確定防滑剎車控制裝置低溫故障分布的方法
【專利摘要】一種確定防滑剎車控制裝置低溫故障分布的方法，隨機(jī)抽取防滑剎車控制裝置中的元器件進(jìn)行低溫故障測試，根據(jù)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，根據(jù)計算結(jié)果確定元器件的低溫故障分布，作為工程中選擇故障分布公式的依據(jù)，消除現(xiàn)有技術(shù)帶來的誤差和資源消耗。本發(fā)明確定采用威布爾分布評估防滑剎車控制裝置的低溫故障，證明防滑剎車控制裝置的故障是耗損故障，糾正了現(xiàn)有技術(shù)中將耗損故障作為偶然故障處理的錯誤，以及在障原因、故障機(jī)理方面產(chǎn)生誤差。
【專利說明】
確定防滑剎車控制裝置低溫故障分布的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及民用運(yùn)輸類飛機(jī)電子產(chǎn)品的低溫故障分析領(lǐng)域，具體是一種確定防滑 剎車控制裝置低溫故障分布的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行電子產(chǎn)品的可靠性預(yù)計時，默認(rèn)電子產(chǎn)品的故障服從指數(shù)分布，不 管是什么故障模式，都這樣處理。
[0003] 防滑剎車控制裝置是飛機(jī)電子防滑剎車系統(tǒng)中的附件，由飛機(jī)提供電源，接收機(jī) 輪速度傳感器感受的機(jī)輪轉(zhuǎn)速變化電信號，防滑剎車控制裝置根據(jù)該電信號進(jìn)行著陸防滑 剎車過程中的剎車壓力控制。該防滑剎車控制裝置能夠完成正常著落防滑剎車控制，起飛 線剎車控制，車輪間保護(hù)控制，接地保護(hù)控制，起落架收上后的機(jī)輪止轉(zhuǎn)剎車功能。
[0004] 國外現(xiàn)狀：
[0005] 國外一直采用指數(shù)分布進(jìn)行電子產(chǎn)品的故障率預(yù)計，采用的標(biāo)準(zhǔn)有：美國標(biāo)準(zhǔn) MIL - HDBK - 217F《電子設(shè)備可靠性預(yù)計手冊》，該手冊中有兩種電子設(shè)備的故障率預(yù)計方 法。
[0006] 1)元器件計數(shù)法
[0007] 元器件計數(shù)法采用電子元器件的基本故障率進(jìn)行電子設(shè)備的故障率預(yù)計，在電子 設(shè)備研制過程中采用，故障分布確定為指數(shù)分布。元器件計數(shù)法的數(shù)學(xué)模型為：
[0009] 式中：
[0010] AEQUIP:電子設(shè)備的故障率;故障率X106 1/h;
[0011] Ag:電子元器件的基本故障率;故障率X10-6 1/h;
[0012]叫:第丨種電子元器件的質(zhì)量系數(shù)；
[0013] &:第i種電子元器件的數(shù)量；
[0014] n:設(shè)備所用電子元器件的種類數(shù)。
[0015] 采用（1)式計算電子設(shè)備的故障率，由于按指數(shù)分布處理，電子設(shè)備的平均故障間 隔時間MTBF計算方法為：
[0016] MTBF = 1AeQUip (2)
[0017]采用（2)式計算電子設(shè)備的平均故障間隔時間MTBF。
[0018] 在(1)式中電子設(shè)備的故障率僅考慮質(zhì)量系數(shù)，未考慮環(huán)境和工作電應(yīng)力的影響。
[0019] 2)元器件應(yīng)力法
[0020] 與模型（1)不同，不直接計算電子設(shè)備的故障率，而是對每一種元器件建立具體的 計算模型，不同種類的元器件建立不同種類的計算模型，在模型中綜合考慮質(zhì)量系數(shù)、電應(yīng) 力系數(shù)、環(huán)境系數(shù)，以CMOS電路為例的故障率計算模型：
[0021 ]入p = AbdJTmfG冗 T"CD+入BP"E冗 Q"PT+入E0S (3)
[0022]式（3)中：
[0023] Ap:該CMOS電路的工作故障率；
[0024] ABD:該CMOS電路的基本故障率；
[0025] JiMFG:該CMOS電路的制造工藝系數(shù)；
[0026] jit:該CMOS電路的溫度系數(shù)；
[0027] JiCD:該CMOS電路的復(fù)雜系數(shù)；
[0028] JIE:該CMOS電路的使用環(huán)境系數(shù)；
[0029] JiQ:該CMOS電路的質(zhì)量系數(shù)；
[0030] 3tPT:該CMOS電路的封裝類型系數(shù)；
[0031] AEQS:該CMOS電路的過載故障率。
[0032]在MIL - HDBK - 217F標(biāo)準(zhǔn)中有不同元器件的故障率計算模型，將該設(shè)備中的所有 電子元器件均按照MIL-HDBK-217F標(biāo)準(zhǔn)確定的模型計算在工作狀態(tài)下和環(huán)境條件下的故 障率，計算完成后，將所有電子元器件的故障率累加，就得到了該電子設(shè)備的故障率。
[0033 ]該故障率是基本故障率，未對故障原因進(jìn)行區(qū)分。
[0034]國內(nèi)現(xiàn)狀：
[0035]國內(nèi)可靠性工作起步較晚，一直參照國外的可靠性工作經(jīng)驗開展相應(yīng)工作。國內(nèi) 也采用指數(shù)分布進(jìn)行電子產(chǎn)品的故障分析、故障率預(yù)計，采用的標(biāo)準(zhǔn)有:GJB/Z299C《電子設(shè) 備可靠性預(yù)計手冊》，該手冊中有兩種電子設(shè)備的故障率預(yù)計方法：
[0036] 1)元器件計數(shù)法
[0037]在GJB/Z299C中，元器件計數(shù)法采用電子元器件的基本故障率進(jìn)行電子設(shè)備的故 障率預(yù)計，這種方法在電子設(shè)備研制過程中采用，故障分布函數(shù)為指數(shù)分布。元器件計數(shù)法 的數(shù)學(xué)模型為：
[0039]式中：
[0040] Acs:電子設(shè)備的故障率;故障率X1(T6 1/h;
[0041] ACi:第i種電子元器件的通用故障率;故障率X1(T6 1/h;
[0042]坤1:第i種電子元器件的通用質(zhì)量系數(shù)；
[0043] Ni:第i種電子元器件的數(shù)量；
[0044] n:設(shè)備所用電子元器件的種類數(shù)。
[0045] 在(4)式中電子設(shè)備的故障率僅考慮質(zhì)量系數(shù)，未考慮環(huán)境和工作電應(yīng)力的影響。
