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电源可靠性设计范文1
1 电子元器件的失效原因分析
1.1 缺乏科学的设计
通过对以往电子元器件产品的系统分析可以看出，电子元器件的失效，除了其本身的质量问题，有很大一部分原因是由于电子元器件的设计不合理所导致的。比如某雷达产品，其在使用的过程中存在着晶振振荡不稳定的现象，通常会认为是由于集成电路所引起的，在更换集成电路之后现象仍然存在，通过进一步的分析发现，是电路设计不合理所引起的，因此对电力设计进行了更改，故障便彻底消除。
1.2 人为因素的干扰
根据相关的数据统计，在导致电子元器件失效的各种原因中，人为因素占据着很大的比例，在产品的生产和使用的过程中，库存、搬运、安装调试、试验等环节都可能会由于人的因素而导致电子元器件的失效。比如在电子元器件的装配过程中，将单元板进行组成之后，对整个系统进行运行调整，这时整机功能正常，但是将电子元器件与电路印制板进行焊接并且装机之后，设备却无法正常运转，通过专家分析，是由于焊接过程中，没有使电烙铁达到理想的接地状态，不满足电路焊接标准要求，而导致设备整机无法运行。
1.3 因他电应力
近年来，由于其他电应力而引起的电子元器件失效比例逐年的提升，其中较为典型的因素有接地不良、反冲电动势、二次击穿、静电等等。如很多单位的供电系统都是接“0”保护，即“零”线与“地”线接在一起，这是符合供电系统的使用标准的。然而，对于微电子器件、CMOS器件，在其电路设计、调试和生产过程中，则必须采用接“地”保护，即“零”线与“地”线必须要严格分开。由于这些问题没有受到充分的重视，而导致了电子元器件的失效。
2 提高电子元器件使用可靠性的措施分析
1）电子元器件的正确选择与使用。由于不同的生产厂家在电子元器件的命名方法上存在着一定的差异，通常在元器件上所使用的字母标记也有着不同的含义，其反映着不同的型号和规格，同时也反映了元器件使用的环境和质量等级等信息。因此，在进行元器件的选择时，必须要对其字母含义进行详细的了解以及确定，因为有的供应商利用采购人员不清楚元器件上字母的含义，而以次充好，或者是以民用品充当军用品以较高的价格出售。同时，应当对电子元器件的质量等级和命名标准等内容有正确的认识，选择具有品质认定的标志，具有成熟生产经验的厂家所生产的产品。另外，对于元器件的使用环境和使用条件等参数要求也要作为其选择的依据，这样才能够选择合理的型号与规格。
2）对于元器件的工作负荷要进行科学的控制。实践证明，经常处于满负荷工作状态的元器件，其使用寿命也大大的降低，因此为了保证电子元器件的使用功能正常发挥，对于元器件的施工要适当的进行降额和降温。同时，通过冗余设计、裕度设计等方法来改善元器件的使用可靠性，降低其失效率，以此来提高整机的运行可靠性。
3）在电路的选择上，应当在保证不影响电路功能的基础上，将传统的分立器件用集成电路来代替。对于特殊的电路，或者是电子元器件成本较高的电路，应当根据使用的需要而做好相应的防护措施，功率较大的元器件，则要添加就有散热器功能的部件，保证其正常使用。
4）在安装工艺方法的选择方面，应当确保其科学和有效，比如印制板的机械配合孔、结构尺寸的合理性等等，这些都是影响元器件使用可靠性的因素，避免由于结构设计不合理和安装工艺不科学而造成元器件内应力的存在，这会大大降低元器件的使用效率。
5）元器件的检测与筛选。检测与筛选是元器件使用过程中必不可少的关键环节，影响元器件使用可靠性的因素有很多，即使是设计合理、安装工艺科学等因素都保证的基础上，仍然会由于元器件自身材料的缺陷、辅助材料的质量以及设备故障等因素而导致元器件的使用存在缺陷，而这些缺陷通过检测与筛选是能够有效的清除。在电路的测试功能中，包括直流参数测试和交流参数测试以及功能测试等，丧失基本逻辑功能的元器件可以通过功能测试来完成，而工艺生产中存在的缺陷则可以通过直流参数测试来检测，交流参数测试一般可以用来对期间的频率特性和开关特性进行检测。
6）加强对电子元器件使用可靠性的研究工作，不断的完善元器件使用规则和制度，并且持续提升设计人员的设计水平。比如可根据单位实际情况来编写《CMOS电路使用规则》、《集成电路运放电路使用规则》等文件，从而使设计、使用人员有章可循，将大大减少人为因素造成的元器件失效。
7）加强对元器件产品质量的监督与管理，杜绝使用不合格的元器件产品。相关的工作部门要对元器件的质量做好监督与管理，并且及时的反馈，定期将元器件的使用情况形成报告
并且上交给质量管理部门。在对整机设备进行维护时，对其故障分析应当深入到元器件的等级，而不仅仅是电路板，这样才能够根据不同批次的元器件产品的故障和失效率有一个详细的记录和分析，以此来判断该批量元器件的可靠性，为生产和使用提供更具有针对性的修改建议。
3 结束语
电子元器件是设备系统中具有基础性作用的组成部分，其使用可靠性对于电子设备整体的运行效率有着重要的影响，因此，在进行电子元器件的选择时，应当确保其本身具有较强的可靠性，同时能够满足设备系统电性能指标的相关规定和要求，才能够确保设备的稳定运行。
参考文献：
[1]温培和，常用电子元器件的性能分析[J].价值工程，2010（36）.
