测井仪器设计规范电子设计Word文档下载推荐.docx
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幅面格式按国标执行。
4.1.1
4.1.1.1层次清晰、文字简明、易懂；
正文字体采用小4号宋体，元器件代号采用6--7号宋体。
4.1.1.2功能块划分尽量小；
各功能块之间应用箭头表示信号流程；
4.1.1.3相关功能块应用虚框框出，并以文字描述其作用；
4.1.1.4图纸标准化时，功能图应作为总电原理图。
4.1.1.5单块印制板和箱体的电原理图超过两张时必须绘制功能图。
4.1.2电原理图设计绘制
4.1.2.1设计原则
1）电原理图应详细表达电路原理和功能，作为最主要的电器图纸，它应精确表示各元器件的种类、数值大小和计算关系。
2）整体布局应合理、清晰，正文字体采用小4号宋体，元器件代号采用6--7号宋体。
4.1.2.2绘图要求
1）元器件图形符号应按国标正确绘制。
电路垂直或水平绘制时，图形符号应横向或纵向对齐。
2）为助于识图，信号特性或波形一般应绘制在信号线上方，且不应与信号线接触或交叉；
若位置受限，波形可绘制在离信号线适当距离的封闭圈内，圆圈通过指引线指在信号线上。
3）每一个元器件的图形符号旁应标注其代号（例R1、C1等）。
当符号的连接线是水平布局时，代号应标注在符号上面；
当符号的连接线是垂直布局时，代号应标注在符号左边，标注时代号应取水平方向。
《元器件常用代号列举表》
代号
元器件种类
代号
元器件种类
C
电容
K
开关
R
电阻器
ST
温度传感器
W
电位器
SP
压力传感器
L
电感
SD
密度传感器
D
二极管
SF
流量传感器
Q
三极管
SH
含水传感器
Z
稳压管
SG
自然伽码传感器
V
气体放电管
U或IC
集成电路
CP
针形插件
J
继电器
CZ
孔形插件
T或B
变压器
X
接线柱、测试插孔
RT
热敏电阻
F
保险丝、保险管
CT
热敏电容
TP
测试点
E
本表未规定的器件
TM
接线柱
4）电路图中所有元器件应标注其电参数及单位，当连接线为水平布局时，标注在图形符号的下端，与元器件代号相对称；
当连接线为垂直布局时，标注在元器件代号的正下方。
参数及单位标注时不应与图形符号相接触或交叉。
5）端子代号靠近端子符号标注。
当端子符号被省略时，应标注在靠近被省略处。
端子代号应位于水平连接线的上边，或垂直连接线的左边，且取向应与连接线一致。
对于垂直连接线，端子代号也可以水平取向。
6）功能相关元器件的图形符号应靠近绘制，以便清楚地表达它们的关系；
同等重要的并连通路应依主电路对称地布置。
7）多个同样的支路并联时应用标有公共连接符号的一个支路来表示，同时应标注全部项目代号和并联的支路数。
8）电路图中多个相同的电路，可以只详细绘制一个，其余的用点划线围框代替，并在围框内加注必要的说明。
9）两条引线的相交点应使用黑点表示。
10）地线的表示应区分摸拟地和数字地（如下图）。
在电原理图设计时，两种地应在最终一点或外壳接地。
11）需要调试更换的元器件，应用*号特别注明，如R12*。
12）元器件附加注明：
a）钽电解电容应注明其耐压值；
b）1W以上大功率电阻在阻值旁注明功率值；
c）稳压二极管应注明典型稳压值。
d）变压器应用*号注明同名端。
e）电感应在电感值旁注明电流值。
f）变压器引线应注明线色。
13）IC器件的管脚应注明管脚号以及其标准定义，如时钟端注明CP等
4.1.3元件明细表编写
4.1.3.1电原理图中所有元器件均应列入元器件明细表，表格用A4纸另页填写，其格式按附表5.1.1《元器件明细表》，字体采用小4号宋体。
4.1.3.2元器件应分类按代号顺序依次填写,型号、规格、参数相同时，应在第一序号中填写总数量，其他序号数量一栏为空格。
4.1.3.3每种元器件的材料、型号、规格、参数、精度等应详细准确填写，进口和指定品牌的元器件应在备注栏内注明生产厂家、部件号、封装形式。
4.1.3.4应特别注明IC器件、二、三极管等的尾缀。
