Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физические основы методов контроля и испытания. Учебное пособие
.pdf
– 91 –
.
ln
0
1
01
2
ttCr
.
)1(
)1(
ln
1
1
ln
10
01
1
0
2
n
qq
qq
q
q
nSr
Это правило формулируется следующим образом. Если точка на
графике с координатами t, r (али n, r) лежит на линии границы (r =
C2t) или ниже её, то изделие принимается как годное. Если точка лежит выше линии границы, то изделие бракуется.
Для закона Пуассона уравнение линии границ усеченных испы-
таний имеет вид
(2.45)
На рис. 2.15 эта линия проходит через начало координат (ли-
ния 3), параллельно линиям: 1 – линия приемки и 2 – линия браковки.
Отрезки прямых t = tS (отрезок 4) r = rS (отрезок 5) ограничивают
время и число отказов соответственно при усеченных испытаниях.
Если график последовательных испытаний пересекает линию 4, то
есть t tS и r < rS (график испытаний проходит ниже линии 3), выносится решение о приемке всей партии изделий как годной. Если график последовательных испытаний пересекает линию 5, то есть t < tS и
r rS (график испытаний проходит выше линии 3), выносится решение о браковке всей партии изделий.
Для биномиального закона уравнение линии границы усеченных
испытаний имеет вид
(2.46)
2.9.3.5. Ускоренные испытания на надежность
Для определения надежности классическими методами необхо-
димо либо большое количество устройств, направленных на испыта-
ния, либо требуется большая продолжительность испытания. С увеличением надежности современных РЭА резко возрастает трудоемкость
проведения испытаний на надежность.
Во многих случаях число образцов, которые можно отправить на
испытания, ограничено единицами штук, а время испытания ограни-
– 92 –
Рис. 2.16. График ускоренных
испытаний
чивается десятками часов. В связи с этими требованиями очень актуальными являются методы ускоренных испытаний.
В настоящее время существуют два подхода.
1. Метод применения форсированных режимов.
2. Применение методов прогнозирования.
Метод форсированных режимов заключается в проведении ис-
пытаний при повышенных воздействиях или сочетании нескольких
неблагоприятных факторов одновременно.
Наиболее часто применяются следующие форсированные режи-
мы:
1) повышенные электрические нагрузки (повышенные напря-
жения, токи, мощность и т.д.);
2) циклическое изменение параметров устройства или условий
работы (включение и выключение питания устройств, циклическое изменение температуры окружающей среды);
3) жесткие климатические условия [повышенные (занижен-
ные) температуры, повышенная влажность и т.д.];
4) повышенные механические нагрузки (повышенная вибра-
ция, повышенный шум и т.д.).
При форсированных ре-
жимах наиболее часто приме-
няется не один фактор, а не-
сколько факторов одновременно.
Надежность элементов и
радиоэлектронной аппаратуры
определяют как в стационарном
режиме работы, так и в пере-
ходных режимах. Испытание во
втором режиме очень важно
проводить для устройств циф-
ровой техники. Принцип рабо-
ты таких устройств основан на
скачкообразных изменениях рабо-
Рис. 2.17. График ускоренных
испытаний при двух воздействующих факторах
чих сигналов. В процессе испыта-
ния нагрузка (фактор воздействия)
увеличивается ступеньками.
Для испытания применяется
следующая методика. На испыта-
ние направляют ограниченную
партию устройств. Нагрузка на
устройствах увеличивается ступен-
чато. После каждого изменения
устройства выдерживаются при
данной нагрузке некоторое время.
По истечении времени определяет-
ся количество отказавших уст-
ройств. Отказавшие устройства не заменяются на новые и не восста-
навливаются. Испытание заканчивается в том случае, если выйдут из
строя все устройства или большая их часть. Испытания на надежность
относятся к разрушающим испытаниям, после проведения испытания
устройства необходимо утилизировать. Результаты испытания можно
представить в виде графика (см. рис. 2.16). Обычно время испытания
составляет 20 – 120 мин, а для устройств полупроводниковой промышленности 2 – 24 часа. Одной из разновидностей данного испыта-
ния являются испытания, в которых одновременно изменяются два
фактора (например, температура и влажность, температура и напряжение питания). В этом случае график испытания имеет вид, приведенный на рис. 2.17.
Во время испытаний нагрузка периодически повышается в соот-
ветствии с заранее разработанным планом испытания. На каждом
уровне нагрузки устройства выдерживаются определенное время. В
конце каждого интервала определяется количество отказавших уст-
ройств. Испытания начинаются при номинальных нагрузках, а затем
ступенчато изменяются до предельно-допустимых значений. Длительность испытаний для данного метода составляет 3 – 4 часа, а объем выборки 20 – 40 устройств.
