环境因素对电子设备的影响

米粒 · 发表于 2016-1-25 18:53:12

环境因素对电子设备的影响

摘要：软件指令是否会耍赖?电子设备是否怕冷?宝马和自行车哪个更稳定?

本文引用地址：

http://www.eepw.com.cn/article/201601/286221.htm　　
记得大学学习的第一门编程课是C语言，在听了一个月讲解天书内容的课程后，我终于明白了变量赋值，函数形参和实参等基础概念，第一次完成了如下的代码：

　　图1 简单计算函数

　　还记得当时兴奋的心情，因为我会写计算器了!兴奋之余我有一个疑问，这个calc函数会不会不稳定，比如在电脑很卡、CPU过热、供电电压低等情况下，它会不会耍赖返回错误的结果?经过多次测试验证，我发现这个函数非常稳定，总是能返回我认为正确的结果，于是我认为软件就像一个值得信赖的人，在排除掉Bug的情况下，它总是按照你给定的指令执行，非常可靠。
　　大学大部分时间都是纯软件编程，后续更多的编程经验让我更加确信软件的可靠性，它绝对不会发脾气或者耍赖(不少程序猿刚开始总是幻想有一个这样的女朋友，后来他明白了，这是绝对不可能的事)。同时由于对硬件接触的很少，我默认电子设备(比如开发板)在调试通过后，也总是能正确执行各种命令，可是后来发生了一件奇怪的事：
　　刚毕业那会，我兴冲冲的把自己的山寨机换成了一个诺基亚手机，主要是看中了手机拍照像素比较高，结果没过多长时间，有一天拍照时手机屏幕变成了满屏的雪花(就是老式黑白电视没信号那种效果!)，随后几天我不间断再次使用相机功能，发现雪花依旧，基于电子设备总是很稳定的想法，我心想：完了，肯定是相机硬件已经报废了!想到当初花掉的2000多RMB，心想诺基亚再这样下去，肯定离被收购不远了……。但是，几个月后偶然打开相机功能，发现拍照又完全正常了，和之前一样清晰!好吧，原来电子设备是否正常工作，还要看心情……;不过，看到失而复得的2000 RMB，心想诺基亚真是少有的良心企业啊。
　　再后来，几个大学同学聊天，其中一个说冬天家里太冷，他的ipad充不进电，必须放到被窝里才能充进电，大家一致认为这是因为他的ipad太娇贵了。
　　慢慢的，我接触到了更多电子设备不稳定的事件。比如，一条名为《11年来最大太阳黑子爆发肉眼可见面积接近50个地球》的新闻中，提醒大家电子产品可能短暂失效;再比如，手机越用越慢，就算重置系统，重新刷机也没有太大改善，这时候就要考虑手机硬件老化，例如闪存老化后读写速度变慢造成手机卡顿，这个老化是不可逆的。工作后参与高精度仪器的开发，我发现越复杂、精度要求越高的仪器，价格越贵，哦不，是越容易受到环境因素的影响。致远电子研发的PA8000高精度功率分析仪，具有业界最高的功率精度0.01%，我们看一下PA8000用户手册中关于精度的章节：

　　图2 PA8000精度说明

　　上图中在温度，湿度等相对稳定的环境里，输入信号的频率不同，是会影响测量精度的，当然，如果把PA8000现在搬到东北的室外来测量，也是会影响测量精度的。

　　图3 12个月精度

　　图3最下面的12个月精度，指出仪器从出厂12个后，仪器精度是会下降的。如果购买PA8000购买1年后，测试时发现精度降低了，为了保证0.01%的精度，这时最好返厂重新校准。
　　对于没有接触过复杂测量仪器的人，可能理解不了市面上很多高端仪器动则超十万百万的价格，仪器却很容易受到干扰影响测量结果，这主要是因为这些仪器制造工艺复杂，使用的元器件又很多，温湿度、电磁干扰等因素容易影响这些元器件，从而引入不稳定因素。如果自行车有问题，大部分人都可以手动修好，可是如果是汽车出问题了，只能由修车厂或者4S店来处理了，宝马再稳定也稳定不过自行车啊。
　　为了最大限度的保证产品的稳定性，致远电子研发的功率分析仪，在出厂前要经过高低温、湿热、振动等环境试验、EMC各种电磁兼容性试验、以及校准等严格流程。在实际测试中，温湿度等上述因素其实很少影响仪器，更多的是输入信号引入的干扰，如测量探头，现场布线等都很容易造成最终测量结果不正确，这个需要丰富的现场经验。