CN1851409B - 一种压电陀螺的可靠性评估方法 - Google Patents
一种压电陀螺的可靠性评估方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1851409B CN1851409B CN2006100355822A CN200610035582A CN1851409B CN 1851409 B CN1851409 B CN 1851409B CN 2006100355822 A CN2006100355822 A CN 2006100355822A CN 200610035582 A CN200610035582 A CN 200610035582A CN 1851409 B CN1851409 B CN 1851409B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piezolectric gyroscope
- coefficient
- gyroscope
- piezolectric
- factor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种压电陀螺的可靠性评估方法，该压电陀螺包括敏感器件部分和后部电路部分，所述方法包括如下步骤：对压电陀螺进行分析从而获得基本失效率、环境系数、复杂度系数、结构系数、应用系数和成熟系数；根据所述基本失效率、环境系数、复杂度系数、结构系数、应用系数和成熟系数的乘积评估压电陀螺的可靠性程度。本发明为压电陀螺的失效率水平和可靠性评估提供了准则，为确定压电陀螺可靠性指标，开展电子设备可靠性预计提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及压电陀螺技术，尤其涉及一种基于数理统计和失效物理的压电陀螺的可靠性评估方法。
背景技术
压电陀螺是惯性***中重要的核心部件之一，它包括两个部分，即敏感器件部分和电路部分，其中任何一部分出现故障(不合格)，压电陀螺就失效。压电陀螺的可靠性已经成为人们关注的焦点，各国都在开展相应的研究。例如：美国通用电气公司开展了压电陀螺的实验室寿命试验和现场使用评估试验，其中试验室进行了17000h的寿命试验没有发生故障。预计发生故障的平均间隔为42000h，大约是普通陀螺故障间隔的5倍。国内的有关厂所也曾对压电陀螺开展过运行寿命试验，将陀螺固定在试验架上，考核能正常工作的时间。但是，目前关于压电陀螺的可靠性水平等信息，几乎大都是基于可靠性试验的试验数据统计而预测性的给出的，并没有形成统一的、定量的可靠性评估方法。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种压电陀螺的可靠性评估方法，实现对压电陀螺的定量可靠性预计。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种压电陀螺的可靠性评估方法，该压电陀螺包括敏感器件部分和后部电路部分，所述方法包括如下步骤：
(1)对压电陀螺进行分析从而获得基本失效率、环境系数、复杂度系数、结构系数、应用系数和成熟系数；
(2)根据所述基本失效率、环境系数、复杂度系数、结构系数、应用系数和成熟系数的乘积评估压电陀螺的可靠性程度。
所述基本失效率和环境系数是以压电陀螺的失效模式及其影响程度为基础，通过对压电陀螺大量的现场使用数据进行分析来获得的。
所述复杂度系数、结构系数和应用系数是通过对压电陀螺进行可靠性试验、对比试验来获得的。
通过收集与分析压电陀螺使用信息与生产工艺、筛选信息来验证基本失效率、环境系数、复杂度系数、结构系数和应用系数的准确性。
在压电陀螺的可靠性试验中，采用了“RSM”方法进行样品的组合，保证了以少量的样品获得较多的数据。
所述基本失效率为敏感器件基本失效率和后部电路基本失效率之和，所述后部电路基本失效率为后部电路所用元器件失效率之和。
根据压电陀螺的复杂度，得到不同的复杂度系数：当压电陀螺为单轴压电陀螺时，复杂度系数为1；当压电陀螺为双轴压电陀螺时，复杂度系数为1.1；当压电陀螺为三轴压电陀螺时，复杂度系数为2.2。
根据压电陀螺的振梁长度，得到不同的结构系数：当振梁长度为30mm时，结构系数为0.8；当振梁长度为40mm时，结构系数为1.0；当振梁长度为60mm时，结构系数为1.5。
根据压电陀螺的应用模式，得到不同的应用系数：当应用模式为角速度时，应用系数为1.0；当应用模式为角加速度时，应用系数为1.5；当应用模式为角位移时，应用系数为1.8。
根据压电陀螺的成熟程度，得到不同的成熟系数：当成熟程度为质量尚未稳定时，应用系数为1.5；当成熟程度为符合生产标准并已稳定生产时，应用系数为3.0；当成熟程度为试制或设计工艺有重大变更时，应用系数为5.5。
与现有技术相比，本发明为压电陀螺的失效率水平和可靠性评估提供了准则，为确定压电陀螺可靠性指标，开展电子设备可靠性预计提供依据。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明的方法流程框图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的压电陀螺的可靠性评估方法包括如下步骤：
(1)通过分析压电陀螺的特点、主要失效模式及其对可靠性的影响程度，初步建立压电陀螺可靠性预计数学模型；
(2)通过分析压电陀螺的大量的工艺数据、试验数据和现场数据，获得可靠性预计模型中的各模型系数，包括：基本失效率、环境系数、复杂度系数、结构系数、应用系数和成熟系数；
