高加速度设计


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我正在研究为机器人应用程序设计的电路板,该电路板将很快旋转,并且想知道是否需要考虑任何特殊的东西。它将处于6000rpm的范围内,板的边缘距中心50mm。这大约是2000g的恒定加速度,而冲击力是它的几倍。如果我将板子减震,那会减少突然的加速度,但不会减小旋转的加速度。

与正常的PCB设计有什么不同?通孔是否比表面安装更好?我应该以哪种方式定向该板,以使加速度平行于该板(最好)或垂直于该板?我应该以哪种方式定向组件?保形涂层或灌封是个好主意吗?无论是出于可修复性还是由于重量,我都不希望这样做。在什么类型的加速度下,组件内部本身会开始破裂?

另外,也许这是问这个问题的错误地方,但是在这种环境下锂聚合物袋装电池的最佳方向是什么?


我发现这个问题很有帮助,尽管它与突然的冲击有关,而不是与持续加速有关,并且不能回答许多问题。
ahalekelly 2014年

动量分量越少越好。确保您的基材没有弯曲。UMD的CALCE calce.umd.edu是一个有关电子测试及更多内容的整个部门!
HL-SDK

我知道我大学的研究项目几乎完全使用柔性PCB来应对此类高应力情况;主要是因为质量更轻,对引线弯曲的柔韧性更好。
user36129 2014年

仅将必须的零件安装在板上。垂直线圈可以形成一个替代电池的变压器。
Optionparty 2014年

Answers:


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我能给您的最好建议是沿中心线放置重物。这也适用于您可能使用的xtal振荡器。您可能还需要确保所使用的元素的质量在旋转中心线附近保持平衡,否则可能会遇到一些剧烈的振动。

对于小/低质量的SMT组件,表面安装很好,但是可能值得考虑使用胶水增加额外的粘合力-当然不要太多,因为胶水很重。

超过10,000克时,我们倾向于固定电子设备,多年来运达20,000克以上的工作没有问题。连接器(板间PCB板)可能有点片状,因此请使用带有转针和多叶触点(至少三个)的连接器。

美国有一家名为Statek的公司,制造高G xtals-并不便宜,但是如果您想放心,我会考虑使用它们。另外,请看一下凌力尔特公司的硅振荡器阵列-它们还不错(除了电子外,没有其他活动部件)-我最近在整个温度范围内测试了一个,并且在60℃范围内保持在10 ppm / degC之内。

我从来不知道芯片上的内部导线会失效。我们总是尝试确保加速度将组件推到PCB上,但有时这是不可行的,然后我们将其装满。我相信,在6000g的重量下,您应该可以不灌封。

另外,值得对成品进行旋转测试,以检查振动和任何错误。我们使用所有套件进行此操作。振动就像轮胎钳工一样固定-重量较小不是首选,因此我们通常从外壳上钻出少量金属。


关于XTAL的观点很有趣。如果足够快地旋转(或以其他方式加速),晶体是否存在可测量的物理变形?如果是这样,它将如何影响压电行为-频率,幅度,相位,占空比的变化?
标记2014年

带智能保险丝的火炮弹可承受30,000+ g的炮弹。“ RADAR”保险丝可以追溯到电子管时代。随着时间的流逝,振动(物理学上的混蛋-加速度da / dt的导数)是一个更大的问题。来自da / dt的瞬时作用力可能非常疯狂。#andy aka你在做什么:-)
C. Towne Springer

@ C.TowneSpringer-遥测监视模块,可在旋转机器上运行,例如在测试喷气发动机时。许多应变计输入和热电偶输入。全部数字化并以惊人的高数据速率从转子传输出去!
安迪(aka Andy)2014年

@Andyaka非常酷。过去,我在波音公司工作了一段时间。所有的测试线都是橙色的-因此我认为它没有落伍。也是很长的蓝宝石光导管,用于观察GE引擎的内部。整洁的东西。
C. Towne Springer
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