4.1.3.5调校的元器件应在备注中专门注明。
4.1.4接线图设计绘制
4.1.4.1一般规则
1）项目的表示方法
项目（元器件、部件、组件等）在接线图上一般采用简化外形或图形符号表示，并应标注与电原理图相同的项目代号。
项目代号一般标注在简化外形或图形符号旁，也可以标注在简化外形内。
2）端子的表示方法
在接线图上端子一般用图形符号和端子代号表示。
当端子在项目的简化外形中能清晰识别时，应只标端子代号。
如果需要区分接线端子是否可拆卸时，则应在图中划出相应的图形符号。
3）导线的表示方法
在接线图上导线一般采用连续线表示，当用中断线表示时，则应在中断处标明其连接关系，如图所示：
a）在接线图上线束（或电缆）一般用单线表示，需要时可用加粗单线表示。
导线汇成线束时，在汇合处以斜线表示其汇入或离开的方向。
b）当图内有多根线束（电缆）时，则应用线缆号作标记，标记采用数字或字母表示。
c）在接线图中，导线一般用线号作标记，标记可采用数字和字母表示。
当需要时也可以用颜色字母代码（见附录5.2.1）作为导线的标记，或作为导线标记的补充。
d）导线、线束（电缆）的标记应与导线、线束（电缆）的方向一致，并书写在其上方。
e）在接线图中的导线应提供其种类、截面积、绞合、屏蔽、颜色和特殊敷设方法等信息。
4.1.4.2接线图的绘制方法
2）接线图布局采用位置布局法，即应正确地表示装接面上各项目的相对位置和端子接线的实际位置。
3）接线图应选择能清晰地表示项目、端子和布线最多的一面作为主视图。
当从几个方向布线时，可绘制多个视图。
也可以主接线面按一定方向展开，并在展开面旁标注展开方向。
4）接线面背后的项目或导线，在绘制时应以虚线表示。
5）接线图中所有直接装接的项目和材料，应列入明细栏，其格式如下表：
序号
代号
名称
型号与规格
材料
备注
4.1.5元器件位置图绘制：
4.1.5.1一般情况下按1:
1比例绘制。
4.1.5.2元器件位置图要求用元器件图形符号详细、准确的体现每一个元器件的相对位置及尺寸，并就近标注元器件代号。
元器件代号按印制板长度方向横向书写，纵向书写的应以横向书写方向为基准逆时针旋转90°
，一个版面仅允许有此两种文字书写方向。
4.1.5.3元器件双面布置时，主面位置图形符号用细实线绘制，次面位置图形符号用细虚线绘制；
如元件面不分主次则应绘制为两张图。
4.1.5.4在贴片元件的相关位置上，应注明贴片元件引脚的焊接允许时间以及其他相关要求。
4.1.5.5元器件位置图用于指导印制板焊接，因此，个别元件在安装和焊接方面有特殊工艺要求的，应在技术要求上注明。
4.1.5.6使用Protel99se软件设计印制板自动生成的元件位置图可直接作为生产工艺图使用。
4.1.6印制板加工图绘制
4.1.6.1应实际反映每个焊盘的孔径，不应出现同一元件多种孔径尺寸的情况。
4.1.6.2应附加说明设计底图无法体现的加工工艺等特殊信息。
4.1.6.3标注印制板外形尺寸及板厚要求,注明单、双面或多层板。
4.1.6.4印制板一般加工为铅锡合金，如有镀镍金、镀银（全部或局部）等特殊要求应注明；
要求阻焊、丝印、热风整平等工艺也应注明,高温印制板要求镀镍金。
4.1.6.5地面系统的印制板总线插头端不需要打通的，应在设计底图上将孔芯填实，同时在加工图上框出并特别注明“此处不打孔”。
4.1.6.6印制板边沿均要求用铣床加工成形。
4.2印制线路板绘图规范
4.2.1生产测井下仪器
4.2.1.1印制板外形（如下图所示）
井下仪外径
φ22
φ26
φ30
φ38
φ43
印制板宽度（B）
14
19
20
25
30
印制板标准长度（L）
100
120
150
180
注释：
1当印制板为多块设计时，每单元印制板长度L应小于规定标准长度，特殊情况单板长度不得超过规定长度的1.1倍,否则应设计成两块或多块。
2贴片元件印制板长度详见《贴片元件设计及焊接标准》。
4.2.1.2印制线条设计
1）任何线条与印制板边缘间距应大于0.5mm，高压电源线与印制板边缘距离应大于3mm。
