Вам бонус- начислено 1 монета за дневную активность. Сейчас у вас 1 монета

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Лекция



Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про теории надежности радиоэлектронной аппаратуры основные понятия, и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое теории надежности радиоэлектронной аппаратуры основные понятия, определения резервирование техническое обслуживание , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Надежность радиоэлектронных устройств.

Предмет, содержание и задачи изучения дисциплины.

Основные понятия и определения. Надежность; отказ; интенсивности отказов;ремонтопригодность; долговечность; живучесть.Надежность электрорадиоэлементов. Надежность при параллельном и последовательном соеединении блоков

Техническое обслуживание электронной аппаратуры.

Виды (классификация) резервирования.

Резервирование как обеспечения требуемого уровня надежности

Основные понятия и определения

Надежность - это возможность выполнения изделием заданных функций в течение определенного времени. Каждое отклонение от установленных параметров является неисправностью . При потере работоспособности происходит отказ.

Виды и причины отказов

Различают три вида отказов:

1.отказы, обусловленные скрытыми производственными дефектами;

2.отказы обусловленные случайными факторами;

3.отказы, обусловленные старением и износом.

Ремонтопригодность

ремонтопригодность одно из основных свойств надежности (См. Надежность); заключается в приспособленности изделия (технические устройства) к проведению различных работ по его техническому обслуживанию (См. Техническое обслуживание) и Ремонту. Ремонт определяется эксплуатационной и ремонтной технологичностью изделия. Эксплуатационная технологичность — приспособленность к работам, выполняемым при техническом обслуживании, а также при подготовке изделия к эксплуатации, в процессе и по окончании ее. Ремонтная технологичность — приспособленность к быстрому, удобному проведению ремонта. В более узком смысле под Ремонтом понимают приспособленность устройства к удобному и быстрому осуществлению отдельных технологических операций при его обслуживании, ремонте, контроле технического состояния, при разборке (сборке) узлов и деталей устройства, их контроле и замене. Ремонт обеспечивается при проектировании и изготовлении изделия — правильным выбором конструкции и соблюдением технологии производства. Поддержание Ремонта в процессе эксплуатации изделия достигается рациональной системой технического обслуживания и ремонта. Ремонт характеризуется средним временем восстановления и вероятностью восстановления работоспособности в течение определенного интервала времени, Готовности коэффициентом, Технического использования коэффициентом, Взаимозаменяемостью, степенью унификации и т.п.

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ - свойство технического объекта сохранять (при условии проведения технического обслуживания и ремонтов) работоспособное состояние в течение определенного времени или вплоть до выполнения определенного объема работы. Долговечность характеризуется техническим ресурсом либо сроком службы.

Живучесть — способность технического устройства, сооружения, средства или системы выполнять основные свои функции, несмотря на полученные повреждения, либо адаптируясь к новым условиям

Количественные характеристики надежности

Функция распределения F(t) отказов или функция ошибок - эту характеристику получают при испытании на долговечность при отметке выхода из строя элементов через определенные промежутки времени, она всегда монотонно увеличивается и изменяется от 0 до 1 соответственно вначале и конце периода долговечности. Если вероятность того, что элемент будетфункционировать ко времени t , F(t) то вероятность безотказной работы равна

R(t)=1-F(t).

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Рис. Примерный вид функции распределения F(t) и функции надежности P(t)

Плотность вероятности отказов

f(t)=dF(t)/dt это вероятность того, что элемент откажет внутри временного интервала t-(t+dt).

Самой существенной для практики является интенсивность отказов -это изменение числа функционирующих элементов в единицу времени, отнесенному к исправным к этому моменту элементам

λ(t)=f(t)/R(t).

Средне время безотказной работы - определяется средним сроком службы отдельных элементов партии при интегрирование от 0 до ∞

_t = ∫R(t)dt

Период нормальной эксплуатации -это период времени с постоянной интенсивностью отказов.

