Elektrodynaaminen ravistin DYN-PM-100 standardien mukaisessa tärinätestauksessa

Abstract

Elektroniikan tärinätestaus on tärkeä vaihe laitteen valmistusta, jolloin varmistetaan, että laite kestää sille suunniteltua käyttöympäristöä. Elektroniikkalaitteet altistuvat usein elinkaarensa aikana erilaisille tärinöille ja niiden tulee toimia myös näissä olosuhteissa ilman ongelmia. Tärinän kestoa voidaan testata elektroniikan tärinätestauksella, jolloin voidaan tutkia kestävätkö laitteen mekaaniset osat ja juotokset oletettua tärinää. Tärinää testataan usein ravistimilla, kuten elektrodynaamisella ravistimella. Tärinänsietoa testataan myös elektroniikan kuljetuspakkauksilla, joiden tulee säilyä vaurioitumattomana ajoneuvon aiheuttamalta tärinältä kuljetuksen aikana.

Tässä työssä selvitetään mitä vaatimuksia tärinätestaus laitteilla on ja miten hyvin DYN-PM-100 elektrodynaaminen ravistin täyttää ne. Lisäksi selvitetään, kuinka hyvin täristimellä voidaan suorittaa standardin mukaista siniaalto testausta.

Työn tuloksena saatiin selville, millaista tärinää laitteella pystytään tuottamaan. Laite soveltuu testausten perusteella yksinkertaiseen tärinätestaukseen siniaallolla. Testeissä tarkkuuden säilyttämiseksi, on hyvä käyttää ulkoista signaalia, signaaligeneraattorista, vaikka laite sisältää myös sisäisen signaaligeneraattorin. Syötetyn jännitteen huomattiin olevan myös melko lineaarinen. Tämä tarkoittaa, että tärinän amplitudi kasvaa melko lineaarisesti, kun jännitettä kasvatetaan. Lisäksi työssä saatiin selville, että käytetty kiihtyvyysanturi ei ole soveltuva voimakkaalle tärinätestaukselle, kun se kiinnitetään magneettisesti. Tällöin tulee harkita toista kiinnitystapaa.

Vibration testing of electronics is an important stage of manufacturing which ensures that the device can withstand its indented operating environment. During their life cycle, electronics usually get exposed to various vibrations, and they must also function in these conditions without problems. The vibration endurance of electronics can be evaluated by using vibration testing. During tests, we can monitor the mechanical parts, solder joints, and examine if they can withstand the assumed vibrations. Vibration testing is often done with shakers, such as an electrodynamic shaker. Vibration testing is also done with electronics packaging, which must remain undamaged from the vibrations caused by the transport.

In this thesis, we will find out what requirement vibration testing devices have and how well the DYN-PM-100 electrodynamic shaker fulfills them. In addition, we will find out how well standardized sine testing can be performed with the shaker.

As a result, we found the types of vibrations the shaker can produce. Based on tests, the shaker is suitable for simple sine vibration testing. To maintain accuracy in the tests, it is good to use an external signal from a signal generator, although the device also contains an internal generator. The applied voltage was found to be quite linear which means that the vibration amplitude increases surprisingly linearly as the voltage is increased. It was also found that using the magnetic fixation for the accelerometer is not suitable to strong vibrations.