生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告

29/29生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告姓名：劉杰學(xué)號(hào)：5專業(yè)：通信工程日期：2011-南京理工大學(xué)紫金學(xué)院電光系1引言（或緒論）生產(chǎn)實(shí)習(xí)作為我們畢業(yè)前的一項(xiàng)重要實(shí)習(xí)過程，也是我們?cè)诖髮W(xué)四年最后的一堂實(shí)驗(yàn)課程，對(duì)我們畢業(yè)后的工作和生活有著重要的意義。在實(shí)習(xí)開始之前，老師就要求我們以對(duì)待工作的態(tài)度來對(duì)待這次生產(chǎn)實(shí)習(xí),嚴(yán)格遵守上下班時(shí)間，不得無故缺席，因此，我對(duì)這次實(shí)習(xí)更是更加上心。這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)楗我們熟悉和掌握通用（模擬）示波器基本工作原理，初步掌握通用（模擬）示波器主要技術(shù)指標(biāo)和電子產(chǎn)品基本設(shè)計(jì)方法，熟悉和掌握J(rèn)2459型學(xué)生示波器生產(chǎn)流程和工藝要求。最后完成J2459型學(xué)生示波器的焊接、組裝和調(diào)試。1.1生產(chǎn)實(shí)習(xí)主要內(nèi)容1）熟悉和掌握通用（模擬）示波器基本工作原理。2）初步掌握通用（模擬）示波器主要技術(shù)指標(biāo)和電子產(chǎn)品基本設(shè)計(jì)方法。3）熟悉和掌握J(rèn)2459型學(xué)生示波器生產(chǎn)流程和工藝要求。4）完成J2459型學(xué)生示波器的焊接、組裝和調(diào)試。1.2生產(chǎn)實(shí)習(xí)基本要求1）相關(guān)知識(shí)準(zhǔn)備充分，掌握示波器電路原理、工藝要求和生產(chǎn)流程。2）在組裝示波器過程中，要認(rèn)真、細(xì)心、焊接技術(shù)熟練，調(diào)試方法合理，達(dá)到產(chǎn)品組裝安全、合格目標(biāo)。3）能夠正確回答指導(dǎo)教師的問題，對(duì)本產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程有很好的理解和掌控。4）兩人一組，分工協(xié)作，各負(fù)其職。一人負(fù)責(zé)裝配過程中的質(zhì)量監(jiān)控、元器件配置和測(cè)量，元件安裝位置審核和調(diào)試，一人主管印刷板的焊接和調(diào)試。2模擬示波器基本原理2.1通用模擬示波器基本原理通用模擬示波器由示波管、垂直放大器、水平放大器、掃描發(fā)生器、同步電路及電源等部分組成。通用模擬示波器原理框圖如圖1。圖1通用模擬示波器原理框圖2.2模擬示波器示波管及圖形顯示原理2.2.1示波管是示波器的顯示部分，它是根據(jù)帶電粒子在電場(chǎng)中要受到電場(chǎng)力作用的原理制成的電子顯示器件。J2459型示波器用8SJ31J小型示波管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖2。它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)板、熒光屏三部分組成。圖2一般小型示波管內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖1.電子槍電子槍由燈絲F、陰極K、控制柵極G，第一陽極（加速陰極）A1、第二陽極（聚焦陽極）A2等部分組成，它的作用是發(fā)射出高速運(yùn)動(dòng)、直徑很細(xì)的電子射線（或稱電子束）。偏轉(zhuǎn)板是兩對(duì)平行金屬板?？拷娮訕尩囊粚?duì)是垂直偏轉(zhuǎn)板D3、D4，另一對(duì)是水平偏轉(zhuǎn)板D1、D2，相互垂直安裝，它們靠熒光屏一端向外張開，防止偏轉(zhuǎn)后的電子射線碰撞于偏轉(zhuǎn)板上。如果在垂直偏轉(zhuǎn)板加上電壓Uy，其間即形成均勻電場(chǎng)。從電子槍發(fā)射出來的電子射線通過偏轉(zhuǎn)板時(shí)，受電場(chǎng)力的作用而產(chǎn)生偏移。2.熒光屏在熒光屏上垂直方向的偏轉(zhuǎn)距離與加在垂直偏轉(zhuǎn)板上的電壓成正比。Y＝AyUyAy為示波管垂直偏轉(zhuǎn)板的靈敏度，單位為厘米／伏。同樣熒光屏上水平方向偏轉(zhuǎn)距離與加在水平偏轉(zhuǎn)板上的電壓成正比：X＝AxUx

