Niezawodność.
Własność sprzętu elektronicznego, charakteryzująca jego zdolność do pracy bez uszkodzeń w określonych warunkach eksploatacji.
Uszkodzenie.
Zdarzenie polegające na zmianie jednego lub więcej parametrów, przekraczającej granice dopuszczalnych tolerancji.
Defekty, niesprawności.
Uszkodzenia nie wpływające bezpośrednio na zmianę parametrów urządzenia a jedynie utrudniające jego eksploatację i niejednokrotnie wiążące się z potrzebą wymiany uszkodzonych elementów (zacinania, przepalenie żarówek sygnalizacyjnych).
Klasyfikacja uszkodzeń.
awaryjne (katastroficzne) - występują nagle i powodują zmianę parametrów poza dopuszczalną granicę tolerancji w sposób skokowy, mogą mieć charakter trwały (zniszczenie) lub przemijający (przerwa w styku), przyczynami mogą być wady technologiczne, jakość surowców, montaż
parametryczne (naturalne) - pojawiają się stopniowo gdy długotrwałe zmiany ilościowe przechodzą w jakościowe, związane z procesami starzeniowymi i zużywaniem się elementów, pojawiają się po upływie pewnego czasu pracy urządzeń
Częstość uszkodzeń.
Stosunek liczby uszkodzonych jednostek sprzętu na jednostkę czasu, do liczby wszystkich jednostek badanego sprzętu na początku badania.
Intensywność uszkodzeń.
Stosunek liczby uszkodzonych jednostek sprzętu na jednostkę czasu, do liczby nie uszkodzonych jednostek na początku rozpatrywanego czasu.
Zwiększanie niezawodności:
upraszczanie układów
stosowanie układów utrudniających uszkodzenia elementów
stosowanie układów o ograniczonych następstwach uszkodzeń
rezerwowanie
stosowanie układów kontroli pracy i wyszukiwania uszkodzeń.
układ powinien być prosty
powinien być typowy w działaniu
stabilnie pracować w szerokim zakresie zmian parametrów
unikać stabilnych napięć zasilających
liczba regulacji mała
unikać układów uniwersalnych
Układy z rezerwą aktywną i pasywną.
aktywna - wiąże się z różnego rodzaju przełączeniami, które powodują wyłączenie uszkodzonego układu i włączenie rezerwowego, przy czym następuje to samoczynnie
pasywna - polega na takim zaprojektowaniu układu, żeby uszkodzenie jednego, a nawet kliku elementów nie wpływało w sposób istotny na pracę całego układu.
Odprowadzanie ciepła z urządzeń dokonuje się wykorzystując zjawiska:
unoszenia swobodnego i wymuszonego cieczy i gazów
przewodzenia
promieniowania
zmiana stanu skupienia
zjawiska Peltiera.
Sposoby odprowadzania ciepła:
naturalne - opiera się na zjawiskach przebiegających samoistnie, tzn. unoszeniu swobodnym, przewodzeniu, promieniowaniu, topnieniu i swobodnym wrzeniu
wymuszone - opiera się na zjawiskach, które nie przebiegają samorzutnie, a muszą zostać wymuszone, przez dostarczenie dodatkowej energii np. energii do napędu pomp, wentylatorów, sprężarek.
Przy doborze metody odprowadzania ciepła musimy wziąć pod uwagę:
powierzchniową lub objętościową gęstość mocy wydzielanej przez element
dopuszczalną temperaturę pracy
warunki eksploatacyjne
wymagania konstrukcyjne
wymagania elektryczne
możliwości technologiczne
koszty.
Naturalne odprowadzanie ciepła z elementów i urządzeń elektronicznych.
Najtańsze i najczęściej stosowane jest wykorzystanie naturalnego chłodzenia powietrzem. Nie istnieje potrzeba dostarczania energii z zewnątrz i rozbudowywanie urządzenia o dodatkowe podzespoły. Skuteczność jest tym większa, im większa może być różnica temperatur między elementem wytwarzającym ciepło a powietrzem i im większa jest powierzchnia tego elementu. Trzeba dostarczać jak najniższą temperaturę. Powierzchnia otworów powinna być większa od 10% powierzchni całej obudowy.
