軍用電子元器件新品檢測技術研究

陜西省電子技術研究所 高景旭 蒲曉明

軍用電子元器件的新品作為適應武器裝備現代化、科技化的基礎，具有至關重要的基礎意義。而針對新品的檢測，更需要與時俱進，緊隨元器件發展的潮流，不斷優化檢測方法、適配檢測特點、開發檢測工具，做到科學、合理、可控、先進的檢測。

1 軍用電子元器件新品檢測技術

為保證軍用電子元器件新品質量，設計軍用電子元器件新品檢測技術，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流程

結合圖1所示，本文針對圖中四步主要流程加以詳細闡述。

1.1 掃頻振動

針對軍用電子元器件新品而言，本文設計的檢測技術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的掃頻振動。

設其目標函數為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鐘頻率；c指的是累加器長度。通過公式(1)計算，能夠獲取軍用電子元器件新品檢測中振動臺的輸入數據。在此基礎上，利用有效值檢測芯片轉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間，因此，可以通過單片機，采集加速度峰值。為保證針對其檢測的精度要求，設計加速度校準電路，通過增益基準源以及零位基準源，保障加速度峰值信號無論處理增益狀態還是零位狀態均為恒定值。

結合圖2所示，可以通過加速度校準電路提高加速度峰值信號精度。此外，還需要在其中引進比例調節算法，剔除掉加速度峰值中的尖峰干擾信號。

圖2 加速度校準電路

設比例調節算法目標函數為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指的是比例調節系數；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控制。

1.2 設置起止頻率

在完成上述研究的基礎上，需要設置起止頻率，將軍用電子元器件新品檢測誤差限定在允許范圍內。依據上述掃頻振動得到的加速度峰值信號，采用脈沖激勵換能器輸出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，通過信號解調電路，檢測信號中包含的內在信息，進而設置起止頻率。考慮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，需要通過信號解調電路將高頻信號轉為低頻信號，其工作原理表達式，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)，得到經過解調電路解調后的軍用電子元器件新品檢測低頻信號。根據軍用電子元器件新品檢測低頻信號區間，設置起止頻率，結合軍用電子元器件物理性質，將起止頻率設定在20～250Hz范圍內，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

設置起止頻率后，將其導入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。在此基礎上，為進一步精確顯示軍用電子元器件新品檢測參數，還需要運用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據點加以標記，通過Matalb軟件辨識參數，以ARX的形式顯示軍用電子元器件新品檢測參數。

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為依據，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相結合，深入分析軍用電子元器件新品檢測電流值和特征參數之間的耦合關系，建立軍用電子元器件新品檢測矩陣，最終實現軍用電子元器件新品檢測。

建立準確的軍用電子元器件新品檢測矩陣，具體步驟如下：首先，根據軍用電子元器件新品內部結構，可以此為依據，對軍用電子元器件新品表面以及內部情況進行分析；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參數，如表1所示。

結合表1參數，實現對軍用電子元器件新品的檢測，并將檢測結果作為判斷軍用電子元器件新品質量的參數標準，進而完成軍用電子元器件新品檢測技術研究。

表1 軍用電子元器件新品檢測矩陣評價參數

2 實驗

2.1 前期準備

首先構建實驗，針對某軍用電子元器件新品展開實驗。本次實驗內容為軍用電子元器件新品檢測，其目的在于評判本文設計軍用電子元器件新品檢測技術在現實應用中的適用性。本次實驗分為實驗組與對照組兩個組別，其中實驗組為本文設計軍用電子元器件新品檢測技術，對照組為傳統軍用電子元器件新品檢測技術。分別使用兩種軍用電子元器件新品檢測技術進行檢測，以檢測信號功率譜密度為此次試驗的評價指標，檢測信號功率譜密度越高證明該檢測技術能夠檢測的有效信息越多，其精度越高。實驗測試指標檢測信號功率譜密度的獲取可通過Matalb軟件顯示波形得出，共設置檢測批次為10次，記錄實驗結果。

2.2 實驗結果與分析

具體實驗結果，如表2所示。

表2 檢測結果對比表

由表2中實驗結果可以看出，本文設計的檢測技術檢測結果與實際檢測結果之間不存在任何誤差，但傳統檢測技術檢測結果與實際檢測結果之間存在誤差。因此，本文設計檢測技術針對軍用電子元器件新品檢測精度更高，更具有現實應用價值。

結論：本文設計的針對軍用電子元器件新品的檢測技術，可以更為準確的發現新品的質量薄弱點，以便有針對性地提出改進建議，是一種行之有效的檢測方法。后續將立足于新品檢測的領域，深入研究，探索出適應新品技術特點的專用檢測技術。