磁编码器的可靠性如何?
RM22、 RE22、RM36和RE36都基于通用的霍尔传感器ASIC。这些传感器的可靠性是通过加速寿命测试算出的,详情见下。
安装在小型印刷电路板上的40个传感器进行了一系列压力测试,在测试中温度、时间和电压是变化的。在每次压力测试之间对每个芯片进行测试。
压力测试:
- 装置数 = 40
- 总计压力测试时间 = 1932 小时
- 故障 = 0
测试步骤:
步骤 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
温度 [°C] |
125 |
140 |
150 |
160 |
170 |
140 |
150 |
160 |
170 |
160 |
电源电压 [V] |
5 |
5 |
5 |
6 |
6 |
6 |
5 |
5 |
5 |
5 |
时间 [小时] |
95 |
21 |
22 |
22 |
114 |
168 |
166 |
164 |
160 |
1000 |
可靠性—统计计算
假设:
-
两种常见的降解机理:
- 氧化层的降解(活化能= 0.5 eV)
- 金属层的还原(活化能= 1 eV)
- IC中的降解机理在所有压力循环中都相同。
故障 / 105 年 |
|||||
置信水平 |
60% |
90% |
|||
活化能 |
0.5 eV |
1 eV |
0.5 eV |
1 eV |
|
压力测试温度 |
85 °C |
673 |
39 |
1691 |
100 |
125 °C |
3381 |
1025 |
8532 |
2584 |
MTTF(平均无故障时间)年/ 故障 |
|||||
置信水平 |
60% |
90% |
|||
活化能 |
0.5 eV |
1 eV |
0.5 eV |
1 eV |
|
压力测试温度 |
85 °C |
149 |
2564 |
59 |
1000 |
125 °C |
30 |
98 |
12 |
39 |
例如:
在最差的情况下,我们预测90%的置信度,在活化能为1 eV、温度为125 °C的情况下有可能在10万年发生2584次故障。对于同样参数的MTTF(平均无故障时间),39年有可能发生一次故障。
上一文章:编码器的应用和行业发展