環(huán)境測試的項目及相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)

一、環(huán)境測試 產(chǎn)品在使用過程中，有不同的使用環(huán)境（有些安裝在室外、有些隨身攜帶、有些裝有船上等等），會受到不同環(huán)境的應(yīng)力（有些受到風(fēng)吹雨濕、有些受到振動與跌落、有些受到鹽霧蝕侵等等）；為了確認(rèn)產(chǎn)品能在這些環(huán)境下正常工作，國標(biāo)、行標(biāo)都要求產(chǎn)品在環(huán)境方法模擬一些測試項目，這些測試項目包括：

1、高溫測試（高溫運(yùn)行、高溫貯存）；

2、低溫測試（低溫運(yùn)行、低溫貯存）；

3、高低溫交變測試（溫度循環(huán)測試、熱沖擊測試）；

4、高溫高濕測試（濕熱貯存、濕熱循環(huán)）；

5、機(jī)械振動測試（隨機(jī)振動測試、掃頻振動測試）；

6、汽車運(yùn)輸測試（模擬運(yùn)輸測試、碰撞測試）；

7、機(jī)械沖擊測試；

8、開關(guān)電測試；

9、電源拉偏測試；

10、冷啟動測試；

11、鹽霧測試；

12、淋雨測試；

13、塵砂測試；

上述環(huán)境試驗(yàn)的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)如下（部分試驗(yàn)可能沒有相關(guān)國標(biāo)，或者是還沒有找到）：

1、低溫試驗(yàn) 按GB/T2423.1—89《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法低溫試驗(yàn)》；

GB/T2423.22—87《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法溫度變化試驗(yàn)方法》 進(jìn)行低溫試驗(yàn)及溫度變化試驗(yàn)。溫度范圍：-70℃～10℃。

2、高溫試驗(yàn) 按GB/T2423.2—89《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法高溫試驗(yàn)》；

GB/T2423.22—87《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法溫度變化試驗(yàn)方法》 進(jìn)行高溫試驗(yàn)及溫度變化試驗(yàn)。 溫度范圍：10℃～210℃

3、濕熱試驗(yàn) 按GB/T2423.3—93《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法恒定濕熱試驗(yàn)》；

GB/T2423.4—93《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法交變濕熱試驗(yàn)》 進(jìn)行恒定濕熱試驗(yàn)及交變濕熱試驗(yàn)。 濕度范圍：30%RH～RH 4、霉菌試驗(yàn)

按GB/T2423.16—90《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法長霉試驗(yàn)》進(jìn)行霉菌試驗(yàn)。

5、鹽霧試驗(yàn) 按GB/T2423.17—93《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法鹽霧試驗(yàn)》進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)。

6、低氣壓試驗(yàn) 按GB/T2423.21—92《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法低氣壓試驗(yàn)》； GB/T2423.25—92《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法低溫/低氣壓試驗(yàn)》；

GB/T2423.26—92《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法高溫/低氣壓試驗(yàn)》； 進(jìn)行低氣壓試驗(yàn)，高、低溫/低氣壓試驗(yàn)。試驗(yàn)范圍：-70℃～100℃0～760mmHg20%～95%RH。

7、振動試驗(yàn) 按GB/T2423.10—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法振動試驗(yàn)》進(jìn)行振動試驗(yàn)。 頻率范圍（機(jī)械振動臺）：5～60Hz（定頻振動5～80Hz），大位移振幅3.5mm（滿載）。頻率范圍（電磁振動臺）：5～3000Hz，大位移25mmP-P。

8、沖擊試驗(yàn) 按GB/T2423.5—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法沖擊試驗(yàn)》進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。沖擊加速度范圍：（50～1500）m/s2。

9、碰撞試驗(yàn) 按GB/T2423.6—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法碰撞試驗(yàn)》進(jìn)行碰撞試驗(yàn)。