[2]黄苏萍，电子元器件可靠性与检测筛选[J].中国新技术新产品，2010（04）.
[3]于迎，提高电子元器件使用可靠性的方法[J].环境技术，2008（04）.
[4]吕俊霞、宣峰，电子元器件的可靠性分析[J].洁净与空调技术，2011（01）.
[5]杨丹、恩云飞、黄云，电子元器件的贮存可靠性及评价技术[J].电子元件与材料，2005（07）.
电源可靠性设计范文2
关键词：中外高校 社团发展 应用型商科院校
中图分类号：G645.5
一、国内外高校基本做法概述
（一）耶鲁大学
耶鲁大学认为学生自主管理组织（即社团）能够通过提供课程以外的个人发展与成长机会来增强对学生的教育。此外，学校自身也受益于学生组织提供的各项服务与活动。因此耶鲁大学认为应该积极鼓励学生参加那些向所有人开放并不伤及他人利益的社团。
同时耶鲁大学生社团由专门机构负责的这种机制，保证了分散在校园里的学生组织可以有秩序地、顺利地举办活动。同时大学生社团可将活动上报并制作在每学期的校历中，以帮助每个学生最大限度地了解和参加各种校园活动。
（二） 新加坡国立大学
新加坡国立大学鼓励学生走出教室与实验室，开展S富充实而缤纷多彩的大学之旅，既促成学识增长，更发展心灵趋于成熟，让大学生活成为塑造人生和未来的一段重要历程。另外国大重视培养学生的社会责任感，因此积极推展社会及社区服务项目，回馈社会。借着不同的志趣与方式，多个学生组织从事多元化的志愿服务。同时，国大也鼓励教职团队，与学生一同参与国外推展社会服务项目，为弱势群体提供实际且富有意义的帮助。
（三）中央财经大学、南京审计大学：教师辅导、学生主导的模式
中央财经大学对于专业型社团，采取挂靠专业对应的院系来进行管理与指导。这样使社团成员专业知识结构更加完善，激活了社团内部机制增强社团竞争力。专业社团为广大学生提供了一个实践基地，有利于增强学习的主动性，丰富了事业。同时，院系与专业社团的相互渗透，对推进相关专业的发展和创新也起到了一定作用。
南京审计大学引进导师制，聘请了多位专业教师担任社团导师及顾问，这成了专业型大学生社团良好运作的重要保证。
（四）西南交通大学
西南交通大学打造了第二课堂教师队伍，制定了《西南交通大学第二课堂指导教师管理办法》，明确了指导教师基本做法、选拔聘用、职责任务、评价考核、奖励表彰，通过工作量认定、职称评审、职级晋升等方面给予政策支持。同时紧密结合第二课堂七类能力培养目标，分类组建指导老师工作团队，联合开展第二课堂教材编写、项目开发，优化工作，不断提升第二课堂项目质量和育人实效。
（五）对外贸易大学
对外贸易大学举办的欧莱雅全球在线商业策略竞赛便是利用了社会资源，逐渐由学校划拨资金和会费发展为多渠道筹集资金，包括与社会企业联合共同进行活动。这样不仅加强了社团运作的物质保障，而且扩大了社团的社会影响力。
（六）上海财经大学
上海财经大学紧扣专业特点设计社团活动内容，举办专业启蒙教育等活动，结合了社团与专业的特点，灵活设计而出的，这样使学生全面了解专业知识及学术研究的前沿动态，为专业学习提供有益补充。
二、国内外社团发展特点分析
在充分了解各高校在学生组织，尤其是社团对于推动校园自主管理与学风建设上的制度与措施后，进行以下几点分析：
（一）发展迅速的学生社团，其外延持续扩张，显现多元化的特点。早期高校学生社团主要集中在政治类、学习类和文体类社团，较为单一。随着社会多元化发展，适当地放权放权，推动着学生社团多样化发展。高校学生社团不断创新与拓展，科技学术类、文学艺术类及实践服务类社团迅速增多，同时社团所举办的活动开始倾向于社会及企业，有个别学生社团已与校外企业、行业协会、政府部门等进行交流与合作。社团的多元意味着学生选择的多元，为学生提供足够的施展平台，才能达到让学生走出宿舍，走下网络，走进社团的效果。
（二）娱乐性社团与专业性社团均衡发展。社团发展初期，兴趣爱好的培养及人文知识和人文精神的熏陶更受学生欢迎。而随着社会科技发展与进步，高校中各类科技学术类社团广泛兴起。社团所举办的活动品质有所提升，学术水平、科技含量、服务能力及实践能力大大提高校学生社团的种类作用更加充实，活动形式和内容更加丰富多彩；尤其加大对专业性社团的扶持，加强社团内涵建设：兼顾高校与专业特点，灵活设计对学生专业发展有益的活动，与第一课堂有效衔接。
（三）整合校内外资源，尤其是充分吸纳专业教师力量，成为第二课堂丰富性与专业性发展的有利保障。社团发展早期，在指导老师配备上，无论是有专业人士介入的社团，还是由团委教师一力包揽的社团，其教师指导力量较为薄弱：专业人士仅能在宏观层面提供指导；面对各具特色的学生社团，团委老师则心有余而力不足，专业不同，难以服众。为解决这一问题，各高校纷纷出台相关激励政策，鼓励专业教师与社团建立长久联系，并作有针对性地指导。
三、商科院校社团管理与发展的启示与成效
鉴于此，上海商学院财经学院自主管理建设工作重点依托学生自主管理组织（社团）的各项实践性活动，聚焦商元素，深度挖掘商文化，以提升学生对财经类专业知识的实践能力，贯彻落实我校“以商立校”的理念，践行“爱国、敬业、诚信、友善”社会主义核心价值观。