– 93 –
– 94 –
Для повышения точности таких испытаний количество ступенек
необходимо увеличивать, т.е. уменьшается амплитуда каждой сту-
пеньки. Точность результатов увеличивается также при увеличении
объема выборки.
Перечисленные методы испытаний применяются как для пас-
сивных устройств и элементов (резисторы, конденсаторы и т.д.), так и
для активных устройств и элементов (транзисторы, диоды, сложные
устройства РЭА).
Библиографический список
1. Бондарев В., Алферов А. Измерительные приборы: в 2 т. М.:
Изд-во стандартов, 1986. – 384 с.
2. Мейзда Ф. Электронные измерительные приборы и методы из-
мерения: пер. с англ. М.: Мир, 1990. –535 с.
3. Глудкин О. П. Методы и устройства испытаний РЭС и ЭВС:
учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 1991. — 336 с.
4. Козлов Б.А., Ушаков И.А. Справочник по расчету надежности
аппаратуры радиоэлектроники и автоматики. М.: Изд-во "Сов.
Радио", 1975. 472 с.
5. Методы планирования и обработки результатов инженерного
эксперимента: конспект лекций (отдельные главы из учебника
для вузов) / под ред. Н. А. Спирина. Екатеринбург, 2004. – 257
с.
– 95 –
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ................................................................................................ 3
1. Контроль физических величин ........................................................ 4
1.1. Преобразователи физических величин ................................. 4
1.2. Характеристики преобразователей ........................................ 5
1.3. Классификация преобразователей ......................................... 5
1.4. Резистивные преобразователи ............................................... 8
1.4.1. Потенциометрический преобразователь ...................... 8
1.4.2. Тензодатчики ................................................................ 10
1.4.3. Магниторезисторы ....................................................... 15
1.4.4. Фотосопротивления ...................................................... 18
1.4.5. Термометры сопротивления ........................................ 19
1.4.6. Термисторы ................................................................... 21
1.5. Емкостные преобразователи ................................................ 22
1.6. Индуктивные преобразователи ............................................ 24
1.7. Преобразователи на магнитных эффектах .......................... 27
1.8. Пьезоэлектрические преобразователи ................................ 30
1.9. Оптические преобразователи ............................................... 34
1.9.1. Фотоэлектронные приемники ..................................... 34
1.9.2. Приборы на p–n – переходах ....................................... 35
1.10. Преобразователи для контроля температуры ..................... 40
1.10.1. Термопары ..................................................................... 41
1.10.2. Кварцевые температурные датчики ............................ 42
1.10.3. Полупроводниковые датчики температуры ............... 42
1.10.4. Радиационный пирометр .............................................. 43
2. Испытания электронных средств .................................................. 43
2.1. Испытание на механические воздействия .......................... 43
2.2. Обнаружение резонансных частот ...................................... 44
2.3. Испытания устройств на виброустойчивость и
вибропрочность ..................................................................... 47
2.3.1. Метод качающейся частоты ........................................ 48
2.3.2. Метод фиксированных частот ..................................... 50
– 96 –
2.3.3. Метод широкополосной случайной вибрации ........... 50
2.3.4. Устройства для испытания .......................................... 53
2.4. Воздействие ударной нагрузки ............................................ 58
2.5. Устройства для испытания ................................................... 59
2.6. Воздействие линейной нагрузки ......................................... 63
2.7. Воздействие акустического шума ....................................... 66
2.8. Испытание электронных средств на климатические
воздействия............................................................................ 72
2.8.1. Воздействие повышенной температуры среды ......... 72
2.8.2. Воздействие пониженной температуры среды .......... 74
2.8.3. Воздействие изменения температуры среды и
термоудар ...................................................................... 75
2.9. Планирование испытаний на надежность........................... 76
2.9.1. Статистическая оценка показателей безотказности . 78
2.9.1.1. План NBr (r=N) .................................................. 78
2.9.2. Статистическая оценка параметров
экспоненциального распределения ............................. 80
2.9.2.1. План NBr (r = N) ................................................ 80
2.9.2.2. План NBr (r < N) ................................................ 81
2.9.2.3. План NBT (T = tr) ............................................... 82
2.9.3. Метод последовательных испытаний ......................... 83
2.9.3.1. Последовательные испытания для
распределения Пуассона ................................... 85
2.9.3.2. Последовательные испытания для
биномиального распределения ........................ 87
2.9.3.3. Графический метод последовательных
испытаний .......................................................... 87
2.9.3.4. Усеченные последовательные испытания ...... 90
2.9.3.5. Ускоренные испытания на надежность ........... 91
Библиографический список ................................................................ 94
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]