Zasilacze i elementy wydzielające najwięcej ciepła powinno umieszczać się jednopoziomowo w dolnej części urządzenia. Poszczególne podzespoły należy tak umieszczać, aby nie występowała koncentracja źródeł ciepła, a przy wielopoziomowych urządzeniach konieczne jest zapewnienie określonych odległości między poziomami.
Dobre jest zwiększenie powierzchni wymiany ciepła, polegającej na umieszczeniu na elementach lub podzespołach rozpraszaczy. Przy wysokich temperaturach konieczne jest stosowanie chłodzenia wymuszonego w którym skuteczność zależy od prędkości czynnika chłodzącego i jego temperatury. Zatem stosować wentylatory, dmuchawy, sprężarki jednak konieczna jest rozbudowa urządzenia oraz zwiększenie hałasu, drgań itp.
Ergonomia.
Zajmuje się zagadnieniami dopasowania urządzeń do cech operatora (do możliwości organizmu ludzkiego).
Celem jest opracowanie wytycznych jak należy konstruować aparaturę elektroniczną, aby uwzględnić ludzkie możliwości w obsłudze coraz to bardziej skomplikowanej aparatury. Istotny jest wybór bodźców, czyli wybór narządu zmysłu człowieka, do którego wysyłane są sygnały zawierające istotne informacje o działaniu aparatury. Zaprojektowana aparatura powinna być również odporna na błędy popełniane przez operatora.
Podstawowe dane antropometryczne.
Rola człowieka we współdziałaniu z urządzeniem polega na odbieraniu, przetwarzaniu i przekazywaniu różnorodnych informacji. O działaniu operatora decyduje jego szybkość i dokładność odbioru i przetwarzania informacji oraz od wyszkolenia. Chodzi o takie zaprojektowanie sprzętu oraz zorganizowanie eksploatacji, ażeby do jego obsługi były wystarczające średnie zdolności i umiejętności personelu. Ponadto ważne jest zachowanie ludzie w przypadku zmęczenia, strachu itp. Każde stanowisko powinno być dostosowane do wymiarów ciała ludzkiego. Dodatkowo tworzy się atlasy antropometryczne określające predyspozycje mężczyzn i kobiet do pracy oraz ich ubioru roboczego. Wszystkie elementy regulacyjne powinny być rozmieszczone blisko operatora, uwzględniając możliwości obrotowe człowieka. Operator siedzący musi mieć możliwość regulacji wysokości siedziska ze względu na usytuowanie wzroku w kierunku poziomym. Stwierdzono, że ręka może poruszać się szybciej poziomo niż pionowo. Prawą ręką wygodniej jest ruszać poziomo odwrotnie niż wskazówki zegara a lewą odwrotnie.. Maksymalna szybkość ręki jest odwrotnie proporcjonalna do obciążenia, a czas niezbędny dla osiągnięcia maksymalnej szybkości zmienia się wprost proporcjonalnie do obciążenia. Drżenie rąk jest rezultatem wysiłku dokonywanego dla utrzymania stałego położenia i kierunku. Ważne jest, aby ilość dopływającej informacji do operatora nie była zbyt duża, ponieważ może nastąpić zanik aktywności operatora a nawet jego przeciążenie. Często ważna jest rola śledzenia operatora jakiś wskaźników. Oszacowano, że błąd śledzenia wynosi 0,15 … 0,20ms przy prędkości zmian 2mm/s. Dużo zależy jednak od doświadczenia. Ważna jest rozróżnialność kolorów oraz dostosowywanie oka przy zmianach oświetlenia. Np. przy przejściu z oświetlonego do ciemnego ok. 30 minut, a z ciemnego do oświetlonego 6 do 8 minut. Ze słuchem wiąże się negatywny wpływ hałasu, który zmniejsza wydajność pracy powodując zaburzenia w działaniu systemu nerwowego i może doprowadzić do utraty słuchu. Istotny wpływ ma także czynnik klimatyczny (temperatura, wilgotność itp.)