（一）建立社团联盟，孵化大型赛事项目
专业社团联盟，以大型专业赛事为载体，力求在实践中进一步激发学生对于专业学习的高层次需求。
为方便开展学生第二课堂活动于2015年5月初成立专业社团联盟协会，现财经学院一专业配套一个社团。目前，社团联盟协会组织与开展各类大型专业性强的活动与赛事。2015年共开展社团活动147次，参与人数约2489人。
以各类学科竞赛和社会实践活动为载体，在全院营造浓郁的学习与创新氛围，积极倡导、支持学生开展学术探讨活动，并指定教师给予指导。通过社团联盟的整合力量，集中孵化大型专业赛事、项目。
（二）聚焦学生理论知识储备的实践转化，为学生提供展示平台
重视培养学生创新创业素养，2015年财经学院结合学院特色，坚持贯彻“以商立校，应用为本”的办学理念，全面提升学生对财经类专业知识的实践能力。
为培养和提高大学生的金融理财意识和能力，增长实践能力，我院共78人积极参与由团市委组织举办“银楷杯”第四届上海市大学生理财规划大赛，共12支参赛队伍进入复赛；在2015年全国商科院校技能大赛国际贸易专业竞赛中，我院国际经济与贸易专业9人参赛团队荣获三等奖；12335全国商务知识竞赛中，我校两名学生荣获“未来商务精英银奖”，七名学生分别获得初赛一、二、三等奖。另外，会计系学生发明的智能快递箱，荣获上海市计算机大赛二等奖、第七届全国计算机设计大赛一等奖等奖项，并获国家知识产权局实用新型专利权。
（三）注重挖掘各项赛事与活动附加值，引入多元社会资源，扩展学生专业与职业视野
例如，通过挖掘资源，我院与全球领先的向上交易经纪商之一City Credit Capital（CCC）公司合作，组织开展了上海商学院第一届CCC金融投资交易大赛，共238人参赛。在12335全国商务知识竞赛中，我校两名学生荣获“未来商务精英银奖”，因此于2015年11月27日我院额外获得了由商务部外贸发展事务局主办的“商务部12335企校对接活动”的上海商学院承办权。该对接活动中，不仅为我校学生解析求职技巧，而且带来了招聘单位的招生需求，其中对接企业有华安基金管理、新百伦贸易（中国）、日立建机（上海）、森萨帕特（上海）等几十家单位。
（四）充分发挥指导教师资源，搭建社团师生互伴平台
结合骨干教师激励计划，我院推出“师生社团互伴”，鼓励教师参与学生社团活动或担任社会实践指导教师。如2015年财经学院暑期社会实践共有实践项目总数27个，其中校级10个，院级17个。指导老师共38人，团队总人数482人，项目完成率为100%。其中“城郊之间一步之‘遥’――对城际间公交系统发展的建言”项目荣获第七届“知行杯”上海市大学生社会实践大赛优胜奖；尹淑平老师荣获2015年上海市大学生暑期实践“优秀指导老师”称号。
（五）从商元素着手，建设具有商文化特色的学生第二课堂
财经学院结合我校“商”特点，聚焦文化建设，探究商业文化建设实质，组织学生发挥自身专业特点，选取“上海百年老字号”视角，以调研、寻访等方式，研究商业文化在公民道德建设、实现以人为本、共建和谐社会；文化引领经济，经济促进文化的作用，即开展“百名大学生走访百家百年老字号”寻访项目。2015年，利用假期，财经学院共立项50支团队对“沈大成”、“杏花楼”、“老凤祥”等老字号品牌进行调研，参与人数达311人。
参考文献：
[1]欧阳大文.中美高校学生社团的比较研究[D].湖南师范大W，2007
[2]李雪梅.大学生社团建设研究[D].电子科技大学，2007
[3]余喜文.高校学生社团建设中存在的问题及对策[J].湖北广播电视大学学报，2010
电源可靠性设计范文3
【关键词】机载同步；激光测距机；可靠性设计；分析和探究
1 引言
新形势下，随着科学技术的蓬勃发展，机载同步激光测距机的开发和应用也日益受到人们的广泛关注和重视。机载同步激光测距机，主要通过发送和接收激光回波信号来判断被测目标的具置距离，被广泛应用于高压电网架设、石油开采、道路建设及军事部门等多个领域。通过对机载同步激光测距机可靠性设计的分析和探讨，解决机载同步激光测距机关键技术中存在的问题，能够进一步推动机载同步激光测距机的普及应用，并发挥出更为重要的作用。
2 机载同步激光测距机的可靠性设计
2.1 机载同步激光测距机的设计要求
根据火控总体的主要技术指标规定，机载同步激光测距机的工作波长应该保持在1.06um，测程在200m～10km，并在最大测程时，能见度必须达到15km，测距精度为±10m，重复的频率最好设定在1Hz左右。机载同步激光测距机的连续工作时间，要求每工作10s，间隔30s，总共循环5次。在通讯方式上，可以选用RS422，工作温度稳定在-30℃～﹢55℃之间，并保证重量在2.5kg左右，MTBF达500h。
2.2 机载同步激光测距机的组成、功能及设计特点
机载同步激光测距机的功能组成，主要有激光器件、激光发射电源、激光接收放大器、距离信息处理器和光学系统，以及低压电源等几个部分。且在系统结构上，具有结构一体化、分舱隔离的设计特点，在系统电路上，具有高低压、强弱信号和信号与电源彼此之间相互隔离的设计特点。
（1）激光器件
