vibration mikrocontroller und cpu

Elektronik - Schwingung von Bauteilen

Das Verständnis und die Kontrolle des dynamischen Verhaltens von Bauteilen, Komponenten, Leiterplatten und Baugruppen ist entscheidend für ein performantes und gleichzeitig qualitativ hochwertiges, sicheres und robustes Produkt. Bei Vibrationstests werden beispielsweise mittels eines Shakers angeregte Bauteile mit einem Optomet Laser Doppler Vibrometer untersucht. Dies erlaubt den Herstellern, potentielle Schwachstellen frühzeitig im Entwicklungsprozess zu identifizieren und die Ausfallsicherheit ihrer Produkte zu erhöhen. Aber auch Eigenschwingungen können ermittelt werden, um beispielsweise störende Geräuschquellen zu identifizieren und diese dann konstruktiv zu dämpfen oder eliminieren. 

Haushaltsgeräte und Elektrowerkzeuge

Jeder Haushalt besitzt eine Vielzahl von elektrischen Geräten wie Handrührgeräte oder Bohrmaschinen. Neben einem guten Endergebnis und einer einfachen Handhabung spielt das „Benutzergefühl“ während der Anwendung eine große Rolle bei der letztendlichen Kaufentscheidung. Übertragen sich zu viele Vibrationen mit hohen Amplituden beispielsweise über den Griff auf die Hand des Benutzers, hinterlässt das ein negatives Gefühl bei der Anwendung. Käufer könnten sich aus diesem Grund für ein Konkurrenzprodukt entscheiden.

Insbesondere für professionelle Nutzer von rotierend oder schlagend arbeitenden Handmaschinen spielen ergonomische und gesundheitliche Kriterien eine sehr wichtige Rolle. Die Maschinenschwingungen werden über die Handinnenfläche und die Finger in Hände und Arme übertragen und verursachen Hand-Arm-Vibrationen. Diese können bei langjähriger Exposition zu chronischen Beschwerden bzw. Erkrankungen führen, wie etwa dem auch als „Weißfingerkrankheit“ bezeichneten Raynaud-Syndrom.

Scanning Laser Doppler Vibrometer der Firma Optomet sind sehr gut geeignet, die Frequenzen und Amplituden aller relevanten Schwingungen zu erfassen. Dank der fortschrittlichen Infrarot Laser Technologie (SWIR) sind selbst auf rauen und rotierenden Oberflächen wie Sägeblättern, Trenn- oder Schleifscheiben aussagekräftige Schwingungsmessungen möglich. Die Untersuchungen machen die Ausbreitung der Vibrationen auf dem Werkzeug sichtbar und liefern im Zusammenwirken mit Modellrechnungen die notwendigen Hinweise für geeignete konstruktive Veränderungen, wie Dämpfung oder Entkopplung, welche die Vibrationsbelastung für den Anwender verringern können.

Setzen Sie auf Vibrometrie-Lösungen von Optomet und gönnen Sie ihren Kunden ein gutes „Gefühl“.

Praktisches Beispiel

Um elektrische Rasierer effektiver und komfortabler zu gestalten, werden kontaktlose Messungen an einzelnen Klingen sowie am Griff durchgeführt. Auch der Einfluss des Batterieladestandes auf die Bewegung der Klingen über die Haut lässt sich ermitteln. Der Hersteller gewinnt dadurch einen tiefen Einblick in das Betriebsverhalten seines Produktes, kann den Entwicklungsprozess effizienter gestalten und somit die Wettbewerbsfähigkeit seiner Produkte erhöhen.

 

vibration elektrischer rasierer

OLED-Displays

OLED-Displays haben im Vergleich zu LCD-Displays einen deutlich vereinfachten Lagen-Aufbau. Durch den Wegfall von Hintergrundbeleuchtung, Polarisationsfolien, Filtern usw. wird das eigentliche Display so dünn, dass es mit dahinter verbauten Aktoren leicht in Schwingung versetzt werden und so gleichzeitig als Lautsprechermembran dienen kann. Beim Fernsehen bietet dies ein verbessertes Hörerlebnis und beim Smartphone kann das Display durch den Wegfall des Ohrlautsprechers größer werden.

 

 

vibration oled bildschirm

Leiterplatten / PCB

Eine Leiterplatte trägt elektronische Bauteile und verbindet diese über teils mehrschichtige Leitungsebenen miteinander. Ist die Leiterplatte dynamischen Belastungen ausgesetzt, wie beispielsweise in einem Motorsteuergerät, kann dieser mechanische Stress zu Schäden an Bauteilen, an der Leiterplatte oder an den Lötstellen führen, was wiederum den Totalausfall der Elektronik verursachen kann.

Mit scannenden Laser-Doppler-Vibrometern von Optomet sind die Betriebsschwingformen der Leiterplatte und auch der einzelnen Bauteile direkt bestimmbar. Der Hersteller gewinnt dadurch einen tiefen Einblick in das Verhalten seines Produktes und kann durch ein entsprechendes Design kritische Ausfälle vermeiden.   

 

 

vibrationen mikro controller und pcb platte

Qualitätskontrolle

Auch bei der Endkontrolle können Laser Vibrometer eingesetzt werden. Durch das berührungslose Messverfahren der Laser Doppler Vibrometrie können Anwendungsfehler, die bei Kontaktprüfverfahren auftreten können, vermieden werden. So hat etwa ein nicht konstanter Anpressdruck des Messfühlers einen Einfluss auf die Messung. Das wirkt sich aus auf die Entscheidung, ob ein Prüfling die Qualitätskriterien, welche durch die Messunsicherheit konservativ ausgelegt sind, erfüllt oder nicht. Folglich kann die Anzahl der Ausschussware durch ein besseres und exakteres Kontrollverfahren reduziert werden. Die in den SWIR Vibrometern der Firma Optomet eingesetzten Laser haben eine Lebensdauer von mehr als zehn Jahren im Dauerbetrieb (24/7), was die Standzeiten der Produktionslinien und die Wartungskosten reduziert. Problemlos können mehrere Messköpfe an ein einzelnes Vibrometer angeschlossen werden und die einzelnen Kanäle können separat ausgelesen werden.

 

 

Qualitätskontrolle Fließband End of line

Smartphones

Hersteller von Smartphones verbessern Ihre Produkte konsequent und suchen nach neuen innovativen Ideen. Laser Vibrometer von Optomet helfen bei der Entwicklung von Audio, Kamera oder Haptik-Lösungen, bei neuen Ultraschall-Fingerabdruck Sensoren oder dabei das Display auch gleichzeitig als Lautsprecher zu nutzen. In der Fertigung überwachen Optomet Laser Vibrometer im Dauereinsatz Ultraschall-Schweiß- und Bond-Prozesse oder helfen beim Einrichten von Anlagen.

Ebenfalls unerlässlich sind Laser Doppler Vibrometer bei Produkt-Tests. Bevor die Massenfertigung eines Produkts anlaufen kann, müssen strukturelle Schwachstellen zunächst gefunden und beseitigt werden. Optomet Laser Doppler Vibrometer ermöglichen die Identifikation möglicher Schwachstellen und optimieren dadurch potentiellen Ausschuss in der Fertigung.

 

 

vibration smartphone bildschirm

High frequency Scanning Measurements

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