Методическое пособие 736

воздействия положительной температуры. Используя математическое моделирование с помощью уравнения (152), промоделируем испытания. Построим гистограммы распределения выходного параметра при воздействии отрицательной и положительной температур (FT+ рис. 75). Определим параметры законов распределения М∑+, δ∑+ , М∑- , δ∑- .

Исследование погрешности старения

В соответствии с техническими условиями на элементы, зная коэффициенты старения за время Тчас, составим матрицу ситуаций для моделирования процесса старения. Используя уравнения (152), промоделируем процесс старения ЭС. Построим гистограмму распределения выходного параметра FСТ рис. 75, определим параметры закона распределения М∑ст и δ∑ст

Определение параметров результирующего закона распределения По полученным данным строим результирующий закон

распределения (рис. 75).

Рис. 75. Формирование результирующего закона распределения выходного параметра

Определим параметры результирующего закона распределения. Систематические составляющие суммарной погрешности:

231

где i=1, 2,..., п — доминирующие дестабилизирующие факторы, из которых обязательно присутствующими являются производственная погрешность и старение, а остальные могут существовать при конкретных условиях эксплуатации; j= 1, 2,..., т - случайные дестабилизирующие факторы; к - факторов определяют положительные отклонения параметров, а остальные (т-к) факторов отрицательные.

Определим случайные составляющие погрешностей

По рассчитанным данным строим результирующий закон

232

распределения как суперпозицию трех нормальных законов с математическими ожиданиями М∑+, М∑-, М(y) и допуском max{δ∑+, δ∑-}

(рис. 76).

Определим разброс параметра относительно номинального значения.

Рис. 76. Представление результирующего закона распределения смесью трех нормальных законов

Определяем коэффициент гарантированной надежности обеспечения допусков

По табл. 18 находим значение гарантированной надежности Рр, соответствующее у.

Значение гарантированной надежности должно быть не ниже 0,997.

233

Схема подключения измерительных приборов приведена на рис. 78.

Рис. 78. Схема подключения электрических приборов

По техническим условиям схема должна работать в диапазоне температур: -60°С - +60°С в течение времени 10 000 час.

Порядок выполнения работы Собрать схему (рис. 78).

Подать на макет напряжение питания ±6,3 В. Составить матрицу испытаний.

Составить матрицу всех возможных комбинаций определяющих параметров.

Провести матричные испытания, моделируя производственный разброс, результаты испытаний представить в виде матрицы, найти отказовые ситуации.

Исследовать производственную погрешность ЭС. Исследовать температурную погрешность ЭС, используя физическое моделирование.

Исследовать погрешность старения, используя физическое моделирование.

Определить параметры результирующего закона распределения. Определить разброс выходного параметра относительно номинального значения.

Сделать выводы по работе, определив эксплуатационный допуск на выходной параметр устройства и допуска на параметры схемных элементов.

235

Контрольные вопросы

1.В чем заключается метод матричных испытаний?

2.Как составляется матрица ситуаций?

3.Что называется ситуацией состояния схемы?

4.Как определяется производственная погрешность ЭС?

5.Как определяется погрешность старения ЭС?

6.Как определяется температурная погрешность ЭС?

7.Как определяются параметры результирующего закона распределения?

8.Как строится гистограмма результирующего распределения?

9.Как уменьшить трудоемкость матричных испытаний?

10.Как определяется коэффициент гарантированной надежности?

11.Как определяется работоспособность ЭС при

матричный испытаниях?

12.Что понимают под отказовой ситуацией?

13.Как определяется число испытаний?

14.Как определяется число возможных ситуаций при матричных испытаниях?

236

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Возрастающая сложность современных РЭА требует знаний в области методов испытаний электронных систем на надежность. Методы автоматизированных испытаний, рассмотренные в пособии позволяют значительно сократить время и материальные затраты на разработку и тестирование новых изделий.

В данном пособии рассматриваются общие принципы испытаний РЭА на воздействие климатических, механических, биологических факторов, а так же на воздействие ионизирующего излучения, современные системы автоматизированного контроля испытаний на базе микро ЭВМ.

Различают следующие виды механических испытаний: виброустойчивость, вибропрочность при длительном или кратковременном воздействии, ударная устойчивость и прочность, устойчивость к воздействию одиночных ударов с большим ускорением, устойчивость к воздействию центробежного ускорения, воздействие звукового давления, воздействие ускорений при транспортировании, взрывное воздействие, ветроустойчивость, устойчивость к воздействию качки и длительным наклонам, износоустойчивость элементов.

Помимо механических испытаний, РЭА и ее элементы подвергают климатическим испытаниям, одним из важных видов которых являются испытания на тепло- и влагоустойчивость. Перед проведением этих испытаний необходимо установить их продолжительность. Различают испытания на длительное и кратковременное воздействия. Выбор длительности зависит от назначения и условий эксплуатации РЭА и оговаривается в ТУ.

Различают следующие виды климатических испытаний: теплоустойчивость при длительном или кратковременном воздействии, влагоустойчивость при длительном или кратковременном воздействии, циклическое воздействие температуры, холодоустойчивость, воздействие инея и росы, воздействие повышенного или пониженного атмосферного давления, воздействие солнечной радиации, воздействие морского тумана, воздействие пыли (пылеустойчивость или пылезащищеность), грибоустойчивость, воздействие дождя, воздействие гидростатического давления.

237

Автоматизированная система контроля состоит из звеньев, объединенных общей целевой функцией и обеспечивающих ее функционирование. Каждое звено АСК, выполняющих в системе определенную функцию, представляет собой элемент обеспечения.

Любой иерархический уровень АСК имеет структуру обеспечения, состоящую из следующих видов: технического, математического, программного, информационного, лингвистического, организационного, методического и метрологического.

Материал пособия полезен студентам старших курсов радиотехнических специальностей вузов и бакалаврам радиоэлектронных направлений.

238

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ГОСТ 11478-88

Испытания на воздействие механических ударов одиночного действия проводят на ударном стенде, который должен воспроизводить импульс любой из трех форм, приведенных на рис.

П.1. 1-3.

Рис. П. 1.1. Полусинусоидальный импульс ударного воздействия. А – амплитуда ускорения. τ – длительность импульса.

Рис. П. 1.2. Треугольный (пилообразный) импульс ударного воздействия. А – амплитуда ускорения. τ – длительность импульса.

239

Рис. П. 1.3. Трапецеидальный импульс ударного воздействия. А – амплитуда ускорения, τ – длительность импульса.

Рис. П. 1.4. Методы измерений параметров ударного импульса – по ГОСТ 20.57.406.

Порядок, в котором перечислены формы ударного импульса, не указывает какой-либо предпочтительности. Измеренное пиковое ударное ускорение должно находиться в пределах допусков, указанных пунктирными линиями на чертежах.

Максимальное ускорение в контрольной точке, перпендикулярное к основному направлению ударного воздействия, не должно превышать в любое время 30% значения величины максимального ускорения номинального импульса в намеченном направлении при определении его посредством измерительной системы с амплитудно-частотной характеристикой, которая должна находиться в пределах, показанных на рис. П.1.4.

240