Среднее время между отказами : tср = 1/λ

Интенсивность отказов

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Типичная зависимость интенсивности отказов от времени: I — период приработки и отказов некачественных изделий; II — период нормальной эксплуатации; III — период старения (отказы вызваны износом деталей или старением материалов). Интенсивность отказов некоторых изделий (например, полупроводниковых приборов) не нарастает за все время эксплуатации то есть, не имеет период старения, поэтому, иногда говорят, что их срок службы вечен.

Интенси́вность отка́зов — отношение числа отказавших объектов (образцов аппаратуры, изделий, деталей, механизмов, устройств, узлов и т. п.) в единицу времени к среднему числу объектов, исправно работающих в данный отрезок времени при условии, что отказавшие объекты не восстанавливаются и не заменяются исправными. Другими словами, интенсивность отказов численно равна числу отказов в единицу времени, отнесенное к числу узлов, безотказно проработавших до этого времени. Следующие определения интенсивности отказов эквивалентны:

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Примеры интенсивности отказов

При испытании длительностью 3000 часов из 1000 изделий отказало 150. тогда интенсивность отказов этих изделий:

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание 1/час.

Например, средние значения интенсивностей отказов в период нормальной эксплуатации составляют:

  • для подшипников качения — Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание 1/час или 0,01 1/год;
  • для ременных передач — Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание 1/час или 0,13 1/год.

Наиболее статистически надежные данные по интенсивности отказов собраны для электронных компонентов.

  • Дискретные резисторы: Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание 1/час.
  • Дискретные неэлектролитические конденсаторы: Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание 1/час.
  • Электролитические конденсаторы: Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание 1/час.
  • Полупроводниковые маломощные приборы (диоды, транзисторы) после приработки: Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание 1/час.
  • Интегральные микросхемы в период нормальной эксплуатации: Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание 1/час.

Надежность приборов

Интенсивность отказов прибора, состоящего из К типов конструктивных элементов, равна

λпр=Σnkλэк

Поэтому при проектировании выбирают элементы с наименьшей интенсивностью отказов и также нецелесообразно выбирать дорогостоящие элементы при небольшом их числе в приборе.

Для расчетов параметров надежности удобно использовать структурно - логические схемы надежности ТС, которые графически отображают взаимосвязь элементов и их влияние на работоспособность системы в целом. Структурно - логическая схема представляет собой совокупность ранее выделенных элементов, соединенных друг с другом последовательно или параллельно. Критерием для определения вида соединения элементов (последовательного или параллельного) при построении схемы является влияние их отказа на работоспособность ТС.

Последовательным (с точки зрения надежности) считается соединение, при котором отказ любого элемента приводит к отказу всей системы (рис. 2.1).

Параллельным (с точки зрения надежности) считается соединение, при котором отказ любого элемента не приводит к отказу системы, пока не откажут все соединенные элементы (рис. 2.2).

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

рис. 2.1

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

рис. 2.2

Не всегда тип соединения элементов системы в структурной схеме надежности совпадает с фактическим электрическим или механическим типом соединения элементов в системе. Поэтому структурная схема надежности может отличаться от структурной схемы фактического соединения элементов.

Расчет надежности при последовательном соединении блоков

Следует пояснить, что «последовательным» такое соединение элементов является только в смысле надежности, физически они могут быть соединены как угодно.

С позиции надежности такое соединение означает, что отказ устройства, состоящего из этих элементов, происходит при отказе элемента 1, или элемента 2, или элемента 3, или элемента n. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Условие работоспособности можно сформулировать следующим образом: устройство работоспособно, если работоспособен элемент 1, и элемент 2, и элемент 3, и элемент n.

