可靠性试验之“综述”

《可靠性试验》系列文章主要针对硬件产品的一些常见的可靠性相关试验进行介绍，包括试验的目的，试验标准，具体试验方法等。

硬件产品对可靠性的要求根据使用场景不同、使用地区不同、需要过的认证不同，需要进行的试验也不一样，主要包括以下几类：气候环境试验、机械环境试验、可靠性试验、EMC试验、安规试验等等。

可靠性试验的主要作用如下：

• 在研制阶段使产品达到预定的可靠性指标；

• 在产品研制定型时进行可靠性鉴定；

• 在生产过程中控制产品的质量；

• 对产品进行筛选以提高整批产品的可靠性水平；

• 在整个产品生命周期中研究产品的失效机理。
  

本文就针对上述几种试验进行简单介绍，包括各种试验介绍、相关标准等，后续再针对每一种试验就行详细介绍。

1、可靠性试验简介

1.1、环境试验

环境试验是为了保证产品在规定的寿命期间，在预期的使用、运输或贮存的所有环境下，保持功能可靠性而进行的活动。是将产品暴露在自然的或人工的环境条件下经受其作用，以评价产品在实际使用、运输和贮存的环境条件下的性能，并分析研究环境因素的影响程度及其作用机理。

各种环境包括：气候环境、力学环境、电磁环境等；环境的作用包括：单一环境（如高温、低温、振动等）、复合环境（湿热、盐雾、霉菌等）、组合环境（温度冲击、温度循环、三综合等）；环境试验的形式包括：自然暴露试验、现场试验、人工模拟等。

1.2、可靠性试验

此处的可靠性试验单指GB/T 5080（民品）或GJB450A（军品）系列中所说的，而不是整个广义的可靠性试验。

可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠性试验包括实验室试验和现场试验，可靠性试验其实也包括环境试验中的部分内容。

1.3、电磁兼容试验

电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值（EMI）；另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性（EMS）。

1.4、安规

安规主要包括防燃、防热、防电击、防机械危险、化学危险、辐射等几个方面。

电气部分主要有接地测试，耐压测试，绝缘电阻测试，接触电流测试等。结构部分包括防护等级测试，防倾倒测试等。外观部分有警示标签检查等等。

2、可靠性试验标准

2.1、环境试验标准

环境试验标准分为民品和军品，军品主要是GJB150A-2009系列，其原形是MIL-STD-801F（2000），民品主要是GB/T 2423和GB/T 2424系列，主要是以IEC 60068系列标准为蓝本。下面主要针对民品标准进行介绍如下：

2.2、可靠性试验标准

可靠性试验标准也有民品和军品之分，军品标准主要是GJB450A系列，包括5个系列、32项具体工作，规定了从项目要求的确定、可靠性管理、设计与分析、试验与评价到评估改进等。民品标准主要是GB/T 5080系列，是以IEC 605系列为蓝本的，规定了。

标准详细如下：

• GB/T 5080.1-2012 可靠性试验第1部分：试验条件和统计检验原理

• GB/T 5080.2-2012 可靠性试验第2部分：试验周期设计

• GB 5080.4-1985 设备可靠性试验可靠性测定试验的点估计和区间估计方法(指数分布)

• GB 5080.5-1985 设备可靠性试验成功率的验证试验方案

• GB/T 5080.6-1996 设备可靠性试验恒定失效率假设的有效性检验

• GB 5080.7-1986 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案

其中的第三部分对应《GB/T 7288.1 设备可靠性试验推荐的试验条件室内便携设备粗模拟》和《GB/T 7288.2设备可靠性试验推荐的试验条件固定使用在有气候防护场所设备精模拟》。

2.3、电磁兼容试验标准

EMC标准分为EMI和EMS两部分，相关标准较多，不同国家有不同的标准，不同产品也有不同标准，不同标准的限值也不一样。国内针对产品又分为军标和民标。

EMC标准一般分为基础类标准（Basic Standards），通用类标准（Generic Standards），产品类标准（Product Standards），专用产品类标准。国际上比较著名的几个EMC标准制定组织罗列如下，但实际中远远不止这些，相关产品要进入各个国家的市场，都会有相关的标准约束，测试项目及限值也不一样，后续在《可靠性认证》系列文章中会涉及相关介绍。

每个部分涉及的标准实在太多，本文就不一一罗列了，而且国标一般和相关的国际标准都有对应关系。

国军标相对比较简单，目前主要的就是GJB151B-2013，整合了GJB151A-1997和GJB152B-1997，修改了部分内容，比如之前的陆军五项（RE102（10KHz~18GHz电场辐射发射）、CE102（10KHz~10MHz电源传导发射）、RS103（10KHz~40GHz电场辐射敏感度）、CS101（25Hz~50KHz电源线传导敏感度）、CS114（10KHz~400MHz电缆束注入传导敏感度））改成了陆军七项（增加了CS115（电缆束注入脉冲激励传导敏感度）、CS116（10KHz~100MHz电缆和电源线阻尼正弦瞬态传导敏感度）），同时对RE102、RS203、CE101、CE102、CS101、CS116等的限值也进行了修改。

2.4、安规

安规相关标准主要依赖于产品类别以及产品需要进行的认证，认证体系不同，对应的标准就不一样。认证体系基本是按国家（或地域）进行划分的，产品类别主要按ITE、AV、家用电器、灯具等等进行划分，下面就针对几类常见的认证体系进行简单介绍，实际认证体系远不止这些（大约有几十种，有的国家各自一派，有的国家和其他国家共同使用相同的认证体系），实际的产品分类也远不止这些（大到各种大型机电设备，小到电动刀、咖啡壶、打蛋机等）。

本文主要针对硬件产品的各种环境试验、可靠性试验、EMC试验、安规试验等进行介绍，介绍了各种试验的目的及测试内容，以及相关标准，后续还会在《可靠性认证》系列文章中进行一些介绍。