CN203479923U - 一种电子设备综合环境加速贮存试验装置 - Google Patents

Abstract

一种电子设备综合环境加速贮存寿命试验装置，它包括温度湿度综合试验箱、控制微机和温湿测试仪三部分；该温度湿度综合试验箱，其箱壳外箱采用不锈钢板，内箱采用耐高低温不锈钢板，内箱与外箱形成的保温层采用高密度玻璃纤维棉或石棉板。该控制微机和温湿测试仪都选用常规型号；该装置具有稳定平衡的加热加湿能力，可进行高精确、高稳定的恒温恒湿控制；确保设备和人身的安全；设备温控控湿部分，采用可编程温湿度温控仪，可模拟高温高湿/高温低湿/低温高湿/高温/低温等不同的环境条件。基于可靠性增长模型的加速贮存寿命评估方法避免了加速模型的选择，主要针对步降应力加速寿命试验，对于组成及失效机理复杂的电子设备有较好的适应性。

Description

一种电子设备综合环境加速贮存试验装置

技术领域

本实用新型提供一种电子设备综合环境加速贮存试验装置，属于电子设备及其寿命评估技术领域。 

背景技术

可靠性增长试验通过有计划的激发失效、分析失效原因和改进设计，并证明改进措施的有效性以提高产品的可靠性。通过可靠性增长试验，将耐环境应力低的薄弱环节消除以使整个产品耐环境应力能力得到提高。 

对步进应力加速寿命试验而言，在试验中对产品虽不采取改进措施，但却采取提高应力。显然，产品的可靠性不会提高反而降低；因此，若把采取提高应力级对应于对产品采取的改进措施，且在不考虑累积损伤的情况下，则“步进应力”加速试验就可以视为可靠性增长试验中的“负增长试验”。 

对步降应力加速寿命试验而言，其试验方法把加速试验设计成与可靠性增长试验完全类同的试验。具体试验设计是先进行最高应力级试验，然后逐步降低，这样一来，对产品的纠正措施在此处成了降低应力级。显然，试验在起始时很容易出现故障，随着应力级的降低，其寿命或可靠性增长至“步进应力”初始时不出现故障，试验结束。该试验可以认为是定时截尾的可靠性增长试验。这样现已成熟的可靠性增长试验中的理论和分析方法就可以在步降应力加速寿命试验中应用，特别是在可靠性增长试验中广为应用的AMSAA（该模型是美国陆军装备系统分析中心Army Materiel Systems Analysis Activity提出，取首字母即为AMSAA）模型就可以用来分析目前国内外正在开展的此类加速试验。 

对于产品上电子设备而言，其贮存时间长且故障发生率低，失效机理多种多样，研究技术难度大。将目前国内外均已成熟的针对元器件级的加速试验方法以及基于加速模型的评估方法套用在电子设备上并不合适，而且随着科学技术的发展，产品上的电子设备也越来越多，电子设备的贮存寿命对于产品的贮存寿命影响甚大。产品上电子设备贮存寿命的研究对整个产品的贮存有着重大的意义。为了能够准确评估电子设备的贮存寿命，必须将其在贮存期内 所经历的环境条件均考虑在内，因此综合环境加速贮存试验方法及其加速贮存寿命试验装置研究亟待解决。 

发明内容

（1）目的： 

本实用新型的目的是提供一种综合环境加速贮存试验装置，以能够准确评估电子设备的贮存寿命，并在此基础上为解决国内外均已成熟的针对元器件级的加速试验方法以及基于加速模型的评估方法套用在电子设备上并不合适问题提供一种技术问题解决的手段和途径。 

