CN111947703A - 一种基于双应力加速贮存试验的传感器寿命获取方法 - Google Patents

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吴凌慧
王洪岩
李金平
张鹏
荆志彬
浦龙
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    • G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00

Abstract

一种基于双应力加速贮存试验的传感器寿命获取方法，属于传感器领域，本发明为解决只采用温度单应力进行加速贮存试验来获取传感器寿命，其结果不准确的问题。本发明方法包括以下步骤：步骤一、将传感器进行温湿度双应力加速贮存试验，具体过程为：对传感器施加温湿度双应力使之从自然贮存条件升至设定加速贮存条件，并保持一个循环周期t，然后撤销温湿度双应力，使传感器从设定加速贮存条件降至自然贮存条件，然后对传感器进行通电测试，若性能完好，重复执行本步骤，若无法通过性能测试，则结束试验并执行步骤二；步骤二、按t0＝M/AF获取传感器寿命。

Description

一种基于双应力加速贮存试验的传感器寿命获取方法
技术领域
本发明涉及一种获取传感器寿命技术，属于传感器领域。
背景技术
传感器技术作为现代信息技术的三大支柱之一，被广泛地应用特殊装备中，对于特殊装备而言，具有“长期贮存、一次使用”的普遍特点，即传感器在其全寿命周期内的绝大多数时间内，都是处于自然贮存或不工作状态。自然贮存环境中，经过长时间的库房存放，能够获得真实有效的试验数据，准确进行传感器的可靠性评估。但是，利用自然贮存进行可靠性评价的方法已经越来越困难，往往需要耗费很长的时间和大量的人力物力。加速贮存寿命试验是在保持产品的失效机理不变的前提下，用高于产品正常应力的试验应力加速产品失效，发现寿命薄弱环节并统计相关故障数据，选用相关数学模型推算出产品在正常应力水平下的寿命的一种试验方法。
目前，对传感器开展加速贮存试验时，一般采用单应力加速贮存试验方法，最常用的是温度应力加速贮存试验方法。但传感器在自然贮存环境中，敏感应力不仅仅是一个应力，还有可能有其它应力影响。如传感器非密封设计，长期贮存中内部会与水汽接触，因此，只采用温度单应力进行加速贮存试验来获取传感器寿命，其结果不准确。
发明内容
本发明目的是为了解决只采用温度单应力进行加速贮存试验来获取传感器寿命，其结果不准确的问题，提供了一种基于双应力加速贮存试验的传感器寿命获取方法。
本发明所述一种基于双应力加速贮存试验的传感器寿命获取方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、将传感器进行温湿度双应力加速贮存试验，具体过程为：
对传感器施加温湿度双应力使之从自然贮存条件升至设定加速贮存条件，并保持一个循环周期t，然后撤销温湿度双应力，使传感器从设定加速贮存条件降至自然贮存条件，然后对传感器进行通电测试，若性能完好，重复执行本步骤，若无法通过性能测试，则结束试验并执行步骤二；
步骤二、按下述公式获取传感器寿命：
t0＝M/AF
其中：t0为传感器寿命；
AF为加速因子；
M为产品的最小MTBF值。
优选地，加速因子AF按下式
Figure BDA0002625510670000021
求取，
其中：Tu、RHu为自然贮存条件下的温度、相对湿度；
Te、RHe为设定加速贮存条件下的温度、相对湿度；
Ea为传感器激活能，取值范围为0.4～0.6eV；
k为玻尔兹曼常数。
优选地，产品的最小MTBF值M按公式
Figure BDA0002625510670000022
获取，
其中，PS为出厂通过试验的期望概率；
r为无故障时间间隔，且r＝N·t，N为结束试验时经历的循环周期数量。
优选地，一个循环周期起始点：温度升至Te和相对湿度升至RHe都满足的起始时刻；