10、跌落試驗(yàn) 按GB/T2423.7—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法傾跌與翻到試驗(yàn)》； GB/T2423.8—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)方法自由跌落試驗(yàn)》進(jìn)行跌落試驗(yàn)。
說明：上面13項比較全面地概括了產(chǎn)品在實(shí)現(xiàn)使用過程中碰到的外界環(huán)境；實(shí)際測試時，因?yàn)楦鳟a(chǎn)品本身屬性的相差較遠(yuǎn)、使用環(huán)境相差也很大，各公司可以根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)，適當(dāng)選取、增加一些項目來測試（此產(chǎn)品對應(yīng)的國/行標(biāo)中要求的必測試項目，當(dāng)然是必須測試的）；也可以根據(jù)產(chǎn)品特定的使用環(huán)境與使用方法，自行設(shè)計一些新測試項目，以驗(yàn)證產(chǎn)品是否能長期工作。

測試條件：不同的產(chǎn)品測試條件不一樣；就拿高溫測試來說，有些產(chǎn)品要求做高溫貯存測試，有些要求做高溫運(yùn)行測試，有些產(chǎn)品的高溫用85℃做測試，有些產(chǎn)品的高溫是用65℃做測試。但是，宗旨只有一個，那就是至少滿足國/行標(biāo)。

要測試一種產(chǎn)品的可靠性，找到這種產(chǎn)品的國/行標(biāo)是必需的，按照國/行標(biāo)的要求和指引找出必須的測試項目與各項目的測試方法，從而進(jìn)行環(huán)境測試；

同一種產(chǎn)品，在不同的階段，測試條件也不一樣；一般而言，產(chǎn)品會經(jīng)過研發(fā)、小批量試產(chǎn)、批量生產(chǎn)三個不同的階段。

在研發(fā)階段，測試條件嚴(yán)（應(yīng)力大）、測試延續(xù)的時候短；

小批量試產(chǎn)階段，測試應(yīng)力適中、測試時間適中；批量生產(chǎn)階段，測試應(yīng)力小、測試時間較短；

三個階段的主要差別見下表：

階段實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)要求 研發(fā)發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，擴(kuò)大設(shè)計余量高應(yīng)力、短時間* 中試考察產(chǎn)品是否達(dá)到基本的可靠性水平中應(yīng)力、中長時間無明顯故障 批量生產(chǎn)生產(chǎn)工藝條件的穩(wěn)定性低應(yīng)力、短時間有條件的允許故障發(fā)生 鑒定鑒定產(chǎn)品的可靠性、計算產(chǎn)品的MTBF低應(yīng)力、長時間無特別要求 加速環(huán)境試驗(yàn)技術(shù) 傳統(tǒng)的環(huán)境試驗(yàn)是基于真實(shí)環(huán)境模擬的試驗(yàn)方法，稱為環(huán)境模擬試驗(yàn)。這種試驗(yàn)方法的特點(diǎn)是：模擬真實(shí)環(huán)境，加上設(shè)計裕度，確保試驗(yàn)過關(guān)。其缺陷在于試驗(yàn)的效率不高，并且試驗(yàn)的資源耗費(fèi)巨大。

? 加速環(huán)境試驗(yàn)AET（AcceleratedEnvironmentalTesting）是一項新興的可靠性試驗(yàn)技術(shù)。該技術(shù)突破了傳統(tǒng)可靠性試驗(yàn)的技術(shù)思路，將激發(fā)的試驗(yàn)機(jī)制引入到可靠性試驗(yàn)，可以大大縮短試驗(yàn)時間，提高試驗(yàn)效率，降低試驗(yàn)耗損。加速環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用推廣對可靠性工程的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

加速環(huán)境試驗(yàn)? 激發(fā)試驗(yàn)（Stimulation）通過施加激發(fā)應(yīng)力、環(huán)境快速檢測來清除產(chǎn)品的潛在缺陷。試驗(yàn)所施加的應(yīng)力并不模擬真實(shí)環(huán)境，而以提高激發(fā)效率為目標(biāo)。

? 加速環(huán)境試驗(yàn)是一種激發(fā)試驗(yàn)，它通過強(qiáng)化的應(yīng)力環(huán)境來進(jìn)行可靠性試驗(yàn)。加速環(huán)境試驗(yàn)的加速水平通常用加速因子來表示。加速因子定義為設(shè)備在自然服役環(huán)境下的壽命與在加速環(huán)境下的壽命之比。