[0046] 采用(4)式計算電子設(shè)備的故障率，由于按指數(shù)分布處理，電子設(shè)備的平均故障間 隔時間MTBF計算方法為：
[0047] MTBF = 1Ags (5)
[0048]采用（5)式計算電子設(shè)備的平均故障間隔時間MTBF。
[0049] 2)元器件應(yīng)力法
[0050] 在GJB/Z299C中，與模型(4)不同，不直接計算電子設(shè)備的故障率，而是對每一種元 器件建立計算模型，不同種類的元器件建立不同種類的計算模型，在模型中綜合考慮質(zhì)量 系數(shù)、電應(yīng)力系數(shù)、環(huán)境系數(shù)，以單片數(shù)字電路為例的故障率計算模型為例：
[0051] Ap = JIQ [ Ci3Tt3Tv+ (C2+C3) JlE ] JlL (6)
[0052] 式（3)中：
[0053] Ap:該單片數(shù)字電路的工作故障率；
[0054] JIQ:該單片數(shù)字電路的質(zhì)量系數(shù)；
[0055] C1:單片數(shù)字電路復(fù)雜度故障率；
[0056]町:單片數(shù)字電路溫度應(yīng)力系數(shù)；
[0057]聊:單片數(shù)字電路電壓應(yīng)力系數(shù)；
[0058] C2:單片數(shù)字電路電路復(fù)雜度故障率；
[0059] C3:單片數(shù)字電路封裝復(fù)雜度故障率；
[0060] JIE:該單片數(shù)字電路的使用環(huán)境系數(shù)；
[0061] A:該單片數(shù)字電路的成熟系數(shù)；
[0062]在GJB/Z299C標(biāo)準(zhǔn)中有不同元器件的故障率計算模型，將該設(shè)備中的所有電子元 器件均按照GJB/Z299C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的模型計算在工作狀態(tài)下和環(huán)境條件下的故障率，計算完 成后，按照電子設(shè)備的故障服從指數(shù)分布，將所有電子元器件的故障率累加，就得到了該電 子設(shè)備的故障率。
[0063] 該故障率是基本故障率，未對故障原因進(jìn)行區(qū)分。
[0064] 國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)的共同特點(diǎn)是：
[0065] 1)元器件計數(shù)法在研制初期缺少使用環(huán)境要求的條件下，粗略估計電子設(shè)備的故 障率，按照電子設(shè)備的故障服從指數(shù)分布；
[0066] 2)元器件應(yīng)力法在已知使用環(huán)境要求和工作電應(yīng)力的條件下計算電子設(shè)備的故 障率，且假設(shè)電子設(shè)備的故障服從指數(shù)分布；
[0067] 3)可靠性預(yù)計模型沒有區(qū)分故障原因。
[0068] 國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)的共同特點(diǎn)是將電子元器件的故障按照指數(shù)分布處理，且都頒布 了標(biāo)準(zhǔn)。
[0069] 現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)收集了大量的電子元器件故障率數(shù)據(jù)，利用手冊數(shù) 據(jù)和指數(shù)分布處理工程問題非常方便。
[0070] 現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)：
[0071] 1)大量的試驗和使用數(shù)據(jù)證明，電子元器件的故障并不一定服從指數(shù)分布，在不 服從指數(shù)分布的情況下，用指數(shù)分步進(jìn)行處理就帶來很大誤差；
[0072] 2)在進(jìn)行故障預(yù)計的過程中，未進(jìn)行故障原因區(qū)分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0073] 為克服現(xiàn)技術(shù)采用指數(shù)分布分析電子產(chǎn)品的故障存在很大誤差、且未區(qū)分故障原 因的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種確定防滑剎車控制裝置低溫故障分布的方法。
[0074]本發(fā)明的具體過程是：
[0075] 步驟1，確定電子元器件的低溫故障分布測試方案
[0076] 第一步，確定元器件低溫抽樣測試的種類
[0077] 以半導(dǎo)體分立元器件作為低溫測試樣件，抽取三極管進(jìn)行低溫故障分布測試。 [0078]第二步，隨機(jī)抽取同型號多個3AX31B三極管作為試驗樣件；各三極管的使用溫度 范圍是：_55°C~125°C〇
[0079] 第三步，進(jìn)行3AX31B三極管低溫故障分布測試
[0080]首先確定3AX31B三極管低溫故障原因；
[0081] 其次，根據(jù)低溫故障原因確定環(huán)境試驗箱的溫度為-55°C。將環(huán)境試驗箱的溫度降 到-55°C并恒溫，然后同時將各3AX31B三極管放進(jìn)低溫試驗箱，通電工作條件下進(jìn)行測試。 測試條件為:施加共基極集電極-基極直流電壓-6V，進(jìn)行到各3AX31B三極管全部發(fā)生低溫 故障時測試結(jié)束。
[0082] 第四步，確定累積失效概率計算公式
[0083] 在樣本數(shù)小于50個的條件下，通過近似中位秩公式（15)計算累積失效概率。
[0085]公式（15)中TdU)是試驗中元器件的累積失效概率；i是第i個失效的元器件； 0.32和0.36均為公式中的常數(shù);n是試驗元器件的總數(shù)。
[0086]第五步，對威布爾分布公式進(jìn)行線性化處理
[0087]當(dāng)該3AX31B三極管的低溫故障分布測試數(shù)據(jù)回歸分析相對于威布爾分布線性相 關(guān)系數(shù)r小于0.9時，該3AX31B三極管的低溫故障試驗數(shù)據(jù)與威布爾分布擬合不好，對該 3AX31B三極管的低溫故障試驗數(shù)據(jù)采用正態(tài)分布重新計算。
[0088]列出威布爾分布數(shù)學(xué)式：
[0091] 式中：
[0092] t為時間;m為威布爾分布的形狀參數(shù)，m值的大小表不故障分布的分散程度；to為 尺度參數(shù)，縮小和放大分布函數(shù)坐標(biāo)尺度的作用;F n (t)是威布爾分布的累積失效函數(shù)。
