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用于研究振动的影响数据记录仪MSR165

研究GPS模块电子功能测试时受到的振幅和频率

工作中的振动监测

GPS接收器模块的电子功能测试期间,测试设备的振动会对测量值产生重大影响。为了防止其影响,必须首先对它们进行本地化和量化。在此,瑞士MSR公司的振动数据记录仪可以提供帮助。 

作者:u-blox AG高级质量工程师Sahel El Nadeim
译者:广州虹科电子科技有限公司,技术支持工程师,李金涛

使用MSR数据记录仪的公司,u-blox AG位于苏黎世-塔维尔,是全球领先的汽车、工业和消费品应用的位置检测和移动通信技术提供商。为此开发的系统中使用的芯片和模块必须经过各种实际测试,在这些测试中,振动都可能会产生干扰。

振动产生的位置、方式及其振动等级

GPS模块的电子功能测试中,振动通常被用来解释各种最初无法解释的观察结果。但是,如何证明这一点呢?实际上可以承受多少振动?哪些措施可以有效防止振动?

使用瑞士MSR公司的冲击和振动数据记录器MSR165,可以快速、轻松地确定发生振动的位置以及振动的性质。另外,有可能量化测量异常之前的振动强烈程度和实际允许的振动强烈程度。

图1:带两个机械手的装夹模块

      所使用的测试系统由两排独立的装夹模块组成,其中一排正在测试,而另一排正在加载或卸载。机械臂将要测试的模块分别插入夹具中(如图1),然后用空气压缩装置将其夹紧以进行电子功能测试。测试后,通过空气压缩装置松开夹具,并通过机械手卸下测试模块。

图2:一系列装有MSR165数据记录器的装夹模块(见箭头所指)

所有这些机械过程都会产生不同频率和振幅的振动,这些振动会在各个轴向上的不同点以不同的程度发生。由于模块中包含对振动敏感的组件(例如振荡器的石英晶体),因此某些形式的振动可能会对某些电子测量产生严重的负面影响。由于模块是在一个测试夹具中同时测试的,而另一个测试夹具正在填充/排空或打开/关闭,因此一系列夹具的振动会影响另一系列的测量结果。

微型数据记录仪提供优质的监测服务

  MSR165微型数据记录仪集成三轴加速度传感器和微型SD卡。瑞士MSR公司MSR165微型数据记录仪(如图3),用于记录待测试系统中的一系列夹具模块的振动,专门应用于记录冲击和振动。MSR的传感器核心技术元素是一个高分辨率的三轴数字加速度传感器。利用这种传感器技术,MSR记录仪能够以每秒1600次的速度记录三个轴上±15 g的冲击载荷和振动;同时,也可以提供±200 g的扩展工作范围(g =重力加速度9.81 m / s2)。如果要记录压力(当突然出现很大的外力时),则后一个工作范围很有用。在记录振动的同时,也可以测量并记录温度、湿度、压力和光强度等参数。数字三轴加速度传感器可以设定在测量到的加速度超过设定阈值或在到达用户设置的时间时开始记录数据。

图3:MSR165微型三轴加速度数据记录仪

       借助存储功能(可通过SD卡将其扩展到超过十亿条数据记录),MSR165可以离线记录生产中的实时数据,即无需电缆连接到测量计算机。根据所装电池的不同,离线记录可能可以持续几个月。然后使用电脑借助用户易上手的软件去分析振动数据,同时提供详细的分析。

        在图4的情况下,收集的数据表明,可以在模块的电子测试期间,测量在当前系列夹具中因另一系列夹具的装载和卸载而发生的振动。并且可以确定确切的振幅,频率和振动轴。这种测量需要很高的采样率,而MSR165正好可以达到1600 Hz的采样率要求(如图4)。

        之前的测量中,MSR165还用作振动记录仪,证实了这种振动会对测量的参数产生负面影响。通过采取减少振动的措施,可以将由于振动而导致测试失败的风险降至最低(图5)。

图4:振动测量,干扰振动范围为±1 g
图5:风险最小化后1 g范围内的振动干扰