ISSN 1507-2711
JOURNAL DOI: dx.doi.org/10.17531/ein

JCR Journal Profile


Członek(Member of): Europejskiej Federacji Narodowych Towarzystw Eksploatacyjnych  - European Federation of National Maintenance Societies  Wydawca(Publisher):Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne (Warszawa) - Polish Maintenance Society (Warsaw)   Patronat Naukowy(Scientific supervision): Polska Akademia Nauk o/Lublin  - Polish Akademy of Sciences Branch in Lublin  Członek(Member of): Europejskiej Federacji Narodowych Towarzystw Eksploatacyjnych  - European Federation of National Maintenance Societies

 


Publisher:
Polish Maintenance Society
(Warsaw)

Scientific supervision:
Polish Academy of Sciences Branch in Lublin

Member of:
European Federation
of National Maintenance Societies


Attention!

In accordance with the requirements of citation databases, proper citation of publications appearing in our Quarterly should include the full name of the journal in Polish and English without Polish diacritical marks, i.e. "Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability".


 

Submission On-Line

 





MOST CITED

Update: 2019-11-17

1. ON APPROACHES FOR NON-DIRECT DETERMINATION OF SYSTEM DETERIORATION
By: Valis, David; Koucky, Miroslav; Zak, Libor

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Volume 14, Issue: 1   Pages: 33-41   Published: 2012

Times Cited: 51
2. COMPUTER-AIDED MAINTENANCE AND RELIABILITY MANAGEMENT SYSTEMS FOR CONVEYOR BELTS
By: Mazurkiewicz, Dariusz

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Volume: 16   Issue: 3   Pages: 377-382   Published: 2014

Times Cited: 48
3. A NEW FAULT TREE ANALYSIS METHOD: FUZZY DYNAMIC FAULT TREE ANALYSIS
By: Li, Yan-Feng; Huang, Hong-Zhong; Liu, Yu; et al.

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Volume 14, Issue: 3 Pages: 208-214 Published: 2012

Times Cited: 43
4. PREDICTING THE TOOL LIFE IN THE DRY MACHINING OF DUPLEX STAINLESS STEEL
By: Krolczyk, Grzegorz; Gajek, Maksymilian; Legutko, Stanislaw

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Volume: 15 Issue: 1 Pages: 62-65 Published: 2013

Times Cited: 33
5. UTILIZATION OF DIFFUSION PROCESSES AND FUZZY LOGIC FOR VULNERABILITY ASSESSMENT
By: Valis, David; Pietrucha-Urbanik, Katarzyna

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Volume: 16   Issue: 1   Pages: 48-55   Published: 2014

Times Cited: 32
6. MAINTENANCE DECISION MAKING BASED ON DIFFERENT TYPES OF DATA FUSION
By: Galar, Diego; Gustafson, Anna; Tormos, Bernardo; et al.
EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY 
Volume 14, Issue: 2   Pages: 135-144   Published:2012

Times Cited: 32
7. APPLICATION OF NEURAL RECONSTRUCTION OF TOMOGRAPHIC IMAGES IN THE PROBLEM OF RELIABILITY OF FLOOD PROTECTION FACILITIES
By: Rymarczyk, Tomasz; Klosowski, Grzegorz

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Volume: 20 Issue: 3 Pages: 425-434 Published: 2018

Times Cited: 30
8. RECOGNITION OF ARMATURE CURRENT OF DC GENERATOR DEPENDING ON ROTOR SPEED USING FFT, MSAF-1 AND LDA
By: Glowacz, Adam; Glowacz, Witold; Glowacz, Zygfryd

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Volume: 17 Issue: 1 Pages: 64-69 Published: 2015

Times Cited: 28
9. TESTS OF EXTENDABILITY AND STRENGTH OF ADHESIVE-SEALED JOINTS IN THE CONTEXT OF DEVELOPING A COMPUTER SYSTEM FOR MONITORING THE CONDITION OF BELT JOINTS DURING CONVEYOR OPERATION
By: Mazurkiewicz, Dariusz

