Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Испытания электронной аппаратуры
Испытания электронных систем (ЭС) на воздействие окружающей среды (ОС) призвано оценить (подтвердить) уровень надежности РЭС в условиях их будущей эксплуатации на заданный срок службы. Под испытаниями понимается совокупность всех условий и воздействий, которые оказывают влияние на работу ЭС и их компонентов. Известно, что в конце разработки ЭС сложно получить и учесть совокупность всех внешних воздействий на ЭС и их поведение при этом. Поэтому расчетные методы оценки надежности ЭС надлежит дополнить испытаниями на воздействие ОС с целью обнаружения и устранения непредвиденных отказов элементов, блоков и систем в целом. Поводом для испытания ЭС являются требования заказчика с целью: а) обеспечения работоспособности ЭС в течение требуемого срока службы; – сокращения материальных и временных затрат на переделки уже сконструированных и изготовленных ЭС; – сокращения затрат на ремонт ЭС в заданных условиях и на период их эксплуатации; – недопустимости отказов ЭС в условиях однократного действия (на космических аппаратах и в составе боевых средств поражения целей). Программа испытаний ЭС всегда ограничена временем и стоимостью. Методика определения требований к испытаниям ЭС, в общем, имеет вид: – определение графика и сроков испытаний; – определение требуемого объема бюджета; – определение основных мероприятий, необходимых на каждом этапе разработки ЭС; – составление программы, наилучшим образом обеспечивающей выполнение намеченных мероприятий; – оценка важности каждого вида испытаний; – составление проекта программы испытаний с учетом параметров ОС и требований заказчика. При этом рассмотрению подлежат следующие вопросы: – точность моделирования ОС; – своевременность получения данных; – окружающие условия (текущие и экстремальные), влиянию которых подвергаются ЭС; – объём требуемых испытаний. Так как различные окружающие условия находятся во взаимодействии, то допустимо объединение воздействий окружающих условий на ЭС в процессе испытаний, так как взаимодействие между окружающими условиями и влияние одного на другое могут служить причиной отказов ЭС. Факторы, основные и в комбинации, воздействия ОС на ЭС приведены в табл. 4.3.1.
Таблица 4.3.1
При проведении испытаний ЭС на воздействия ОС должны быть определены следующие направления: – значимость воздействий ОС на ЭС; – точные значения воздействий ОС; – влияние комбинированных воздействий ОС; – коррекция между моделированием и реальными воздействиями ОС и методы моделирования; – обработка результатов испытаний; – техника измерений. Очевидно, что даже самые полные и лучшим образом запланированные и выполненные испытания могут оказаться бесполезными, если их результаты не будут оценены, истолкованы и использованы соответствующим образом. Основные виды испытаний ЭС включают: – испытания на стадии разработки (конструкторские, во время этих испытаний происходит большинство отказов, в результате чего возникает необходимость внесения большого количества изменений в проект и повторения испытаний), они предназначены для проверки правильности проектирования; – типовые испытания (эти испытания проводятся для установления соответствия изделий требованиям технических условий), их назначение – для подтверждения проектного решения технологии изготовления ЭС в целом; – приемосдаточные испытания (они частично совпадают с испытаниями на стадии разработки и типовыми), их назначение – убедительное доказательство в том, что принятые ЭС имеют удовлетворительные технические характеристики и способны выдержать допустимые воздействия ОС и обладают требуемым уровнем надежности в условиях будущей эксплуатации;
