計(jì)量與測(cè)量可靠性評(píng)估第3章質(zhì)量計(jì)量與測(cè)量高等院校公共課系列精品教材3.1PARTONE可靠性的基本概念與內(nèi)涵3.1可靠性的基本概念與內(nèi)涵3.1.1概念產(chǎn)品、系統(tǒng)在規(guī)定的條件下，規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力稱(chēng)為可靠性。可靠性是產(chǎn)品重要的質(zhì)量特性，提高產(chǎn)品的可靠性是提高產(chǎn)品完好性和工作成功性、減少維修費(fèi)用和延長(zhǎng)壽命周期的重要途徑。這里的“產(chǎn)品”泛指任何系統(tǒng)、設(shè)備和元器件。產(chǎn)品可靠性定義的要素是3個(gè)“規(guī)定”：“規(guī)定條件”“規(guī)定時(shí)間”和“規(guī)定功能”。“規(guī)定條件”包括使用時(shí)的環(huán)境條件和工作條件。例如，同一型號(hào)的汽車(chē)在高速公路上和在崎嶇的山路上行駛，其可靠性的表現(xiàn)就不一樣，要談?wù)摦a(chǎn)品的可靠性必須指明規(guī)定的條件?！耙?guī)定時(shí)間”是指產(chǎn)品規(guī)定了的任務(wù)時(shí)間。隨著產(chǎn)品任務(wù)時(shí)間的增加，產(chǎn)品出現(xiàn)故障的概率將增加，可靠性將下降。因此，談?wù)摦a(chǎn)品的可靠性離不開(kāi)規(guī)定的任務(wù)時(shí)間。例如，一輛汽車(chē)剛開(kāi)出車(chē)間和用了5年后相比，它出故障的概率顯然是低很多的。“規(guī)定功能”是指產(chǎn)品規(guī)定了的必須具備的功能及其技術(shù)指標(biāo)。所要求產(chǎn)品功能的多少和其技術(shù)指標(biāo)的高低，直接影響產(chǎn)品可靠性指標(biāo)的高低。例如，電風(fēng)扇的主要功能有轉(zhuǎn)葉、搖頭、定時(shí)，那么規(guī)定的功能是三者都有，還是僅需要轉(zhuǎn)葉能轉(zhuǎn)和能夠吹風(fēng)，所得出的可靠性指標(biāo)是不一樣的。3.1可靠性的基本概念與內(nèi)涵3.1.2可靠性的分類(lèi)根據(jù)特性，可靠性大概分為4類(lèi)。①基本可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，無(wú)故障工作的能力。確定基本可靠性值時(shí)，應(yīng)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品的所有壽命單位和所有的關(guān)聯(lián)故障（壽命單位：產(chǎn)品使用持續(xù)期的度量單位，如工作小時(shí)、次數(shù)等；關(guān)聯(lián)故障：在解釋試驗(yàn)結(jié)果或計(jì)算可靠性值時(shí)必須計(jì)入的故障）。②任務(wù)可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定的任務(wù)剖面內(nèi)完成功能的能力（任務(wù)剖面：產(chǎn)品在完成規(guī)定任務(wù)的時(shí)間段內(nèi)所經(jīng)歷的全部事件和環(huán)境的時(shí)序描述）。③固有可靠性：設(shè)計(jì)和制造賦予產(chǎn)品的，并在理想的使用和保障條件下所具有的可靠性。④使用可靠性：產(chǎn)品在實(shí)際的環(huán)境中使用時(shí)所呈現(xiàn)的可靠性，它受產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用、維修、環(huán)境等因素的綜合影響。3.2PARTTWO可靠性設(shè)計(jì)、分析方法3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法3.2.1可靠性設(shè)計(jì)01可靠性要求（1）可靠性要求—設(shè)計(jì)、分析、試驗(yàn)和驗(yàn)收的依據(jù)可靠性參數(shù)和指標(biāo)要求可分為定性要求、定量要求。定性要求的內(nèi)容有：遵守一般可靠性設(shè)計(jì)和準(zhǔn)則等。定量要求的內(nèi)容有：使用參數(shù)和指標(biāo)、合同參數(shù)和指標(biāo)。