2）电源线和地线的线宽为1mm--2mm；
其它线条的线宽为0.5mm--1mm。
3）大电流条件下线宽、电流和温升之间的关系如图所示。
（0.035mm覆铜板）
温度（℃）
4）线宽和供电电压之间的关系详见下表。
5）线条之间的距离应大于0.5mm，高压线与焊盘及与其它线之间的距离应大于3mm；
高压线条拐弯处应呈弧形；
高压电源线通过的地方，在印制板的另一面不能再平行布线或交叉布线，尤其是不能布地线，以避免将印制板击穿。
（如图4.2.1.2-10）所示）
6）有可能将元件面焊盘覆盖的元件，如管座、电容、电位器、BI823功放器件等，禁止在元件面焊盘引线，以防元件将焊盘压住后无法焊锡！
事实上，元件将焊盘压住后，由于烙铁无法伸到焊盘上焊锡，则高温时焊盘通化孔有可能破裂，造成开路故障。
若因焊接面线条太多，无法在焊接面引线，则在元件面引线时，应在焊盘附近元件压不到的区域将焊盘过渡到焊接面，（如图所示）由于过孔两面都能焊上锡，故可有效避免通化孔开裂的故障;
a）错误的布线方法
焊接面元件面
b）正确的布线方法
焊接面元件面
7）AT89C2051等芯片若有空引脚应进行接地处理。
8）元件面要少布线，工艺过孔应尽量少。
9）对于模拟信号频率大于1M的电路印制板设计，要进行地线包络线设计。
10）合理的分布电源和地线,如图所示;
a）错误的布线方法
b）正确的布线方法
11）合理的布线,使的布线和安装螺钉间保持一定间距,如图所示;
12）合理的布线,使的布线和测量接线柱间保持一定间距,如图所示
4.2.1.3焊盘和孔径设计
1）电阻：
如图所示
a）常规电阻焊盘外径2.5mm，内孔φ0.8-1mm，阻焊φ3mm；
b）大功率电阻（1W以上）焊盘外径φ3mm，内孔φ1.2～1.5mm，阻焊φ3.5mm；
c）电阻居中，L为2～2.2mm，不得小于2mm，大功率电阻L2.5～3.0mm；
d）电阻规格和尺寸详见附表5.2.2.1《电阻规格及焊盘设计一览表》。
2）无极性电容
直脚弯脚轴向
a）三种形式的焊盘外径为φ2.5mm，内径为φ0.8-1mm；
b）直角和弯角电容的焊盘间距应和实际电容的间距相等；
c）轴向电容间距L同电阻间距要求。
d）电容外形尺寸大于φ8×
20mm，则焊盘间距L为3.0mm～4.0mm；
3）电解电容：
径向轴向
a）径向电容多为铝电解电容，仅限地面仪线性电源滤波时使用，设计时尽可能选用直径大，高度低的电容便于安装；
若设计要求只能选择直径小，长度大的电容：
则应卧式安装（如图所示）
不正确正确
b）焊盘外径φ2.5mm～φ3mm，内径φ1mm，阻焊φ3.5mm；
c）径向电容焊盘间距和引脚间距相等；
d）轴向电容正极性端间距L1为5～6mm，负极性端L2为2.5mm；
e）径向电容外径大于φ25，高度大于50mm时应安装电容卡子，轴向电容外径大于12mm时，应安装电容卡子，设计时应注意电容卡子安装位置在元件面不应有焊盘或线条。
4）二极管：
a）小功率二极管焊盘为φ2.5mm，内径为φ0.8-φ1mm，阻焊盘为φ3.0mm；
b）大功率二极管、稳压管（2W以上）焊盘为3.0mm～3.5mm，内孔为φ1.2～1.5mm，阻焊为4mm；
c）正极性端焊盘间距L1为5～6mm，负极性端L2为2.2mm（大功率二极管为3.5mm）；
5）圆形封装三极管
圆形封装三极管如TO-5、TO-18、TO-39、TO-72封装三极管，设计焊盘要求
a）TO-72和TO-18封装焊盘外径为φ2.5mm，内孔径为φ0.8～φ1mm；
b）TO-39和TO-5封装要求使用IC插孔,则此时焊盘外径为φ3mm，内径为φ1mm；
c）阻焊外径均为φ3.5mm。
6）TO-220封装三极管：
a）焊盘为2×
3mm椭圆焊盘，内孔为φ1.2mm；
b）焊盘间距L1=L2=2.54mm，L3为17～18mm；
c）虚线空白区在元件面上禁止设计焊盘或布线条；
d）其它非常规封装，如SOT-93，TO-202等，三极管的焊盘设计可以TO-202设计为参考，并对相关尺寸做适当调整。
