Pickering的程控開關產品型號眾多，采用的繼電器類型多樣。
將不同數量的繼電器，組裝成為開關模塊后，該如何準確描述最終產品的可靠性?
目前主流的描述產品可靠性的指標是MTBF(Mean Time Between Failure, 平均無故障工作時間)，單位為小時?？梢院唵卫斫鉃楫a品總使用時長與故障次數的比值。由于多數整機產品的MTBF為數千至數萬小時，元器件的MTBF更高，大部分情況下是無法通過實測來獲取該數值。所以目前有3個常用的參考規范規定了MTBF的具體試驗和計算方法。分別是美軍標MIL-HDBK-217，國軍標GJB/Z299B和AT&T貝爾實驗室提出的針對商用電子產品的行業標準Bellcore。
這幾個標準的應用范圍有所不同，但是數學方法大同小異。我們計算開關模塊MTBF時采用的公式主要參考了MIL-HDBK-217。
從元器件的角度考慮，開關器件的故障率遠高于基于半導體技術的通訊芯片、驅動芯片，也遠高于PCB、阻容器件、連接器等無源器件，因此計算開關模塊MTBF主要考慮的因素就是繼電器本身、組合關系、已經各種影響因素。主要包括：
元器件基準故障率：規范中規定默認值為25℃時0.0059/百萬小時，30℃時0.0067/百萬小時。由于我們的產品設計用于室溫環境，并有機箱輔助控溫，可以采用0.0059/百萬小時的數據。
開關構型因數：SPST(單刀單擲)開關最穩定可靠，因數為1;DPST(雙刀單擲)因數為1.5
開關負載因數：輕載為1，純阻性滿載為4.77。注意隨著外部負載特性發生變化，此因數可達200甚至更高，但是這種情況極易引起開關器件過載損壞，不屬于正常使用，所以計算時不予考慮?！?/FONT>
循環因數：每小時不超過10次操作的繼電器記為1，每小時10~1000次記為10，每小時超過1000次記為100.
品質因數：商用級別產品記為2.9，軍用級別記為0.1。Pickering的產品建議采用1或1.5。
環境因數：實驗室環境記為1，外場環境記為2。
應用因數：一般干簧繼電器記為6.
計算公式為：MTBF = 1e6/(同類器件數量*以上所有的乘積)，單位為小時
例：16個繼電器，低負載
室內環境，16個繼電器，低負載，
每個繼電器每小時操作不超過100次。
MTBF=1e6/(16*0.0059*1*1*10*1*1*6)
= 176,553(h)
例：超大規模矩陣
以Pickering的BRIC矩陣為例，某型號包含2238個繼電器。其中2208個是矩陣主體，24個是隔離繼電器，6個是備用繼電器(備件不參與工作，計算MTBF時可排除)。
根據產品的工作原理考慮，隔離繼電器自動跟隨矩陣繼電器動作，大多數應用中其切換頻率與矩陣繼電器相當或略低，所以不需要單獨計算。
在幾乎所有類型的應用中，在某一個觀測時間段內，超大規模開關矩陣內部絕大多數繼電器的切換頻率極低，少部分繼電器處于中速或告訴切換狀態。信號負載功率的分布也很不均勻。因而要估計超大規模開關矩陣產品的MTBF，需要對其工作狀態進行準確的設計或評估，基于實際情況進行計算。各項參數評估越精確，MTBF的計算結果也就越準確。
以某典型應用為例，通過的均為輕載信號，5%的繼電器操作頻率達到1000次/小時，其它不超過10次/小時。
計算可得
MTBF=1e6/(2232*0.5*0.0059*1*1*100*1*1*6+2232*0.95*0.0059*1*1*1*1*1*6)=2127(h)
但是如果高速切換的繼電器操作頻率上限為100次/小時，MTBF就提高到
MTBF=1e6/(2232*0.5*0.0059*1*1*10*1*1*6+2232*0.95*0.0059*1*1*1*1*1*6)=8728(h)
可見合理設計并準確評估大規模開關產品的工作狀態，可以更準確預估并優化產品的可靠性。
（來源：品英）
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