Устройство для определения надежности по постепенным отказам Советский патент 1975 года по МПК G06F17/18 G05B17/00 G01R31/28 

1 /

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для автоматизации процесса исследования надежности по постепенным отказам радиоэлектронных устройств методами ф,изического моделирования.

Известны устройства, автоматизирующие процесс исследования надежности функциональных узлов радиоэлектронных устройств методами ф.изического моделирования, содержащие блок перебора реализаций, наборное поле, блок контроля и блок вычислений (например, ЭЦВМ).

Однако .известные устройства характеризуются большим объемом испытаний физической модели для получения заданной точно1сти и достоверности результатов исследования надежности, затруднениями при моделировании требуемых случайных законов распределения внутренних параметров в процессе проведения испытаний физической модели, получения случайных сочетаний внутренних параметров с заданной вероятностью и анализа статистической связи между внутренними и выходными параметрамл.

Предлагаемое устройство отличается от .известных тем, что в него дополнительно введены последовательно соединенные генератор случайных временных интервалов, многоканальный преобразователь случайного количества импульсов и коммутатор каналов. Выходы коммутатора каналов соединены с бло.ком коммутации внутренних параметров иccv eдyeмых устройств. Генератор случайных временных интервалов соединен с коммутатором каналов, который подключен к блоку измерения, а выход блока вычислений соединен с коммутатором каналов.

Указанные отличия позволяют повысить точность результатов исследования .надеж.ности, снизить трудоемкость и исследовать статистическую связь выходных параметров с внутренними.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; .на фиг. 2, а-д - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 случайных временных интервалов, вырабатывающий случайные временные интервалы Т (фиг. 2, г). распределенные по .равновероятному закону (фиг. 2, е) в нормированном интервале времени т (фиг. 2, д).

Генератор соединен с входом многоканального преобразователя 2, преобразующего случайные временные интервалы в случайное количество .импульсов, закон распределения которых устанавлнвается оператором.

Преобразо.ватель 2 соединен с коммутатором 3, который про.изводит коммутацию каналов преобразователя 2, а также каналов блока 4 коммутации внутренних параметров, с которым он соединен. Блок 4 связан с физической моделью 5, .на которой монтируется исследуемое устройство. По этой связи подаются команды переключения значений внутренних параметров па физическую модель 5, которая соединена с блоком б .измерения. Блок 6 производит измерение выходных параметров исследуемого устройства, преобразует ,их в цифровой код ,п вводит в блок 7 вычислепий, с которым он связан. Блок 7 производит фиксацию и обработку значений выходных параметров в каждом опыте по заданной программе. Блок вычислений соединен с коммутатором 3 каналов. По этой связи поступают сигналы, определяющие конец обработки значений выходных параметров предыдущего опыта.

Коммутатор 3 кацалов соединен также с генераторо м 1 и с преобразователем 2. По первой связи поступают сигналы для переключения коммутатора 3, а по второй - производится коммутация каналоБ преобразователя 2. Преобразователь 2 связан с блоком 6 измерения. По этой связи поступает информация о значениях внутренних параметров в каждом опыте для ввода ее в блок 7 вычислений, что необходимо для определения статистической связи между внутренними и выходными параметрами исследуемых устройств.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Преобразователь 2, коммутатор 3 каналов и блок 4 содержат по п каналов в .каждом. Это число определяет количество внутренних параметров, которыми можно варьировать при проведении испыта.ний. Каждый внутренний параметр Хг (г 1,2, ...,и) в физической модели 5 представляется в заданном интервале мкя1-- макс наборо.м некоторого числа ki дискретных з.начений (X,Xzi, V Это число определяется пределами варьирования и требуемым щагом дискретизации внутренних параметров. В зависимости от зако.на распределения t-ro внутреннего параметра в заданном интервале каждое дискретное значение этого внутреннего параметра при проведении Испытаний должно появляться с определенной вероятностью: Xi - с вероятностью Pii, 2i- с вероятностью , , - с вероятностью P/if (фиг. 2, а).

Это происходит следующим образом.

Генератор 1 фиксирует начало и конец интервала времени т (фиг. 2, д). В этом интервале в случайный момент времени появляется импульс (фиг. 2, г). Случайным .временным ипте.рвалом, который вырабатывает .геператор 1, является интервал времени Т (фиг. 2, г) от момента появления этого .импульса до оконча.ния интервала времени т.