激光器件是产生1.06um激光辐射的核心器件，通过在性能指标、刚性和绝缘性，以及体积、重量上，对激光器件实行优化设计，要求激光器件通过自然冷却的方式，选择非金属材料作为聚光腔的设计材料，选择染料片作为调Q元件，避免调Q软件的干扰。
（2）激光发射电源
包括工作时序控制电路、主高压形成电路和氙灯触发电路，以及放电电路等在电路内的激光发射电源的主要功能，是为激光器件提供电源，保证激光器件正常工作，除此之外，激光发射电源还能够提供复位信号给信息处理器。
（3）激光接收放大器
在探测到激光回波信号时，激光接收放大器还能够将其进行放大和处理，从而发出关门信号，在距离信息处理器接收后，按要求完成操作。激光接收放大器在集成对数放大器技术的应用基础上，不但促使其体积仅为常用电路1/4，同时也促使激光接收放大器的可靠性和抗干扰能力得到有效提高。
（4）距离信息处理器
距离信息处理器包括光取样电路、门控电路、计数电路和晶振电路等电路在内，主要用于处理和发送距离信息。在AMD可编程逻辑技术的基础上，距离信息处理器的高集成性、抗干扰性有了进一步提高，而且在功耗方面，也有所降低。
（5）光学系统
光学系统，包括发射和接收光学系统两个部分。发射光学系统主要用于压窄激光器件发射激光脉冲的发散角，促使机载同步测距机的能量密度得到提高，而接收光学系统，则能够通过会聚的形式，将反射回来的光束聚集在雪崩光电探测器的光敏面上。
（6）低压电源
低压电源主要由两个部分组成，即变压器和±12V直流电压与±5V直流电压形成的电路共同组成。通过低压电源，能够将单相电源、交流115V电源转换为机载同步激光测距机所需要的电源，维持激光测距机正常工作。
2.3 机载同步激光测距机的工作原理
机载同步激光测距机的工作原理，主要包括发射光束、接收并转换光束、关门信号和开门信号等几个步骤，大概分析如下。
（1）发射光束
在激光发射电源的基础上，Nd：YAG固体激光器能够产生工作波长为1.06um单脉冲激光束，并接受发射光学系统对发散角进行压窄和扩展，由导向光学系统发射给目标。
（2）接收并转换光束
由接收光学系统接收反射回来的单脉冲激光束，并在通过滤波后，再将单脉冲激光束会聚到雪崩光电探测器上实现光回波脉冲向电脉冲的转换。
（3）关门信号
经由激光接收放大器放大、处理，将回波关门信号发送给距离信息处理器。
（4）开门信号
在距离信息处理器发射激光脉冲的同时，距离信息处理器会从光取样电路上接收到到开门信号，并通过激光发射电源获取同步复位信号，让数字电路处于等待执行状态。当开门信号被执行，电子门打开，计时器开始测量间隔脉冲，直到回波关门脉冲返回，电子门关闭，计时器同时停止工作。
2.4 机载同步激光测距机的设计及关键技术
（1）电磁兼容性
电磁兼容性，是机载同步激光测距机可靠性设计中的关键技术之一。在1Hz激光测距机中，触发干扰经常出现，给整机其他电子线路造成了很大的电磁干扰。通过采取屏蔽触发变压器，控制辐射干扰范围，或是采取触发回路与其他电路电隔离，预防传导干扰，或是在布局上进行分区隔离、在易受干扰的元件上加设滤波等几种方式，能够有效降低触发干扰的发生。
（2）热设计
机载同步激光测距机是通过自然冷却的形式散发元件工作时产生的热量的，为了保证机载同步激光测距机能够长时间工作，防止温度过高损坏元件，在激光器件的通道设计上，需要注重其传导散热的良好性能。
（3）降额设计
在脉冲激光测距机的日常工作中，很多元件往往需要在超负荷的状态下工作，长此以往，很容易降低元件使用寿命，对元件造成损坏。为此，在进行可靠性设计时，应该注重元件的耐压、功耗及变化率等方面的设计。
（4）可靠性设计
根据《航空机载设备可靠性维修性工程应用手册》来看，有源器件与平均故障间隔时间主要呈曲线关系变化，激光测距机的平均无故障时间MTBF大概在900h，在手册的可靠性等级之中。
（5）连续无故障时间（MTBF）
机载同步激光测距机的可靠性设计，要求MTBF值达到500h。根据不同的情况，需要考虑分析的差异也不同。
例如：某激光测距机主要由A、B、C、D四个构件构成，连续无故障时间T=480h如下所示，现为提高该激光测距机的可靠性，要求将X材料换掉，由Y材料代替，预计改进后的连续无故障时间能否达到可靠性要求？
A.1100h B.2000h C.2050h D.6000h
根据分析，激光测距机主要是材料发生变化，对于只需对X、Y材料做抗拉试验、弹性模量、系统刚度、强度和热膨胀系数、导热系数，以及材料密度、伸长率等进行分析，得出Y材料可使D的T提高20%。因此，
新T（D）=6000×（1+20%）=7200h
改进后的整体产品T=1/（1/1000+1/2000+1/2050+1/6000）=504h
3 结束语
通过对机载同步激光测距机的可靠性设计的研究，能够在加深人们对机载同步激光测距机的认识和了解的同时，帮助提高机载同步激光测距机的抗干扰能力，降低能耗，延长其使用寿命，从而进一步推动机载同步激光测距机的普及应用。
参考文献：
[1]魏炳鑫.机载激光测距机光学系统设计中的几个问题[J].机载火控，2004（01）.