Ax：為示波管水平偏轉(zhuǎn)板的靈敏度，單位為厘米／伏。電子射線通過垂直和水平偏轉(zhuǎn)板后，按照這兩對(duì)偏轉(zhuǎn)板上所加電壓規(guī)律上下左右偏移，最后打在熒光屏上，使熒光屏發(fā)出光跡。熒光屏是在示波管玻璃底壁涂熒光劑而成，電子射線轟擊熒光劑涂層使它發(fā)光，就顯示出被測(cè)信號(hào)波形?？梢愿ㄋ椎亟忉尀椋弘娮訕尩淖饔萌缤P，偏轉(zhuǎn)板的作用如同手，熒光屏的作用如同紙，三者配合起來才能繪出圖形。2.2.圖3表示示波管兩對(duì)偏轉(zhuǎn)板加上不同電壓時(shí)，熒光屏上光點(diǎn)變化的情況。圖3示波管兩對(duì)偏轉(zhuǎn)板加上不同電壓時(shí)，熒光屏上光點(diǎn)變化情況如果正弦波信號(hào)周期是鋸齒波周期的1／2，則示波管上可顯示二個(gè)周期的正弦波。3.通用示波器（模擬）主要技術(shù)指標(biāo)簡(jiǎn)介3.1示波管類型示波管的屏幕是在它的管壁內(nèi)側(cè)涂上一層磷光物質(zhì)來形成的。這種由磷光物質(zhì)構(gòu)成的熒光膜在受到高速電子轟擊后，將電子的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為光能，形成光點(diǎn)，并出現(xiàn)余輝時(shí)間(從電子束停止作用到光點(diǎn)亮度下降到其原始值的10％所延續(xù)的時(shí)間稱為余輝時(shí)間)。正是利用熒光屏的余輝，當(dāng)電子束隨信號(hào)電壓偏轉(zhuǎn)時(shí)，才能觀察到由光點(diǎn)的移動(dòng)軌跡而形成的整個(gè)信號(hào)波形。余輝時(shí)間短于10μs為極短余輝，10μs～1ms為短余輝，1ms～0．1s為中余輝，0．1s～1s為長(zhǎng)余輝，大于1s為極長(zhǎng)余輝。一般的示波器配備中余輝示波管，高頻示波器選用短余輝，低頻示波器選用長(zhǎng)余輝。觀察高速信號(hào)時(shí)，一波管發(fā)出的熒光和磷光的顏色大體相同，通常是綠色或藍(lán)色。當(dāng)高速電子束轟擊熒光屏?xí)r，其動(dòng)能除轉(zhuǎn)變?yōu)楣馔?，也將產(chǎn)生熱。所以，如過密的電子束長(zhǎng)時(shí)間集中于屏幕同一點(diǎn)時(shí)，由于過熱會(huì)減弱磷光物質(zhì)的發(fā)光效率，嚴(yán)重時(shí)能把屏幕上的這一點(diǎn)燒成一個(gè)黑斑。所以在使用示波器時(shí)不應(yīng)當(dāng)使光點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間停留于一個(gè)位置。一般使用短余輝示波管，如使用長(zhǎng)余輝示波管反而會(huì)模糊不清。高頻示波器：短余輝，通用示波器：中余輝示波管。。超低頻示波器：長(zhǎng)余輝示波管。3.2水平時(shí)基靈敏度示波器時(shí)基靈敏度又稱示波管水平偏轉(zhuǎn)因數(shù)：us/cm（帶寬）。電子束在屏幕上的水平偏轉(zhuǎn)距離正比于加到偏轉(zhuǎn)板上的電壓。這是示波器測(cè)量方法的理論基礎(chǔ)，掃描電壓一定，水平偏轉(zhuǎn)距離一定。當(dāng)掃描電壓達(dá)到最大值時(shí)，亮點(diǎn)即達(dá)到最大偏轉(zhuǎn)，然后從該點(diǎn)返回到起始點(diǎn)。若掃描電壓重復(fù)變化，在屏幕上就顯示一條亮線，這個(gè)過程稱為“掃描”。亮點(diǎn)由左邊起點(diǎn)到達(dá)右邊終點(diǎn)的過程稱為“掃描正程”，而迅速返回掃描起始點(diǎn)的過程稱為“掃描回程”或“掃描逆程”。理想鋸齒波的回歸時(shí)間為零。由于掃描電壓UX隨時(shí)間做線性變化，所以熒光屏的水平軸就成為時(shí)間軸。亮點(diǎn)在水平方向偏轉(zhuǎn)的距離大小代表時(shí)間的長(zhǎng)短，故稱掃描線為時(shí)間基線。示波管水平偏轉(zhuǎn)因數(shù)，單位為us／cm，表示光點(diǎn)在熒光屏水平方向偏轉(zhuǎn)1cm所代表的時(shí)間。選擇示波器最小的掃描時(shí)間檔，在示波管上可以穩(wěn)定和完整顯示被測(cè)波形的兩個(gè)周期，該被測(cè)波形對(duì)應(yīng)的頻率即為此示波器的上限頻率。