網(wǎng)站首頁(yè)企業(yè)百科產(chǎn)品百科技術(shù)百科人物百科
電磁式振動(dòng)測(cè)試臺(tái)通過(guò)電磁驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生正弦、隨機(jī)等多種振動(dòng)波形,核心用于模擬產(chǎn)品在運(yùn)輸、使用、工況環(huán)境中的振動(dòng)場(chǎng)景,驗(yàn)證其抗振性能與可靠性,廣泛適配多行業(yè):
在電子行業(yè),可測(cè)試芯片、電路板、5G 模塊等,檢測(cè)振動(dòng)下元件焊接是否脫落、電路是否短路,避免設(shè)備在車(chē)載、便攜場(chǎng)景中因振動(dòng)失效;
汽車(chē)領(lǐng)域用于測(cè)試傳感器、線束、中控屏等零部件,模擬行駛顛簸(如路況振動(dòng)),確保長(zhǎng)期使用中性能穩(wěn)定;
航空航天、醫(yī)療領(lǐng)域則通過(guò)其模擬高空振動(dòng)、設(shè)備運(yùn)行振動(dòng),篩選結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的產(chǎn)品,提前發(fā)現(xiàn)疲勞損壞隱患,保障產(chǎn)品在嚴(yán)苛環(huán)境下的安全運(yùn)行,是產(chǎn)品研發(fā)、出廠質(zhì)檢的關(guān)鍵設(shè)備。
目錄
電磁式振動(dòng)測(cè)試臺(tái)的結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)核心部分:
臺(tái)體與磁路系統(tǒng): 這是設(shè)備的核心,通常由高強(qiáng)度磁性材料(如矽鋼片)和勵(lì)磁線圈構(gòu)成,形成一個(gè)穩(wěn)定的強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境。
動(dòng)圈: 位于磁路系統(tǒng)的氣隙中,是產(chǎn)生振動(dòng)的執(zhí)行部件。測(cè)試樣品通過(guò)擴(kuò)展臺(tái)面安裝在動(dòng)圈上。當(dāng)動(dòng)圈通過(guò)交變電流時(shí),在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用而產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
功率放大器: 將控制儀發(fā)出的微弱驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行功率放大,以提供足夠強(qiáng)大的電流來(lái)驅(qū)動(dòng)動(dòng)圈運(yùn)動(dòng)。
控制系統(tǒng)與傳感器: 包括用于監(jiān)測(cè)振動(dòng)的加速度傳感器和專(zhuān)用的控制計(jì)算機(jī)。傳感器將實(shí)測(cè)的振動(dòng)信號(hào)反饋給控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)將其與預(yù)設(shè)的試驗(yàn)條件進(jìn)行比較并實(shí)時(shí)調(diào)整輸出,形成一個(gè)閉環(huán)控制,確保振動(dòng)精度。
冷卻系統(tǒng): 功率放大器和勵(lì)磁線圈在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量,需要高效的冷卻系統(tǒng)(通常為風(fēng)冷或水冷)來(lái)維持設(shè)備在安全溫度下穩(wěn)定運(yùn)行。
臺(tái)面與夾具: 用于安裝和固定被測(cè)產(chǎn)品的擴(kuò)展平臺(tái)和專(zhuān)用工裝,確保振動(dòng)能量能有效地傳遞到產(chǎn)品上。

為了進(jìn)行更為嚴(yán)苛的綜合環(huán)境測(cè)試,許多電磁振動(dòng)臺(tái)會(huì)集成溫度控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)安裝在振動(dòng)臺(tái)周?chē)臏乜叵洌ōh(huán)境箱)來(lái)實(shí)現(xiàn),能夠精確控制測(cè)試腔體內(nèi)的空氣溫度。它按照預(yù)設(shè)的溫度曲線(如高溫、低溫、溫度循環(huán))進(jìn)行變化,使產(chǎn)品在振動(dòng)的同時(shí)承受溫度應(yīng)力的考驗(yàn)。
制冷系統(tǒng)是溫度控制系統(tǒng)的核心,主要用于實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境。它通常采用機(jī)械壓縮式制冷原理,通過(guò)壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等組件的協(xié)同工作,吸收測(cè)試箱內(nèi)的熱量并將其排出,從而實(shí)現(xiàn)快速降溫和精確的低溫控制。
加濕系統(tǒng)集成在溫控箱內(nèi),用于模擬高濕度環(huán)境。它通常通過(guò)向箱體內(nèi)注入蒸汽或超聲波霧化水汽的方式,精確控制測(cè)試空間的相對(duì)濕度。結(jié)合溫度與振動(dòng),可以用于評(píng)估產(chǎn)品在濕熱振動(dòng)綜合條件下的性能,例如對(duì)PCB板的防潮性能、材料的老化等進(jìn)行測(cè)試。