Выразим надежность данной системы через надежности ее элементов. Пусть имеется некоторый промежуток времени (0,τ), в течение которого требуется обеспечить безотказную работу системы. Тогда, если надежность системы характеризуется законом надежности Р(t), нам важно знать значение этой надежности при t = τ, т. е. Р(τ). Это не функция, а определенное число; отбросим аргумент τ и обозначим надежность системы просто Р. Аналогично обозначим надежности отдельных элементов P1, P2, P3, ..., Pn.

Для безотказной работы простой системы в течение времени τ нужно, чтобы безотказно работал каждый из ее элементов. Обозначим S — событие, состоящее в безотказной работе системы за время ; s1, s2, s3, ..., sn — события, состоящие в безотказной работе соответствующих элементов. Событие S есть произведение (совмещение) событий s1, s2, s3, ..., sn:

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Предположим, что элементы s1, s2, s3, ..., sn отказывают независимо друг от друга (или, как говорят применительно к надежности, «независимы по отказам», а совсем кратко: «независимы»). Тогда по правилу умножения вероятностей для независимых событий P(S ) = P(s1 ) ⋅P(s2 ) ⋅P(s3 ) ⋅ ... ⋅P(sn ) или в других обозначениях:

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

а короче:

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

т. е. надежность (вероятность работоспособного состояния) простой системы, составленной из независимых по отказам, последовательно соединенных элементов, равна произведению надежностей ее элементов.

В частном случае, когда все элементы обладают одинаковой надежностью P1 = P2 = P3 = ... = Pn, выражение (4.5.2) принимает вид:

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

ПРИМЕР 4.5.1. Система состоит из 10 независимых элементов, надежность каждого из которых равна Р =0,95. Определить надежность системы.

По формуле (4.5.3) Р = 0,9510 ≈ 0,6.

Из примера видно, как резко падает надежность системы при увеличении в ней числа элементов. Если число элементов n велико, то для обеспечения хотя бы приемлемой надежности Р системы каждый элемент должен обладать очень высокой надежностью.

Поставим вопрос: какой надежностью Р должен обладать отдельный элемент для того, чтобы система, составленная из n таких элементов, обладала заданной надежностью Р ?

Из формулы (4.5.3) получим:

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Расчет надежности при параллельном соединении блоков

На рис. 4.5.6 представлено параллельное соединение элементов 1, 2, 3. Это означает, что устройство, состоящее из этих элементов, переходит в состояние отказа после отказа всех элементов при условии, что все элементы системы находятся под нагрузкой, а отказы элементов статистически независимы.

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Рис. 4.5.6. Блок-схема системы с параллельным соединением элементов.

Условие работоспособности устройства можно сформулировать следующим образом: устройство работоспособно, если работоспособен элемент 1, или элемент 2, или элемент 3, или элементы 1 и 2, 1 и 3, 2 и 3, 1 и 2 и 3.

Вероятность безотказного состояния устройства, состоящего из n параллельно соединенных элементов определяется по теореме сложения вероятностей совместных случайных событий как

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Для приведенной блок-схемы (рис. 4.5.6), состоящей из трех элементов, выражение (4.5.8) можно записать:

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Применительно к проблемам надежности, по правилу умножения вероятностей независимых (в совокупности) событий, надежность устройства из n элементов вычисляется по формуле:

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

т. е. при параллельном соединении независимых (в смысле надежности) Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание элементов их ненадежности (1 − pi = qi ) перемножаются. В частном случае, когда надежности всех элементов одинаковы, формула (4.5.9) принимает вид:

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

ПРИМЕР 4.5.5. Предохранительное устройство, обеспечивающее безопасность работы системы под давлением, состоит из трех дублирующих друг друга клапанов. Надежность каждого из них р = 0,9. Клапаны независимы в смысле надежности. Найти надежность устройства. Решение. По формуле (4.5.10)

P = 1 − (1 − 0,9)3 = 0,999.