①使用參數(shù)和指標(biāo)：直接與產(chǎn)品完好性、任務(wù)成功性，以及維修人力和保障資源費(fèi)用有關(guān)的一種度量，其度量值稱(chēng)為使用指標(biāo)（目標(biāo)值與門(mén)限值）。目標(biāo)值。門(mén)限值。規(guī)定值。最低可接受值。3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法01可靠性要求①可靠度?？煽慷仁强煽啃缘母怕识攘?，其符號(hào)為R(t)。②平均故障間隔時(shí)間（MeanTimeBetweenFailures，MTBF）。平均故障間隔時(shí)間是可修復(fù)產(chǎn)品的一種基本可靠性參數(shù)，其度量方法為：在規(guī)定的條件下和規(guī)定的期間內(nèi)，產(chǎn)品壽命單位總數(shù)與故障總次數(shù)比。③平均故障前時(shí)間（MeanTimetoFailures，MTTF）。平均故障前時(shí)間是不可修復(fù)產(chǎn)品的一種基本可靠性參數(shù)，其度量方法為：在規(guī)定的條件下和規(guī)定的期間內(nèi)，產(chǎn)品壽命單位總數(shù)與故障產(chǎn)品總數(shù)之比。④平均首次故障前時(shí)間（MeanTimetoFirstFailures，MTTFF）?？尚迯?fù)產(chǎn)品的一種基本可靠性參數(shù)。其度量方法為：在規(guī)定的條件下，產(chǎn)品從開(kāi)始使用到出現(xiàn)首次故障的產(chǎn)品壽命單位總數(shù)與產(chǎn)品首次故障總數(shù)之比。⑤故障率。故障率是產(chǎn)品可靠性的一種基本參數(shù)，其度量方法為：在規(guī)定的條件下和規(guī)定的期間內(nèi)，產(chǎn)品的故障總數(shù)與壽命單位總數(shù)之比，其符號(hào)為3.2.1可靠性設(shè)計(jì)3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法02可靠性設(shè)計(jì)工作內(nèi)容

3.2.1可靠性設(shè)計(jì)3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法02可靠性設(shè)計(jì)工作內(nèi)容（1）建立可靠性模型目的：用于定量分配、計(jì)算和評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可靠性。含義：可靠性模型指的是可靠性框圖及數(shù)學(xué)模型。可靠性框圖指的是用方框表示產(chǎn)品各單元的故障導(dǎo)致產(chǎn)品故障的邏輯關(guān)系。分類(lèi)：產(chǎn)品的可靠性模型按用途分為基本可靠性模型和任務(wù)可靠性模型?；究煽啃阅Ｐ褪菍a(chǎn)品組成單元進(jìn)行全串聯(lián)的模型，用以估計(jì)產(chǎn)品及其組成單元引起的維修及綜合保障要求；任務(wù)可靠性模型較復(fù)雜，它用于描述在完成任務(wù)過(guò)程中產(chǎn)品各單元的預(yù)定用途。產(chǎn)品的可靠性模型基本結(jié)構(gòu)類(lèi)型主要包括串聯(lián)、并聯(lián)、表決、旁聯(lián)、橋聯(lián)等。①串聯(lián)模型②并聯(lián)模型③表決模型④旁聯(lián)模型⑤橋聯(lián)模型3.2.1可靠性設(shè)計(jì)3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法02可靠性設(shè)計(jì)工作內(nèi)容目的：可靠性分配是指將產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)逐級(jí)分配至產(chǎn)品各層次（由上到下），作為產(chǎn)品各層次的可靠性設(shè)計(jì)目標(biāo)，使各級(jí)設(shè)計(jì)人員明確要求，及早研究設(shè)計(jì)方案，并估計(jì)所需人力、時(shí)間和資源，以確保交付使用的產(chǎn)品能夠達(dá)到可靠性目標(biāo)值。適用對(duì)象和情況：可靠性分配適用于電子、電氣、機(jī)械，或新研產(chǎn)品、老品改進(jìn)等有可靠性指標(biāo)要求的產(chǎn)品，應(yīng)根據(jù)不同產(chǎn)品及指標(biāo)要求的情況選取合適的可靠性分配方法?？煽啃苑峙涔ぷ饕话銘?yīng)在方案階段開(kāi)始進(jìn)行，并延續(xù)至初步設(shè)計(jì)階段，根據(jù)設(shè)計(jì)方案的更改反復(fù)迭代，使指標(biāo)分配逐漸趨于合理。