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实例讲解：电子电器产物的MTBF均匀无端障时候测试

 

  •      GRGT情况靠得住性名目包含：霉菌尝试，盐雾侵蚀尝试，气体侵蚀尝试，氙灯老化尝试，碳弧灯老化尝试，振动尝试，打击尝试，高高温尝试，温度打击尝试，凹凸气压尝试，经久性尝试，三综合尝试，温湿度尝试，防尘防水尝试，温度轮回及打击等尝试。可实现国标、行业规范、国际规范、航空规范的尝试，是华南地域最大的综合性尝试室。在天下华中、华东、华北、东南地域首要都会均开设有自力的尝试室，综合才能在国际排在前三。

  •       MTBF测试作为情况靠得住性测试的一种典范尝试，GRGT有着多年的经历与方式，岂但能够供给最靠得住的计划，同时供给最优的测试办事，本文连系例子解读MTBF均匀无端障时候“Mean Time Between Failure”

  • 对MTBF的懂得

  • 偶然会有伴侣征询：产物的MTBF是80000小时，我用这个产物，能确保80000小时内不会出毛病吗？这是个有点近似于一米的长度和一斤的分量哪一个大的题目，好纠结。

  • MTBF（Mean Time Between Failure）：即均匀毛病距离时候，是权衡一个产物（特别是电器产物）的靠得住性目标，单元为“小时”。产物的毛病总数与寿命单元总数之比为“毛病率”，用λ表现，毛病率的倒数便是MTBF，即：MTBF=1/λ。

  • 以硬盘为例，查问希捷一款型号为“ST2000NX0263”2TB的硬盘规格书，MTBF目标为140万小时。

  • 140万小时，约为160年，并不是说这类硬盘能用160年不出毛病，由MTBF=1/λ可知， λ=1/ MTBF=1/160年，即这个型号硬盘的均匀年毛病率约为0.6%，一年内，均匀1000只硬盘有6只会出毛病。

  • 产物品质的浴盆曲线

  • 后人已经由进程理论证实，大大都装备的毛病率是时候的函数，典范毛病曲线称之为浴盆曲线(Bathtub curve，生效力曲线) ，以下图。

  • 曲线的外形呈两端高，中心低，具备较着的阶段性，可分别为三个阶段：初期的生效毛病（随时候推移疾速降落），利用寿命期的毛病（毛病率较低，且比拟不变），寿命前期的毛病（靠近产物的利用寿命，毛病率剧增）。

  • 由浴盆曲线可知，在初期生效期，产物在起头利用时，生效力很高，但跟着产物任务时候的增添，生效力敏捷下降，这一阶段生效的缘由大多是因为设想、原资料或制作进程中的缺点形成的。是以，进步MTBF生效较快、投入较低，同时也是良多厂商在做的方式便是：产物在出厂前，先停止老炼挑选测试，以便尽早发明、解除毛病，或剔除分歧格品，以保障产物的供货品质。

  • 比方：拿电源来讲，按照产物的差别，出厂前都需做恰当的高温老炼，老炼终了再测试包装入库。

  • 图4 步入式高温老化箱

  • 图5 机器老化带负载
  • 一、经由进程计较得出MTBF的参考值

  • 以硬盘为例，此刻通俗硬盘的MTBF达140万小时，不能够持续运转140万小时来查验MTBF参数。现实上，MTBF遍及接纳计较的方式来评价，今朝国际接管度较高的首要有三个规范：MIL-HDBK-217和GJB/Z299B，用于兵工产物；Bellcore，用于民用产物。

  • 图6通俗硬盘的MTBF

  • 上述三个规范都包含了IC、二极管、电容器、继电器、毗连器等罕见元器件的生效模子，但现实上，因为影响元器件生效力的身分浩繁，包含温度、电应力、情况应力、降额设想余量、机器布局等，且这些身分的差别，响应的影响系数也不一样，致使评价的MTBF成果千差万别，在现实的操纵中，会以较差的情况情况来评价，并借助于专业软件和其参数库，得出参考的MTBF值。

  • 二、经由进程加快寿命尝试的方式评价MTBF

  • MTBF除可经由进程计较取得参考值外，也能够经由进程加快寿命尝试的方式来取得。这类方式可用来展望产物的利用靠得住性，但仍然不能同等于现实利用的靠得住性。

  • 加快寿命的尝试，能够用差别的应力或应力组合来挑选。比方，按照美国情况迷信学会在1981年及1984年颁发的情况应力挑选有用性报告，在各类经常使用的挑选应力中，按其挑选效力加以比拟，顺次为温度轮回、高温、随机振动、电应力、冷热打击、定频正弦振动、高温、正弦扫描振动、复合情况、机器打击、湿度、加快度、高度。此中温度轮回和随机振动的效力最好，以下图所示。

  • 图7应力品种及其挑选结果图

  • 按照加快寿命尝试的方式，企业可连系本身的现实前提和产物特征，有针对性的做某些尝试，以评价和进步产物的MTBF。
  • 图8 高加快寿命尝试装备
  • 人的性命是无穷的，但是，为您的办事是无穷的，我要把无穷的性命，投入到无穷的为您办事当中去。
  • 情况手艺发卖工程师：张先森
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