(3)压电陀螺可靠性预计模型工程使用，通过收集与分析压电陀螺的使用信息来完善并验证各模型系数的准确性；
(4)建立最终的压电陀螺可靠性预计模型，用数学模型定量描述压电陀螺失效率与使用环境、产品结构、应用模式、产品成熟度等主要影响因素的关系，根据基本失效率、环境系数、复杂度系数、结构系数、应用系数和成熟系数的乘积获得压电陀螺的可靠性水平。
在上述方法中：
可靠性预计数学模型是在分析压电陀螺的特点、主要失效模式及其对可靠性的影响程度的基础上建立的；
压电陀螺可靠性预计模型，用数学模型定量描述压电陀螺失效率与使用环境、产品结构、应用模式、产品成熟度等主要影响因素的关系；
所述基本失效率为敏感器件基本失效率和后部电路基本失效率之和，所述后部电路基本失效率为后部电路所用元器件失效率之和，基本失效率通过对压电陀螺大量的现场使用数据进行分析来获得的；
所述环境系数是通过对压电陀螺大量的现场使用数据进行分析来获得的；
所述复杂度系数、结构系数和应用系数是通过对压电陀螺进行可靠性试验、对比试验来获得的。
通过收集与分析压电陀螺使用信息与生产工艺、筛选信息来验证基本失效率、环境系数、复杂度系数、结构系数和应用系数的准确性。
在压电陀螺的可靠性试验中，采用了“RSM”方法进行样品的组合，保证了以少量的样品获得较多的数据。
根据压电陀螺的复杂度，得到不同的复杂度系数：当压电陀螺为单轴压电陀螺时，复杂度系数为1；当压电陀螺为双轴压电陀螺时，复杂度系数为1.1；当压电陀螺为三轴压电陀螺时，复杂度系数为2.2。
根据压电陀螺的振梁长度，得到不同的结构系数：当振梁长度为30mm时，结构系数为0.8；当振梁长度为40mm时，结构系数为1.0；当振梁长度为60mm时，结构系数为1.5。
根据压电陀螺的应用模式，得到不同的应用系数：当应用模式为角速度时，应用系数为1.0；当应用模式为角加速度时，应用系数为1.5；当应用模式为角位移时，应用系数为1.8。
根据压电陀螺所处的环境，得到不同的环境系数：当环境为GB时，环境系数为1.0；当环境为GMS时，环境系数为1.3；当环境为GF1时，环境系数为2.0；当环境为GF2时，环境系数为5.0；当环境为GM1时，环境系数为6.0；当环境为GM2时，环境系数为11；当环境为MP2时，环境系数为9.0；当环境为NSB时，环境系数为6.0；当环境为NS1时，环境系数为2.5；当环境为NS2时，环境系数为7.0；当环境为NU时，环境系数为17；当环境为AIF时，环境系数为16；当环境为AUF时，环境系数为22；当环境为AIC时，环境系数为8.0；当环境为AUC时，环境系数为12；当环境为ARW时，环境系数为36；当环境为SF时，环境系数为0.50；当环境为ML时，环境系数为66；当环境为MF时，环境系数为33。
根据压电陀螺生产的成熟程度，得到不同的成熟系数：当成熟程度为符合生产标准并已稳定生产时，成熟系数为1.0；当成熟程度为质量尚未稳定时，成熟系数为3.0；当成熟程度为试制或设计工艺有重大变更时，成熟系数为5.5。
压电陀螺的失效率由两部分贡献，一部分是敏感器件，另一部分是后部电路；另外，敏感器件也有不同的规格，国内一般为30mm、40mm、60mm三种；就陀螺复杂性而言，又分为单轴、双轴、三轴三种情况；就惯性器件而言，在陀螺的基础上，还扩展出角速度、角加速度、角位移三种不同的应用情况。
通过现场和工艺数据的分析，发现这些因素对其可靠性都有影响。下面结合表格进一步描述压电陀螺的可靠性预计模型：
λP＝(λb1+λb2)πCπAπkπEπ.............................................(1)
式中：
λP——工作失效率，10-6/h；
λb1——压电陀螺敏感器件基本失效率，10-6/h，取值为0.5；
λb2——压电陀螺后部电路基本失效率，10-6/h；
πC——复杂度系数，见表1；
πk——结构系数，见表2；
πA——应用系数，见表3；
πE——环境系数，见表4；
π——成熟系数，见表5。
压电陀螺后部电路基本失效率模型见式(2)。
式中：
Ni——某一种类元器件数；
λPi——某一种类元器件的工作失效率，10-6/h。
表1复杂度系数πC
| 轴数 | 单轴 | 双铀 | 三铀 |
| πC | 1.0 | 1.1 | 2.2 |
表2结构系数πk
| 振梁长度(mm) | 30 | 40 | 60 |
| πk | 0.8 | 1.0 | 1.5 |
表3应用系数πA
| 应用模式 | 角速度 | 角加速度 | 角位移 |
| πA | 1.0 | 1.5 | 1.8 |
表4环境系数πE
表5成熟系数πL
| 成熟程度 | 符合生产标准已稳定生产的产品 | 质量尚未稳定的产品 | 试制品或设计工艺有重大变更的产品 |
| πL | 1.0 | 3.0 | 5.5 |
压电陀螺可靠性评估模型的表达上符合GJB/Z299的习惯，采用乘积的形式；模型因子的确定以压电陀螺的失效模式和失效原因为基础，以失效物理为基础；模型因子系数的确定采用了“统计数学”的方法；此外，在压电陀螺的可靠性试验中，采用了“RSM”方法进行样品的组合，保证了以少量的样品获得较多的数据；同时，试验采用了“对比试验和极限试验”的思想。
本发明考虑了不同传输模式的压电陀螺的可靠性差别、不同的端面形式的压电陀螺的可靠性差别、不同连接形式的压电陀螺的可靠性差别，较全面地考虑了不同结构和种类的压电陀螺的可靠性差别，基本上覆盖了目前压电陀螺的种类。本发明为压电陀螺的失效率水平和可靠性评估提供了准则，为确定压电陀螺可靠性指标，开展电子设备可靠性预计提供依据。
Claims (9)
