Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Вам поручено подготовить развернутый ответ по теме «Социальная стратификация и ее типы». Составьте план, в соответствии с которым вы будете освещать э...полностью>>
'Рабочая программа'
Данная программа составлена с учётом Федерального компонента государственного стандарта основного общего образования. Кроме того, программа представля...полностью>>
'Документ'
Бензонасос можно от Запорожца , от печки, а если его положить в целлофановый кулёк, то я уже пол-года не заглядываю.-Коренные листы рессор от УАЗ 469-...полностью>>
'Документ'
Кинешма, ул. Подгорная, дебаркадер (р. Кинешемка) Руководитель инспекторского отделения, старший государственный инспектор – РЫЖИХ Олег Павлович (4933...полностью>>

Главная > Документ

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»

Л.Н. Никитин

Испытания, контроль

и диагностика

радиоэлектронной аппаратуры

Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2009

УДК 621.3.049

Никитин Л.Н. Испытания и диагностика телевизионных систем: испытания радиоэлектронной аппаратуры: учеб. пособие / Л.Н. Никитин. Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2009.

В учебном пособии изложены общие вопросы испытаний радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), представлена информация о классификации РЭА, о факторах, определяющих надежность РЭА, о методике испытаний РЭА в процессе проектирования и производства. В разделе автоматизированных систем испытания и контроля РЭА представлены такие виды обеспечения, как программное, математическое, техническое.

Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 210200 "Проектирование и технология радиоэлектронных средств", специальности 210201 «Проектирование и технология радиоэлектронных средств», дисциплине «Автоматизированная система диагностики контроля видеотелевизионных систем».

Издание предназначено для студентов очной формы обучения, а также для аспирантов и соискателей соответствующих специальностей.

Табл. 20. Ил. 49. Библиогр.: 4 назв.

Рецензенты: ОАО "Видеофон" (ген. директор

канд.техн.наук С.Д. Кретов);

©Никитин Л.Н., 2009

©Оформление. ГОУВПО "Воронежский

государственный технический университет", 2009

ВВЕДЕНИЕ

Целью учебного пособия является обобщение и систематизация учебно-методического обеспечения для студентов университета. В учебном пособии отражена методика изучения курса, изложены теоретические основы, необходимые для его успешного освоения в комплексе с задачами, примерами, лабораторными работами.

Необходимость испытаний радиоэлектронных систем РЭС определяется тем, что из-за исключительной сложности конструкции и большого числа взаимосвязанных между собой параметров и характеристик изделия РЭС нельзя при выборе проектных, технологических и эксплуатационных решений полагаться только на априорные представления и теоретические предположения об их изменениях в различных условиях эксплуатации. Для подтверждения правильности выбранных и принятых новых решений необходим эксперимент-испытание.

Испытания относятся к числу наиболее ответственных и трудоемких этапов проектирования, производства и эксплуатации РЭС. Они классифицируются по видам и назначению, объему и содержанию, месту проведения и регламентируются соответствующими ГОСТами и ОСТами.

Радиоэлектронная аппаратура в процессе эксплуатации подвергается воздействию окружающей среды. Среди множества факторов влияющих на работоспособность РЭА можно выделить три вида воздействия характерных для любого климатического пояса - это воздействие положительной и отрицательной температуры и повышенной влажности. Под влиянием отмеченных факторов в материалах и элементах РЭА протекают сложные физико-технические процессы, изменяющие их свойства и способствующие отказам.

В связи с этим явилось необходимым:

  • изучить влияние положительной и отрицательной температуры и влажности на изменение параметров электрорадиоэлементов и радиоматериалов и работоспособность РЭА в целом;

  • ознакомиться с принципом работы и конструкциями камер предназначенных для испытания РЭА на воздействие положительных и отрицательных температур и влаги в автоматизированном режиме; провести испытание РЭА на воздействие повышенных и пониженных температур и влаги в автоматизированном режиме.

Анализ технологических процессов испытаний и практика их проведения позволяют выделить характерные для всех видов испытания этапы, а именно: подготовку объекта и оборудования к испытаниям и собственно испытания. К последним относится управление процессом испытаний; измерение физических параметров объекта испытаний и внешних воздействий; обработка результатов измерений; анализ состояния объекта испытаний; выработка рекомендаций по корректировке проектных решений; регулировка; диагностирование и поиск неисправностей объекта испытаний; регистрация результатов или документирование технологического процесса испытаний.