[0093] 對式(7)等號兩邊取兩次以e為底的自然對數(shù)線性化處理，得到(8)式：
[0094]
[0095] 列線性方程:y = bx+a (9)
[0096] (9)式是解析幾何中常用的線性方程，y為bx+a的函數(shù)，a為x = 0時方程(9)在y軸上 的截距，b為系數(shù)。
[0097]依據(jù)對(9)式對(8)式進(jìn)行變量轉(zhuǎn)換：
[0098]
[0099] In是自然對數(shù)符號。[0100]至此，完成了分布函數(shù)的線性化處理，具備在雙對數(shù)坐標(biāo)系中對三極管的低溫測 試數(shù)據(jù)進(jìn)行計算的條件。
[0101]第六步，確定截距a、系數(shù)b和相關(guān)系數(shù)r:
[0102]采用最小二乘法確定截距a、系數(shù)b，定義a為x = 0時方程(9)在y軸上的截距，b為系 數(shù)。根據(jù)式(9)、（10)，采用工程數(shù)學(xué)中的最小二乘法確定回歸系數(shù)8、13的計算公式為：
[0104] 工程中，/知的值等于b。麻為威布爾分布的形狀參數(shù)m的估計值。
[0105] x = 0時方程(9)在y軸上截距a的計算公式為：
[0106] a - y-bx (12)
[0107] 威布爾分布的尺度參數(shù)t的計算公式為：
[0109]通過公式(14)確定相關(guān)系數(shù)r:
[0111] 在威布爾分布雙對數(shù)坐標(biāo)系中計算三極管的低溫故障數(shù)據(jù)，若服從威布爾分布， 計算結(jié)束;若不服從威布爾分布，則重新在正態(tài)分布的雙對數(shù)坐標(biāo)系中計算三極管的低溫 故障數(shù)據(jù);若不服從正態(tài)分布，則該三極管的研制質(zhì)量存在隱患，應(yīng)在進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)后重新 進(jìn)行低溫故障分布測試和計算。
[0112] 步驟2,對三極管進(jìn)行低溫故障分布測試
[0113] 按照步驟1確定的測試方案，進(jìn)行各3AX31B三極管的低溫故障分布測試，測試進(jìn)行 到各3AX31B三極管全部失效時結(jié)束。得到各3AX31B三極管的低溫故障分布測試數(shù)據(jù)。
[0114] 所述各3AX31B三極管的低溫故障分布測試過程是：
[0115] 1)將溫度箱的溫度降到_55°C;
[0116] 2)將各3AX31B三極管放進(jìn)溫度箱并關(guān)閉箱門，施加共基極集電極-基極直流電壓-6V，使各3AX31B三極管都通電工作；
[0117] 3)當(dāng)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)hFE小于等于10時確定為該三極管發(fā)生低溫故障， 測試結(jié)束。
[0118] 步驟3,對各3AX31B三極管的低溫故障分布分布測試數(shù)據(jù)進(jìn)行計算
[0119] 根據(jù)步驟2測試得到的各3AX31B三極管的低溫故障數(shù)據(jù)，對這各測試數(shù)據(jù)進(jìn)行計 算，確定低溫測試數(shù)據(jù)的故障分布。
[0120]根據(jù)各3AX31B三極管的低溫故障分布測試數(shù)據(jù)列出最小二乘法計算表。
[0121 ]所述最小二乘法的回歸計算表的填寫過程為：
[0122]第一列為^，具體為各三極管的低溫故障時間數(shù)據(jù)，按照測試數(shù)據(jù)由小到大的原 則在表1中排為同1列;第二列為通過近似中位秩公式得到第三列為1此，即&第 四列為yi，即lnlnl/l-Fn(ti);第五列填寫巧-L第六列填寫第七列填寫乃-h第 八列填寫()」;第九列填寫_(; - _r)(乃-_y)。
[0123] 其中：
[0124] lnt是對測試時間取對數(shù)，在線性方程(9)、（10)中用Xl表示;Xl是雙對數(shù)坐標(biāo)系中 的橫軸，i = l，2,3......n，表示第i個元器件發(fā)生故障的時間；
[0125] lnlnl/l_Fn(ti)是對l/l_Fn(ti)取兩次對數(shù)，在線性方程（12)中采用yi表示;其中 FjtO是故障時間的累積失效函數(shù)，取兩次對數(shù)的工程含義是對威布爾分布公式進(jìn)行線性 化處理，i = 1，2，3……n，表示第i個元器件發(fā)生故障的時間；
[0126] x,_-x、乃是（14)式中的計算部分，（14)式用于計算相關(guān)系數(shù)r，根據(jù)相關(guān)系數(shù)r 確定各3AX31B三極管的低溫故障數(shù)據(jù)是否服從威布爾分布。
[0127] 各3AX31B三極管的測試數(shù)據(jù)按照最小二乘法計算方法，計算后全部填入所述最小 二乘法的回歸計算表。
[0128] 步驟4,確定3AX31B三極管的低溫故障分布
[0129] 根據(jù)對3AX31B三極管低溫故障測試數(shù)據(jù)的威布爾分布回歸計算結(jié)果，若3AX31B三 極管的低溫故障服從威布爾分布，計算結(jié)束。
[0130] 若經(jīng)計算不服從威布爾分布，則應(yīng)重新按照正態(tài)分布計算，若服從正態(tài)分布，計算 結(jié)束。
[0131] 若經(jīng)計算不服從正態(tài)分布，則應(yīng)對該3AX31B三極管進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)，改進(jìn)后重新進(jìn) 行計算，直至確定3AX31B三極管服從的概率分布，計算結(jié)束。
[0132] 本發(fā)明隨機(jī)抽取防滑剎車控制裝置中的元器件進(jìn)行低溫故障測試，根據(jù)測試數(shù)據(jù) 進(jìn)行計算，根據(jù)計算結(jié)果確定元器件的低溫故障分布，作為工程中選擇故障分布公式的依 據(jù)，消除現(xiàn)有技術(shù)帶來的誤差和資源消耗。
[0133] 由于電子產(chǎn)品是在低溫條件下發(fā)生的故障，因此制定低溫測試方案，采用數(shù)理統(tǒng) 計中的抽樣方法，用樣件的低溫測試數(shù)據(jù)代表車防滑控制盒的低溫測試數(shù)據(jù)，對取得的低 溫故障測試數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得到電子產(chǎn)品的低溫故障分布。
[0134] 由于防滑剎車控制裝置的低溫故障是元器件發(fā)生的，本發(fā)明抽取該控制盒的元器 件進(jìn)行低溫故障測試。
