随着电子技术及汽车制造业的快速发展,电子元器件在整车部件中所占的比重越来越多,其性能的好坏对整车质量的影响不言而喻。车辆在实际的路面行驶过程中,电子元器件长时间工作于振动环境中,其使用寿命和可靠性会受到一定的影响,从而对车辆的行驶安全性构成威胁。因此,在汽车的研发生产过程中,需要通过路谱试验对电子元器件在行驶过程中的可靠性进行验证分析。
VENZO 880振控的长时波形复现模块,可导入多种格式的路谱时域波形,通过振动台模拟复现车辆在实际行驶过程中经受的振动环境。这种试验方式不受环境因素的影响,而且可以显著地缩短试验周期,同时具备安全性好、节能环保、控制精度高等优势。
PART 1 路谱时域波形复现试验的流程
路谱时域波形复现试验分为两个流程:路谱时域信号的处理,路谱时域信号的复现。
√ 路谱时域信号的处理
路谱时域信号文件的格式有很多种,常见的有Excel文件,文本文件,数据记录文件,RPC文件等。这些文件一般在需要在“信号编辑器”中进行预处理,如高通滤波,去直流等,然后生成符合振动试验要求的路谱文件。
具体步骤如下:
1)打开“信号编辑器”。
2)导入需要在振动台上复现的路谱数据。
3)路谱采集过程中,过渡路面产生的振动幅值和能量都很小,对元器件的疲劳损伤的贡献很小,如果试验允许,可以通过“删除”功能将这些过渡路面的信号删除。
在需删除的首尾处添加两个单光标,右键点击“删除”即可。
4)查看左侧的“信号信息”,核对是否满足振动台的额定指标。
5)如不符合振动台指标,可通过补偿设置进行调整,一般添加“高通滤波”即可。
6)滤波后的路谱数据
7)保存处理后的时域波形,生成新的长时波形文件(后缀为.ltf)。
√ 路谱时域信号的复现
1)打开长时波形复现模块。
2)“试验编辑--波形”中,导入路谱时域波形文件。可通过选择“采样点数”调整帧时间,帧时间一般不大于1s。如信号量级较小,可适当增大帧时间。
3)“试验编辑--计划表”中,可设置波形文件的循环次数或运行时间。
4)“控制参数”中,设置控制频率范围,上限频率和自谱密度窗格的上限频率一致,下限频率可参考振动台的下限指标和路谱文件的能量分布。
5)设置好传感器参数,确保硬件连接正确,即可开启路谱波形复现试验。
PART 2 路谱时域波形复现试验的控制原理
长时波形复现基于时域信号和自功率谱信号的双重控制,可以对长时间的路谱进行精确、实时的控制。试验均衡阶段,软件不断测量更新系统传递函数,并在计划表试验开始时根据时域信号生成对应的驱动电压信号。正式试验过程中,软件根据控制的波形响应,不断调整驱动信号,以保证精确实时的控制。
PART 3 路谱时域波形复现试验的特点
为了用户更好地实现路谱试验,VENZO 880控制软件力求对试验流程的每个细节做到全面精准:
√ 丰富的可处理路谱数据类型
信号编辑器最大化支持路谱数据的格式,包括EXCEL文件,二进制,UFF二进制,UFF文本,文本(X-Y),文本(Y),CSV文件,波形文件(.ltf),数据记录文件(.vrec),声音文件(.wav),RPC文件(.rsp;.tim)等。
√ 支持多输入通道路谱数据
信号编辑器可直接导入多输入通道的路谱数据,在弹出的界面中可自由选择通道数据。如图为导入csv格式和rsp格式的多输入通道路谱数据文件时的选择界面。
√ 路谱数据自功率谱分析
信号编辑器中,用户可对路谱数据的频域能量分布进行分析,同时可导出相应的APSD曲线作为随机试验的参考依据或作为数据分析的结果。
√ 控制和凹槽范围
长时波形复现模块中,可设置控制频率范围,保证精确的自功率谱密度控制;凹槽频率范围的设置,可保证固定频段内的信号能量基本为0,如图为100-150Hz范围内进行了凹槽处理。
√ 高采样频率
长时波形复现中,路谱数据文件的采样频率可达51.2kHz,同时采样点数可设256-8192,最大程度地满足用户不同路谱试验的需求。
√ 安全性能
长时波形复现模块中,为保证试验的安全性,配置了系统增益限制、通道峰值中断/过程中断、最大驱动电压限制、通道增益丢失检查、通道信噪比检查等。