電子設備設計研發(fā)中常見(jiàn)的四類(lèi)問(wèn)題

電子設備的研發(fā)機構里，有兩大難題，一是如何快速增加設計經(jīng)驗;二是最好能在實(shí)驗室就把潛在問(wèn)題測出來(lái)?測試什么項目?施加什么應力?測試結果如何判定?

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測試方法有四種：模擬測試、電子仿真、計算分析、規范審查。其中模擬測試是測試用例研究的核心內容。模擬測試用例的設計從環(huán)境因素、人的因素、關(guān)聯(lián)設備三個(gè)方面展開(kāi)。測試用例的設計基于標準符合性測試、用戶(hù)現場(chǎng)模擬測試、組合應力測試、基于失效機理的應力測試、應力變化率測試、單一故障測試……

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、淋雨或潑濺對電路和運動(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、潮濕霉變導致電路板漏電流增加或短路、動(dòng)植物的昆蟲(chóng)進(jìn)入機器、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、設備應用環(huán)境附近是否有電磁發(fā)射站、共用設備中存在電磁干擾設備、高壓線(xiàn)或變壓器、電壓波動(dòng)、阻性負載、感性負載、容性負載、較強諧波干擾、機柜的避雷措施、自然靜電和操作靜電的等級、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(tīng)力、觸覺(jué)、力量、耐力、距離、操作姿勢、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(zhuān)業(yè)知識、理解能力、培訓效果、培訓周期、培訓素材有效性、相互干擾、共同作用、操作團隊的一致性、責任心

3、關(guān)聯(lián)設備

輸入能量的類(lèi)型、范圍、變化的程度、導致輸入能量變化的因素、指令、形式、信號類(lèi)型;

輸出部分的量值、輸出能力符合設計輸入及標準要求、精度、精度符合設計輸入、標準、監測(功能實(shí)現、精度、適用范圍)、異常輸出的保護措施、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、不同功能按鈕防錯按措施、按鈕操作的舒適度)、鍵盤(pán)鼠標(放置合適，固定有效)、觸模屏(觸摸有效性、定位精確、觸摸屏響應時(shí)間)、顯示信息在左側，操作信息在右側、操作范圍(單手操作、右手原則)、開(kāi)關(guān)(易于發(fā)現、動(dòng)作有效、誤操作防護措施)

4、設備本身

報警部分：報警優(yōu)先級要求、報警形式(聲、光、文字、動(dòng)作、振動(dòng))、報警提示后有無(wú)保護動(dòng)作、聽(tīng)覺(jué)報警噪聲水平、受背景噪聲影響、噪聲頻段不少于兩段、報警查覺(jué)距離、報警信息讀取距離、報警信息查覺(jué)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)際及習慣、菜單級數不超過(guò)三級、常用功能位置、主要參數顯示在同一界面、不同功能圖標應區別明顯、快速功能鍵操作步驟不超過(guò)兩步、信息顯示適合一般視力條件及使用實(shí)現情況、顏色分配(不可太雜3種以?xún)?、顏色字體顯示內容體現主次、界面字體顏色考慮光線(xiàn)因素、長(cháng)時(shí)間觀(guān)察界面、字體顏色考慮視覺(jué)疲勞)、復雜操作提供提示信息且提示信息位置應就近指示或指示有效、主參數與輔助參數顏色字體區別對待體現主次

結構方面：傾斜可能，碰撞后傾斜可能、提拎舒適度，吊裝、配合使用設備組裝后重心應穩定、信號互連線(xiàn)纜的拉力、銳邊、尖角、避免突出部分、懸臂結構、懸臂結構受力損壞、結構變形、附件連接防接錯措施、信號連接公母口的觸電防靜電、電源連接LNG防錯、正負極防錯、電源線(xiàn)與信號線(xiàn)防錯措施、連接強度要求、連接件強度適度、裝配定位措施、電池防反設計、長(cháng)時(shí)間不用取出提示、充電保護設計、裝卸簡(jiǎn)單無(wú)需工具、拆卸不易損壞、密封設計與使用情況的合理性、密封設計與使用情況的合理性、密封材料的老化

標識符號：符號正確、符號符合用戶(hù)認識水平、符號標識位置的可視性、符號標準顏色、文字母語(yǔ)原則、專(zhuān)業(yè)及習慣因素、國家規定、語(yǔ)言誤解可能、圖標提示信息、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)鍵器件可靠性評估結果、功率、負荷、持續工作時(shí)間、最大應力、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計合理性評估)。

舉例說(shuō)明，比如：

第一步：我們知道應用環(huán)境下會(huì )有振動(dòng)，振動(dòng)強度的指標是多少自己去想，電路板的潛在虛焊或氧化會(huì )在用戶(hù)現場(chǎng)震動(dòng)中導致失效;

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(pán)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：結合上面的表格，找到能激發(fā)此類(lèi)問(wèn)題的應力，溫度沖擊+次數、溫度+時(shí)間，另外還有振動(dòng)應力能激發(fā)的失效。

第四步：設計測試用例，對電路板在不帶電狀態(tài)下做溫度循環(huán)和溫度沖擊試驗，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，下限同理)和次數(可自己定義或參考相關(guān)標準)選擇好，然后就是具體的試驗操作了。