Установка для испытания изделий электронной техники на воздействие акустического давления и вибрации Советский патент 1993 года по МПК G01M7/02 

6

&

Ё

нически переключается камерой (3). Акустическое давление в камере создается диском (5), приводимым в возвратно-поступательное движение вибровозбудителем (2). Диск связан с корпусом (1) эластичной мембраной (8), закрепленной по внешнему контуру между корпусом и камерой. Виброакселерометр установлен на диске, служащем также и столом для установки испытуемых изделий (7) при испытании на вибрацию. 1 ил.

Сущность: система автоматического управления электродинамическим вибровоз- .будителем (2), на корпусе (1) которого установлена съемная акустическая камера (3), содержит два датчика обратной связи: измерительный микрофон (4) и виброакселерометр (6), включаемые в цепь обратной Связи коммутатором (9), Коммутатор меха

Изобретение относится к испытательной технике, в частности, к установкам для испытаний изделий электронной техники (ИЭТ) на воздействие механических нагрузок - вибрации и акустического давления.

Целью изобретения является снижение трудоемкости испытаний и повышения точности воспроизведения вибрационного режима нагружения.

На чертеже представлена функциональная схема установки для испытания изделий электронной техники на воздействие акустического давления и вибрации.

. Установка содержит корпус 1 электродинамического вибровозбудителя, электродинамический вибровозбудитель 2, выполненную съемной акустическую испытательную камеру 3 с вмонтированным в нее датчиком обратной связи в виде измерительного микрофона 4, устройство для создания акустического давления в камере, выполненное в виде диска 5, второй датчик в виде виброакселерометра 6, испытуемые изделия 7, эластичную мембрану 8, коммутатор 9 и систему 10 для автоматического управления электродинамическим вибро- возбудителем 2, в «которую входят задающий генератор 11 и цепь обратной связи, состоящая из формирователя 12 спектра, анализатора 13 спектра, блока 14 сравнения, блока 15 программирования спектра и блока 16 управления. Диск 5 приводится в возвратно-поступательное движение электродинамическим вибровозбудителем 2 и связан с корпусом 1 вибровозбудителя 2 посредством эластичной мембраны 8. Мембрана 8 закреплена по ее внешнему контуру на корпусе 1 между ним и камерой 3. Коммутатор 9 и виброакселерометр б также . включены в цепь обратной связи, Входы коммутатора 9, механически переключаемого сьемной акустической камерой 3, соединены с выходами датчиков-виброакселерометра 6 и измерительного микрофона 4. Виброакселерометр 6 установлен на диске 5, а измерительный микрофон 4 размещен в акустической камере 3.

Установка работает следующим образом.

Задающий генератор 11 генерирует шумовой сигнал с равномерной спектральной

плотностью, который поступает на формирователь 12 спектра, с помощью которого осуществляется корректировка неравномерности амплитудно-частотной характеристики

(АЧХ) электродинамического вибровозбудителя 6. Сигнал с формирователя 12 спектра поступает на электродинамический вибровозбудитель 2, приводя в движение диск 5, на котором установлены изделия 7 и виброакселерометр 6. При работе в вибрационном режиме сигнал с виброакселерометра 6 поступает через коммутатор 9 на вход анализатора 13 спектра..

Информация о спектре вибрации с анализатора 13 спектра поступает в блок 14 сравнения, куда также поступает информация с запрограммированным спектром с блока 15 программирования. Сигнал рассогласования с блока 14 сравнения поступает

через блок 16 управления на вход управления формирователя 12 спектра, где осуществляется автоматическое выравнивание неравномерности АЧХ электродинамического вибровозбудителя 2.

При установленной на корпусе 1 акустической испытательной камере 3 между подвижным диском 5 и внутренней полостью камеры 3 образуется акустический обьем. При этом для обеспечения удовлетворительной неравномерности звукового давления в объеме камеры 3 внутренний диаметр и высоту камеры 3 выбирают из условий соответственно.

35

d Я/2; h« А/4,

где Я-длина звуковой волны; d - внутренний диаметр камеры 3; h - высота камеры 3. Коммутатор 9 подключает на вход анализатора 13 спектра измерительный микрофон 4 и формирователь 12 спектра поддерживает уже спектр акустического шума.

Применение принципа возбуждения плоской волны, которая создается только в камере малого объема, размеры которой существенно меньше длины звуковой волны, позволяет экономичным образом проводить испытания изделий электронной техники, в

частности, микроэлектроники, на акустическое воздействие и сократить размеры камеры реверберационного типа, где создается диффузное поле. Объем V ревер- берационной камеры, при котором получается диффузное поле, определяется выражением

,3/2

м3,

где f - нижняя частота, выше которой обеспечивается диффузное поле;

Z - средний коэффициент поглощения;

258,6

Из приведенного выше выражения следует, что с понижением частоты объем ре- верберационной камеры увеличивается,

Для случая камер малого объема ограничений при воспроизведений низкочастотных составляющих фактически не имеется, т.к. диаметр диска 5 выбирается еу.ществен- но меньше длины звуковой волны в камере 3. В этом случае диск 5 генерирует плоскую волну. Однако на высоких частотах диаметр диска 5 будет соизмерим с длиной волны в камере 3 и звуковая волна будет иметь вид сферы.

Величина сферичности волны в камере 3 и будет определять неравномерность звукового давления в объеме камеры 3.

Для обеспечения испытаний изделий на акустические шумы в диапазоне частот 125- 1000 Гц в Случае применения ревербераци- онных камер объем последней определяется нижней частотой диапазона и должен быть 200 м . Для случая использования камер малого объема неравномерность звукового давления по объему камеры -определяется сферичностью звуковой волны, которая имеет большую величину на верхней частоте диапазона.

Следовательно, диаметр диска 5 камеры 3 определяется верхней частотой возбуждаемых колебаний и задаваемой неравномерностью звукового давления и составляет приблизительно 8 см при неравномерности 1,5 дБ. Полная высота камеры ,2 A /4.

для частоты 1 кГц см и объем камеры в этом случае будет равен см3.

Значительно уменьшаются энергозатраты, а также за .счет использования отдельно виброакселерометра 6 и измерительного

микрофона 4 для задания соответствующих режимов повышается точность воспроизведения вибрационного режима нагружения.

Установка также позволяет снизить трудоемкость испытаний за счет того, что исключается необходимость каждый раз при проведении испытаний устанавливать виброакселерометр, коммутировать его к задающей аппаратуре и регулировать режимы задающей аппаратуры.

Ф ормула изобретения Установка для испытания изделий электронной техники на воздействие акустического давления и вибрации, содержащая

акустическую испытательную камеру и устройство для создания акустического давления в камере, выполненное в виде диска, приводимого в возвратно-поступательное движение электродинамическим вибровозбудителем, система управления которым включает задающий генератор и цепь обратной связи с датчиком обратной связи в виде измерительного микрофона, размещенного в акустической камере, при этом

диск связан с корпусом вибровозбудителя посредством эластичной мембраны, закрепленной по ее внешнему контуру на корпусе между ним и камерой, выполненной съемной, отличающаяся тем, что, с целью

снижения трудоемкости испытаний и повышения точности воспроизведения вибрационного режима Погружения, цепь, обратной связи снабжена вторым датчиком в виде виброакселерометра, установленного на

диске, и соединенным входами с выходами упомянутых датчиков коммутатором, механически переключаемым съемной акустической камерой.