电源可靠性设计范文4
关键词：科技馆 展品 可靠性 维修
中图分类号：J524 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）001-119-02
目前国内科技馆展品故障率较高，究其原因主要是科技馆展品作为特别设备应遵循特定的设计标准；展品与一般工厂和实验室的机器、仪器等设备不同，它必须考虑众多的观众；另外展品设计对日后维护维修考虑不周全也是重要因素。随着社会文化生活的快速发展，科技馆不仅承担着常设展教目地，而且还承担越来越多的社会科普职能，例如大量的科普巡展，这对展品稳定工作提出更高要求。如何能确保展品可靠工作而不出故障或出故障能快速维修解决，对科技馆来说就显得非常重要，这也正是“科技馆展品可靠性设计”需解决的问题。
1展品可靠性概念
科技馆展品可靠性是指科技馆展品在规定条件下、规定时间内、无故障执行规定功能的能力。高可靠性的展品可有力支持展教活动和科技馆活动的开展；保障科技馆社会职能的实现；降低科技馆人力、物力成本的支出；提高制作单位品质信誉。
展品可靠性分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是指展品设计制作者须保证的可靠性。使用可靠性主要是指在使用维护等因素影响的可靠性。很明显，固有可靠性是展品可靠性基础。
为保障展品固有可靠性我们一般从三方面来进行：可靠性的设计、可靠性测试和可靠性保持。可靠性设计在设计阶段考虑展品整个生命期中可能出现的各种可靠性问题，而采可靠性分析、按照一定标准设计来保证展品可靠性；可靠性测试是在展品研发过程中，对关键和主要的零部件进行测试或展品样品制成后进行各种测试，以确定其在实际使用中各种情况下的可靠性。可靠性保持是指为达到展品可靠性设计指标从加工工艺、原材料零部件采购等实现方面进行控制以提高可靠性，即展品生产品质控制。
展品可靠性包括三大要素：设计可靠性、耐久性和易维修性。这三大要素分别从展品的设计、使用阶段和维护维修阶段进行要求。因为展品可靠性是一个系统工程，必须对展品的整个生命期的各阶段可靠性问题进行深入细致的研究从而找到提高展品可靠性的办法，以下从这三个方面对展品的可靠性设计进行说明。
2展品的设计可靠性
展品设计可靠性是指依据一定的标准，用一定的方法，保证零部件满足给定的可靠性指标的一种设计方法。同“可靠性设计”这个概念不同，“设计可靠性”强调是展品生命期中设计阶段的主要任务和要求，而“可靠性设计”强调展品整个生命期中可靠性问题的研究。设计可靠性不仅能反映展品零部件质量，而且是整个展品在其生命期中故障率很高的重要因素。因此必须确保设计时要按一定的方法进行可靠性设计。我们常用的可靠性方法主要是：可靠性分配、可靠性预测、故障模式致命度分析。
2.1可靠性分配
根据展品使用者对展品提出的要求，对展品的整体组成部分或模块提出相应的可靠性指标，然后将可靠性指标逐级逐层向下进行分配直至元器件或零部件。例如“问天剧场”这件大型展品应对它的各级组成部分升降执行机构、控制机构、多媒体机构、效果表现部件等进行可靠性分配。
2.2可靠性预测
根据元器件或部件的可能出现的故障和产品设计时所采用的数量和使用条件，对展品的可靠性进行估计，特别重视对重要部件的可靠性预测。
2.3故障模式致命度分析
把展品分成若干个组成部分，如果发生故障首先分析它属于哪种故障模式；然后展品的各阻成部分如果发生故障模式，对整个系统会有什么作用；对这些模式进行性与量的考量；最后是对系统有致命性的或重要影响的故障模式考虑解决方案。例如“机器人舞台”中的电源是对整个展品行供电，它的损坏影响整个展品，因此必须对它进行强化。如有必要可备双电源等冗余设计以提高可靠性。
2.4环境适应性设计
设计都必须要考虑到展品所处环镜，并进行设计保障，如有必要应行相关项目测试。例如我馆曾引某单位制作的“静电碰碰球”因未能考虑到南方空气潮湿，所以效果一直不好并且无法解决长时间故障，最后只能退货。一般来说，展品应考虑所处环境的基本要求如温度、湿度、机械振动、电源稳定性等；有的展品以后安装的位置比较特殊必须要考虑特殊要求如磁场、噪音干扰、机械冲击、开关电、电源拉偏、盐雾、淋雨、重湿、高低温交变、高低湿交变，尘砂等或其它的具体项目。
3展品使用可靠性
展品使用可靠性是指展品设计时应从使用者角度考虑使用展品各种情况，以及使用展品发生各种可能故障的原因，从而在设计时加以解决。一件展品最终的使用者是观众。观众与一般的工厂和实验室的专业操作人员不同，他们可能素质参差不齐、接触展品过程可能很短、没有经过系统的操作培训、当时的心情也是很重要因素等等。所以展品设计者应该从观众心理和操作特点角度出发考虑观众对展品的感知、认识、操作，从而降低观众因操作而造成展品的损坏。一般来说在设计展品时应考虑到以下一些基本原则。
