Название: Расчет показателей надежности состава ЗИП погрешности электронных средств
Вид работы: контрольная работа
Рубрика: Коммуникации и связь
Размер файла: 254.22 Kb
Скачать файл: referat.me-170887.docx
Краткое описание работы: Контрольная работа «Расчет показателей надежности, состава ЗИП, погрешности электронных средств» Павловский М.И. Расчет показателей надежности
Расчет показателей надежности состава ЗИП погрешности электронных средств
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:
λ=2.461*10-5 ч-1 ;
Определяем среднее время безотказной работы Tm :
Tm = 40633.64 ч.
Построим график вероятности безотказной работы P(t) = exp(-λt) 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:
α=0.96;
γ ≈ 0.0011;
Исходя из полученных данных, рассчитаем значение фактической вероятности обеспечения ЗИП:
αф = 0.9778 > α
3. Расчет погрешности
Схема функционального узла (рис. 3):
Рис. 3
Параметры элементов:
R1, кОм | R2, кОм | R3, кОм | TKR1, о С-1 | TKR2, о С-1 | TKR3, о С-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 δi :
E1 =0%, E2 =0%, E3 =0%;
δ1 =20%, δ2 =10%, δ3 =10%;
Рассчитаем значение середины поля рассеивания производственной погрешности:
Ey пр =2/15*0+2/3*0+1/5*0 = 0;
Значение половины поля рассеивания ly пр производственной погрешности:
ly пр = ((2/15)2 *202 +(2/3)2 *102 +(1/5)2 *102 )1/2 ≈7.45%;
Параметр | Ey пр | ly пр |
Значение | 0 | 7,45% |
Рассчитаем характеристики температурной погрешности:
E(TKR1 )=0%, E(TKR2 )=0%, E(TKR3 )=0%;
δ(TKR1 )=40%, δ(TKR2 )=25%, δ(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 Ey t и величина половины поля рассеивания ly t температурной погрешности выходного параметра:
Ey t = Δt* E(TKY);
t1=-15o C, Ey t1 = (-15-20)*0=0;
t2=35o C, Ey t2 = (35-20)*0=0;
ly t = |Δt|* l(TKY) ;
t1=-15o C, ly t1 = | (-15-20) |*18.7=35*0.187=6.545 o C;
t2=35o C, ly t2 = | (35-20) |*18.7=15* 0. 187=2 . 805 o C;
Температура/Погрешности | Ey t , o C | ly t , o C |
t1=-15 o C | 0 | 6.545 |
t 2 =35 o C | 0 | 2.805 |
Рассчитаем характеристики погрешности старения:
E(KСR1 )=0%, E(KСR2 )=0%, E(KСR3 )=0%;
δ(KСR1 )=33%, δ(KСR2 )=25%, δ(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 Ey τ и величина половины поля рассеивания ly τ погрешности старения выходного параметра:
τ=2000 часов;
Ey τ = τ* E ( KCY ) = 2000*0 = 0 ч.;
ly τ = τ* l ( KCY ) = 2000*0.177 = 354 ч.;
Параметр | Ey τ ч. | ly τ ч. |
Значение | 0 | 354 |
Определяем верхнюю и нижнюю границу поля рассеивания эксплуатационной погрешности:
Среднее значение эксплуатационной погрешности выходного параметра для температуры t и времени τ:
Ey t , τ = Ey пр + Ey t + Ey τ = 0+0+0 = 0;
Величина половины поля рассеивания эксплуатационной погрешности выходного параметра для температуры t и времени τ:
ly t1,0 = (0.07452 +6.5452 +02 )1/2 =6.54;
ly t2,0 = (0.07452 +2.8052 +02 )1/2 =2.80;
ly t1, Т = (0.07452 +6.5452 +3542 )1/2 =354.06;
ly t2, 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 ,τ = 354.06; l - t ,τ = – 354.06;
Похожие работы
-
Оценка числовых характеристик случайной погрешности на основе эксперимента
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Методы и средства измерений, испытаний и контроля» На тему: «Оценка числовых характеристик случайной погрешности на основе эксперимента»
-
Расчет основних показателей надежности системы связи
Техническая эксплуатация и испытания систем связи Вариант №7 Содержание Задание 1. Расчет основних показателей надежности 1.1 Построение оперативной характеристики
-
Сравнение качественных показателей радиоприемных устройств супергетеродинного типа и радиоприемных
Москва, 2009 год Радиоприемное устройство – одно из важнейших и необходимых элементов любой радиотехнической системы передачи сообщений. Оно обеспечивает: улавливание энергии электромагнитного поля, несущего полезное сообщение; усиление мощности полезного радиосигнала; детектирование; усиление мощности сигнала и преобразование его в сообщение, поступающее к получателю.
-
Расчет количественных характеристик надежности
Волжский университет им. В.Н. Татищева Факультет информатики и телекоммуникации Кафедра промышленной информатики Контрольная работа по дисциплине: Надежность систем
-
Оценка надежности радиоэлектронного устройства с учетом внезапных отказов путем моделирования
МГТУ имени Баумана Кафедра радиоэлектронных средств Курсовой проект на тему: «Оценка надежности радиоэлектронного устройства с учетом внезапных отказов путем моделирования на ЭВМ отказов элементов»
-
Определение межповерочных и межкалибровочных интервалов СИ
Критерии для определения межповерочного интервала, методика определения МПИ. Показатели метрологической надежности. Методы количественного обоснования МПИ. Корректировка МПИ в процессе эксплуатации СИ. Оптимизация МПИ по экономическому критерию.
-
Порядок установки и корректировки МПИ эталонов. Поверка электронных аналоговых и цифровых вольтметров и амперметров
Способы поверки пригодности к применению эталона по критерию стабильности. Критерии установления МПИ. Порядок установки и корректировки МПИ эталонов. Требования к исходной информации. Поверка электронных аналоговых и цифровых вольтметров и амперметров.
-
Основные матмодели в теории надежности. Выбор числа показателей надежности. Достоверность статистической оценки показателей надежности
Закон распределения. Распределение Вейбулла. Экспоненциальное распределение вероятности. Определение закона распределения и выбор числа показателей надежности. Выбор числа показателей надежности. Выдвижение гипотез о математических моделях распределения.
-
Расчет структурной надежности системы
Структурная 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.
-
Многоканальные системы электросвязи
Министерство образования Сибирский Государственный университет телекоммуникаций и информатики Лабораторная работа № 1 по «Многоканальным системам электросвязи»