第5章智能仪器可靠性与可测试性设计.ppt

第五章 智能仪器可靠性与可测试性设计;§1 可靠性概述;一、可靠性的基本概念 ;浴盆曲线 ;平均故障间隔时间 MTBF或称为平均无故障时间(亦称故障前平均时间)MTTF。 前者用来描述可修复的仪器 后者用于描述不可修复的仪器 一般情况下，都用MTBF来表示，它与可靠率R(t)之间的关系为 ;可靠性与经济性 ;二、可靠性的总体考虑 ;（二）、可靠性的分配方法 ;举例：一个系统由3个分系统组成。已知3个分系统的失效率分别为： =0.003， =0.001， =0.004。该系统20h的可靠度规定为0.9，试利用航空无线电公司分配法进行可靠性分配。;§2 可靠性设计 ;（二）提高仪器可靠性的措施 ;并联、串联系统 ;11;◆环境设计:主要有：温度保护；冲击振动保护；电磁干扰保护；其他环境方面的保护。 ◆人为因素设计:设计时人为因素考虑不周，造成日后仪器故障频频发生 ◆对仪器进行可???性试验:包括：天然暴露试验、高温试验、低温试验、潮湿试验、腐蚀试验、防尘试验、机械试验(包括振动、碰撞、自由跌落与加速度试验)、雷击试验、防爆试验和电磁干扰试验等。 ;提高软件可靠性的方法 认真地进行规范设计 可靠的程序设计方法 程序验证技术 提高软件设计人员的素质 消除干扰 增加试运行时间 ;§3 可测试性概述;可测试性 可测试性（Testability）是指产品能够及时准确地确定其自身状态（如可工作，不可工作，性能下降等）和隔离其内部故障的设计特性。 可测试性包括三个基本要素 : 可控制性(Controllability) 可观测性(Observability) 可预见性(Predictability);可测试性设计 (Design For Testability — DFT) 是一种以提高产品测试性为目的的设计方法学。;二. 测试性要求;2 ．定量要求 常用的测试性的定量指标有故障检测率、故障隔离率、虚警率等测试性参数。 （ 1 ）故障检测率（ ）：被测试项目在规定时间内发生的所有故障，在规定条件下，用规定的方法能够正确检测出的百分数。即 式中 N T — 在规定工作时间 T 内发生的全部故障数； N D — 在规定条件下用规定方法正确检测出的故障数。 ;（ 2 ）故障隔离率（ ）： 被测试项目在规定时间内已被检出的所有故障，在规定条件下，用规定的方法能够正确隔离到规定个数（ N L ）可更换单元以内的百分数。即 式中 N L — 在规定条件下用规定方法正确隔离到≤ L 个可更换单元的故障数;优点： 1．提高故障检测的覆盖率； 2．缩短仪器的测试时间； 3．可以对仪器进行层次化的逐级测试 4．降低仪器的维护费用。 问题 1．额外的软/硬件成本； 2．系统设计时间增加。;RAM测试设计 1 ）固定模式测试 固定模式测试 RAM 的基本思想就是将可能出现的每一个数据，写入要测试的 RAM 单元中，而后再读出加以比较，判断 RAM 工作是否可靠。对以字节编址的 RAM 单元，要写入并读出比较的数据从 00H 直到 FFH 共 256 个。 固定模式 RAM 自检程序的主要缺点是：由于每次写入要自检 RAM 区的每一个存储单元的数据都是相同的，因此， RAM 的连桥故障将难以发现。同时，这种自检程序的执行时间较长。;RAM测试设计 2 ） 游动模式自检 这种方法有一个致命的弱点，就是这种自检程序执行时间过长。 ;A/D,D/A测试;思考题