①分配原則。②分配方法。3.2.1可靠性設(shè)計(jì)3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法02可靠性設(shè)計(jì)工作內(nèi)容（3）可靠性預(yù)計(jì)①目的：對(duì)組成產(chǎn)品的元器件、部件和子系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)，由下到上、由局部到整體進(jìn)行逐級(jí)預(yù)計(jì)，預(yù)計(jì)產(chǎn)品能否達(dá)到規(guī)定的可靠性指標(biāo)要求；方案論證時(shí)可根據(jù)可靠性預(yù)計(jì)結(jié)果選擇方案；及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)并改進(jìn)；并為可靠性分配的迭代提供相關(guān)數(shù)據(jù)；還可為可靠性試驗(yàn)方案的確定提供依據(jù)。②適用對(duì)象和情況：可靠性預(yù)計(jì)適用于新研產(chǎn)品、老品改進(jìn)等各類(lèi)有可靠性指標(biāo)要求的產(chǎn)品，需根據(jù)產(chǎn)品的不同階段、不同產(chǎn)品的層次及特性，選取合適的可靠性預(yù)計(jì)方法?？煽啃灶A(yù)計(jì)工作一般在方案階段就應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行，并延續(xù)至詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，根據(jù)設(shè)計(jì)方案的更改和細(xì)化反復(fù)迭代，從而使產(chǎn)品設(shè)計(jì)達(dá)到所規(guī)定的可靠性。3.2.1可靠性設(shè)計(jì)3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法02可靠性設(shè)計(jì)工作內(nèi)容③可靠性預(yù)計(jì)的類(lèi)型?？煽啃灶A(yù)計(jì)作為定量設(shè)計(jì)手段，為設(shè)計(jì)決策提供依據(jù)。根據(jù)設(shè)計(jì)的不同階段及產(chǎn)品的不同級(jí)別可采用不同的預(yù)計(jì)方法，由粗到細(xì)。預(yù)計(jì)按詳細(xì)程度可分為可行性預(yù)計(jì)、初步預(yù)計(jì)和詳細(xì)預(yù)計(jì)；按預(yù)計(jì)的參數(shù)可分為基本可靠性預(yù)計(jì)和任務(wù)可靠性預(yù)計(jì)；按預(yù)計(jì)的對(duì)象可分為電子產(chǎn)品預(yù)計(jì)和非電子產(chǎn)品預(yù)計(jì)。進(jìn)行不同類(lèi)型的可靠性預(yù)計(jì)應(yīng)選取不同的、適用的方法。④電子、電氣產(chǎn)品的可靠性預(yù)計(jì)方法。電子、電氣產(chǎn)品一般的可靠性預(yù)計(jì)主要有元器件計(jì)數(shù)法和元器件應(yīng)力分析法。元器件計(jì)數(shù)法適用于方案論證及初步設(shè)計(jì)階段；元器件應(yīng)力分析法適用于詳細(xì)設(shè)計(jì)階段。3.2.1可靠性設(shè)計(jì)01故障模式、影響及危害性分析（1）目的通過(guò)系統(tǒng)的分析，確定元器件、零部件、設(shè)備、軟件在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中每一個(gè)產(chǎn)品層次所有可能的故障模式，以及每一故障模式的原因及影響程度，以找出潛在的薄弱環(huán)節(jié)，并提出改進(jìn)措施以提高產(chǎn)品的可靠性。（2）組成故障模式、影響及危害性分析（FMECA）由故障模式及影響分析（FMEA）和危害性分析（CA）兩部分組成，只有在進(jìn)行FMEA的基礎(chǔ)上，才能進(jìn)行CA。①掌握產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能的有關(guān)資料。②掌握產(chǎn)品啟動(dòng)、運(yùn)行、操作、維修的資料。③掌握產(chǎn)品所處環(huán)境條件的資料。這些資料在設(shè)計(jì)的初始階段，往往無(wú)法同時(shí)掌握。