Интенсивность отказов устройства состоящего из n параллельно соединенных элементов, обладающих постоянной интенсивностью отказов λ0, определяется как:

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Из (4.5.11) видно, что интенсивность отказов устройства при n > 1 зависит от t: при t = 0 она равна нулю, при увеличении t, монотонно возрастает до λ0.

Если интенсивности отказов элементов постоянны и подчинены показательному закону распределения, то выражение (4.5.9) можно записать:

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Среднее время безотказной работы системы Т0 находим, интегрируя уравнение (4.5.12) в интервале [0, ∞]:

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

В случае, когда интенсивности отказов всех элементов одинаковы, выражение (4.5.13) принимает вид:

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Среднее время работы до отказа также можно получить, интегрируя уравнение (4.5.8) в интервале [0, ∞].

ПРИМЕР 4.5.6. Предположим, что два одинаковых вентилятора в системе очистки отходящих газов работают параллельно, причем если один из них выходит из строя, то другой способен работать при полной системной нагрузке без изменения своих надежностных характеристик.

Требуется найти безотказность системы в течение 400 ч (продолжительность выполнения задания) при условии, что интенсивности отказов двигателей вентиляторов постоянны и равны λ = 0,0005 ч–1, отказы двигателей статистически независимы и оба вентилятора начинают работать в момент времени t = 0.

Решение. В случае идентичных элементов формула (4.5.12) принимает вид:

P(t ) = 2exp(−λt ) − exp(−2λt ).

Поскольку λ = 0,0005ч-1 и t = 400 ч, то:

P(400) = 2exp(−0,0005 × 400) − exp(−2 × 0,0005 × 400) = 0,9671.

Среднюю наработку на отказ находим, используя (4.5.13):

T0 = 1 / λ(1 / 1 + 1 / 2) = 1 / λ × 3 / 2 = 1,5 / 0,0005 = 3000 ч.

Производственная надежность

Производственная надежность - это отношение числа безупречно выполненных операций на настроенном оборудовании к общему числу выполненных операций.

Повышение надежности . Методы повышения надежности при проектировании.

Повышение надежности можно обеспечить двумя путями:

1-посредством недогрузки элементов,

2-путем резервирования.

В первом случае срок службы возрастает из-за уменьшения срока старения

Во втором случае - при резервировании создают избыточность функциональных элементов, заменяющих отказавший элемент.

Определение оптимальной рабочей точки

Функциональные блоки выходят из строя не только из-за производственных погрешностей-внезапных отказов, но также из-за совпадения многих факторов, влияющих на их функционирование.При проектировании прибора пытаются учесть это для достижения высокой степени надежности.

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

РИС График граничных испытаний

Для ее оценки при эксплуатации представляют зависимость отдельных параметров друг от друга, при которых возникают отказы. С этой целью параметры не участвующие в исследовании устанавливают на номинальные значения, а варьируют лишь два параметра,например напряжение и температуру.

Определяют множество комбинаций этих параметров, при которых прекращается функционирование изделия. При графическом представлении результатов получают график граничных значений (рис. ).Внутри, области гарантируется функционирование блока, снаружи - отказ.

Оптимальная точка параметров лежит в центре этой области.

Техническое обслуживание электронной аппаратуры.

В процессе эксплуатации элементов и систем приходится устранять отказы, а также предотвращать возможность их появления. Эти меры включают в себя проведение регулировок и замену еще работоспособных приборов (в зависимости от их наработки, отклонения параметров от номинальных или каких-либо других признаков старения и износа). Правильная организация, своевременное, полное и качественное проведение этих мер в существенной степени определяют надежность элементов и систем в условиях эксплуатации. Особое значение имеют профилактические мероприятия. Известно, что с целью обеспечения заданной надежности разрабатываемой аппаратуры проектировщики имеют возможность предусмотреть объемы профилактических мероприятий и сроки их проведения. Невыполнение этих мероприятий или увеличение интервала между ними неизбежно приводит к снижению надежности элементов и систем.
В условиях эксплуатации большое значение имеет выполнение графика технологического процесса, когда все регламентные работы проводятся в заданные сроки и в объеме, который обеспечивает сохранение надежности элементов и систем в заданных пределах. При этом, естественно, важное значение имеет контроль за выполнением технологического процесса со стороны руководителей.

