Основи точності та надійності електронних апаратів частина і. Основи теорії надійності електронних засобів
Основні поняття та визначення
Надійність - це сукупність властивостей виробу зберігати працездатність в певних умовах експлуатації, відновлювати працездатність в певних умовах ремонту та обслуговування та підтримувати працездатність в умовах зберігання та транспортування.
Певний рівень надійності закладається в процесі проектування.
Властивості надійності:
1.Безвідмовність
2.Довговічність.
3.Ремонтоздатність (відновлюваність).
4.Збереженість.
Працездатність - це стан виробу, коли його основні параметри (показники якості) знаходяться у встановлених межах, які забезпечують нормальне функціонування виробу.
Безвідмовність – це властивість виробу безперервно зберігати працездатність деякий проміжок часу у встановлених умовах експлуатації.
Довговічність – це властивість виробу тривало зберігати працездатність у встановлених умовах використання, ремонту та обслуговування до досягнення певного граничного стану.
Відновлюваність – це властивість виробу відновлювати працездатність після відмови у встановлених умовах ремонту та обслуговування.
Всі вироби діляться на дві категорії: відновлювані та невідновлювані (не характеризуються властивістю ремонтоздатності). Вироби першої групи після відмови підлягають ремонту і продовжують функціонувати, а другої - ні.
Невідновлювані вироби - це група, яка відноситься до елементної бази, ремонт якої недоцільний з економічної точки зору; функціональні вузли, в яких застосована нероз'ємна герметизація; вироби (в тому числі і складні), для яких в умовах використання непередбачена можливість ремонту та обслуговування (космічний апарат, його апаратура).
Відновлювані вироби повинні мати властивість ремонтоздатності (їх конструктивно характеристика, яка забезпечується конструкцією виробу).
Збереженість – це властивість підтримувати свою працездатність в певних умовах зберігання та транспортування.
Відмова – це будь - яке порушення працездатності виробу (пробій діелектричного шару конденсатора, пробій p-n переходу елемента). Всі відмови можна поділити на раптові та поступові.
Раптова відмова – характеризується різною стрибкоподібною зміною параметра, при якій параметр виходить за межі допуску. Раптові відмови та їх кількість визначають безвідмовність виробу (перегрів резистора, пробій p-n переходу елемента).
Поступова відмова – характеризується плавною (поступовою) зміною параметра та фіксується в момент досягнення параметром границі поля допуску (втрата емісійної здатності катода, втрата ємності електролітичним конденсатором). Поступові відмови визначають рівень довговічності. Поступові відмови виникають внаслідок старіння та зносу елементів.
З точки зору фізики – між раптовою та поступовою відмовами ніякої різниці немає.
З точки зору складності вироби ділять на системи та елементи (компоненти).
З точки зору надійності розглядають 2 види з’єднань елементів в системи
- послідовні;
- паралельні.
Послідовне – це з’єднання елементів при якому відмова будь - якого елементу приводить до відмови системи.
Більшість РЕА є послідовно з'єднаними.
Паралельне – це з’єднання елементів, при якому система працює, якщо в ній працює хоча б один елемент.
Паралельне з'єднання забезпечує безперервність роботи апаратури.
Є ще змішані з’єднання: послідовно - паралельні, паралельно - послідовні.
|
Послідовно-паралельне |
|
|
Паралельно-послідовне |
|
І раптові і поступові відмови розглядаються як випадкові події.