航天电磁继电器加速贮存退化试验测试系统的设计与实现

寿命 长 的 产 品 来 说 ， 统 的 加 速 寿 命 试 验 传
（ ｃｅ ｒ ｅ ｉ ｅｔ ｇ Ａ Ｊ） 法无 法很 好解决 Ａ ｃｌ ａ ｄＬｆ Ｔ ｓ ｎ ， Ｉ 方 ｅｔ ｅ ｉ Ｔ 小子 样零 失效 的贮存 可靠性 评估 问题 。加 速退化
试验 （ ｃｅｅａ ｄ Ｄ ｇ ｄｔ ｎＴ ｓｎ ， Ｄ ） 过 Ａ ｃｌ ｔ ｅｒ ａ ｏ ｅｔ ｇ Ａ Ｔ 通 ｒｅ ａ ｉ ｉ
一
１ — ５
低 压 电器 （０ ２ ｏ １ ） ２ １ Ｎ ．３
・ 能 电器 ・ 智
本 文开 发 了大样 本量航 天 电磁继 电器 的接触
８ ０
、０ １６
、３ １５
、７ １０
。
电 阻和时 间参数 测 试 系 统 ， 以研究 航 天 电磁 继 电 器贮 存过 程 中的性 能退化 规律 和其 可靠 性 。该 系 统 具有测 试精 度高 、 可测 样 品数量 大 、 数退 化 曲 参 线 直观 等特 点 。
・
智 能电器 ・
低 压电器 （０２ ｏ １ ） ２ １ Ｎ ．３
航 天 电磁 继 电 器 加 速 贮 存 退 化 试 验 测 试 系统 的设 计 与 实现 木
黄 晓毅 ， 王 召斌 ， 叶 雪荣 ， 翟 国富 ， 马 跃
（ 尔滨 工业 大 学 电 气工程及 自动化 学 院 ，黑龙 江 哈 尔滨 １ ０ ０ ） 哈 ０ １ ５
Ｍ ｅ ｓ ｅ ｅ ｔ Ｓ ｓ ｅ ｏ ｒ ｓ ａ ｅ Ｅｌ ｃ ｒ ｍ ａ ｎ ｔｃ Ｒｅａ ａ ｕｒ ｍ ｎ ｙ ｔ ｍ ｆ ｒ Ａｅ ｏ ｐ ｃ ｅ ｔ ｏ ｇ ｅ ｉ ｌ ｙ
ＨＵ ＡＮ Ｇ ａ ｙ ， ＷＡＮ Ｇ ａ ｂｎ， Ｙ Ｘｕ ｒ ｎ ， ＺＨＡＩＧＭ ， ＭＡ ｕ Ｘｉ ｏ ｉ Ｚｈ ｏ ｉ Ｅ ｅｏ ｇ Ｑ Ｙｅ
１ ４ 样 品数量 的确 定 ．
由 Ｇ ６ ９ １ ｌ ８ 《 定 应 力 寿命 试 验 和 Ｂ２ ８ ．一 ９ １ 恒
加 速 寿命 试 验方 法 总则 》 定 每个 应 力 水 平 下 的 规
样 品数 量不 少 于 ｌ 。本 文选 取 ４ ０只 ０只航 天 电磁
继 电器样 品 ， 每个 温度 应力 下 １ ０只 。 １ ５ 性能 退化 参数 的确 定 ．
究方式 。 １ ２ 加 速应 力类 型 的选 择 ．
流会 在 触点 间产 生 电弧破 坏 触 点 ， 在 继 电器 实 这
际贮存 过程 中是 不合 理 的。根 据 ＧＢ６ Ｂ １９ ． ５ － ９ ９ Ｉ 《 有可靠 性指 标 的电磁 继 电器 总规 范 》 的规 定 ， 测
对 确保 导 弹等 武 器 装 备 维 持 较 高 的 战备 完 好 率 、
执 行军 事 任务 和维 护 国家安 全 具有 重 大意义 。
有 一定 程度 的摸 索 成 分 ， 给 出 了探 索 性 的试 验 只
方 案
王召斌 （ ９２ ） 男 ， 师 ， １８ 一 ， 讲 博士研究生 ， 研究方 向为电器贮存可靠性 、 速试验及寿命预测技术 。 加
