電子產(chǎn)品MIL-STD-810G測試及認(rèn)證解讀

1、廣州廣電計(jì)量檢測股份有限公司/MIL-STD-810，即“環(huán)境工程考察和實(shí)驗(yàn)室測試”，它是一項(xiàng)美國軍用標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)通過環(huán)境測試手段，發(fā)現(xiàn)問題，反復(fù)修改設(shè)備的初始設(shè)計(jì)完善產(chǎn)品，以使其在整個(gè)生命周期內(nèi)能夠適應(yīng)工作環(huán)境的要求。環(huán)境測試手段主要是指，通過建立室內(nèi)箱體測試方式以模擬真實(shí)環(huán)境對于設(shè)備的影響因素，而不是完全復(fù)制（有時(shí)也無法完全復(fù)制）真實(shí)環(huán)境本身。美國國防部（DoD）所有部門和機(jī)構(gòu)均同意采納MIL-STD-810測試服務(wù)。盡管最初該標(biāo)準(zhǔn)是專門針對軍事應(yīng)用，但后來也廣泛應(yīng)用于商業(yè)產(chǎn)品?，F(xiàn)在應(yīng)用的版本是2012年修訂的MIL-STD-810G，該版本最初發(fā)布于2008年10月31日，之前使用的版本是

2、2000年1月發(fā)布的MIL-STD-810F，該版本最后一次修訂的時(shí)間的是2003年5月。MIL-STD-810標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)程和測試方式包括：1、定義環(huán)境因素的順序，持續(xù)時(shí)間和設(shè)備生命周期等級；2、開發(fā)適應(yīng)設(shè)備和環(huán)境生命周期的分析和測試標(biāo)準(zhǔn)；3、評估設(shè)備在環(huán)境因素生命周期內(nèi)的性能表現(xiàn)；4、定義設(shè)備在設(shè)計(jì)、原材料、制造過程、包裝技術(shù)、保養(yǎng)方式等環(huán)節(jié)存在的缺陷和不足；5、演示設(shè)備與合同需求的一致性。監(jiān)督執(zhí)行機(jī)構(gòu)MIL-STD-810標(biāo)準(zhǔn)由三方服務(wù)機(jī)構(gòu)來監(jiān)督執(zhí)行，即：美國空軍、美國陸軍和美國海軍。美國陸軍測試和評估司令部（ATEC）作為主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)或籌備活動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在國防部標(biāo)準(zhǔn)化程序組織（DSP）

3、的指導(dǎo)下維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的功能化運(yùn)作，同時(shí)為國防部提供標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)支持。MIL-STD-810的范圍和目的MIL-STD-810標(biāo)準(zhǔn)涉及廣泛的環(huán)境條件，主要包括：高海拔低壓、高低溫包括溫度沖擊（含存儲(chǔ)狀態(tài)及工作狀態(tài)兩方面測試）、雨淋（包括風(fēng)吹測試和凍雨測試）、濕度、霉菌、鹽霧腐蝕、沙塵、易爆氣體、液體滲漏、加速度、沖擊和運(yùn)輸沖擊、射擊振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)等。MIL-STD-810標(biāo)準(zhǔn)詳盡描述了環(huán)境管理和一系列工程實(shí)施過程，這對系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)和對環(huán)境的適應(yīng)性設(shè)計(jì)具有重大價(jià)值。該標(biāo)準(zhǔn)包含了軍方采購程序計(jì)劃和工程規(guī)范，考慮了環(huán)境因素在設(shè)備服役周期各個(gè)環(huán)節(jié)對于設(shè)備的影響。文檔中并沒有要求具體的設(shè)計(jì)或測試規(guī)范，而是描

4、述了對于系統(tǒng)材料設(shè)計(jì)具有重大參考價(jià)值的環(huán)境測試過程，以及與系統(tǒng)性能相關(guān)的材料的測試方式。 由于實(shí)驗(yàn)室測試的固有局限性，有必要對實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果進(jìn)行合理的工程推斷，從而得出實(shí)際環(huán)境條件下的結(jié)果。在許多情況下，真實(shí)環(huán)境因素（無論是單一因素還是復(fù)合因素）是無法在實(shí)驗(yàn)室完全復(fù)制的，因此，用戶不應(yīng)該完全相信通過了實(shí)驗(yàn)室測試的設(shè)備或系統(tǒng)就一定能夠完全通過實(shí)際現(xiàn)場環(huán)境的考驗(yàn)。MIL-STD-810的歷史和演化1945年，美國空軍（AAF）發(fā)布了第一版規(guī)范，該規(guī)范正式提出了模擬環(huán)境下設(shè)備的測試手段，當(dāng)時(shí)規(guī)范的名稱為AAF規(guī)范41065，設(shè)備環(huán)境測試總體規(guī)范，這就是MIL-STD-810的起源。1965年，美國空軍

