Файл: Методы расчета показателей надежности сжат.docx

, , M1, M2, M3 – интенсивности переходов для представленного на рисунке 3 графа.
Используя формулы, находим наработку на отказ резервированного элемента 1:

Учитывая экспоненциальный закон распределения интенсивностей переходов, найдем интенсивность отказа дублированного элемента 1.

Интенсивность восстановления резервированного элемента 1.

Аналогично найдем интенсивность отказа и интенсивность восстановления для резервированного (дублированного) элемента 2.





Найдем интенсивность отказа и интенсивность восстановления третьего элемента после резервирования ????3р и μ3р, для этого воспользуемся формулами и таблицей 1. Используя данные таблицы 1 для резервирования замещением с кратностью 2 (1 – основной и 2 – резервных), получим:






где , , , M1, M2, M3 – интенсивности переходов для представленного на рисунке 3 графа.

Используя формулы, находим наработку на отказ резервированного элемента 1:

Учитывая экспоненциальный закон распределения интенсивностей переходов, найдем интенсивность отказа дублированного элемента 3.

Интенсивность восстановления резервированного элемента 3.

---

4. Время наработки на отказ системы с резервированием





5. Выигрыш надёжности по времени наработки на отказ

---

3.6 Расчет эксплуатационной надежности СЖАТ

Воздействие различных внешних факторов на устройства и системы ЖАТ в процессе эксплуатации оказывает в целом влияние на надежность и безопасность изделия. Особенно критичны к внешним факторам изделия, в состав которых входят микроэлектронные и микропроцессорные устройства.

В общем случае, значение эксплуатационной интенсивности отказов ЭРИ рассчитывают по математическим моделям, имеющим вид:

, где

-исходная интенсивность отказов типа ЭРИ, приведенная к условиям;

-электрическая нагрузка равна номинальной;

-температура окружающей среды t= ;

При расчете суммарной интенсивности отказов аппаратуры применяют дополнительно два коэффициента: - учитывает наличие амортизации аппаратуры и - учитывает качество обслуживания. Для СЖАТ берется и .

Рассмотрим расчет эксплуатационной интенсивности отказов для интегральных микросхем.

Пусть задана функция:





Для того, чтобы построить схему на микросхемах, выберем их необходимый тип и марку.

В таблице 8 приведен список, используемый микросхем в работе.

Таблица 8

Обозначение	Функциональное назначение
КМ555ЛИ1	Представляют собой 4 логических элемента 2И
КМ555ЛЛ1	Представляет собой 4 логических элемента 2ИЛИ
КМ555ЛН1	Представляет собой 6 логических элементов НЕ

---

Условное графическое обозначение КМ555ЛИ1:




Рис.10. КМ555ЛИ1


1,2,4,5,9,10,12,13 - входы;
3,6,8,11 - выходы.

Характеристики микросхемы КМ555ЛИ1:
- Напряжение питания .......... 5±5% В
- Входное напряжение низкого уровня .......... < 0,5 В
- Входное напряжение высокого уровня .......... > 2,7 В
- Ток потребления при низком уровне выходного напряжения .......... <8,8 мА
- Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения ....... < 4,4 мА
- Входной ток низкого уровня .......... < 0,36 мА

- Входной ток низкого уровня .......... < 0,02 мА
- Потребляемая мощность    34,65 мВт
Условное графическое обозначение КМ555ЛЛ1:


Рис.11. КМ555ЛЛ1

1,2,4,5,9,10,12,13 - входы;
3,6,8,11 - выходы.

Характеристики микросхемы КМ555ЛЛ1:

- Напряжение питания .......... 5±5% В
- Входное напряжение низкого уровня .......... < 0,5 В
- Входное напряжение высокого уровня .......... > 2,7 В
- Ток потребления при низком уровне выходного напряжения .......... <9,8 мА
- Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения ....... < 6,2 мА
- Входной ток низкого уровня .......... < 0,36 мА

- Входной ток низкого уровня .......... < 0,02 мА
- Потребляемая мощность    42 мВт

Условное графическое обозначение КМ555ЛН1:




Рис.12. КМ555ЛН1

1,3,5,9,11,13 - входы;
2,4,6,8,10,12 - выходы.

Характеристики микросхемы КМ555ЛН1:

- Напряжение питания .......... 5±5% В
- Входное напряжение низкого уровня .......... < 0,5 В
- Входное напряжение высокого уровня .......... > 2,7 В
- Ток потребления при низком уровне выходного напряжения .......... <6,6мА
- Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения ....... < 2,4 мА
- Входной ток низкого уровня .......... < 0,36 мА

- Входной ток низкого уровня .......... < 0,02 мА
- Потребляемая мощность    23,63 мВт 


Рис.13

Математическая модель для интегральных полупроводниковых микросхем имеет вид:



Где,

А) Значение коэффициента , учитывающего сложность ИС и температуру окружающей среды, рассчитывается по формуле:

---

, где А и В- постоянные коэффициенты.

В рассматриваемом примере , , t=24 C.

Тогда:



Б) Значение коэффициента ,учитывающего снижение максимальных значений напряжения питания принято выбрать 1.

В) Коэффициент при использовании ИС в стационарной аппаратуре в условиях цехов промышленных предприятий принято выбрать 1,5.

Г) Коэффициент приемки для приемки 5 равен 1.

Е) Значение коэффициента , учитывающего степень освоенности технологического процесса принято 1.

Ж) Значение по справочнику равно 14 .^[3]

Подставив все значения, получим:



В устройстве используется три микросхемы, поэтому суммарная интенсивность отказов самих микросхем равна:



Математическая модель расчета эксплуатационной интенсивности имеет вид:



В таблице 9 определяется составляющая модели.

Таблица 9

Составляющие	Определение	Значение
	Базовое значение интенсивности отказов – Вид соединения – беспаяное соединение с накруткой.	0,0004 1/ч
	Коэффициент жесткости условий эксплуатации.	1,5
	Количество соединений одного вида	16
n	Количество соединений в устройстве	16

---