Материал: Методы и средства испытаний электронных систем. Никитин Л.Н

+10%, +20%, -5%, -10%, -20% и повторяем процесс испытаний. Соединив полученные точки на графике (рис. 71), получаем область безотказной работы ЭС по параметру хi. Аналогичным образом получаем области безотказной работы ЭС по каждому параметру хi - (i=1,2,...,n).Частные области безотказной работы можно строить в координатах (∆ / ном) 100%. Тогда рабочая точка 0 (рис. 71) совмещается с началом координат. Частные области безотказной работы можно строить в координатах (∆ / ном) 100%, хгр. Используя описанный метод, определяем области безотказной работы ЭС по всем его параметрам хi - (i=1,2,...,п) на частоте f2.Изменения параметров ЭС могут проводиться не только в пределах технических условий, но и в значительно больших. Это позволяет определить запас безотказной работы ЭС.

Граничные испытания могут быть реализованы аналитическим, графическим или графоаналитическим способами. Аналитический способ применяют для испытаний несложных изделий, имеющих простую математическую модель, характеризующуюся, как правило, функциональной зависимостью одного выходного и одного входного параметра. Границы области безотказной работы определяются расчетным путем с помощью уравнения (122).

Графический способ используем для сложных изделий, когда выходной параметр зависит от нескольких входных.

Рис. 71. Частная область безотказной работы по параметру Xi на частоте f1

216

Построение обобщенной области безотказной работы ЭС

Получив частные области безотказной работы ЭС по всем его параметрам хi - (i=1,2,...,п) для частот f1 и f2,накладываем их друг на друга. Получаем обобщенную область безотказной работы ЭС (рис. 72).

Достоинства метода граничных испытаний заключаются в следующем: возможность получения информации о надежности ЭС на этапе проектирования, возможность выбора оптимального рабочего режима, возможность сравнения различных схем ЭС с точки зрения их параметров, возможность предсказания места и времени появления постепенного отказа по выходному параметру при старении элементов ЭС, возможность сравнить запас надежности - по

Рис. 72. Обобщенная область безотказной работы ЭС площади областей безотказной работы и положению рабочей точки

Методу присущи следующие недостатки:

невозможность количественной оценки надежности ЭС и выбора рабочих областей параметров (номинальных значений и допусков) с учетом всей n-мерной области (с учетом комплексного влияния параметров, а также с учетом нелинейно-зависимых параметров). Испытания проводятся в «статике». Один из параметров (исследуемый) изменяется, другой (граничный) - контролируется, а все остальные параметры и возмущения фиксируются (не изменяются). Большая трудоемкость проведения испытаний.

Корректировка параметров электронного средства

Наиболее надежное электронное средство при двухстороннем допуске характеризует такая область работоспособности, у которой рабочая точка 0 одинакова удалена от границ L1и L2 (рис. 70). Если скорректировать номинальные величины параметров электронного средства так, чтобы рабочая точка 0 оказалось совмещенной с центром общей области безотказной работы, то такому функциональному узлу будет соответствовать наименьшая вероятность отказа. Предельно допустимые отклонения каждого из параметров элементов не должны выходить за пределы общей области с учетом возможного смещения этих параметров под влиянием дестабилизирующих факторов.

Но графике общей области безотказной работы строится прямоугольник допустимых значений каждого параметра ЭС (рис. 71). Может оказаться, что область a,b,c,dне лежит внутри области безотказной работы. Тогда изменением параметров ЭС добиваются того, чтобы область a,b,c,dлежала внутри и в центре области безотказной работы. При

заданном допуске на питающее напряжение можно установить допуски на элементы ЭС, при заданных допусках на элементы можно определять допуск на питающее напряжение.

Определение коэффициентов влияния погрешности элементов на выходной параметр ЭС

Коэффициент влияния относительной погрешности /-го

относительное изменение i-го параметра.

Располагая графиками частных областей безотказной работы схемы, можно оценить коэффициенты влияния по формуле:

218

В общем случае коэффициент влияния можно определить для любой точки графика по формуле

где питгр.о - относительное изменение питающего напряжения для случая

На основе полученных коэффициентов влияния можно записать уравнение относительной погрешности выходного параметра ЭС

Таким образом, метод граничных испытаний дает возможность определить коэффициенты влияния относительной погрешности параметров схемы и записать уравнение относительной погрешности ЭС.

Расчет допусков на старение с применением метода граничных испытаний

Для расчета допуска на старение исходным является уравнение погрешности старения выходного параметра каскада.

Математическое ожидание коэффициента старения выходного параметра электронного средства