电子设备结构设计培训资料.ppt

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1、电 子 设 备 结 构 设 计,第1章 机箱设计 第2章 电子设备镀覆 第3章 电子设备热设计 第4章 人机工程与造型设计,第1章 机箱设计 1.1 机箱设计 1.1.1 机箱设计准则 （1）机箱设计应满足用户的使用要求; （2）最大限度采用标准件，通用件和外购件。相同型号、规格尺寸的零件应能互换; （3）根据使用环境、可靠性要求，应考虑通风散热，优先采用自然散热，当自然散热不能满足要求时，可采用风冷、液冷或其他冷却方式; （4）有电磁屏蔽要求的机箱，应采取屏蔽措施，以消除减少干扰; （5） 有密封要求机箱应采取密封结构，并对密封结构进行试验; （6）所有零件均应采取防护措施，并按国标、部标、

2、军标规定进行标注; （7）外表面涂饰应符合有关规定; （8）机箱设计时应考虑安装方便，易于维修; （9）机箱内所有零部件机械连接牢固可靠，在环境试验后不允许有裂纹、松脱、移动和锈蚀; （10）舰船电子机箱应具有抗盐雾能力;,1.1. 2 机箱分类及其结构特点 （1）按使用材料分 A、铁皮机箱用铁皮制作的机箱 B、钢板机箱用钢板或钢型材制作的机箱 C、铝机箱用铝材制作的机箱 （铝材：铝板或型材）制作的机箱。 D、塑料机箱用塑料制作的机箱 （2）按使用位置分 A、台式机箱 B、挂壁式机箱 C、插箱 （3）接密封与非密封分 A、密封机箱 B、非密封机箱 （4）按功能分： A、电源机箱; B、发射机机

3、箱; C、功放机箱等等. （5）按行业分： A、仪表机箱 B、机载机箱 C、舰载机箱等等,1.1.3 台式机箱尺寸系列 A、电子设备台式机箱基本尺寸系列 （1）机箱基本尺寸见图1-1. 图1-1 台式机箱 机箱宽度W、高度H、深度D为机箱主体结构的外形尺寸，不包括提手、 支脚、紧固件、装饰件及任何形式的其他配件的尺寸。 （2）机箱基本尺寸系列I 机箱宽度W1 ，高度H1 、深度D1的尺寸系列见表1-1。 表1-1 机箱基本尺寸系列I mm,（3）机箱基本尺寸系列II 机箱宽度W2、高度H2、深D2的尺寸系列见表1-2。 表1-2 机箱基本尺寸系列II mm B、高度进制为20mm的台式机箱基本

4、尺寸系列 （1）台式机箱基本尺寸及公差 1、台式机箱结构型式 台式机箱结构型式见图 图1-2图1-3. 图1-2 台式机箱型式（一） 图1-3 台式机箱型式（二） 注：图1-2 图1-4中H1、W1、D1均指台式机箱主体尺寸，不包括提手、支架、紧固件等结构附件。 W 台式相箱外形宽度。,2、台式机箱主体高度H1的尺寸系列 60、80、100、120、140、160、180、200、240、 280、320、360、400、440、480、520mm 3、台式机箱主体宽度W1的尺寸系列 120、160、200、240、280、320、360、400、440、 480、520mm. 4、台式机箱主

5、体深度D1的尺寸系列 160、200、240、280、320、360、400、440、480、 520、560mm. 5、台式机箱的框口尺寸 台式机箱的正前方有插件插入时（见图1-3），框口尺寸应符合GB/T3047.3的有关规定。 6、台式机箱的公差 1、台式机箱的尺寸公差按GB/T1800.1-2009中规定的IT9IT10. 2、台式机箱的形位公差（主要指平行度和垂直度）按GB/T 1184中规定的公差等级89。,（2）台式机箱与架相配尺寸 1、台式机箱需上架时，应在其两侧安装直角凸缘，见图1-4。 2、宽度方向与高度方向的安装尺寸应按GB/T3047.3的有关规定。 3、安装槽口或安装

