一種用于光電耦合器的試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于光電耦合器的試驗(yàn)裝置，包含至少兩個(gè)用于對(duì)光耦組老化過程進(jìn)行測試的老化試驗(yàn)單元、數(shù)據(jù)獲取模塊和遠(yuǎn)程顯示模塊，老化試驗(yàn)單元包括恒流源、狀態(tài)監(jiān)測單元和老化箱；其中，老化箱中放置光耦組；數(shù)據(jù)獲取模塊用于控制老化箱的溫度，定期采集相關(guān)數(shù)據(jù)以計(jì)算每個(gè)光電耦合器的集電極電流和電流傳輸比，并在確定所有光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件時(shí)，停止的測試并獲取其試驗(yàn)過程持續(xù)時(shí)間；狀態(tài)監(jiān)測單元用于實(shí)時(shí)監(jiān)測被測試的光耦組的光電耦合器的電流傳輸比，并在監(jiān)測到光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件時(shí)，向數(shù)據(jù)獲取模塊發(fā)送反饋信號(hào)；遠(yuǎn)程顯示模塊用于顯示從數(shù)據(jù)獲取模塊獲取的數(shù)據(jù)。
【專利說明】—種用于光電耦合器的試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光電器件測試【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種光電耦合器的老化試驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]光電稱合器(簡稱光稱)是一種以光為媒介傳輸電信號(hào)的電子兀器件。光電稱合器因其良好的電絕緣能力和抗干擾能力等特點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。在使用過程中，由于自身運(yùn)行條件以及外接環(huán)境的影響，光電耦合器不可避免地發(fā)生老化降級(jí)，其可靠性和使用壽命受到影響。
[0003]但由于光電耦合器常組裝在電路板卡上，其工作在開關(guān)狀態(tài)上，因此光電耦合器的老化不易發(fā)現(xiàn)。而一旦光電耦合器發(fā)生老化失效，整個(gè)電路的功能將會(huì)受到嚴(yán)重影響。因此有必要對(duì)光電耦合器的老化機(jī)理進(jìn)行研究，甚至對(duì)光電耦合器的壽命進(jìn)行預(yù)測。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)光電耦合器測試的方法主要集中在型式測試和生產(chǎn)廠家的出廠試驗(yàn),例如對(duì)外觀、尺寸的檢查，電磁兼容性檢查，電流傳輸比CTR的測試，絕緣電阻測試，電容測試，開關(guān)時(shí)間測試等等。但在實(shí)際使用中，用戶更關(guān)心如何判斷光耦的當(dāng)前狀態(tài)和剩余壽命預(yù)測，而這方面的需求在現(xiàn)有的測試方法中無法得到滿足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例旨在提供一種用于光電耦合器的試驗(yàn)裝置，為光電耦合器的當(dāng)前狀態(tài)判斷和壽命預(yù)測提供基礎(chǔ)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于光電耦合器的試驗(yàn)裝置，所述裝置包含至少兩個(gè)老化試驗(yàn)單元、數(shù)據(jù)獲取模塊和遠(yuǎn)程顯示模塊，每個(gè)所述老化試驗(yàn)單元用于對(duì)對(duì)應(yīng)的包含至少一個(gè)光電耦合器的光耦組的老化過程進(jìn)行測試，所述老化試驗(yàn)單元包括恒流源、狀態(tài)監(jiān)測單元和老化箱；
[0007]其中，所述老化箱中放置被測試的光耦組；
[0008]所述數(shù)據(jù)獲取模塊用于分別控制所述老化箱的溫度，分別定期采集光電耦合器回路的試驗(yàn)電流以及各個(gè)光電耦合器的輸出電壓，根據(jù)所述試驗(yàn)電流以及所述輸出電壓計(jì)算每個(gè)所述光電耦合器的集電極電流和電流傳輸比，并在根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測單元發(fā)送的反饋信號(hào)確定一個(gè)光耦組內(nèi)的所有光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件時(shí)，停止該光耦組的測試并獲取所述光耦組的加速老化試驗(yàn)過程持續(xù)時(shí)間；
