MTBF的測試原理是什么，MTBF的失效率是如果判斷的？

一、MTBF的測試原理是什么？

1.加速壽命試驗 (Accelerated Life Testing) 

1.1執(zhí)行壽命試驗的目的在于評估產(chǎn)品在既定環(huán)境下之使用壽命. 1.2 常規(guī)試驗

耗時較長,且需投入大量的金錢,而產(chǎn)品可靠性資訊又不能及時獲得并加以改善. 

1.3 可在實驗室時以加速壽命試驗的方法,在可接受的試驗時間里評估產(chǎn)品的使

用壽命. 

1.4 是在物理與時間基礎上,加速產(chǎn)品的劣化肇因,以較短的時間試驗來推定產(chǎn)品

在正常使用狀態(tài)的壽命或失效率.但基本條件是不能破壞原有設計特性.  

1.5 一般情況下, 加速壽命試驗考慮的三個要素是環(huán)境應力,試驗樣本數(shù)和試驗

時間. 

1.6 一般電子和工控業(yè)的零件可靠性模式及加速模式幾乎都可以從美軍規(guī)范或相

關標準查得,也可自行試驗分析,獲得其數(shù)學經(jīng)驗公式. 1.7 如果溫度是產(chǎn)品唯一

的加速因素,則可采用阿氏模型(Arrhenius Model),此模式最為常用. 

1.8 引進溫度以外的應力,如濕度,電壓,機械應力等,則為愛玲模型(Eyring 

Model),此種模式適用的產(chǎn)品包括電燈,液晶顯示元件,電容器等. 

1.9反乘冪法則(Inverse Power Law)適用于金屬和非金屬材料,如軸承和電子裝

備等. 

1.10 復合模式(Combination Model)適用于同時考慮溫度與電壓做為環(huán)境應力

的電子材料(如電容如下式為電解電容器壽命計算公式) 1.11  一般情況下,主動

電子零件完全適用阿氏模型,而電子和工控類成品也可適用阿氏模型,原因是成品

燈的失效模式是由大部分主動式電子零件所構成.因此,阿氏模型廣泛應用于電子

,工控產(chǎn)品行業(yè)。

二、MTBF的失效率判斷方法：

1、指數(shù)分布；第一章里提到浴盒曲線對應的指數(shù)分布為F(t)＝1-e-λt；
如何得到這一分布？
 設產(chǎn)品在t時間內(nèi)總的失效率F(t)，則：在t時刻產(chǎn)品的存活率R(t)=1-F(t)；

在t
時刻的失效為t時間內(nèi)的失效率的導數(shù)、即f(t)=F’(t)；在t時刻的失效率為t時

刻的失效t
時刻的存活率、即f(t)/R(t)。
根據(jù)浴盒曲線，當產(chǎn)品在穩(wěn)定失效階段時任意時刻的失效率為λ。
 綜上，即得到等式：λ＝f(t)/R(t)=F’(t)/(1-F(t))；解此微分方程得到一

個特解：F(t)＝1－e-
Λt；所以R(t)=e-λt，這就是指數(shù)分布；

2、威布爾分布；與指數(shù)分布相比，只是變量λ不一樣。威布爾分布的F(t)=1-

e^(-t/a)^b；
當b＝1時，F(xiàn)(t)=1-e^(-t/a)，這也就是指數(shù)分布；我們威布爾分布來看看其它

參數(shù)：R(t)
＝1-F(t)=e^(-t/a)^b；f(t)＝F`(t)=(b/t)*(t/a)^b*e^(-t/a)^b；失效率＝

f(t)/R(t)＝(b/t)*(t/a)^b；

3、基本MTBF的測試在實際工作過程中，很多時候并不需要精確在知道某個產(chǎn)品

的
MTBF，只需要知道是否可以接受此產(chǎn)品。這時，只需要對產(chǎn)品
進行摸擬運行測試，當產(chǎn)品通過了測試時，就認為產(chǎn)品達到了要求的MTBF，可以
接受此產(chǎn)品。

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