Статистический метод анализа производственных погрешностей. - раздел Философия, КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ По дисциплине ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ Статистический Метод Можно Разделить На Ряд Действий:
1) Собственно ...
Статистический метод можно разделить на ряд действий:
1) собственно наблюдения изучаемого узла (измерение параметров, определение свойств и т.п.);
2) группировка полученного при наблюдениях статистического материала;
3) сводка результатов наблюдения и вычисления параметров распределения изучаемого узла;
4) анализ параметров распределения изучаемого узла.
Для измерения параметров принимаются измерительные средства, у которых соотношение между предельными погрешностями измерения и заданным допуском на определенный параметр качества было порядка 1:10 и даже 1:20. Точность измерения обеспечивает надежность и достоверность выводов. При измерениях также необходимо соблюдать одни и те же условия проведения измерений.
Изменение значений параметров деталей, узлов и т. д., называется вариацией, а ряд значений параметров для всей партии или выборки деталей – вариационным рядом. Вариационный ряд, выраженный графически, позволяет получить кривую распределения производственных погрешностей параметра изучаемого узла.
Вычисление характеристик распределения погрешностей проще и удобней производить не по данным вариационного ряда, а по данным, предварительно сгруппированным в интервалы значений. Приближенно число интервалов вычисляют по формуле
,
где N – число элементов в исследуемой партии.
Ширину интервалов выбирают с учетом числа интервалов по формуле
При определении границ интервалов рекомендуется начинать ряд со значения, величина которого на 0,5 интервала меньше хmin и заканчивать ряд величиной, которая превышает хmax также на 0,5 интервала. Границы и средние значения интервалов распределения записывают в форме таблицы
| №
интервала
| Границы интервала
| Середина интервала
| Частота
mj
| Частость
mj /n
|
|
| хmin - 0,5Δх ÷ хmin + 0,5Δх
| хmin
| m1
| m1/n
|
|
| хmin + 0,5Δх ÷ хmin + 1,5Δх
| хmin + Δх
| m2
| m2/n
|
|
| хmin + 1,5Δх ÷ хmin + 2,5Δх
| хmin + 2Δх
| m3
| m3/n
|
| …
| ……………………………
| …………..
| …………….
| ………………
|
| K
| хmax - 0,5Δх ÷ хmax + 0,5Δх
| хmax
| mK
| mK/n
|
| Σ
|
|
| N
| 1,0
|
Контроль правильности заполнения граф 4 и 5 производится суммированием заключенных в них значений по всем интервалам. При этом сумма частот должна быть равна N, а сумма частостей – единице.
Таким образом, исходный вариационный ряд, представляющий собой результаты измерения параметров схемных элементов в количестве N, заменяют интервальным рядом распределения, включающим в конечном счете всего K значений (по числу интервалов) варьирующего признака.
Для большей наглядности прибегают к графическому изображению интервальных рядов распределения. С этой целью строят гистограмму и (или) полигон распределения погрешностей исследуемых параметров элементов на основе данных таблицы.
Результатом использования данного метода могут быть количественная оценка распределения конкретного параметра, представленная в виде центра группирования (среднеарифметического значения 
) и среднеквадратического отклонения 
, вычисляемых по формулам
и 
Все темы данного раздела:
Цели и основные задачи современного конструирования электронных устройств
Главной целью конструирования электронной аппаратуры является создание малогабаритной, высокоэффективной и надежной аппаратуры, производство и эксплуатация которой требует ограниченного расхода тру
Структурное дробление конструкции современных электронных устройств
Структурное дробление конструкции дает экономические преимущества при разработке, производстве и эксплуатации электронной аппаратуры и преследует три цели: параллельное конструирование частей, пара
Эксплуатационные требования
Качество выполнения электронным устройством основных функций, для которых оно предназначено, определяется основными техническими параметрами, указанными в соответствующих документах (
Конструкторско-технологические требования
Защита от воздействия внешних факторов (влага, температура, вибрация и удары, микроорганизмы и др.) необходима не только для обеспечения нормальной работы ЭУ при эксплуатации, но и пр
Экономические требования
Экономичность конструкции в значительной степени закладывается на этапе разработки и определяется затратами на разработку, производство и эксплуатацию.
По уровню затрат времени и средств Э
Краткая характеристика факторов, влияющих на условия работы электронных устройств
Факторы, влияющие на условия работы электронных устройств можно разделить на три группы:
- управляемые;
- слабоуправляемые;
- неуправляемые.
Управляемыми факт
Влияние климатический факторов на работу электронных устройств
Существует определенная связь между конкретным видом воздействия и ускоряемым с его помощью физико-химическим процессом в конструкции (табл.3.1).