6、孔的尺寸应按GB/T3047.1的有关规定。 4、机箱主体宽度W1，与外形宽度W之间的尺寸关系见图14和表13。 表1-3 机箱主体宽度W1与外形宽度W之间尺寸关系 mm,1.1.4 型材机箱 1）台式型材机箱（一） 1、用ZXC 736-1和ZXC735-1或ZXC 735-2型板，可组合成扇平式机箱。 2、ZXC 736型材做面板之用，ZXC 735供做测壁之用，若需拉手，可在侧壁前端加工孔型 。 3、上、下盖板、后背板为板金件。 4、由两个型压件紧固上、下盖板。 图1-5 台式型材机箱（一）,（2）台式型材机箱（二） 图1-6 台式型材前后围框机箱,（3）台式型材机箱（三） 1、由ZXC

7、 715、ZXC 716两种型材组合成机箱的前框。 2、由ZXC 717、ZXC 719两种型材组合成机箱的后框。 3、用ZXC 718与前、后框联接成机箱框架。 4、左右侧板，上下盖板均匀为板金板，可插入框架。 5、若装入机框（架）时，用ZXC 720型材当安装件。 图1-7 台式型材机箱（三）,（4）台式型材机箱（四） 1、用ZXC 730、ZXC 731两种型材，通过弯角件组成机箱前框。 2、箱体以板金件为主。 3、用ZXC 732 为装饰安装件。 图1-8 台式机型材机机箱（四）,（5）台式型材机箱（五） 1、用ZXC 721、ZXC 722、ZXC 723三种型材，可组成台式机箱的框

8、架，在宽度方向上使用ZXC 722，高度方向上使用ZXC 723，深度方向使用ZXC 721。 2、用ZXC 721、 ZXC 722、 ZXC 724三种型材，可组合成插箱的框架。 3、当机箱、或插箱需要拉手时，使用ZXC 725 即可。 4、当对外观附加装饰时，可卡装塑料型材或装饰条。 5、利用此组型材组成机箱的最小高度为2U（U=44.45mm）。 图1-9 台式型材机箱,（6）台式型材机箱（六） 1、用ZXC 74、 ZXC 76、 ZXC 77、 ZXC 78、 ZXC 710五种型材，可组成台式机箱框架，在宽度方向上使用ZXC 76 和ZXC 710型材，高度方向上使用ZXC 74

9、和ZXC 78型材，深度方向上使用ZXC 77型材。 2、用ZXC 74 兼做拉手。 3、使用ZXC 79紧定插入框架的盖板。 4、尺寸符合上架要求的框架或箱体。可用ZXC 75为安装件。 图1-10 台式型材机箱（六）,（7）YJ-D铝型材机箱系列 YJ-D型系列由优质铝型材和铝板加工而成，外观大方时尚。D2型、D3型、D6型则进一步地考虑机箱的便携性。机箱高度有2U、3U、4U、5U、6U等， 孔距：5.08mm。机箱深度可根据客户要求调整。表面经喷塑处理，提供多种颜色，可任选。 机箱特征 1、适用于台式、卧式仪器机箱。 2、承载重量25。 3、导轨式立式安装线路板，线路板的高度如下: 2

10、U机箱 55.55mm 3U机箱 100.00mm 4U机箱 144.45mm,拆装示意图 1、前压板 2、前横梁 3、上盖板 4、小滑块 5、后横梁 6、后压板 7.后脚 8.侧板 9、下盖板 10.底脚,（8）YJ-C铝型材机箱系列 YJ-C型系列机箱由优质的铝型材和铝板加工而成，结构牢固豪华、使用方便，为高档仪器产品提供优美的外观。C2型、C3型、C6型及C型立式则进一步地考虑机箱的便携性。机箱高度有2U、3U、4U、5U、6U等，孔距：5.08mm。机箱深度可根据客户要求调整。表面经喷塑处理，提供多种颜色，可任选。 机箱特征 1、适用于台式、立式、便携仪器机箱。 2、承载重量50kg。