1.一种压电陀螺的可靠性评估方法，该压电陀螺包括敏感器件部分和后部电路部分，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)对压电陀螺进行分析从而获得基本失效率、环境系数、复杂度系数、结构系数、应用系数和成熟系数；其中，根据压电陀螺的成熟程度，得到不同的成熟系数：当成熟程度为符合生产标准并已稳定生产时，成熟系数为1.0；当成熟程度为质量尚未稳定时，成熟系数为3.0；当成熟程度为试制或设计工艺有重大变更时，成熟系数为5.5；
(2)根据所述基本失效率、环境系数、复杂度系数、结构系数、应用系数和成熟系数的乘积评估压电陀螺的可靠性程度。
2.如权利要求1所述的压电陀螺的可靠性评估方法，其特征在于，所述基本失效率和环境系数是以压电陀螺的失效模式及其影响程度为基础，通过对压电陀螺大量的现场使用数据进行分析来获得的。
3.如权利要求1所述的压电陀螺的可靠性评估方法，其特征在于，所述复杂度系数、结构系数和应用系数是通过对压电陀螺进行可靠性试验、对比试验来获得的。
4.如权利要求1所述的压电陀螺的可靠性评估方法，其特征在于，通过收集与分析压电陀螺使用信息与生产工艺、筛选信息来验证基本失效率、环境系数、复杂度系数、结构系数和应用系数的准确性。
5.如权利要求1所述的压电陀螺的可靠性评估方法，其特征在于，在压电陀螺的可靠性试验中，采用了“RSM”方法进行样品的组合，保证了以少量的样品获得较多的数据。
6.如权利要求1所述的压电陀螺的可靠性评估方法，其特征在于，所述基本失效率为敏感器件基本失效率和后部电路基本失效率之和，所述后部电路基本失效率为后部电路所用元器件失效率之和。
7.如权利要求1所述的压电陀螺的可靠性评估方法，其特征在于，根据压电陀螺的复杂度，得到不同的复杂度系数：当压电陀螺为单轴压电陀螺时，复杂度系数为1；当压电陀螺为双轴压电陀螺时，复杂度系数为1.1；当压电陀螺为三轴压电陀螺时，复杂度系数为2.2。
8.如权利要求1所述的压电陀螺的可靠性评估方法，其特征在于，根据压电陀螺的振梁长度，得到不同的结构系数：当振梁长度为30mm时，结构系数为0.8；当振梁长度为40mm时，结构系数为1.0；当振梁长度为60mm时，结构系数为1.5。
9.如权利要求1所述的压电陀螺的可靠性评估方法，其特征在于，根据压电陀螺的应用模式，得到不同的应用系数：当应用模式为角速度时，应用系数为1.0；当应用模式为角加速度时，应用系数为1.5；当应用模式为角位移时，应用系数为1.8。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2006100355822A CN1851409B (zh) | 2006-05-23 | 2006-05-23 | 一种压电陀螺的可靠性评估方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2006100355822A CN1851409B (zh) | 2006-05-23 | 2006-05-23 | 一种压电陀螺的可靠性评估方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1851409A CN1851409A (zh) | 2006-10-25 |
| CN1851409B true CN1851409B (zh) | 2011-08-10 |
Family
ID=37132896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2006100355822A Active CN1851409B (zh) | 2006-05-23 | 2006-05-23 | 一种压电陀螺的可靠性评估方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1851409B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102435205A (zh) * | 2011-09-05 | 2012-05-02 | 工业和信息化部电子第五研究所 | 光纤陀螺可靠性预计模型 |
| CN102663201B (zh) * | 2012-04-24 | 2013-12-25 | 北京航空航天大学 | 一种考虑电气互连结构可靠性的电子产品可靠性预计方法 |
| CN103149844B (zh) * | 2013-03-25 | 2015-04-08 | 哈尔滨工业大学 | 继电器批次产品吸合电压一致性控制方法 |
| CN107908845B (zh) * | 2017-11-07 | 2021-05-28 | 芜湖赛宝机器人产业技术研究院有限公司 | 一种车载多媒体***可靠性分析方法 |
| CN108710001B (zh) * | 2018-04-28 | 2020-11-10 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种两轴一体陀螺加速度计及伺服控制方法 |
-
2006
- 2006-05-23 CN CN2006100355822A patent/CN1851409B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1851409A (zh) | 2006-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Quinard et al. | Fast electrical characterizations of high-energy second life lithium-ion batteries for embedded and stationary applications | |
