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1、下页,返回,第13章 传感器可靠性技术,13.1 可靠性技术基础概述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,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。其主要研究工具是概率论与数理统计。 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,下
2、页,上页,返回,1、产品可靠性与其工作条件、工作的时间、 规定的功能密切相关。 2、可靠度 R（t） R（t）= P（Tt） 3寿命分布函数 F（t） F（t）= P（Tt） R（t）+ F（t）= 1 4寿命概率密度 f(t) f（t）= dF（t）/dt = F（t）,13.1.2 可靠性技术中常用的几个基本特征量,5失效率(t)6寿命,下页,上页,返回,7浴盆曲线和可用寿命,下页,上页,返回,下页,上页,返回,13.2 可靠性设计,13.2.1 可靠性设计的重要性13.2.2 可靠性设计程序和原则 (1）典型的可靠性设计程序 (2）可靠性设计原则13.2.3 系统的可靠性框图模型及计算
3、描述系统可靠性模型方法有可靠性框图、可靠性网络图、马尔可夫状态转移图、故障树和事件树分析等。 可靠性框图用方框图形式表示系统的可靠性逻辑关系。,下页,上页,返回,串联系统可靠度 Rs为所有部件可靠度乘积,可靠性计算,图12-3 串联系统框图,（1）串联系统,（2）并联系统 并联系统可靠度 Rs 为：,图12-4 并联系统框图,下页,上页,返回,下页,上页,返回,（3）表决系统 表决系统可靠度 Rs 为：,图12-5 表决系统框图,几种主要可靠性设计方法,1. 元器件的可靠性预计2. 降额设计3. 冗余设计4. 漂移设计5. 热设计6. 电磁兼容设计,下页,上页,返回,下页,上页,返回,13.3
4、 传感器的可靠性管理,13.3.1 可靠性管理的意义及特点13.3.2 可靠性管理机构和职责13.3.3 可靠性标准、情报与保证13.3.4 可靠性管理的实施 设计阶段 制造阶段 使用维修阶段,下页,上页,返回,13.4 可靠性试验,13.4.1 传感器环境试验概述,环境试验是将传感器暴露在人工模拟（或大气暴露）环境中，以此来评价传感器在实际遇到的运输、贮存、使用环境下的性能。通过环境试验，可以为设计、生产和使用方面提供产品质量信息，是质量保证的重要手段。,下页,上页,返回,（1）环境试验的分类可分为自然暴露试验和人工模拟试验两大类。目前，人工模拟试验方法有：单因素试验：是指一次试验中只有一个
5、环境应力作用于样品上。综合试验：是指两个或两个以上的环境因素同时作用在样品上。组合试验：是指两个或两个以上环境因素按一定规律组合后依次作用在产品上。（2）传感器环境试验程序通常由下列步骤组成预处理 初始检测 试验 恢复 最后检测,1环境试验和试验程序,下页,上页,返回,2低温试验,图12-6 低温试验类型,下页,上页,返回,高温试验的目的是为了确定敏感元件及传感器在高温条件下的贮存和使用的适应性。 4温度变化试验,3高温试验,5湿热试验,湿热试验的目的是为了评价产品在高温高湿条件下的贮存和使用的适应性或耐温性。,下页,上页,返回,13.4.2 传感器的可靠性实验实例,为了保证或提高产品的可靠性
6、，评价和验收产品的可靠性而进行的各种试验统称为可靠性试验。,图12-7 温度变化示意图,下页,上页,返回,13.5 敏感元件及传感器的失效分析,13.5.1概述,产品丧失完成规定功能能力所有状态及事件的总和叫失效。对可修复的产品（如仪表、整机及某些机电产品）也常用“故障”表示。,失效分析是研究产品潜在的或显在的失效机理、发生率及失效影响，或为决定改进措施而进行的系统调查研究。,失效分析分类： 方法 统计分析、数量分析、固有技术分析 应用 事前分析、事中分析、事后分析,下页,上页,返回,13.5.2 分析方法 在进行失效分析时，不仅仅要强调追究失效原因，进行事后的分析，而且要包括上溯到设计、制造阶段的产品根源的研究。失效分析方法有： 1.失效模式、效应及危害分析 2.工艺过程及质量反馈分析 3.失效树（故障树）分析方法（FTA）,第13章 本章要点,结束,上页,返回,可靠性性技术定义及其特点 可靠性技术的基本特征量 可靠性设计原则及方法 系统可靠性计算方法 传感器可靠性实验 传感器的失效分析,
