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为什么笔记本电脑/平板电脑的坚固性能测试很重要?

为什么坚固性测试很重要

加固型移动计算设备的成本高于标准消费技术,但从长远来看,成本通常较低。这是因为坚固的计算机不会经常崩溃,它们持续时间更长,并且停机时间没有那么多。这意味着,尽管初始购买价格较高,但坚固设备的总拥有成本通常较低。

然而,只有当加固产品确实不经常分解,确实持续更长时间,而且确实不会造成那么多的停机时间时,这才有效。因此,坚固性不仅仅是物理问题。这是一个固有的价值,一个隐含的质量和耐久性的承诺。这使得坚固性测试变得如此重要。

有趣的是,坚固性测试完全是自愿的。虽然计算机在销售前必须通过严格的电气测试,但任何地方都不需要使用坚固性测试。它不受监管。电气测试确保计算机符合标准,不会干扰其他设备,并满足各种其他要求。为什么不坚固?

这可能是因为电干扰会影响第三方设备和系统,并可能造成伤害,而坚固性"仅"影响客户。此外,与绝对电气干扰标准不同,所需的坚固程度取决于预期应用。从这个意义上说,这种情况类似于汽车领域,在汽车领域,政府对于安全和排放(影响第三方)有严格的测试要求,但不影响性能、舒适性或操控性(仅影响客户)。

鉴于坚固性测试的自愿性质,应该如何进行,以及该测试的结果的相关性如何?

对于大多数部件,测试执行,如美国国防部的"环境工程注意事项和实验室测试"中所述,通常称为 MIL-STD-810G。在某些地区,测试是按照各种不同的标准进行的,例如IEC(国际电工委员会)、ANSI/ISA等。到目前为止,最常提到的是MIL-STD-810G。

那么,MIL-STD-810G 究竟是什么?就其范围和目的而言,该文件说,"本标准包含材料采购计划规划和工程方向,用于考虑环境压力对其使用寿命所有阶段材料的影响。当然,尽量减少环境应力的影响是坚固设计的目的,因此使用 MIL-STD-810G 作为完成和测试的指南,这是有道理的。

MIL-STD-810G 如何完成其使命?在文件的前言中,它说,重点是"调整材料项目的环境设计和测试限制,以适应特定材料在其整个使用寿命期间将经历的条件,并建立实验室测试方法,复制环境对材料的影响,而不是试图复制环境本身。

MIL-STD-810G 是巨大的,而且往往非常技术性,正如您期望从文档,其目的是提供测试的一切,可能由美国国防部使用。因此,执行术语是"定制"。定制测试以适应特定项目或设备在其使用寿命时可能遇到的条件。这意味着制造商可以明智地挑选和选择要执行的测试。

这也意味着,仅仅声称"MIL-STD-810G获得批准"或MIL-STD-810G认证",甚至"按照MIL-STD-810G设计"绝对没有任何意义。甚至"通过MIL-STD-810G测试"也并不意味着任何内容,除非附有精确的描述,什么测试是执行,什么限制或在什么条件下。
那么,我们如何进行真正重要的坚固性测试
呢?首先,如 MIL-STD-810G 所示,确定特定设备在其使用寿命中将体验的条件。让我们来思考一下,坚固的手持式计算机会发生什么情况。

它可能会被丢弃。可能会弄湿的它可能会惊慌失措。它可能会暴露在盐水中。它可能会被压碎。它可以在非常炎热或非常寒冷的天气使用。它可能会被划伤。它可以在气压不同的地方使用。

这是重要的事情。可能还有其他环境条件,但在大多数情况下,这是手持设备可能发生的情况。它必须能够处理这些条件和事件,同时保持功能。

很显然,这一切都是程度问题。它从什么高度可以坠落和生存?在漏水之前,它能处理多少水?在它破裂之前,有多少的挤压力?设备还能工作多热或多冷?在事情松动之前,振动有多大?等等。它总是一个程度问题。

那么,如何确定所需的坚固程度呢?决定需要仔细考虑可能的使用方案,然后应用常识,得出适当的保护级别。太少,它可能会中断,这对客户和制造商的声誉都不利。太多,它可能会变得太笨重,沉重和昂贵。