開(kāi)始時(shí)，只能做某些假設(shè)，用來(lái)確定一些很明顯的故障模式。初步FMECA能指出許多單點(diǎn)失效部位，且其中有些可通過(guò)結(jié)構(gòu)的重新安排而消除。3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法3.2.2可靠性分析方法01故障模式、影響及危害性分析④定義產(chǎn)品及其功能和最低工作要求。一個(gè)系統(tǒng)的完整定義包括它的主要功能、次要功能、用途、預(yù)期的性能、環(huán)境要求、系統(tǒng)約束條件和構(gòu)成故障的條件等。因?yàn)槿魏谓o定的產(chǎn)品都有一個(gè)或多個(gè)工作模式，并且可能處于不同的工作階段，所以系統(tǒng)的定義還包括產(chǎn)品工作的每個(gè)模式及其持續(xù)工作期內(nèi)的功能說(shuō)明。每個(gè)產(chǎn)品均應(yīng)有它的功能方框圖，表示產(chǎn)品工作及產(chǎn)品各功能單元之間的相互關(guān)系。⑤按照產(chǎn)品功能方框圖畫(huà)出其可靠性方框圖。⑥根據(jù)所需要的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有資料的多少來(lái)確定分析級(jí)別，即規(guī)定分析到的層次。⑦找出故障模式，分析其原因及影響。⑧找出故障的檢測(cè)方法。⑨找出設(shè)計(jì)時(shí)可能的預(yù)防措施，以防止發(fā)生特別不希望發(fā)生的事件。⑩確定各種故障模式對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生危害的嚴(yán)酷程度。11.確定各種故障模式的發(fā)生概率等級(jí)。故障模式發(fā)生的概率等級(jí)一般可分為以下5種。3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法3.2.2可靠性分析方法01故障模式、影響及危害性分析④定義產(chǎn)品及其功能和最低工作要求。一個(gè)系統(tǒng)的完整定義包括它的主要功能、次要功能、用途、預(yù)期的性能、環(huán)境要求、系統(tǒng)約束條件和構(gòu)成故障的條件等。因?yàn)槿魏谓o定的產(chǎn)品都有一個(gè)或多個(gè)工作模式，并且可能處于不同的工作階段，所以系統(tǒng)的定義還包括產(chǎn)品工作的每個(gè)模式及其持續(xù)工作期內(nèi)的功能說(shuō)明。每個(gè)產(chǎn)品均應(yīng)有它的功能方框圖，表示產(chǎn)品工作及產(chǎn)品各功能單元之間的相互關(guān)系。⑤按照產(chǎn)品功能方框圖畫(huà)出其可靠性方框圖。⑥根據(jù)所需要的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有資料的多少來(lái)確定分析級(jí)別，即規(guī)定分析到的層次。⑦找出故障模式，分析其原因及影響。⑧找出故障的檢測(cè)方法。⑨找出設(shè)計(jì)時(shí)可能的預(yù)防措施，以防止發(fā)生特別不希望發(fā)生的事件。⑩確定各種故障模式對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生危害的嚴(yán)酷程度。11.確定各種故障模式的發(fā)生概率等級(jí)。故障模式發(fā)生的概率等級(jí)一般可分為以下5種。3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法3.2.2可靠性分析方法01故障模式、影響及危害性分析（4）實(shí)施FMECA應(yīng)注意的問(wèn)題①明確分析對(duì)象。找出零部件所發(fā)生的故障與系統(tǒng)整體故障之間的因果關(guān)系是FMECA的工作思路，所以明確FMECA的分析對(duì)象，并針對(duì)其應(yīng)有的功能找出各零部件可能存在的所有故障模式，是提高FMECA可靠性和有效性的前提條件。②時(shí)間性。FMEA、FMECA應(yīng)與設(shè)計(jì)工作結(jié)合進(jìn)行，在可靠性工程師的協(xié)助下，由產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員來(lái)完成，貫徹“誰(shuí)設(shè)計(jì)、誰(shuí)分析”的原則，并且分析人員必須有公正客觀(guān)的態(tài)度，客觀(guān)評(píng)價(jià)與自己有關(guān)的缺陷、理性分析產(chǎn)生缺陷的原因。