頻率響應(yīng)：1Hz～10MHz≤3dB靈敏度：≤20mVpp／格輸入阻容：1MΩ／1PF3.3垂直靈敏度示波管垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)，單位為V／cm，它表示光點(diǎn)在熒光屏垂直方向偏轉(zhuǎn)1cm所需要在垂直偏轉(zhuǎn)板上的電壓值(峰-峰值)。由于垂直偏轉(zhuǎn)板靠近電子槍，水平偏轉(zhuǎn)板靠近熒光屏，故垂直偏轉(zhuǎn)板的偏轉(zhuǎn)靈敏度比水平偏轉(zhuǎn)板的靈敏度高，便于觀測(cè)微弱信號(hào)。直流：DC～20MHz≤3dB交流：10Hz～20MHz≤3dB靈敏度：≤5mVPP／格輸入阻容：1MΩ／10ppF衰減倍率：1、10、100、1000，四檔±10％輸入耐壓：400V（DC＋ACpp）3.4雙蹤顯示雙蹤顯示則是利用電子開關(guān)將Y軸輸入的兩個(gè)不同的被測(cè)信號(hào)分別顯示在熒光屏上。由于人眼的視覺暫留作用，當(dāng)轉(zhuǎn)換頻率高到一定程度后，看到的是兩個(gè)穩(wěn)定的、清晰的信號(hào)波形。一般來說，一個(gè)示波器只有一套電子槍系統(tǒng)。而在日常測(cè)量中，經(jīng)常需要比較兩個(gè)或者兩個(gè)以上被測(cè)信號(hào)之間的相位，這就需要示波器能夠同時(shí)完成兩路被測(cè)信號(hào)的顯示。這就叫雙蹤顯示。示波器完成雙蹤顯示的方法有兩種，分別叫交替顯示(ALT)、斷續(xù)顯示(CHOP)。它們都是利用人眼的視覺暫留現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)的。這一點(diǎn)，類似于計(jì)算機(jī)的多任務(wù)分時(shí)操作，利用設(shè)備的高速性能和人對(duì)事物觀察的緩慢，讓觀察者察覺不到設(shè)備內(nèi)部的分時(shí)操作。（1）交替方式以水平掃描的鋸齒波周期為節(jié)拍，在Y軸偏轉(zhuǎn)板上交替接通兩路被測(cè)信號(hào)。在1鋸齒波周期內(nèi)，Y軸偏轉(zhuǎn)板上為通道A信號(hào)，電子束在熒光屏上掃出一個(gè)信號(hào)A片斷，在2鋸齒波開始，Y軸偏轉(zhuǎn)板接通通道B信號(hào)，電子束在熒光屏上掃出一個(gè)信號(hào)B片斷，如此往復(fù)，就在熒光屏上得到了信號(hào)A和信號(hào)B的同時(shí)顯示。在交替顯示中，負(fù)責(zé)切換兩個(gè)通道信號(hào)的電子開關(guān)，是以水平掃描的鋸齒波周期為節(jié)拍的。因此，當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率較低時(shí)，人眼可以看出這種切換，不利于波形的穩(wěn)定顯示。所以，此時(shí)一般使用斷續(xù)方式實(shí)現(xiàn)雙蹤顯示。（2）斷續(xù)方式在水平掃描的同一個(gè)鋸齒波周期內(nèi)，在Y軸偏轉(zhuǎn)板上以一定速率，輪流接通兩路被測(cè)信號(hào)?？稍跓晒馄辽系玫叫盘?hào)A和信號(hào)B的同時(shí)顯示。在斷續(xù)顯示中，負(fù)責(zé)切換兩個(gè)通道信號(hào)的電子開關(guān)，由于轉(zhuǎn)換頻率較快，雖然被測(cè)信號(hào)是斷續(xù)方式顯示，但人眼看不出這種切換，波形的顯示是穩(wěn)定的。3.5同步觸發(fā)方式示波器得到穩(wěn)定顯示一個(gè)波形的條件：（1）待測(cè)信號(hào)UY為頻率FY穩(wěn)定的周期性信號(hào)。（2）UX為頻率FX穩(wěn)定的鋸齒波電壓。（3）FX=N*FY(n為正整數(shù))。滿足上述這三個(gè)條件稱為同步。它依靠同步電路進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。內(nèi)同步觸發(fā)：用待測(cè)信號(hào)去控制掃描頻率；電源同步觸發(fā)：用50Hz市電去控制掃描頻率；待測(cè)信號(hào)頻率應(yīng)與電源有關(guān)。外同步觸發(fā)：用與之相關(guān)的第三個(gè)信號(hào)去控制掃描頻率。3.6輸入耦合方式接地；交流耦合；直流耦合。3.7校準(zhǔn)信號(hào)示波器校準(zhǔn)信號(hào)：方波1KHz，50mV。3.8探頭（1）高頻探頭：1:1，10:1；（2）低頻探頭：1:1，10:1。