Таблица 3.1
Климатические исполнения и категории размещения электронных устройств
Для защиты изделий от климатических воздействий предусмотрено девять основных исполнений:
1. Исполнение У – для районов с умеренным климатом со среднегодовыми экстремумами температуры от –
Работа трансформатора в режиме холостого хода
При работе трансформатора в режиме холостого хода вторичная обмотка его разомкнута, а первичная потребляет из питающей сети относительно небольшой ток холостого хода. В этом случае приложенное к эт
Работа трансформатора под нагрузкой
При включении нагрузки во вторичную обмотку трансформатора в ней появится ток I2 , который создает намагничивающую силу этой обмотки
Величина электромагнитной мощности
,
здесь f – частота сети, Гц;
В - индукция магнитного поля, Т;
j
Согласующие трансформаторы
Трансформаторы применяются в различных усилительных и измерительных устройствах для согласования электрических сигналов. По месту расположения в схеме трансформаторы согласования делятся на вход
РЯДЫ НОМИНАЛЬНЫХ ВЕЛИЧИН СОПРОТИВЛЕНИЙ
Индекс ряда
Числовые коэффициенты, умножаемые на любое число, кратное 10
Допуск к номиналу
Е6
1,0
Для практических расчетов применяется формула
,
где U
Частотные свойства проявляются при работе резисторов на переменном токе, при этом полное сопротивление становится комплексным
Z = Ra+jRp,
где Z – полное сопротивление резистора на переменном токе;
Ra – активная составляющая сопротивления
Надежность.
Около четвертой части всех отказов ЭА происходит из-за отказов резисторов. Это объясняется тем, что резисторы составляют около половины общего числа элементов схем ЭА.
Статистика отказов с
Система условных обозначений и маркировка резисторов
В соответствии с действующей системой сокращенных и полных условных обозначений сокращенное условное обозначение, присваиваемое резисторам, должно состоять из следующих элементов:
Резисторы постоянного сопротивления
А) Углеродистые резисторы(тип С1) –резисторы поверхностного типа, проводящим элементом которых является пиролитический углерод.
Пленку пиролитического угл
Резисторы переменного сопротивления
Подгонка или периодическая регулировка некоторых параметров электрической цепи осуществляется с помощью резисторов переменного сопротивления. Например, резистор переменного сопротивления должен с з
Основные параметры конденсаторов
Конденсаторы постоянной емкости характеризуются такими параметрами, как номинальной емкостью, электрической прочностью, реактивной мощностью, качеством изоляции, потерями, коэффициентом абсорбции,
Под воздействием влажности изменяются диэлектрическая проницаемость воздуха и гигроскопичных диэлектриков, сопротивление изоляции, потери.
Влагостойкость конденсаторов обеспечивается за счет
-применения негигроскопичных диэлектриков, например, конденсаторной керамики;
-пропитки гигроскопичных диэлектриков негигроскоп
Надежность
Современные конденсаторы характеризуютcя следующими средними значениями интенсивности отказов для конденсаторов постоянной емкости от 1,0×10-6 1/ч до 4×10-6 1/ч и
Постоянной емкости
Конденсаторы разделяются на различные группы.
По назначению - общего назначения, специального назначения.
По характеру изменения емкости
Конденсаторы с твердым неорганическим диэлектриком
А) Слюдяные конденсаторы.
Слюдяные конденсаторы представляют собой конструкции, состоящие из металлических обкладок и слюдяных пластин, выполняющих ро
Конденсаторы с твердым органическим диэлектриком
А) Бумажные конденсаторы (например, типа КБГ)
Бумажные конденсаторы состоят из двух длинных полос алюминиевой или свинцово-оловянной фольги, разделенн
Электролитические конденсаторы
Электролитические конденсаторы отличаются высокой удельной емкостью, обусловленной использованием в качестве диэлектрика тонкой оксидной пленки, образованной из вентильного металла электродов (алюм
Параметры и характеристики конденсаторов переменной емкости с механическим управлением
Основными параметрами конденсаторов переменной емкости (КПЕ) являются:
1. Постоянная времени управления подвижной системы пластинКПЕ, которая определяется временем
Резонаторы
Необходимость применения вместо широко используемых колебательных контуров с электрическими индуктивностями и конденсаторами пьезоэлектрических и механических резонаторов вызвана тем, что с их помо
Пьезотрансформаторы
В конструкциях преобразования энергии, устройства питания источников света широко используются классические электромагнитные трансформаторы. Создание миниатюрного электромагнитного трансформатора с
Фильтры
Частотным фильтром называется устройство (четырехполюсник), обладающее различной величиной затухания для разных
Сравнение аналоговых фильтров с цифровыми.
