第六章智能仪器可靠性与抗干扰技术 第一节可靠性概述 第二节可靠性设计 第三节智能仪器干扰源分析 第四节抑制电磁干扰的主要技术及应用
第六章 智能仪器可靠性与抗干扰技术 第一节 可靠性概述 第二节 可靠性设计 第三节 智能仪器干扰源分析 第四节 抑制电磁干扰的主要技术及应用
第一节可靠性概述 可靠性的基本概念 可靠率是指在规定条件下和规定时间内智能仪器 完成所规定任务的成功率。 R(t=S(/N 失效率也称瞬时失效率或称故障率,是指智能仪 器运行到t时刻后单位时间内发生故障的智能仪器 台数与t时刻完好智能仪器台数之比。 (t=NR(t)R(t△t)NR(t△t 或 h=y/T
第一节 可靠性概述 ➢可靠率是指在规定条件下和规定时间内智能仪器 完成所规定任务的成功率。 R(t)= S(t)/N ➢失效率也称瞬时失效率或称故障率，是指智能仪 器运行到t时刻后单位时间内发生故障的智能仪器 台数与t时刻完好智能仪器台数之比。 λ(t)= N[R(t)-R(t+Δt)]/ NR(t)• Δt 或 λ=γ/T 一、可靠性的基本概念
初始期使用寿命期衰老期 失效率 使用寿命 失效率 偶然故障期规定的失效率 早期故障期耗损故障期(时间) 以(时间) (a)经典浴盆曲线 (b)新浴盆曲线
早期故障期 耗损故障期 偶然故障期 λ(t )( 失 效 率 ) 使用寿命 规定的失效率 a b t(时间) (a) 经典浴盆曲线 0 λ(t )( 失 效 率) 使用寿命期 0 t(时间) (b) 新浴盆曲线 初始期 衰老期
平均故障间隔时间MTBF或称为平均无故障时间 (亦称故障前平均时间MTTF。前者用来描述可修复 的仪器;后者用于描述不可修复的仪器。一般情况 下,都用MTBF来表示,它与可靠率R(t)之间的关系 为 MIBF=C ROdt=l 2T AT r(t=e 2/ MTBF MBF=-1·n[R(t) 平均修复时间和可用性 MTBA MTTr= ∑ MTBF+ MTTR
➢平均故障间隔时间 MTBF或称为平均无故障时间 (亦称故障前平均时间)MTTF。前者用来描述可修复 的仪器；后者用于描述不可修复的仪器。一般情况 下，都用MTBF来表示，它与可靠率R(t)之间的关系 为 1 1 ( ) 0 0 0 = = = − = − − T T MTBF R t dt e e t MTBF R t e e / ( ) − − = = ln [ ( )] 1 MTBF t R t − = − ➢平均修复时间和可用性 = = N i i t N MTTR 1 1 MTBF MTTR MTBF A + =
≯可靠性与经济性 费用 总费用 使用费用 维修 用 可靠率 可靠率与经济性的关系
➢可靠性与经济性 维修 费用 可靠率 费用 总费用 使用费用 可靠率与经济性的关系
二、可靠性的总体考虑 (一)设计过程 1.系统设计的进程 分析设计任务 分析提出可靠性 方案设想 设想措施 匚方案比较、确定 可靠性分析 软件设计 硬件设计 硬件措施 软件措施 测试、考验 故障评估分析 试运行 改进措施 系统设计进程 可靠性考虑 2.生产及使用过程
二、可靠性的总体考虑 （一）设计过程 1．系统设计的进程 分析设计任务 分析提出可靠性 方案比较、确定 软件设计 硬件设计 测试、考验 试运行 设想措施 可靠性分析 硬件措施 软件措施 故障评估分析 改进措施 系统设计进程 可靠性考虑 方案设想 2．生产及使用过程
(二)、可靠性的分配方法 ★均等分配法 R=∏R ★航空无线电公司分配法 ①达到的目标是满足下式: ∑ 1.≤ ②根据先验知识预计每个分系统的失效率入 ③计算加权因子W。加权因子由下式计算: ④对每一个分系统分配失效率
（二）、可靠性的分配方法 ★均等分配法 ★航空无线电公司分配法 ①达到的目标是满足下式： ②根据先验知识预计每个分系统的失效率λi ③计算加权因子Wr。加权因子由下式计算： ④对每一个分系统分配失效率 = = n i R Ri 1 = = N i i r Wr 1 = n i i 1
第二节可靠性设计 硬件可靠性设计 (一)影响仪器可靠性的因素 ◇元器件的可靠性 ◇工艺 使用值 ◇电路结构 额定值 ◇环境因素 ◇人为因素
第二节 可靠性设计 一、硬件可靠性设计 （一）影响仪器可靠性的因素 ◇元器件的可靠性 ◇工艺 ◇电路结构 ◇环境因素 ◇人为因素 使用值 额定值 λ(t) 1 2
二)提高仪器可靠性的措施 ◆元器件的选择(电阻器、电容器、集成电路芯片 ◆筛选 ◆降额使用 ◆可靠的电路设计 冗余设计包括并联系统和串联系统两种形式
（二）提高仪器可靠性的措施 ◆元器件的选择 （电阻器 、电容器 、集成电路芯片 ） ◆筛选 ◆降额使用 ◆可靠的电路设计 ◆冗余设计包括并联系统和串联系统两种形式
并联、串联系统 并联系统的可靠度R为R=1-IT-R) 串联系统的可靠度R为R=1-∏R 11 12 n 串并联系统的可靠度为 22 2n PS ∏(- mI m2 mn 串并联系统
并联、串联系统 并联系统的可靠度Rp为 = = − − m i RP Ri 1 1 (1 ) = = − m i RS Ri 1 串联系统的可靠度R 1 S为 11 12 1n … … 21 22 2n … m1 m2 mn … … … 串并联系统 串并联系统的可靠度为 = = = − − m j n i RPS Rij 1 1 1 (1 )