3.9其它工作溫度：－10℃～＋40℃相對(duì)濕度：≤80％（40℃）使用電源：220V±10％、50Hz。消耗功率：約50VA工作時(shí)間：連續(xù)24小時(shí)機(jī)箱尺寸：200×320×420（mm）3重量：約7.5Kg4.2459示波器組裝過程簡(jiǎn)介4.1示波器組裝要點(diǎn)（1）熟悉2459示波器工作原理（2）熟悉2459示波器電路結(jié)構(gòu)水平放大器輸入衰減器垂直放大器鋸齒波發(fā)生器同步觸發(fā)電路自檢正弦信號(hào)發(fā)生器高壓電路（輝度、聚焦、輔幫聚焦）低壓電路（放大電路、信號(hào)發(fā)生器、觸發(fā)電路等電源）燈絲電路（示波器燈絲）消隱電路（鋸齒波逆程回掃抑制電路）（3）熟悉工藝結(jié)構(gòu)（4）熟悉印刷版、元器件位置和整機(jī)連接線（5）熟練掌握焊接技術(shù)4.2元器件焊接技能訓(xùn)練（1）熟悉電烙鐵使用方法（2）熟悉元器件安裝工藝要求（3）練習(xí)元器件焊接技術(shù)4.3示波器元器件核對(duì)和檢測(cè)（1）電阻阻值核對(duì)、分類和排序（2）電容阻值核對(duì)、分類和排序（3）二極管、三極管檢測(cè)（自裝放大電路用示波器、信號(hào)源監(jiān)測(cè)）（4）連接線類型、連接位置和連接線色標(biāo)4.4印刷版元件裝配次序（1）電阻焊接（2）二極管焊接（3）電容（獨(dú)石電容）焊接（4）三極管焊接（5）電容（電解電容）焊接（6）連接線焊接電源開關(guān)連接線、掃描板連接線、輝度板連接線、主板電源連接線4.5整機(jī)裝配次序（1）后面板裝配變壓器、示波器支架、電源插座。（2）前面板裝配電源開關(guān)、輝度控制板、掃描板、示波器網(wǎng)格。（3）整機(jī)裝配示波管插座、示波管、左右連接件、上連接件（4）整機(jī)連線輝度控制板、掃描板到主板的連接線，電源線連接。5.電子產(chǎn)品電磁兼容設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介5.1電磁干擾的類型電子產(chǎn)品的電磁干擾源廣泛存在自然界和日常生活中，電磁干擾源分布示意圖如圖4所示。圖4電子產(chǎn)品的電磁干擾源示意圖5.1.1自然電磁干擾源存在于地球和宇宙，主要包括雷電干擾、大氣干擾、宇宙干擾和熱噪聲等。自然電磁現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生電磁噪聲。一般情況下，人為電磁干擾源比自然電磁干擾源發(fā)射的干擾強(qiáng)度大，對(duì)電磁環(huán)境的影響嚴(yán)重，所以這里重點(diǎn)討論人為電磁干擾源。5.1人為電磁干擾源包括功能性干擾源和非功能性干擾源。5.1.2.指設(shè)備、系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)自身功能的過程中產(chǎn)生有用電磁能量而對(duì)其他設(shè)備、系統(tǒng)造成干擾的用電裝置，又稱有意發(fā)射干擾源，如無線廣播、電視、無線通信、雷達(dá)、導(dǎo)航等發(fā)射設(shè)備，是通過向空間發(fā)射有用信號(hào)的電磁能量來工作的，對(duì)不需要這些信號(hào)的電子系統(tǒng)或設(shè)備將構(gòu)成有意的干擾，而且是電磁環(huán)境的重要污染源。5.1.22許多裝置并非通過釋放電磁能量來工作，卻能無意地發(fā)射電磁能量，如電力輸電線，電氣化鐵路，汽車點(diǎn)火系統(tǒng)，強(qiáng)電開關(guān)系統(tǒng)，工業(yè)、科研和醫(yī)療設(shè)備，各種家用電器以及辦公設(shè)備等。這種電磁能量的發(fā)射可能是向空間的輻射，也可能是沿導(dǎo)線的傳導(dǎo)發(fā)射，既可以是隨機(jī)的，也可以是有規(guī)則的，一般有較寬的頻帶或離散頻譜，發(fā)射功率可從納瓦(nW)級(jí)到兆瓦(MW)量級(jí)。5.2抗電磁干擾設(shè)計(jì)的工程方法5.2.1電磁兼容(Electro-MagneticCompatibility，EMC)一般指電氣及電子設(shè)備在共同的電磁環(huán)境中能執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)，即要求在同一電磁環(huán)境中的上述各種設(shè)備都能正常工作又互不干擾，達(dá)到“兼容”狀態(tài)。換句話說，電磁兼容是指電子線路、設(shè)備、系統(tǒng)相互不影響，在電磁環(huán)境中具有相容性的狀態(tài)。