– контрольные испытания (проводятся регулярно, частично включают цели и задачи, ранее оговоренных испытаний) служат для обеспечения непрерывного выпуска годной продукции. Всё расширяющиеся границы эксплуатации ЭС во Вселенной требуют расширения видов и экстремальных значений параметров моделирования воздействия ОС на ЭС. В частности, в космосе уровень солнечной радиации существенно выше его уровня в атмосфере Земли, здесь же существенно отличаются такие параметры, как температура (например, на освещенной и затемненной стороне Луны), воздействия космических твердых частиц и др. Поэтому испытания ЭС необходимо бывает проводить как в условиях естественных, так и наведенных факторов. Факторы, воздействующие на ЭС в естественных условиях ОС, приведены в табл. 4.3.2, а наведенные – в табл. 4.3.3. Так, испытания на воздействие ускорений проводятся центрифугированием. При этом ускорение, или нагрузка, определяется из формулы
где g – центробежное ускорение в единицах силы тяжести; r – радиус точки установки изделия, см; а n – число оборотов центрифуги, об / мин. Следует учесть, что градиент ускорения между двумя точками с радиусами r 1 и r 2 определяется по формуле
Таблица 4.3.2
Таблица. 4.3.3
Испытания на воздействие звукового давления производятся в отражательной камере, а уровень его оценивается из формулы
где A – уровень звуковой энергии, отнесенный к 0,0002 мкбар, дБ; W – мощность акустического источника, н; а a – общее поглощение, сб (1 сб соотносится как эквивалент поглощения 929 см 2 совершенно поглощающей поверхности). Общее поглощение a определяется поглощением суммой всех поверхностей ЭС, т. е.
где k – коэффициент поглощения, сб/м2; S – площадь поверхности, м2; а i (i =1, 2, …, n) – количество поверхностей изделия. Испытания ЭС на воздействие радиопомех состоят из двух различных этапов: на чувствительность к помехам испытания на излучения. Первый этап – испытания в сильном поле излучаемой энергии в полосе частот от 0,014 до 10 000 мГц, второй этап проводится с целью измерения энергии, генерируемой во время работы самого испытываемого изделия. Если известна природа помехи, то можно ограничиться измерением квазипиковых либо пиковых её значений и скорректировать ширину полосы прибора:
– для случайной помехи по
– для импульсной помехи по
где R c – случайный фактор; Δ f e (Гц) – эффективная ширина полосы измерительного прибора; а I c – импульсный фактор. Квазипиковая величина – усредненное значение пикового сигнала и представляет интерес для определения нижней границы. Испытания на воздействие дождя в сочетании с солнечным светом – естественное требование, так как многие материалы (ткань, кожа, органика) крайне чувствительны к таким комбинированным воздействиям, ускоряющим ослабление структуры благодаря гниению и разрушению. Теплая влага в тропиках – причина значительных потерь материалов и техники во второй мировой войне. Максимальное количество осадков, которое накапливается в точке наблюдения единичного, но не проливного дождя, связано с его продолжительностью выражением
здесь Q – максимально возможное накопление влаги, см 3; а t – его продолжительность, час. Распределение солнечной радиации по спектру приведено в табл. 39.4. Таблица 4.3.4
Величина солнечной постоянной составляет ≈1,4 квт/м2, но на уровне океана она ≈1,0 квт/м2 и уменьшается пропорционально косинусу угла солнечного зенита в определяемое время года и дня. Длина волны поглощения солнечной радиации с высотой над уровнем моря варьируется (табл. 4.3.5). Таблица 4.3.5
Главная трудность при моделировании солнечной радиации для космоса состоит в необходимости испытания ЭС в сочетании с вакуумом на одном и том же оборудовании. Для ЭС морского базирования или на берегу моря следует учитывать воздействие соли и тумана. От солевых отложений поражаются и изнашиваются многие материалы (в частности, металлы, за счет коррозии и образования термопар).
