Точность и устойчивость технологических процессов - раздел Философия, КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ По дисциплине ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ Оценка Точности Тп Основывается На Определении Погрешности Соответствующих Па...
Оценка точности ТП основывается на определении погрешности соответствующих параметров, а точнее характера его распределения, которое наиболее полно может быть представлено в виде кривой распределения, построенной на основе гистограммы или полигона (практическое занятие). Пользуясь данной зависимостью можно оценить центр группирования значений параметра Мх и показатели его рассеяния (среднеквадратическое отклонение σ или размах R).
На рисунке в качестве основных характеристик поля допуска приняты:
Мх – центр группирования отклонений;
σх - среднеквадратическое отклонение;
Δх – координата середины поля допуска элемента относительно номинального значения;
δх– половина абсолютной величины поля допуска i-того элемента.
Для оценки точности ТП нужно оценить отклонение среднего значения величины от номинала. Отклонение считается незначимым, если выполняется неравенство
где - номинальное значение исследуемого параметра, взятое из ТУ или по маркировке элементов;
t - уровень значимости, который определяется из условия требуемой надежности выводов. Обычно принимают t =3, что соответствует надежности выводов р = 0,9973 при нормальном распределении.
Коэффициент αi характеризует несимметричность распределения отклонений параметров схемного элемента относительно середины поля допуска, т.е. отклонение среднего значения от Мх, выраженное в долях поля допуска
Коэффициент относительного рассеивания Кiслужит мерой сравнения величины рассеивания i-того элемента схемы с величиной поля допуска по ТУ. Его величину вычисляют по формуле
Качество электронного устройства зависит от состояния технологического процесса, его устойчивости и точности.
Полная устойчивость технологического процесса означает, что колебания проверяемых признаков качества точно соответствуют кривым нормального распределения, причем среднее значение проверяемого признака качества постоянно совпадает с центром поля допуска, а все отклонения располагаются в контрольных границах, меньших, чем поле допуска.
Понятие устойчивости технологического процесса является относительным, так как ни один технологический процесс практически не может быть абсолютно устойчивым, потому, что с течением времени в нем наряду со случайными причинами начинают сказываться и систематические причины – износ инструментов, разладка приспособлений, оборудования и т.д. Кривые распределения признаков качества могут принимать вид кривых, показанных на рисунке.
Полная характеристика устойчивости технологического процесса может быть получена сравнением расположения среднего арифметического значения по отношению к середине поля допуска и выяснением пределов колебания признаков качества относительно их среднеквадратической и определением соотношения между границами колебаний, свойственных данному процессу, и предельными значениями допуска.
Наиболее часто встречающиеся случаи распределения параметров относительно поля допуска.
Очевидно, что в последнем случае технологический процесс не обеспечивает требуемой точности изготовления изделий, однородности признаков их качества и нуждается в соответствующей корректировке, а иногда и коренном пересмотре.
Несмотря на то, что в первых трех случаях кривые распределения признаков качества находятся внутри поля допуска, они не могут быть равнозначны при характеристике технологического процесса, так как сами по себе кривые полностью не характеризуют степень устойчивости процесса.
Полная характеристика устойчивости технологического процесса может быть получена сравнением расположения среднего арифметического значения по отношению к середине поля допуска и выяснением пределов колебания признаков качества относительно их среднеарифметической и определением соотношения между границами колебаний, свойственных данному процессу, и предельными значениями допуска.
Общее распределение параметров складывается из мгновенного распределения размахов R1, R2,…, Rn, которое является результатом воздействия случайных причин, а также изменения положения центра группировки (центра настройки) под действием систематических причин.
Коэффициент смещения процесса относительно середины допуска определяется по формуле
,
где Δ0i – середина поля допуска;
2δ – величина поля допуска.
Показатель точности процесса определяется по формуле
,
где R – величина размаха.
Величина К2 характеризует соотношение между физической точностью работы оборудования и допуском на контролируемый параметр.
Если 0,6 < К2 ≤0,85, то точность процесса достаточна и удовлетворяет требований статистического контроля.
При К2 > 0,85 необходимо увеличить точность обработки или расширить поле допуска.
При К2 < 0,60 точность процесса чрезмерная и работа может быть выполнена на менее точном оборудовании.
Степень устойчивости процесса по параметру измеряется коэффициентом К3, определяемым по формуле
где σ0 – моментное среднеквадратическое отклонение, мера мгновенного рассеяния;
σ –общее среднеквадратическое отклонение.
Процесс считается устойчивым, если К3 близок к 1.
Дополнительной характеристикой устойчивости процесса является число подналадок Н за наблюдаемый период времени Т и коэффициент длительности периода между наладками КН:
Величина КН характеризует способность процесса длительно сохранять свое нормальное течение без подналадок.
По величине К1 определяют качество настройки процесса, а по коэффициентам К2 и К3 – точность и устойчивость процесса.
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
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
Согласующие трансформаторы
Трансформаторы применяются в различных усилительных и измерительных устройствах для согласования электрических сигналов. По месту расположения в схеме трансформаторы согласования делятся на вход
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,
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
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
Методы анализа производственных погрешностей
Для анализа производственных погрешностей используется два основных метода: статистический и расчетно-аналитический.
Статистический
Статистический метод анализа производственных погрешностей.
Статистический метод можно разделить на ряд действий:
1) собственно наблюдения изучаемого узла (измерение параметров, определение свойств и т.п.);
2) группировка полученного при н
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
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов