Расчет показателей надежности, состава ЗИП, погрешности электронных средств
Определение величины интенсивности отказов изделия. График вероятности безотказной работы. Расчет комплекса одиночного ЗИП. Расчет погрешности: схема функционального узла; параметры элементов. Расчет среднего значения производственной погрешности.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2010 |
| Размер файла | 429,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Контрольная работа
«Расчет показателей надежности, состава ЗИП, погрешности электронных средств»
Павловский М.И.
1. Расчет показателей надежности
Для расчета показателей надежности выбрана схема зарядного устройства на силовом инверторе из журнала «Радиолюбитель» №08 за 2009 год.
Таблица 1 - Определение величины интенсивности отказов
|
Наименование элемента |
Обозначение по схеме |
Количество nj |
Номинальная интенсивность отказов лj0, 10-6 ч-1 |
Режим работы |
Поправочный коэффициент бj |
Значение nj*лj0*бj |
||
|
t |
kн |
|||||||
|
Аккумулятор |
GB1 |
1 |
0,01 |
45 |
1 |
2,4 |
0,024 |
|
|
Амперметр |
PA1 |
1 |
0,01 |
45 |
0,5 |
0,2 |
0,002 |
|
|
Аналоговый таймер |
DA1 |
1 |
0,075 |
45 |
1 |
2,4 |
0,18 |
|
|
Выключатель |
SA1 |
1 |
0,07 |
45 |
0,8 |
1,8 |
0,126 |
|
|
Выпрямитель |
VD6 |
1 |
0,2 |
45 |
0,9 |
0,91 |
0,182 |
|
|
Диоды |
VD1-VD5 |
5 |
0,2 |
45 |
0,7 |
0,76 |
0,76 |
|
|
Дроссель |
T2 |
1 |
0,02 |
45 |
0,9 |
2,4 |
0,048 |
|
|
Конденсаторы |
C1, C7 |
2 |
0,035 |
45 |
0,5 |
0,64 |
0,044 |
|
|
Конденсаторы |
C2, C3 |
2 |
0,035 |
45 |
0,4 |
0,9 |
0,063 |
|
|
Конденсаторы |
C4, C5 |
2 |
0,035 |
45 |
0,6 |
0,9 |
0,063 |
|
|
Конденсаторы |
C6, C8-C13 |
7 |
0,035 |
45 |
0,7 |
1,24 |
0,303 |
|
|
Оптопара |
DA2 |
1 |
0,075 |
45 |
1 |
2,4 |
0,18 |
|
|
Предохранители |
FU1, FU2 |
2 |
0,5 |
45 |
0,6 |
0,76 |
0,76 |
|
|
Резисторы |
R15 |
1 |
0,071 |
45 |
0,4 |
0,51 |
0,036 |
|
|
Резисторы |
R3, R5, R6 |
3 |
0,071 |
45 |
0,2 |
0,33 |
0,07 |
|
|
Резисторы |
R2, R8, R12, R13 |
4 |
0,071 |
45 |
0,5 |
0,6 |
0,17 |
|
|
Резисторы |
R1, R4, R7, R9-R11, R14, R16 |
8 |
0,071 |
45 |
0,3 |
0,42 |
0,238 |
|
|
Светодиод |
HL1 |
1 |
0,2 |
45 |
0,7 |
0,76 |
0,152 |
|
|
Стабилизатор напряжения |
DA3 |
1 |
1 |
45 |
1 |
2,4 |
2,4 |
|
|
Терморезисторы |
RK1, RK2 |
2 |
0,2 |
45 |
0,4 |
0,51 |
0,204 |
|
|
Транзисторы |
VT1, VT2 |
2 |
0,5 |
45 |
0,8 |
1,22 |
1,22 |
|
|
Трансформатор |
T1 |
1 |
1,09 |
45 |
0,9 |
2,4 |
2,616 |
Выберем поправочные коэффициенты в зависимости от условий эксплуатации устройства (рис. 1).
k1=1, k2=2.5, k3=1;
Рис. 1
Интенсивность отказов изделия:
л=2.461*10-5 ч-1;
Определяем среднее время безотказной работы Tm:
Tm = 40633.64 ч.
Построим график вероятности безотказной работы P(t) = exp(-лt) рис. 2.
Рис. 2
P(Tm) = 0.37;
2. Расчет комплекса одиночного ЗИП
Таблица 2 - Определение состава комплекта ЗИП
|
Наименование элемента |
Обозначение по схеме |
Кол-во nj |
Номинальная интенсивность отказов лj0, 10-6 ч-1 |
Среднее число отказов mi |
Необходимое число ЗИП |
Фактическая вероятность необеспечения ЗИП гi |
|
|
Аккумулятор |
GB1 |
1 |
0,01 |
0,0004 |
0 |
0,0006 |
|
|
Амперметр |
PA1 |
1 |
0,01 |
0,0004 |
0 |
0,0006 |
|
|
Аналоговый таймер |
DA1 |
1 |
0,075 |
0,0030 |
1 |
0,0006 |
|
|
Выключатель |
SA1 |
1 |
0,07 |
0,0028 |
1 |
0,0006 |
|
|
Выпрямитель |
VD6 |
1 |
0,2 |
0,0081 |
1 |
0,0006 |
|
|
Диоды |
VD1-VD5 |
5 |
0,2 |
0,0406 |
1 |
0,0006 |
|
|
Дроссель |
T2 |
1 |
0,02 |
0,0008 |
1 |
0,0006 |
|
|
Конденсатор |
C1 |
1 |
0,035 |
0,0014 |
1 |
0,0006 |
|
|
Конденсатор |
C10 |
1 |
0,035 |
0,0014 |
1 |
0,0006 |
|
|
Конденсатор |
C11 |
1 |
0,035 |
0,0014 |
1 |
0,0006 |
|
|
Конденсатор |
C12 |
1 |
0,035 |
0,0014 |
1 |
0,0006 |
|
|
Конденсатор |
C13 |
1 |
0,035 |
0,0014 |
1 |
0,0006 |
|
|
Конденсатор |
C2 |
1 |
0,035 |
0,0014 |
1 |
0,0006 |
|
|
Конденсатор |
C3 |
1 |
0,035 |
0,0014 |
1 |
0,0006 |
|
|
Конденсатор |
C6 |
1 |
0,035 |
0,0014 |
1 |
0,0006 |
|
|
Конденсатор |
C7 |
1 |
0,035 |
0,0014 |
1 |
0,0006 |
|
|
Конденсаторы |
C4, C5 |
2 |
0,035 |
0,0028 |
1 |
0,0006 |
|
|
Конденсаторы |
C8, C9 |
2 |
0,035 |
0,0028 |
1 |
0,0006 |
|
|
Оптопара |
DA2 |
1 |
0,075 |
0,0030 |
1 |
0,0006 |
|
|
Предохранитель |
FU1 |
1 |
0,5 |
0,0203 |
1 |
0,0006 |
|
|
Предохранитель |
FU2 |
1 |
0,5 |
0,0203 |
1 |
0,0006 |
|
|
Резистор |
R1 |
1 |
0,071 |
0,0029 |
1 |
0,0006 |
|
|
Резистор |
R11 |
1 |
0,071 |
0,0029 |
1 |
0,0006 |
|
|
Резистор |
R15 |
1 |
0,071 |
0,0029 |
1 |
0,0006 |
|
|
Резистор |
R16 |
1 |
0,071 |
0,0029 |
1 |
0,0006 |
|
|
Резистор |
R3 |
1 |
0,071 |
0,0029 |
1 |
0,0006 |
|
|
Резисторы |
R12, R13 |
2 |
0,071 |
0,0058 |
1 |
0,0006 |
|
|
Резисторы |
R2, R8 |
2 |
0,071 |
0,0058 |
1 |
0,0006 |
|
|
Резисторы |
R5, R6 |
2 |
0,071 |
0,0058 |
1 |
0,0006 |
|
|
Резисторы |
R7, R14 |
2 |
0,071 |
0,0058 |
1 |
0,0006 |
|
|
Резисторы |
R4, R9, R10 |
3 |
0,071 |
0,0087 |
1 |
0,0006 |
|
|
Светодиод |
HL1 |
1 |
0,2 |
0,0081 |
1 |
0,0006 |
|
|
Стабилизатор напряжения |
DA3 |
1 |
1 |
0,0406 |
1 |
0,0006 |
|
|
Терморезистор |
RK1 |
1 |
0,2 |
0,0081 |
1 |
0,0006 |
|
|
Терморезистор |
RK2 |
1 |
0,2 |
0,0081 |
1 |
0,0006 |
|
|
Транзисторы |
VT1, VT2 |
2 |
0,5 |
0,0406 |
1 |
0,0006 |
|
|
Трансформатор |
T1 |
1 |
1,09 |
0,0443 |
1 |
0,0006 |
Рассчитываем усредненную вероятность необеспечения ЗИП на одну группу сменных элементов:
б=0.96;
г ? 0.0011;
Исходя из полученных данных, рассчитаем значение фактической вероятности обеспечения ЗИП:
бф = 0.9778 > б
3. Расчет погрешности
Схема функционального узла (рис. 3):
Рис. 3
Параметры элементов:
|
R1, кОм |
R2, кОм |
R3, кОм |
TKR1, оС-1 |
TKR2, оС-1 |
TKR3, оС-1 |
KCR1, час-1 |
KCR2, час-1 |
KCR3, час-1 |
|
|
15±20% |
12±10% |
10±10% |
(5±2)10-3 |
(4±1)10-3 |
(3±1)10-3 |
(6±2)10-5 |
(4±1)10-5 |
(5±1)10-5 |
Исходя из предложенной схемы, получим уравнение зависимости модуля коэффициента передачи от схемных параметров:
Рассчитываем коэффициенты влияния всех параметров по формуле:
Значения коэффициентов влияния:
|
Параметр |
R1 |
R2 |
R3 |
|
|
Коэф. влияния |
2/15 |
2/3 |
1/5 |
Рассчитываем среднее значение производственной погрешности Ei и величину половины допуска дi:
E1=0%, E2=0%, E3=0%;
д1=20%, д2=10%, д3=10%;
Рассчитаем значение середины поля рассеивания производственной погрешности:
Eyпр =2/15*0+2/3*0+1/5*0 = 0;
Значение половины поля рассеивания lyпр производственной погрешности:
lyпр = ((2/15)2*202+(2/3)2*102+(1/5)2*102)1/2?7.45%;
|
Параметр |
Eyпр |
lyпр |
|
|
Значение |
0 |
7,45% |
Рассчитаем характеристики температурной погрешности:
E(TKR1)=0%, E(TKR2)=0%, E(TKR3)=0%;
д(TKR1)=40%, д(TKR2)=25%, д(TKR3)=33%;
Среднее значение E(TKY) температурного коэффициента (ТК) выходного параметра и величина половины поля рассеивания l(TKY):
E(TKY) = 2/15*0+2/3*0+1/5*0 = 0%;
l(TKY) = ((2/15)2*402+(2/3)2*252+(1/5)2*332)1/2?18.7%;
Среднее значение Eyt и величина половины поля рассеивания lyt температурной погрешности выходного параметра:
Eyt = Дt* E(TKY);
t1=-15oC, Eyt1 = (-15-20)*0=0;
t2=35oC, Eyt2 = (35-20)*0=0;
lyt = |Дt|* l(TKY) ;
t1=-15oC, lyt1 = | (-15-20) |*18.7=35*0.187=6.545 oC;
t2=35oC, lyt2 = | (35-20) |*18.7=15*0.187=2.805 oC;
|
Температура/Погрешности |
Eyt, oC |
lyt, oC |
|
|
t1=-15 oC |
0 |
6.545 |
|
|
t2=35 oC |
0 |
2.805 |
Рассчитаем характеристики погрешности старения:
E(KСR1)=0%, E(KСR2)=0%, E(KСR3)=0%;
д(KСR1)=33%, д(KСR2)=25%, д(KСR3)=20%;
Среднее значение E(KCY) коэффициента старения (КС) выходного параметра и величина половины поля рассеивания l(KCY) KC выходного параметра:
E(TKY) = 2/15*0+2/3*0+1/5*0 = 0%;
l(TKY) = ((2/15)2*332+(2/3)2*252+(1/5)2*202)1/2?17.7%;
Среднее значение Eyф и величина половины поля рассеивания lyф погрешности старения выходного параметра:
ф=2000 часов;
Eyф = ф* E(KCY) = 2000*0 = 0 ч.;
lyф = ф* l(KCY) = 2000*0.177 = 354 ч.;
|
Параметр |
Eyф ч. |
lyф ч. |
|
|
Значение |
0 |
354 |
Определяем верхнюю и нижнюю границу поля рассеивания эксплуатационной погрешности:
Среднее значение эксплуатационной погрешности выходного параметра для температуры t и времени ф:
Eyt, ф = Eyпр + Eyt + Eyф = 0+0+0 = 0;
Величина половины поля рассеивания эксплуатационной погрешности выходного параметра для температуры t и времени ф:
lyt1,0 = (0.07452+6.5452+02)1/2=6.54;
lyt2,0 = (0.07452+2.8052+02)1/2=2.80;
lyt1,Т = (0.07452+6.5452+3542)1/2=354.06;
lyt2,Т = (0.07452+2.8052+3542)1/2=354.01;
Итоговая верхняя и нижняя границы поля рассеивания эксплуатационной погрешности выходного параметра для температуры и времени:
l+t,ф = 354.06; l-t,ф = - 354.06;
Подобные документы
Определение основных показателей надежности радиоэлектронных устройств: среднего времени и вероятности безотказной работы, гамма-процентной наработки до отказа. Выбор элементов печатного узла. Расчет коэффициента электрической нагрузки для конденсатора.
курсовая работа [562,4 K], добавлен 07.07.2012Вычисление вероятности безотказной работы, частоты и интенсивности отказов на заданном интервале. Расчет средней наработки изделия до первого отказа. Количественные характеристики надежности. Закон распределения Релея. Двусторонний доверительный интервал.
контрольная работа [105,8 K], добавлен 01.02.2011Расчет среднего времени безотказной работы системы методом статистического моделирования. Интенсивность отказов и вероятность безотказной работы элементов. Причины возникновения отличий вероятностей, вычисленных при аналитическом и статистическом методе.
контрольная работа [531,0 K], добавлен 30.01.2013Определение интенсивности, частоты и вероятности отказов, времени безотказной работы, гарантийного срока службы радиоэлектронной аппаратуры с учетом ее режимов работы и условий эксплуатации. Расчет необходимого количества прилагаемых запасных элементов.
контрольная работа [76,0 K], добавлен 20.01.2016Расчет измерительного моста постоянного тока. Составление схемы одинарного моста. Формулы для расчета параметров элементов. Условия обеспечения погрешности косвенного измерения при максимальной чувствительности прибора. Определение потребляемого тока.
контрольная работа [111,0 K], добавлен 07.06.2014Определение количественных и качественных характеристик надежности устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Анализ вероятности безотказной работы устройств, частоты и интенсивности отказов. Расчет надежности электронных устройств.
курсовая работа [625,0 K], добавлен 16.02.2013Среднее время и вероятность безотказной работы. Гамма-процентная наработка до отказа. Краткое описание метода моделирования на ЭВМ отказов элементов. Решение задачи на ЭВМ и описание используемых операторов. Аналитический расчет показателей надежности.
курсовая работа [38,9 K], добавлен 12.06.2010Расчет суммарной инерционной погрешности гирокомпасов. Оценка влияния погрешностей на точность судовождения. Анализ применения магнитного компаса, лага, эхолота в реальных условиях плавания. Рассмотрение возможной величины поперечного смещения судна.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 23.01.2016Структурная схема надежности технической системы. Построение графика изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки в диапазоне снижения вероятности до уровня 0.1 - 0.2. Анализ зависимостей вероятностей безотказной работы.
практическая работа [379,6 K], добавлен 24.05.2009Расчёт относительной погрешности сопротивления резисторов. Оценка математического ожидания относительной погрешности сопротивлений резисторов, дисперсии относительных погрешностей сопротивлений резисторов, отклонения измеренного значения величины.
контрольная работа [22,5 K], добавлен 29.04.2009