相容性包括設(shè)備內(nèi)電路模塊之間的相容性、設(shè)備之間的相容性和系統(tǒng)之間的相容性。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)、外的電磁兼容，需從技術(shù)和組織兩方面采取措施。所謂技術(shù)措施，就是從分析電磁干擾三要素入手，采取有效的技術(shù)手段：1.抑制干擾源，減少不希望有的發(fā)射；2.消除或減弱干擾耦合；3.增加敏感設(shè)備的抗干擾能力，削弱不希望的響應(yīng)；這就要利用各種抑制干擾技術(shù)，包括合適的接地，良好的搭接，合理的布線、屏蔽、濾波和限幅等技術(shù)以及這些技術(shù)的組合使用，還包括電磁干擾的分析與預(yù)測(cè)、電磁兼容設(shè)計(jì)和電磁干擾測(cè)量技術(shù)等。5.2.21.空間分離：地點(diǎn)位置控制、自然地形隔離、方位角控制、電場(chǎng)矢量方向控制。2.時(shí)間分隔：時(shí)間共用準(zhǔn)則、雷達(dá)脈沖同步、主動(dòng)時(shí)間分隔、被動(dòng)時(shí)間分隔。3.頻譜管理：頻譜規(guī)劃/劃分、制定標(biāo)準(zhǔn)、頻率管制等。4.電氣隔離：變壓器隔離、光電隔離、繼電器隔離、DC/DC變換。5.傳輸通道抑制：具體方法有濾波、屏蔽、搭接、接地、合理布線。其他技術(shù)。5.2.3濾波：將信號(hào)頻譜劃分為有用頻率分量和干擾頻率分量，剔除和抑制干擾頻率分量，切斷干擾信號(hào)沿信號(hào)線或電源線傳播的路徑。借助濾波器可明顯的地減小傳導(dǎo)干擾電平，因此恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)、選擇和正確地使用濾波器對(duì)抑制干擾是非常重要的。接地：電子設(shè)備工作所必需的技術(shù)措施。接地有安全接地和信號(hào)接地，同時(shí)接地也引入接地阻抗及接地回路干擾，事實(shí)證明接地設(shè)計(jì)對(duì)各種干擾的影響是很大的。因此，在電磁兼容領(lǐng)域中，接地技術(shù)至關(guān)重要，其中包括接地點(diǎn)的選擇，電路組合接地的設(shè)計(jì)和抑制接地干擾措施的合理應(yīng)用等。搭接：指導(dǎo)體間的低阻抗連接，只有良好的搭接才能使電路完成其設(shè)計(jì)功能，使干擾的各種抑制措施得以發(fā)揮作用，而不良搭接將向電路引入各種電磁干擾。因此在電磁兼容設(shè)計(jì)中，必須考慮搭接技術(shù)，以保證連接的有效性、穩(wěn)定性及長(zhǎng)久性。布線：印制電路板的電磁兼容性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。布線時(shí)應(yīng)該選擇合理的導(dǎo)線寬度，采取正確的布線策略，如加粗地線、將地線閉合成環(huán)路、減少導(dǎo)線不連續(xù)性、采用多層印制電路板等。5.2.4電氣隔離是抑制電路中傳導(dǎo)干擾的可靠方法，同時(shí)還能使有用信號(hào)正常耦合傳輸。常見的電氣隔離耦合有光電耦合、機(jī)械耦合、電磁耦合等。DC/DC變換器：直流電源的隔離器件，它將直流電壓U1變換成直流電壓U2。為了防止多個(gè)設(shè)備共用一個(gè)電源引起共電源內(nèi)阻干擾，應(yīng)用DC/DC變換器單獨(dú)對(duì)各電路供電，以保證電路不受電源中的信號(hào)干擾。DC/DC變換器是應(yīng)用逆變?cè)韺⒅绷麟妷鹤儞Q成高頻交流電壓，再經(jīng)整流濾波處理，得到所需要的直流電壓。由于DC/DC變換器是一個(gè)完整器件，所以它是一種應(yīng)用廣泛的電氣隔離器件6.電子產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介6.1可靠性的研究?jī)?nèi)容可靠性工程是為了保證產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及使用過程中達(dá)到預(yù)定的可靠性指標(biāo)，應(yīng)該采取的技術(shù)及組織管理措施。這是介于技術(shù)和管理科學(xué)之間的一門邊緣學(xué)科,可靠性作為一門工程學(xué)科，它有自己的體系、方法和技術(shù)。