5、發(fā)布了一個(gè)關(guān)于大自然起源和發(fā)展的技術(shù)報(bào)告，該報(bào)告包含了大量有價(jià)值的數(shù)據(jù)和信息，同時(shí)介紹了面向航空和地面設(shè)備的環(huán)境測試。報(bào)告相關(guān)文檔被設(shè)計(jì)工程師廣泛參閱，使得人們逐漸對軍用設(shè)備和材料的環(huán)境測試以及設(shè)備和材料與環(huán)境的關(guān)系有了更加清晰的理解。美國非營利性的技術(shù)團(tuán)體組織環(huán)境科學(xué)技術(shù)研究所（IEST）后來發(fā)布了MIL-STD-810的歷史和基本原理一書，闡述了MIL-STD-810的演變歷史及思考，該書還講述了測試方式的發(fā)展歷史、測試過程演變的基本原理、眾多測試程序的詳盡指導(dǎo)以及對未來標(biāo)準(zhǔn)演變方向的預(yù)見和設(shè)想。MIL-STD-810測試標(biāo)準(zhǔn)最初只涉及一般性實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的環(huán)境測試，1962年第一版的標(biāo)準(zhǔn)只包含

6、允許用戶修改測試程序以反映實(shí)際環(huán)境條件這樣的只言片語。后續(xù)的版本延續(xù)了同樣的描述，沒有進(jìn)行關(guān)于環(huán)境條件的專題討論。MIL-STD-810D的發(fā)布，標(biāo)志著一個(gè)重要修訂標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，該標(biāo)準(zhǔn)增加了對于振動(dòng)和沖擊測試的專題討論，環(huán)境條件的描述更加接近于真實(shí)的操作環(huán)境。MIL-STD-810F進(jìn)一步定義了測試方式，同時(shí)延續(xù)了創(chuàng)建測試室進(jìn)行環(huán)境模擬的概念，指出環(huán)境模擬并不是簡單復(fù)制實(shí)際的環(huán)境。更進(jìn)一步的是MIL-STD-810G，該標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的“測試方式527”，要求采用多種振動(dòng)激勵(lì)源，執(zhí)行多軸振動(dòng)測試，同步進(jìn)行所有的共振測試，以最終模擬真實(shí)的振動(dòng)環(huán)境；這種測試方式迅速替代了原先的三軸測試法，即先進(jìn)行X軸負(fù)載

7、測試，然后是Y軸，最后是Z軸。MIL-STD-810G測試方式模型現(xiàn)在已經(jīng)可以在互聯(lián)網(wǎng)上找到，這一模型對于比較各版本之間測試方式的區(qū)別非常有用。下面的表格給出了各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范針對用戶環(huán)境測試條目的演變版本日期關(guān)于用戶環(huán)境測試MIL-STD-8101962年6月14日一句話描述，在“目的”條目下。指出實(shí)驗(yàn)室測試方式是對需要進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)詳細(xì)報(bào)告的用戶的指導(dǎo)MIL-STD-810A1964年6月23日與MIL-STD-810相同MIL-STD-810B1967年6月15日一句話描述，在“目的/范圍”條目下。指出標(biāo)準(zhǔn)明確了設(shè)備對于自然環(huán)境因素防護(hù)的方式，引入了環(huán)境對于軍用設(shè)備的特殊性。MIL-STD-81

8、0C1975年10月3日與MIL-STD-810B相同MIL-STD-810D1983年7月19日單獨(dú)章節(jié)解釋了如何考慮貫穿于原材料開發(fā)過程的環(huán)境因素，包括環(huán)境適應(yīng)過程流程圖以及環(huán)境生命周期內(nèi)各類軍用設(shè)備的歷史。MIL-STD-810E1989年7月14日與810D相同，有一個(gè)額外的流程圖，“如何使用MIL-STD-810E”，說明Data Item Descriptions在采購過程中的關(guān)聯(lián)性以及相關(guān)人員的責(zé)任。MIL-STD-810F2000年1月1日54頁第一部分解釋了如何針對不同的用戶，在整個(gè)原材料采購環(huán)節(jié)處理環(huán)境因素。包括環(huán)境工程測試程序。該程序超越了實(shí)驗(yàn)室測試，包含了自然環(huán)境現(xiàn)場測

9、試。硬件測試原型（比如模型和仿真實(shí)體）被應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境工程測試實(shí)踐。MIL-STD-810G, 第一部分通用程序規(guī)程MIL-STD-810G的第一部分描述了在環(huán)境設(shè)計(jì)和測試修改過程中管理、工程和技術(shù)三方面的作用，內(nèi)容主要集中于如何修改設(shè)計(jì)，以及設(shè)備針對具體環(huán)境的測試方式兩方面。新的附錄是對第一部分文字的說明，它描述了基于環(huán)境因素修改設(shè)計(jì)過程（例如，系統(tǒng)化地考慮各種環(huán)境因素對于設(shè)備在其生命周期內(nèi)的有害影響）以及如何將修改設(shè)計(jì)過程以滿足用戶的需要和環(huán)境兼容性需要。MIL-STD-810G, 第二部分實(shí)驗(yàn)室測試方式MIL-STD-810G的第二部分包含環(huán)境實(shí)驗(yàn)室測試方式，這些測試方式基于第一部分通用