11、 3、面板的安装方式：是将面板固定在上下横梁内嵌的滑轮，螺母插条上。 4、机箱的加强方式：若设计承载重量较大，可在机箱上各安12根中间横梁，中间横梁分单、双钉固定二种，可任选。,拆装示意图 1.上盖板 2、横梁 3、滑母 4.侧板 5.下盖板 6.围框 7.底脚,（9）YJ-AD、BD铝型材机箱系列 YJ-AD、BD型 铝合金标准机箱由优质的铝型材和铝板加工而成，在A型B型机 箱的基础上结合D型机箱的优势，适用中高档仪表仪器及机架上的插箱。机箱 高度有2U、3U、3.5U、4U、5U、6U、7U、8U等，孔距：5.08mm.机箱宽度 深度可根据客户要求调整。表面经喷塑处理，提供多种颜色，可任选

12、。 机箱特征 1、适用于台式、立式及装架式仪器机箱。 2、承载重量25kg。 3、导轨式立式安装线路板，线路板的高度如下： 2U机箱 55.55mm 3U机箱 100.00mm 4U机箱 144.45mm 4、面板的安装方式：是将面板固定在上下横梁内嵌的滑轮，螺母插条上。 5、机箱的加强方式：若设计承载重量较大，可在机箱上下各安12根中间横梁。中间横梁分单、双钉固定二种，可任选。,拆装示意图 1.把手 2、前横梁 3、上盖板 4、小滑块 5.后脚 6、后横梁 7、后压板 8.侧板 9、下盖板 10.底脚,拆装示意图 1、把 手 2、前横梁 3、上盖板 4、后横梁 5、后 脚 6、小滑块 7、侧

13、插板 8、后压板 9、侧 板 10、下盖板 11、底脚,续表,3.5 金属镀层和化学处理标识方法 典型镀覆层的标识示例 1 金属基体上镍+铬和铜+镍+铬电镀层标识 金属基体上镍+铬、铜+镍+铬电镀层的标识见GB/T9797-2005标识的规定。镀层特征 标识见表 3-9，典型标识示例如下，非典型标识参见GB/T9797-2005： 示例1：电镀层GB/T9797-Fe/Cu20a Ni30b Cr mc 该镀覆标识表示，在钢铁基体上镀覆20m延展并整平铜+30m光亮镍+0.3裂纹铬的电镀层标识。 示例2：电镀层GB/T9797-Zn/Cu20a Ni20b Cr mc 该镀覆标识表示，在锌合金

14、基体上镀覆20m延展并整平铜+20m光亮镍 +0.3m微裂纹铬的电镀层标识。 示例3：电镀层GB/T9797-Cu/Ni25b Cr mp 该镀覆标识表示，在铜合金基体上镀覆25m半亮镍+0.3m微孔铬的电镀层标识。 示例4：电镀层GB/T 9797-Al/Ni20s Cr r 该镀覆标识表示，在铝合金基体上镀覆20m缎面镍+0.3m常规铬的电镀层标识。,表3-9 铜、镍、铬镀层特征符号,2 金属基体上装饰性镍、铜+镍电镀层标识 金属基体上镍、铜+镍电镀层的标识见GB/T9798-2005标识的规定， 镀层特征标识见表3-9，标识示例及说明如下： 示例1：电镀层GB/T 9798-Fe/Cu3

15、0a Ni25s。 该镀覆标识表示，钢铁基体上镀覆30m延展并整平铜+25m缎面镍 的电镀层标识。 示例2：电镀层 GB/T9798-Fe/Ni30p 该镀覆标识表示，钢铁基体上镀覆30m半光亮镍的电镀层标识。 示例3：电镀层GB/T9798-Zn/Cu30a Ni25b 该镀覆标识表示，锌合金基体上镀覆30m延展并整平铜+25m全光亮 镍的电镀层标识。 示例4：电镀层GB/T 9798-Cu/Ni10b 该镀覆标识表示，铜合金基体上镀覆10m全光亮镍的电镀层标识。 示例5：电镀层GB/T9798-AL/Ni25b 该镀覆标识表示，铅合金基体上镀覆25m全光亮镍的电镀层标识。,3 钢铁上锌电镀