一个循环周期终止点：撤销温湿度双应力的时刻。
本发明的有益效果：
本发明采用温湿度双应力进行加速贮存试验，更加符合传感器自然贮存环境，可在相对短的时间内验证传感器的贮存寿命，为传感器研制及定型提供数据支撑。
本发明引入加速因子，可有效压缩传感器加速贮存寿命时间，提高试验效率，降低试验成本。
本发明方法适用于航空、航天和车载等电子类产品、控制类、测量类产品以及其它类电子产品。
附图说明
图1是本发明所述一种基于双应力加速贮存试验的传感器寿命获取方法的流程图；
图2是传感器加速贮存试验时序图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种基于双应力加速贮存试验的传感器寿命获取方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、将传感器进行温湿度双应力加速贮存试验，具体过程为：
对传感器施加温湿度双应力使之从自然贮存条件升至设定加速贮存条件，并保持一个循环周期t，然后撤销温湿度双应力，使传感器从设定加速贮存条件降至自然贮存条件，然后对传感器进行通电测试，若性能完好，重复执行本步骤，若无法通过性能测试，则结束试验并执行步骤二；
一个循环周期起始点：温度升至Te和相对湿度升至RHe都满足的起始时刻；
一个循环周期终止点：撤销双应力的时刻。
步骤二、按下述公式获取传感器寿命：
t0＝M/AF
其中：t0为传感器寿命；
AF为加速因子；加速因子
Figure BDA0002625510670000031
求取，
其中：Tu、RHu为自然贮存条件下的温度、相对湿度；
Te、RHe为设定加速贮存条件下的温度、相对湿度；
Ea为传感器激活能，取值范围为0.4～0.6eV；
k为玻尔兹曼常数。
M为产品的最小MTBF值(Mean Time Between Failure的缩写，平均故障间隔时间)。按公式
Figure BDA0002625510670000032
获取，
其中，PS为出厂通过试验的期望概率；
r为无故障时间间隔，且r＝N·t，N为结束试验时经历的循环周期数量。
参见图2所示的时序图，将传感器从自然贮存条件(Tu、RHu)放置于测试环境中，使其温度和相对湿度上升，一般情况下，温湿度不会同步到达设定值，那么一个循环周期的起始点设在二者都升至设定加速贮存条件(Te、RHe)的起始时刻，而一个循环周期的终止点则为撤销双应力的时刻，即将传感器从测试环境中取出，将其置于自然贮存环境下，使其温湿度自然降至Tu、RHu，同理，一般情况下温湿度不会同步回归，只有当二者都回归时，再进行性能测试，若合格，则重复执行下一个循环周期的试验，并累计循环周期数量；若通电性能测试不合格时，则认为该传感器寿命已被加速终结，终止整个试验，并根据获取的数据计算该传感器寿命。
在计算传感器寿命时，本实施方式引入了加速因子模型：
Figure BDA0002625510670000041
该模型的引入可有效压缩传感器加速贮存寿命时间，提高试验效率，降低试验成本。
在平均故障间隔(MTBF)保证试验中，参试传感器必须在某一规定的时间隔r内无故障的工作。当连续时间r无故障时产品可以通过试验，并存在下述关系式：
Figure BDA0002625510670000042
式中，PS为生产方给出的出厂通过试验的期望概率；M为产品的最小MTBF值，即在加速应力试验下应保证的寿命；r为无故障时间间隔。
当PS取95％时，可得到公式r＝0.355M；
当PS取96％时，可得到公式r＝0.315M；
当PS取97％时，可得到公式r＝0.265M；
当PS取98％时，可得到公式r＝0.212M；
当PS取99％时，可得到公式r＝0.148M。
无故障时间间隔r按传感器在加速贮存试验中累计的循环周期总时间进行计算，即r＝N·t。
在期望概率PS条件下，传感器加速温湿度应力水平下的寿命试验时间转换到正常的温湿度应力水平的等效寿命t0：
t0＝M/AF为所求传感器自然环境贮存寿命。

Claims (4)