? 施加的應(yīng)力可以是溫度、振動、壓力和濕度（即所謂“四綜合”）及其它應(yīng)力，應(yīng)力的組合亦是有些場合更為有效的激發(fā)方式。高溫變率的溫度循環(huán)和寬帶隨機(jī)振動是*有效的激發(fā)應(yīng)力形式。

加速環(huán)境試驗(yàn)有2種基本類型：加速壽命試驗(yàn)（AcceleratedLifeTesting）、可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)（ReliabilityEnhancementTesting）。

? 可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)（RET）用以暴露與產(chǎn)品設(shè)計有關(guān)的早期失效故障，但同時，也用于確定產(chǎn)品在有效壽命期內(nèi)抗隨機(jī)故障的強(qiáng)度。加速壽命試驗(yàn)的目的是找出產(chǎn)品是如何發(fā)生、何時發(fā)生、為何發(fā)生磨耗失效的。

下面分別對2種基本類型進(jìn)行簡單闡述。

? 1、加速壽命試驗(yàn)（ALT）

? 加速壽命試驗(yàn)只對元器件、材料和工藝方法進(jìn)行，用于確定元器件、材料及生產(chǎn)工藝的壽命。其目的不是暴露缺陷，而是識別及量化在使用壽命末期導(dǎo)致產(chǎn)品損耗的失效及其失效機(jī)理。有時產(chǎn)品的壽命很長，為了給出產(chǎn)品的壽命期，加速壽命試驗(yàn)必須進(jìn)行足夠長的時間。

? 加速壽命試驗(yàn)是基于如下假設(shè)：即受試品在短時間、高應(yīng)力作用下表現(xiàn)出的特性與產(chǎn)品在長時間、低應(yīng)力作用下表現(xiàn)出來的特性是一致的。為了縮短試驗(yàn)時間，采用加速應(yīng)力，即所謂高加速壽命試驗(yàn)（HALT）。

? 加速壽命試驗(yàn)提供了產(chǎn)品預(yù)期磨損機(jī)理的有價值數(shù)據(jù)，這在當(dāng)今的市場上是很關(guān)鍵的，因?yàn)樵絹碓蕉嗟南M(fèi)者對其購買的產(chǎn)品提出了使用壽命要求。估計使用壽命僅僅是加速壽命試驗(yàn)的用處之一。它能使設(shè)計者和生產(chǎn)者對產(chǎn)品有更全面的了解，識別出關(guān)鍵的元器件、材料和工藝，并根據(jù)需要進(jìn)行改進(jìn)及控制。另外試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)使生產(chǎn)廠商和消費(fèi)者對產(chǎn)品有充分的信心。 加速壽命試驗(yàn)的對象是抽樣產(chǎn)品。

? 2、可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)（RET）

? 可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)有許多名稱和形式，如步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)、應(yīng)力壽命試驗(yàn)（STRIEF）、高加速壽命試驗(yàn)（HALT）等。RET的目的是通過系統(tǒng)地施加逐漸增大的環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力，來激發(fā)故障和暴露設(shè)計中的薄弱環(huán)節(jié)，從而評價產(chǎn)品設(shè)計的可靠性。因此，RET應(yīng)該在產(chǎn)品設(shè)計和發(fā)展周期中初的階段實(shí)施，以便于修改設(shè)計。

國外可靠性的有關(guān)研究人員在80年代初就注意到由于設(shè)計潛在缺陷的殘留量較大，給可靠性的提高提供了可觀的空間，另外價格和研制周期問題也是當(dāng)今市場競爭的焦點(diǎn)。研究證明，RET不失為解決這個問題的方法之一。它獲得的可靠性比傳統(tǒng)的方法高得多，更為重要的是，它在短時間內(nèi)就可獲得早期可靠性，無須像傳統(tǒng)方法那樣需要長時間的可靠性增長（TAAF），從而降低了成本。