Все перечисленные этапы состоят из сложных и трудоемких информационно-измерительных и управляющих процессов. Успешная их реализация невозможна без знания и правильного использования испытательного оборудования.

Выполнение расчётных и лабораторных заданий предусматривает изучение студентами заданий, связанных с ознакомлением технических условий (ТУ), технического задания (ТЗ), изучение проведения приемно-сдаточных испытаний, типов испытаний, испытаний на надежность и т.д.

1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ИСПЫТАНИЙ РЭА

1.1. Классификация радиоэлектронной аппаратуры

Выбор и осуществление оптимальных методов контроля и испытаний радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) зависят от ее назначения, места установки, транспортирования и климатических условий эксплуатации, определяющих воздействие различных внешних факторов [1].

По назначению радиоэлектронная аппаратура мо­жет быть радиовещательной, связной, радионавигацион­ной, радиолокационной, радиотелеметрической, телеви­зионной, медицинской, радиоизмерительной, предназна­ченной для управления и автоматизации процессов про­мышленного производства, и т. д.

По месту установки различают следующие ви­ды РЭА: наземная, самолетная, корабельная и на борту ракет (космических кораблей). В свою очередь назем­ная РЭА бывает стационарной, автомобильной, железнодорожной, танковой, переносной, перевозимой и т.д. Следует учитывать, что стационарная аппаратура может устанавливаться в отапливаемых и вентилируемых по­мещениях, на открытом воздухе, в производственных помещениях и т. п. Требования, предъявляемые к самолетной и корабельной аппаратуре, определяются клас­сом самолета или корабля, на котором она должна уста­навливаться. Специфическими являются требования к аппаратуре, устанавливаемой на ракетах, воздушных шарах, шарах-зондах и на подводных лодках.

Внешние воздействия на радиоэлектронную аппаратуру определяются климатическими условиями и механическими воздействиями, которым она подвергает­ся в процессе эксплуатации и транспортирования. Поэто­му при конструировании и испытаниях РЭА необходим тщательный учет всех воздействий.

Радиоэлектронной аппаратурой, или системой, приня­то называть совокупность совместно действующих объ­ектов (технических устройств), которая имеет самостоя­тельное эксплуатационное назначение. Часть системы, предназначенная для выполнения определенной функ­ции и не имеющая самостоятельного эксплуатационного назначения, называется элементом.

Элементы бывают типовыми и специальными. Типо­вые изготовляются в соответствии со стандартами и нормалями, специализированными предприятиями в массо­вых количествах. К таким элементам относятся резисторы, конденсаторы, электровакуумные приборы, транзи­сторы, реле и т. д. Специальные элементы изготовляются мелкими сериями и предназначаются для использования в определенной аппаратуре. К таким элементам отно­сятся специальные микромодули, трансформаторы, ли­нии задержки и т. д. Различают восстанавливаемые и невосстанавливаемые системы и элементы. Система (элемент), которая в случае возникновения отказа подле­жит ремонту и может быть восстановлена, называется восстанавливаемой. Система (элемент), которая в слу­чае возникновения отказа не поддается ремонту по тех­ническим или экономическим соображениям, называется невосстанавливаемой.

По способу применения радиоэлектронные си­стемы могут быть однократного и многократного дей­ствия. Системы однократного действия не подлежат ре­монту в процессе эксплуатации. Примером таких систем может быть оборудование ракет.

Невосстанавливаемые системы обычно являются си­стемами однократного действия. Системы многократного действия предназначены для длительной работы, и они подлежат контролю и ремонту в процессе эксплуатации. В состав этих систем могут входить элементы (блоки и узлы) однократного действия.

При эксплуатации аппаратуры однократного дейст­вия отказы практически недопустимы, так как в против­ном случае она не выполнит своей основной задачи. Ча­сто использованию аппаратуры предшествует хранение различной длительности, во время которого она может подвергаться контролю и испытаниям. Если при этой будут обнаружены отказы, то аппаратура может быть восстановлена. Таким образом, в режиме хранения аппа­ратура однократного действия может рассматриваться как восстанавливаемая.

