[发明专利]石英挠性加速度计加速寿命试验方法

摘要

本发明公开了一种石英挠性加速度计加速寿命试验方法，通过分析加速度计常用贮存方式、外界因素影响情况，确定试验应力，包括应力形式、应力水平、评估基准等；加速寿命试验方法选用高温应力，通过Arrhenius模型、应力模型评估加速因子，从而选定试验时间，确定等效n年的高温应力激励时间段；设计试验流程，进行加速寿命试验，利用较少时间预估加速度计整机在长时间条件零偏、标度因数等性能的变化。本发明采用上述石英挠性加速度计加速寿命试验方法根据典型环境应力对石英挠性加速度计的影响，确定试验应力，建立加速寿命试验模型，在较短时间内用等效应力激励传感器，实现长时间性能指标的评估。

主权项

1.一种石英挠性加速度计加速寿命试验方法，其特征在于，步骤如下：第一步：试验应力确定加速度计的贮存温度在15℃～30℃之间，湿度不超过70％；在贮存过程中除非运输和搬用经历振动环境外，在库房长期贮存过程中基本不承受振动应力；加速度计包装防护良好、且有专用密封防磁泄露；选取高温应力作为加速寿命试验的加速应力，以25℃作为加速效应评估的基准，针对加速度计的零偏和标度因数两项指标进行评估；第二步：应力水平及量级确定选择高温作为加速退化试验的应力，单温度恒定应力模型中包含2个参数，为了采用最小二乘法或极大似然估计方法求解模型参数，至少需要3个应力水平的测试数据，即至少选取3个温度应力水平；综合加速度计内部结构组件、电路组件的部分在非工作状态下极限应力温度范围为‑40～+85℃，为避免试验过程不可控因素，选定高温应力最大不超过80℃；为保证足够加速效应，高温应力不能过低，否则试验时间可能会加长；此外，各组高温应力需有足够梯度，提高加速模型参数解算的准确性；选取三组高温测试应力：60℃、70℃、80℃；第三步：元器件加速因子采用温度应力模型评估加速因子，由Arrhenius阿伦尼斯模型计算所得：第四步：加速度计加速因子对于服从指数分布的电子产品，失效率为常数，其失效概率函数为：F(t)＝1‑e^‑λt假设在正常应力水平s₀下的某元器件的失效分布函数为F₀(t)，失效率为λ₀，t_p,0为失效概率达到p的时间，即F₀(t_p,0)＝p，又设该元器件在加速应力水平s_i下的失效分布函数为F_j(t)，失效率为λ_j，t_p,j为失效概率达到p的时间，即F_j(t_p,j)＝p；根据加速系数τ₁的定义，则：F₀(t_p,0)＝F_j(t_p,j)而根据基本可靠性的串联模型，各个单元的失效率等于包含的所有元器件失效率之和，产品的失效率等于各个单元的失效率之和：因此，加速度计高温条件下的加速因子为用正常应力下的失效率与各自的加速因子(第三步所得)相乘，由此可得到加速度计各个加速应力水平下的失效率；第五步：加速寿命试验执行由加速度计在各个温度应力水平下的加速因子评估加速退化试验所需的试验时间；不同高温应力激励下，所需的试验时间不同；加速试验中，施加应力期间样品不通电不检测，在各自试验时间内选定测试节点，测试时将试验样品恢复至常规库房条件，检测加速度计零偏和标度因数，测试结束后样品放回继续施加应力；最后通过三组应力测试结果，综合评估加速度计零偏和标度因数长期性能变化情况。