（2）技术方案： 

一种电子设备综合环境加速贮存试验装置，其特征在于：它包括温度湿度综合试验箱、控制微机和温湿测试仪三部分； 

所述的温度湿度综合试验箱，其由不锈钢板制成的内箱与外箱之间形成保温层；该温度湿度综合试验箱前面箱门为单门设计，从右向左开启，箱门与箱体间采用双层耐高温张性密封条，箱门上设有一个观察窗，观察窗口内安装节能照明窗口灯；该温度湿度综合试验箱的左上侧设有两个引孔，底部采用固定式活动轮；该温度湿度综合试验箱的控制系统采用进口数显触摸按键、P.I.D微电脑和S.S.R温度控制器，该温度湿度综合试验箱的测温体为温湿度一体传感器；该温度湿度综合试验箱的顶部设有鼓风机，鼓风机附带一个电机罩；该温度湿度综合试验箱的测试区内设有两个挂条，附有不锈钢可调式活动盘样品架两只；该温度湿度综合试验箱内设有加热系统，由固态继电器，加热管组成；该温度湿度试验箱箱体前侧的下部设有补水箱，该补水箱是外拉式水箱的设计；补水箱内有水位控制器，补水箱底部嵌有加湿加热棒；压缩机安装在箱体前侧下部，位于补水箱右侧，通过电磁阀与补水箱相连接；补水箱内水汽通过连接软管与三层过滤系统相连，三层过滤系统末端与试验箱工作空间连接，连接处嵌套不锈钢加湿器；以上所述补水箱、不锈钢加湿器、加湿加热棒、水位控制器、电磁阀、三层过滤系统、连接软管、压缩机组成温度湿度综合试验箱加湿系统； 

其中，所述的控制微机和温湿测试仪都选用常规型号；控制微机与温湿测试仪独立于综合环境加速贮存试验箱外，控制微机通过电源线以及采集卡与综合环境加速贮存试验箱相连接，温湿测试仪通过自带线与控制微机以及综合环境加速贮存试验箱相连接；设备与墙壁之间应预留空间。 

其中，所述的温度湿度综合试验箱，其箱壳外箱尺寸为130×160×180cm；内箱尺寸为100×100×100cm。 

其中，所述的该温度湿度综合试验箱的左上侧所设的两个引孔，其直径为40mm。 

其中，所述的该温度湿度试验箱箱体前侧的下部所设的补水箱，其容积为20升。 

2.一种电子设备综合环境加速贮存寿命的评估方法，该方法具体步骤如下： 

电子设备在其完整的贮存期内遇到的环境应力不止一种，且并且其失效机理难以研究清楚，为避免采用基于加速模型的加速贮存寿命评估方法，结合电子设备贮存时间长且故障发生率低的特点，本实用新型主要利用步退应力加载方式的加速试验与可靠性增长试验的等同性，采用基于可靠性增长的加速贮存寿命评估方法对电子设备进行加速贮存寿命的评估，其评估流程如图5所示。按照评估流程图5进行综合环境加速贮存寿命评估。 

步骤一：结合AMSAA模型，采用拉普拉斯法进行电子设备的增长趋势检验，建立增长趋势检验统计量μ，根据得到的μ值与给定显著水平α下的增长趋势检验统计量μ的临界值μα/2表查到的值进行对比，则可以检验电子设备在试验中可靠性是否增长；根据GJB1407中规定，对AMSAA模型中参数a,b进行估计； 

步骤二：进行拟合优度检验，看是否拒绝AMSAA模型；根据构造的拟合优度检验统计量，结合选定的拟合优度检验的显著水平，通过查阅相关表中相关参数对应的检验统计量的临界值，判断接受还是拒绝AMSAA模型； 

步骤三：如果当拟合优度检验接受AMSAA模型时，则推导出基于AMSAA模型的理想步退加速模型；计算电子设备的累积失效率，求出瞬时平均故障间隔时间（瞬时MTBF），在此基础上求出累积平均故障间隔时间（累积MTBF）。将最高应力等级下的MTBF以及试验时间纳入瞬时MTBF得到理想加速模型，将累积MTBF纳入得到其累积理想步降加速模型； 

步骤四：计算出基于AMSAA模型的加速因子；基于AMSAA模型的加速系数使用正常应力等级下的MTBF与不同应力等级下的平均故障间隔时间（MTBF）的比值得到加速应力水平相对于正常应力水平的加速系数； 

步骤五：通过加速因子以及理想加速模型推导正常应力下的试验时间并在此基础上对电子设备进行基于AMSAA模型的加速贮存寿命评估；由步骤一得到AMSAA模型中相关参数b的估计值，求出得到正常应力下的试验时间，最后结合正常应力下的试验时间和步骤三中推导出的理想步退加速模型，得到正常应力下的平均故障间隔时间（MTBF）。 

其中：在步骤一中所述的“采用拉普拉斯法进行电子设备的增长趋势检验”是指对k个电子设备进行定时截尾试验，所述定时截尾试验是指试验进行到预定的累积试验时间T时k个电子设备同时终止试验，得到的n个累积失效时间为0<t_i1<t_i2<…<t_ini≤T，i=1,2,…,k，其中：n₁+n₂+"+n_k=N为总失效数；建立检验统计量为

