Надійність

Надійність - це здатність датчика виконувати необхідні функції при дотриманні певних умов протягом заданого проміжку часу. Якщо використовувати статистичні терміни, можна дати наступне визначення: надійність - це ймовірність того, що пристрій буде функціонувати без поломок протягом зазначеного інтервалу часу або заданого кількості циклів. Слід зазначити, що надійність не є характеристикою дрейфу або шуму. Вона відбиває час до виходу пристрою з ладу (відмови), або тимчасового, або постійного при дотриманні регламентованих умов експлуатації.

Незважаючи на те, що надійність є дуже важливою характеристикою, вона рідко вказується виробниками датчиків. Можливо, причина цього полягає у відсутності загальноприйнятих способів її виміру. У США для багатьох електронних приладів у якості способу визначення експлуатаційної надійності застосовується процедура обчислення середнього часу між відмовами (СЧМВ), описана в стандарті MIL-HDBK-217. Ця процедура заснована на визначенні СЧМВ всього пристрою після обчислення СЧМВ його окремих елементів, при цьому необхідно враховувати вплив зовнішніх факторів: температури, тиску, механічних напруг, ступені екранування і т.д. На жаль, процедура знаходження СЧМВ не дозволяє оцінити надійність прямо, і таку характеристику важко застосовувати на практиці. Тому часто для визначення надійності датчиків їх піддають кваліфікаційним випробуванням, які проводяться в найгірших умовах.

Іншим можливим способом «прискореного старіння» є використання тієї ж самої сукупності параметрів, що й у реальних режимах експлуатації, включаючи максимальне навантаження й цикли включення/вимикання, але перевірку системи проводити в розширених діапазонах навколишніх умов. При цьому допускається, щоб робочі характеристики датчиків виходили за межі, зазначені в їхніх описах, але в нормальних умовах експлуатації вони повинні вертатися до необхідних значень. Для оцінки кількості циклів (n) може застосовуватися наступна емпірична формула:

де N — приблизна кількість циклів за весь експлуатаційний період, D Т_тах — максимально можлива флуктуація температури, a D T_test - максимальна флуктуація температури, зафіксована під час тестування. Наприклад, нехай нормальна робоча температура датчика рівна 25°С, максимальна робоча температура, зазначена в описі, становить 50°С, тестування проводилося при температурі 100°С. Також було оцінено, що датчик за період своєї експлуатації (допустимо, 10 років) зазнає 20000 робочим циклам, тоді кількість тестових циклів, певне по формулі (2.26), складе:

Це значить, що для тестування, що моделює весь строк експлуатації, проведеного при вищевказаних умовах, буде потрібно 1300 циклів замість 20000. Слід зазначити, що коефіцієнт 2.5 отриманий для місць з'єднання приспіваємо, оскільки саме ці елементи найбільш піддані виходу з ладу. Але деякі датчики не мають паяних з'єднань, а елементи інших пристроїв мають більш високий коефіцієнт, що 2.5 (наприклад, з'єднання за допомогою електропровідних епоксидни смол), тому на практиці цей коефіцієнт може або злегка знижуватися, або злегка збільшуватися. У результаті тестування на «прискорене старіння», надійність виражається через імовірність відмов. Наприклад, якщо при проведенні тестування 100 датчиків два з них вийшли з ладу (при оціненому терміні служби 10 років), можна затверджувати, що надійність даного типу пристроїв становить 98% протягом перших 10 років їх експлуатації. Датчик, залежно від області застосування, може зазнати впливу й інших факторів навколишнього середовища, які потенційно можуть міняти його робочі характеристики або допомагати виявляти приховані дефекти.

Дата добавления: 2014-01-07