| CN1851409B (zh) | 一种压电陀螺的可靠性评估方法 | |
| US20150046249A1 (en) | Method and system for measuring web advertising effect based on multiple-contact attribution model | |
| CN108491861A (zh) | 基于多源多参量融合的输变电设备状态异常模式识别方法及装置 | |
| CN106909756A (zh) | 一种滚动轴承剩余寿命预测方法 | |
| CN102722471B (zh) | 一种基于综合相关性矩阵的模糊关系矩阵生成方法 | |
| CN104933323B (zh) | 融合产品成败型数据和故障时间数据的可靠性评估方法 | |
| CN101726414A (zh) | 一种航空发动机试车参数测量方法及其*** | |
| CN102207998B (zh) | 基于无失效数据的评估产品寿命及其可靠性的方法 | |
| DE112017002477T5 (de) | Rotordiagnosevorrichtung, Rotordiagnoseverfahren und Rotordiagnoseprogramm | |
| CN114290960A (zh) | 获取动力电池的电池健康度的方法、装置和车辆 | |
| CN111175608A (zh) | 基于加速独立分量分析的配电网谐波责任定量划分方法 | |
| Nåvik et al. | On the use of experimental modal analysis for system identification of a railway pantograph | |
| CN112325918A (zh) | 一种标准仪器的状态预测处理*** | |
| Huang et al. | A Novel Autoregressive Rainflow—Integrated Moving Average Modeling Method for the Accurate State of Health Prediction of Lithium-Ion Batteries | |
| CN110726542A (zh) | 一种弹簧疲劳寿命的分析方法 | |
| Liu et al. | Research on fault diagnosis of planetary gearbox based on variable multi-scale morphological filtering and improved symbol dynamic entropy | |
| Conradt et al. | Methodology for determining time-dependent lead battery failure rates from field data | |
| CN107633473B (zh) | 基于虚拟现实的服务测评指标信度效度保证方法 | |
| CN103093078A (zh) | 一种改进53h算法的数据检验方法 | |
| CN102480381A (zh) | 一种校验网络业务运营数据的方法及装置 | |
| CN106898031A (zh) | 一种用于高精度光纤测量的抽丝方法 | |
| CN108069049B (zh) | 一种基于二级维修体制的直升机维修方法 | |
| CN107908728B (zh) | 一种在线监测数据历史值的储存及访问方法 | |
| Zhou et al. | A novel prediction method about single components of analog circuits based on complex field modeling |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | "change of name, title or address" | ||
| CP03 | "change of name, title or address" |
Address after: No. 78, Zhucun Avenue West, Zhucun street, Zengcheng District, Guangzhou, Guangdong 511300 Patentee after: CHINA ELECTRONIC PRODUCT RELIABILITY AND ENVIRONMENTAL TESTING Research Institute (THE FIFTH ELECTRONIC Research Institute OF MIIT)(CEPREI LABORATORY)) Address before: 510610 No. 110 Zhuang Road, Tianhe District, Guangdong, Guangzhou, Dongguan Patentee before: The 5th Research Institute of the Electronics Ministry of Information Industry |