16、层，镉电镀层的标识 示例1：电镀层GB/T 9799-Fe/Zn 25c1A 该标识表示，在钢铁基体上电镀锌层至少为25m，电镀后镀层光亮铬酸盐处 理。 示例2：电镀层GB/T 13346-Fe/Cd 8c 2C 该标识表示，在钢铁基体上电镀镉层至少为8m，电镀后镀层彩虹铬酸盐处理。 表3-10 电镀锌和电镀镉后铬酸盐处理的表示符号,4 工程用铬电镀层标识 用铬电镀层的标识见GB/T11379-2008的规定。标识中工程用铬镀 层特征符号见表3-11。为确保镀层与基体金属之间的结合力良好，工程用铬在工程镀前和镀后有时需要热处理。镀层热处理特征符号见表2-12，热处理特征标识见GB/T 1137

17、9-2008，标识示例及说明如下： 示例1：电镀层GB/T11379-Fe/Cr50hr 该标识表示，在低碳钢基体上直接电镀厚度为50m的常规硬铬（Cr50hr）电镀层的标识。 示例2：电镀层GB/T11379-Al/Cr250hp 该标识表示，在铝合金基体上直接电镀厚度为250m的多孔铬电镀层的标识。 示例3：电镀层GB/T11379-Fe/Ni10sf/Cr25hr 该标识表示，在钢基体上电镀底镀层为10m厚的无硫镍+25m的常规硬铬电镀层的标识。,表3-11 工程用铬电镀层特征符号,表3-12 热处理特征符号,5 工程用镍电镀层的标识 工程用镍电镀层的标识见GB/T12332-2008的

18、规定。标识中工程镍镀层类 型、含硫量及延展性标识见表3-13。为确保镀层与基体金属之间的结合力 良好，工程用镍在镀前和镀后有时需要热处理。镀层热处理特征符号见表 3-12，标识示例及说明如下： 示例1：电镀层 GB/T12332-Fe/Ni50sf 该标识表示，在碳钢基体上电镀最小局部厚度为50m、无硫的工程用 镍电镀层的标识。 示例2：电镀层GB/T 12332-Al/Ni75pd 该标识表示，在铝合金基体上电镀的最小局部厚度为75m、无硫的 镍层含有共沉积的碳化硅颗粒的工程用镍电镀层的标识。 表3-13 不同类型的镍电镀层的符号、硫含量及延展性,6 工程用银和银合金电镀层标识 工程用银和银

19、合金电镀层的标识见ISO 4521标识的规定，贵金属镀层常用厚度见表3-14。典型标识示例如下，非典型标识参见ISO 4521： 示例1：电镀层ISO 4521-Fe/Ag10 该标识表示，在钢铁金属基体上电镀厚度为10m的银电镀层的标识。 示例2：电镀层ISO 4521-Fe/Cu10 Ni10 Ag5 该标识表示，在钢铁金属基体上电镀厚度为10m铜电镀层+10m镍电镀层+5m的银电镀层的标识。 示例3：电镀层ISO 4521-Al/Ni20 Ag0.5 该标识表示，在铝或铝合金基体上电镀厚为20m镍电镀层 +5m的银电镀层的标识。,表3-14 银和银合金镀层、金和金合金镀层常用厚度 m,7

20、 工程用金和金合金电镀层标识 工程用金和金合金电镀层的标识见ISO 4523 标识的规定，如果需要表 示金的金属纯度时，可在该金属的元素符号后用括号（ ）列出质量百分 数，精确至小数点后一位。贵金属镀层常用厚度见表3-14标识示例及说明 如下： 示例1：电镀层ISO 4523-Fe/Au(99.9)2.5 该标识表示，在钢铁金属基体上电镀厚度为2.5 m纯度为99.9%的 金电镀层的标识。 示例2：电镀层ISO 4523-Fe/Cu10 Ni5 Aul 该标识表示，在钢铁金属基体上电镀厚度为10m铜镀层，再电镀厚度 为5m镍镀层后，电镀1m的金电镀层的标识。 示例3：电镀层ISO 4523-A

