可靠性试验是为了评估产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力而进行的试验。以下是可靠性试验涉及的基本概念:
定义:产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。例如,一部手机在正常使用环境下(规定条件),一年内(规定时间)能正常打电话、发短信、上网等(规定功能),就体现了它的可靠性。
可靠性指标:
可靠度:产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的概率。通常用 R (t) 表示,它是时间 t 的函数。例如,某型号电子元件在 1000 小时的可靠度为 90%,意味着在 1000 小时的使用过程中有 90% 的元件能正常工作。
失效率:工作到某时刻尚未失效的产品,在该时刻后单位时间内发生失效的概率。它是衡量产品可靠性的重要指标之一,一般用 λ(t) 表示。例如,失效率为 0.001%/ 小时,表示每小时有 0.001% 的产品可能会失效。
平均故障间隔时间(MTBF):可修复产品两次相邻故障之间的平均工作时间。对于不可修复产品,是指从开始使用到发生故障的平均时间。例如,某设备的 MTBF 为 5000 小时,意味着平均每隔 5000 小时可能会出现一次故障。
环境条件:包括温度、湿度、气压、沙尘、盐雾、振动、冲击等自然环境因素和电磁干扰等电磁环境因素。例如,汽车电子产品需要在不同的温度范围(-40℃ - 85℃)和振动环境(如行驶过程中的颠簸)下正常工作。
工作条件:指产品的工作模式、输入信号、负载情况等。以电脑电源为例,其工作条件包括输入电压范围(如 180V - 260V)、输出功率(如额定功率 300W)等。
时间单位:可以是小时、天、月、年等,具体根据产品的使用寿命和使用频率来确定。例如,对于一次性电池,规定时间可能是小时;对于大型机械设备,规定时间可能是年。
累积时间和工作时间:累积时间是指产品从开始使用到评估时刻所经历的总时间;工作时间是指产品实际处于工作状态的时间。有些产品可能大部分时间处于待机状态,工作时间和累积时间就会有较大差异。
主要功能和次要功能:主要功能是产品设计的核心功能,如手机的通信功能;次要功能是辅助主要功能的功能,如手机的手电筒功能。在可靠性试验中,需要明确哪些功能是必须保证的主要功能。
功能界限和性能界限:功能界限是指产品功能正常与否的界限;性能界限是指产品性能指标符合要求的界限。