1.一种基于双应力加速贮存试验的传感器寿命获取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将传感器进行温湿度双应力加速贮存试验，具体过程为：
对传感器施加温湿度双应力使之从自然贮存条件升至设定加速贮存条件，并保持一个循环周期t，然后撤销温湿度双应力，使传感器从设定加速贮存条件降至自然贮存条件，然后对传感器进行通电测试，若性能完好，重复执行本步骤，若无法通过性能测试，则结束试验并执行步骤二；
步骤二、按下述公式获取传感器寿命：
t0＝M/AF
其中：t0为传感器寿命；
AF为加速因子；
M为产品的最小MTBF值。
2.根据权利要求1所述一种基于双应力加速贮存试验的传感器寿命获取方法，其特征在于，加速因子AF按下式
Figure FDA0002625510660000011
求取，
其中：Tu、RHu为自然贮存条件下的温度、相对湿度；
Te、RHe为设定加速贮存条件下的温度、相对湿度；
Ea为传感器激活能，取值范围为0.4～0.6eV；
k为玻尔兹曼常数。
3.根据权利要求1所述一种基于双应力加速贮存试验的传感器寿命获取方法，其特征在于，产品的最小MTBF值M按公式
Figure FDA0002625510660000012
获取，
其中，PS为出厂通过试验的期望概率；
r为无故障时间间隔，且r＝N·t，N为结束试验时经历的循环周期数量。
4.根据权利要求2所述一种基于双应力加速贮存试验的传感器寿命获取方法，其特征在于，一个循环周期起始点：温度升至Te和相对湿度升至RHe都满足的起始时刻；
一个循环周期终止点：撤销温湿度双应力的时刻。
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Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101393084A (zh) * 2008-11-06 2009-03-25 信息产业部电子第五研究所 一种房间空气调节器可靠性试验剖面
CN102252898A (zh) * 2011-03-09 2011-11-23 北京航空航天大学 基于“寿命－应力”模型的电子产品加速寿命试验方法
CN102494695A (zh) * 2011-11-04 2012-06-13 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 适用于舰船导航产品的高效mtbf保证试验方法
CN102556365A (zh) * 2011-12-21 2012-07-11 西安航空制动科技有限公司 一种飞机刹车系统的加速寿命试验方法
CN102590659A (zh) * 2012-01-31 2012-07-18 中国航天标准化研究所 利用加速试验来评价电容器贮存寿命的方法
US20130005047A1 (en) * 2010-03-25 2013-01-03 Mocon, Inc. Luminescence lifetime based analyte sensing instruments and calibration technique
CN103983295A (zh) * 2014-05-30 2014-08-13 江苏出入境检验检疫局机电产品及车辆检测中心 基于信号和环境激励的传感器故障诊断系统和诊断方法
CN104991134A (zh) * 2015-06-26 2015-10-21 北京强度环境研究所 一种电子整机加速贮存试验方法
CN105093028A (zh) * 2015-08-21 2015-11-25 北京航天长征飞行器研究所 一种电子类产品加速贮存的试验方法
CN105866666A (zh) * 2016-03-25 2016-08-17 哈尔滨工业大学 一种继电器类单机加速贮存试验测试装置及测试方法
CN105987821A (zh) * 2015-08-13 2016-10-05 北京强度环境研究所 低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法
CN107300649A (zh) * 2017-06-26 2017-10-27 北京强度环境研究所 一种配电器整机加速贮存试验方法及寿命评估方法
CN107944211A (zh) * 2017-11-21 2018-04-20 湖北文理学院 寿命加速模型创建方法、装置和寿命评估方法
CN108846239A (zh) * 2018-07-03 2018-11-20 北京强度环境研究所 一种基于温湿度的弹性环氧树脂加速贮存试验及评估方法
CN109932528A (zh) * 2019-04-24 2019-06-25 保定开拓精密仪器制造有限责任公司 石英挠性加速度计加速寿命试验方法
CN110260907A (zh) * 2019-07-11 2019-09-20 中国电子科技集团公司第四十九研究所 一种用于传感器的温度应力无失效加速寿命试验方法
CN110567513A (zh) * 2019-08-22 2019-12-13 青岛理工大学 一种混凝土结构全寿命性能智慧感知与劣化预警系统及方法
CN110895624A (zh) * 2018-09-10 2020-03-20 湖南银杏可靠性技术研究所有限公司 基于最大熵谱估计的加速贮存与自然贮存退化数据一致性检验法
CN111141977A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 中国航天标准化研究所 一种基于多应力加速寿命模型的试验时间计算方法
CN111380771A (zh) * 2019-04-30 2020-07-07 中国人民解放军63961部队 具有两阶段失效机制的长期贮存产品贮存寿命的测定方法
CN111442877A (zh) * 2020-04-30 2020-07-24 中铁工程装备集团有限公司 一种传感器寿命试验系统及工作方法