[0135] 本發(fā)明確定了現(xiàn)有國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)采用指數(shù)分布進(jìn)行電子產(chǎn)品故障率預(yù)計的方法與 工程現(xiàn)實不符，當(dāng)電子產(chǎn)品設(shè)計要求預(yù)計高精度的故障率時，應(yīng)選擇采用其他精度高的概 率分布公式，使可靠性預(yù)計數(shù)據(jù)的精度達(dá)到設(shè)計要求。
[0136] 為證明本發(fā)明的效果，本發(fā)明對一組分別采用威布爾分布和指數(shù)分布計算在-55 °C條件下測試1000h的瞬時故障率數(shù)據(jù)，計算結(jié)果相差1.2257X 109倍，證明本發(fā)明提出的 根據(jù)使用要求確定故障分布的方法符合工程現(xiàn)實，避免由于計算誤差帶來的損失;證明本 發(fā)明效果的計算過程為：
[0137] 第一步，采用指數(shù)分布計算該3AX31B三極管在-55°C條件下測試1000h的故障率
[0138] 當(dāng)威布爾分布公式的位置參數(shù)為零，形狀參數(shù)為1時就等于指數(shù)分布。3AX31B三極 管使用到l〇〇〇h的故障率為：
[0140] 第二步，采用威布爾分布計算該三極管在_55°C試驗lOOOh的故障率
[0141] 本發(fā)明實施例通過低溫測試已經(jīng)證明，該三極管的形狀參數(shù)m=3.6961，威布爾分 布的位置參數(shù)為零，三極管使用到l〇〇〇h的故障率為：
[0143] 第三步，瞬時故障率計算對比
[0144] 產(chǎn)品的故障率分有瞬時故障率和恒定故障率之分，在恒定故障率的條件下，故障 率為常數(shù)。本發(fā)明故障率的大小是時間的函數(shù)，因此在進(jìn)行故障率比較時，在相同的時間點(diǎn) 上進(jìn)行故障率大小的比較，是瞬時故障率。
[0146] 即在使用1000h的條件下，采用威布爾分布計算得到的故障率是指數(shù)分布的 1.2257 X 109倍，采用指數(shù)分布得到的故障率與產(chǎn)品實際的故障率相差大，不宜作為精確計 算方法。
[0147] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明取得的有益效果為：
[0148] 采用本發(fā)明技術(shù)進(jìn)行防滑剎車控制裝置的故障分布計算，得到了該防滑剎車控制 裝置低溫故障的威布爾分布參數(shù)，形狀參數(shù)的具體數(shù)值為3.6961，是大于1的數(shù)，不服從指 數(shù)分布。確定了在對防滑剎車控制裝置的低溫故障分布參數(shù)進(jìn)行分析時，采用威布爾分布 預(yù)計防滑剎車控制裝置的可靠性指標(biāo)，能夠得到平均故障前時間。
[0149] 本發(fā)明和現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)方法實施效果的綜合比較：
[0150] 1、現(xiàn)有國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)采用指數(shù)分布進(jìn)行電子產(chǎn)品的可靠性預(yù)計，指數(shù)分布的故障率 為常數(shù)，不適用于計算電子產(chǎn)品低溫耗損故障的公式。
[0151] 2、采用本發(fā)明確定的威布爾分布進(jìn)行可靠性預(yù)計工作，能夠提高電子產(chǎn)品的可靠 性預(yù)計值與實際的可靠性指標(biāo)的符合程度；
[0152] 3、本發(fā)明確定采用威布爾分布計算防滑剎車控制裝置的低溫故障分布，測試數(shù)據(jù) 證明防滑剎車控制裝置的故障不是偶然故障，而是耗損故障。在可靠性工程領(lǐng)域產(chǎn)品的故 障分為:早期故障、偶然故障、耗損故障，早期故障指使用初期出現(xiàn)的故障，偶然故障指偶然 因素引起的故障。耗損故障指磨損、老化、腐蝕、疲勞等物理化學(xué)原因引起的故障?，F(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn) 將電子產(chǎn)品的耗損故障作為偶然故障處理，在故障數(shù)據(jù)計算中產(chǎn)生誤差，本發(fā)明的效果是 糾正了這種差錯。
【具體實施方式】
[0153] 實施例1
[0154] 本實施例以一種飛機(jī)防滑剎車控制裝置為例，確定該防滑剎車控制裝置的低溫故 障分布。
[0155] 該防滑剎車控制裝置的低溫故障由電子元器件的低溫故障引起，因此，確定該防 滑剎車控制裝置的低溫故障分布就是確定組成該防滑剎車控制裝置電子元器件的低溫故 障分布。確定所有電子元器件低溫故障分布的測試時間長，費(fèi)用高，在工程中也沒有將全部 電子元器件進(jìn)行故障分布測試的先例。本實施例依據(jù)數(shù)理統(tǒng)計原理，采用抽樣的方法確定 防滑剎車控制裝置的低溫故障分布，就是用子樣的故障分布表示母體的故障分布，子樣指 進(jìn)行低溫測試的元器件，母體指防滑剎車控制裝置。
[0156] 常用的故障分布有：
[0157] 1)指數(shù)分布，故障率為恒定型，這是美國標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-217F、中國標(biāo)準(zhǔn)GJB299采用 的故障分布;指數(shù)分布是概率論與數(shù)理統(tǒng)計中的一種常用分布。
[0158] 2)正態(tài)分布，故障率為時間的增函數(shù)，適用于老化、腐蝕、磨損、疲勞耗損原因引起 的故障，正態(tài)分布有方差和均值兩個參數(shù)。
[0159] 3)威布爾分布，故障率為時間的增函數(shù)，適用于老化、腐蝕、磨損、疲勞耗損原因引 起的故障，威布爾分布有形狀參數(shù)m、尺度參數(shù)to、位置參數(shù)y三個參數(shù)。
[0160] 本實施例根據(jù)電子元器件的低溫故障為機(jī)械故障，首先假設(shè)其故障服從威布爾分 布，并進(jìn)行電子元器件的低溫故障分布測試，根據(jù)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸分析，若線性回歸 分析結(jié)果服從威布爾分布，線性回歸分析結(jié)束。若線性回歸分析不服從威布爾分布，則重新 進(jìn)行線性回歸分析，直至得到所服從的故障分布?；貧w分析前應(yīng)對威布爾分布公式進(jìn)行線 性化處理，線性化處理后的分析稱為線性回歸分析。
