В данной работе при оценке надежности используется способ коэффициентов влияния и прототипов. Выделяется структурная часть объекта (или вид отказов), для которой показатели надежности могут быть определены наиболее точно и в достаточной степени отражают надежность всего объекта. Показатель надежности для этой части обозначим . Влияние надежности других частей (или видов отказов) учитывается коэффициентами по формуле

где - коэффициент влияния -ой части объекта или -го вида отказов; - число коэффициентов влияния.

Коэффициенты могут определяться на основе анализа известных статических данных о причинах возникновения отказов для объектов-прототипов.

Надежность РЭС в значительной степени определяется надежностью элементов электрической схемы. Поэтому в качестве отказов, наиболее точно отражающих надежность всего объекта, выбираю отказы обусловленные нарушениями элементов электрической схемы.

Работоспособность объекта, кроме того, может быть нарушена в результате отказов обусловленных ошибками конструкции, технологии и эксплуатации.

На основе вышеизложенного объект с точки зрения надежности можно представить в виде блок-схемы, блоки которой соединены последовательно в смысле надежности (отказ любого из блоков приведет к отказу всего объекта).

4. Расчет надежности элементной базы

В зависимости от полноты учета факторов, влияющих на надежность объекта, могут проводиться прикидочный расчет надежности, расчет с учетом условий эксплуатации (расчет при подборе типов элементов), уточненный расчет.

Расчет производится в предположении, что имеет место экспоненциальный закон надежности, т.е. время работы объекта между отказами имеет экспоненциальное (показательное) распределение. Основаниями для этого служат: 1) большое число элементов и высокая надежность каждого элемента (срок службы каждого элемента значительно превышает период рабочей эксплуатации РЭС); 2) все отказы, обусловленные некачественным изготовлением, проявляются в период настройки и испытания РЭС перед эксплуатацией; 3) отказы, связанные со старением элементов, в период эксплуатации РЭС составляют незначительную долю от общего числа отказов; 4) вероятность возникновения отказов элементов примерно одинакова в любые интервалы времени эксплуатации; 5) отказы элементов независимы.

4.1 Прикидочный расчет производится на этапе проектирования, когда принципиальных схем блоков объекта еще нет. Количество элементов в блоках определяется путем сравнения проектируемого объекта с аналогичными, ранее разработанными объектами. Интенсивность отказов проектируемого нерезервированного объекта определяют путем суммирования значений интенсивностей отказов всех его элементов.

Прикидочный расчет надежности проводится в следующих целях:

- проверить выполнимость требований по надежности, содержащихся в техническом задании;

- сравнить по показателям надежности различные варианты проектируемой системы.

Для расчета надежности необходимо иметь логическую модель безотказной работы системы (структурная схема надежности). Так как проектируемый объект без резерва, то его схема надежности последовательная.

Средние, минимальные и максимальные значения интенсивности отказов каждого типа элементов определяю из приложения 3 [2].

Составляю сводную таблицу данных (табл. 2).

Таблица 2

Порядковый номер и тип элемента		Число элементов каждого типа nj	Границы и среднее значение интенсивности отказов *10^6, 1/ч			Суммарные значения интенсивности отказов элементов определенного типа *10^6, 1/ч
			λj min	λj cp	λj max	nj λj min	nj λj cp	nj λj max
1. Резисторы	Непроволочные	30	0,010	0,020	0,040	0,300	0,600	1,200
	Переменные	4	0,020	0,260	0,500	0,080	1,040	2,000
2. Конденсаторы	Керамические	8	0,042	0,150	1,640	0,336	1,200	13,120
	Электролитические	2	0,003	0,035	0,513	0,006	0,070	1,026
3. Диоды		4	0,021	0,200	0,452	0,084	0,800	1,808
4. Транзисторы		14	0,160	0,500	1,670	2,240	7,000	23,380
7. Катушки индуктивности		4	0,001	0,008	0,020	0,004	0,032	0,080
10. Плата (гетинакс)		1	0,100	0,100	0,100	0,100	0,100	0,100
11. Пайка (печатный монтаж)		149	0,010	0,080	0,150	1,490	11,920	22,350

По данным таблицы 2 рассчитываю граничные и средние значения интенсивностей отказов, а также другие показатели безотказности электрической схемы по формулам:

где, m – число типов элементов схемы.

1/ч, 1/ч, ;

, ,

;

ч, ч, ч.

Проверка: > (215517>4500).

4.2 Расчет с учетом условий эксплуатации аппаратуры, т.е. с учетом влияния механических воздействий, высотности и климатических факторов производится с помощью поправочных коэффициентов по формуле , где - интенсивность отказов j –го элемента в номинальном режиме (температура окружающей среды 20 ˚С, коэффициент нагрузки равен 1; - поправочные коэффициенты, учитывающие соответственно воздействие влажности и температуры; - коэффициент, учитывающий одновременное воздействие вибрации и ударных нагрузок. Если в объекте имеется - однотипных элементов, имеющих одинаковые и значения поправочных коэффициентов, то для всей электрической схемы интенсивность определяется по формуле

В приложении 3 [2] нахожу интенсивность отказов элементов для нормальных условий работы, а поправочные коэффициенты в приложении 4 [2]. Составляю сводную таблицу данных (табл.3)