ICS 17.220 L 85 中华人民共和国国家标准 GB/T13166—2018 代替GB/T13166—1991 电子测量仪器设计余量与模拟误用试验 Design margin and abuse tests for electronic measuring instrument 2018-06-07发布 2019-01-01实施 国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T13166—2018 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准代替GB/T13166一1991《电子测量仪器设计余量与模拟误用试验》。 本标准与GB/T13166一1991相比，除编辑性修改外主要技术变化如下： 删除了试验目的（见1991年版的第2章）； 增加了规范性引用文件（见第2章）； 删除了试验要求（见1991年版的第3章）； 一增加了术语和定义（见第3章）； 删除了程序（见1991年版的第4章）； -增加了仪器的三级指标（见4.1.1）； 增加了仪器设计余量内容（见4.1.2)； -增加了仪器参数和指标确定（见4.1.3)； 增加了仪器余量设计方案（见4.2)； -增加了软件工程化设计（见4.2.4）； 一增加了设计验证（见4.3）； 增加了模拟误用（见第5章）； 增加了资料性附录“设计余量试验示例”和“模拟误用及预防措施示例”（见附录A和附录B）。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由全国电子测量仪器标准化技术委员会（SAC/TC153)归口。 本标准起草单位：工业和信息化部电子工业标准化研究院、苏州市质量技术监督综合检验检测中 心、中国电子科技集团公司第41研究所 本标准主要起草人：黄英华、宋敏、曹玲、江岩。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T13166—1991。 GB/T13166—2018 电子测量仪器设计余量与模拟误用试验 1范围 本标准适用于所有环境组别的电子测量仪器 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB4824工业、科学和医疗（ISM)射频设备 骚扰特性限值和测量方法 GB/T6587电子测量仪器通用规范 GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群骚扰抗扰度试验 GB/T17626.6 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 设计余量designmargin 在设计时对产品的关键参数保留的裕度，其中包括安全因素和性能因素。 3.2 模拟误用 abuse 使用者不按照操作规程进行的，可能会对仪器性能和指标造成影响，严重时甚至会损坏仪器和被测 件甚至对人身造成伤害的操作。 4设计余量 4.1通则 4.1.1仪器的三级指标 仪器设计阶段的指标分为合同指标、内控指标和调试指标三个等级 4.1.2 仪器设计余量内容 仪器正式设计之前，应对目标仪器的全寿命周期中规定的环境条件与应力变量做全面分析并科学 地制定足够的设计余量，将设计余量与最优系统效能，电磁兼容性、安全性、易生产性等要求综合权衡以 确定合理的设计方案。设计方案应包含以下内容： 1 GB/T13166—2018 a) 电路余量设计情况，采取的措施及预期的效果，主要包括降额设计、穴余设计、电磁兼容性设 计、防震设计、防误操作及安全设计等； b) 结构余量设计情况，采取的措施及预期的效果，主要包括热设计、电磁兼容性设计、防震设 计等； c）环境适应性设计情况，采取的措施及预期的效果； d)车 软件工程化考虑； 按照用户要求对待试仪器选择关键变量，按照GB/T6587中环境适应性和电磁兼容性试验项 e) 目的要求制定余量设计验证试验程序。 4.1.3仪器参数和指标确定 4.1.3.1合同指标 用户与研制方按照以下步骤确定仪器性能指标及环境适应性合同指标： a） 研制方对初步确定的仪器性能指标及环境适应性合同指标进行论证； b) 用户与研制方协商确定最终的仪器性能及环境适应性的使用参数和使用指标； c) 用户与研制方协商，并根据规定的参数及其量值转换模型将性能指标及环境适应性的使用参 数和使用指标转换为合同参数和合同指标。 4.1.3.2内控指标 研制方根据规定的合同参数和合同指标转换为内控参数和内控指标，内控指标要严于合同指标。 4.1.3.3调试指标 研制方根据规定的参数及其量值转换模型将性能指标及环境适应性的内控参数和内控指标转换为 调试参数和调试指标，调试指标要严于或等同于内控指标，是三级指标中最严一级。 4.1.3.4边界条件和组合条件 用户与研制方协商，并根据合同参数和合同指标，确定仪器性能指标及环境适应性合格判据的边界 条件和组合条件。 4.2仪器余量设计方案 4.2.1元器件降额设计 降低元器件在电路中所承受的温度应力和电应力。最佳的降额应处于或低于电应力、温度应力所 对应的可靠性曲线拐点附近的区域，并根据产品的不同应用，确定降额等级。降额不仅要考虑稳态，还 要考虑到电路中可能出现的瞬时过载及动态电应力。 4.2.2机械和结构部件降额设计 找出应力和强度的最佳匹配，得到预想的设计值，使仪器在满足应力和强度要求下，其重量、成本和 材料的可用性等方面获得最好的效果。 4.2.3环境适应性设计 环境适应性设计应满足研制方内控指标要求，至少包括高/低温设计、振动/冲击设计、电磁兼容 设计。 2 GB/T13166—2018 4.2.4软件工程化设计 研制方应进行软件工程化设计。 4.2.5余设计 以下情况下应进行穴余设计： a）当用户有要求时； b）当用户没有要求但产品的可靠性在采用其他技术（例如降额、简化电路和采用更可靠的元器件 等）仍不能达到要求时。 4.3设计验证 4.3.1通则 用于发现由于元器件、工艺和设计缺陷或其他原因引起的早期失效，应根据余量设计要求对仪器反 复试验，以便得到产品的工作极限，发现设计阶段潜在的薄弱环节和元器件。设计余量试验示例参见 附录A。 4.3.2高/低温试验 4.3.2.1贮存温度试验 仪器按照余量设计验证试验程序的要求进行贮存温度试验后，应符合规定的性能特性要求，其中购 存温度每次试验可按照程序规定的步进幅度增减，例如，每次步进5℃，最高、最低贮存温度应在试验程 序中规定。 4.3.2.2工作温度试验 仪器按照余量设计验证试验程序的要求进行工作温度试验后，应符合规定的性能特性要求，其中工 作温度每次试验可按照程序规定的步进幅度增减，例如，每次步进5℃，最高、最低工作温度不超过用户 合同要求的贮存温度。 4.3.2.3湿热试验 仪器按照余量设计验证试验程序的要求在高温下进行湿度试验后，应符合规定的性能特性要求，其 4.3.3振动和冲击试验 4.3.3.1振动试验 符合GB/T6587中相关振动的要求，其中频率、振幅、每轴循环时间、每轴共振保持时间四项条件 的极限值应按照程序规定进行延展，并在试验程序中规定最大极限值 4.3.3.2功能冲击试验 符合GB/T6587中相关功能冲击试验的要求，其中峰值冲击值应按照程序规定的步进幅度递增 最大峰值应在试验程序中规定。 4.3.4电磁兼容试验 电磁辐射骚扰指标应符合GB4824要求，电磁辐射抗扰度应按照GB/T17626.3，GB/T17626.4 3 SAG