Виды резервирования

Резервированием называется применение резервных средств обеспечения работоспособности объекта. В зависимости от вида используемых резервных средств резервирование бывает: функциональное, временное, инфор­мационное, структурное.

Функциональное резервирование – это резервирование, при котором используется способность элементов выполнять дополнительные функции, а также возможность выполнять заданную функцию дополнительными средствами.

Такое резервирование часто применяют для многофункциональных систем, в которых значения одних и тех же параметров состояния технологического процесса могут быть получены с помощью разных приборов и на основании разных расчетов.

Временное резервирование– это резервирование, при котором используется резервное время для выполнения заданной функции.

Временное резервирование заключается в том, что допус­кается перерыв функционирования системы или устройства из-за отказа элемента. Например для передачи информации заданного объема, требуется время t. При планировании работы на эту операцию отводится время t + tр, где tр— резервное время. Резервное время может быть использовано либо для повторения передачи информации, либо для устранения неисправности аппаратуры. Введение резервного времени позволяет повысить надежность работы объекта, но вместе с тем снижает производительность его работы.

Информационное резервирование – это резервирование, при котором в качестве резерва используется избыточная резервная информация. К этому виду резервирования относится введение избыточных информационных символов при передаче, обработке и отображении информации, например использование дополнительных разрядов при кодировании информации. Это позволяет обнаружить и даже устранять ошибки в передаче информации (корректирующие коды).

Структурное резервирование – это резервирование с применением резервных элементов структуры объекта.

Самым распространенным и наиболее эффективным средством повышения надежности этот вид резервирования является потому, физический смысл его наиболее понятен разработчику и способ этот доступнее других для реализации. Если у разработчика возникает сомнение в надежности некоторого элемента структуры объекта, он дополнительно к нему вводит в структуру резервный элемент. Этот же элемент использовать в качестве запасного, но замена отказавшего элемента запасным вызывает большие потери времени и часто технически невозможна в процессе эксплуатации. Включение резервных элементов в структуру – это своеобразная автоматизация процесса замены отказавшего элемента.

При структурном резервировании все элементы системы можно поделить на основные и резервные.

Основной элемент структуры – это элемент, выполняющий заданные функции.

Резервный элемент структуры – это элемент, предназначенный для замены основного элемента.

Не к каждому основному элементу может быть постоянно подключен резервный элемент. Например, постоянное подключение резервного аккумулятора к основному аккумулятору изменяет рабочие характеристики системы питания. Включение в структуру резервной ЭВМ связано с решением ряда сложных технических задач, например синхронизация работы ЭВМ, непрерывный контроль технического состояния системы, обеспечение безотказности переключающих устройств и т. д. Поэтому существует несколько способов структурного резервирования для конкретных условий работы объекта.

Структурное резервирование разде­ляют на общее и раздельное.

При общем система резервируется в целом, при раздельном ре­зервируются отдельные элементы или их группы.

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Если резерв­ные элементы функционируют наравне с основными, то имеет место постоянное резервирование или пассивное. Если резерв вводится в состав системы после отказа основ­ного элемента и сопровождается переключающими операциями, то имеет место резервирование замещением или активное резер­вирование.

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

При резервировании замещением резерв­ные элементы могут находиться в нагруженном, облегченном и ненагруженном состоянии. Если резервный элемент находится в том же режиме, что и основной элемент, то резервирование называется нагруженным или горячим резервированием; если резервный элемент находится в менее нагруженном режиме, чем основной, резервирование называется облегченным или теплым резервированием; если резервный элемент не несет нагрузки, резервирование называется ненагруженным или холодным резервированием.

