Teste e projeto COTS para segurança com a iniciativa SET da Samtec

Este artigo apresenta o Severe Environment Testing (SET), um padrão de teste de segurança que preenche a lacuna entre um produto MIL-STD completo e um produto COTS para fornecer confiança adicional na segurança de um produto COTS.

As interconexões elétricas são usadas em uma ampla variedade de indústrias e em uma infinidade de condições de armazenamento e operação. Por causa disso, muitos usuários finais exigem testes extensivos nas interconexões para garantir que funcionem conforme pretendido no aplicativo final. O Severe Environment Testing (SET) foi desenvolvido para dar aos designers a confiança necessária para projetá-los em seus sistemas.

Origem da Iniciativa SET

Os produtos comerciais prontos para uso (COTS) não são novidade; no entanto, é relativamente novo para as indústrias militar / aeroespacial, automotiva, industrial e médica utilizá-los. Normalmente, essas indústrias exigem testes adicionais que normalmente não são realizados em produtos COTS. O objetivo do SET é preencher a lacuna entre um produto MIL-STD completo (para militares / aeroespaciais) e um produto COTS. O SET fornece aos projetistas e engenheiros de sistema a confiança adicional de que um produto COTS funcionará em sua aplicação.

Figura 1. O emblema de aprovação do SET.

Teste de ambiente severo

SET foi desenvolvido usando VITA 47.0 - 47.3 e passa por vários dos testes de qualificação comuns envolvendo resistência do circuito de baixo nível (LLCR), umidade, temperatura cíclica, dielétrica de tensão de suporte (DWV) e choque mecânico e vibração. SET faz esses testes de qualificação padrão e adiciona requisitos a eles, demonstrando assim a capacidade do conector para ambientes severos. Para uma melhor compreensão dos testes SET, consulte o exemplo de relatório SET (PDF).



Tabela 1. Áreas de teste de qualificação de design da Samtec

Acasalamento / desacoplamento / durabilidade em testes de qualificação padrão

O acasalamento / desacoplamento / durabilidade demonstra a capacidade do conjunto de conectores de funcionar conforme projetado, mesmo quando as condições a que está sujeito não são ideais. Acasalamento / desacoplamento / durabilidade são comuns em testes de qualificação padrão, mas com SET, as condições foram intensificadas. Em um teste padrão de acasalamento / desacoplamento / durabilidade, a umidade relativa (UR) será definida em uma faixa de 90 - 98% por uma duração de 10 dias com 25 ciclos de acasalamento e desacoplamento. Para SET, a UR é definida para 100% com 250 ciclos de acasalamento e umating.

Teste de Ciclo de Temperatura (Teste de Choque Térmico)

Outro aspecto crítico de qualquer teste ambiental envolve garantir o desempenho do conjunto de conectores quando exposto a choques de temperatura. O teste de ciclo de temperatura (também conhecido como teste de choque térmico) avalia a capacidade do conector de resistir a mudanças extremas de temperatura. Este teste é importante quando as condições de operação de um sistema podem mudar em questão de minutos.

Normalmente, um teste de choque térmico leva um conjunto de conector de -55 ° C a + 85 ° C por 100 ciclos com uma pausa de 30 minutos em cada temperatura. A versão SET deste teste aumenta a faixa de temperatura de -65 ° C a + 125 ° C por meio de 500 ciclos com uma pausa de 30 minutos em cada temperatura. Durante o curso deste teste, as peças são testadas para resistência do circuito de baixo nível (LLCR) para procurar aumentos na resistência através do sistema.

Choque mecânico / vibração aleatória / LLCR e detecção de evento

O objetivo geral do teste de choque mecânico / vibração aleatória é medir o desempenho de um conjunto de conectores sob exposição a uma série de choques mecânicos e vibrações aleatórias. Enquanto a versão padrão deste teste usa um pico de choque de 100 G por seis milissegundos, meio seno, a versão SET usa um pico de choque de 40 G por 11 milissegundos, meio seno. LLCR é usado antes e depois do teste para avaliar os efeitos do teste e procurar mudanças na resistência do sistema de contato.

O teste de vibração aleatória padrão usa 7,56gRMS por duas horas por eixo; a versão SET deste teste usa 12gRMS, 5 - 2.000 Hz por uma hora por eixo. Durante este teste, a detecção de eventos é usada para monitorar continuamente o conjunto de contatos quanto a descontinuidades durante o teste de vibração.

Descarga eletrostática (ESD)

A descarga eletrostática não é normalmente testada para conectores elétricos; em ambientes severos, entretanto, há momentos em que os projetistas do sistema precisam saber como os componentes irão lidar com a ESD. Durante um teste ESD, o conector é testado acoplado e não acoplado com inspeções visuais antes e depois do teste para determinar se ocorreu dano. Para este teste, uma inspeção visual é suficiente para determinar se o conector foi aprovado. Os conectores são dispositivos passivos, sem componentes ativos, e o único dano que poderia ocorrer seria no revestimento.

Este teste é baseado na EN61000-4-2 da VITA 47. Os eventos ESD variam de 0kV a 15kV conforme descarregado através de um capacitor de 150 pf através de um resistor de 330 ohms. Os conectores são expostos a 5kV, 10kV e 15kV (10 vezes em cada nível) e são inspecionados visualmente quanto a danos.

Tensão Dielétrica Suportável (DWV) na Altitude

A tensão de resistência dielétrica é um teste eletrônico comum, mas testar a uma altitude de 70.000 pés aumenta a dificuldade do teste. Em um teste DWV típico, os conectores são testados aplicando a tensão de teste por 60 segundos. A peça é considerada aprovada se não houver arcos elétricos em sua tensão de teste (0,75 x a tensão de ruptura de uma peça).

Para DWV em Altitude, o teste é conduzido em uma câmara de altitude para simular uma altitude de 70.000 pés com uma tensão de teste em 300VAC. Assumindo que os conjuntos de conectores não apresentam pane elétrica, eles são considerados aprovados no teste.

SET está se expandindo para séries de produtos adicionais

O Teste de Ambiente Severo foi desenvolvido pela Samtec para engenheiros e designers que buscam dados de qualificação adicionais para produtos COTS sendo usados ​​em ambientes severos. Esses testes vão além dos testes de qualificação padrão conduzidos em itens COTS e demonstram a capacidade dos conectores de operar em ambientes severos.

A Samtec está continuamente evoluindo sua linha de produtos que é testada em ambientes severos. Verifique aqui a lista mais atualizada de séries aprovadas.

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