3.1展品形象应能吸引观众、演示效果好
观众第一眼看见的不是展品所告知他们的科学原理，而应该是外形。所以，如果一件展品设计主题鲜明、造型可爱就会让观众，特别是小朋友接受甚至是喜欢，这样他们会仔细操作。另外展品演示效果要好。如果展品演示效果不好的话，会让先动手操作展品却等不到演示好效果的观众失望甚至是愤怒。这样会增加观众非正常使用展品并造成展品的损坏。
3.2展品功能设计要妥当
现在科技馆展品功能选择不妥当，有的甚至直接引进了一些设备简单改造就做为展品使用，例如“汽车模拟驾驶”是直接引入驾校的培训设备。但这类设备有共同特点：（1）使用对象是受过一定培训的人，例如学驾驶的学员；（2）功能多、操作复杂。经过我馆调查，对于“汽车模拟驾驶”之类的展品，87%观众没有也不想经过这些复杂的驾驶培训，他们到科技馆只想简单体验开车的感觉。因此过多的功能、复杂的操作不仅会让观众误操作而且会因厌烦增大损坏的概率。
3.3展品易于使用
观众希望能在很很短的时间内了解一件展品的操作，然后就尽快动手操作。而现在一般的科技馆，只是让观众通过枯燥繁杂的文字说明词来了解展品操作，这样其实不利于他们快速了解展品并进行操作。不熟悉展品操作自然易损坏展品。对于说明词应要求简明厄要、活泼生动，如有可能可通过漫画多媒体等活泼形式来表达，这样不仅可以传达大量的信息而且易于让观众特别是小朋友接受。
3.4展品的自我保护措施
由于观众可能因客观或主观因素没有按操作流程操作展品，或展品连续高强度运行或是展品内部某零部件损坏等产生工作异常，如不加限制会造成展品损坏甚至是人身危险，所以要求对展品进行自我保护措施。例如间隔运行保护、过载保护、高温保护、限流限压及其它的异常保护等，如有必要展品应停机保护。
4展品的维修可靠性
展品在使用过程中有可能因本身或观众操作不当引起故障，必须在设计时考虑从多方面研究措施能对这些故障进行快速处理。这些方面主要包括资料齐全、模块化结构、维修过程便利性、备品备件维修工具、辅助故障诊断等。
4.1展品的资料要齐全
现在展品制作单位随设备的资料一般来说并不齐全，这给维修工作开展带来了非常大的麻烦。一般来说，如果要快速了解展品并维修，一些基本的资料是必须要有的。这些资料主要包括：展品使用手册、展品维修手册、保养手册、展品结构图、接口图、布线图、易损件、重要部件型号参数表等。特别是展品维修手册内容应该包括展品拆卸和安装步骤、重点步骤的图示、重点步骤的要点、每一步涉及零件的安装、检测参数如扭矩、角度、阻值等、常见故障的模式和解决方案参考，对于有ECU（中央处理单元）的故障码寄存器的设备，应配有故障码索引表以便对故障码进行查阅。
4.2展品设计应采用块化结构和采用标准化零部件
现在展品作为一件越来越复杂的设备应采用结构化设计思想。就维修角度而言，如果采用模块化设计思想进行展品设计的话，如果展品一旦发生故障就能快速对故障进行检查、定位、分离等，如有现有可替换的部件，则可以直接替换。采用标准化零部件在展品发生故障需要更换时，可以在市场采购到所需零部件而不需要从厂家定购，从而不耽误维修时间。
4.3完善展品的标识提示系统
在维修展品过程中需要对展品进行拆卸安装、或在模块中对故障进行检测。对很多参数如零件安装高度、安装方向、配对的零件、配合间隙、螺钉扭矩、电阻、电感、数据流、注意事项和其它的一些主要参数应在零部件和接口上或附近进行标识，在展品重要部位应配有图表，如接线图等。这样在现场维修时能快速进行故障诊断和拆装，大大提高了维修效率。
4.4随展品备件、工具应齐全
对于厂家交付科技馆展品应配备有备件并附有清单，例如在“动量守恒”这件展品应配备有几套钢丝和一套吊球组件。在发生故障时可以快速更换。展品应配备有常用和专用工具，常用工具一般作调整用，而专用工具则是适用于拆卸专用的零部件。这些备件和工具特别是专用工具可以在展品内，以便发生故障时能找到零件工具快速解决。
5结束语
展品可靠性理论属于可靠性理论的一个重要分支。科技馆展品因本身特点，不同于一般的机电产品，列如实验仪器、机床、汽车甚至是电视机。因此必须根据展品本身特点，结合经典可靠性理论进行细致分析、计算不断总结，不断丰富科技馆展品可靠性理论，为科技馆事业发展做贡献。
参考文献：
[1] 石君友.可靠性设计分析与验证[M].北京：国防工业出版社，2011.
