電子設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)中常見的四類問題

電子設(shè)備的研發(fā)機(jī)構(gòu)里，有兩大難題，一是如何快速增加設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn);二是最好能在實(shí)驗(yàn)室就把潛在問題測(cè)出來(lái)?測(cè)試什么項(xiàng)目?施加什么應(yīng)力?測(cè)試結(jié)果如何判定?

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測(cè)試方法有四種：模擬測(cè)試、電子仿真、計(jì)算分析、規(guī)范審查。其中模擬測(cè)試是測(cè)試用例研究的核心內(nèi)容。模擬測(cè)試用例的設(shè)計(jì)從環(huán)境因素、人的因素、關(guān)聯(lián)設(shè)備三個(gè)方面展開。測(cè)試用例的設(shè)計(jì)基于標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試、用戶現(xiàn)場(chǎng)模擬測(cè)試、組合應(yīng)力測(cè)試、基于失效機(jī)理的應(yīng)力測(cè)試、應(yīng)力變化率測(cè)試、單一故障測(cè)試……

1、環(huán)境因素：

工作高溫、工作低溫、存貯高溫、存貯低溫、工作最高濕度、存貯最高濕度、工作最低濕度、存貯最低濕度、溫度沖擊極限溫度和恢復(fù)時(shí)間、最高海拔高度和大氣壓、大氣成分的氧濃度硫化物、振動(dòng)的頻率/振幅/加速度、碰撞的加速度/周期、墜落的高度、風(fēng)速/風(fēng)向、砂塵灰塵、淋雨或潑濺對(duì)電路和運(yùn)動(dòng)摩擦的影響、散熱環(huán)境是否密閉、散熱通道的走向、鹽霧的濃度、潮濕霉變導(dǎo)致電路板漏電流增加或短路、動(dòng)植物的昆蟲進(jìn)入機(jī)器、化學(xué)物質(zhì)(酒精擦拭、藥物腐蝕)、照明狀態(tài)(黑暗、白天、陰天)、光閃影響、空間尺寸、環(huán)境噪聲的水平和頻率、污染物(油污、毛發(fā)、花粉)、清洗擦拭或消毒、工作電源AC、DC的波動(dòng)范圍和波動(dòng)頻率、電網(wǎng)接地、設(shè)備應(yīng)用環(huán)境附近是否有電磁發(fā)射站、共用設(shè)備中存在電磁干擾設(shè)備、高壓線或變壓器、電壓波動(dòng)、阻性負(fù)載、感性負(fù)載、容性負(fù)載、較強(qiáng)諧波干擾、機(jī)柜的避雷措施、自然靜電和操作靜電的等級(jí)、防靜電措施是否充分;

2、人的因素

列舉使用者職業(yè)的范圍、性別、年齡、健康狀況、身高、體重、視力、聽力、觸覺、力量、耐力、距離、操作姿勢(shì)、正常工作心理狀態(tài)、異常工作心理狀態(tài)、注意力、受教育程度、外語(yǔ)能力、專業(yè)知識(shí)、理解能力、培訓(xùn)效果、培訓(xùn)周期、培訓(xùn)素材有效性、相互干擾、共同作用、操作團(tuán)隊(duì)的一致性、責(zé)任心

3、關(guān)聯(lián)設(shè)備

輸入能量的類型、范圍、變化的程度、導(dǎo)致輸入能量變化的因素、指令、形式、信號(hào)類型;

輸出部分的量值、輸出能力符合設(shè)計(jì)輸入及標(biāo)準(zhǔn)要求、精度、精度符合設(shè)計(jì)輸入、標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測(cè)(功能實(shí)現(xiàn)、精度、適用范圍)、異常輸出的保護(hù)措施、輸出能量的顯示

控制部分：按鈕(可單手操作、端面尺寸合適、操作生效有觸感、操作范圍適度、按鈕盡可能在顯示信息右側(cè)、不同功能按鈕防錯(cuò)按措施、按鈕操作的舒適度)、鍵盤鼠標(biāo)(放置合適，固定有效)、觸模屏(觸摸有效性、定位精確、觸摸屏響應(yīng)時(shí)間)、顯示信息在左側(cè)，操作信息在右側(cè)、操作范圍(單手操作、右手原則)、開關(guān)(易于發(fā)現(xiàn)、動(dòng)作有效、誤操作防護(hù)措施)