将试验数据带入μ表达式，根据得到的μ值与给定显著水平α下的趋势检验统计量μ的临界值μ_α/2表查到的值进行对比，则可以检验电子设备在试验中可靠性是否增长；当μ_α/2<μ<μ_1-α/2时，表明以显著性水平α下产品可靠性没有显著增长或下降趋势；.当μ<μ_α时，表明以显著性水平α下产品可靠性有显著增长趋势；当μ>μ_1-α时，表明以显著性水平α下产品可靠性有显著下降趋势。 

按GJB1407中的公式

对AMSAA模型中参数a,b进行参数估计，得出参数a和b的估计值。 

其中：在步骤二中所述的“进行拟合优度检验，看是否拒绝AMSAA模型”，是利用排序的试验数据t₁<t₂<…<t_N，按拟合优度检验统计量公式

计算

值。其中

为AMSAA模型中参数b估计值；根据选定的拟合优度检验的显著水平α，通过查阅相关表中N及α相应的检验统计量的临界值

如果

则不能拒绝AMSAA模型；反之，则拒绝AMSAA模型。 

其中：在步骤三中所述的“当拟合优度检验接受AMSAA模型时，则推导出基于AMSAA模型的理想步退加速模型”。在AMSAA中，有

由式N(τ)/τ计算电子设备的累积失效率λ_∑(τ)=N(τ)/τ，求出瞬时平均故障间隔时间（瞬时MTBF） 在此基础上求出累积平均故障间隔时间（累积MTBF）

将最高应力等级下的MTBF为第一个应力级下的累积试验时间为t₁，即有最高应力级下的MTBF为M₁=t₁；将最高应力等级下的MTBF以及试验时间纳入瞬时MTBF可以得到理想加速模 型 $M\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}{M}_1& 0<t<t_1\\ M_1{\left(\frac{t}{t_1}\right)}^{1-b}{b}^{-1}& t>t_1\end{array}\right.;$ 将累积MTBF纳入可以得到，其累积理想步降加速模型  $M\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}{M}_1& 0<t<t_1\\ M_1{\left(\frac{t}{t_1}\right)}^{-b}& t>t_1\end{array}\right.\&CenterDot;$

其中：在步骤四中所述的计算出基于AMSAA模型的加速因子是指根据步骤三所述的基于AMSAA模型下的理想步降加速模型知，

T为试验结束时的累积试验时间，当试验时间t>t₁时， $\mathrm{\&lambda;}\left(t\right)=\frac{\mathrm{dN}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}=\frac{1}{M\left(t\right)}=\frac{{t_1}^{1-b}b}{M_1{t}^{1-b}},N\left(t\right)=\&Integral;\frac{{t_1}^{1-b}(b-1)}{M_1{t}^{1-b}}=\frac{{t_1}^{1-b}}{M_1}{t}^b,$ 将t_i=t以及M₁=t₁带入公式 $N\left(t\right)=\&Integral;\frac{{t_1}^{1-b}(b-1)}{M_1{t}^{1-b}}=\frac{{t_1}^{1-b}}{M_1}{t}^b$ 可得t_i=N(t_i)^1/bt₁； 

则基于AMSAA模型的加速系数可以使用正常应力等级下的MTBF与不同应力等级下的MTBF的比值得到加速应力水平相对于正常应力水平的加速系数可得基于AMSAA模型的加速因子α： $\mathrm{\&alpha;}=\left\{\begin{array}{c}\frac{M_T}{M_1}={\left(\frac{T}{t_1}\right)}^{1-b}{b}^{-1}=b^{-1}N{\left(t_N\right)}^{1/b}\\ \frac{M_T}{M_i}={\left(\frac{T}{t_i}\right)}^{1-b}={[N\left(t_N\right)/N\left(t_i\right)]}^{1/b}\end{array}\right.\&CenterDot;$

其中：在步骤五中所述的进行基于AMSAA模型的加速贮存寿命评估，是指利用步骤一中方法得到参数b的估计值，将参数b和累积失效数带入式t_i=N(t_i)^1/bt₁，即得到正常应力下的试验时间t_i，最后结合正常应力下的试验时间t_i和理想步退加速模型  $M\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}{M}_1& 0<t<t_1\\ M_1{\left(\frac{t}{t_1}\right)}^{1-b}{b}^{-1}& t>t_1\end{array}\right.,$ 得到正常应力下的平均故障间隔时间（MTBF）M(t)。 