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101393084A (zh) * 2008-11-06 2009-03-25 信息产业部电子第五研究所 一种房间空气调节器可靠性试验剖面
US20130005047A1 (en) * 2010-03-25 2013-01-03 Mocon, Inc. Luminescence lifetime based analyte sensing instruments and calibration technique
CN102252898A (zh) * 2011-03-09 2011-11-23 北京航空航天大学 基于“寿命－应力”模型的电子产品加速寿命试验方法
CN102494695A (zh) * 2011-11-04 2012-06-13 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 适用于舰船导航产品的高效mtbf保证试验方法
CN102556365A (zh) * 2011-12-21 2012-07-11 西安航空制动科技有限公司 一种飞机刹车系统的加速寿命试验方法
CN102590659A (zh) * 2012-01-31 2012-07-18 中国航天标准化研究所 利用加速试验来评价电容器贮存寿命的方法
CN103983295A (zh) * 2014-05-30 2014-08-13 江苏出入境检验检疫局机电产品及车辆检测中心 基于信号和环境激励的传感器故障诊断系统和诊断方法
CN104991134A (zh) * 2015-06-26 2015-10-21 北京强度环境研究所 一种电子整机加速贮存试验方法
CN105987821A (zh) * 2015-08-13 2016-10-05 北京强度环境研究所 低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法
CN105093028A (zh) * 2015-08-21 2015-11-25 北京航天长征飞行器研究所 一种电子类产品加速贮存的试验方法
CN105866666A (zh) * 2016-03-25 2016-08-17 哈尔滨工业大学 一种继电器类单机加速贮存试验测试装置及测试方法
CN107300649A (zh) * 2017-06-26 2017-10-27 北京强度环境研究所 一种配电器整机加速贮存试验方法及寿命评估方法
CN107944211A (zh) * 2017-11-21 2018-04-20 湖北文理学院 寿命加速模型创建方法、装置和寿命评估方法
CN108846239A (zh) * 2018-07-03 2018-11-20 北京强度环境研究所 一种基于温湿度的弹性环氧树脂加速贮存试验及评估方法
CN110895624A (zh) * 2018-09-10 2020-03-20 湖南银杏可靠性技术研究所有限公司 基于最大熵谱估计的加速贮存与自然贮存退化数据一致性检验法
CN109932528A (zh) * 2019-04-24 2019-06-25 保定开拓精密仪器制造有限责任公司 石英挠性加速度计加速寿命试验方法
CN111380771A (zh) * 2019-04-30 2020-07-07 中国人民解放军63961部队 具有两阶段失效机制的长期贮存产品贮存寿命的测定方法
CN110260907A (zh) * 2019-07-11 2019-09-20 中国电子科技集团公司第四十九研究所 一种用于传感器的温度应力无失效加速寿命试验方法
CN110567513A (zh) * 2019-08-22 2019-12-13 青岛理工大学 一种混凝土结构全寿命性能智慧感知与劣化预警系统及方法
CN111141977A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 中国航天标准化研究所 一种基于多应力加速寿命模型的试验时间计算方法
CN111442877A (zh) * 2020-04-30 2020-07-24 中铁工程装备集团有限公司 一种传感器寿命试验系统及工作方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RUGGLES 等: "HALT,HASS,and HASA Explained: Accelerated Reliability Techniques", 《QUALITY PROGRESS》 *
刁成山等: "传感器可靠性寿命试验的统计分析", 《应用概率统计》 *
叶奇 等: "基于高加速极限试验与加速寿命试验的可靠性增长试验方案研究", 《科技视界》 *
王九兴 等: "一种高可靠电子产品贮存寿命评估方法", 《装备环境工程》 *

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