[2] 曾声奎.可靠性设计与分析[M].北京：国防工业出版社，2011.
[3] 埃贝宁，康锐，译.可靠性与维修性工程概论[M].北京：清华大学出版社，2010.
[4] Michael.G.Pecht.可靠性工程基础[M].北京：电子工业出版社，2011.
电源可靠性设计范文5
关键词:虚拟仪器;航空相机;性能测试
中图分类号:TP202文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)11-2792-02
Research on Reliability of Aviation Camera Detection System
LI Xiao-jing, YU Qiu-shui, PAN Tong
(Computer Office, Aviation University of Air Force, Changchun 130022, China)
Abstract: Aviation camera detection system is the special detection system assembled to aviation camera, making use of the detection system can locate fault circuit board, so that the camera can work normally by replacing spare circuit boards. Therefore, it is necessary that we research on reliability of aviation camera detection system in order to ensure the reliability of aviation camera detection system. Aiming at the composition of aviation camera, it analyses detection system reliability and reliability index distribution ensuring the reliability design requirements.
Key words: virtual apparatus; aviation camera; capability test
1 概述
航空相机是安装在航空器上从空中摄取地面目标的光学仪器,是为新型战术侦察机配备的可见光胶片型侦察相机设备。该相机采用卧式光学转筒扫描形式,对地(海)面目标作扫描侦察摄影,监视战场态势变化,承担攻击战果评估侦察任务,也可为精确打击武器提供目标定位和目标清晰图像。其工作是否正常,直接影响航拍图像的生成质量和生成周期。而航空相机检测系统就是为航空相机配备的专用检测系统,利用该检测系统能够确定故障发生在哪一个电路板上,以便使用备用电路板,使相机正常工作。因此,对航空相机检测系统进行可靠性研究,保证航空相机检测系统的可靠性是十分必要的。
2 检测系统组成
检测系统采用PC104嵌入式工业控制计算机结构,外附加信号仿真模拟功能模块、通讯数据总线接口模块、检测信号采集调理功能模块及其它配套功能模块,构成了检测系统的相机管理仿真通道和单板功能检测通道两个主检测通道,完成检测系统的主要功能。航空相机内场检测系统总体结构组成如图1所示。
由图1看出,主控系统是整个检测系统的核心部件。它控制指令的发出、数据的处理和信息的输出。电源单元为检测系统内部各器件的工作提供所需的电源。数据信息输出单元主要由显示器组成,用来实时的显示整个检测过程。
3 系统可靠性分析
在电源系统中,采用±27V,±15V,+5V直流电源,提供相机检测系统内部板卡和电机工作所需的各种电源;在控制系统中,采用PC104嵌入式系统,里面集成了CF429,PM515,PM504,PM520,PM530等接口卡;在执行机构中,使用三个步进电动机模拟相机内部的调焦电机和补偿电机,另外安装了航空相机中使用的卷片电机和光棒电机;在输入输出系统中,采用27个操纵键,并采用液晶显示屏显示测试结果。在此系统中,如有一个单元出现故障,整个相机检测系统就会失效。因此,整个系统为串联可靠性工作模型系统,其单元之间的可靠性模型相互关系见图2。
图2 相机检测系统可靠性模型
若要求系统的连续工作时间t=8小时,平均故障间隔时间MTBF=1000小时,则系统要求的可靠度为:。
对于此串联的可靠性工作模型系统而言,系统与分系统间应满足下列关系式:
(1) ;(2);(3)
式(3)中:Mi――第i个单元的平均无故障间隔时间;n――单元数(n=6)。
4 可靠性指标分配
(i=1～6)
式中:ωi――各单元的加权因子;ti――各单元需要的工作时间;ni――第i个单元有源部件数;N――系统中各单元有源部件数的总和。
各分系统可靠度为:
在本系统中,各单元的工作时间均相同,即ti=8小时,因此ωi 取1,按上式算得各单元平均无故障间隔时间和可靠度数据如表1。
5 结论
根据上述可靠性分配结果,整个系统的可靠性可以实现可靠性指标。从以上的可靠性指标来看,各分系统的可靠度满足可靠性设计要求,也符合质量管理的要求。
参考文献:
电源可靠性设计范文6
关键词：单片机 干扰 可靠性