1)可靠性管理：完善可靠性組織結(jié)構(gòu),規(guī)劃出可靠性組工作的目標(biāo)制定出相應(yīng)的流程,規(guī)范可靠性工作,監(jiān)督可靠性工作的實(shí)施培訓(xùn)可靠性知識(shí),增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí),規(guī)避設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn).2)可靠性設(shè)計(jì)：通過設(shè)計(jì)奠定產(chǎn)品的可靠性基礎(chǔ).研究在設(shè)計(jì)階段如何預(yù)測(cè)和預(yù)防各種可能發(fā)生的故障和隱患.3)可靠性試驗(yàn)及分析：通過試驗(yàn)測(cè)定和驗(yàn)證產(chǎn)品的可靠性，研究在有限的樣本、時(shí)間和使用費(fèi)用下，如何獲得合理的評(píng)定結(jié)果，找出薄弱環(huán)節(jié)，并研究導(dǎo)致薄弱環(huán)節(jié)的內(nèi)因和外因，研究導(dǎo)致薄弱環(huán)節(jié)的機(jī)理，找出規(guī)律，提出改進(jìn)措施提出以提高產(chǎn)品的可靠性。4）制造階段的可靠性：研究制造偏差的控制、缺陷的處理和早期故障的排除，保證設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。6.2可靠性設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是通過可靠性預(yù)測(cè)、分析、試驗(yàn)和改進(jìn)等可靠性活動(dòng)，把可靠性要求設(shè)計(jì)到產(chǎn)品文件與圖紙中去行成產(chǎn)品的內(nèi)在可靠性?？煽啃栽O(shè)計(jì)是整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作中的一個(gè)重要組成部分，它與廣項(xiàng)功能設(shè)計(jì)相輔相成，通過功能設(shè)計(jì)可初步確定產(chǎn)品的功能與結(jié)構(gòu)，運(yùn)用可靠性設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和改進(jìn)，使產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)更趨于完善。具體地說，可靠性設(shè)計(jì)的基本工作內(nèi)容一般依產(chǎn)品設(shè)計(jì)內(nèi)容分為產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品零部件設(shè)計(jì)兩大部分。6.2.1確定產(chǎn)品的工作環(huán)境條件：根據(jù)功能、成本和時(shí)間限制確定產(chǎn)品系統(tǒng)可靠性要求。制定產(chǎn)品的可靠性規(guī)范：確定對(duì)產(chǎn)品包裝、運(yùn)輸、使用、保管等方面可靠性要求。確定產(chǎn)品的維修及安全性等方面基本要求：編制生產(chǎn)制造過程中可靠性控制計(jì)劃。6.2.21.規(guī)定零部件可靠性要求，規(guī)定零部件技術(shù)性能指標(biāo)確定可靠性試驗(yàn)方法與要求，列出具有高可靠性及低可靠性的零部件清單，確定零部件失效率要求值確定所選部件的壽命和非周久性部件的檢查及其互換標(biāo)準(zhǔn)確定重要零部件的獲得、使用和試驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)零部件的安全系數(shù)，采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方式進(jìn)行安全設(shè)計(jì)確定沖擊、振動(dòng)、緩沖框架、減震裝置的壽命，預(yù)測(cè)可靠性和更改設(shè)計(jì)，分析典型部件的失效覆式，明確其所引起的影響審查零部件的可靠性，進(jìn)行零部件的壽命試驗(yàn)和破壞性試驗(yàn)，并把各種試驗(yàn)結(jié)果和指標(biāo)相比較，進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)更改7.