第7章检测技术的综合应用.ppt

第7章检测技术的综合应用
　检测系统的抗干扰技术
布电容耦合到无屏蔽的双输入线，而使之具有对地电位时，或者交流大电流设备的磁场通过双输入线的互感在双输入线中感应出相同大小的电动势时，都有可能产生共模电压施加在两个输入端。
虑的问题。(1)走线原则　长线传输中，为了防止窜扰，行之有效的办法是采用交叉走线法。(2)元器件空余输入端的处理　电路设计中常常会出现元器件引脚空余的现象，一般不能将这些引脚随意处置，特别是元器件空余输入端，处理不好往往可能造成较大的干扰输入，所以应采取一定的处理方法，以降低干扰。1)把空余的输入端与使用输入端并联。2)把空余的输入端通过一个电阻接高电平。3)把空余的输入端悬空，或用一反相器接地。
　检测系统的抗干扰技术
(3)数字电路的抗干扰措施　一块数字电路组件上，都有高频去耦电容，～。　干扰不仅影响检测系统的硬件，而且对其软件系统也会形成破坏。目前在计算机检测系统中普遍采用的软件抗干扰措施主要有以下几种：1)数字滤波。2)软件陷阱。3)“Watchdog”技术。
　传感器的可靠性
　可靠性技术基础　所谓可靠性，就是指产品在规定条件下、规定时间内，完成规定功能的能力。(1)时间性　产品的技术性能指标可以通过仪器直接测量，如灵敏度、重复性、准确度等。(2)统计性　产品的可靠性指标则是通过产品的抽样试验(试验室或现场)，利用概率统计理论估计整批产品的可靠性，它不是对某单一产品，而是对整批产品的统计指标。(3)两重性　影响产品可靠性的因素是多方面的，既与零件、材料、加工设备和产品设计等技术性问题有关，也与科学管理水平有关。(4)可比性
　传感器的可靠性
1)“规定条件”。2)“规定时间”。3)“规定功能”。(5)突出可用性　产品的可靠性与产品的寿命有关，但它和传统的寿命概念不同。　为了综合反映出产品的耐久性、无故障性、维修性、可用性和经济性，可以用各种定量的指标表示，这就形成了一个指标系列，具体的一个产品采用什么指标要根据产品的复杂程度和使用特点而定。(1)可靠度R(t)　产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率称之为产品的可靠度函数，简称可靠度，往往用R(t)表示。
　传感器的可靠性
(2)寿命分布函数F(t)　产品在规定条件下和规定时间内失效的概率称之为寿命分布函数(有的书中称为累积失效概率、失效(故障)分布函数、不可靠度)，可用F(t)表示。(3)寿命概率密度f(t)
图7-8　R(t)、F(t)、f(t)之间的关系
　传感器的可靠性
(4)失效率λ(t)　工作到t时刻尚未失效的产品，在该时刻后单位时间内发生失效的概率称之为失效率，常以λ(t)表示。(5)寿命　一批产品中某特定产品的寿命，在其失效前是难以确定的，但掌握一批产品的寿命统计规律后，就可以估计出产品寿命小于某一值的概率，或其寿命在某一范围内的概率。　提高可靠性的措施
图7-9　典型的浴盆曲线
　传感器的可靠性
(1)可靠性设计　首先要尽量简单，元器件少、结构简单、工艺简单、使用简单、维修简单。(2)利用失效的规律来提高可靠性　在长期实践中，人们发现许多产品的失效率曲线具有典型的两头高中间低的特点****惯称之为浴盆曲线，典型的浴盆曲线如图7-9所示。(3)采用重复备用系统来提高可靠性　在采用上述措施后仍不能满足要求时，可以采用重复备用系统来提高系统的可靠性。
图7-10　重复备用系统a)串联系统　b)并联系统　c)并串联系统
　传感器的可靠性
　传感器的可靠性试验　环境试验是将传感器暴露在人工模拟(或大气暴露)环境中试验，来评价传感器在实际的运输、贮存、使用环境下的性能。(1)环境试验及试验程序　环境试验可分为自然暴露试验和人工模拟试验两大类。1)自然暴露试验：自然暴露试验是指传感器在各类典型的自然环境条件下进行暴露和定期测试，这种试验具有周期长、不同地区重复性差等缺点。2)人工模拟试验：人工模拟试验是敏感元件及传感器在模拟运输、贮存、使用过程中遇到的环境条件进行试验。3)试验步骤：传感器环境试验有下列步骤：
　传感器的可靠性
①预处理。指样品在正式试验前进行的处理过程。一般指表面清洁、定位、预紧和稳定性处理，而这又通常在标准大气压下进行。②初始检测。产品(样品)放在规定的大气压条件下(一般温度为15～35℃，相对湿度为45%～75%RH，气压为86～106kPa)，进行电性能、机械性能测量和外观检查。③试验。它是环境试验的核心，将产品暴露