3、优点及功效：本实用新型一种综合环境加速贮存试验装置，其优点是： 

加速贮存寿命试验装置具有稳定平衡的加热加湿能力，可进行高精确、高稳定的恒温恒湿控制；设有测试电源引入孔，方便试样的通电测试；设备具有超温保护，声讯提示和定时功能，在定时结束或报警时，自动切断电源使设备停止运行，确保设备和人身的安全；设备温控控湿部分，采用可编程温湿度温控仪，配备RS-232C/485C连计算机接口控制，可模拟高温高湿/高温低湿/低温高湿/高温/低温等不同的环境条件。 

基于可靠性增长模型的加速贮存寿命评估方法避免了加速模型的选择，主要针对步降应力加速寿命试验，对于组成及失效机理复杂的电子设备有较好的适应性。 

附图说明

图1——综合环境加速贮存试验箱主要部件间连接图 

图2a——综合环境加速贮存试验箱各部件位置关系主视图 

图2b——综合环境加速贮存试验箱各部件位置关系后视图 

图3——综合试验箱加湿系统各部件位置关系图 

图4——综合环境加速贮存试验箱与墙壁或器物之间应预留空间示意图 

图5——电子设备基于可靠性增长的加速贮存寿命评估流程框图 

图2a、图2b中序号说明如下： 

1.观测窗    2.测试孔    3.箱门    4.可固定式活动轮    5.电机罩 

6.控制面板    7.控制柜    8.门把手    9.控制柜    10.加热系统 

11.高密度玻璃纤维棉   12.冷凝器    13.鼓风机   14.样品架   15.挂条 

16.试验箱工作空间     17.补水箱    18.压缩机 

具体实施方式

1本实用新型涉及一种电子设备综合环境加速贮存试验装置。具体试验设备包括温度湿度综合试验箱，控制微机（选用型号DELL Ins 17TD-3728）；所述试验箱采用的温湿测试仪选用型号为SX50C，其湿度、温度通过LCD显示，适用于所有工业应用各种应用的通用仪器，具有光亮对比度，此仪器适用于昏暗工作环境。测量工作场所的温度和湿度值，可以知晓工作条件温度高低，或是湿度是否在可接受范围内。 

所述温度湿度综合试验箱箱壳外箱采用SUS304高级不锈钢板或钢板静电喷涂表面处理，增加了外观质感和洁净度且具有良好的抗腐蚀性，尺寸:130×160×180cm；内箱采用SUS304耐高低温不锈钢板，尺寸：100×100×100cm；所述温度湿度综合试验箱温度湿度综合试验箱内箱与外箱之间形成的保温层采用高密度玻璃纤维棉或石棉板，以避免不必要的能量损失。 

所述试验箱箱门为单门设计，采用无反作用门把手，从右向左开启。箱门与箱体间采用 双层耐高温张性密封条以确保测试区的密闭。箱门上设计一个观察窗，观察窗的尺寸为25×30cm，采用三层真空层钢化玻璃,内侧胶合片式导电膜。观察窗口内安装11W飞利浦节能照明窗口灯1支。 

所述温度湿度综合试验箱左上侧设计两个直径为40mm的引孔，可供外接测试电源线或信号线使用。 

所述温度湿度综合试验箱底部采用可固定式活动轮。 

所述温度湿度综合试验箱控制系统采用进口数显触摸按键，P.I.D微电脑S.S.R温度控制器（韩国三元ST190仪表），界面友好，操作简单易学。 

所述温度湿度综合试验箱测温体采用HTS2030SMD温湿度一体传感器。 

所述温度湿度综合试验箱顶部有鼓风机，鼓风机附带一个电机罩。 

所述温度湿度综合试验箱测试区内有两个挂条，附有不锈钢可调式活动盘样品架两只。控制系统通过控制微机附有的程序控制。 

所述温度湿度综合试验箱加热系统由固态继电器，加热管组成，采用热风循环加热方式，温度分布均匀，完全独立系统,不影响冷冻及控制线路。温度控制输出功率均经由控制微机演算，根据内负荷大小自动控制加热功率。 