對(duì)軟件的可靠性進(jìn)行設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和審查6.3可靠性預(yù)測(cè)可靠性預(yù)測(cè)是對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)可能達(dá)到的可靠性水平，利用其結(jié)構(gòu)、功能、環(huán)境及相互關(guān)系的信息進(jìn)行定量分析估計(jì)的一種方法。6.3.1在可靠性設(shè)計(jì)中應(yīng)用可靠性預(yù)測(cè)的主要目的是：①為設(shè)計(jì)決策提供科學(xué)合理的依據(jù)。如對(duì)不同設(shè)計(jì)方案的選擇，元器件、零部件質(zhì)量等級(jí)的確定，新技術(shù)、新材料的采用及設(shè)計(jì)是否需要改進(jìn)等；②根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，編制可靠性關(guān)鍵件清單，為生產(chǎn)過程質(zhì)量控制提供依據(jù)；③為可靠性試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)提供依據(jù)；④為產(chǎn)品系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)分配提供依據(jù)和順序；⑤對(duì)產(chǎn)品使用、維護(hù)提供信息等。此外，可靠性預(yù)測(cè)還可作為不能直接進(jìn)行可靠性驗(yàn)證的大型產(chǎn)品系統(tǒng)的可靠性估計(jì)。由于可靠性預(yù)測(cè)是根據(jù)已知的數(shù)據(jù)、過去的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)新產(chǎn)品系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，因此，數(shù)據(jù)和信息來源的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和適用性以及分析方法的可行性就成為可靠性預(yù)測(cè)的關(guān)鍵?？煽啃灶A(yù)測(cè)一般在設(shè)計(jì)初期就開始，而且越早進(jìn)行效果越好，并隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研制工作的展開逐步深入，不斷完善。在產(chǎn)品方案論證階段，可靠性預(yù)測(cè)只限于了解產(chǎn)品系統(tǒng)大體情況，并根據(jù)相似產(chǎn)品系統(tǒng)的已知信息進(jìn)行一般性預(yù)測(cè)。在初步設(shè)計(jì)階段，有了產(chǎn)品初步草圖和零部件一覽表，則可進(jìn)行初步的可靠性預(yù)測(cè)。而到技術(shù)設(shè)計(jì)階段，則根據(jù)已確定的元器件、零部件進(jìn)行具體、詳細(xì)的可靠性預(yù)測(cè)。6.3.2可靠性預(yù)測(cè)一般按下述十個(gè)步驟進(jìn)行：①確定質(zhì)量目標(biāo)：對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研制目的、用途、功能、性能參數(shù)等進(jìn)行明確的規(guī)定。當(dāng)然，這些規(guī)定將隨著設(shè)計(jì)、研制工作的進(jìn)展而不斷精確與完善。②擬定使用模型：對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)交付使用到最后報(bào)廢的整個(gè)使用過程，其經(jīng)歷的環(huán)境及有關(guān)事件，如運(yùn)輸、貯存、試驗(yàn)檢查、運(yùn)行操作和維修等擬定工作模型。③建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：以圖解形式，形象地表明產(chǎn)品系統(tǒng)中各單元組成情況，如用可靠性方框圖、事故（或故障）樹、狀態(tài)圖或它們的結(jié)合來表述產(chǎn)品可靠性結(jié)構(gòu)模型。④推導(dǎo)數(shù)學(xué)模型：根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)模型和單元的可靠性特征量，經(jīng)過一系列假設(shè)、簡(jiǎn)化、近似運(yùn)算，推導(dǎo)出系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。