1.2. Надежность РЭА

Основным требованием, предъявляемым к совре­менной радиоэлектронной аппаратуре, является пригод­ность использования ее по назначению в заданных условиях. Совокупность свойств, определяющих степень при­годности, характеризуется качеством. Составной частью качества является надежность, в понятие которой вклю­чается некоторая часть свойств, определяющих качество. Под надежностью принято понимать совокупность свойств, обеспечивающих безотказность, ремонтопригод­ность и долговечность РЭА. Понятие безотказность предусматривает свойство системы сохранять работо­способность в течение заданного времени в определен­ных условиях эксплуатации. Данное понятие тесно связано с другим важнейшим понятием теории надежно­сти - отказом, определяющим полную или частичную утрату работоспособности РЭА.

Более широким понятием, чем отказ, можно считать неисправность. Под неисправностью понимают та­кое состояние РЭА, при котором хотя бы один ее основ­ной параметр не соответствует установленному эксплу­атационному допуску (основная неисправность) или когда имеет место ухудшение или нарушение второстепен­ных параметров, таких как удобство эксплуатации, внешний вид и т. п. (второстепенная неисправность или дефект). Следует отметить, что отказ является следствием только основной неисправности.

Приспособленность системы к предупреждению, об­наружению и устранению отказов характеризуется ремонтопригодностью. Количественно ремонтопри­годность оценивается затратами времени и средств на диагностику отказов с учетом необходимой квалифика­ции обслуживающего персонала.

Восстанавливаемые и невосстанавливаемые системы и элементы не могут эксплуатироваться бесконечно дол­го. С течением времени происходит износ и старение элементов и систем, приводящие к отказам.

Для восстанавливаемых элементов суммарную наработку от начала эксплуатации (испытаний) до момен­та возникновения отказа, обусловленного основной неис­правностью, принято называть долговечностью. При рассмотрении восстанавливаемых систем (элемен­тов) в понятие долговечность вкладывается несколько иной смысл.

Долговечность восстанавливаемых систем зависит от долговечности входящих в нее элементов, технологии изготовления и условий эксплуатации.

Очевидно, что долговечность восстанавливаемых си­стем тем выше, чем больше долговечность входящих в нее невосстанавливаемых элементов. Долговечность восстанавливаемых систем ограничивается соображения­ми технической и экономической целесообразности их дальнейшего использования. При этом восстанавливае­мые системы могут иметь большое число отказов за вре­мя эксплуатации, для устранения которых осуществляют ремонт РЭА, сопровождаемый заменой отказавших эле­ментов новыми.

Суммарная наработка восстанавливаемых систем (элементов) от начала эксплуатации до ее прекращения обусловленная изнашиванием и (или) старением, назы­вается техническим ресурсом. Суммарная наработка, характеризующая технический ресурс, меньше суммар­ной наработки, характеризующей долговечность. Приня­то считать, что ремонт РЭА, израсходовавших свой тех­нический ресурс, экономически нецелесообразен. Поми­мо понятий долговечность и технический ресурс, харак­теризующих надежность РЭА, существует понятие га­рантийный срок службы, устанавливающее вза­имоотношения между заказчиком и поставщиком. Га­рантийный срок службы всегда меньше долговечности и технического ресурса. Если в течение гарантийного сро­ка службы происходит отказ, то юридическую ответст­венность за это несет поставщик, который должен вы­полнить ремонт отказавшей РЭА или, в случае невоз­можности ремонта, заменить ее исправной.

По истечении гарантийного срока службы предприя­тие-изготовитель не несет ответственности за отказы РЭА, но при этом не исключается, что система должна быть надежной и технически пригодной для дальнейшей эксплуатации. Для количественной оценки рассмотрен­ных свойств надежности пользуются рядом параметров и вероятностными характеристиками, полученными на основании сбора статистических данных об отказах.

С целью правильного группирования статистических данных об отказах, однозначности их определения и удобства анализа необходимо классифицировать все ви­ды отказов по ряду признаков. Наличие такой классификации способствует правильной организации и про­ведению испытаний РЭА. Все виды отказов в зависимо­сти от характера изменения выходных параметров РЭА (элементов) во времени до момента возникновения от­каза можно подразделить на постепенные и внезапные.

Постепенные отказы возникают в результате постепенного, а внезапные - скачкообразного изме­нения одного или нескольких основных параметров системы. При постепенных отказах изменение параметров во время эксплуатации или хранения происходит отно­сительно медленно, что позволяет прогнозировать отка­зы. При внезапных отказах изменения свойств элементов и аппаратов происходят быстро, что исключает воз­можность их предварительного обнаружения. Причинами возникновения отказов могут быть: ошибки конст­руктора и несовершенство методов конструирования (конструкционный отказ); нарушения установ­ленного технологического процесса производства или его несовершенство (технологический отказ); внешние воздействия, превышающие установленную для данной аппаратуры норму, а также нарушение правил эксплуатации (эксплуатационный отказ). От­казы, возникающие по любой из указанных выше при­чин, можно считать независимыми, в отличие от зависи­мых, причиной которых являются ранее возникшие от­казы.

