加入星计划,您可以享受以下权益:

  • 创作内容快速变现
  • 行业影响力扩散
  • 作品版权保护
  • 300W+ 专业用户
  • 1.5W+ 优质创作者
  • 5000+ 长期合作伙伴
立即加入
  • 正文
    • 试验系统
    • 振动台
    • 振动台控制
    • 最后
  • 推荐器件
  • 相关推荐
  • 电子产业图谱
申请入驻 产业图谱

电子设备振动环境试验(3) ——振动台试验系统

03/18 11:00
971
阅读需 6 分钟
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

前文介绍了电子设备振动环境试验的一些基本概念和分类。

电子设备振动环境试验(1) —— 概述

电子设备振动环境试验(2) —— 振动环境试验类型

本文将简要介绍振动环境试验的振动台试验系统

试验系统

本文介绍广义的振动环境试验,包括振动试验和冲击试验。

试验系统主要包括激励系统数据采集系统和一些其他的辅助部件

激励系统一般有振动台冲击相关的试验台;本文以振动台为例进行相关的介绍。

数据采集系统主要由数据采集仪传感器等组成;振动试验过程中主要有加速度、应变和位移等数据采集。

其他辅助部件也是试验中不可或缺的部分,一般包括试验工装、天车、摄像机等,这部分本文不做展开。

振动台

目前常用的振动台主要有液压式电磁式两种;液压式振动台可实现较大的位移和推力,低频特性好,但是频率范围相对较窄,一般只能做到几百Hz;电磁式振动台频率范围较宽,高频能达到几千Hz,在可控范围内动态特性好,推力不如液压式,但根据选型也能满足大多数场景的需求,是最常见的振动台类型。

振动台系统是一个典型的闭环控制系统,主要包括驱动器功率放大器控制器、传感器和冷却系统等。在振动激励过程中,我们将事先规定的振动谱输入,系统通过传感器采样得到反馈,控制器进行实时调整,再经功率放大器输出给振动台。

振动台一般可以实现正弦振动随机振动;此外,一些小的冲击试验也能实现。

目前大多数振动台都是单轴振动,台面分为了水平台和垂直台,两种台面在一套系统里都能实现,在试验过程中对台面进行翻转可以实现相互转换。现在主流的振动试验标准也都是基于单轴振动的,理论上存在一定缺陷。现实中的振动都是三个方向,甚至六个自由度同时存在的,目前也实现了一些三轴振动台,但仍处于研究阶段,在工程中未能实现标准的三轴振动试验。

经过多年充分的市场竞争,国产振动台的性能已能满足大多数场合的振动试验,有些指标在国际上也是领先的。

振动台控制

由于振动控制并不会像理想中的那么可控,尤其在高频以及结构的共振点,会存在一定的偏差;因此对于振动曲线,会给予一定可接受的偏差,认为试验仍然是有效的;在大多数情况下,对于有一定超差的振动试验,经过试验人员的评估,仍然认为试验是有效的。

通常对于给定的振动谱,会设置一个容差限,其上下限作为允许的偏差,叫做上下报警限;原则上,认为试验过程中,超出报警限的振动激励是不符合试验要求的;但是通常并不会要求的那么严格。

在容差限之外更大的偏差位置,会设置一个试验的停止限;当振动曲线超过停止限时,振动停止,即试验中止;通常停止限的上限用于保护被测产品不经受过大的振动;当试验曲线触及停止限时,振动台的控制或多或少出现了一定问题,需要停止试验进行调试系统。

高频振动控制较为困难,通常在1000Hz以上会给予相对较大允许偏差;

振动台控制方法主要包括:

加速度输入控制:这类方式是最常见的控制方法,即将加速度传感器置于被测设备连接面进行反馈控制;对于有多点连接,并且连接点相距较远的被测设备,通常还采取多点控制(多点平均或者多点最大值等);

力限控制:对于一些动力耦合较为复杂的情况,会在振动台上增加力传感器实现该种控制;依据实测界面动态力,增加试验台与被测物之间的力限控制,可以有限减缓试验的过试验或欠试验;由于技术能力,力限控制使用较少;

加速度限控制:对于一些特殊的设备,会根据实测数据,在特定位置增加加速度限进行控制;通常要求尽可能小的修改输入谱;这种方法也被叫做“限幅”,可以有效保护被测设备不经历过大载荷;

加速度响应控制:依据实测数据,以设备某些位置响应作为控制;这种控制并不多见,一般对于连接支架动力学特性比较复杂的系统会采用这种方法,如飞机组合外挂等;

开环波形控制:通常振动台是闭环系统工作,这种方式一般模拟短时或瞬时的随机振动。

最后

本文简要介绍了振动台试验系统,下文将介绍振动环境试验中另一重要组成部分——数据采集系统

推荐器件

更多器件
器件型号 数量 器件厂商 器件描述 数据手册 ECAD模型 风险等级 参考价格 更多信息
TLV320AIC33IZQE 1 Texas Instruments Low-Power Stereo CODEC with 10 Inputs, 7 Outputs, HP/Speaker Amplifier and Enhanced Digital Effects 80-BGA MICROSTAR JUNIOR -40 to 85

ECAD模型

下载ECAD模型
$10.56 查看
L9678PTR 1 STMicroelectronics Automotive user configurable airbag IC

ECAD模型

下载ECAD模型
暂无数据 查看
SSM2167-1RMZ-REEL 1 Analog Devices Inc Low Voltage Microphone Preamplifier with Variable Compression & Noise Gating

ECAD模型

下载ECAD模型
$2.92 查看

相关推荐

电子产业图谱

本公众号主要涉及(不限于)有限元仿真、多体动力学仿真、实验与测试、软件二次开发、信号处理、数据科学、智能制造等。