振动和冲击对电子设备产生的危害

一、振动和冲击对电子设备产生的危害

1．危害

振动和冲击可能使电子设备受到的危害有很多种，此处列出主要的几种:

(1)没有附加紧固零件的插装元器件会从插座中跳出来，并碰到其他元器件造成损坏。

(2)振动引起弹性零件变形，使具有触点的元件(电位器、波段开关、插头插座)可能产生接触不良或完全开路。

(3)指示灯忽暗忽亮。仪表指针的不断抖动，使观察员读数不准，视力疲劳。

(4)零件固有频率与激振频率相同时，会产生共振现象。例如可变电容器片子共振时，使电容量发生周期性变化，振动使调谐电感的铁粉芯移动，引起电感量变化，造成回路失谐，工作状态改变。

(5)导线变形移位，引起分布参数的变化，造成电容、电感的耦合干扰。

(6)锡焊或熔焊处断开。

(7)材料变形，脆性材料破裂。

(8)密封和防潮措施破坏。

(9)螺钉、螺母松开。

2．破坏形式

破坏形式分两种:

(1)强度破坏。设备在某一激振频率作用下产生共振，其振幅越来越大，最后因振动加速度超过设备的极限加速度而破坏;或者由于冲击所产生的冲击力超过了设备的强度极限而使设备破坏。

(2)疲劳破坏。振动加速度或冲击引起的应力虽远远低于材料在静载荷下的强度极限，但由于长期振动或冲击使设备疲劳破坏。

设备破坏的原因，除了零部件的设计、制造和装配质量不合格等以外，主要是在设计整机或零部件时，没有考虑防振和缓冲的措施;或者振动或隔离系统设计不正确所造成的。

3．防护措施

为了减小振动和冲击的影响，保证电子设备在振动和冲击的情况下仍能可靠地工作，常采取以下两个方面的措施:

(1)提高电子设备各元器件及结构件本身的抗振动、冲击的能力。采用各种方法使元器件及结构件有足够的强度与刚度。如图2－30所示。图(a)是改变元器件的安装方式;图(b)是将元器件紧贴印制板，并用环氧树脂贴牢;图(c)是将元器件用固定夹固定;图(d)是用穿心螺钉或固定支架固定大功率穿心电阻;图(e)是用压板螺钉或特制支架，来固定插入式元器件或变压器;图(f)是应用加强筋或弯曲摺边，以增强铸件或钣金件的强度与刚度。

图2－30　各种元器件的安装固定方法

(2)采取隔振措施。隔振措施分两种:一是主动隔振，另一种是被动隔振。

1)主动隔振。见图2－31(a)，振源产生周期变化的力，力幅为U。在振源与支承之间加一弹簧(减振器)，则振源的力U被弹簧吸收，则支承上的力很小，因此支承基本不振动，则安装在支承上所有电子设备都受到了保护。

2)被动隔振。见图2－31(b)，支承有周期性的振动，振幅为A，在支承与电子设备间安一个弹簧(减振器)，则支承的振动被弹簧吸收，故支承的振动基本上不传到电子设备上去，这样也保护了电子设备。汽车在不平坦的路上行驶时，路面的波动造成汽车本身的振动，为了减小汽车振动对电子设备的影响，在电子设备与汽车车架间安装减振器即是被动隔振。

图2－31　主动隔振与被动隔振