[0009]所述恒流源用于為所述光耦組的光電耦合器提供恒定的試驗(yàn)電流；
[0010]所述狀態(tài)監(jiān)測單元用于實(shí)時(shí)監(jiān)測被測試的光耦組的光電耦合器的電流傳輸比，并在監(jiān)測到光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件時(shí)，向所述數(shù)據(jù)獲取模塊發(fā)送指示光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件的反饋信號(hào)；
[0011]所述遠(yuǎn)程顯示模塊用于顯示從所述數(shù)據(jù)獲取模塊獲取的數(shù)據(jù)。
[0012]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述加速老化試驗(yàn)裝置還包括:模型參數(shù)確定模塊，用于根據(jù)所述光耦組的加速老化試驗(yàn)過程持續(xù)時(shí)間計(jì)算出光耦老化模型中的各個(gè)參數(shù)，從而確定光耦老化模型。
[0013]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述光耦老化模型為:1η τ =lnA+Ea/ (RT),其中，A為比例常數(shù)；Ea為化學(xué)反應(yīng)的活化能；R為波爾茨曼常數(shù)，T為結(jié)溫；τ表示產(chǎn)品在結(jié)溫為T時(shí)的工作壽命；
[0014]模型參數(shù)確定模塊，用于將多組相同類型的光耦組在不同溫度條件下進(jìn)行加速老化試驗(yàn)過程，并收集相應(yīng)的光耦結(jié)溫以及每個(gè)光耦組的加速老化試驗(yàn)過程持續(xù)時(shí)間，應(yīng)用基于威布爾分布以及平均秩計(jì)算法的可靠性理論進(jìn)行評(píng)估，得到每個(gè)光耦組的平均持續(xù)時(shí)間；
[0015]利用最小二乘法，計(jì)算出所述類型的光電耦合器材料的Ea以及比例常數(shù)Α，從而確定光耦老化模型。
[0016]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述加速老化試驗(yàn)裝置還包括光電耦合器結(jié)溫獲取單元，用于獲取待預(yù)測光電耦合器的結(jié)溫；
[0017]壽命預(yù)測單元，用于根據(jù)所述待預(yù)測光電耦合器的結(jié)溫和所述光耦老化模型計(jì)算所述待預(yù)測光電耦合器的剩余壽命。
[0018]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述老化試驗(yàn)單元還包括執(zhí)行單元；
[0019]所述數(shù)據(jù)獲取模塊還用于在接收到由狀態(tài)監(jiān)測單元反饋的指示光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件的反饋信號(hào)時(shí)，控制所述執(zhí)行單元將電流傳輸比達(dá)到截止條件的光電耦合器短路。
[0020]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述加速老化試驗(yàn)裝置還包括:
[0021]人機(jī)交互模塊，用于與所述數(shù)據(jù)獲取模塊進(jìn)行交互，設(shè)定數(shù)據(jù)采集周期和所述截止條件。
[0022]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該老化試驗(yàn)單元還包括:
[0023]顯示模塊，用于就地顯示試驗(yàn)過程中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0024]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述加速老化試驗(yàn)裝置還包括:
[0025]遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)從數(shù)據(jù)獲取模塊獲取的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0026]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述截止條件為光電耦合器的電流傳輸比下降到初始值的 50%ο
[0027]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)獲取模塊包括:電流/電壓采樣電路和除法器；所述電流/電壓采樣電路用于采集光電耦合器回路的試驗(yàn)電流以及各個(gè)光電耦合器的輸出電壓；所述除法器用于根據(jù)實(shí)驗(yàn)電流和集電極電流計(jì)算電流傳輸比。
[0028]本實(shí)用新型實(shí)施例能夠?qū)怆婑詈掀鬟M(jìn)行全面老化試驗(yàn)，為光電耦合器的當(dāng)前狀態(tài)判斷和壽命預(yù)測提供基礎(chǔ)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種用于光電耦合器的試驗(yàn)裝置的示意圖；
[0031]圖2為單個(gè)光電耦合器的一種測試電路的示意圖；
[0032]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二中加速老化試驗(yàn)過程的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0034]實(shí)施例一
[0035]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種用于光電耦合器的試驗(yàn)裝置的示意圖，如圖1所示，該光電耦合器的老化試驗(yàn)裝置用于對(duì)至少兩組光耦組進(jìn)行測試，其中每個(gè)光耦組至少包含一個(gè)光電耦合器。該加速老化試驗(yàn)裝置包含數(shù)據(jù)獲取模塊11、遠(yuǎn)程顯示模塊12和至少兩個(gè)老化試驗(yàn)單元10。每一老化試驗(yàn)單元10對(duì)應(yīng)一光耦組，用于對(duì)光該對(duì)應(yīng)的耦組進(jìn)行老化試驗(yàn)。老化試驗(yàn)單元10包括恒流源101、狀態(tài)監(jiān)測單元102和老化箱103。
[0036]其中，老化箱103中放置被測試的一組光耦組2，老化箱103為被測試的光耦組2提供所需的測試環(huán)境，例如溫度。
[0037]數(shù)據(jù)獲取模塊11定期采集被測試的光耦組2中每個(gè)光電耦合器的回路的試驗(yàn)電流、以及各個(gè)光電耦合器的輸出電壓，根據(jù)所述試驗(yàn)電流以及所述輸出電壓計(jì)算每個(gè)所述光電耦合器的集電極電流和電流傳輸比，狀態(tài)監(jiān)測單元102實(shí)時(shí)判斷被測試的光電耦合器的電流傳輸比(CTR)與截止條件的大小關(guān)系。
[0038]本實(shí)用新型中數(shù)據(jù)獲取模塊可以由電流/電壓采樣電路和除法器組成。其中電流/電壓采樣電路用于采集電流、電壓值，除法器用于根據(jù)實(shí)驗(yàn)電流和集電極電流計(jì)算電流傳輸比。其中，獲取該光耦組的加速老化試驗(yàn)過程持續(xù)時(shí)間可以通過相關(guān)的時(shí)鐘信號(hào)獲得。其與其他模塊之間的信號(hào)交互可以利用現(xiàn)有的通信單元實(shí)現(xiàn)。具體的，上述幾種電路可以集成在一起構(gòu)成數(shù)據(jù)獲取模塊。
[0039]遠(yuǎn)程顯示模塊12與數(shù)據(jù)獲取模塊11相連，用于獲取數(shù)據(jù)獲取模塊11的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并顯示。該試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以是采集的中間數(shù)據(jù)，也可以是經(jīng)過計(jì)算得到的結(jié)果數(shù)據(jù)。
[0040]本發(fā)明另一實(shí)施例中，該老化試驗(yàn)裝置還包括遠(yuǎn)程存儲(chǔ)單元13，用于存儲(chǔ)從數(shù)據(jù)獲取模塊11獲取的數(shù)據(jù)。另外，還可以在被測試的光耦組處就地設(shè)置一就地存儲(chǔ)單元，以存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