同時(shí)，F(xiàn)MEA必須與設(shè)計(jì)工作保持同步，尤其應(yīng)在設(shè)計(jì)的早期階段就開(kāi)始進(jìn)行FMECA，這將有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)并為安排改進(jìn)措施的先后順序提供依據(jù)。如果在產(chǎn)品已經(jīng)設(shè)計(jì)完成并且已經(jīng)投產(chǎn)以后再進(jìn)行FMEA，那么其對(duì)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)意義不大。一旦分析出原因，就要迅速果斷地采取措施，使FMEA分析的成果落到實(shí)處。3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法3.2.2可靠性分析方法01故障模式、影響及危害性分析③層次性。進(jìn)行FMECA時(shí)，合理的分析層次確定，特別是初始約定層次和最低約定層次能夠?yàn)榉治鎏峁┟鞔_的分析范圍、目標(biāo)和程度。此外，初始約定層次的劃分直接影響到分析結(jié)果嚴(yán)酷度類(lèi)別的確定。一般情況下，應(yīng)按以下原則規(guī)定最低約定層次：所有可獲得分析數(shù)據(jù)的產(chǎn)品中最低的產(chǎn)品層次；能導(dǎo)致災(zāi)難的（Ⅰ類(lèi)）或致命的（Ⅱ類(lèi)）故障的產(chǎn)品所在的產(chǎn)品層次；定期或預(yù)期需要維修的最低產(chǎn)品層次，這些層次的產(chǎn)品可能導(dǎo)致臨界的（Ⅲ類(lèi)）或輕度的（Ⅳ類(lèi)）故障。④FMECA團(tuán)隊(duì)協(xié)作和經(jīng)驗(yàn)積累。往往FMECA都是采用個(gè)人形式進(jìn)行分析的，但是單獨(dú)工作無(wú)法克服個(gè)人知識(shí)、思維缺陷或缺乏客觀(guān)性的問(wèn)題。應(yīng)從相關(guān)領(lǐng)域選出具有代表性的個(gè)人，共同組成FMECA團(tuán)隊(duì)。FMECA特別強(qiáng)調(diào)程序化、文件化，并應(yīng)對(duì)FMECA的結(jié)果進(jìn)行跟蹤與分析，以驗(yàn)證其正確性和改進(jìn)措施的有效性，將好的經(jīng)驗(yàn)寫(xiě)進(jìn)企業(yè)的FMECA經(jīng)驗(yàn)反饋里，積少成多，形成一套完整的FMECA資料，使一次次FMECA改進(jìn)的量變積累形成企業(yè)整體設(shè)計(jì)制造水平的質(zhì)變，最終形成獨(dú)特的企業(yè)技術(shù)特色。3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法3.2.2可靠性分析方法3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法3.2.2可靠性分析方法02故障樹(shù)分析（FTA）（1）目的通過(guò)對(duì)可能造成產(chǎn)品故障的各種因素進(jìn)行分析，能定性地確定產(chǎn)品故障發(fā)生的所有原因和原因組合，并定量地確定產(chǎn)品故障的發(fā)生概率。通過(guò)FTA，能夠透徹了解系統(tǒng)，找出薄弱環(huán)節(jié)，改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、使用環(huán)境、維修方式等，提高產(chǎn)品的可靠性，同時(shí)驗(yàn)證重大故障的發(fā)生概率能否滿(mǎn)足可靠性要求。（2）適用對(duì)象和情況FTA適用于電子、機(jī)電、機(jī)械，或者新研產(chǎn)品、老品等各類(lèi)產(chǎn)品。FTA還適用于系統(tǒng)壽命周期的任何階段，包括從設(shè)計(jì)階段早期直至批量生產(chǎn)前的各個(gè)設(shè)計(jì)階段，以及生產(chǎn)和使用階段。在設(shè)計(jì)階段，F(xiàn)TA可幫助查找潛在的產(chǎn)品故障模式和災(zāi)難性危險(xiǎn)因素，發(fā)現(xiàn)可靠性和安全性薄弱環(huán)節(jié)，改進(jìn)設(shè)計(jì)；在生產(chǎn)和使用階段，F(xiàn)TA可幫助相關(guān)人員對(duì)故障事件開(kāi)展調(diào)查分析，更改設(shè)計(jì)或改進(jìn)生產(chǎn)手段和維修方案。