随着单片机系统应用的广泛和深入，人们对单片机系统的可靠性越来越重视，要求也越来越高。单片机系统的运行可靠性与它的硬件、软件以及它所处的环境密切相关，可看作是受内部因素和外部因素的共同影响。从内部因素看，系统需要能够对运行过程中自身以及周围产生的干扰信号进行有效的抑制和消除；而从外部因素看，要求改善外部环境质量，为系统创造一个良好的运行环境。在实际运用中，各种技术需要根据情况和场合的不同，把握重点，软硬结合，合理选择运用。
1 硬件可靠性设计
1.1 电源干扰及其抑制措施
在影响单片机系统可靠性的诸多因素中，电源干扰可谓首屈一指。据统计，单片机应用系统的运行故障中有90%以上是由电源噪声引起的。
（1）交流电源干扰及抑制
多数情况下，单片机应用系统都使用交流220V、50Hz的电源供电。在工业现场，生产负荷的经常变化，大型用电设备的启动与停止，往往会造成电源电压的波动，有时还会产生尖峰脉冲，它对单片机应用系统的影响最大，能使系统的程序“跑飞”或使系统造成“死机”。因此，一方面要使系统尽量远离这些干扰源，另一方面可采用电源滤波器；还可采用交流稳压器；也可采用1：1隔离变压器。
（2）直流电源抗干扰措施
单片机应用系统中有时往往需要几种不同电压等级的直流电源。这时，可以采用相应的低纹波高质量集成稳压电路，从而使供电系统的可靠性大大提高；也可以采用直流开关电源进行供电；还可以采用DC-DC变换器。
1.2 地线干扰及其抑制
在单片机系统中，接地是一个非常重要的问题。接地问题处理的好坏，将直接影响单片机系统的正常工作。
在低频电路中，布线和元件间的寄生电感影响不大，因而常采用一点接地；在高频电路中，布线和元件间的寄生电感及分布电容将造成各接地线间的耦合，此时应采用多点接地。
数字地和模拟地应分别接地。即使是一个芯片上有两种地也要分别接地，然后在一点处把两种地连接起来。
在印刷电路板的地线分布时，TTL、CMOS器件的接地线要呈辐射网状，避免环形；板上地线的宽度要根据通过的电流大小而定。在可能的情况下，地线尽量加宽，旁路电容的地线不要太长；功率地通过电流信号较大，地线应较宽，必须与小信号地分开。
1.3 隔离措施
（1）物理隔离
物理隔离技术是指在单片机系统中，通过器件和线路的合理布局，将容易产生干扰和容易扰的器件和线路分开或者按照合理的规则放置，将系统自身可能产生的干扰降到最低。具体的方法有；大功率、高电平器件与小功率、低电平器件隔离；模拟电路和数字电路隔离；数字信号线、模拟信号线与电源线隔离。
（2）信号隔离技术
信号隔离技术是指通过安装中间器件来切断两个电路的直接电联系，使之相互独立不成回路，从而切断噪声从一个电路进入另一个电路的通道。单片机的输入输出口线是最容易引进干扰的地方，对于不使用的I/O口线，需要使用电阻上拉到高电平，不可悬置；直接将开关量信号接到单片机的口线上，是最不可取的设计，至少要加一个缓冲驱动的芯片隔离；在严重干扰的情况下，需要将所有的口线采用光耦光电隔离。
2 软件可靠性设计
在单片机软件程序的设计中，要采用一些措施来提高单片机系统工作的可靠性。软件抗干扰的方法主要分两类：一类是消除模拟输入信号的噪声（如数字滤波技术）；一类是程序运行混乱时使程序恢复正轨的方法。
2.1 数字滤波技术
在采集模拟信号时，得到的数据可能存在偏差。这些偏差有时并不是由程序本身引起的，而是由于噪声信号串入前向传感器中所致。针对这种情况，可采用数字滤波确保采集到的数据的准确性和真实性。数字滤波技术方法有滑动平均值法、算术平均值法、一阶递推数字滤波法和防脉冲干扰平均值法等等。
2.2 指令冗余技术
单片机CPU取指令过程是先取操作码，再取操作数。当PC受干扰出现错误，程序便脱离正常轨道“乱飞”。在某些关键地方可以人为地插入一些单字节指令，或将有效单字节指令重写称为指令冗余。通常是在双字节指令和三字节指令后插入两个字节以上的NOP，这样即使“乱飞程序”飞到操作数上，由于空操作指令NOP的存在，避免了后面的指令被当作操作数执行，程序自动转入正轨。
2.3 软件陷阱技术
当“乱飞”程序进入非程序区，冗余指令便无法起作用。可以通过设置软件陷阱，拦截“乱飞”程序，将其引向指定位置，再进行出错处理。目前比较成熟的软件拦截技术就是常用的软件陷阱，所谓软件陷阱，就是一条引导指令，强行将捕获的程序引向一个指定的地址，在那里有一段专门对程序出错进行处理的指令。如果我们把这段程序的入口地址记为ERR的话，软件陷阱即为一条无条件转移指令，为了加强其捕获效果，一般还在它前面加几条NOP指令，
2.4 “看门狗”技术
若失控的程序进入“死循环”，通常采用“看门狗”技术使程序脱离“死循环”。“看门狗”技术可由硬件实现，也可由软件实现。
对于采用了“看门狗”技术来提高可靠性的系统，还必须严格保证系统的可重入性。为保证系统的重入性能，可以把其历史状态保存在单片机系统的RAM中。在确保系统不掉电的情况下，这些历史数据在系统重入时可以被重新使用。如果不能保证系统的电源稳定，还必须考虑采用备用电池供电，以保证RAM数据的安全稳定；对于时间不是太敏感的系统，还可以采用EPROM或Flash ROM来保存历史数据。
3 结束语
在上面，对单片机系统的干扰及其应对方法进行了分析，在实际的单片机系统设计时，要分析系统工作的环境，明确干扰的类型和性质，根据干扰的不同及对系统影响程度的大小，从硬件和软件两个方面采取不同的应对方法，提高单片机系统的工作的可靠性。
参考文献：
[1]胡汉才.单片机原理及系统设计.北京：清华大学出版社，2002.
