Лекция 1
Введение
В настоящие время во всем мире идет стремительное развитие электронного аппаратостроения, в частности в области радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры. Первостепенное значение для такой аппаратуры имеют показатели качества, определяющие возможность выполнения ее целевой задачи нормального функционирования в заданных условиях в течение требуемого времени наработки. Качество радиоэлектронной аппаратуры обеспечивается ее конструкцией, технологией изготовления и условиями производства. Этапы проектирования и производства аппаратуры предполагают получение информации о ее качестве на всех стадиях – от начала проектирования до изготовления в серийном производстве и последующей ее эксплуатации. Существенная роль в этом процессе отводится испытаниям. Результаты испытаний являются основой решений по использованию аппаратуры, усовершенствованию ее конструкции и технологии изготовления.
Данный курс лекций «Методы и устройства испытаний электронных средств» состоит из трех четей. Первая часть посвящена теории основ испытаний. Во второй части рассматриваются вопросы проведения испытаний и использования испытательного и контрольно-измерительного оборудования. В третей части содержится материал по автоматизации процессов испытаний и обработке их результатов.
Назначение испытаний
Качество электронных средств (сокращенно ЭС) складывается из целой системы показателей качества. К ним относятся:
- электрические параметры аппаратуры,
- габаритные размеры,
- масса,
- стоимость,
- надежность и др.
Под качеством понимается степень совершенства изделия ЭС, оцениваемая соответствием требований потребителя и возможности производства.
Качество ЭС, изготавливаемых в конкретном производстве, в основном определяется конструкцией и технологией изготовления. Однако для каждого конкретного образца аппаратуры возможно снижение показателей качества, обусловленное отступлением от технологии производства по различным причинам (низкое качество исходных материалов, сбои в технологическом процессе, человеческий фактор и т.д.)
Основная задача разработчиков (конструкторов, технологов) и изготовителей ЭС – обеспечить требуемые показатели качества и надежности ЭС в условиях, близких к условиям эксплуатации. Для этого специалистам нужна информация о том, что разработанные ими ЭС обеспечивают требуемые показатели качества и надежности, предъявляемые к данному изделию и каждому образцу изделия в частности.
Частично такую информацию дают результаты эксплуатации изделий. Но не все параметры ЭС, необходимые для оценки их качества, измеряются в процессе эксплуатации. Другим источником определения показателей качества являются теоретические расчеты, но они нуждаются в экспериментальном подтверждении. С усложнением ЭС получение адекватных математических моделей становится все сложнее. Поэтому существенную долю информации о качестве ЭС получают, проводя испытания изделий на всех этапах их «жизненного» цикла, – при проектировании, производстве, эксплуатации.
Под испытаниями понимают экспериментальное определение количественных и (или) качественных характеристик свойств объекта как результата воздействий на него, при его функционировании, при моделировании объекта и (или) воздействий. Другими словами, либо модель объекта помещают в реальные условия эксплуатации, либо (что чаще всего) моделируют условия эксплуатации и помещают в них образец изделия.
Следует выделить три группы задач, решаемых проведением испытаний:
- получение эмпирических данных, необходимых для проектирования ЭС;
- установление соответствия изделия проектным требованиям;
- определение предельных испытаний ЭС.
Цели испытаний очень многочисленны и меняются на различных этапах проектирования и изготовления ЭС. Выделим основные:
- Экспериментальное подтверждение теоретических расчетов, принятых допущений и гипотез, заданных показателей качества разработанных ЭС, а также выявление резервов повышения показателей качества (надежности) разработанного варианта изделия;
- Контроль условий производства, соблюдение исполнителями требований технической документации;
- Устранение дефектов взаимодействия различных изделий в составе системы.
Проведение испытаний должно выявлять:
- Недостатки конструкции и технологии изготовления ЭС;
- Скрытые случайные дефекты материалов, элементов конструкции;
- Резервы повышения надежности варианта изделия.
Виды внешних воздействий и их классификация