3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法3.2.2可靠性分析方法02故障樹(shù)分析（FTA）（3）主要內(nèi)容①方法。②選擇頂事件。③建造故障樹(shù)。3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法3.2.2可靠性分析方法03潛在電路分析（1）目的潛在分析可分為針對(duì)電路的潛在電路分析、針對(duì)軟件的潛在分析和針對(duì)液、氣管路系統(tǒng)的潛在分析。此處僅介紹潛在電路分析。潛在電路是電子/電氣系統(tǒng)中的一種設(shè)計(jì)意圖之外的狀態(tài)，在一定的條件下，導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生非期望功能或抑制期望功能。它具有潛藏性，而一旦激勵(lì)條件得以滿(mǎn)足，就會(huì)表現(xiàn)出“突然發(fā)生”“出人意料”“巨大破壞性”等特點(diǎn)。潛在電路對(duì)電子/電氣系統(tǒng)的危害是巨大的，由于產(chǎn)品規(guī)模較大、設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)要求理解不一致等原因，很容易在設(shè)計(jì)中引進(jìn)潛在電路。潛在電路在特定條件下才會(huì)被激發(fā)，一般很難通過(guò)試驗(yàn)或仿真手段發(fā)現(xiàn)。潛在電路分析的目的就是在假設(shè)所有元器件及部件均未失效的情況下，發(fā)現(xiàn)電路中在一定的激勵(lì)條件下可能產(chǎn)生非期望功能或抑制期望功能的潛在狀態(tài)，以保證電路安全可靠。3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法3.2.2可靠性分析方法03潛在電路分析（2）基本概念①潛在電路：屬于非失效相關(guān)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。潛在電路包括四種表現(xiàn)形式：潛在路徑、潛在時(shí)序、潛在指示和潛在標(biāo)志。②網(wǎng)絡(luò)樹(shù)：對(duì)電路系統(tǒng)進(jìn)行劃分和簡(jiǎn)化后獲得的樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)示意圖。該圖能簡(jiǎn)明地表達(dá)相互連通的元器件之間的連接關(guān)系。③網(wǎng)絡(luò)森林：網(wǎng)絡(luò)樹(shù)的集合。④功能網(wǎng)絡(luò)森林：與某電路功能有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)森林。⑤線(xiàn)索：一種分析用的問(wèn)題提示，根據(jù)該提示，分析者易于識(shí)別電路系統(tǒng)是否具有該線(xiàn)索所提示的運(yùn)行狀態(tài)，并判定其是否屬于設(shè)計(jì)意圖之外的狀態(tài)，即潛在狀態(tài)。⑥線(xiàn)索表：由一系列線(xiàn)索組成并按一定的規(guī)則進(jìn)行組織的線(xiàn)索清單。⑦源：電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其預(yù)期功能的信號(hào)和數(shù)據(jù)的源頭，在潛在電路分析中通常作為路徑追蹤的起點(diǎn)。⑧目標(biāo)：電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其預(yù)期功能的執(zhí)行部件或關(guān)鍵部件，如功能信號(hào)執(zhí)行部件等，非期望地激活或抑制它將引發(fā)一個(gè)非期望事件，在潛在電路分析中通常作為路徑追蹤的終點(diǎn)。3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法3.2.2可靠性分析方法04電路容差分析（1）目的分析電路的組成部分在規(guī)定的使用溫度范圍內(nèi)其參數(shù)偏差和寄生參數(shù)對(duì)電路性能容差的影響，并根據(jù)分析結(jié)果提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。