21、l/Ni20Auo.5 该标识表示，在铝或铝合金基体上电镀厚度为20m镍镀层后，电镀0.5m金电镀层的标识。 注1：关于金合金的定义及标识见ISO4523。 注2：必要时，银和银合金的厚度也可采用2m的倍数。,2.1 热设计定义、热设计内容、传热方法,2.1.1 热设计定义：它包括影响到设备温度方面的一切系统性设计。 为什么要作热设计：由于电子元器件的失效率与温度有关，所以，电子整机的可靠性指标MTBF小时与温度也有关，这就是说在实现规定的MTBF值时，要求作热设计。热设计是可靠性范畴。 10度法则:(器件表面温度降低一度，可靠性提高10%）,第3章 电子设备热设计,2.1.2.热设计内容 A

22、 减小元器件的发热量：发热元器件数量降 至最低，使用功率降至最低。 B 减小热阻 实现降低元器件的温升，使功率元器件长期的、 安全的、可靠的工作。 2.1.3.传热方法简介 表2-1 传热方法（三种）,导热： 导热是由于动能从一个分子转移到另一个分子而引起的热传递。导热可在固体、液体或气体中进行。 对电子设备，导热是一种非常重要的传热方式。器件的结温传递到壳、从壳传递到散热器等都是靠导热传递的。 导热热阻按下式计算： R 式中：R热阻，w L导热通路长度， m A导热两面积， 材料的导热系数，W(m) 参数L、A。示于图1-1中，遵照表1-2的方法可以减小通路的导热热阻。,表1-2,图2-1,

23、表2-2,表2-3 热设计常用材料的导热系数,导热矽胶片、导热软垫 (阻燃）、导热石墨片均可背胶，直接粘接在器件上,对流 对流是固体表面和流体表面间传热的主要方式；对流有自 由对流和强迫对流。 自由自然对流：流体的运动是由于流体温度差引起的。 减小自由对流热阻的方法 对流热阻： R1hS h对流传热系数 W() 面积大 s 对流传热传热面积 流体流不受限制 采用垂直表面比采用水平表面好 面对流体的表面向上 垂直表面尺寸小 强迫对流：如果流体的运动是由外力如风机和泵造成的，这种传热过程叫做强迫对流。,影响强迫对流热阻的重要因素包括流体类型，它的速度及表面外部特征见图2-2，用来带走热的流体叫冷却

24、剂，空气是最常用的冷却剂。市场上己经有一些综合物理性质良好的液体可作为冷却剂。,图2-2 增强流体湍流是增加强迫对流传热系数的有效方法,冷却剂流,冷却剂流,热流,热流,风机,粗糙表面,间断表面,减小强迫对流热阻的方法： 面积大 用液体比用气体好 流速高 粗糙的表面及间断的表面,表2-4 自由对流和强迫对流的比较,表2-5 对流传热系数h,图2-3,表26 4典型表面的黑度,面积大 角系数大 表27 各种配置的角系数,2.2、各种元器件典型的冷却方法 2.2.1 哪些元器件需要热设计 功率二、三极管、 行波管、 晶闸管可控硅、 振荡管、 开关管、 电子模块、 微电路、 大功率电阻、 变压器、 电

25、容器、 陀螺仪等。,2.2.2 冷却方法的选择,图2-4 发热功率系数,(图2-4)。,表2-8 电子设备冷却方法的选择,2.2.3.常用的冷却方法及冷却极限 表2-9 常用的冷却方法及冷却极限,2.2.4.冷却方法代号 A与环境空气的自由对流与辐射 自冷 B直接气冷，无安装插件 气冷 C直接气冷，有安装插件 气冷 D安装插件，空气冷却冷壁 气冷 E安装插件，通流换热模件 气冷 F安装冷板，空气冷却 气冷 G安装冷板，液体冷却 液冷 H自由对流，液体散热器 液冷 I直接液冷 液冷 J液体蒸发 蒸发冷却 K向空间辐射 辐射 L带有液体传输环的空间辐射器 辐射,表2-10 各种元器件典型的冷却方法

