[发明专利]基于Wiener过程的继电器可靠性评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于Wiener过程的继电器可靠性评估方法，属于继电器的可靠性评估技术领域。

背景技术

继电器作为完成电路切换、控制与保护功能的关键元器件，广泛应用于航空、航天及国防武器装备系统中。继电器能否正常、可靠工作，在很多情况下能决定整个系统或型号的成败。因此，继电器的可靠性评估的研究非常必要和紧迫。

传统的可靠性评估方法主要基于产品的寿命数据进行，指定产品在整个寿命周期内服从指数分布，采用查表的方式，将定时截尾寿命试验结束时的失效样品数与国军标允许失效数对比，完成失效率等级的鉴定、升级和维持。为了得到足够的寿命数据信息，需要进行大量的寿命试验。然而，随着技术、加工工艺等的不断发展，航天继电器的寿命不断增长，这导致试验结束时常出现“零失效”的情况。加之航天继电器往往批量较小，即使在加速寿命试验条件下，也很难收集到足够的寿命信息。可见，采用传统方法进行航天继电器可靠性评估已面临现实的一些问题和困难。

发明内容

本发明是为了解决传统基于失效统计的可靠性评估方法对继电器寿命的评估可靠性差，精度低，并且不能获得长寿命继电器的寿命数据的问题。现提供继电器寿命试验装置及采用该装置实现的基于Wiener过程的继电器可靠性评估方法。

基于Wiener过程的继电器可靠性评估方法，该方法是基于下列装置实现的，所述装置包括受试继电器、开关K1、开关K2、开关K3、负载电源、可调电阻R1、可调电阻R2、线圈电源、线圈电流采样电阻R3、电阻R4、传统检测电路、触点电流采样电阻R5和信号调理及采样电路，

传统检测电路包括一号电压比较器、二号电压比较器、一号状态锁存器和二号状态锁存器，

受试继电器包括线圈、静合触点、动合触点和动触点，

所述负载电源的正极连接开关K1的一端，开关K1的另一端同时连接可调电阻R1的一端和可调电阻R2的一端，可调电阻R1的另一端同时连接静合触点、一号电压比较器的静合触点触点电压信号输入端和信号调理及采样电路的静合触点触点电压信号输入端，可调电阻R2的另一端同时连接动合触点、二号电压比较器的静合触点触点电压信号输入端和信号调理及采样电路的动合触点触点电压信号输入端，

一号电压比较器的静合触点触点电压信号输出端连接一号状态锁存器的静合触点触点电压信号输入端，二号电压比较器的静合触点触点电压信号输出端连接二号状态锁存器的静合触点触点电压信号输入端，

动触点同时连接信号调理及采样电路的触点电压信号输入端和触点电流采样电阻R5的一端，触点电流采样电阻R5的另一端连接电源地，

线圈的一端连接开关K2的一端，开关K2的另一端连接线圈电源的正极，线圈电源的负极同时连接线圈电流采样电阻R3的一端、电阻R4的一端和电源地，线圈电流采样电阻R3的另一端连接开关K3的静合触点a1，开关K3的动触点a3同时连接线圈的另一端和信号调理及采样电路的线圈电流信号输入端，电阻R4的另一端连接开关K3的动合触点a2，根据上述装置的基于Wiener过程的继电器可靠性评估方法为：

步骤一、在继电器的时间参数吸合时间、释放时间、超程时间、弹跳时间、燃弧时间中，选取超程时间作为继电器评估的退化参量，根据超程时间随继电器寿命试验的变化趋势，确定失效阈值为l＝100μs，

步骤二、采用信号调理及采集电路，对继电器的线圈电流信号、触点电流信号、触点电压限号、触点压降信号同时在线采集，进行定时截尾寿命试验，截尾时间10万次，获得试验过程中的退化参数信息，

步骤三、从失效物理的角度判断继电器的退化参数是否符合Wiener过程的参数变化规律，如果是，则执行步骤四，如果否，则结束，

步骤四、应用随机过程理论，分别建立继电器退化失效的失效概率函数、失效概率密度函数和可靠度函数的模型，

步骤五、使用极大似然估计的方法对步骤四中模型的未知参数进行估计，获得未知参数的似然估计值，完成继电器评估的建模过程，

步骤六、利用步骤五所得模型、步骤二所得的退化参数和步骤一所得的失效阈值实现对继电器寿命的评估。