С распространением цифровой техники аналоговые фильтры активно вытеснялись цифровыми фильтрами, однако существуют приложения, в которых использование цифровых фильтров нецелесообразно.
Паразитные связи на печатных платах
Паразитные связи на печатных платах возникают вследствие наличия паразитной емкости С и паразитной взаимоиндуктивности М между печатными прово
Механическая обработка печатных плат
Механическая обработка печатных плат включает:
-раскрой листового материала на полосы
-получение заготовок ПП;
-выполнение фиксирующих технологических, переходных и монта
Установка навесных изделий на печатной плате
Размещение навесных элементов на печатной плате согласовывается с конструктивными требованиями на печатный узел, блок и прибор в целом. При расположении элементов необходимо предусматривать необход
Способы охлаждения электронных устройств
В процессе переноса тепловой энергии в аппаратуре участвуют все три механизма теплопередачи
В зависимости от конкретных режимов работы и условий эксплуатации относительный вклад каждого из
Предварительный выбор системы охлаждения
Предварительный выбор системы охлаждения производится на ранней стадии конструирования. Для этого используются графики, характеризующие области целесообразного применения различных способов охлажде
Охлаждающие устройства современных компьютеров
Производители компьютеров ограничивают рабочую температуру процессоров: компания Intel - +66…780С, AMD - +85…900C. Считается, что при температуре в помещении +230C
Защита с помощью изоляционных материалов
Защита с помощью изоляционных материалов применяется для изделий или его частей наиболее уязвимых для влаги.
В настоящее время известны следующие способы защиты: пропитка, заливка, обволак
Защита электронных устройств от механических воздействий
Механические воздействия на электронные устройства в общем случае имеют случайный характер. Для упрощения расчетов при оценке влияния реальных воздействий используют упрощенные модели, называемые
Понятие, основные термины и определения
Надежностью называют свойство системы сохранять величины выходных параметров в пределах установленных норм при заданных режимах и условиях в течение требуемого интерв
Показатели надежности
6.2.1 Показатели безотказности.
Вероятность безотказной работы.
Под вероятностью безотказной работы (ВБР) элеме
Оценка надежности по внезапным эксплуатационным отказам
Внезапные эксплуатационные отказы (ВЭО) представляют собой внезапные отказы полноценной по надежности электронной системы, возникающие в период нормальной эксплуатации, когда приработка устройства
Оценка надежности по износовым отказам
Износовые отказы и отказы старения (ИСО) представляют частный случай постепенных отказов, вызванных процессами электрического и механического износа и старения и появляются в третий период эксплуат
Оценка надежности по приработочным отказам
Приработочные отказы (ПРО) представляют внезапные отказы, возникающие в период приработки, предшествующий периоду нормальной эксплуатации.
ПРО возникают вследствие
- ошибок, допущ
Способы обнаружения неисправностей
В связи с тем, что основное время ремонта составляет поиск неисправностей, рассмотрим способы их обнаружения. Следует отметить, что в общем случае выбор способа обнаружения неисправности определяет
Способы обеспечения ремонтопригодности
Ремонтопригодность в общем случае определяется применением стандартных и унифицированных сменных составных частей, ограничением их номенклатуры, легкосъемностью, взаимозаменяемостью, отсутствием сл
Понятие о технологическом процессе изготовления электронных устройств
Предприятие, выпускающее готовую продукцию, характеризуется производственным процессом, состоящим из действий, в результате которых сырье, материалы или полуфабрикаты, поступающие на предпри
Параметры технологического процесса изготовления электронных устройств
К основным параметрам технологического процесса изготовления электронного устройства, а также его частных технологических процессов относят: точность, надежность, экономичность и производительность
Основы теории точности технологического процесса изготовления электронных устройств
Любой технологический процесс производства электронного устройства характеризуется циклом последовательных операций. В процессе каждой из них функциональный узел (или блок) приобретает новое качест
Методы анализа производственных погрешностей
Для анализа производственных погрешностей используется два основных метода: статистический и расчетно-аналитический.
Статистический
Экспериментальный метод.
При использовании этого метода данные получаются по результатам эксперимента. Сущность метода вытекает из рассмотрения уравнения погрешности выходного параметра
Расчетный метод.
Метод частных производных. Этот метод предполагает наличие аналитического выражения, связывающего выходной параметр с производственными погрешностями. Разложив уравнение (4) в ряд
Точность и устойчивость технологических процессов
Оценка точности ТП основывается на определении погрешности соответствующих параметров, а точнее характера его распределения, которое наиболее полно может быть представлено в виде кривой распределен
Новости и инфо для студентов