该试验箱箱体前侧的下部设有补水箱，该补水箱是外拉式水箱的设计，材料为不锈钢，容积（20L），供湿水采用自动循环系统，适合机器长时间连续运转。补水箱内有水位控制器，水位控制采用机械浮球水阀，杜绝电子式误动作，可通过控制面板显示水位；补水箱底部嵌有加湿加热棒。如图2b所示压缩机安装在箱体前侧下部，位于补水箱右侧，通过电磁阀与补水箱相连接。补水箱内水汽通过连接软管与三层过滤系统相连，三层过滤系统末端与试验箱工作空间连接，连接处嵌套不锈钢加湿器。以上所述补水箱、不锈钢加湿器、加湿加热棒、水位控制器、电磁阀、三层过滤系统、连接软管、压缩机组成温度湿度综合试验箱加湿系统。 

综合环境加速贮存试验箱主要部件间的位置连接关系如图1所示。温度湿度综合试验箱各部件组成如图2a，图2b所示。温度湿度综合试验箱加湿系统各部分组件位置关系如图3所示。 

产品使用条件：外部环境温度：10-35℃；相对湿度：不大于85%R.H；应安装在水平面上（安装时应用水平仪在地面上确认水平）；周围无强烈振动；无阳光直接照射或其他热源直接辐射；周围无强烈气流；周围无强电磁场影响；周围无高浓度粉尘及腐蚀性物质；远离可 燃物、爆炸物及高温发热源；尽可能安装在靠近供电电源的场所；为保证设备的正常运转和操作的方便，设备与墙壁或器物之间应预留一定的空间，如图4所示。 

2、本实用新型以电子设备为对象，其相关说明见附图及技术方案。从电子设备综合环境加速贮存寿命评估流程，如图5所示，采用基于可靠性增长的加速贮存寿命评估方法对电子设备进行加速贮存寿命评估的研究，根据步降应力加速寿命试验与可靠性增长试验的相似性，针对可靠性增长模型进行研究，进而根据可靠性增长模型确定步退加载方式下的加速因子以及理想加速模型外推正常应力下的试验时间。基于可靠性增长模型的加速贮存寿命评估方法避免了加速模型的选择，主要针对步降应力加速寿命试验，对于组成及失效机理复杂的电子设备有较好的适应性。 

本实用新型主要利用步退应力加载方式的加速试验与可靠性增长试验的等同性，采用基于可靠性增长的加速贮存寿命评估方法对电子设备进行加速贮存寿命的评估，本实用新型一种电子设备综合环境加速贮存寿命的评估方法，其步骤如下： 

步骤一：基于AMSAA模型的加速贮存寿命评估首先是通过加速试验数据进行增长趋势检验以及相关参数的估计； 

1）AMSAA模型的数学描述 

可修系统在开发期(0,t]内的失效次数N(t)是均值函数EN(t)=v(t)=at^b及瞬时失效强度λ(t)=dEN(t)/dt=abt^b-1的非齐次泊松过程： 

$P\{N\left(t\right)=n\}=\frac{{\left[{\mathrm{at}}^b\right]}^n}{n!}\exp (-{\mathrm{at}}^b),n=\mathrm{0,1,2},\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(1\right)$

称为N(t)服从Weibull过程，式中a>0,b>0，b称为形状参数或增长参数，a为尺度参数，m=1-b称为增长率； 

a.当b=1时，λ(c)=常数a，相继故障间的时间服从均值为1/a的指数分布（及故障服从Poisson过程），此时没有可靠性增长； 

b.当b<1时，λ(t)是降函数，为正增长； 

c.当b>1时，λ(t)是增函数，为负增长； 

可修系统现时的瞬时故障强度及瞬时MTBF分别为式（2）和式（3）所示： 

λ(t)=abt^b-1,t>0   （2） 

θ(t)=[λ(t)]^-1=(abt^b-1)^-1,t>0   （3） 

2）增长趋势检验 

结合AMSAA模型，本专利采用拉普拉斯法进行电子设备的增长趋势检验。 

若对k个电子设备进行试验，定时截尾是指试验进行到预定的累积试验时间T时k个电子设备同时终止试验，得到的n个累积失效时间为0<t_i1<t_i2<…<t_ini≤T，i=1,2,…,k，其中：n₁+n₂+…+n_k=N为总失效数；建立检验统计量如式（4）所示： 

$\mathrm{\&mu;}=(\frac{\underset{k=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{t}_k}{\mathrm{NT}}-0.5)\sqrt{12N}---\left(4\right)$