7）TO-92封装三极管：
a）竖直安装，如图所示：
正确不正确
b）卧式安装，如图所示：
c）焊盘为2×
8）IC器件
IC器件有圆脚和双列直插两类，设计时地面仪器要求使用IC标准插座，而井下仪器则要求使用单芯插孔，焊盘设计要求：
a）双列直插要求标准焊盘，内孔为φ1.0mm；
1.b）圆八脚要求如图所示，为椭圆形焊盘，内孔为φ1.0mm；
c）圆10脚焊盘选择标准焊盘，内孔φ0.8并使用10针高温管座（选用单芯插孔无法排列）。
9）叉型接线或王型接线柱插孔
a）常用叉型接线柱有φ2mm和φ3mm，两种规格前者焊盘外径为φ3.5mm，内孔为φ2mm，后者焊盘外径为φ4mm，内孔为φ2.5mm。
b）接线柱在印制板上安装分为无焊盘安装和有焊盘安装，前者直接将接线柱铆在印制板上，要求铆接紧固。
而需要焊接的接线柱，按如图方式铆接，留用鱼孔便于可靠焊接。
c）有焊盘的接线柱铆接鱼孔应使用专门的铆接工具，铆接效果如图所示：
10）接线插针
a）接线插针是本公司为井下仪器设计的专用插针（如图所示）：
b）接线插针安装和焊接方式如图所示；
插针分为大小2种：
大、下插针焊盘内孔均为φ1.6mm，而焊盘外径均为φ3.0mm。
11）工艺通孔
工艺通孔基本上为过线孔，井下仪器设计过程中应尽量避免减少过线通孔，工艺通孔外径φ1～φ1.2mm，内径为φ0.5mm。
12）穿线工艺孔
穿线工艺孔为井下仪器穿线专用孔，孔径为φ2mm，不需要设计焊盘。
13）螺钉安装孔
安装孔为φ3～3.5mm，焊盘外径为φ5～7mm。
14）大功率管
大功率二极管、三极管、专用电源模块等按技术要求均要求设计安装相应的散热片，其焊盘要依据引脚的间距和直径进行设计；
a）螺钉安装孔要备有相应焊盘；
b）元件面散热片安装区域内不能有线条或过线工艺通孔；
c）若因空间限制必须在元件面过线或布孔，则应在印制板和散热片之间按如图方式安装隔离板。
15）E型变压器、电感线圈
E型变压器（电感线圈）应使用以下2种安装卡子，以便能安装在印制板上。
卡子按如图所示方式安装：
a）E5-E6粘接卡子安装内孔φ3.5mm；
b）E5-E6螺钉卡子安装内孔为φ3.5mm，焊盘外径为φ8mm，焊盘间距L为32mm（E6为34）；
c）变压器在印制板安装区域内,尤其是变压器铁芯覆盖区域内不能设置焊盘或线条；
d）粘接卡子使用高温环氧胶粘接；
e）大于E6的变压器或电感不允许在印制板上安装；
f）E4型变压器安装尺寸相应减小；
g）变压器引线采用插针方式焊接，引线在变压器周围布线，不易将引线设计的过长。
15）环形变压器、电感线圈
环形变压器和电感线圈按如图方式安装：
a）环形变压器外径为φ8～30mm选用M3安装螺钉，外径为φ30～50mm，选择M4螺钉，而外径大于φ50的则不易在印制板上安装；
b）环形变压器引线采用插针方式焊接，引线在变压器周围布线，不能将引线设计过长。
16）其它要求
a）常用元器件孔径和焊盘明细
元器件孔径焊盘
IC孔（单芯插孔）φ1.0mm2×
3椭圆形或标准焊盘
阻容件、二三极管φ0.8mm-1mmφ2mm-2.5mm
大功率电阻、稳压管φ1.2mm-1.5mmφ3mm-4mm
TO-220封装元件φ1.2mm标准焊盘
工艺孔φ0.5mmφ1mm-1.2mm
接线插针孔φ1.6mmφ3mm
穿线工艺孔φ2mm无
插形接线柱孔φ2mm-2.5mmφ3.5mm-4mm
安装孔φ3mm-3.5mmφ5mm-7mm
2.b）22mm仪器因印制板较窄，元器件的焊盘应在上述基础上适当减小。
3.c）元器件焊盘间距应与元器件管腿间距匹配设计。
常用（电阻、电容）元器件焊盘间距设计具体参照附录5.2.2《常用元器件焊盘间距一览表》。
4.d）大电解电容、可调器件的焊盘间距应设计为适合于多种规格的元器件装配，即其中一焊盘设计为双焊盘。
5.e）双列直插、圆3脚、圆8脚等元器件插接均使用φ1mm进口单心插孔。
推荐使用的厂家为:
ADVANCED、AECINC.