[0161] 本實施例采用的"分布"是一個來自概率論與數(shù)理統(tǒng)計的常用術(shù)語，含義是任何一 個隨機(jī)變量都用概率分布的形式表示，說明示例：同一類產(chǎn)品早期發(fā)生的故障少，達(dá)到長壽 命的也少，壽命集中在平均值附近的居多，使用時間是自變量，函數(shù)值的大小是因變量，統(tǒng) 稱為故障的密度函數(shù)。常用耗損故障的概率分布有正態(tài)分布、威布爾分布，分布的物理含義 是廣品的壽命不是確定值，而是隨機(jī)變量，在該廣品失效前只能預(yù)計該廣品可能的失效時 間范圍，而不能確定該產(chǎn)品準(zhǔn)確的失效時間。
[0162] 步驟1，確定電子元器件的低溫故障分布測試方案
[0163] 第一步，確定元器件低溫抽樣測試的種類
[0164] 現(xiàn)有元器件分為半導(dǎo)體分立元器件、半導(dǎo)體集成元器件兩大類，分立、集成的制造 方式根據(jù)設(shè)計用途確定，和元器件的低溫故障原因無關(guān)，在低溫條件作用下，分立、集成元 器件都會發(fā)生故障，故障原因同為低溫引起的材料性能飄移，嚴(yán)重時發(fā)生故障，這是半導(dǎo)體 材料的物理屬性。所以，抽樣取分立元器件還是集成器件不影響故障分布的測試效果。本發(fā) 明選擇半導(dǎo)體分立元器件作為低溫測試樣件。
[0165] 在防滑剎車控制裝置的元器件中，在低溫條件下出現(xiàn)故障的是三極管，當(dāng)三極管 出現(xiàn)低溫故障時，防滑剎車控制裝置在低溫條件下不能正常工作。
[0166] 在半導(dǎo)體分立元器件中，按照隨機(jī)抽樣原則抽取三極管進(jìn)行低溫故障分布測試。
[0167] 第二步，隨機(jī)抽取同型號4個3AX31B三極管作為試驗樣件
[0168] 為了提高所述3AX31B三極管低溫分布參數(shù)計算結(jié)果的精度，隨機(jī)從同批次三極管 中抽取四個作為測試樣件，各三極管的使用溫度范圍是:-55°C~125°C，即所述各3AX31B三 極管在-55 °C~125 °C的范圍內(nèi)都能夠正常工作，是該種類3AX31B三極管出廠檢驗的合格判 據(jù)之一。根據(jù)線性回歸分析原理，在平面上二點(diǎn)確定一條直線，工程意義是最少抽取二個三 極管，在原理上二個3AX31B三極管的低溫故障數(shù)據(jù)就能夠確定該3AX31B三極管的低溫故障 分布。但是，由于元器件制造過程中不可避免產(chǎn)生偏差，為了提高故障測試的精度，將抽取 樣件的數(shù)量增加一倍，共抽取四個三極管進(jìn)行低溫故障分布測試。
[0169] 抽取三極管的型號是：3AX31B，其中3表示三極管;A表示PNP型鍺材料低頻小功率 管;31、B:均為序號。該三極管發(fā)射極開路、集電極-基極反向截止電流I?小于等于10減，基 極開路、集電極-發(fā)射極反向截止電流I?小于等于750iiA，V CE(sat):共發(fā)射極反向飽和電壓 小于等于〇.65V;hFE:共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)為50~150。
[0170] 第三步，進(jìn)行3AX31B三極管低溫故障分布測試
[0171] 本步驟的測試方案屬于子樣的測試方案，因為將所有元器件進(jìn)行低溫故障測試費(fèi) 用高，時間長。因此采用數(shù)理統(tǒng)計抽樣測試的方案，用所抽取元器件的低溫故障分布代表防 滑剎車控制裝置的低溫故障分布，因為元器件的材料同為半導(dǎo)體，同為低溫條件作用下發(fā) 生的故障。在防滑剎車控制裝置的元器件中，在低溫條件下出現(xiàn)故障的是三極管，抽取三極 管作為低溫測試的元器件。
[0172] 首先確定3AX31B三極管低溫故障原因，包括：
[0173] 1)低溫條件下熱載流子效應(yīng)加劇，放大系數(shù)急劇下降，性能飄移，嚴(yán)重時發(fā)生低溫 故障；
[0174] 2)低溫焊點(diǎn)開裂；
[0175] 3)低溫凝露發(fā)生擊穿或短路；
[0176] 4)低溫管腳脆斷。
[0177] 其次，根據(jù)低溫故障原因確定環(huán)境試驗箱的溫度為_55°C。將環(huán)境試驗箱的溫度降 到-55°C并恒溫，然后同時將各3AX31B三極管放進(jìn)低溫試驗箱，通電工作條件下進(jìn)行測試。 測試條件為:施加共基極集電極-基極直流電壓-6V，進(jìn)行到4個3AX31B三極管全部發(fā)生低溫 故障時測試結(jié)束。
[0178] 第四步，確定累積失效概率計算公式
[0179] 在樣本數(shù)小于50個的條件下，通過近似中位秩公式計算累積失效概率。
[0180] 近似中位秩公式：
[0181] 在所述近似中位秩公式(15)中：
[0182] Fn(ti):試驗中元器件的累積失效概率；
[0183] i:第i個失效的元器件;本實施例中，i = l~4;
[0184] 0.32:公式中的常數(shù)；
[0185] 0.36:公式中的常數(shù)。
[0186] n:試驗元器件的總數(shù)，在本實施例中n = 4。
[0187] 第五步，對威布爾分布公式進(jìn)行線性化處理
[0188] 因為本發(fā)明列出的公式(7)為非線性，該公式是概率論與數(shù)理統(tǒng)計中的公式，不能 直接進(jìn)行回歸分析，因此需要進(jìn)行線性化處理。線性化處理的對象是威布爾公式。
[0189] 經(jīng)線性化后的威布爾公式，用于進(jìn)行3AX31B三極管的低溫故障測試數(shù)據(jù)的回歸分 析。3AX31B三級管是從該防滑剎車控制裝置抽取進(jìn)行低溫故障分布測試的元器件。
[0190] 本發(fā)明確定在分析過程中，當(dāng)對3AX31B三極管的低溫故障測試數(shù)據(jù)回歸分析相對 于威布爾分布的線性相關(guān)系數(shù)r大于等于0.9時，這些數(shù)據(jù)與威布爾分布的線性相關(guān)好，并 且線性相關(guān)系數(shù)r越大測試數(shù)據(jù)與威布爾分布的擬合程度越好。
[0191] 本發(fā)明確定，當(dāng)該3AX31B三極管的低溫故障分布測試數(shù)據(jù)回歸分析相對于威布爾 分布線性相關(guān)系數(shù)r小于0.9時，就認(rèn)為該3AX31B三極管的低溫故障試驗數(shù)據(jù)與威布爾分布 擬合不好，對該3AX31B三極管的低溫故障試驗數(shù)據(jù)采用正態(tài)分布重新計算。