究 方 向 为 电 器 贮 存
可 靠 性 及 加 速 退 化
试验测试技术。
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｔ ｏ ｃ ｌ ｒ ｔ ｄ Ｓ ｏ ａ ｅ Ｄｅ ｒ ｄ ｔｏ ｓ ｉ ｓ ｇ ｎ Ｄｅ ｅ ｏ ｎ ｆＡｃ ｅｅ ａ ｅ ｔ ｒ ｇ ｇ ａ ａ ｉ ｎ Ｔｅ ｔｎｇ
处理 的选择 ．
此 ， 文也将 吸合 时 问 、 放时 间 、 程 时间 、 本 释 超 吸合
回跳 时 间 、 释放 回跳 时间 、 吸合稳 定 时 间和释 放稳 定 时间作 为性 能退化 参数 进行 监测 分析 。
１６ 贮存 试验 的要 求 ．
提 高应力 水平 来 加速 产 品性 能退 化 ， 集 产 品在 采 高 应力 水平下 的 性 能退 化 数 据 ， 利 用这 些 数 据 并 来 估计 产 品可靠性 和预 测产 品在 正常应 力下 的寿 命 时 问 。相 比 Ａ Ｔ只 记 录产 品的 失效 时 间 ， Ｄ Ｌ ＡＴ 记 录产 品失 效具 体 过 程 ， 以及 对产 品退 化 数 据 的
电压 等 ６个 参 数 ， 过半 年 的试 验 ， 有试 品均 未 经 所 失效 ， 只有 触 点 问压 降有 增大趋 势 ， 然后 应用灰 色 系统 理论对 触 点 电压 数 据 进 行 了分 析 ， 预 测 出 并 继 电器 的接 触 寿 命 。但 其 对 环境 应 力 的选 取 、 试 验 间 隔的确 定 ， 以及 试 验 环 境 应力 等 级 的选取 具
１ 加速 贮 存退 化试 验 方案
为 了缩短 产 品的研制 周期 、 减少 研制 费用 ， 加
贮存 过程 中接 触 电阻是 继 电器失效 反 应敏感
的主要 电参数 ， 环境 、 与 触头 材料 及运行 条 件等 因
速试 验技 术通 常用来 在 较短 时间 内获得 产 品的可 靠 性信 息 。对 于 航 天 电磁 继 电器 这类 可 靠 性 高 、
素 有关 。据统 计 ， 点 接 触 失 效模 式 占继 电器 失 触 效 的 ８ ％ 以上 。 因此 ， 择 接触 电阻作 为重 点 研 ０ 选 究 的性能 退化 参数 ， 要求 其测量 精 度高 。 继 电器 的吸合 时 间 、 放 时 间 等 时 间参 数 和 释 触 点 间 隙 、 触 压 力 等 机 械 参 数 存 在 确 定 的关 接 系 ｊ 。研 究时 间参 数 的变 化 规 律 对 于 继 电器 的 失效 机 制 分 析 和 贮 存 可 靠 性 评 估 很 有 意 义 。因
备具 有 “ 期 贮 存 ， 次 使 用 ” 长 一 的特 点 ， 长 期 处 即 于贮 存状 态 ， 因此 ， 天 电磁继 电器 的贮 存 可靠 性 航 直 接影 响整个 国防武 器装 备 系统 的可 靠性 。进 行 航 天继 电器贮 存退 化试 验 和贮 存可 靠性 分 析研 究
