Жаііие установленных значений температуры достигает ся за счет применения систем охлаждения. Отрицатель ное влияние на состояние и работоспособность ЭЦВМ оказывается как при увеличении, так и уменьшении темтературы относительно установленных значений. Превы шение температуры окружающей среды больше допусти мой величины является наиболее опасным фактором, вызывающим снижение надежности элементов, на кототых строится ЭЦВМ.
Полупроводниковые приборы (диоды и транзисторы), количество которых может составлять 50 % и более об щего числа элементов в машине, с увеличением темпе ратуры окружающей среды также изменяют свои экс плуатационные характеристики. Так, в полупроводнико вых диодах под действием температуры изменяется величина допустимого обратного напряжения и максимального выпрямленного тока, а в транзисторах — увеличивается обратный ток коллекторного перехода, начальный ток коллектора и коэффициент усиления по току, а допустимая мощность рассеивания на коллекто ре снижается. Изменения этих параметров для многих транзисторных схем вычислительной машины являются причинами возникновения неисправностей. Повышение температуры может привести к электрическому пробою переходов, обрывам и замыканиям в цепях электродов.
Различные типы резисторов подвержены температур ным изменениям неодинаково, однако для всех типов характерно снижение допустимой мощности рассеивания при повышении температуры.
Под действием температуры изменяются механиче ские и электрические свойства конденсаторов: размеры обкладок; расстояния между ними, электрические и фи зические параметры диэлектриков, величины допусти мых рабочих напряжений. Все это увеличивает опас ность пробоя конденсаторов. Периодические изменения температуры вызывают механические повреждения кон денсаторов, происходящие из-за того, что температур ное коэффициенты линейного расширения между метал лическими выводами и материалами оболочек не оди наковы.
В таких элементах электронных и электрических схем ЭЦВМ, как трансформаторы, дроссели, катушки индуктивности и реле, с увеличением температуры рас тет сопротивление обмоток. Периодические изменения
Гемпературы обмоток трансформаторов и дросселей приводят к нарушению изоляционного шокрытия прово дов и, как следствие, к межвнтковым замыканиям.
Перегрев ферритовых сердечников, используемых в качестве элементов памяти в кубах ОЗУ, увеличивает энергию потерь в сердечниках, что снижает амплитуду считываемых сигналов. Наконец, повышение температу ры способствует ускоренному физико-химическому разру шению материалов, изменению структуры диэлектриков, окислению металлов и появлению коррозии.
Не менее опасно для элементов понижение темпера туры. Такие органические материалы, как резина, кап рон, полихлорвинил, впнилпласт, пластмассы и др., ста новятся хрупкими и при незначительных усилиях раст рескиваются и даже ломаются. Это резко снижает надежность работы информационных и силовых кабелей. При понижении температуры компаунды и заливочные смолы сжимаются и отстают от каркасов и кожухов элементов. В этом случае нарушается герметизация и прочность крепления элементов. Низкая температура ос лабляет прочность монтажных соединении, так как на рушается связь припоя с соответствующим материалом.
Изменение температуры сильно влияет на работоспо собность электромеханических устройств. Так, при повы шении температуры из-за различия -в коэффициентах теплового расширения материалов возникают «заедания» и поломки механических узлов и таких элементов, как потенциометры, переключатели, кнопки и пр. Загусте ние смазки при низкой температуре затрудняет работу электродвигателей. Пусковые токи при этом возрастают и могут достигать а-варийных значений.
Воздействию температуры подвержены и носители информации. Пересыхание перфокарт под действием высокой температуры является причиной замятия, карт устройством ввода либо неправильного ввода информа ции. При повышении температуры магнитная лента те ряет эластичность и часто рвется. Порошок магнитного покрытия ленты становится более твердым, поэтому бы стрее изнашиваются блоки головок;- ведущие и прижим ные ролики. Воздействие высокой температуры па элек трохимическую бумагу проявляется в виде резкого ухуд шения качества построения графиков в графопостроите лях. Отрицательное влияние температуры на состояние и работоспособность ЭЦВМ проявляется в большей ме-
pé, если одновременно, с температурой действуют такие факторы,1как влажность и загрязненность окружающей среды.