Таким образом, случайные временные интервалы Г могут иметь длительность от О до т. Закон распределения случайной величины Т является равновероятным (ф.иг. 2, в). С помощью i-ro к.а.нала преобразователя 2 ,,интервал времени т Делится на ki временных промежутков tif, t2t, ..., thi (фиг. 2, б). Эти длительности выбираются пропорциональными требуемой вероятности появления дискретных з.начений i-ro внутреннего параметра, а именно 2г т-Я2, ..., tk r-Pki. Окончание каждого временного промежутка фиксируется появлением и.мпульса (фиг. 2, б). Эти импульсы могут проходить через коммутатор 3 каналов в соответствующий ка.нал блока 4 только в течение случайного интервала времени Т. Таким образом, на выходе j-ro канала коммутатора 3 появляется один импульс, если импульс, фиксируюп1,ий начало случайного временного интервала Т, попадает во временной промежуток , два импульса-есл.и этот .импульс попадает во временной про.межуток 2; и т. д. То есть, количество импульсов, появляющихся па выходе г-го канала преобразователя 2, в каждом опыте зависит оттого, в какой временной промежуток j;(, 2, ..., ki) попадает импульс, фиксирующий начало случайного временного интервала Т. При рав.новероятном распределении случайной величины Т вероятность того, что импульс, фикси.рую.щий начало Т, попадет во временной промежуток tjf, пропорциональна длительности

этого промежутка, т. е. Pj, -. Таким образом, задание требуемого за.кона распределения количества импульсов .на выходе преобразователя 2 в каждом канале сводится к делению временного интервала т на временные промежутки соответствующей длительности в каждом .канале. Очевидно, что пр.и этом

A, + 2i+... + Ji + ..- + 4,T.

Требуемый закон .распределения в каждом канале преобразователя 2 описа.нным выще способом .набирается юнераторо.м до начала испытаний.

Коммутация з.начений внутренних параметров исследуемого устройства в каждом опыте производится следующим образом. Случайный временной .интервал Т с генератора 1 поступает .па первый канал преобразователя 2, где преобразуется в случайное количество и.мпульсов. Эти импульсы через коммутатор 3 ка.налов поступают на первый канал блока 4, который производит коммутацию со.ответствующего дискретного з.начения первого внутреннего параметра, при этом порядковый номер включенного дискретного значения первого внутреннего параметра соответствует количеству поступивщих на первый канал блока 4 импульсов.

Импульс, фиксирующий окончание интервала времени т, с генератора 1 поступает на коммутатор 3 каналов и переключает его на один щаг. При этом следующ.ий случайный временной интервал Т с генератора 1 поступает уже па второй .канал преобразователя 2, где преобразуется в случайное количество

импульсов, которые поступят во второй канал блока 4, в результате чего будет включено соответствующее дискретное значение второго внутреннего пар аметра и т. д. до тех пор, пока ,не будут включены дискретные значения всех п внутренних параметров. Этим заканчивается коммутация внутренних параметров для одного опыта. По окончании коммутации с ко.ммутатора 3 каналов на блок 6 измерения поступает импульс, .который является сигналом для начала измерения и вв-ода в блок 7 вычислений значений выходных параметров, соответствующих данному опыту. По-сле окончания замера .и ввода всех выходных параметров в блок вычислений с него на коммутатор 3 .поступает импульс, который является командой для реализации следующего оныта. При .исследовании статистической связи между входными и ВЫХОДНЫМ.И парам етрами с преобразователя 2 через блок 6 в блок 7 вычислений вводится информация о значении соответствующего внутреннего параметра .в каждом опыте. Ввод в блок вычислений значений виутре.нних ,и выходных параметров в каждом опыте позволяет произ.водить по .программе,

заложенной в блок вычислений, исследования статистической связи между входными и выходнымл параметрами (например, строить кривые регрессии выходных параметров на внутренние).

Предмет изобретения

Устройство для определения надежности по постепенным отказам, содержащее последовательно соединенные блок коммутации внутренних параметров, физическую модель, блок измерения и блок вычислений, отличающееся тем, что, с целью повышения точности результатов, оно дополнительно содержит последовательно соединенные генератор случайных временных интервалов, м.ногока.нальный преобразователь случайного количества импульсов и коммутатор каналов, выходы которого соединены с блоком коммутации внутренних параметров, блоком измерения и многоканальным преобразователем, выход которого соединен с блоком измерения, причем генератор случайных временных интервалов и блок вычислений соединены с ком.мутатором каналов.

(

TB оГб о.ц-, , ог Рг-р -

t