一种电路元器件工作寿命抽样检验方法
文献发布时间:2023-06-19 11:16:08
技术领域
本发明公开了一种电路元器件工作寿命抽样检验方法,特别是涉及一种Weibull寿命分布函数的电路元器件,在规定工作应力下,评定工作寿命的抽样检验的设计方法。
背景技术
市场对于有可靠性指标的压敏电阻器(MOV),避雷器阀片(MOA),以及MOV型SPD的需求,日趋迫切。例如安装在维修人员难以到达地点的产品,要求有10年或20年的可靠工作寿命,如何进行寿命评定,成为国际技术标准必须解决的紧迫课题。
此前,对于MOV在电压/温度应力(U-T应力)下的寿命鉴定,已经提出过一个失效率等级试验抽样方案。该方案是依据MIL-STD-690D(GJB-2649)制定的,它只适用于失效率λ(t)为常数的寿命分布,而不适用于寿命分布类型是Weibull分布的情况。
近几年的实验研究表明,MOV和MOA在电压-温度-湿度应力下,和在脉冲电流应力下的寿命分布类型,都是Weibull分布,而且,它们的Weibull分布的形状参数β,对于一定型号规格的MOV和MOA,是比较稳定的,但它们的Weibull分布的尺度参数η,则与产品瓷料配方,生产工艺和产品设计,有较强的相关性。这些新的研究成果,为本发明奠定了技术基础。
发明内容
为了克服上述不足,本发明公开了一种电路元器件工作寿命抽样检验方法,能用于MOV,MOA和MOV型SPD的产品寿命评定。
本发明公开的电路元器件工作寿命的抽样检验方法,包括下面五个步骤:
(1)确定被评定电路元器件要求的t
(2)确定被评定电路元器件的Weibull寿命分布形状参数β;
(3)选定抽样试验样品数n和允许不合格品数c;
(4)依据上面步骤(1)-(3)确定的[t
(5)在规定的试验应力下对n只样品进行寿命试验,试验到t时停止,若失效样品数不大于c值,则判定被评定产品合格,反之判定不合格。
所述抽样检验表是通过抽样特性方程计算的,抽样特性方程,即OC曲线的自变量x,是产品的受控质量指标,用在规定工作应力下,产品可靠度R的平均寿命t
实施上述五个工作步骤的核心技术,是建立抽样特性方程(OC曲线),然后根据抽样特性方程,设计计算抽样表。推导抽样特性方程的过程如下。
对于形状参数为β,特征寿命为η的Weibull分布,一个产品在[0,t]时间内的失效概率为:
式中t指试验时间,或试验次数;
一个产品在[0,t]时间内的未失效概率,也就是可靠度R为:
n只产品在[0,t]时间内失效r只的概率为:
在确定的[t,n,c]的条件下,抽样方案的接受概率:
式(2.4)中的接受概率是η的函数,要把它变换成t
于是有
这样,式(2.4)可改写为式(2.5)
式(2.5)是产品被接受概率的一般表达式,它是二项分布概率公式,也就是n重贝努里试验的概率。
通常的做法是,规定L(t
这样,式(2.5)可表示为式(2.6)
为了看起来方便,把指数
于是有:
这样,(2.6)可改写为式(2.9)
式(2.9)说明,使用方接受概率L,对于失效产品数r=0,r=1,r=2三种情况的每一种,都是
表1,抽样特性方程(OC曲线)的汇总表
在表1,2,3中,[R
依据表1,就可以设计计算抽样检验表了。
本发明的有益效果是:
本发明设计的抽样检验方案,解决了目前压敏电阻器(MOV)和避雷器阀片(MOA)无寿命评定方法可循的难题。
附图说明
图1是本发明的抽样特性方程的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例:
用抽样特性方程计算抽样表2,3,4。
表2.c=0条件下,试验时间t(试验次数N)对于规定的可靠度R=0.9的寿命时间t
表3.c=1条件下,试验时间t(试验次数N)对于规定的可靠度R=0.9的寿命时间t
表4.c=2条件下,试验时间t(试验次数N)对于规定的可靠度R=0.9的寿命时间t
(1)β=0.6,c=0条件下,
下表5是以n=13,14,15为例的计算过程。
表5,n=13,14,15为例的计算过程
(2)β=0.6,c=1,和c=2条件下,
这两项的计算公式(2.9.1)和(2.9.2),不能变换成一个简单的公式,来直接算出
f(ε)=[0.9
然后,在Excel表中用试算法进行计算,计算过程如下:
给定一个ε,计算f(ε),直到f(ε)<0.0001为止。由于在同一n下,c=1的
表6
(3)形状参数β不同时,比值
通过上面的计算,得到了在[n,c,β=0.6]条件下的
若β
或
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