陜西省電子技術(shù)研究所 高景旭 蒲曉明

軍用電子元器件的新品作為適應(yīng)武器裝備現(xiàn)代化、科技化的基礎(chǔ)，具有至關(guān)重要的基礎(chǔ)意義。而針對新品的檢測，更需要與時(shí)俱進(jìn)，緊隨元器件發(fā)展的潮流，不斷優(yōu)化檢測方法、適配檢測特點(diǎn)、開發(fā)檢測工具，做到科學(xué)、合理、可控、先進(jìn)的檢測。

1 軍用電子元器件新品檢測技術(shù)

為保證軍用電子元器件新品質(zhì)量，設(shè)計(jì)軍用電子元器件新品檢測技術(shù)，其具體流程，如圖1所示。

圖1 軍用電子元器件新品檢測技術(shù)流程

結(jié)合圖1所示，本文針對圖中四步主要流程加以詳細(xì)闡述。

1.1 掃頻振動

針對軍用電子元器件新品而言，本文設(shè)計(jì)的檢測技術(shù)必須具備掃頻振動功能，使其能夠符合新品檢測過程中的正弦振動以及沖擊振動要求。本文采用頻率增量的方式，表示軍用電子元器件新品檢測中出現(xiàn)的掃頻振動。

設(shè)其目標(biāo)函數(shù)為Δfmin，則有公式(1)：

公式(1)中，n指的是參考軍用電子元器件新品檢測時(shí)鐘頻率；c指的是累加器長度。通過公式(1)計(jì)算，能夠獲取軍用電子元器件新品檢測中振動臺的輸入數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，利用有效值檢測芯片轉(zhuǎn)換軍用電子元器件新品檢測正弦波，得到加速度有效值。考慮到軍用電子元器件新品檢測加速度有效值僅能夠維持極短的時(shí)間，因此，可以通過單片機(jī)，采集加速度峰值。為保證針對其檢測的精度要求，設(shè)計(jì)加速度校準(zhǔn)電路，通過增益基準(zhǔn)源以及零位基準(zhǔn)源，保障加速度峰值信號無論處理增益狀態(tài)還是零位狀態(tài)均為恒定值。

結(jié)合圖2所示，可以通過加速度校準(zhǔn)電路提高加速度峰值信號精度。此外，還需要在其中引進(jìn)比例調(diào)節(jié)算法，剔除掉加速度峰值中的尖峰干擾信號。

圖2 加速度校準(zhǔn)電路

設(shè)比例調(diào)節(jié)算法目標(biāo)函數(shù)為uk，則有公式(2)：

公式(2)中，uk－1指的是軍用電子元器件新品檢測振動臺第k次輸出值；K指的是比例調(diào)節(jié)系數(shù)；ai指的是加速度有效值；af正弦振動有效值。通過公式(2)，將軍用電子元器件新品檢測掃頻振動形成閉環(huán)控制。

1.2 設(shè)置起止頻率

在完成上述研究的基礎(chǔ)上，需要設(shè)置起止頻率，將軍用電子元器件新品檢測誤差限定在允許范圍內(nèi)。依據(jù)上述掃頻振動得到的加速度峰值信號，采用脈沖激勵(lì)換能器輸出250uA±20%，得到脈沖為20mV的電子元器件新品檢測頻率信號，并將其連接到PIND傳感器上，通過信號解調(diào)電路，檢測信號中包含的內(nèi)在信息，進(jìn)而設(shè)置起止頻率?？紤]到軍用電子元器件新品檢測中，其檢測信號為高頻信號，因此，需要通過信號解調(diào)電路將高頻信號轉(zhuǎn)為低頻信號，其工作原理表達(dá)式，如公式(3)所示。

公式(3)中，ω1指的是軍用電子元器件新品檢測高頻信號的中心頻率；ω2指的是軍用電子元器件新品檢測正弦波信號頻率。通過公式(3)，得到經(jīng)過解調(diào)電路解調(diào)后的軍用電子元器件新品檢測低頻信號。根據(jù)軍用電子元器件新品檢測低頻信號區(qū)間，設(shè)置起止頻率，結(jié)合軍用電子元器件物理性質(zhì)，將起止頻率設(shè)定在20～250Hz范圍內(nèi)，即可獲得軍用電子元器件新品檢測正弦波。

