传感器原理与传感器技术 贾石峰 主编 第13,14,15章新.ppt

28014H 4.湿热试验 湿热试验的目的是为了评价产品在高温高湿条件下贮存和使用的适应性或耐温性。一般情况下，空气的相对湿度超过80％的环境，称为高湿。湿热试验可分为恒定湿热试验、循环湿热试验和温度／湿度组合循环试验。 28014H 15.5.2　传感器的可靠性试验实例 1.可靠性特征量和失效判据2.环境试验方法3.应力试验方法4.可靠性筛选 28014H 1.可靠性特征量和失效判据 硅霍尔元件是用半导体平面工艺制成的磁敏传感器件，它属失效后不可修复产品。其可靠性特征量是平均寿命(MTTF)、失效率、可靠寿命和可靠度等。 28014H 2.环境试验方法 (1)温度变化试验　如图15-12所示，保持在高温80℃下30min；保持在低温-40℃下30min。(2)恒定湿热试验　霍尔元件处于非工作状态下，湿热试验温度为40±2℃，湿度为(95±3)％RH，试验持续时间为72h。(3)高温贮存试验　元件处于非工作状态，试验温度为120℃，试验持续时间为48h。(4)振动试验　将非工作状态的霍尔元件固定于台上，引出线要加以保护。(5)冲击试验　元件所处状态与振动试验相同。 28014H 图15-12　温度变化试验示意图 28014H 3.应力试验方法 硅霍尔元件的寿命试验应力为电应力。将元件按工作条件安装，施加额定控制电流，磁场强度B=0，试验温度为40±2℃。 加速寿命的加速应力可以是热应力，也可以是电应力，也可以是电应力和热应力的综合应力。这里只对单一热应力试验方法进行叙述，其他应力情况可参照热应力情况进行处理。　 28014H 4.可靠性筛选 硅霍尔元件的可靠性筛选方法是将硅霍尔元件置于工作状态下，施加额定控制电流，筛选温度为60±2℃，筛选时间为7天。 28014H 15.2　传感器的动态标定 图15-5　欠阻尼二阶装置ξ和 28014H 15.3　传感器的可靠性技术 15.3.1　可靠性技术基础15.3.2　可靠性设计 28014H 15.3.1　可靠性技术基础 1.可靠性技术定义及其特点2.可靠性技术的基本特征量 28014H 1.可靠性技术定义及其特点 (1)时间性　产品的技术性能指标可以通过仪器直接测量，如灵敏度、重复性、精度等。(2)统计性　产品的可靠性指标与产品的技术性能指标之间有一个重要区别。(3)两重性　产品可靠性指标的综合性决定了可靠性工作内容的广泛性；可靠性指标的时间性及统计性决定了产品可靠性评价和分析的特殊性。(4)可比性　从可靠性定义中可以看出，一个产品的可靠性受3个规定的限制。(5)突出可用性　产品的可靠性与产品的寿命有关，但它和传统的寿命概念不同。(6)指标体系　为了综合反映出产品的耐久性、无故障性、维修性、可用性和经济性，可以用各种定量的指标表示，这就形成了一个指标系列，具体的一个产品采用什么指标要根据产品的复杂程度和使用特点而定。 28014H 2.可靠性技术的基本特征量 (1)工作条件　一般说来，工作环境条件越差，工作负荷越大，产品的可靠性就越低。(2)可靠度R(t)　产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率称之为产品的可靠度函数，简称可靠度，往往用R(t)表示。(3)寿命分布函数F(t)　产品在规定条件下和规定时间内失效的概率称之为寿命分布函数(有的书中称为累积失效概率、失效(故障)分布函数、不可靠度)，可用F(t)表示。(4)寿命概率密度f(t)(5)失效率λ(t)　工作到t时刻尚未失效的产品，在该时刻后单位时间内发生失效的概率称之为失效率。(6)寿命　一批产品中某特定产品的寿命 ，在其失效前是难以确定的，但掌握一批产品寿命统计规律后，就可以估计出产品寿命小于某一值的概率，或寿命在某一范围内的概率。 28014H 2.可靠性技术的基本特征量 (7)浴盆曲线和可用寿命　在长期实践中，人们发现许多产品的失效率曲线具有典型的两头高中间低的特点，习惯称之为浴盆曲线，典型的浴盆曲线见图15-7。 28014H 图15-6　R(t)、F(t)、f(t)之间的关系 28014H 表15-1　电子元件失效率等级表 28014H 图15-7　典型浴盆曲线 28014H 15.3.2　可靠性设计 1.可靠性设计的重要性2.可靠性设计程序和原则3.系统的可靠性框图模型及计算4.几种可靠性设计方法概要 28014H 1.可靠性设计的重要性 在可靠性技术工作中，人们总结出一条重要规律：产品的可靠性是设计出来的、生产出来的、使用和管理出来的。这同时也告诉人们：产品的可靠性首先是设计出来的。 28014H 2.可靠性设计程序和原则 (1)典型的可靠性设计程序　首先是明确可靠性指标，产品的可靠性指标应与产品的功能、性能一起被确定。(2)可靠性设计原则　首先要尽量简单