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Issue: 3 Pages: 34-39 Published: 2010

Times Cited: 28
10. MODELLING OF PASSIVE VIBRATION DAMPING USING PIEZOELECTRIC TRANSDUCERS - THE MATHEMATICAL MODEL
By: Buchacz, Andrzej; Placzek, Marek; Wrobel, Andrzej

EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOSC-MAINTENANCE AND RELIABILITY
Volume: 16   Issue: 2   Pages: 301-306   Published: 2014

Times Cited: 27

 



Task „Implementation of procedures ensuring  the originality of scientific papers published in the quarterly „Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability” financed under contract 532/P-DUN/2018 from the funds of the Minister of Science and Higher Education for science dissemination activities.


Lifetime prediction method for MEMS gyroscope based on accelerated degradation test and acceleration factor model

Metoda prognozowania czasu pracy żyroskopu MEMS na podstawie testu przyspieszonej degradacji i modelu współczynnika przyspieszenia

 

Full text: 

 

Abstract: 

The reliability analysis of MEMS gyroscope under long-term operating condition has become an urgent requirement with the enlargement of its application scope and the requirement of good durability. In this study we propose a lifetime prediction method for MEMS gyroscope based on accelerated degradation tests (ADTs) and acceleration factor model. Firstly, the degradation characteristic (bias instability) is extracted based on Allan variance. The effect of temperature stress on the degradation rate of bias instability is analyzed, and it shows that the degradation rate of bias instability would increase with the increase of the temperature. Secondly, the ADTs of MEMS gyroscope are designed and conducted, the degradation model of MEMS gyroscope is established based on the output voltage of MEMS gyroscope and Allan variance. Finally, the acceleration factor model of MEMS gyroscope under temperature stress is derived, and the lifetime of the MEMS gyroscope is predicted based on two group tests data under high stress level. The results show that the lifetime calculated by the acceleration factor model and mean lifetime under high stress levels is close to the mean lifetime calculated by the linear equation at normal temperature stress.

Streszczenie: 

Analiza niezawodności żyroskopu MEMS w warunkach długotrwałej pracy stała się pilną koniecznością wraz z rozszerzeniem zakresu jego zastosowania i wprowadzeniem wymogu dobrej trwałości. W niniejszym artykule, zaproponowano metodę prognozowania czasu pracy żyroskopu MEMS w oparciu o testy przyspieszonej degradacji i model współczynnika przyspieszenia. W pierwszej kolejności, wyznaczono charakterystykę degradacji (niestabilność wskazań) na podstawie wariancji Allana. Analizowano wpływ naprężenia cieplnego na szybkość degradacji w zakresie niestabilności wskazań. Analiza wykazała, że szybkość degradacji wzrastała wraz ze wzrostem temperatury. Następnie, opracowano i przeprowadzono testy przyspieszonej degradacji żyroskopu MEMS, a model jego degradacji ustalono na podstawie napięcia wyjściowego żyroskopu i wariancji Allana. Na koniec, wyprowadzono model współczynnika przyspieszenia dla żyroskopu MEMS w warunkach naprężenia cieplnego, a żywotność żyroskopu prognozowano na podstawie danych z dwóch testów grupowych przeprowadzonych w warunkach wysokiego naprężenia. Wyniki pokazują, że czas pracy obliczony na podstawie modelu współczynnika przyspieszenia i średni czas pracy przy wysokich poziomach naprężeń są zbliżone do średniego czasu pracy obliczonego na podstawie równania liniowego przy normalnym naprężeniu cieplnym.

Pages: 

 221–231

 

DOI: 10.17531/ein.2020.2.5

Article citation info: 
LIU Y, WANG y, FAN Z, HOUZ, ZHANG S, CHEN X. Lifetime prediction method for MEMS gyroscope based on accelerated degradation test and acceleration factor model. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2020; 22 (2): 221–231, http://dx.doi.org/10.17531/ein.2020.2.5.