4、設(shè)備本身

報(bào)警部分：報(bào)警優(yōu)先級(jí)要求、報(bào)警形式(聲、光、文字、動(dòng)作、振動(dòng))、報(bào)警提示后有無(wú)保護(hù)動(dòng)作、聽覺報(bào)警噪聲水平、受背景噪聲影響、噪聲頻段不少于兩段、報(bào)警查覺距離、報(bào)警信息讀取距離、報(bào)警信息查覺失效的動(dòng)作感知與振動(dòng)感知;

軟件界面：菜單位置符合實(shí)際及習(xí)慣、菜單級(jí)數(shù)不超過三級(jí)、常用功能位置、主要參數(shù)顯示在同一界面、不同功能圖標(biāo)應(yīng)區(qū)別明顯、快速功能鍵操作步驟不超過兩步、信息顯示適合一般視力條件及使用實(shí)現(xiàn)情況、顏色分配(不可太雜3種以內(nèi)、顏色字體顯示內(nèi)容體現(xiàn)主次、界面字體顏色考慮光線因素、長(zhǎng)時(shí)間觀察界面、字體顏色考慮視覺疲勞)、復(fù)雜操作提供提示信息且提示信息位置應(yīng)就近指示或指示有效、主參數(shù)與輔助參數(shù)顏色字體區(qū)別對(duì)待體現(xiàn)主次

結(jié)構(gòu)方面：傾斜可能，碰撞后傾斜可能、提拎舒適度，吊裝、配合使用設(shè)備組裝后重心應(yīng)穩(wěn)定、信號(hào)互連線纜的拉力、銳邊、尖角、避免突出部分、懸臂結(jié)構(gòu)、懸臂結(jié)構(gòu)受力損壞、結(jié)構(gòu)變形、附件連接防接錯(cuò)措施、信號(hào)連接公母口的觸電防靜電、電源連接LNG防錯(cuò)、正負(fù)極防錯(cuò)、電源線與信號(hào)線防錯(cuò)措施、連接強(qiáng)度要求、連接件強(qiáng)度適度、裝配定位措施、電池防反設(shè)計(jì)、長(zhǎng)時(shí)間不用取出提示、充電保護(hù)設(shè)計(jì)、裝卸簡(jiǎn)單無(wú)需工具、拆卸不易損壞、密封設(shè)計(jì)與使用情況的合理性、密封設(shè)計(jì)與使用情況的合理性、密封材料的老化

標(biāo)識(shí)符號(hào)：符號(hào)正確、符號(hào)符合用戶認(rèn)識(shí)水平、符號(hào)標(biāo)識(shí)位置的可視性、符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)顏色、文字母語(yǔ)原則、專業(yè)及習(xí)慣因素、國(guó)家規(guī)定、語(yǔ)言誤解可能、圖標(biāo)提示信息、快速提示提示卡(銘牌)可視易懂;

器件輸出能力：器件壽命、頻繁使用器件、關(guān)鍵器件可靠性評(píng)估結(jié)果、功率、負(fù)荷、持續(xù)工作時(shí)間、最大應(yīng)力、使用壽命，更換要求、溫度、濕度、氣壓等要求、器件之間配合度(各器件之間輸入輸出設(shè)計(jì)合理性評(píng)估)。

舉例說明，比如：

第一步：我們知道應(yīng)用環(huán)境下會(huì)有振動(dòng)，振動(dòng)強(qiáng)度的指標(biāo)是多少自己去想，電路板的潛在虛焊或氧化會(huì)在用戶現(xiàn)場(chǎng)震動(dòng)中導(dǎo)致失效;

第二步：我們分析電路板，虛焊最容易在哪些地方發(fā)生?焊錫多的地方、重的地方、焊盤小焊錫少的地方、無(wú)鉛焊接的地方;異金屬連接的地方

第三步：結(jié)合上面的表格，找到能激發(fā)此類問題的應(yīng)力，溫度沖擊+次數(shù)、溫度+時(shí)間，另外還有振動(dòng)應(yīng)力能激發(fā)的失效。

第四步：設(shè)計(jì)測(cè)試用例，對(duì)電路板在不帶電狀態(tài)下做溫度循環(huán)和溫度沖擊試驗(yàn)，溫度(以不會(huì)激發(fā)器件損傷性失效的上限溫度為上限基準(zhǔn)，下限同理)和次數(shù)(可自己定義或參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn))選擇好，然后就是具體的試驗(yàn)操作了。