军交院传感器与检测技术课件第12章 传感器可靠性技术

第12章传感器可靠性技术12.1可靠性技术基础概述12.2可靠性设计12.3可靠性管理12.4可靠性试验12.5传感器的失效分析说明本章要点返回下页图库12.1

可靠性技术基础概述12.1.1可靠性技术定义及其特点所谓可靠性，就是指产品在规定条件下、规定时间内，完成规定功能的能力。可靠性技术是研究如何评价、分析和提高产品可靠性的一门综合性的边缘科学。可靠性技术与数学、物理、化学、管理科学、环境科学、人机工程以及电子技术等专业学科官密切相关并相互渗透。产品的可靠性是一个与许多因素有关的综合性的质量指标。它具有质量的属性，又有自身的特点，大致可归纳如下：

1．时间性2．统计性3．两重性4．可比性

5．突出可用性6．指标体系下页上页返回图库12.1

可靠性技术基础概述12.1.2可靠性技术中常用的几个基本特征量

1、产品可靠性与其工作条件、工作的时间、规定的功能密切相关。

2、可靠度R（t）

3．寿命分布函数F（t）

4．寿命概率密度f(t)5．失效率λ(t)6．寿命

7．浴盆曲线和可用寿命下页上页返回图库12.1

可靠性技术基础概述12.1.3产品的寿命分布

1．频率直方图

2．指数分布

3．威布尔分布

4．正态分布

5．对数正态分布

6．产品寿命分布类型的初步判定下页上页返回图库12.2

可靠性设计12.2.1可靠性设计的重要性12.2.2可靠性设计程序和原则

(1）典型的可靠性设计程序

(2）可靠性设计原则12.2.3系统的可靠性框图模型及计算描述系统可靠性模型方法有可靠性框图、可靠性网络图、马尔可夫状态转移图、故障树和事件树分析等。这时右侧介绍可靠性框图模型的系统分析方法下页上页返回图库可靠性计算系统可靠度Rs为所有部件可靠度乘积图12-14串联系统框图并联系统可靠度Rs为图12-15并联系统框图下页上页返回图库12.3传感器的可靠性管理12.3.1可靠性管理的意义及特点12.3.2可靠性管理机构和职责12.3.3可靠性标准、情报与保证12.3.4可靠性管理的实施

下页上页返回图库12.4可靠性试验12.4.1传感器环境试验概述12.4.2可靠性试验

12.4.3可靠性筛选试验

下页上页返回图库12.4.1传感器环境试验概述

环境试验是将传感器暴露在人工模拟（或大气暴露）环境中，以此来评价传感器在实际遇到的运输、贮存、使用环境下的性能。通过环境试验，可以为设计、生产和使用方面提供产品质量信息，是质量保证的重要手段。1．环境试验和试验程序2．低温试验3．高温试验4．温度变化试验5．湿热试验6．正弦振动试验7．其它环境试验方法下页上页返回图库12.4.1传感器环境试验概述1．环境试验和试验程序（1）环境试验的分类可分为自然暴露试验和人工模拟试验两大类。目前，人工模拟试验方法有：①单因素试验：是指一次试验中只有一个环境应力作用于样品上。②综合试验：是指两个或两个以上的环境因素同时作用在样品上。③组合试验是指两个或两个以上环境因素按一定规律组合后依次作用在产品上。（2）传感器环境试验程序通常由下列步骤组成①预处理②初始检测③试验④恢复⑤最后检测下页上页返回图库12.4.1传感器环境试验概述2．低温试验（1）低温试验类型图12-17低温试验类型（2）低温试验的严酷等级（3）试验条件的选择和非散热样品的试验下页上页返回图库12.4.1传感器环境试验概述3．高温试验

高温试验的目的是为了确定敏感元件及传感器在高温条件下的贮存和使用的适应性。（1）高温试验分类（2）高温试验的严酷等级是由试验温度和持续时间来决定（3）试验程序和非散热样品的试验下页上页返回图库12.4.1传感器环境试验概述4．温度变化试验（1）温度变化试验分类（2）浊度变化试验的严酷等级（3）温度变化试验技术下页上页返回图库12.4.1传感器环境试验概述5．湿热试验（1）湿热试验的目的是为了评价产品在高温高湿条件下的贮存和使用的适应性或耐温性。（2）湿热试验和严酷等级相对湿度（RH）：相对湿度是指空气中水气压与同温度下的饱和水气压之比。露点湿度(ta)：在气压不变条件下，为使空气中含水气达饱和状态所必须冷却的温度。凝露：当产品的表面温度低于周围空气的露点温度时，水蒸气便会在产品表面变成液态水的过程。（3）试验方法选择的几个基本原则

①根据产品的受潮机理和吸湿方式选择试验方法

②根据产品本身特征选择

③据经验下页上页返回图库12.4.2传感器的可靠性实验实例

为了保证或提高产品的可靠性，评价和验收产品的可靠性而进行的各种试验统称为可靠性试验。

图12-7温度变化示意图下页上页返回图库12.5敏感元件及传感器的失效分析12.5.1概述

失效分析是研究产品潜在的或显在的失效机理、发生率及失效影响，或为决定改进措施而进行的系统调查研究。产品丧失完成规定功能能力所有状态及事件的总和叫失效。12.5.2分析方法在进行失效分析时，不仅仅要强调追究失效原因，进行事后的分析，而且要包括上溯到设计、制造阶段的产品根源的研究。失效分析方法有：

1.失效模式、效应及危害分析

2.工艺过程FMMEA及质量反馈分析

3.失效树分析方法（FTA）下页上页返回图库第12章本章要点可靠性技术基础概述

可靠性技术定义及其特点

所谓可靠性，就是指产品在规定条件下、规定时间内，完成规定功能的能力。可靠性设计可靠性设计的重要性可靠性设计程序和原则传感器的可靠性管理可靠性管理的意义及特点

下页上页返回图库第12章本章要点可靠性试验传感器环境试验概述可