第13章传感器可靠性技术.pptx

返回图库目录.pps图库下页第13章 传感器可靠性技术13.1 概述13.2 可靠性设计13.3 可靠性管理13.4 可靠性试验13.5 传感器的失效分析说明本章要点图库目录.pps图库下页上页返回13.1 可靠性技术基础概述13.1.1 可靠性技术定义及其特点 所谓可靠性，就是指产品在规定条件下、规定时间内，完成规定功能的能力。可靠性技术是研究如何评价、分析和提高产品可靠性的一门综合性的边缘科学。 产品的可靠性是一个与许多因素有关的综合性的质量指标。它具有质量的属性，又有自身的特点，大致可归纳如下： 1．时间性2．统计性3．两重性 4．可比性5．突出可用性6．指标体系1.时间性 产品的可靠性是指产品在使用过程中这些技术性能指标的保持能力，保持的时间越长，产品的使用寿命越长。因此产品的可靠性是时间的函数。可靠性是产品质量的时间指标。产品出厂前检查、考核产品的质量是产品使用时间t=0时的质量，而可靠性是产品使用时间t0时的质量。 2.统计性 产品的技术性能指标可以经过仪器直接测量得到，而产品的可靠性指标是通过产品的抽样试验(试验室或现场)，利用概率统计理论估计整批产品的可靠性，它不是对某单一产品，而是整批的统计指标。如说某批产品某时刻t的可靠性指标可靠度为90％，则表示该批产品在规定条件下．工作到规定时间时，有10％的产品丧失规定功能，90％的产品能够完成规定的功能。3.两重性 影响产品可靠性的因素是多方面的，既与零件、材料、加工设备和产品设计等技术性问题有关，也与科学管理水平有关。可靠性工作具有科学技术和科学管理的双重性，可靠性技术和可靠性管理是可靠性工作中两个不可缺少的环节。4.可比性 一个产品的可靠性受三个规定的限制。“规定条件”即指因产品使用工况和环境条件的不同，可靠性水平有很大差异。“规定时间”是指产品的使用时间长短不同，其可靠性也不同。“规定功能”是指产品的功能判据不同，将得到不同的可靠性评定结果。所以，评估产品可靠性时，应明确产品的规定条件、规定时间和完成的规定功能。否则，其可靠性指标将失去可比性。5.突出可用性 产品的可靠性与产品的寿命有关，但它和传统的寿命概念不同。提高产品的可靠性并不是笼统地要求长寿命，而是突出在规定使用时间内能否充分发挥其规定功能，即产品的可用性。6.指标体系 为了综合反映出产品的耐久性、无故障性、维修性、可用性和经济性，可以用各种定量的指标表示，这就形成了一个指标系列。 对于可修复的复杂系统和设备，常用可靠度、平均无故障工作时间(MTBF)、平均可修复时间(MTTR)、有效寿命、可用度等指标。对于不可修复产品或不予修复产品的可靠性，常常采用可靠度、可靠寿命、故障率(失效率)、平均寿命(MTTF)。材料可靠性往往采用性能均值和均方差等特性作为指标。返回上页下页图库目录.pps图库13.1.2 可靠性技术中常用的几个基本特征量 1.产品可靠性与其工作条件密切相关 一般说来，工作环境条件越差，工作负荷越大，产品的可靠性就越低。所谓规定条件即是产品的工作环境条件和使用工况。 产品的可靠性又与其工作的时间有关。在规定的相同条件下，工作时间越长，其可靠性越低。 产品的可靠性还与规定的功能有着密切关系。规定功能是表征产品完成任务的各参量，即性能指标。对于传感器来说常有测量范围、精度、线性度、迟滞、重复性、灵敏度等。对于同一产品来说，这些参量要求的越低，其可靠性越高。反之，产品的可靠性就越低。2.可靠度R(t) 产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率称之为产品的可靠度函数，简称可靠度，用R(t)表示。假设产品的工作时间为t，产品出故障时间为T(对不可修复产品，T就是寿命)，若T≤t，则产品使用t时刻或t时刻以前出现故障(对不可修复产品是失效)，即没完成规定功能；若Tt，则产品在t时刻前没有出现（或失效）丧失规定功能，即完成了规定功能，它的概率用P(Tt)表示。R(t)=P(Tt) 可靠度无法精确求解只能采用抽样的方法，从有限的样本数据中推算其可靠度，称为估计值，常用 表示。 假如在t=0时有N个产品投入使用，当产品工作到t时刻时，有r(t)个产品失效，n(t)个产品仍然继续工作，则其可靠度估计值可用下式表示3.寿命分布函数F(t) 产品在规定条件下和规定时间内失效的概率称之为寿命分布函数（或称为累积失效概率、失效(故障)分布函数、不可靠度），可用F(t)表示。如果用t表示规定时间，T表示产品寿命，随机事件T≤t的概率就是产品的寿命分布函数，表示为 假如在t=0时有N个产品投入使用，当产品工作到t时刻后，有r(t)个产品失效，则其寿命分布函数估计值 另外，产品在规定时间内失效与不失效是相互对立的事件，它之间的关系应是它们之间的观测值也是F(t)=P(T≤t)F(t)+R(t)=14.寿命概