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申请/专利权人：中国工程物理研究院总体工程研究所

摘要：本发明公开了一种温湿度传感器的寿命评估方法，包括对温湿度传感器的可靠性强化试验、加速退化试验、测量误差初始值及退化量正态分布检验、性能退化模型建立、加速退化模型建立、模型参数估计、寿命评估组成；通过可靠性强化试验确定温湿度传感器的敏感应力极限及退化特征量，通过加速退化试验获取退化数据，通过测量误差初始值及退化量正态分布检验判断其分布类型，建立性能退化模型及加速退化模型并估计模型参数，带入退化数据，实现对温湿度传感器的寿命的准确评估。

主权项：1.一种温湿度传感器的寿命评估方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对温湿度传感器的可靠性强化试验；选择温度测量误差及湿度测量误差作为退化特征量，开展高温-高湿可靠性强化试验，试验应力组合为Ti，Hi；i＝1，2，…，m；m≥3；试验样品数为k个，k≥2；获取温度测量误差及湿度测量误差的退化量，确定开展加速退化试验的试验条件及特化特征量，试验前，对温湿度传感器的温度测量误差及湿度测量误差进行校准，获取温度测量误差及湿度测量误差初始值；S2、加速退化试验；根据步骤S1所得试验数据，确定温湿度传感器的敏感应力极限，选择湿度测量误差作为退化特征量，开展加速退化试验，试验应力组合为Tj，Hj；j＝1，2，…，n；n≥4；试验样品数为k×n个，k≥4；获取湿度测量误差退化量；试验前，对温湿度传感器的湿度测量误差进行校准，获取湿度测量误差初始值；S3、测量误差初始值及退化量正态分布检验；对步骤S2所得湿度测量误差初始值及湿度测量误差退化量进行正态分布检验，确定温湿度传感器的湿度测量误差初始值及湿度测量误差退化量服从正态分布；S4、性能退化模型建立；基于Wiener过程，建立温湿度传感器不含测量误差的退化模型，用公式1表示：Xt＝X0+μt+σBt1式中，Xt为t时刻温湿度传感器的湿度测量误差退化量累积值，X0为初始时刻温湿度传感器的湿度测量误差，因对温湿度传感器进行了校准，X0＝0；ΔXt＝Xt+Δt-Xt服从正态分布，ΔXt～NμΔt,σ2Δt；μ为漂移系数；σ为扩散系数；Bt为标准布朗运动；考虑获取湿度测量误差退化量的过程中引入了新的测量误差，以及不同温湿度传感器具有个体差异性，建立单个温湿度传感器含测量误差的退化模型，用公式2表示：Yt＝Xt+ε2式中，Yt为t时刻温湿度传感器的湿度测量误差退化量累积值的测量值；ε为测量误差，服从正态分布，S5、加速退化模型建立；采用Peck模型建立温湿度传感器的加速退化模型，用公式3表示：lnηT,H＝β0+β1T+β2H3式中，ηT,H为温湿度传感器的特征寿命，T为热力学温度，H为相对湿度，β0、β1、β2为待定参数；S6、模型参数估计；求解公式2，获得温湿度传感器在t时刻的剩余寿命TS的概率密度函数及对应的可靠度函数，分别用公式4、公式5表示： 似然函数用公式6表示： 似然方程组用公式7表示： 目标函数用公式8表示： 分别对各个温湿度传感器的模型参数μ、σ2、进行估计，计算出j＝1，2，…，n；l＝1，2，…，k；将j＝1，2，…，n；l＝1，2，…，k；带入公式5及公式6，得到温湿度传感器在t时刻的剩余寿命TS的概率密度函数及对应的可靠度函数；设定可靠度为R，求得各温湿度传感器的伪失效寿命为μ11，μ12，…，μ1k、μ21，μ22，…，μ2k、…、μn1，μn2，…，μnk，分别对μ11，μ12，…，μ1k、μ21，μ22，…，μ2k、…、μn1，μn2，…，μnk进行正态分布检验，计算出其均值和方差，用表示；S7、寿命评估；将步骤S2中的Tj、Hj；j＝1，2，…，n；及步骤S6中的j＝1，2，…，n；带入式3，采用最小二乘拟合，计算出β0、β1、β2；取典型温湿度条件T0、H0，带入式3，评估出温湿度传感器在该温湿度条件下的寿命估计值。

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