坚固是一种妥协。没有什么是完全无懈可击的,怪胎事故可以而且将会发生,而搞清楚如何崎岖不平是一个受过教育的判断,一个基于知识和经验的判断。促进所需的坚固程度是平衡和良好的设计行为。这同样需要经验。

那么,如何确定适当的坚固程度呢?以下是一些注意事项:

手持式计算机将被丢弃。这只是时间问题。它可能是从什么高度下降?我六英尺高。当我站立并使用手持设备时,设备离地面约 54 英寸,4-1/2 英尺。如果我使用它时,它从我手中掉下来,它会掉到4-1/2英尺,无论我站在哪个表面上。那可能是草或带有鹅卵石和岩石的小径,或者介于两者之间。用户可能比我高或短。因此,我们可以得出结论,如果设备能够可靠地生存反复下降从5英尺到一个相当无情的表面,如混凝土,我们将是安全的。当然,这种装置可能会掉落,使其显示屏击中尖尖的岩石。或者当你站在梯子上时,它可能会从你手中溜走。但这些是例外。

现在,我们检查MIL-STD-810G如何进行测试,其中一个设备从五英尺下降到混凝土,并感到惊讶的是,有这样一个测试。如果设备通过方法 516.6 中(程序 IV) 中描述的测试,则一切(合理)良好。

但一下子,仅MIL-STD-810G方法516.6就包含60页的数学、物理、统计、图形、规则、描述、建议和相当技术性的语言。仅仅声称"MIL-STD-810G"是不够的。设备规范必须描述摘要结果,支持文档应描述推理、细节和签核。

现在,让我们看另一个示例。密封。设备能在多大程度上防止液体进入(这几乎总是对电子产品致命的)?由于坚固的手持设备在户外使用,它们显然必须能够处理雨水。但这还不够。绕着水工作意味着它最终会掉进水里。什么程度的保护是合理的?鉴于大多数消费者手机现在被认为是防水的,坚固耐用的手持设备也应该如此。然后,问题就变成了设备可以处理多大程度的沉浸程度,以及需要多长时间。

在这里,很多是常识。没有人期望一个装置从船上掉到深湖中,然后幸存下来。但是,如果它落入水坑或浅流,它应该能够处理。最常用的密封性能度量是 IEC 标准 60529(IP 代码)。例如,IP67 意味着设备完全密封,防尘,也可以完全浸入约三英尺。遗憾的是,IP 评级并不完美。几个液体保护级别符合"允许限制入口"的限定条件。电子技术不能处理任何程度的入口。液体量、液体压力以及接触时间等所有物质。如果保护插头未正确就位,会发生什么情况?因此,在这里,规格应该包括摘要,在支持文档中提供精确的测试过程。

我不会经历每一个环境威胁,因为方法总是相同的:设备可能会遇到什么?如何防止这种威胁?如何测试电阻?谁测试的?结果如何?

坚固性测试与常识有关。如果一个装置有可能用于未加压的飞机,那么该飞机的飞行高度会有多高?确定该,然后在该压力下测试操作。

如果设备可能在非常寒冷或非常炎热的气候或条件下使用,请确定其可能变得多热和多冷,然后测试它是否在这些温度下工作,持续多长时间,并且性能不会出现不合理的下降。

大多数环境条件的测试程序可在 MIL-STD-810G 或其他相关标准中找到。我说"最多",因为有些不包括。例如,我经常想,为什么一些坚固的设备使用闪亮的、闪闪发光的材料,这些材料肯定会在第一次撞击时被划伤和凹陷。这不会影响性能,但没有人喜欢他们昂贵的坚固耐用的设备在工作一周后全部被刮伤。划痕和凹痕阻力应该是坚固性测试的一部分。

大局是,基于常识并针对手头的设备和应用量身定制的严重、有文档记录的坚固性测试至关重要。能够坚持工作是使坚固耐用的手持设备与众不同的原因。测试该能力是产品不可分割的一部分,对供应商和客户都有好处