電路性能參數(shù)發(fā)生變化的主要現(xiàn)象有性能不穩(wěn)定、參數(shù)發(fā)生漂移、退化等，造成這些現(xiàn)象的原因有以下3種。①組成電路的元器件參數(shù)存在公差。②環(huán)境條件的變化產(chǎn)生參數(shù)漂移。③退化效應(yīng)。（2）流程電路容差分析的主要步驟如下。①確定待分析電路。A．嚴(yán)重影響產(chǎn)品安全的電路。B．嚴(yán)重影響任務(wù)完成的電路。C．昂貴的電路。D．采購(gòu)或制作困難的電路。E．需要特殊保護(hù)的電路。3.2可靠性設(shè)計(jì)、分析方法3.2.2可靠性分析方法04電路容差分析②明確電路設(shè)計(jì)的有關(guān)基線(xiàn)。A．被分析電路的功能和使用壽命。B．電路性能參數(shù)及偏差要求。C．電路使用的環(huán)境應(yīng)力條件（或環(huán)境剖面）。D．元器件參數(shù)的標(biāo)稱(chēng)值、偏差值和分布。E．電源和信號(hào)源的額定值和偏差值。F．電路接口參數(shù)。③電路分析。對(duì)電路進(jìn)行分析，得出在各種工作條件及工作方式下電路的性能參數(shù)、輸入量和元器件參數(shù)之間的關(guān)系。④容差分析。容差分析包括以下兩種。A．適當(dāng)選擇一種具體分析方法。B．求出電路輸出性能參數(shù)的偏差范圍，找出對(duì)電路性能影響敏感度較大的參數(shù)并進(jìn)行控制，使電路滿(mǎn)足要求。⑤分析結(jié)果判別。偏差范圍與電路性能指標(biāo)要求相比較，比較結(jié)果分兩種情況。A．若符合要求，則分析結(jié)束。B．若不符合要求，則需要修改設(shè)計(jì)，直到所求得的電路性能參數(shù)的偏差范圍完全滿(mǎn)足電路性能指標(biāo)要求為止。3.3PARTTHREE測(cè)量可靠性3.3.1測(cè)量可靠性的內(nèi)涵3.3測(cè)量可靠性1．測(cè)量可靠性的理論起源測(cè)量的可靠性理論最早由荷蘭的巴爾達(dá)（Bararda）于1967年提出，主要針對(duì)控制網(wǎng)的單個(gè)粗差，提出了數(shù)據(jù)探測(cè)法及內(nèi)部可靠性和外部可靠性。李德仁在1985年將巴爾達(dá)的可靠性理論進(jìn)行了拓展，提出了攝影測(cè)量平差系統(tǒng)的可靠性理論，從一維備選假設(shè)發(fā)展到多維備選假設(shè)，提出了粗差和系統(tǒng)誤差、粗差和變形的可區(qū)分性。2．測(cè)量可靠性的定義指在相同測(cè)量條件下，對(duì)同一批受試者使用相同的測(cè)量手段，重復(fù)測(cè)量結(jié)果的一致性程度。對(duì)于測(cè)量可靠性的理解，一般認(rèn)為，其代表著測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。這顯然是一種誤解。測(cè)量的可靠性和測(cè)量的準(zhǔn)確性是兩個(gè)不同的概念，在大多數(shù)情況下，測(cè)量的可靠性并不代表測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。3.3.2測(cè)量不確定度分析3.3測(cè)量可靠性1．概念測(cè)量不確定度是與測(cè)量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，用于表征合理地賦予被測(cè)量值的分散性。該參數(shù)是一個(gè)表征分散性的參數(shù)，它可以是標(biāo)準(zhǔn)差或其倍數(shù)，或說(shuō)明置信水平的區(qū)間半寬度。該參數(shù)一般由若干個(gè)分量組成，這些分量統(tǒng)稱(chēng)為不確定度分量。該參數(shù)是通過(guò)對(duì)所有若干個(gè)不確定度分量進(jìn)行方差和協(xié)方差合成得到的。所得該參數(shù)的可靠程度一般可用自由度的大小來(lái)表示。（1）標(biāo)準(zhǔn)不確定度用標(biāo)準(zhǔn)差表示測(cè)量結(jié)果的不確定度，一般用符號(hào)u來(lái)表示。對(duì)于不確定度分量，常在u上加小腳標(biāo)進(jìn)行表示，如u1，u2，…，up等。