电子设备的可靠性统计试验方法研究

2017-05-26孙明明

中国新通信 2017年7期

孙明明

【摘要】可靠性试验是可靠性工程的一个重要组成部分，已成为验证电子设备可靠性指标的必要手段。本文以某电子设备为例，对电子设备的可靠性统计试验方法进行了研究。

【关键词】电子设备可靠性统计试验方法

引言：电子设备发挥作用的前提是具备一定的可靠性，也即在相应的运用场所以及规定的时间内能够正常运行，以达到正常使用的目的。对于电子设备而言，可靠性与其他各项性能指标同样重要，尤其是在大型电子设备中运用到的元器件数量较多，若其中某个元器件发生故障则可能影响到整体的运行，甚至引发巨大安全风险。因此，在电子设备的使用过程中必须要优先重视其可靠性。同时，强化对电子设备的可靠性试验，综合分析与评价其可靠性能参数并就此提出改进措施是保障电子设备安全运行的前提。通过运用科学合理的试验检测方法可以充分的了解到电子设备在不同使用场景中存在的问题，进而根据存在的问题找出引发故障的原因所在并交由相关部门加以改进和完善产品性能。为提升电子设备可靠性试验的效果，在实验场景以及方法的选择上要重点关注，避免错误的检查方法与试验环境导致实验结果发生偏差，影响到后期的投入使用。

一、电子设备的可靠性概述

1.1电子设备的可靠性特点

可靠性是电子设备最具备的特点之一，是电子设备使用的基础与前提，为确定电子设备在相关使用环境或时间规定下的使用性能，需要采用一定的实验方案以检测电子设备的可靠性，同时由于电子设备的特殊性，其可靠性存在一定的变化。例如，设定工作t小时的可靠度R （t） =exp（-λt）=exp（-λt）=exp-t/MTBF。那么，当设备还没有出厂，设备的工作时间t=0，这时，其工作状态应该是正常的，设备的可靠度R（t=0） =1。然而，没有哪一个设备永远工作而不失效的，所以当设备工作时间t→∞时，设备的可靠度R（t=∞）=0

1.2可靠性试验的分类

当前，对于电子设备可靠性试验的方法较多，不同的实验目的与使用环境采用的方法不尽相同，需针对性选择，例如，模拟试验、现场试验、筛选试验、鉴定试验、验收试验等。一般而言，可靠性试验的目的在于分析与收集设备运行中存在的问题进而加以改进而非是故意曝光产品的不足。

二、某电子设备可靠性验证试验方案的设计

2.1选择统计试验方案的原则

电子设备的可靠性统计验证试验设计是根据所选定的试验类型来进行的，根据相关文献研究可知对于电子产品的可靠性分为两个环节，分别为可靠性的鉴定试验与验收试验。然而，在进行可靠性鉴定之前需要对被检测对象的相关规范性文件加以分析，以了解相关技术参数，进而根据被检测对象在实际环境中使用情况以制定被检测对象的可靠性实验的大纲。一般而言，实验性大纲主要包括以下内容：实验的目的、实验的对象、实验的数量、实验的条件、实验的环境等，交由相关人员审核确定之后即可根据试验大纲以及实验的原则以确定最优的实验方案。

1.定时截尾试验方案

对于MTBF值的确定通常需要通过实验来加以确定，同时由于实验涉及到成本与时间问题，采用截尾试验方案较为实用，在大多数电子设备的可靠性测试中均采用此法。

2.序贯试验方案

如仅需以预定的判决风险率（α，β）来对假设的MTBF值（θ0，θ1）作出判决，不需要事先确定总试验时间时，可选用序贯试验方案。因此，一般电子设备可靠性验收试验选用此方案。

3.全数试验方案

如果设备较多且需要多台加以判决时，全数试验方案是最为适宜的方法，但是需要考虑到成本与安全问题。

4.定数截尾试验方案

当需要事先规定试验截尾的失效數，利用试验数据来评估设备可靠性的特征量时，可采用定数截尾试验方案。由于事先不易估计所需的试验时间，所以，实际的电子设备对该方案采用较少。

5.试验方案的确定

综合上述分析与实验方案相关原则以及实验对象也即电子设备的进行可靠性实验的实际需求，在该电子设备的可靠性分析中采用了截尾试验方案。

2.2环境条件及应力的确定

电子设备可靠性测试前需确定实验环境条件以及所需施加的应力，首先需要综合该类电子设备同类产品加以确定，然后结合相关系数进行试验设计以模拟该电子设备在实际场合中运用环境。