[0041]圖2中示出單個(gè)光電耦合2的一種測試電路的示意圖，在圖2中If為流經(jīng)光電耦合器(在圖2中具體為光電二極管)的試驗(yàn)電流，Vout為光電耦合器的輸出電壓，Ic為流經(jīng)光電耦合器的集電極電流。在圖2中的方案中，定義CTR=Ie/IF。
[0042]此外，數(shù)據(jù)獲取模塊11還接收由狀態(tài)監(jiān)測單元102反饋的指示光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件的反饋信號(hào)，直至接收完一光耦組2中所有光電耦合2的電流傳輸比達(dá)到截止條件的反饋信號(hào)時(shí)，停止對(duì)該光耦組的測試。電流傳輸比達(dá)到截止條件表示該光電耦合器已經(jīng)老化失效。
[0043]在實(shí)際中，在老化箱103中被測試的一光耦組2雖然型號(hào)盡量選為相同，但可能因?yàn)楦髯孕阅艿奈⑿〔顒e導(dǎo)致達(dá)到截止條件的時(shí)間不同，但凡遇到一個(gè)光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件，狀態(tài)監(jiān)測單元102都會(huì)將該光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件的反饋信號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)獲取模塊11，當(dāng)數(shù)據(jù)獲取模塊11接收完該組所有光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件的反饋信號(hào)時(shí)，停止該光耦組2的測試。本實(shí)用新型中，狀態(tài)監(jiān)測單元102具體可以為比較器。比較獲取的光電耦合器的電流傳輸比與截止條件(如電流傳輸比為50%)的大小關(guān)系，通過高低電平代表判斷結(jié)果。
[0044]另外，當(dāng)被測試的一光耦組2中的某個(gè)或某些光電耦合器達(dá)到截止條件時(shí)，意味著這個(gè)光電耦合2近乎或已經(jīng)老化失效，所以需要將這個(gè)已經(jīng)老化失效的光電耦合器從串聯(lián)回路中短路，以保證對(duì)其他仍未老化失效的被測試光電耦合器的穩(wěn)定供電。基于此，在數(shù)據(jù)獲取模塊11接收到由狀態(tài)監(jiān)測單元102反饋的指示光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件的反饋信號(hào)時(shí)，控制一執(zhí)行單元如開關(guān)將電流傳輸比達(dá)到截止條件的光電耦合器的短路。
[0045]恒流源101為被測試的光耦組2提供恒定的試驗(yàn)電流，狀態(tài)監(jiān)測單元102用于實(shí)時(shí)監(jiān)測被測試的光耦組2中的光電耦合器的電流傳輸比，還用于在檢測到光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件時(shí)，向數(shù)據(jù)獲取模塊11反饋指示光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件的反饋信號(hào)。這里的截止條件可以定義為光電耦合器的電流傳輸比下降到初始值的50%。
[0046]此外，如圖1所示，在加速老化試驗(yàn)裝置中還可以設(shè)置人機(jī)交互模塊14，以便達(dá)到自由設(shè)定參數(shù)的目的，例如可以通過人機(jī)交互模塊14與數(shù)據(jù)獲取模塊11進(jìn)行交互，設(shè)定數(shù)據(jù)采集周期和上述的截止條件。
[0047]上述實(shí)施例提供了一種老化試驗(yàn)裝置，該實(shí)施例能夠?yàn)楣怆婑詈掀鞯漠?dāng)前狀態(tài)判斷和剩余壽命的預(yù)測提供基礎(chǔ):
[0048]在本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，加速老化試驗(yàn)裝置還包括:模型參數(shù)確定模塊，用于根據(jù)光耦組的加速老化試驗(yàn)過程持續(xù)時(shí)間計(jì)算出光耦老化模型中的各個(gè)參數(shù)，從而確定光耦老化模型。本實(shí)用新型中，模型參數(shù)確定模塊根據(jù)已經(jīng)收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定模型參數(shù)的過程與現(xiàn)有技術(shù)中其他模型的參數(shù)確定過程原理相同。