（2）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度當(dāng)測(cè)量結(jié)果由若干個(gè)其他量的值求得時(shí)，測(cè)量結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度等于這些量的方差和（或）協(xié)方差加權(quán)和的正平方根，其中權(quán)系數(shù)按測(cè)量結(jié)果隨這些量變化的情況而定，用符號(hào)uc表示。3.3.2測(cè)量不確定度分析3.3測(cè)量可靠性（3）擴(kuò)展不確定度擴(kuò)展不確定度規(guī)定了測(cè)量結(jié)果取值區(qū)間的半寬度，該區(qū)間包含了合理賦予被測(cè)量值的分布的大部分，用符號(hào)U或UP來(lái)表示。（4）包含因子包含因子為獲得擴(kuò)展不確定度，對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度所乘的倍數(shù)因子，常用符號(hào)K或Kp來(lái)表示。在國(guó)內(nèi)，有的將其稱(chēng)為覆蓋因子，其取值一般在2～3。1．概念測(cè)量不確定度是與測(cè)量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，用于表征合理地賦予被測(cè)量值的分散性。該參數(shù)是一個(gè)表征分散性的參數(shù)，它可以是標(biāo)準(zhǔn)差或其倍數(shù)，或說(shuō)明置信水平的區(qū)間半寬度。該參數(shù)一般由若干個(gè)分量組成，這些分量統(tǒng)稱(chēng)為不確定度分量。該參數(shù)是通過(guò)對(duì)所有若干個(gè)不確定度分量進(jìn)行方差和協(xié)方差合成得到的。所得該參數(shù)的可靠程度一般可用自由度的大小來(lái)表示。3.3.2測(cè)量不確定度分析3.3測(cè)量可靠性2．不確定度的來(lái)源①對(duì)被測(cè)量的定義不完整或不完善。②復(fù)現(xiàn)被測(cè)量定義的方法不理想。③測(cè)量所取樣本的代表性不夠。④對(duì)測(cè)量過(guò)程受環(huán)境影響的認(rèn)識(shí)不全面，或?qū)Νh(huán)境條件的測(cè)量與控制不完善。⑤對(duì)模擬式儀器的讀數(shù)存在人為偏差。⑥儀器計(jì)量性能上的局限性。⑦賦予測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)值的不準(zhǔn)確。⑧引用常數(shù)或其他參量的不準(zhǔn)確。⑨與測(cè)量原理、測(cè)量方法和測(cè)量程序有關(guān)的近似性或假定性。⑩在相同的測(cè)量條件下，被測(cè)量重復(fù)觀(guān)測(cè)值的隨機(jī)變化。11.對(duì)一定系統(tǒng)誤差的修正不完善。12.測(cè)量列中的粗大誤差因不明顯而未剔除。13.在有的情況下，需要對(duì)某種測(cè)量條件變化，或者是在一個(gè)較長(zhǎng)的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，對(duì)測(cè)量結(jié)果的變化做出評(píng)定。應(yīng)該將相應(yīng)變化所賦予測(cè)量值的分散性大小，作為該測(cè)量結(jié)果的不確定度。3.3.2測(cè)量不確定度分析3.3測(cè)量可靠性3．標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定（1）A類(lèi)評(píng)定方法采用統(tǒng)計(jì)分析的方法評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度，用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差或樣本標(biāo)準(zhǔn)差表示。（2）B類(lèi)評(píng)定方法采用B類(lèi)評(píng)定方法評(píng)定不確定度，不是依賴(lài)對(duì)樣本數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，而是設(shè)法利用與被測(cè)量有關(guān)的其他先驗(yàn)信息來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。因此，如何獲取有用的先驗(yàn)信息十分重要，如何利用好這些先驗(yàn)信息也十分重要。①信息來(lái)源。②評(píng)定方法。3.3.2測(cè)量不確定度分析3.3測(cè)量