10、程序規(guī)程的描述。除了測試方式528之外，所有其余測試方式都不是強(qiáng)制性的，而是需要用戶選擇合適的測試方式以便得出最客觀的測試數(shù)據(jù)。每一種測試方式都包含了一些環(huán)境數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)，指出了可能的修改方法。每一種測試方式為測試工程師提供了有參考價(jià)值的實(shí)驗(yàn)室測試設(shè)備和測試手段。這些環(huán)境管理和工程實(shí)施過程無疑對于設(shè)備原材料環(huán)境設(shè)計(jì)及可靠性設(shè)計(jì)具有重大參考價(jià)值；當(dāng)然，用戶也必須認(rèn)識(shí)到，實(shí)驗(yàn)室測試具有內(nèi)在的局限性，為了得到實(shí)際環(huán)境測試結(jié)果有時(shí)不得不采用工程合理推斷的方式。在許多情況下，真實(shí)環(huán)境因素（無論是單一因素還是復(fù)合因素）是無法在測試實(shí)驗(yàn)室完全復(fù)制的，因此，用戶不應(yīng)該完全相信通過了實(shí)驗(yàn)室測試的設(shè)備或系統(tǒng)就一

11、定能夠完全通過實(shí)際現(xiàn)場環(huán)境的考驗(yàn)。MIL-STD-810G中描述的一些具體測試方式如下：測試方式500.5 低氣壓 (海拔高度)測試方式 501.5 高溫測試方式 502.5 低溫測試方式 503.5 溫度沖擊測試方式 504.1 液體污染測試方式 505.5 輻射 (太陽光)測試方式 506.5 雨淋測試方式 507.5 濕度測試方式 508.6 霉菌測試方式 509.5 鹽霧測試方式 510.5 沙塵測試方式 511.5 空氣暴露測試方式 512.5浸泡測試方式 513.6 加速度測試方式 514.6 振動(dòng)測試方式 515.6 聽覺噪音測試方式 516.6 沖擊測試方式 517.1爆炸沖擊

12、測試方式 518.1 酸性空氣測試方式 519.6 射擊沖擊測試方式 520.3 溫度,濕度,振動(dòng),高度測試方式 521.3 冰/凍雨測試方式 522.1 射擊沖擊測試方式 523.3 聲學(xué)/溫度沖擊測試方式 524 冰凍/融化測試方式 525 時(shí)間波形復(fù)制測試方式 526 軌道影響測試方式 527多種激勵(lì)源測試方式 528 船舷機(jī)械振動(dòng) (Type I環(huán)境；Type II自身)MIL-STD-810G, 第三部分世界氣候MIL-STD-810G的第三部分包含了一個(gè)氣候數(shù)據(jù)綱要和說明，該綱要和說明來源于以下幾方面的資料： 1、AR 70-38，基于惡劣氣候條件原材料研發(fā)、測試和評估（1979）

13、；2、使用空中戰(zhàn)場環(huán)境（ALBE）報(bào)告信息開發(fā)的AR 70-38草稿版（1990）；3、環(huán)境因素和大氣啟蒙、氣候、地貌標(biāo)準(zhǔn)（1987）；4、MIL-HDBK-310，開發(fā)軍用設(shè)備全球氣候數(shù)據(jù)。該部分也提供了結(jié)合世界各地實(shí)際氣候條件的指導(dǎo)意見。提供強(qiáng)固型產(chǎn)品的能力MIL-STD-810G不是一個(gè)僵硬的標(biāo)準(zhǔn)，允許用戶靈活調(diào)整測試方式來滿足自己的具體應(yīng)用。實(shí)踐過程中有的供貨商宣稱的所謂“符合MIL-STD-810”可能會(huì)是一個(gè)誤導(dǎo)，因?yàn)闆]有商業(yè)組織或機(jī)構(gòu)來認(rèn)證“符合標(biāo)準(zhǔn)”的尺度，而供貨商往往基于商業(yè)考慮會(huì)“創(chuàng)造”某些測試手段或方法來符合自己的產(chǎn)品。制造商應(yīng)該能夠以嚴(yán)肅的態(tài)度來對待自己的產(chǎn)品測試并如實(shí)報(bào)告測試結(jié)果，事實(shí)上有些制造商做得不錯(cuò)，有的做得差強(qiáng)人意。當(dāng)受到用戶質(zhì)疑和詢問時(shí)，許多制造商會(huì)承認(rèn)他