Разработка конструкции цифрового синтезатора частотнотАУмодулированных сигналов
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
родукции, контроля режимов и условий изготовления. Надежность обеспечивается применением правильных способов хранения изделия и поддерживается правильной эксплуатацией, планомерным уходом, профилактическим контролем и ремонтом. Принимая во внимание выше сказанное, следует определить необходимость специальных мер для повышения или же для стабилизации показателей надежности [8].
В зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации, надежность может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Для конкретных же объектов и условий эксплуатации эти свойства могут иметь различную относительную значимость. Применительно к цифровому синтезатору частотно модулированных сигналов, наиболее часто употребляются следующие показатели надежности:
- вероятность безотказной работы - вероятность того, что в пределах заданной наработки, отказ объекта не возникнет;
- средняя наработка на отказ - отношение суммарной наработки объекта к математическому ожиданию числа отказов в течение этой наработки
- заданная наработка (заданное время безотказной работы) - наработка, в течение которой объект должен безотказно работать для выполнения своих функций;
- интенсивность отказов - вероятность отказов неремонтируемого изделия в единицу времени после заданного момента времени при условии, что до этого отказ не возникал. Другими словами - это число отказов в единицу времени отнесенное к среднему числу элементов, исправно работающих в данный момент времени.
Оперируя этими понятиями можно судить о надежностных характеристиках изделия. Итак, произведем расчет, приняв следующие допущения:
-отказы случайны и независимы;
-учитываются только внезапные отказы;
-имеет место экспоненциальный закон надежности.
Последнее допущение основано на том, что для аппаратуры, в которой имеют место только случайные отказы, действует экспоненциальный закон распределения - закон Пуассона - и вероятность работы в течение времени равна:
(3. 1)
Учитывая то что с точки зрения надежности все основные функциональные узлы и элементы в изделии соединены последовательно и значения их надежностей не зависят друг от друга, т.е. выход из строя одного элемента не меняет надежности другого и приводит к внезапному отказу изделия, то надежность изделия в целом определяется как произведение значений надежности для отдельных элементов [8]:
(3.2)
С учетом (3.1) получим:
(3.3)
где - интенсивность отказов -го элемента с учетом режима и условий работы.
Учет влияния режима работы и условий эксплуатации изделия при расчетах производится с помощью поправочного коэффициента - коэффициента эксплуатации и тогда в формуле (3.4) выразится как:
(3.4)
где - интенсивность отказов - го элемента при лабораторных условиях работы и коэффициенте электрической нагрузки .
Для точной оценки нужно учитывать несколько внешних и внутренних факторов: температуру корпусов элементов; относительную влажность; уровень вибрации, передаваемый на элементы и т.д. С этой целью может быть использовано следующее выражение:
, (3.5)
где - поправочный коэффициент, учитывающий -ый фактор;
- поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры;
- поправочный коэффициент, учитывающий влияние электрической нагрузки;
- поправочный коэффициент, учитывающий влияние влажности;
- поправочный коэффициент, учитывающий влияние механических воздействий.
Все определяются из справочных зависимостей и таблиц, где они приведены в виде и , как объединенные с и с .
После этого можно определить значение суммарной интенсивности отказов элементов изделия по формуле:
, (3.6)
где - число элементов в группе;
- интенсивность отказа элементов в -ой группе;
- коэффициент эксплуатации элементов в -ой группе;
- общее число групп.
Исходные данные по группам элементов, необходимые для расчета показателей надежности приведены в табл. 3.1 Значения интенсивностей отказов взяты из справочников.
Таблица 3.1 - Справочные и расчетные данные об элементах конструкции
гр.
Наименование
группы
1/ч
1/ч
ч
1 2 3 4 5 6 7 89101 Резисторы 9 0.061.711.071.832.750.80.032Конденсаторы 40.150.351.070.380.971.10.013Диодный мост1 0.41.081.071.160.460.40.014Микросхемы270.020.71.070.750.050.50.015Трансформатор1 0.025 3.01.073.210.082.10.016Переключатель сетевой 10.40.81.070.860.341.20.017Разъем (20 выв. )30.40.71.07750.360.018Разъем (40 выв. )13.20.71.070.754.820.69Предохранитель плавкий10.50.51.070.540.2710.110Шнур питания 14.00.51.070.541690311Держатель предохранителя 10.20.71.070.751530112Провода соединительные350.30.81.070.869.290.31113Соединения пайкой3410.10.81.070.869.31.20.3614Плата печатная10.20.61.070.64133.20.0115Несущая конструкция РЭА13.00.61.070.649230.0216Соединения винтами 300.0010.61.070.640.250.01
Воспользовавшись данными табл. 3.1 по формуле (3.6) можно определить суммарную интенсивность отказов :
1/час.
Далее найдем среднюю наработку на отказ , применив следующую формулу:
(3.7)
Итак, имеем:
часов.
Вероятность безотказной работы определяется исходя из формулы (3.3), приведенной к следующему виду:
, (3.8)
где время безотказной работы.
Итак, имеем:
Среднее время восстановления определяется последующей формуле [8]:
, (3.9)
где -вероятность отказа элемента i-ой группы;
- случайное время восстановления элемента i-ой группы.
подстави