[0192] 若采用正態(tài)分布對該3AX31B三極管的低溫故障測試數(shù)據(jù)回歸分析結(jié)果，線性相關(guān) 系數(shù)也小于0.9，則該批產(chǎn)品質(zhì)量一致性不好，應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)，改進(jìn)后重新進(jìn)行該3AX31B 三極管的低溫測試和故障數(shù)據(jù)的計算工作。
[0193] 列出威布爾分布數(shù)學(xué)式：
[0195] 式中：
[0196] t為時間;m為威布爾分布的形狀參數(shù)，m值的大小表不故障分布的分散程度；to為 尺度參數(shù)，縮小和放大分布函數(shù)坐標(biāo)尺度的作用;F n (t)是威布爾分布的累積失效函數(shù)。
[0197] 根據(jù)式(7)等號兩邊取兩次自然對數(shù)線性化處理，自然對數(shù)是以e為底的對數(shù)，得 到(8)式：
[0198]
[0199] 列線性方程:y = bx+a (9)
[0200] (9)式是解析幾何中常用的線性方程，y為bx+a的函數(shù)，a為x = 0時方程在y軸上的 截距，b為系數(shù)。
[0201] 依據(jù)對(9)式對(8)式進(jìn)行變量轉(zhuǎn)換：
[0202]
[0203] In是自然對數(shù)符號，自然對數(shù)是以e為底的對數(shù)。
[0204] 至此，完成了分布函數(shù)的線性化處理，具備在雙對數(shù)坐標(biāo)系中對三極管的低溫測 試數(shù)據(jù)進(jìn)行計算的條件。
[0205] 第六步，確定截距a、系數(shù)b和相關(guān)系數(shù)r。
[0206] 在完成（10)式的變量轉(zhuǎn)化后，線性方程(9)中a、b的物理意義是使三極管低溫測試 數(shù)據(jù)在威布爾分布雙對數(shù)坐標(biāo)系中的數(shù)據(jù)點(diǎn)與線性方程(9)所確定的回歸直線距離最小， 計算精度最高。
[0207] 因為本發(fā)明是在假設(shè)三極管的低溫測試數(shù)據(jù)服從威布爾分布的條件下完成計算 過程的，最小二乘法具有判別測試數(shù)據(jù)是否服從威布爾分布的功能，當(dāng)相關(guān)系數(shù)r大于等于 0.9時，三極管的低溫測試數(shù)據(jù)與回歸直線的符合性好，三極管的低溫測試數(shù)據(jù)服從威布爾 分布；當(dāng)相關(guān)系數(shù)r小于0.9時，三極管的低溫測試數(shù)據(jù)與回歸直線的符合性不好，三極管的 低溫測試數(shù)據(jù)不服從威布爾分布;在三極管的低溫測試數(shù)據(jù)不服從威布爾分布的條件下， 應(yīng)采用正態(tài)分布重新計算三極管的低溫測試數(shù)據(jù)。
[0208]根據(jù)雙對數(shù)坐標(biāo)系的原理，按照線性方程中{x，y}的對應(yīng)關(guān)系，在雙對數(shù)坐標(biāo)系中 相應(yīng)列出試驗數(shù)據(jù)
，i = 1，2，3，4。根據(jù)式（10)，采用工程數(shù)學(xué)的最 小二乘法確定b:
[0210]工程中，南的值等于b的值。兩為威布爾分布的形狀參數(shù)m的估計值；
[0211 ] x = 0時方程(9)在y軸上截距a的計算公式為：
[0212] a = y^-bx (12)
[0213] 尺度參數(shù)t的估計值為：
[0215] (13)式中右為t的估計值，用|表示針對尺度參數(shù)t進(jìn)行計算后的估計值。e是自然 對數(shù)中的e，在最小二乘法計算過程中，采用(7)式兩邊取自然對數(shù)的方法進(jìn)行線性化處理。
[0216] 本發(fā)明中相關(guān)系數(shù)r:
[0218] 至此，所確定的該防滑剎車控制裝置電子元器件低溫故障測試方案包括下列內(nèi) 容：
[0219] 1)抽檢測試的元器件種類為3AX31B三極管；
[0220] 2)抽檢測試的3AX31B三極管數(shù)量為4個；
[0221] 3)測試結(jié)束的條件是3AX31B 4個三極管全部發(fā)生低溫故障；
[0222] 4)選取累積失效計算公式為近似中位秩公式；
[0223] 5)在威布爾分布雙對數(shù)坐標(biāo)系中計算三極管的低溫故障數(shù)據(jù)，若服從威布爾分 布，計算結(jié)束;若不服從威布爾分布，則重新在正態(tài)分布的雙對數(shù)坐標(biāo)系中計算三極管的低 溫故障數(shù)據(jù);若不服從正態(tài)分布，則該三極管的研制質(zhì)量存在隱患，應(yīng)在進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)后重 新進(jìn)行低溫故障分布測試和計算。
[0224] 步驟2,對三極管進(jìn)行低溫故障分布測試
[0225] 按照本發(fā)明步驟1確定的測試方案，進(jìn)行4個3AX31B三極管的低溫故障分布測試， 測試進(jìn)行到4個3AX31B三極管全部失效時結(jié)束。
[0226] 4個3AX31B三極管的低溫故障分布測試過程是：
[0227] 1)將溫度箱的溫度降到_55°C;
[0228] 2)將4個3AX31B三極管放進(jìn)溫度箱并關(guān)閉箱門，施加共基極集電極-基極直流電 壓-6V，使4個3AX31B三極管都同時通電工作；
[0229] 3)當(dāng)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)hFE小于等于10時確定為該三極管發(fā)生低溫故障， 測試結(jié)束。
[0230] 經(jīng)測試，4個三極管試驗的試驗發(fā)生故障的時間分別為：3840h，4320h，4560h， 6480h〇
[0231] 步驟3,對4個3AX31B三極管的低溫故障分布測試數(shù)據(jù)進(jìn)行計算
[0232] 根據(jù)本發(fā)明步驟2測試得到的4個3AX31B三極管的低溫故障數(shù)據(jù)，本步驟對這4個 測試數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，確定低溫測試數(shù)據(jù)的故障分布。
[0233]根據(jù)4個3AX31B三極管的低溫故障分布測試數(shù)據(jù)列出最小二乘法計算表。
[0234] 為了方便計算，本發(fā)明列出最小二乘法的回歸計算表，見表1。填寫過程為：