26、,2.2.5. 各种冷却方法的比较 表2-11 各种冷却方法的比较,2.3 自然冷散热器设计方法,2.3.1,2.3.2 热路图 功率器件安装散热器上，在规定的使用的条件下，就构成了图2-5所示的热路图。,图25 等效热力图,这个图非常重要： A. 设计一个满足热设计要求的散热器； B. 选用一个满足热设计要求的散热器； C. 可测示出温度、功率，从而计算出温升与热阻； D. 判定器件结温是否合理,热路图符合欧姆定律。 表2-12 电学与热力学欧姆定律,2.3.3.散热器设计计算,3.散热器设计计算,TcT2 T3Ta,图2-6 9212散热器 F 计算散热器周长A A92212212330

27、G 计算散热器长度L SAL LSA,第4章人机工程与造型设计 4.1电子设备高度与人体高度的关系 表4-1电子设备高度与人体高度之比,4.2 控制台的人机工程设计 4.2.1 立位操纵控制台 1 立位作业特性 表4-2 立位作业特性,2立位操作控制台尺寸,立位操作控制台尺寸见图4-1和表4-3。 表4-3 立位操作控制台尺寸,3 立位操纵时手臂活动范围 立位操纵时手臂活动范围如图4-2示。图中大圆弧为人手的最大能及范 围，小圆弧表示手臂的正常活动范围，阴影区表示最有利的活动范围。 图4-2 立站操纵时人的手臂活动范围,图4-3 坐位控制台一般尺寸范围 表4-4 坐位控制台尺寸范围,4.2.2

28、 坐位操纵控制台,2 坐位操纵时，左右手达到的极限位置（如图4-4所示）,图4-4 坐位操纵时，左右手达到的极限,3 最佳操作区的选择 坐位操作时最佳控制区如图4-5所示。 图4-5 坐位操作时的最佳控制区,图4-7 立位-座位控制台尺寸,表4-5 立位坐位控制台尺寸,4.2.4 典型控制台 典型控制台的基本型式和尺寸如图4-8所示,图4-7 典型控制台基本型式和尺寸,4.2.5 操纵控制器的设计和选用 人的任何操纵控制动作都是为一定的目的服务的，如果目的不同，作用对象不同，那么操作方式也不同，因此，在进行操纵控制器的设计或选用时，必须考虑到自身和对象物之间的相互关系。 1、人的工作姿势及活动

29、范围 （1）站立姿势工作时，人下鼓活动范围的两视图如图4-8所示。 图4-8 人下肢活动范围,（2）坐姿工作时下肢和脚掌活动范围两视图如图4-9所示。 图4-9 坐姿工作时下肢和脚掌活动范围,（3）手的活动范围 手在空间的最大作业范围一般定为，以减去手掌长度后的手臂为半径所画的圆弧范围。凡在这个范围内布置作业，一般均可保证人作业时，能很好的抓握操纵控制器和进行其它工作。手掌活动范围如图4-10所示。 表4-6和表4-7为青年男子右手水平伸展的最大距离和右手活动的最大范围。 手最大可触及的范围，是以长为720mm左右的半径所画的圆弧，手最大可抓取的作业范围是半径为600mm左右的圆弧，手最舒适的

30、抓取作业范围是半径为300mm左右的圆弧。当身体向前倾斜时，其最舒适的作业范围半径可增大至350mm左右。 图4-10 手掌活动范围,表4-6 青年男子右手水平伸展的最大距离（mm）,表4-7 青年男子右手活动的最大范围（mm）,（5）人体蹲、跪、爬、卧等姿势及其基本尺寸如图4-11及表4-8所示。 图4-11 人体蹲、跪、爬、卧等姿势图,表4-8 人体蹲、跪、爬、卧活动范围（mm）,2、人体动作的速度和频率 在操纵控制装置设计中，根据人体动作选择不同的运动轨迹，对于准确灵活的操作具有重要意义，确定动作的运动轨迹时应综合考虑动作速度和动作频率两个基本因素。 表4-9 给出了操作者各部位每动作一