При резервировании замещением один и тот же резерв мо­жет быть использован для замены любого из ряда однотипных элементов. Такой способ резервирования называют скользящим.

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

При расчетах надежности предполагается, что резервные элементы всегда готовы к немедленному подключению в работу, как только поступает команда на их подключение. Если такого предположения сделать нельзя, в схему расчета вводится либо реальное, либо фиктивное устройство переключения на резерв с его характеристиками (безотказность, время задержки).

В информационных системах применяют динамическое резервирование– это резервирование с перестроением структуры объекта при возникновении отказа его элемента. На рис. основной тракт передачи данных обозначен сплошной линией, возможные тракты – штриховой линией.

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Структурное резервирование применяется не только для того, чтобы повысить безотказность изделия, но также и для повышения достоверности величин на его выходе. Например, с целью повышения достоверности результата работы вычислительной машины две машины решают одну и ту же задачу. Результат считается верным, если совпадают результаты двух машин. Такое "резервирование" называется дублированием.

Соединение работающих элементов может быть и более сложным, чем при дублировании. Например, число работающих машин может быть равным трем. Результат считается верным, если он совпадает с результатами не менее чем двух машин. Такое "резервирование" называется мажоритарным резервированием или резервированием по принципу "голосования". В данном случае оно будет называться мажоритарным резервированием по принципу "два из трех".

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Для характеристики соотношения между числом резервных и основных элементов вводится понятие кратности резервирования k.

Величина k является целым числом при резервировании с целой кратностью, когда количество основных элементов равно единице. Величина k является дробным числом при резервировании с дробной кратностью, когда количество основных элементов больше единицы. При этом дробь сокращать нельзя.

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

Резервирование как обеспечения требуемого уровня надежности

Одним из основных средств обеспечения требуемого уровня надежности и прежде всего безотказности объекта или ЭС при недостаточно надежных элементах является резервирование. Под резервированием понимается применение дополнительных средств и возможностей с целью сохранения работоспособного состояния ЭС при отказе одного или нескольких ее элементов. Резервирование – это эффективный способ создания ЭС, надежность которых выше надежности входящих в эту систему элементов.

При резервировании различаются основные элементы структуры, необходимые для выполнения системой требуемых функций при отсутствии отказов его элементов, и резервные элементы, предназначенные для выполнения функций основных элементов в случае их отказа. Отношение числа n p резервных элементов системы к числу n0 резервируемых ими основных элементов, выраженное несокращенной дробью, называется кратностью резерва: mp= np/n0

Резервирование с кратностью резерва mp=1/1 называется дублированием.

К дополнительным средствам и возможностям, применяемым при резервировании, относятся элементы, вносимые в структуру ЭС в качестве резервных ; применение функциональных и информационных средств и возможностей ; использование избытка времени и запасов нагрузочной способности. Соответственно по типу дополнительных средств различают следующие виды резервирования (рис1): структурное (с применением резервных элементов структуры объекта); функциональное (с использованием функциональных резервов); информационное (употребляются резервы информации); нагрузочные (с использованием нагрузочных резервов).

Основы теории надежности радиоэлектронной аппаратуры. Основные понятия и определения, резервирование, техническое обслуживание

рис1 Классификационная схема видов резервирования

по способу включения резерва различают постоянное и динамическое резервирование: постоянное осуществляется без перестройки структуры системы при возникновении отказа ее элемента, а динамическое резервирование – с перестройкой структуры системы при возникновении отказа ее элемента. В простейшем случае при постоянном резервировании выполняется параллельное соединение элементов без переключающих устройств, а при динамическом резервировании требуются переключающие устройства, реагирующие на отказ элемента.

Динамическое резервирование часто представляет собой резервирование замещением, при котором функции основного элемента передаются резервному только после отказа основного элемента. Распространенным видом резервирования замещением является скользящее резервирование, при котором группа основных элементов системы резервируется одним или несколькими резервными элементами, каждый из которых может заменить любой отказавший основной элемент в данной группе.