时间、 释放 电压 、 放时 间 、 触压 降 、 释 接 断开触 点 间
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｒ ｙ ｂ ｏ ｆ ｉ ｒ ｈ ｎ ｔ ｅ ｎ ｍｂ ｒ ｏ ｈ ｅ ｏ ｐ ｃ ｌｃｒ ｍａ ｎ ｔ ｅ ａ ａ ｌｓ ｉ ｆｗ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｅ ｍａ ｅ ｎ ａｌ ｅ ｗ ｅ ｈ ｕ ｅ ｆ ｔｅ ａ ｒ ｓ ａ ｅ ｅｅ ｔ ｕ ｏ ｇ ｅｉ ｒ ｌｙ ｓ ｍｐｅ ｓ ｅ ｃ
叶雪 荣 （ ９ １ ） 男 ， 师 ， 究 方 向为 电器 失 效 物 理 、 １８ 一 ， 讲 研 电器 可 靠 性 与 测 试 技 术 。 基 金 项 目 ： 家 高 技 术研 究 发 展计 划 （ ６ 划 ） 项 经 费 资 助 （ ０９ Ａ ４ １０ 。 国 ８３计 专 ２ ０ Ａ ０ Ｚ ） １
ｄｕｉ ｃ ｅｅａ ｅ ｓｏａ ｅ Ａｎ ｃ ｅｅ ａｅ ｒｎｇ ａ ｃ ｌ ｒｔ ｄ ｔ ｒｇ ． ａ ｃ ｌ ｒｔｄ ｄ ｇ ａ ａｉｎ ｅ ｔｎ ｔｃ ｎｏｏ ｙ ｅ ｒ ｄ ｔｏ ｔ ｓｉ ｇ ｅ ｈ ｌ ｇ ｗａ ｕｓ ｄ ｏ ｏｖ ｔ ｉ ｐｒｂｌｍ ． Ｔｈ ｓ ｅ ｔ ｓ ｌｅ ｈｓ ｏ ｅ ｅ ａ ｃ ｌ ｒｔ ｄ ｓｏ ａ ｅ ｃ ｅｅ ａｅ ｔｒ ｇ ｄｅ ｒ ｄ ｔｏ ｐ ａ ｆ ｒ ｅ ｏ ｐ ｃ ｅｅ ｔｏ ｇ ｔｃ ｅａ ｗａ ｇｖ ｎ． Ａｎｄ ｈｅ ｃ ｅ ｅａｅ ｓｏ ａ ｅ ｇａ ａ ｉｎ ｌ ｎ ｏ ａ ｒ ｓ ａ ｅ ｌ ｃｒ ｍａ ｎｅｉ ｒ ｌｙ ｓ ｉｅ ｔ ａ ｃ ｌｒ ｔｄ ｔ ｒｇ ｄ ｇ ａ ａｉ ｎ ｔｓ ｙ ｔ ｍ ｓｄ ｓｇ ｅ ｎｄ ｄ ｖ ｌｐ ｄ． ｅｔ ｓ ｅ ｕ ｔｓ ｏ ｈ ｔｔ ｙ ｔ ｍ ａ ｉｈ ａ ｃ ａ ｙ ｏ ｏ ａ ｔ ｅ ｒ ｄ ｔｏ ｅ ｔｓ ｓｅ ｗａ ｅ ｉ ｄ ａ ｅ ｅｏ ｅ Ｔｈ ｅ ｔｒ ｓ ｌ ｈ ｗｓｔ ａ ｈｅｓ ｓｅ ｈ ｓ ｈｇ ｃ ｕｒｃ ｆｃ ｎｔｃ ｎ ｒ ｓｓａ ｃ ｎ ｔｍｅ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ，ｌｒ ｅ ａ ｕ ｔｏ ｅ ｔｄ ｓ ｍｐ ｅ ，ｄｉｅ ｔｃ ｒ ｅ ｏ ｇ ａ ａｉｎ ａ ａ ｔ ｒ ｅ ｉｔｎ ｅ ａ ｄ ｉ ａ ａ ｔｒ ａ ｇ ｍｏ ｎ ｆｔ ｓｅ ａ ｌ ｓ ｒ ｃ ｕ ｖ ｆｄｅ ｒ ｄ ｔｏ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ’ｖ ｉｔｏ ｒ ａ ａｉｎ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： ａ ｒ ｓ ｃ ｌｃ ｒ ｍ ａｇ ｔｃ ｒ ｌ ｅ ｏ ｐａ ｅ ｅｅ ｔ ｏ ｎｅ ｉ ｅａｙ； ｓｏｒ ｅ； ａ ｃ ｌ ｒ ｔ ｄ ｅ ａ ｔｏ ｔ ａｇ ｃ ｅｅ ａ ｅ ｄ ｇｒ ｄａ ｉ ｎ； ｔ ｓ ｙ ｔ ｍ ； ｃ ｎｔ ｔ ｅ ｔ ｓ ｓｅ ｏ ａｃ
