震动测试标准

PCB板振动测试标准

引言

在电子设备制造过程中，PCB板（Printed Circuit Board，印制电路板）的振动测试是一个重要的环节。振动测试旨在评估PCB板在使用过程中的可靠性和稳定性，以保证其能够正常工作并长时间服役。本文将探讨PCB板振动测试的标准和相关内容。

PCB板振动测试的重要性

振动是指物体在固定点周围作往复运动的现象。在实际应用中，许多电子设备都会受到外部环境的振动影响，如机械振动、音波振动等。这些振动可能会对PCB板的连接可靠性、电子元件的性能和结构的稳定性带来潜在影响。因此，振动测试是必要的，以评估PCB板的可靠性，预测其在实际使用中的寿命。

PCB板振动测试标准的意义

1. 标准化：制定统一的振动测试标准可以确保测试结果的一致性和可比性，方便不同厂家和实验室之间的比较和交流。

2. 产品优化：通过振动测试可以发现PCB板在特定振动条件下的弱点和不足，从而改进产品设计和制造工艺，提高产品质量和可靠性。

3. 技术创新：振动测试标准的制定促进了相关技术的发展与创新，为电子设备制造行业提供了技术支持和参考。

4. 保证安全性：振动测试标准的制定可帮助制造商降低产品故障率，确保其在正常使用过程中不会产生危险。

PCB板振动测试标准的内容和要求

1. 振动测试方法

振动测试一般采用模拟实际使用条件下的振动环境，可以通过机械振动台或电磁振动台进行。振动测试方法应包括测试设备的选择与设置、振动频率和振动幅度的确定等内容。 1.1 测试设备选择与设置

选择合适的振动测试设备是保证测试结果准确可靠的前提。测试设备的选择应根据被测PCB板的尺寸、重量和测试要求等因素进行。同时，测试设备的设置要符合标准要求，包括台面平整度、振动台支撑方式和振动方式等。

1.2 振动频率和振动幅度确定

振动频率和振动幅度是振动测试中的重要参数，应根据PCB板的应用场景和使用条件进行确定。常用的振动频率范围为5 Hz至2000 Hz，振动幅度一般用加速度（m/s^2）或位移（mm）表示。

参照机械振动国家标准对于没有明确给出振动标准的转动机械轴承振动应控制在下表范围内：

内容

名称 转速(rpm)

3000rpm 1500rpm 1000rpm 750 rpm

电机类 ≦50μm ≦85μm ≦100μm ≦120μm

泵 类 ≦50μm ≦80μm ≦100μm ≦120μm

参照《中华人民共和国机械行业标准JB/T-1999 泵的振动测量与评价方法》，对于没有明确给出振动标准的转动机械的瓦振应控制在下表范围内（单位mm/s）：

第一类 第二类 第三类 第四类

类别判定标准如下：

注: 以上标准中所有振动监测参数，对于可以直接测量轴振的，应以振幅值为判断标准，对于测量瓦振的，应以振速值（振动烈度）为判断标准。

中心高

转速

类别 mm

≤225 ＞225~550 ＞550

rpm

第一类 ≤1800 ≤1000 -

第二类 1800~4500 1000~1800 600~1500

第三类 4500~12000 1800~4500 1500~3600

第四类 4500~12000 3600~12000

机械设备振动监测参数及标准

一、 振动诊断标准的制定依据

1、振动诊断标准的参数类型

通常，我们用来描述振动的参数有三个：位移、速度、加速度。一般情况下，低频振动采用位移，中频振动采用速度，高频振动采用加速度。

诊断参数在选择时主要应根据检测目的而选择。如需要关注的是设备零部件的位置精度或变形引起的破坏时、应选择振动位移的峰值，因为峰值反映的是位置变化的极限值；如需关注的是惯性力造成的影响时，则应选择加速度，因为加速度与惯性力成正比；如关注的是零件的疲劳破坏则应选择振动速度的均方根值，因为疲劳寿命主要取决于零件的变形能量与载荷的循环速度，振动速度的均方根值正好是它们的反映。

2、振动诊断标准的理论依据

各种旋转机械的振动源主要来自设计制造、安装调试、运行维修中的一些缺陷和环境影响。振动的存在必然引起结构损伤及材料疲劳。这种损伤多属于动力学的振动疲劳。它在相当短的时间产生，并迅速发展扩大，因此，我们应十分重视振动引起的疲劳破坏。

美国的齿轮制造协会（AGMA）曾对滚动轴承提出了一条机械发生振动时的预防损伤曲线，如下图所示。

图中可见，在低频区（10Hz以下），是以位移作为振动标准，中频（10~1000Hz）是以速度作为振动标准，而在高频区（1KHz以上）则以加速度作为振动标准。

理论证明，振动部件的疲劳与振动速度成正比，而振动所产生的能量与振动的平方成正比。由于能量传递的结果造成了磨损好其他缺陷，因此，在振动诊断判定标准中，是以速度为准比较适宜。

而对于低频振动，，主要应考虑由于位移造成的破坏，其实质是疲劳强度的破坏，而非能量性的破坏。但对于1KHz以上的高频振动，则主要考虑冲击脉冲以及原件共振的影响。

3、振动诊断标准的分类 位移恒定 一定的速度 加速度恒定 根据标准制定方法的不同，振动诊断标准通常分为三类。

1）绝对判断标准

它是根据对某类设备长期使用、观察、维修与测试后的经验总结，并在规定了正确的方法后制定的，在使用时必须掌握标准的适用范围和测定方法。目前应用较广的振动标准有：

电池包振动测试标准

本标准规定了电池包振动测试的各项要求，以确保电池包在振动环境下的性能和安全性。

1. 振动频率范围

振动测试应采用一定的振动频率范围。通常情况下，振动频率范围为5-500Hz。在这个频率范围内，可以模拟电池包在实际使用过程中可能遇到的各种振动情况。

2. 振动强度

振动强度是衡量振动力大小的参数。在进行振动测试时，需要根据电池包的规格和实际使用环境来确定适当的振动强度。通常情况下，振动强度以加速度表示，范围为0.5-20g（g为重力加速度）。

3. 振动时间

振动时间是指振动测试持续的时间。电池包的振动测试时间应根据产品规格和使用要求来确定。通常情况下，振动时间不少于2小时。

4. 温度范围

在进行振动测试时，应控制测试环境的温度。温度范围通常为0-50℃，以模拟电池包在实际使用中的温度变化。

5. 电源电压

在进行振动测试时，应保持电源电压的稳定。通常情况下，电源电压应在规定范围内，以保证电池包的正常工作。

6. 电池状态

在进行振动测试前，应对电池包进行充放电处理，以保证电池包处于正常工作状态。同时，在测试过程中应随时检查电池包的电量状态，确保其正常工作。

7. 测试环境

在进行振动测试时，应确保测试环境安静、无尘、无湿气，以避免对测试结果产生影响。同时，测试环境中应配备必要的保护措施，以确保操作人员的安全。 8. 安全性能

在进行振动测试前，应对电池包进行安全性能检查。例如，电池包应无破损、无泄漏等现象，并应符合相关安全标准的要求。在测试过程中，应密切关注电池包的状态和变化情况，以确保其安全性能。如有异常情况发生，应立即停止测试并采取相应的处理措施。