1.3 顯示軍用電子元器件新品檢測參數(shù)

設(shè)置起止頻率后，將其導(dǎo)入Matalb軟件，通過該軟件自帶的工具箱辨識軍用電子元器件新品檢測信息，不需要任何計(jì)算，便能夠得到軍用電子元器件新品檢測的輸出信號。在此基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步精確顯示軍用電子元器件新品檢測參數(shù)，還需要運(yùn)用Matalb軟件中的Simulik工具，在遵循頻譜均衡的前提下，得到軍用電子元器件新品檢測波形，并存儲到FPGA中。針對檢測波形中的數(shù)據(jù)點(diǎn)加以標(biāo)記，通過Matalb軟件辨識參數(shù)，以ARX的形式顯示軍用電子元器件新品檢測參數(shù)。

1.4 完成軍用電子元器件新品檢測

以上文顯示的軍用電子元器件新品檢測參數(shù)為依據(jù)，通過換算軍用電子元器件新品檢測正弦波電流值，并將電流值和軍用電子元器件新品檢測特征參數(shù)相結(jié)合，深入分析軍用電子元器件新品檢測電流值和特征參數(shù)之間的耦合關(guān)系，建立軍用電子元器件新品檢測矩陣，最終實(shí)現(xiàn)軍用電子元器件新品檢測。

建立準(zhǔn)確的軍用電子元器件新品檢測矩陣，具體步驟如下：首先，根據(jù)軍用電子元器件新品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以此為依據(jù)，對軍用電子元器件新品表面以及內(nèi)部情況進(jìn)行分析；然后，換算軍用電子元器件新品檢測正弦波電流值；最后，通過SPA算法建立軍用電子元器件新品檢測矩陣。軍用電子元器件新品檢測矩陣的評價(jià)參數(shù)，如表1所示。

結(jié)合表1參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對軍用電子元器件新品的檢測，并將檢測結(jié)果作為判斷軍用電子元器件新品質(zhì)量的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而完成軍用電子元器件新品檢測技術(shù)研究。

表1 軍用電子元器件新品檢測矩陣評價(jià)參數(shù)

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 前期準(zhǔn)備

首先構(gòu)建實(shí)驗(yàn)，針對某軍用電子元器件新品展開實(shí)驗(yàn)。本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為軍用電子元器件新品檢測，其目的在于評判本文設(shè)計(jì)軍用電子元器件新品檢測技術(shù)在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的適用性。本次實(shí)驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)組與對照組兩個(gè)組別，其中實(shí)驗(yàn)組為本文設(shè)計(jì)軍用電子元器件新品檢測技術(shù)，對照組為傳統(tǒng)軍用電子元器件新品檢測技術(shù)。分別使用兩種軍用電子元器件新品檢測技術(shù)進(jìn)行檢測，以檢測信號功率譜密度為此次試驗(yàn)的評價(jià)指標(biāo)，檢測信號功率譜密度越高證明該檢測技術(shù)能夠檢測的有效信息越多，其精度越高。實(shí)驗(yàn)測試指標(biāo)檢測信號功率譜密度的獲取可通過Matalb軟件顯示波形得出，共設(shè)置檢測批次為10次，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如表2所示。

表2 檢測結(jié)果對比表

由表2中實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，本文設(shè)計(jì)的檢測技術(shù)檢測結(jié)果與實(shí)際檢測結(jié)果之間不存在任何誤差，但傳統(tǒng)檢測技術(shù)檢測結(jié)果與實(shí)際檢測結(jié)果之間存在誤差。因此，本文設(shè)計(jì)檢測技術(shù)針對軍用電子元器件新品檢測精度更高，更具有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。

結(jié)論：本文設(shè)計(jì)的針對軍用電子元器件新品的檢測技術(shù)，可以更為準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)新品的質(zhì)量薄弱點(diǎn)，以便有針對性地提出改進(jìn)建議，是一種行之有效的檢測方法。后續(xù)將立足于新品檢測的領(lǐng)域，深入研究，探索出適應(yīng)新品技術(shù)特點(diǎn)的專用檢測技術(shù)。