6.f）圆10脚器件、竖直安放的电容、电位器、继电器、管座安装后已覆盖住元件面上的焊盘，在元件面上如果其中一焊盘有连接引线，则此焊盘应设计为外延的双焊盘，即将元件的引线通过工艺孔过渡到焊接面，在元件面上外延焊盘不能被元件覆盖住，外延焊盘和元件焊盘在焊接面连接。
详见4.2.1.2-4条。
7.g）阻容贴片元件的焊盘应大于片状焊接引极宽度；
IC贴片元件的引脚焊盘应大于引脚长度，间距应和引脚间距相等（如下图）。
4.2.1.4印制板上外接引线布置
8.1）印制板间的引线应遵循以下原则：
1.a）合理布局印制板上的印制线条，尽可能的减少印制板间的引线；
b）应就近在两块印制板间设计引线，避免长距离引线和交叉引线；
9.c）如必须长距离引线，则引线就应在印制板上敷设：
其办法是在印制板上使用跨接线，跨接线长度应小于一个标准电阻的安装长度（如下图）；
d）为便于仪修调试和缩短连线长度，两块平行安装的印制板间的连线应放在一边（如下图）；
10.2）印制板上外接引线要求使用接线插针，先穿过工艺孔再焊接的方式。
（如下图）
11.3）地线应在靠近印制板的两端引线，并使用专用接地螺柱连在线路连接头上，模拟地和数字地应分别在电子仪骨架上接地，如图所示：
正确不正确
4）传感器的引线须引到距传感器安装位置最近的印制板一端，同时要求引线尽量靠近。
如图所示;
5）正负15V电源引线常使用双扭线，因此要求两电源接线位置不易相隔太远。
如图所示：
6）屏蔽线和地线接线柱应尽量靠近或地线直接在线路骨架上。
4.2.1.5材料及加工工艺
12.1）超高温（175℃以上）印制板要求采用镍金镀涂加工工艺，其板材必须采用经评审确认的进口高温（聚酰亚胺）板材，板厚1.6--1.8mm，未经评审确认的进口和国产板材均不得擅自使用。
推荐使用的厂家：
DUPOUT、NELCOPARKINC.
13.2）高温（150℃）印制板要求采用铅锡合金加工工艺；
使用平面贴元件的印制板采用镍金镀涂加工工艺，板材必须采用进口或国产高温（聚酰亚胺）板材，板厚1.5---1.7mm。
14.3）要求采用热风整平、阻焊、丝印全工艺。
150℃仪器要求使用进口高温（聚酰亚胺）板材，板厚1.6--1.8mm。
4.2.1.6版面布置和元器件安装
15.1）圆柱形、长方形元器件一般应按印制板依顺长方向排列布置，直径8mm以上的极性电容、IC器件、厚膜电路必须按印制板依顺长方向排列布置。
IC器件字符朝上或者1脚必须放在元器件的左下方，竖直排列的元件的1脚左上方。
2）接线插针孔应布置在印制板两端，其孔中心距印制板外沿应大于12mm。
3）元器件超大已超过机械给定半径尺寸，可在印制板上相应开孔下沉布置，但应注意可靠固定。
16.4）钽电解电容的焊接应在
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