Отказы могут возникать при испытаниях РЭА, в пе­риод приработки, во время нормальной эксплуатации и на последнем ее периоде.

По наличию внешних проявлений отказы могут быть явными и неявными. Первые обычно легко обна­руживаются при внешнем осмотре или при включении аппаратуры, в то время как для обнаружения вторых требуется затрачивать много времени и проводить спе­циальные измерения. В зависимости от возможности последующего использования РЭА после возникновения отказов различают полные отказы, до устранения которых использование аппаратуры оказывается невозможным, и частичные, приводящие к частичному ухудшению работоспособности.

В отличие от устойчивых отказов, устраняе­мых в процессе ремонта, иногда возникают само­устраняющиеся отказы. Продолжительность действия таких отказов мала (единицы и доли секунды) по сравнению с длительностью работы до следующего отказа. Эти отказы называют сбоями. Причинами сбоев могут являться действие различных помех и внутренние шумы. Ряд сбоев, быстро следующих друг за другом, вызывают перемежающий отказ. Примерами та­ких отказов могут быть искрение и пробои, возникаю­щие в высоковольтной аппаратуре под действием влаги или ионизирующих факторов.

Для обеспечения заданной надежности РЭА и ее элементы подвергают контролю или испытаниям на эта­пах конструирования, производства и эксплуатации. В дальнейшем контролем будем называть процесс уста­новления соответствия между состоянием объекта кон­троля и заданной нормой путем восприятия контроли­руемых параметров и выдачи суждения о результате.

Испытанием будем называть процесс определения параметров РЭА (элементов) по установленной мето­дике с целью оценки их соответствия требованиям технических условий (ТУ).

Контроль отличается от процесса испытании тем, что он может быть как специально предусмотрен, так и про­изводиться в случае необходимости в период отработки схемы, в ходе технологического процесса производства и во время эксплуатации. При этом РЭА и их элементы находятся в ничем не предопределенных условиях окру­жающей среды. Чаще всего они бывают близкими к нормальным условиям эксплуатации. Обычно в про­цессе контроля параметры окружающей среды не кон­тролируются. Наиболее широко применяется контроль в процессе производства. Одной из задач осуществления контроля является необходимость выяв­ления причин возникновения неисправностей.

Проведение испытаний строго регламентировано по периодичности, объему, условиям их осуществления и целому ряду других показателей. Различают испытания на функционирование, на воздействие окружающей среды и на надежность.

Важнейшим требованием к проведению любых из указанных испытаний является обеспечение строгого со­ответствия условий окружающей среды заданным.

Различие указанных видов испытаний состоит в том, что при испытаниях на функционирование определяют заданные параметры изделия при работе в течение ко­роткого интервала времени в определенных условиях; при испытаниях на воздействие окружающей среды определяют параметры при экстремальных характери­стиках климатических условий и механических воздей­ствий; при испытаниях на надежность определяют значения параметров надежности по установленной ме­тодике при работе изделия в заданном интервале вре­мени, в определенных условиях, с целью оценки их соответствия требованиям ТУ.

1.3. Факторы, определяющие надежность РЭА

Обеспечение высокой надежности радиоэлек­тронной аппаратуры требует знания и анализа факто­ров, от которых она зависит. Задача заключается в том, что необходимо получать не только статистические дан­ные об отказах, но и анализировать причины их воз­никновения, оценивать запасы прочности и устойчивости систем, их способность к нормальному функционирова­нию при отдельных ошибках обслуживающего персона­ла, а также при различных внешних воздействиях. При этом следует исследовать физико-химические процессы, происходящие как в элементах, так и в системе в целом на всех стадиях производства и эксплуатации РЭА. Источниками необходимых сведений для оценки надежности является реальная эксплуатация и испытания РЭА (элементов).

Рассмотрение факторов, определяющих надежность РЭА, позволяет правильно организовать контроль и ис­пытания на этапах конструирования, производства и эксплуатации.

На этапе конструирования над разработкой РЭА работает коллектив, и ошибки одного исполнителя оказывают относительно слабое влияние на принятие окончательного решения, так как они могут быть устра­нены другими.