[0049]本實(shí)用新型中一種具體的光耦老化模型為:1η τ = InA+Ea/(RT)，其中，A為比例常數(shù)；Ea為化學(xué)反應(yīng)的活化能；R為波爾茨曼常數(shù)，T為結(jié)溫；τ表示產(chǎn)品在結(jié)溫為T時(shí)的工作壽命；
[0050]其模型參數(shù)確定模塊，具體用于將多組相同類型的光耦組在不同溫度條件下進(jìn)行加速老化試驗(yàn)過程，并收集相應(yīng)的光耦結(jié)溫以及每個(gè)光耦組的加速老化試驗(yàn)過程持續(xù)時(shí)間，應(yīng)用基于威布爾分布以及平均秩計(jì)算法的可靠性理論進(jìn)行評(píng)估，得到每個(gè)光耦組的平均持續(xù)時(shí)間；利用最小二乘法，計(jì)算出所述類型的光電耦合器材料的Ea以及比例常數(shù)Α，從而確定光耦老化模型。
[0051]基于此，在對(duì)待預(yù)測光電耦合器的剩余壽命進(jìn)行預(yù)測時(shí)，可以利用光電耦合器結(jié)溫獲取單元，獲取待預(yù)測光電耦合器的結(jié)溫；然后通過壽命預(yù)測單元，根據(jù)所述待預(yù)測光電耦合器的結(jié)溫和所述光耦老化模型計(jì)算所述待預(yù)測光電耦合器的剩余壽命。
[0052]實(shí)施例二
[0053]本實(shí)用新型實(shí)施例二提供一種光電耦合器的老化試驗(yàn)方法，該方法包括加速老化試驗(yàn)的過程，圖3示出了該加速老化試驗(yàn)過程的流程，該加速老化試驗(yàn)的過程包括如下步驟:
[0054]S301:將至少一個(gè)光電耦合器作為一組被測試的光電耦合器放入老化箱中；
[0055]S302:控制老化箱的溫度，定期采集被測試的光電耦合器回路的試驗(yàn)電流以及各個(gè)光電I禹合器的輸出電壓；
[0056]S303:實(shí)時(shí)監(jiān)測被測試的光電耦合器的電流輸出比，并將測試結(jié)果存儲(chǔ)；
[0057]S304:接收指示光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件的反饋信號(hào)，直至接收完所有光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件的反饋信號(hào)時(shí)，停止該組光電耦合器的加速老化試驗(yàn)過程。
[0058]電流傳輸比達(dá)到截止條件表示該光電耦合器已經(jīng)老化失效。
[0059]在實(shí)際中，在老化箱中被測試的一組光電耦合器雖然型號(hào)盡量選為相同，但可能因?yàn)楦髯孕阅艿奈⑿〔顒e導(dǎo)致達(dá)到截止條件的時(shí)間不同，但凡遇到一個(gè)光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件，都會(huì)接收到該光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件的反饋信號(hào)，當(dāng)接收完該組所有光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件的反饋信號(hào)時(shí)，表示該組被測試的光電耦合器都已經(jīng)老化失效，則停止該組光電耦合器的測試。
[0060]另外，當(dāng)被測試的一組光電耦合器中的某個(gè)或某些光電耦合器達(dá)到截止條件時(shí)，意味著這個(gè)光電耦合器近乎或已經(jīng)老化失效，所以需要將這個(gè)已經(jīng)老化失效的光電耦合器從串聯(lián)回路中短路，以保證對(duì)其他仍未老化失效的被測試光電耦合器的穩(wěn)定供電?；诖?，在接收到指示光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件的反饋信號(hào)時(shí)，將電流傳輸比達(dá)到截止條件的光電耦合器設(shè)為短路。
[0061]為了給用戶更多的設(shè)定自由度，上述加速老化過程可以還包括:設(shè)定數(shù)據(jù)采集周期和截止條件。