将试验数据带入式（4），根据得到的μ值与给定显著水平α下的趋势检验统计量μ的临界值μ_α/2表查到的值进行对比，则可以检验电子设备在试验中可靠性是否增长； 

a当μ_α/2<μ<μ_1-α/2时，表明以显著性水平α下产品可靠性没有显著增长或下降趋势； 

b.当μ<μ_α时，表明以显著性水平α下产品可靠性有显著增长趋势； 

c.当μ>μ_1-α时，表明以显著性水平α下产品可靠性有显著下降趋势； 

3）参数的估计 

根据GJB1407中规定，参数a,b的估计值如下式所示（5）所示： 

$\begin{array}{c}\hat{b}=\frac{N}{N\ln T-\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}\ln t_i}\\ \hat{a}=N/T^{\hat{b}}\end{array}---\left(5\right)$

将试验数据带入上式（5），可得参数a和b的估计值； 

步骤二：进行拟合优度检验，看是否拒绝AMSAA模型； 

拟合优度检验：利用排序的试验数据t₁<t₂<…<t_N，按公式（6）计算

值； 

$C_N^2=\frac{1}{12N}+\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{[{\left(\frac{t_i}{T}\right)}^{\hat{b}}-\frac{2i-1}{2N}]}^2---\left(6\right)$

上式中，为拟合优度检验统计量；

为AMSAA模型中的参数b；根据选定的拟合优度检验的显著水平α，通过查阅相关表中N及α相应的检验统计量的临界值

如果 则不能拒绝AMSAA模型；反之，则拒绝AMSAA模型； 

步骤三：如果拟合优度检验接受AMSAA模型，则推导出基于AMSAA模型的理想步退加速模型； 

基于AMSAA模型的理想加速模型：设电子设备的累积试验时间为t，在开发期(0,t]内电子设备的累积失效次数为N(t)。电子设备的累积失效率定义为累积失效次数与累积试验时间t之比，即 

λ_∑(τ)=N(τ)/τ   （7） 

由上述AMSAA模型的数学描述可以得到 

${\mathrm{\&lambda;}}_{\mathrm{\&Sigma;}}\left(t\right)={\&Integral;}_0^t\mathrm{\&lambda;}\left(t\right)\mathrm{dt}={\&Integral;}_0^t\mathrm{ab}{t}^{b-1}\mathrm{dt}={\mathrm{at}}^b---\left(8\right)$

瞬时故障率为： 

$\mathrm{\&lambda;}\left(t\right)=\frac{\mathrm{dN}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}={\mathrm{abt}}^{b-1}---\left(9\right)$

由于产品的MTBF为故障率的倒数，则累积MTBF为θ_r(t)=1/λ_r(t)，瞬时MTBF为θ(t)=1/λ(t)，根据AMSAA模型可得瞬时MTBF为： 

$\mathrm{\&theta;}\left(t\right)=\frac{t^{1-b}}{\mathrm{ab}}---\left(10\right)$

累积MEBF为： 

${\mathrm{\&theta;}}_r\left(t\right)=\frac{t^{-b}}{a}---\left(11\right)$

设第一个应力级下的累积试验时间为t₁，则最高应力级下的MTBF为M₁=t₁，将最高应力等级下的MTBF以及试验时间纳入瞬时MTBF可以得到理想加速模型如式（12）所示： 

$M\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}{M}_1& 0<t<t_1\\ M_1{\left(\frac{t}{t_1}\right)}^{1-b}{b}^{-1}& t>t_1\end{array}\right.---\left(12\right)$

将累积MTBF纳入可以得到，其累积理想步降加速模型如式（13）所示： 

$M\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}{M}_1& 0<t<t_1\\ M_1{\left(\frac{t}{t_1}\right)}^{-b}& t>t_1\end{array}\right.---\left(13\right)$

步骤四：计算出基于AMSAA模型的加速因子； 

基于AMSAA模型的加速因子：设T为试验结束时的累积试验时间，根据上述的基于 AMSAA模型下的理想步降加速模型可知： 

$M_T=M_1{\left(\frac{T}{t_1}\right)}^{1-b}{b}^{-1}---\left(14\right)$

当t>t₁时，根据公式（9）以及公式（12）可以得到： 

$\mathrm{\&lambda;}\left(t\right)=\frac{\mathrm{dN}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}=\frac{1}{M\left(t\right)}=\frac{{t_1}^{1-b}b}{M_1{t}^{1-b}}---\left(15\right)$