[0235] 第一列為^，具體為4個三極管的低溫故障時間數(shù)據(jù)，按照測試數(shù)據(jù)由小到大的原 則在表1中排為同1列;第二列為通過近似中位秩公式計算得到的Fdt);第三列為1此，即 叉 1;第四列為71，即1111111/卜?11(衍）；第五列填寫;^-乙第六列填寫(.\-；^ ;第七列填寫 只:-7 ;第八列填寫-_V )2;第九列填寫(％ -)B
[0236] 其中dnt是對測試時間取對數(shù)，在線性方程(9)、（10)中用^表示;^是雙對數(shù)坐 標(biāo)系中的橫軸；
[0237] lnlnl/l_Fn(ti)是對l/l_Fn(ti)取兩次對數(shù)，在線性方程（12)中采用yi表示;其中 FjtO是故障時間的累積失效函數(shù)，取兩次對數(shù)的工程含義是對威布爾分布公式進(jìn)行線性 化處理；
[0238] .V-I、是（14)式中的計算部分，（14)式用于計算相關(guān)系數(shù)r，根據(jù)相關(guān)系數(shù) r確定4個3AX31B三極管的低溫故障數(shù)據(jù)是否服從威布爾分布。在概率論與數(shù)理統(tǒng)計中，測 試數(shù)據(jù)與概率分布的符合性，常用術(shù)語"服從"表示。
[0239] 4個3AX31B三極管的測試數(shù)據(jù)按照最小二乘法計算方法，計算后全部填入表1。
[0240] 表1測試溫度-55°C，共4件，試驗數(shù)據(jù)威布爾分布回歸分析，時間ti單位:h
[0241]
[0242] (14)式是引用最小二乘法確定相關(guān)系數(shù)r的計算公式，屬于工程數(shù)學(xué)中常用的方 法。根據(jù)表1數(shù)據(jù)，由（14)式計算相關(guān)系數(shù)r的數(shù)值：
[0244]相關(guān)系數(shù)r為0.9，3AX31B三極管的低溫故障服從威布爾分布。繼續(xù)評估威布爾分 布參數(shù)。
[0245]由（11)式確定形狀參數(shù)m的估計值：
[0247] 公式(9)中，b為系數(shù)。
[0248] 工程中，兩的值等于b的值。邊為威布爾分布的形狀參數(shù)m的估計值。
[0249] 由（12)式得x = 0時方程(9)在y軸上的截距a的計算數(shù)值為：：
[0250] a = Jr- to 19-3.696：1:><：84565 = -32.2591
[0251] 由（13)式得尺度參數(shù)t的估計值為：
[0252] io=e: =e i：JSW| = 1.0231 xl〇14
[0253] 本步驟達(dá)到了下列目的：
[0254] 1)利用3AX31B三極管低溫故障測試數(shù)據(jù)，計算與威布爾分布的線性相關(guān)系數(shù)r的 估計值為〇. 9，服從威布爾分布；
[0255] 2)得到了3AX31B三極管低溫故障的威布爾分布參數(shù):形狀參數(shù)m= 3.6961，尺度參 數(shù) to= 1.0231 X1014。
[0256] 步驟4,確定3AX31B三極管的低溫故障分布
[0257] 在可靠性工程中，常用概率分布表示故障發(fā)生的多少和時間的關(guān)系，分布是概率 論與數(shù)理統(tǒng)計領(lǐng)域的常用語，概率論與數(shù)理統(tǒng)計是可靠性工程的基礎(chǔ)之一。舉例而言，在 3AX31B三極管的低溫故障服從威布爾分布的條件下，3AX31B三極管低溫壽命短、低溫壽命 長的數(shù)量少，而在平均壽命時間的3AX31B三極管數(shù)量多，壽命的長短和時間之間存在隨機(jī) 函數(shù)關(guān)系，這種隨機(jī)函數(shù)用概率分布的公式表示。
[0258] 根據(jù)對3AX31B三極管低溫故障測試數(shù)據(jù)的威布爾分布回歸計算結(jié)果，若3AX31B三 極管的低溫故障服從威布爾分布，計算結(jié)束。
[0259] 若經(jīng)計算不服從威布爾分布，則應(yīng)重新按照正態(tài)分布計算，若服從正態(tài)分布，計算 結(jié)束。
[0260] 若經(jīng)計算不服從正態(tài)分布，則應(yīng)對該3AX31B三極管進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)，改進(jìn)后重新進(jìn) 行計算，直至確定3AX31B三極管服從的概率分布，計算結(jié)束。
[0261] 在電子元器件研制質(zhì)量穩(wěn)定的條件下，根據(jù)抽樣測試的方法，用子樣的故障分布 表示母體的故障分布。不采用將所有元器件都進(jìn)行低溫故障測試的方法。
[0262] 本發(fā)明確定，采用威布爾分布公式對3AX31B三極管低溫故障測試數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分 析的計算結(jié)果，3AX31B三極管低溫故障與威布爾分布的相關(guān)系數(shù)為0.9，3AX31B三極管的低 溫故障服從威布爾分布。
[0263] 本發(fā)明確定，3AX31B三極管低溫故障的形狀參數(shù)m = 3.6961，故障率為遞增型，而 不是恒定型。所以，3AX31B三極管的低溫故障不服從指數(shù)分布，指數(shù)分布的形狀參數(shù)m=l， 即故障率為恒定型。
[0264] 本發(fā)明確定，對于由低溫故障引起的電子元器件故障，確定為服從威布爾分布。
[0265] 根據(jù)本發(fā)明結(jié)果，按照威布爾分布進(jìn)行電子產(chǎn)品的故障分析。
【主權(quán)項】
1. 一種確定防滑剎車控制裝置低溫故障分布的方法，其特征在于，具體過程是： 步驟1，確定電子元器件的低溫故障分布測試方案： 第一步，確定元器件低溫抽樣測試的種類，以半導(dǎo)體分立元器件作為低溫測試樣件； 在半導(dǎo)體分立元器件中，抽取三極管進(jìn)行低溫故障分布測試； 第二步，隨機(jī)抽取同型號多個三極管作為試驗樣件；各三極管的使用溫度范圍是：_55 。(:~125。。