[0062]在實(shí)際中，根據(jù)老化失效定義的標(biāo)準(zhǔn)不同，上述截止條件也不同，例如可以將截止條件定義為光電耦合器的電流傳輸比下降到初始值的50%。
[0063]通過上述步驟S201-204可以完成一組光電耦合器的加速老化過程，為同型號(hào)的光電耦合器的當(dāng)前狀態(tài)判斷和壽命預(yù)測提供基礎(chǔ)。
[0064]上述實(shí)施例提供了一種老化試驗(yàn)方法，該實(shí)施例能夠?yàn)楣怆婑詈掀鞯漠?dāng)前狀態(tài)判斷和剩余壽命的預(yù)測提供基礎(chǔ):
[0065]在本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，加速老化試驗(yàn)方法還包括:根據(jù)光耦組的加速老化試驗(yàn)過程持續(xù)時(shí)間計(jì)算出光耦老化模型中的各個(gè)參數(shù)，從而確定光耦老化模型。
[0066]本實(shí)用新型中一種具體的光耦老化模型為:1η τ =InA-Ea/(RT)，其中，A為比例常數(shù)；Ea為化學(xué)反應(yīng)的活化能；R為波爾茨曼常數(shù)，T為結(jié)溫；τ表示產(chǎn)品在結(jié)溫為T時(shí)的工作壽命；
[0067]根據(jù)光耦組的加速老化試驗(yàn)過程持續(xù)時(shí)間計(jì)算出光耦老化模型中的各個(gè)參數(shù)，從而確定光耦老化模型具體包括如下步驟:
[0068]將多組(本實(shí)用新型實(shí)施例為三組)相同類型的光耦組在不同溫度條件下進(jìn)行加速老化試驗(yàn)過程，并收集加速老化試驗(yàn)過程得到的數(shù)據(jù)，如相應(yīng)的光耦結(jié)溫以及每個(gè)光耦組的加速老化試驗(yàn)過程持續(xù)時(shí)間，應(yīng)用基于威布爾分布以及平均秩計(jì)算法的可靠性理論進(jìn)行評(píng)估，得到每個(gè)光耦組的平均持續(xù)時(shí)間τ i，具體包括如下步驟I) -3):
[0069]I)采用平均秩法計(jì)算經(jīng)驗(yàn)故障分布函數(shù)，計(jì)算方法如下:

釋 +1 _ j
[0070]Mk =-Cl)

η -1 + 2
[0071]Ak = Ak^l + AAk(2).Ak — 0,3
[0072]F Uk):-L17t(3)

η + 0,4
[0073]R(t)=l-F(tk)(4)
[0074]其中，Ak為退出樣品的平均秩次；k為退出樣品的順序號(hào)；AAk為平均秩次增量；i為所有樣品的按退出首次時(shí)間順序排列號(hào)；tk為第k個(gè)樣品的退出前運(yùn)行時(shí)間(h)。根據(jù)每個(gè)光耦樣品的退出時(shí)間，利用式(I)?式(4)計(jì)算出經(jīng)驗(yàn)可靠性指標(biāo)。
[0075]2)采用雙參數(shù)威布爾分布模型進(jìn)行可靠性參數(shù)估計(jì)，該分布的失效率函數(shù)λ (t)與可靠度函數(shù)R(t)的表達(dá)式如下:
[0076]X(I) = H...............7..............;|>0.αβ(5)
[0077]Λ(/) = εχρ? - φψ ,ι>0
L ? 」(6)
[0078]3)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可靠性指標(biāo)，通過作圖法，進(jìn)行直線擬合，可得出雙參數(shù)威布爾分布的兩個(gè)參數(shù)％與β」，從而得到式(5)與式(6)的失效率函數(shù)λ」α)與可靠度函數(shù)Rj(t)，最終通過式(7)得到加速應(yīng)力下的達(dá)到試驗(yàn)截止條件的運(yùn)行時(shí)間為:
[0079]7J = ￡ ffj ^dt = I Rj (0? = α/Γ(! +

pJ( 7 )
[0080]其中，ΓΟ):￡ f 1 cxp(-咖為伽馬函數(shù)。
[0081]然后根據(jù)三組Ti和τ i，利用最小二乘法，計(jì)算出該型號(hào)光耦材料的激活能Ea以及比例常數(shù)A，從而確定光耦老化模型。
[0082]基于此，在對(duì)待預(yù)測光電耦合器的剩余壽命進(jìn)行預(yù)測時(shí)，可以先獲取待預(yù)測光電耦合器的結(jié)溫；然后根據(jù)所述待預(yù)測光電耦合器的結(jié)溫和所述光耦老化模型計(jì)算所述待預(yù)測光電稱合器的剩余壽命。