Влияние влаоісности и загрязненности окружающей среды. Наряду с температурой влага, находящаяся в воз духе, является одним из факторов, который может вызвать потерю работоспособности элементов и уст ройств вычислительной машины.
Для количественной оценки содержащегося в возду хе водяного пара используют понятие относительной влажности. Под относительной влажностью понимают отношение количества водяного пара, содержащегося в воздухе, к наибольшему значению количества пара, ко торое соответствует состоянию насыщения при данной температуре. Влажность воздуха в насыщенном состоя нии принимается за 100. Относительная влажность вы ражается в процентах. Нормальным считается значение относительной влажности 60—70%• При 40 % воздух считается сухим, а при 80%— сырым.
Повышенная влажность приводит к появлению сле дующих нежелательных явлений: коррозии металлов, разрушению органических материалов, ухудшению элект рических характеристик диэлектриков, изменению ряда параметров элементов схем ЭЦВМ.
Коррозия представляет собой местные разрушения металлов вследствие химических реакций, происходящих на поверхности металлов. Развитие коррозии возрастает при относительной влажности, превышающей 70%. Наиболее опасным для схемных элементов и устройств ЭЦВМ является окисление контактов в переходных разъемах, фишках, соединительных колодках и т. п. Количество таких контактов в ЭЦВМ доходит до ІО4—10е. За счет окисления токопроводящих поверхно стей увеличивается переходное сопротивление контактов, в результате чего возможно подгорание контактов в фишках питания и нарушение функционирования ин формационных л управляющих цепей.
В электромеханических устройствах коррозия спо собствует преждевременному износу трущихся поверх ностей.
Вредное воздействие влажности испытывают органи ческие изоляционные материалы. Сконденсированная влага, заполняя поры, капилляры и трещины, изменяет механические и электрические свойства диэлектриков.
С уменьшением удельного объемного сопротивления повышается опасность сквозного пробоя, растут диэлек трическая проницаемость и диэлектрические потери. Большую группу составляют диэлектрики, которые пло хо поглощают влагу (стекло, керамика, фарфор и др.). За счет повышенной влажности на поверхности этих материалов образуется ионизированная проводящая пленка. Наличие ионизированной пленки снижает по верхностное сопротивление и повышает опасность по верхностного пробоя.
Избыточная влажность оказывает сильное влияние на параметры отдельных радиодеталей. У конденсато ров увеличивается емкость, снижается электрическая прочность и возрастает ток утечки. У негерметизированных конденсаторов ток утечки возрастает за счет умень шения объемного сопротивления изоляции. Увеличение тока утечки у герметизированных конденсаторов проис ходит за счет уменьшения поверхностного ' сопротивле ния между выводами.
Под действием влаги ухудшаются параметры транс форматоров, дросселей и катушек индуктивностей. Это проявляется в увеличении значений паразитных емко стей, диэлектрической проницаемости, снижении доброт ности катушек индуктивности, уменьшении сопротивле ния изоляции обмоток.
Повышенная влажность разрушает структуру прово дящего слоя сопротивлений, увеличивая сопротивление низкоомных резисторов. Появление проводящей пленки на поверхности высокоомных резисторов, наоборот, сни жает величину их сопротивления. За счет окисления проводника у проволочных резисторов уменьшается сечение проводника, что приводит к увеличению сопро тивления. Конденсация влаги на монтажных платах приводит к появлению нежелательных связей между независимыми схемами, что вызывает ненадежную рабо ту блоков и устройств ЭЦВМ.
Вредное воздействие оказывает и чрезмерно сухой воздух. Влажность в пределах 40% вызывает обезвожи вание материалов, в результате чего многие материалы коробятся и теряют свою прочность.
Для электронных схем ЭЦВМ опасны воздействия влаги в сочетании с другими факторами. Наличие в воз духе пыли, газов и особенно солей приводит к активиза ции нежелательных электрических процессов. Находя