对其进行积分，可得： 

$N\left(t\right)=\&Integral;\frac{{t_1}^{1-b}(b-1)}{M_1{t}^{1-b}}=\frac{{t_1}^{1-b}}{M_1}{t}^b---\left(16\right)$

将t_i=t以及M₁=t₁带入公式（16），可以得到： 

t_i=N(t_i)^1/bt₁   （17） 

则基于AMSAA模型的加速系数可以使用正常应力等级下的MTBF与不同应力等级下的MTBF的比值得到加速应力水平相对于正常应力水平的加速系数，结合公式（12）以及公式（17），可得： 

$\mathrm{\&alpha;}=\left\{\begin{array}{c}\frac{M_T}{M_1}={\left(\frac{T}{t_1}\right)}^{1-b}{b}^{-1}=b^{-1}N{\left(t_N\right)}^{1/b}\\ \frac{M_T}{M_i}={\left(\frac{T}{t_i}\right)}^{1-b}={[N\left(t_N\right)/N\left(t_i\right)]}^{1/b}\end{array}\right.---\left(18\right)$

步骤五：通过加速因子以及理想加速模型换算出正常应力下的试验时间并在此基础上进行电子设备基于AMSAA模型的加速贮存寿命评估； 

常应力寿命估计：外推出电子设备正常应力下的累积失效数，利用式（6）得到参数b的估计值，则将参数b和累积失效数带入式（17），得到正常应力下的试验时间，最后结合正常应力下的试验时间和理想步退加速模型，得到正常应力下的MTBF；本实用新型的MTBF泛指试件的工作MTBF，若其应力为贮存应力，则在贮存环境下产品的工作MTBF即为产品的贮存寿命。 

Claims (4)

1.一种电子设备综合环境加速贮存试验装置，其特征在于：它包括温度湿度综合试验箱、控制微机和温湿测试仪三部分； 

所述的温度湿度综合试验箱，其由不锈钢板制成的内箱与外箱之间形成保温层；该温度湿度综合试验箱前面箱门为单门设计，从右向左开启，箱门与箱体间采用双层耐高温张性密封条，箱门上设有一个观察窗，观察窗口内安装节能照明窗口灯；该温度湿度综合试验箱的左上侧设有两个引孔，底部采用固定式活动轮；该温度湿度综合试验箱的控制系统采用进口数显触摸按键、P.I.D微电脑和S.S.R温度控制器，该温度湿度综合试验箱的测温体为温湿度一体传感器；该温度湿度综合试验箱的顶部设有鼓风机，鼓风机附带一个电机罩；该温度湿度综合试验箱的测试区内设有两个挂条，附有不锈钢可调式活动盘样品架两只；该温度湿度综合试验箱内设有加热系统，由固态继电器，加热管组成；该温度湿度试验箱箱体前侧的下部设有补水箱，该补水箱是外拉式水箱的设计；补水箱内有水位控制器，补水箱底部嵌有加湿加热棒；压缩机安装在箱体前侧下部，位于补水箱右侧，通过电磁阀与补水箱相连接；补水箱内水汽通过连接软管与三层过滤系统相连，三层过滤系统末端与试验箱工作空间连接，连接处嵌套不锈钢加湿器；以上所述补水箱、不锈钢加湿器、加湿加热棒、水位控制器、电磁阀、三层过滤系统、连接软管、压缩机组成温度湿度综合试验箱加湿系统； 

其中，所述的控制微机和温湿测试仪都选用常规型号；控制微机与温湿测试仪独立于综合环境加速贮存试验箱外，控制微机通过电源线以及采集卡与综合环境加速贮存试验箱相连接，温湿测试仪通过自带线与控制微机以及综合环境加速贮存试验箱相连接；设备与墙壁之间应预留空间。 

2.根据权利要求1所述的一种电子设备综合环境加速贮存试验装置，其特征在于：所述的温度湿度综合试验箱，其箱壳外箱尺寸为130×160×180cm；内箱尺寸为100×100×100cm。 

3.根据权利要求1所述的一种电子设备综合环境加速贮存试验装置，其特征在 于：所述的该温度湿度综合试验箱的左上侧所设的两个引孔，其直径为40mm。 

4.根据权利要求1所述的一种电子设备综合环境加速贮存试验装置，其特征在于：所述的该温度湿度试验箱箱体前侧的下部所设的补水箱，其容积为20升。 

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