по режиму работы резервных элементов до отказа основного элемента различают нагруженный резерв (один или несколько резервных элементов находятся в режиме основного элемента); облегченный резерв (один или несколько резервных элементов находятся в менее нагруженном режиме, чем основной элемент); ненагруженный резерв (один или несколько резервных элементов находятся в нагруженном режиме до начала выполнения ими функций основного элемента).

Понятия нагруженного, облегченного и ненагруженного резерва используются для отличия резервных элементов по уровню их надежности. Элементы нагруженного резерва имеют тот же уровень надежности (безотказности, долговечности и сохраняемости), что и резервируемые ими основные объекты элемента, так как курс резервных элементов расходуется также , как и основных элементов. Элементы облегченного резерва обладают более высоким уровнем надежности, так как интенсивность расхода ресурса резервных элементов до момента включения их вместо отказавших значительно ниже, чем у основных. При ненагруженном резерве ресурс резервных элементов начинает расходоваться практически только с момента включения их вместо отказавших элементов.

по способу замещения объекта (элемента объекта) различают резервирование общее и раздельное; при общем резервируется объект в целом, т. е. предусматривается вместо одного объекта одновременная эксплуатация двух или более объектов, однотипных или аналогичных по выполняемым функциям (способ прост и широко используется на практике при резервировании наиболее ответственных систем); при раздельном резервируемыми являются отдельные элементы объекта или их группы (раздельное резервирование обычно является встроенным в объект, т.е. раздельно могут резервироваться как отдельные элементы системы, так и достаточно крупные ее части).

Динамическое резервирование может быть раздельным и общим и позволяет использовать резервные элементы не только в нагруженном, но и облегченном и ненагруженном резерве, что позволяет сохранять ресурс резервных элементов, повысить надежность ЭС в целом и уменьшить расход энергии. К недостаткам динамического резервирования замещением следует отнести необходимость переключающих устройств и наличие перерывов в работе при переходе на резервные элементы.

Пожалуйста, пиши комментарии, если ты обнаружил что-то неправильное или если ты желаешь поделиться дополнительной информацией про теории надежности радиоэлектронной аппаратуры основные понятия Надеюсь, что теперь ты понял что такое теории надежности радиоэлектронной аппаратуры основные понятия, определения резервирование техническое обслуживание и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Надежность радиоэлектронных устройств

создано: 2014-09-19
обновлено: 2021-01-10
132621



Рейтиг 9 of 10. count vote: 2
Вы довольны ?:


Найди готовое или заработай

С нашими удобными сервисами без комиссии*

Как это работает? | Узнать цену?

Найти исполнителя
$0 / весь год.
  • У вас есть задание, но нет времени его делать
  • Вы хотите найти профессионала для выплнения задания
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • Приорететная поддержка
  • идеально подходит для студентов, у которых нет времени для решения заданий
Готовое решение
$0 / весь год.
  • Вы можите продать(исполнителем) или купить(заказчиком) готовое решение
  • Вам предоставят готовое решение
  • Будет предоставлено в минимальные сроки т.к. задание уже готовое
  • Вы получите базовую гарантию 8 дней
  • Вы можете заработать на материалах
  • подходит как для студентов так и для преподавателей
Я исполнитель
$0 / весь год.
  • Вы профессионал своего дела
  • У вас есть опыт и желание зарабатывать
  • Вы хотите помочь в решении задач или написании работ
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • подходит для опытных студентов так и для преподавателей



Комментарии


Оставить комментарий
Если у вас есть какое-либо предложение, идея, благодарность или комментарий, не стесняйтесь писать. Мы очень ценим отзывы и рады услышать ваше мнение.
To reply

Надежность радиоэлектронных устройств

Термины: Надежность радиоэлектронных устройств