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基于随机振动的军用电子元器件多余物检测技术的研究

作　者: 唐晓庆
导　师: 翟国富
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 电气工程
关键词: 军用电子元器件 随机振动 PIND试验 多余物自动检测
分类号: TN607
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


军用电子元器件是国防电子系统不可或缺的基础性元件,其可靠性直接影响着整个国防电子系统的可靠性。军用电子元器件内部的多余物微粒是影响其可靠性的主要原因之一。微粒碰撞噪声检测(PIND)试验是多余物检测的重要手段,对确保航天系统的可靠性具有重要意义。为了弥补PIND方法的不足,提高PIND方法的检测能力,本文对军用电子元器件多余物检测技术进行深入研究。本文综合分析了国内外研究现状,针对PIND方法正弦振动试验条件的最佳振动频率难以确定的问题,提出频率覆盖更宽的随机振动试验条件,通过选择合适的加速度谱型、幅值和频率范围,发挥PIND方法的最大检测能力。参考军用电子元器件相应标准中对PIND检测设备和试验条件规范,提出了基于随机振动试验的军用电子元器件多余物自动检测系统的技术指标和总体方案。采用DDS原理产生正弦振动和随机振动波形的方法,提出了一种基于振动台传递函数辨识的离线频谱均衡的随机振动试验算法,产生满足PIND试验要求的试验条件。本文采用直接数字合成技术和推挽式达林顿功率管驱动方法,设计振动台驱动电路;设计声音信号调理电路处理多余物信号,设计校准电路校准系统精度及保护电路保护振动台及功率放大等器件。采用模块化设计方法,使用C语言编写单片机代码,实现多余物检测试验控制流程。最后,应用本试验系统对某型号航天继电器和某型号军用晶体管分别采用正弦振动和随机振动试验条件进行PIND试验,试验结果表明:基于随机振动的军用电子元器件多余物自动检测系统检测能力强,自动化程度高,检测准确度在90%以上。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-16
  1.1 课题的研究背景  8-9
  1.2 课题的研究目的和意义  9-10
  1.3 军用电子元器件多余物检测技术的研究现状  10-14
    1.3.1 美国微粒碰撞噪声方法  10-12
    1.3.2 欧洲马特拉方法  12-13
    1.3.3 国内研究现状  13-14
  1.4 本文主要研究内容  14-16
第2章 军用电子元器件多余物自动检测系统总体方案设计  16-22
  2.1 引言  16
  2.2 多余物检测试验规范  16-19
    2.2.1 多余物检测设备  17
    2.2.2 多余物检测试验条件  17-19
  2.3 随机振动试验条件  19
  2.4 系统主要技术指标  19-20
  2.5 系统总体方案设计  20-21
  2.6 本章小结  21-22
第3章 系统激励信号试验算法研究  22-32
  3.1 引言  22
  3.2 正弦振动和冲击振动激励信号生成算法  22-23
  3.3 随机激励信号试验算法  23-31
    3.3.1 振动台电磁动力学模型  24-26
    3.3.2 离散域传递函数的求取方法  26
    3.3.3 相位随机化  26-27
    3.3.4 逆传递函数频谱均衡  27-28
    3.3.5 基于振动台传递函数的随机振动波形生成方法  28-31
  3.4 本章小结  31-32
第4章 军用电子元器件多余物自动检测系统硬件设计  32-48
  4.1 引言  32
  4.2 驱动控制电路设计  32-40
    4.2.1 单片机接口电路设计  33-34
    4.2.2 随机波和正弦波发生电路设计  34-35
    4.2.3 功率放大器设计  35
    4.2.4 电荷放大器设计  35-36
    4.2.5 加速度信号检测电路设计  36-37
    4.2.6 系统闭环控制设计  37-40
  4.3 微粒碰撞噪声检测电路设计  40-43
    4.3.1 多余物硬件检测电路设计  41-42
    4.3.2 音频信号解调电路  42-43
  4.4 保护电路设计  43-44
    4.4.1 过流和过温保护电路  43-44
    4.4.2 过压保护电路  44
  4.5 校准电路设计  44-46
    4.5.1 加速度校准电路  45-46
    4.5.2 灵敏度校准电路  46
  4.6 本章小结  46-48
第5章 系统软件设计及试验结果分析  48-53
  5.1 引言  48
  5.2 下位机软件设计  48-51
    5.2.1 系统校准模块  49
    5.2.2 方案操作模块  49-50
    5.2.3 人机接口模块  50
    5.2.4 PIND 检测模块  50-51
  5.3 试验结果分析  51-52
  5.4 本章小结  52-53
结论  53-54
参考文献  54-58
附录1 军用电子元器件多余物自动检测系统实物图  58-59
攻读学位期间发表的学术论文  59-61
致谢  61

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 电子元件、组件 > 一般性问题 > 维修、保养
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