Установлено, что – солевые брызги слегка щелочные; – щелочность морской воды в равновесии с воздухом ≈8,1÷8,3; – концентрация соли в океане ≈35 ‰; – действие соль+туман распространяется до высоты ~500 м; – солевые брызги незначительны на удалении от берега моря внутрь материка на расстоянии 9÷20 км. При испытании на удар величина ударных ускорений оценивается:
где g – число гравитационных единиц ускорения; K – постоянная демпфирующей пружины, кг/м; W 1– вес каретки, кг; а W 2 – вес испытуемого изделия и его крепления, кг. Длительность импульса удара, в мсек, оценивается:
Из всех внешних механических факторов ОС, воздействующих на ИЭТ, самым значительным признана вибрация. Простейшая форма синусоидальной вибрации описывается:
где f – чаcтота вибрарации, Гц; а t – время (с). Если же объект подвергается синусоидальной вибрации, то мгновенная скорость определяется по
а ускорение описывается в виде
Случайное вибрационное колебание – непериодическое и неповторяющееся колебание, описывается колебанием, состоящим из последовательного ряда синусоидальных колебаний всех частот, в которых амплитуды и фазы изменяются случайным образом. В результате этого случайная вибрация определяется в статических единицах спектральной плотности. При этом «плотность» ускорения зависит от частоты:
где W (f) – плотность ускорения, g 2/ Гц; а Δ f = df – прямоугольная ширина полосы частот, Гц. При этом ускорение выражается через
Если же плотность не зависит от частоты, то W (f)= W, а (4.3.14) принимает вид
где W – плотность ускорения, g 2/ Гц; а B – прямоугольная полоса частот f 2÷ f 1, Гц. Испытания на воздействие температуры должны учитывать точки плавления, «пурпурной чумы» и «оловянной чумы»материалов и компонентов ЭС. При моделировании условий космического пространства надлежит учитывать падение давления с высотой (рис. 4.3.1). Рис. 4.3.1 А испарение материалов в вакууме, оценивать по:
где G – скорость испарения в вакууме (см. рис. 4.3.2); P – давление пара материала при температуре T, мм рт. Ст.; M – молекулярный вес материала; T – абсолютная температура, К; R – универсальная газовая постоянная. Требуемые для испытаний различных воздействий на ЭС значения вакуума приведены в табл. 4.3.1. Таблица 4.3.1
Рис. 4.3.2 В космическом пространстве тепловые условия часто определяются значительно радиацией и собственным внутренним нагревом. Источниками радиации в околоземном пространстве являются направленный и отраженный от Земли и Луны (альбедо) солнечный свет и направленное излучение Земли. Альбедо от Земли зависит от поверхности под объектом, но обычно берется равным 420 вт / м 2.
Требуемые для испытаний различных воздействий на РЭС значения вакуума приведены в табл. 4.3.2. Таблица 4.3.2
В космическом пространстве тепловые условия часто определяются исключительно радиацией и собственным внутренним нагревом. Источниками радиации в околоземном пространстве являются направленный и отраженный от Земли и Луны (альбедо) солнечный свет и направленное излучение Земли. Альбедо от Земли зависит от поверхности под объектом, но обычно берется равным 420 вт / м 2. А зависимости давления паров металлов от температуры показаны на рис. 4.3.2. Так как любая САУ или ЭС в процессе её формирования, хранения, реализации и эксплуатации подвергается многим воздействиям ОС, необходимость её испытаний на воздействие ОС вызвана обеспечением надежности её функционирования на этапе эксплуатации, в условиях реально превосходящих заданные техническими условиями. Системы управления с человеком-оператором в контуре управления, для обеспечения их безаварийного функционирования, нуждаются в адаптации к изменениям как внутреннего их состояния, так и к воздействиям окружающей среды. Для адаптации таких систем в масштабе реального времени необходим контроль разнообразных параметров этих систем, в том числе средств принятия оперативных решений вплоть до применения резервируемости отдельных подсистем. Дистанционно, по радиоканалу, управляемые высоко динамичные системы нуждаются в средствах электронной техники с повышенной надёжностью в работе, чего достичь удаётся с привлечением тщательно отработанных схемотехнических, конструкторских и технологических решений с последующим их апробированием в условиях более жестких, чем условия будущей эксплуатации указанных систем.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-23; просмотров: 251; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.128.199.162 (0.03 с.) |