電子設(shè)備設(shè)計研發(fā)中常見的四類問題

電子設(shè)備的研發(fā)機構(gòu)里，有兩大難題，一是如何快速增加設(shè)計經(jīng)驗;二是最好能在實驗室就把潛在問題測出來?測試什么項目?施加什么應(yīng)力?測試結(jié)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(guī)范審查。其中模擬測試是測試用例研究的核心內(nèi)容。模擬測試用例的設(shè)計從環(huán)境因素、人的因素、關(guān)聯(lián)設(shè)備三個方面展開。測試用例的設(shè)計基于標(biāo)準(zhǔn)符合性測試、用戶現(xiàn)場模擬測試、組合應(yīng)力測試、基于失效機理的應(yīng)力測試、應(yīng)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(fù)時間、最高海拔高度和大氣壓、大氣成分的氧濃度硫化物、振動的頻率/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、動植物的昆蟲進入機器、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的波動范圍和波動頻率、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、阻性負(fù)載、感性負(fù)載、容性負(fù)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、聽力、觸覺、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、外語能力、專業(yè)知識、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、操作團隊的一致性、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、信號類型;

輸出部分的量值、輸出能力符合設(shè)計輸入及標(biāo)準(zhǔn)要求、精度、精度符合設(shè)計輸入、標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測(功能實現(xiàn)、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(cè)、不同功能按鈕防錯按措施、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)、動作有效、誤操作防護措施)

4、設(shè)備本身

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

軟件界面：菜單位置符合實際及習(xí)慣、菜單級數(shù)不超過三級、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、長時間觀察界面、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、附件連接防接錯措施、信號連接公母口的觸電防靜電、電源連接LNG防錯、正負(fù)極防錯、電源線與信號線防錯措施、連接強度要求、連接件強度適度、裝配定位措施、電池防反設(shè)計、長時間不用取出提示、充電保護設(shè)計、裝卸簡單無需工具、拆卸不易損壞、密封設(shè)計與使用情況的合理性、密封設(shè)計與使用情況的合理性、密封材料的老化

標(biāo)識符號：符號正確、符號符合用戶認(rèn)識水平、符號標(biāo)識位置的可視性、符號標(biāo)準(zhǔn)顏色、文字母語原則、專業(yè)及習(xí)慣因素、國家規(guī)定、語言誤解可能、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)鍵器件可靠性評估結(jié)果、功率、負(fù)荷、持續(xù)工作時間、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)計合理性評估)。

舉例說明，比如：

第一步：我們知道應(yīng)用環(huán)境下會有振動，振動強度的指標(biāo)是多少自己去想，電路板的潛在虛焊或氧化會在用戶現(xiàn)場震動中導(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+時間，另外還有振動應(yīng)力能激發(fā)的失效。

第四步：設(shè)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操作了。