； 第三步，進(jìn)行三極管低溫故障分布測試，首先確定三極管低溫故障原因； 其次，根據(jù)低溫故障原因確定環(huán)境試驗箱的溫度為_55°C;將環(huán)境試驗箱的溫度降到-55°C并恒溫；同時將各三極管放進(jìn)低溫試驗箱，通電工作條件下進(jìn)行測試； 測試條件為:施加共基極集電極-基極直流電壓-6V，進(jìn)行到各三極管全部發(fā)生低溫故 障時測試結(jié)束； 第四步，確定累積失效概率計算公式： 在樣本數(shù)小于50個的條件下，通過近似中位秩公式計算累積失效概率；公式(15)中是試驗中元器件的累積失效概率;i是第i個失效的元器件； 0.32和0.36均為公式中的常數(shù);n是試驗元器件的總數(shù)； 第五步，對威布爾分布公式進(jìn)行線性化處理： 當(dāng)該三極管的低溫故障分布測試數(shù)據(jù)回歸分析相對于威布爾分布線性相關(guān)系數(shù)r大于 等于0.9時，認(rèn)為服從威布爾分布；當(dāng)線性相關(guān)系數(shù)r小于0.9時，該三極管的低溫故障測試 數(shù)據(jù)與威布爾分布擬合不好，對該三極管的低溫故障測試數(shù)據(jù)采用正態(tài)分布重新計算； 列出威布爾分布數(shù)學(xué)式：式中：t為時間;m為威布爾分布的形狀參數(shù)，m值的大小表不故障分布的分散程度;to為 尺度參數(shù)，縮小和放大分布函數(shù)坐標(biāo)尺度的作用;Fn (t)是威布爾分布的累積失效函數(shù)； 對式(7)等號兩邊取兩次以e為底的自然對數(shù)線性化處理，得到：列線性方程:y = bx+a (9) (9)式是解析幾何中常用的線性方程，y為bx+a的函數(shù)，a為x = 0時方程(9)在y軸上的截 距，b為系數(shù)； 依據(jù)對(9)式對(8)式進(jìn)行變量轉(zhuǎn)換：In是自然對數(shù)符號，自然對數(shù)是以e為底的對數(shù)。 至此，完成了威布爾分布函數(shù)的線性化處理，具備在雙對數(shù)坐標(biāo)系中對三極管的低溫 測試數(shù)據(jù)進(jìn)行計算的條件； 第六步，確定截距a、系數(shù)b和相關(guān)系數(shù)r: 按照雙對數(shù)坐標(biāo)系的原理，在雙對數(shù)坐標(biāo)系中相應(yīng)列出測試數(shù)據(jù)；.，采用最小二乘法確定截距a、系數(shù)b，通 過公式（10)確定截距a:工程中，兩的值等于b的值。A為威布爾分布的形狀參數(shù)m的估計值； 方程(9)在y軸上的截距a為： a = )^：bx (12) 威布爾分布尺度參數(shù)t估計值的計算公式為： % = (13) 式中^0為t的估計值，用f0表示針對尺度參數(shù)t進(jìn)行計算后的估計值。e是自然對數(shù)中的e。 通過公式(14)確定相關(guān)系數(shù)r:在威布爾分布雙對數(shù)坐標(biāo)系中計算三極管的低溫故障數(shù)據(jù)，若服從威布爾分布，計算 結(jié)束;若不服從威布爾分布，則重新在正態(tài)分布的雙對數(shù)坐標(biāo)系中計算三極管的低溫故障 數(shù)據(jù);若不服從正態(tài)分布，則該三極管的研制質(zhì)量存在隱患，應(yīng)在進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)后重新進(jìn)行 低溫故障分布測試和計算； 步驟2，對三極管進(jìn)行低溫故障分布測試： 按照步驟1確定的測試方案，進(jìn)行各三極管的低溫故障分布測試，測試進(jìn)行到各三極管 全部失效時結(jié)束;得到各三極管的低溫故障分布測試數(shù)據(jù)。 步驟3，對各三極管的低溫故障分布測試數(shù)據(jù)進(jìn)行計算： 根據(jù)步驟2測試得到的各三極管的低溫故障數(shù)據(jù)，對這各測試數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，確定低溫 測試數(shù)據(jù)的故障分布； 根據(jù)各三極管的低溫故障分布測試數(shù)據(jù)列出最小二乘法計算表。 步驟4，確定三極管的低溫故障分布： 根據(jù)對三極管低溫故障測試數(shù)據(jù)的威布爾分布回歸計算結(jié)果，若三極管的低溫故障服 從威布爾分布，計算結(jié)束； 若經(jīng)計算不服從威布爾分布，則應(yīng)重新按照正態(tài)分布計算，若服從正態(tài)分布，計算結(jié) 束； 若經(jīng)計算不服從正態(tài)分布，則應(yīng)對該三極管進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)，改進(jìn)后重新進(jìn)行計算，直至 確定三極管服從的概率分布，計算結(jié)束。2. 如權(quán)利要求1所述確定防滑剎車控制裝置低溫故障分布的方法，其特征在于，所述各 三極管的低溫故障分布測試過程是： I將溫度箱的溫度降到_55°C ; n將各三極管放進(jìn)溫度箱并關(guān)閉箱門，施加共基極集電極-基極直流電壓-6V，使各三 極管都同時通電工作； m當(dāng)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)hFE小于等于10時確定為該三極管發(fā)生低溫故障，測試 結(jié)束。3. 如權(quán)利要求1所述確定防滑剎車控制裝置低溫故障分布的方法，其特征在于，所述 最小二乘法的回歸計算表的填寫過程為： 第一列為^，具體為各三極管的低溫故障的時間數(shù)據(jù)，按照測試數(shù)據(jù)由小到大的原則在 表1中排為同1列;第二列為通過近似中位秩公式計算得到的Fnh);第三列為lnti，即Xl;第 四列為 yi，即lnlnl/l-Fn(ti);第五列填寫X, -L第六列填寫第七列填寫乂第 八列填寫(H)2;第九列填寫($ -:〇(乃-y).。4. 如權(quán)利要求3所述確定防滑剎車控制裝置低溫故障分布的方法，其特征在于，所述最 小二乘法的回歸計算表中： lrm是對測試時間取對數(shù)，在線性方程(12)中用Xl表示;Xl是雙對數(shù)坐標(biāo)系中的橫軸； lnlnl/l-Fn(ti)是對1/1-Fn(ti)取兩次對數(shù)，在線性方程(12)中采用 yi表示;其中Fn(ti) 是故障時間的累積失效函數(shù)，取兩次對數(shù)的工程含義是對威布爾分布公式進(jìn)行線性化處 理； I、乂-J'是（14)式中的計算部分，（14)式用于計算相關(guān)系數(shù)r，根據(jù)相關(guān)系數(shù)r確定 各三極管的低溫故障數(shù)據(jù)是否服從威布爾分布； 各三極管的測試數(shù)據(jù)按照最小二乘法計算，計算后全部填入所述最小二乘法的回歸計 算表。
【文檔編號】G05B13/04GK106054601SQ201610373928
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】喬建軍, 王紅玲, 王學(xué)峰
【申請人】西安航空制動科技有限公司