電子設備的可靠性統計試驗方法研究

孫明明

【摘要】 可靠性試驗是可靠性工程的一個重要組成部分，已成為驗證電子設備可靠性指標的必要手段。本文以某電子設備為例，對電子設備的可靠性統計試驗方法進行了研究。

【關鍵詞】 電子設備 可靠性統計 試驗方法

引言：電子設備發揮作用的前提是具備一定的可靠性，也即在相應的運用場所以及規定的時間內能夠正常運行，以達到正常使用的目的。對于電子設備而言，可靠性與其他各項性能指標同樣重要，尤其是在大型電子設備中運用到的元器件數量較多，若其中某個元器件發生故障則可能影響到整體的運行，甚至引發巨大安全風險。因此，在電子設備的使用過程中必須要優先重視其可靠性。同時，強化對電子設備的可靠性試驗，綜合分析與評價其可靠性能參數并就此提出改進措施是保障電子設備安全運行的前提。通過運用科學合理的試驗檢測方法可以充分的了解到電子設備在不同使用場景中存在的問題，進而根據存在的問題找出引發故障的原因所在并交由相關部門加以改進和完善產品性能。為提升電子設備可靠性試驗的效果，在實驗場景以及方法的選擇上要重點關注，避免錯誤的檢查方法與試驗環境導致實驗結果發生偏差，影響到后期的投入使用。

一、電子設備的可靠性概述

1.1電子設備的可靠性特點

可靠性是電子設備最具備的特點之一，是電子設備使用的基礎與前提，為確定電子設備在相關使用環境或時間規定下的使用性能，需要采用一定的實驗方案以檢測電子設備的可靠性，同時由于電子設備的特殊性，其可靠性存在一定的變化。例如，設定工作t小時的可靠度R （t） =exp（-λt）=exp（-λt）=exp-t/MTBF。那么，當設備還沒有出廠，設備的工作時間t=0，這時，其工作狀態應該是正常的，設備的可靠度R（t=0） =1。然而，沒有哪一個設備永遠工作而不失效的，所以當設備工作時間t→∞時，設備的可靠度R（t=∞）=0

1.2可靠性試驗的分類

當前，對于電子設備可靠性試驗的方法較多，不同的實驗目的與使用環境采用的方法不盡相同，需針對性選擇，例如，模擬試驗、現場試驗、篩選試驗、鑒定試驗、驗收試驗等。一般而言，可靠性試驗的目的在于分析與收集設備運行中存在的問題進而加以改進而非是故意曝光產品的不足。

二、某電子設備可靠性驗證試驗方案的設計

2.1選擇統計試驗方案的原則

電子設備的可靠性統計驗證試驗設計是根據所選定的試驗類型來進行的，根據相關文獻研究可知對于電子產品的可靠性分為兩個環節，分別為可靠性的鑒定試驗與驗收試驗。然而，在進行可靠性鑒定之前需要對被檢測對象的相關規范性文件加以分析，以了解相關技術參數，進而根據被檢測對象在實際環境中使用情況以制定被檢測對象的可靠性實驗的大綱。一般而言，實驗性大綱主要包括以下內容：實驗的目的、實驗的對象、實驗的數量、實驗的條件、實驗的環境等，交由相關人員審核確定之后即可根據試驗大綱以及實驗的原則以確定最優的實驗方案。

1.定時截尾試驗方案

對于MTBF值的確定通常需要通過實驗來加以確定，同時由于實驗涉及到成本與時間問題，采用截尾試驗方案較為實用，在大多數電子設備的可靠性測試中均采用此法。

2.序貫試驗方案

如僅需以預定的判決風險率（α，β）來對假設的MTBF值（θ0，θ1）作出判決，不需要事先確定總試驗時間時，可選用序貫試驗方案。因此，一般電子設備可靠性驗收試驗選用此方案。

3.全數試驗方案

如果設備較多且需要多臺加以判決時，全數試驗方案是最為適宜的方法，但是需要考慮到成本與安全問題。

4.定數截尾試驗方案

當需要事先規定試驗截尾的失效數，利用試驗數據來評估設備可靠性的特征量時，可采用定數截尾試驗方案。由于事先不易估計所需的試驗時間，所以，實際的電子設備對該方案采用較少。

5.試驗方案的確定

綜合上述分析與實驗方案相關原則以及實驗對象也即電子設備的進行可靠性實驗的實際需求，在該電子設備的可靠性分析中采用了截尾試驗方案。

2.2環境條件及應力的確定

電子設備可靠性測試前需確定實驗環境條件以及所需施加的應力，首先需要綜合該類電子設備同類產品加以確定，然后結合相關系數進行試驗設計以模擬該電子設備在實際場合中運用環境。

2.3試驗結果

根據上述參數、原則、環境條件、應力等相關方面的確定并進行了為其近一個月的實驗得知該電子設備的可靠性系數相對較高，故障發生系數低于2。同時，在完成可靠性實驗之后即可對被檢測對象的性能進行了檢查得知，該類電子設備的可靠性符合產品的相關規范。

參 考 文 獻

[1]楊茂強.電子產品的可靠性試驗研究[J].《科技創新導報》， 2010（30）：8-9

[2]殷小房，張睿純，吳樂.電子設備可靠性試驗方法的確定及研究[J].《中國科技投資》， 2013（A19）：180-180