31、次所需的平均时间，可用这些数据说明动作速度的大小。,表4-9 操作者各部位动作一次所需的平均时间,表4-10 人体各部位动作的最大频率 表4-11 手的最大频率,表4-12 手柄长度与最大转动频率,3、人的操纵力 (1）手操纵力 坐势操纵时手操纵力规律：左手的力量小于右手，拉力大于推力；手臂处于侧下方时，推、拉力量较弱；手臂处于正下方时，向上和向下的力量较大，且向下的力量大于向上的力量，手臂在不同角度和方向上的操纵力如图4-12和表4-10所示。 图4-12 手臂在不同角度和方向的操纵力示意图,表4-10 手臂在不同角度的操纵力（N）,（2）脚操纵力 一般坐姿时右腿最大蹬力平均可达2.577K

32、N，左腿为2.362KN。据测定：膝部伸展角度在130150或160180之间时，腿的蹬力最大。脚处于不同位置所产生的最大蹬力如图4-13所示。 图4-13 脚在不同位置上的蹬力（KN）,4.3 显示器人机工程设计 4.3.1 视觉显示器 视觉显示器发出的信息由人眼所接收。故显示器的设计应适应人眼的特点。 （1）人的视觉特征 a 、人眼的最佳视区 图4-14 人眼的最佳视区,b、视野 人的视野指眼球不转动的情况下，所能看见的空间范围。单眼对于黑背 景上的白色物象的平均视野范围，从眼球中心向外侧约为94，向内侧约 为62 ，向下为70 75。向上为5560。见图4-15（a）。各种 颜色对人眼的

33、刺激不同，视野也就不同。见图4-15b），从图中可看 出，白色视野最大，其次是黄、蓝、红，绿色视野最小。 图4-15 人的视野,c 、视锐度 人眼辨认物体细节的能力称为视锐度 人眼辨认物体细节的尺寸越小，则视锐度越高；反之则越低。 表1-11 仪表上各细节尺寸与相应视锐度,（2）刻度盘 a、刻度盘大小 度盘大小与其标记数量和人的观察距离有关，表4-12示出了它们的关系。 表4-12 观察距离和标记数量与度盘直径的关系,b、刻度盘的读数误差 五种不同型式的刻盘读数误差如图4-16所示。 a.水平式 b.垂直式 c.半圆式 d.圆式 e.开窗式 图 4-16 五种不同型式的度盘读数误差,表4-13

34、 度盘（标尺）和指针的合理运动方向,（3）分度单位和刻度线 度盘上各刻度线之间的距离称为分度单位。分度单位的尺寸一般在12.5mm之 间选取。必要时可取48mm，但最小不得小于0.6mm。 在正常照明下，刻度线的宽度为刻度间距（C）的810%时，读数最小。因 此，当刻度间距为C时，主刻度线宽度取0.1C，中、小刻度线略细一些。一般建 议：小刻度线高度取2C；中刻度线高度取3C；主刻度线高度取4C。 刻度线尺寸如图4-17（a）所示。低照明条件下的刻度线尺寸如图4-17（b）所 示。 图4-17 刻度线尺寸,不同材料的最小分度单位值如表4-14所示。 不同观察距离下的长度如表4-15所示。,表4

