Технически Университет – София
КНЕА
Изработили:Петър Георгиев
Диан Илиев
Фак. №:101207121
101207035
Факултет:ФЕТТСпециалност:Електроника
Ръководител:Гл. ас. Р. ЙордановПроведено:22.02.2010
Предадено:08.03.2010
Протокол № 1:
"Анализ на данни от изпитвания за надежност"
I. Цел на упражнението:
Прилагане на методи PCM и PSM за прогнозиране надеждността на различнри електроини
кампоненти и сборки.
II. Теоретична част
Прогнозите са средства за определяне на приемливостта на изискванията към излелието и
за оценяване на подобрението в процеса на достигане на тези мзисквания Съществува йерархия
от възможни за проектанта методи за поогнозиране на надеждността [5, 6, 7], зависещи от:
степента на знания за проекта и наличието на исторически данни за надеждността на възлите и
компонентите на
изделието.
За да се направи задоволителен анализ на надеждността на електронно
изделие е нужна основна информация, включваща:
1.Описание на изделието.
2.Типични данни за околната ср.еда -примерна таблица "Типични данни за околните среди
според стандарт MIL-HDBK-217" е показана на сайта.
3.Работна температура - температурата на изделието, използвано за целите на прогнозата
трябва да включва повишаването на вътрешната му температура, получена след термичен анализ
или тестови данни.
4.Анализи при натоварване - трябва да се определят работните натоварвания като се вземе
под внимание и влиянието на околна среда. Интензивността на отказите се модифицира чрез
подходящи коефициенти, за да се отрази въздействието на приложеното натоварване.
5.Разпределения на интензивността на отказите - При изчисляване на интензивността на
отказите на електронно, електрическо, механично или електромеханично устройство трябва да
бъде използвано подходящо разпределение. В случаи, когато то не е известно, може да се използва
експоненциално, биномно или Вейбулово разпределение. Използваните разпределения трябва да
бъдат цитирани, а всички направени допуски - приведени и доказани в прогнозния отчет.
6.Интензивност на отказите - Базовата интензивност на отказите взета от различни
източници трябва да бъде модифицирана с подходящи коефициенти, за да бъде отчетено и взето
под внимание специфичното приложение на електронното изделие. Използваните коефициенти
трябва да се отбележат и докажат в отчета на прогнозата.
Уравнението на надеждността за най-простия случай на компонентна или системна конфигурация,
съставена от /" на брой независими съставни компонента или подсистеми е:
III. задачи за изпълнение.
1.Да се изчисли честота на отказите на комплементарен биполярен транзнстор по зададени,
разсейвана мощносг, максимална работна температура. условия на работа, U
CE
, температура на
корпуса, околна среда.
2.Да се изчисли честотата на отказите на резистор по зададени, тип, номинална мощност,
разсейвана мощност, околна среда, околна температура, стойност на резистора.
3.Да се изислят честотата на отказите на кондензатор по зададени тип, номинална стойност,
околна среда, околна температура и напрежение.
4.Да се оценят по графичния метод параметрите на експоненциалното разпределение на времена
на отказ при изпитване на извадка от ХИС. Дасе намери надеждността на ХИС за зададен час. Да
се начерате 95%-вата доверителна област. Да се определи каква част от съвкупността ще откаже
до зададения час с 95% доверителна вероятност. Да се определи в какви граници 50% от
съвкупността ще откаже с 95% доверителна вероятност.
5.Да се оценят параметрите на експоненциалното разпределение за ХИС от задача 4 по
регресионния метод. Да се построи функция на надеждността, функция на плътностите на
вероятностите и кумулативната функция. Да се сравнят оценките на параметрит, получени по
двата метода – графичен и регрессионен,
IV. Указания за работа
По задача 1:
За целта се използва специална Вейбулова хартия. Първо данните се подреждат във възходящ ред.
По Х оста на координатната мрежа се нанасят времената на отказ, а по У – съответните стойности
на интегралната функция на разпределение (средният ранг). За пресмятане на средния ранг се
използва уравнението на Бенард. Параметрите на разпределението се намират като се следват
инструкциите от сайта. За да се намери надеждността на ИС за Х-тия час е необходимо да се
издигне перпендикуляр от съответния час. Там където той се пресича с оригиналната линия на
Вейбул се построява права, успоредна на абсцисната ос и от пресечната точка на тази права с У
оста се отчита стойността на интегралната функция на разпределение. Отчетената стойност се
изважда от единица и се получава стойността за надеждността.
По задача 2:
При нанасяне на данните върху Вейбуловата хартия се използват непараметричните доверителни
граници, които се получават от таблици, намиращи се в сайт. В таблиците са дадени 5% и 95%-ните
рангови стойности за различен обем на извадката. Тези стойности се нансят по оста У, а по оста Х
са отново времената на отказ. Така се получават две линии, които очертават 90% доверителна
област. За да се опердели каква част от съвкупността ще откаже до Х-я час с 90% доверителна
вероятност се използват инструкциите в сайта. За да се разбере в какви граници 59% от
съвкупността ще откаже, се построява права на височина 50%. От пресечните точки на тази права с
линиите на доверителните граници се построяват две прави, успоредни на ординатната ос. От
пресечните им точки с абсцисата се отчита интервала от време в който 90% доверителната
вероятност може да се твърди, че 50% от съвкупността ще откаже.
По задача 3:
Използва се програма за оценка на параметрите за различни разпределения. Избира се работна
страница „Вейбул” и в колона А се попълва поредния номер на отказа, а в колона В – времената на
отказ. Избира се команден бутон „Изчисли параметрите” и изчисленият параметър на формата се
отчита от клетка „L3”, а мащабният параметър от клетка „М3”. За да се построи функцията на
ндеждността се избира команден бутон „Изчертай RF”. За да се построи функцията на плътностите
на верояностите се избира команден бутон „Изчертай PDF”, а за кумулативната функция –
команден бутон „Изчертай CDF”.
По задача 4:
Използва се експоненциална хартия от сайта. По оста Х се нансят времената на отказ, а по оста У –
стойнностите за надеждността. Параметърът на това разпределение се отчита като пресечната
точка на линията на данните се построи перпендикуляр към абсцисната ос. От пресечната точка на
този перпендикуляр с абсцисната ос се отчита стойността за параметъра. За останалата част от
задача 4 да се използват указанията от задача2.
По задача 5:
Използва се програма за оценка на параметрите за различни разпределения. Избира се работна
страница „Ехр” и в колона А се попълва поредния номер на отказа, а в колона В – времената на
отказ. Избира се команден бутон „Изчисли параметрите” и изчисленият параметър – честота на
отказите се отчита от клетка „О3”. За да се построи функция на надеждността за избира команден
бутон „Изчертай RF”, за функцията на плътностите на вероятностите – команден бутон „Изчертай
PDF”, и за кумулативната функция – команден бутон „Изчертай CDF”.
V. Резултати
Надеждността за 80-тия час от времето на живот на ИС е ? 0,415.