這個(gè)數(shù)學(xué)模型可以是一組數(shù)字表達(dá)式，也可以是一組狀態(tài)矩陣。⑤確定單元功能：?jiǎn)卧墙M成系統(tǒng)的一個(gè)功能級(jí)別，可以是組件、部件或元器件，它們具有一定的可靠性量值，在可靠性框圖中是一個(gè)獨(dú)立方塊，必須—一確定。⑥確定環(huán)境系數(shù)：通過產(chǎn)品系統(tǒng)在使用期中所經(jīng)歷的工作環(huán)境條件應(yīng)力分析，確定環(huán)境系數(shù)。⑦確定系統(tǒng)應(yīng)力：根據(jù)產(chǎn)品工作方式和工作應(yīng)力分析，確定除額系數(shù)、應(yīng)用系數(shù)和工作／天工作的時(shí)間比。⑧假定失效分布：根據(jù)系統(tǒng)中各個(gè)單元的壽命特征，使用相應(yīng)的失效分布。未知失效分布時(shí)，可先假定并在取得數(shù)據(jù)后核實(shí)、修正。⑨計(jì)算失效率：根據(jù)選定的質(zhì)量等級(jí)、環(huán)境應(yīng)力、工作應(yīng)力和失效分布，計(jì)算單元的工作失效率和貯存失效率。⑩計(jì)算產(chǎn)品可靠性：把各單元失效率數(shù)據(jù)作為輸入，利用產(chǎn)品系統(tǒng)的可靠性數(shù)字模型，計(jì)算出產(chǎn)品系統(tǒng)的可靠性數(shù)值。6.4可靠性指標(biāo)衡量產(chǎn)品可靠性水平有好幾種標(biāo)準(zhǔn)，有定量的，也有定性的，有時(shí)要用幾種標(biāo)準(zhǔn)（指標(biāo)）去度量一種產(chǎn)品的可靠性，但最基本最常用的有以下幾種標(biāo)準(zhǔn)。6.4.1產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。一批產(chǎn)品的數(shù)量為N，從t=0時(shí)開始使用，隨著時(shí)間的推移，失效的產(chǎn)品件數(shù)逐漸增加，而正常工作的產(chǎn)品件數(shù)n(t)逐漸減少，用R(t)表示產(chǎn)品在任意時(shí)刻t的可靠度：R(t)=[N-n(t)]/NN：試驗(yàn)樣品總數(shù)n(t):到t時(shí)刻樣品失效的總數(shù)由上式可看出0≤R(t)≤1,因此R(t)越接近于1,產(chǎn)品的可靠度越高.顯然，不可靠度：F(t)=n(t)/N=1-R(t)可靠度加上不可靠度等于1,即R(t)+F(t)=16.4.2失效率（故障率）λ（t）它是指某產(chǎn)品（零部件）工作到時(shí)間t之后，在單位時(shí)間△t內(nèi)發(fā)生失效的概率。對(duì)目前具有高可靠性的產(chǎn)品來說,需用更小的單位來作為失效率的基本單位,采用一個(gè)菲特(Fit)定義,1Fit=10-6/103h=10-9/h它的意義是每1000個(gè)產(chǎn)品工作106h,只有一個(gè)失效。失效率曲線(浴盤曲線Bathtub-curve):產(chǎn)品的失效率隨工作時(shí)間的變化具有不同的特點(diǎn),根據(jù)長(zhǎng)期以來的理論研究和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)多數(shù)設(shè)備失效率曲線形同浴盤的剖面,它明顯地分為三段,分別對(duì)元器件的三個(gè)不同階段或時(shí)期.第一階段是早期失效期(InfantMortality);表明器件在開始使用時(shí),失效率很高,但隨著產(chǎn)品工作時(shí)間的增加,失效率迅速降低,這一階段失效的原因大多是由于設(shè)計(jì)、原材料和制造過程中的缺陷造成的。為了縮短這一階段的時(shí)間，產(chǎn)品應(yīng)在投入運(yùn)行前進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，以便及早發(fā)現(xiàn)、修正和排除故障；或通過試驗(yàn)進(jìn)行篩選，剔除不合格品第二階段是偶然失效期，也稱隨機(jī)失效期(RandomFailures)；這一階段的特點(diǎn)是失效率較低，且較穩(wěn)定，往往可近似看作常數(shù)，產(chǎn)品可靠性指標(biāo)所描述的就是這個(gè)時(shí)期，這一時(shí)期是產(chǎn)品的良好使用階段，由于在這一階段中，產(chǎn)品失效率近似為一常數(shù)，故設(shè)λ(t)=λ(常數(shù))由可