摘 要 ： 过 采 用 加 速 退 化 试 验 的研 究 方 法 ， 决 航 天 电磁 继 电器 加 速 贮 存 中 出 通 解 黄 晓 毅 （９８ ） １８一 ，
男 ， 士研 究 生 ， 硕 研
现 小 子 样 零 失效 时 的 贮 存 可 靠 性 评 估 问题 ， 步 给 出 了航 天 电磁 继 电器 加 速 贮 存 退 化 初 试 验 方 案 ， 发 了航 天 电磁 继 电 器 加 速 贮 存 退 化 试 验 测 试 系 统 。试 验 结 果 表 明 ， 系 开 该 统 具 有 接 触 电 阻 和 时 间 参 数 测 试 精 度 高 、 测 样 品 数 量 大 、 化 参 数 变 化 曲 线 直 观 等 可 退 的特点 。 关 键 词 ：航 天 电磁 继 电器 ；贮 存 ； 速 退 化 ； 试 系统 ； 触 电 阻 ；时 间 参 数 加 测 接 中 图 分 类 号 ：Ｔ ８ ． 文 献 标 志 码 ：Ｂ 文章 编 号 ： ０ １５ ３ （０ ２ １ －０５０ Ｍ ５ １３ １０ — １ ２ １ ）３０ １－６ ５
（ ｃ ｏｌ ｆ ｌ ｔｃｌ ｎｉｅｒ ｇａｄＡ ｔ ａ ｏ ， ａｂｎＩｓｔｔ ｏ ｅｈ ｏ ｇ ， ａｂｎ１００ ， ｈｎ ） Ｓ ｈｏ ｏ Ｅｅ ｒ ａ Ｅ ｇ ｅ ｎ ｎ ｕ ｍ ｔ ｎ Ｈ ｒｉ ｎｔｕｅ ｆ ｃ ｎｌ ｙ Ｈ ｒｉ ５０ １ Ｃ ｉａ ｃ ｉ ｎ ｉ ｏ ｉ ｉ Ｔ ｏ
ｒ ｓｓ ｎｃ ｅ ｉｔ ａ ｅ：ｔｍ ｅ ｐａ ａ ｅｅ ｓ ｉ ｒ ｍ ｔｒ
０ 引 言
航 天 电磁 继 电器广 泛应 用 于卫 星 、 导弹 、 运载
国 内外对 继 电器 的贮存 可靠 性研 究很 少 。文
献 ［ ４］ ３ 对某 航 天继 电器 进 行 了恒 定 温 度 应力 加
速贮 存试 验 ， 开 发 了相 应 的试 验装 置 。该 装 置 并 可 以在 ４个温 度 应 力下 定 时测 量 吸合 电压 、 吸合
火 箭 等设 备 中 ， 主要 完 成 信 号传 递 、 系统 配 电 、 电
路 隔离 和 负载 切换 等 功 能 ， 国防 武器 装 备 系统 是 中不 可 缺少 的关 键 元 器 件 之 一 ＿ 。 现代 武 器 装 】
贮存 试验 不 同 于 电寿命 试 验 ， 测试 时 对 测 在 试 继 电器 的触 点 负 载 电 流有 严 格 要 求 ， 因为 大 电
按 照施加应 力 的方 式不 同 ， 加速 试 验 大 致 可
分 为恒定 应力 加 速试 验 、 进 应 力 加 速试 验 和 序 步
进 应力 加速试 验 。恒定应 力加 速试 验理论 研 究得 较 为成 熟 ， 本 文选 择 恒 定应 力加 速 试 验 作 为研 故