35、-14 使用下列材料时刻度单位的最小值,表4-15 刻度线的长度和观察距离的关系,（4）文字符号 字符与背景的对比度、字符高度及宽度比、字符高度与笔划粗细之比等因素均会影响符号的清晰度。实验表明： a、用直线组成的字体符号比用曲线的清晰度高； b、当操纵者有黑暗适应性要求时，面板和度盘采用黑底白字，无黑暗适应要求，则应采用白底黑字； 图4-18 符号、数字、字母的最小字体高度 c、有防尘装置的小度盘，最好选用无光泽作为背景，大的或无防尘装置的度盘，宜选略带光泽的浅灰色作背景； d、各种照明条件下不同视距推荐的最小字体高度如图4-18所示，字体最小高度应大于2mm，字体高宽比32为宜。,e、 白

36、底黑字的清晰度，以笔划宽度等于字高的1/6为适宜；黑底白字，笔划宽度为字高的1/2至1/8较清晰。 一般字符高度如表4-16所示。照明和背景亮度情况对字符粗细的影响见表4-17所示。,表4-16 度盘上的字符高度 表4-17 不同照明条件对字符粗细影响,4.3.2 听觉显示器 （1）听觉特性 听觉是由声波刺激耳膜而产生的感觉，人耳听到的声音与发音体的频率和声强有关。只有当频率在2020000HZ范围内的声波传到人耳，引起耳膜振动，才能产生声音的感觉，其中5004000Hz的声频最敏感，更高或更低的频率必须有较高的声强才能听到。做为声响讯号显示的频率在100Hz1500Hz，一般宜取800Hz左

37、右。 声音的强弱一般用声压级（dB）来表示，十一种常见声音强度（dB）量表 见表4-18所示。,表4-18 常见声音强度分贝量表,4.4电子产品造型设计的程序 1 电子产品造型设计的程序 电子产品造型设计的程序大致分为四个阶段，表4-23示出了电子产品造型设计的程序 表4-20 电子产品造型设计的程序,2、造型效果图 电子产品的形象塑造是由设计师画出造型效果图。造型效果图要求和种类如表4-21和表4-22所示。 表4-21 造型效果图要求,续表4-21,表4-22 造型效果图种类,续表4-22,续表4-22,续表4-22,4.5 色彩在电子产品中的应用 1.色彩三要素 色相、明度、纯度为色彩三

38、要素，也称为色彩的三种基本性质或三属性，它是分析比较颜色的标准和尺度。 （1）色相 色相是色的基本相貌。是各种颜色之间的差别，如红、橙、黄、绿、蓝、紫各吸收别的光反射一定的色光而呈现出自己的色相，也就是纯性的原色或间色。 （2）明度 色彩的明暗程度称为明度。每一种色都有深浅，有的亮一些，有的暗一些。例如红色，有明红、正红、暗红之别。 不同颜色其明度也不相同，如白色比黄的明度高，使人觉得很亮，而紫色的明度很低，看越来就比较暗，黄绿与黄橙次之，红与青更次之。 明度对光源色来说可以称光度，对物体色来说可称亮度或深浅程度。 （3）纯度 纯度是指颜色的饱和程度，又称为“饱和度”、“彩度”、“艳度”。不同

39、色的纯度是有区别的如红、黄、蓝三原色的纯度最高，间色的纯度相低一些，复色的纯度就更低。,（4）各色相的最高纯度及明度 各色相的最高纯度及明度如表4-23所示。 表4-23 H、V和C之值（最高V和C）,2、色调的选择 色调指色彩总的倾向。 色调按色相分有红调、黄调、绿调等。按明度分有明调、暗调、灰调。按色性分有暖调和冷调。 明调：给人以亲切、明快的感觉。 暗调：给人以朴素、庄重的感觉。 灰调：给人以含蓄、柔和的感觉。 冷调：给人以清凉、沉静的感沉。 暖调：给人以热情、温暖的感觉。 红调：给人以热烈、剌激、兴奋的感觉。 黄调：给人以温暖、柔和、明快的感觉。 蓝调：给人以寒凉、清静、深远的感觉。 绿调、给人以舒适、生命、安全的感觉。 橙调；给人以温和、兴奋、烦燥的感觉。 紫调：给人以妖艳、华丽、忧郁的感觉。,3、主调色的选用 表4-24 主调色选用方法,表4-25 主调色的感染功能,续表4-27,