[0083]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于光電耦合器的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述裝置包含至少兩個(gè)老化試驗(yàn)單元、數(shù)據(jù)獲取模塊和遠(yuǎn)程顯示模塊，每個(gè)所述老化試驗(yàn)單元用于對(duì)對(duì)應(yīng)的包含至少一個(gè)光電耦合器的光耦組的老化過程進(jìn)行測試，所述老化試驗(yàn)單元包括恒流源、狀態(tài)監(jiān)測單元和老化箱；所述數(shù)據(jù)獲取模塊分別與所述遠(yuǎn)程顯示模塊和所述狀態(tài)監(jiān)測單元相連； 其中，所述老化箱中放置被測試的光耦組； 所述數(shù)據(jù)獲取模塊，用于分別定期采集光電耦合器回路的試驗(yàn)電流以及各個(gè)光電耦合器的輸出電壓，根據(jù)所述試驗(yàn)電流以及所述輸出電壓計(jì)算每個(gè)所述光電耦合器的集電極電流和電流傳輸比，并在根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測單元發(fā)送的反饋信號(hào)確定一個(gè)光耦組內(nèi)的所有光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件時(shí)，停止該光耦組的測試并獲取該光耦組的加速老化試驗(yàn)過程持續(xù)時(shí)間； 所述恒流源用于為所述光耦組的光電耦合器提供恒定的試驗(yàn)電流； 所述狀態(tài)監(jiān)測單元用于實(shí)時(shí)監(jiān)測被測試的光耦組的光電耦合器的電流傳輸比，并在監(jiān)測到光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件時(shí)，向所述數(shù)據(jù)獲取模塊發(fā)送指示光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件的反饋信號(hào)； 所述遠(yuǎn)程顯示模塊用于顯示從所述數(shù)據(jù)獲取模塊獲取的數(shù)據(jù)； 所述數(shù)據(jù)獲取模塊包括:相連的電流/電壓采樣電路和除法器； 所述電流/電壓采樣電路用于采集光電耦合器回路的試驗(yàn)電流以及各個(gè)光電耦合器的輸出電壓； 所述除法器用于根據(jù)實(shí)驗(yàn)電流和集電極電流計(jì)算電流傳輸比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述老化試驗(yàn)單元還包括執(zhí)行單元； 所述數(shù)據(jù)獲取模塊還用于在接收到由狀態(tài)監(jiān)測單元反饋的指示光電耦合器的電流傳輸比達(dá)到截止條件的反饋信號(hào)時(shí)，控制所述執(zhí)行單元將電流傳輸比達(dá)到截止條件的光電耦合器短路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)裝置還包括: 人機(jī)交互模塊，用于與所述數(shù)據(jù)獲取模塊進(jìn)行交互，設(shè)定數(shù)據(jù)采集周期和所述截止條件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述老化試驗(yàn)單元還包括: 顯示模塊，用于就地顯示試驗(yàn)過程中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)裝置還包括: 遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)從數(shù)據(jù)獲取模塊獲取的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述截止條件為光電耦合器的電流傳輸比下降到初始值的50%。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK204044255SQ201420151696
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】石頡, 姚建林, 王磊, 吳成年, 王鈺, 徐潔, 趙霄鵬, 朱斌, 田朝暉, 周其文 申請(qǐng)人:蘇州熱工研究院有限公司, 中國廣核集團(tuán)有限公司, 遼寧紅沿河核電有限公司