На этапе производства осуществление кон­троля и испытания готовых РЭА позволяют повысить надежность. При этом повышению надежности способствует применение средств автоматизации, уменьшаю­щих влияние человека, повышение квалификации рабо­чих и инженерно-технического персонала, а также улуч­шение условий труда.

На этапе эксплуатации надежность РЭА зависит от субъективных и объективных факторов. К субъективным факторам относят работу обслуживаю­щего персонала, по вине которого, как показывает ста­тистика, происходит 20—30% отказов. К объективным относят факторы, которые можно подразделить на внеш­ние, приводящие к отказам по причинам, не зависящим от самой аппаратуры, и внутренние, зависящие от особенностей работы аппаратуры и входящих в нее эле­ментов.

К внешним факторам относят действие окружающей среды (климатические воздействия), осо­бенности эксплуатации, связанные с местом установки РЭА (механические воздействия), а также режимы работы. В данном случае под режимом работы следует понимать частоту включений и переключений, при ко­торых в аппаратуре могут возникать переходные про­цессы, перенапряжения, толчки тока и т. д.

Частые включения и выключения влияют на меха­нический износ ряда элементов. В некоторых видах ап­паратуры, предназначенных для циклической работы, существенное влияние на тепловой режим оказывает со­отношение длительной работы и перерывов.

К внутренним факторам относятся про­цессы старения и износа. Процессы старения происхо­дят непрерывно, причем они совершаются как во время работы, так и во время хранения РЭА. Износ в основ­ном имеет место в процессе, эксплуатации и зависит от воздействия ряда внешних факторов и от режимов работы РЭА, причем вероятность влияния внешних факторов возрастает по мере увеличения длительности экс­плуатации и при нарушении режимов работы. Многообразие воздействующих на РЭА факторов и их взаимосвязь не позволяют утверждать, что приводимая на рис. 1.1 классификация является достаточно полной.

Рис. 1.1. Классификация объективных эксплуатационных факторов, действующих на РЭА



Похожие документы:

  1. Отчет за межаттестационный период Никитиной Г. М. Министерство общего и профессионального образования

    Отчет
    ... по 2009 годы Составитель: Никитина Галина Михайловна. Должность:учитель ... класса учащихся ждёт первое серьёзное испытание – экзамен по русскому языку ... которая органически сочетала бы в себе контроль и диагностику. Существующая оценочная система · не ...
  2. Задачи воспитания Пути реализации задач воспитания Организация воспитания Этапы педагогического процесса Закономерности педагогического процесса

    Учебник
    ... 14. Диагностика в школе От контроля к диагностике Гуманизация контроля Оценка результатов ... с жизнью; • организации тестовых испытаний; • выполнения тренировочных упражнений; • ... Как любить детей. М., 1969. Никитин Б., Никитина Л. Мы, наши дети и внуки. ...
  3. Аналитический отчет о результатах самообследования Муниципального автономного общеобразовательного учреждения города Новосибирска

    Отчет
    ... результата. 7) Недели диагностики и контроля Недели диагностики и контроля, традиционно проводимые в ... Ильиных О.Л. Передерий О.А. Серова Т.А. Никитина Н.В. Филимонов Г.Ф. 6. Система управления качеством ... проходили подобного рода испытания, во-вторых, ...
  4. Къ БР-м и къэрал лъэпкъ библиотэкэ Кабардино-Балкарской Республики КъБР-м И ПЕЧАТЫМ И ТХЫДЭ КъМР-ни БАСМА ЛЕТОПИСИ Къэрал библиографическэ указатель (2)

    Документ
    ... Физиология: Комплексный контроль и диагностика функционального состояния ... им. Х. М. Бербекова: Сост.: Н. Н. Никитина, Л. Н. Никитина, А. М. Медалиева. – Нальчик, 2008. – ... – № 1. – Б. 151 – 155. Годы испытаний: О генерале С. Беппаеве. – Балкар. Мамайланы ...
  5. Программа конференции 22-24 октября 2013 года Уфа 2013

    Программа
    ... Разработка проекта автоматизированного стенда по испытанию авиационных топливных насосов О. В. ... автоматического управления, контроля и диагностики ГТД на основе ... водоемов-охладителей Э. С. ХАЕРТДИНОВА, А. А. НИКИТИН, М. С. ИВАНЦОВ Науч. руковод. – ...

Другие похожие документы..