電磁式振動(dòng)測(cè)試臺(tái)的主要性能指標(biāo)包括:
頻率范圍: 通常從幾Hz到幾千Hz,覆蓋了大部分產(chǎn)品可能遇到的振動(dòng)頻率。
加速度/推力: 指臺(tái)體能夠產(chǎn)生的振動(dòng)強(qiáng)度(g)和激振力(N),決定了可測(cè)試產(chǎn)品的重量和試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)。
位移(振幅): 動(dòng)圈能夠達(dá)到的-峰值位移。
控制精度: 系統(tǒng)在頻率、振幅和波形上保持設(shè)定值的精確程度,是現(xiàn)代振動(dòng)臺(tái)技術(shù)水平的關(guān)鍵體現(xiàn)。
其工作原理基于電磁感應(yīng)和“通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力”的物理定律(即洛倫茲力定律)。
建立磁場(chǎng): 勵(lì)磁線圈通電后,在磁路系統(tǒng)的氣隙中產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)大的恒定磁場(chǎng)。
信號(hào)驅(qū)動(dòng): 功率放大器將控制儀發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(模擬隨機(jī)、正弦或沖擊波形)放大后,輸入到位于磁場(chǎng)中的動(dòng)圈。
產(chǎn)生振動(dòng)力: 通電的動(dòng)圈在磁場(chǎng)中受到垂直于電流和磁場(chǎng)方向的交變洛倫茲力(F = BIL),這個(gè)力推動(dòng)動(dòng)圈及其上安裝的試件產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
閉環(huán)控制: 安裝在臺(tái)面上的加速度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)振動(dòng)響應(yīng),并將信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)將反饋信號(hào)與預(yù)設(shè)的試驗(yàn)譜進(jìn)行比較,并立即修正驅(qū)動(dòng)信號(hào),確保實(shí)際的振動(dòng)環(huán)境與預(yù)設(shè)條件一致。

電磁式振動(dòng)測(cè)試臺(tái)的重要性體現(xiàn)在:
提前暴露缺陷: 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)、工藝缺陷和元器件故障。
提升產(chǎn)品可靠性: 通過(guò)模擬惡劣工況,優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì),顯著提高其使用壽命和場(chǎng)外可靠性。
縮短研發(fā)周期: 快速驗(yàn)證設(shè)計(jì)改進(jìn)的效果,加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。
降低售后成本: 避免因振動(dòng)問(wèn)題導(dǎo)致的產(chǎn)品批量召回和維修,保護(hù)品牌聲譽(yù)。
符合市場(chǎng)準(zhǔn)入: 是產(chǎn)品進(jìn)入許多市場(chǎng)和特定行業(yè)(如汽車(chē)、航空航天)的強(qiáng)制性驗(yàn)證要求。
電磁式振動(dòng)測(cè)試臺(tái)的設(shè)計(jì)和測(cè)試過(guò)程遵循眾多國(guó)際和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),例如:
IEC 60068-2-6: (電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2-6部分:試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Fc:振動(dòng)(正弦))
IEC 60068-2-64: (試驗(yàn)Fh:寬帶隨機(jī)振動(dòng))
MIL-STD-810G/H: (美國(guó)用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境工程考慮和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn))
ISO 16750-3: (道路車(chē)輛-電氣和電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)-第3部分:機(jī)械負(fù)荷)
GB/T 2423.10: (中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)IEC 60068-2-6)
?
相較于機(jī)械式、液壓式振動(dòng)臺(tái),電磁式振動(dòng)測(cè)試臺(tái)具有顯著優(yōu)勢(shì):
高頻性能優(yōu)異: 輕松實(shí)現(xiàn)高達(dá)2000Hz甚至更高的振動(dòng)頻率。
控制精確: 采用閉環(huán)數(shù)字控制,波形純正,失真度低,能精確模擬復(fù)雜的振動(dòng)譜。
高加速度: 能產(chǎn)生很高的振動(dòng)加速度,滿(mǎn)足嚴(yán)苛的試驗(yàn)條件。
易于集成: 可方便地與溫濕度箱、三綜合試驗(yàn)箱等設(shè)備集成,進(jìn)行多環(huán)境因素綜合測(cè)試。
參考資料編輯區(qū)域