【电子行业标准(SJ)】 电子设备危险频率检测方法

中华人民共和国电子工业行业标准SJ/T10163-91
电子设备危险频率检测方法
1991-04-02发布
1991-07-01实施
中华人民共和国机械电子工业部发布中华人民共和国电子工业行业标准电子设备危险频率检测方法
Critical frquency mesurementmethods for electronic equipments1主题内容与适用范围
1.1主题内容免费标准bzxz.net
本标准规定了电子设备危险频率的检测方法。1.2适用范围
SJ/T10163-91
本标准适用于电子设备危险频率的检测。它是制定电子设备技术条件或产品标准等有关文件相应部分的基础，为电子设备结构设计和隔振设计提供依据。引用标准
下列标准的有效版本，在本标准规定的范围内，构成本标准的-一部分。GB2298
GB2421
GB2422
机械振动、冲击名词术语
电工电子产品基本环境试验规程：名词术语
电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程试验Ea：冲击试验方法电工电子产品基本环境试验规程试验Fc：振动(正弦)试验方法GB2423.10
GB2423.11
SJ2555
3术语
电工电子产品基本环境试验规程试验Fd：宽带随机振动试验电工电于产品基本环境试验规程振动（正弦）试验导则电子设备隔振器设计与应用技术导则除GB2298、GB2422、GB2123.10、GB2423.11和SJ2555等标准中规定的名词术语外，本标准给出以下术语定义：
3.1危险频率criticalfrequency特别能引起产品失效的频率，可具体化为：a.在规定振级下，使受试设备出现故障、性能超差或失灵的振动频率；b.受试设备的谐振频率。
3.2安装谐振频率mountedresonancefrequency是指设备安装后的第一阶共振频率。中华人民共和国机械电子工业部1991-04-02批准1991-07-01实施
3.3激振点excitationpoint
SJ/T10163-91
受试设备上，振动力的输入点。一般是指受试设备与振动台或激振器的传力杆（或插入力传感器的连接点，或力键的敲击点。4有关规定
4.1测量系统要求
4.1.1传感器
检测用传感器的幅值线性度应小于5%。传感器的横向灵敏度比应小于5%。传感器的安装谐振频率应高于受试设备检测频率范围上限的三倍。安装传感器所造成的总附加质量应小于受试设备质量的1/50。传感器的灵敏度、频率响应、幅值线性度及有关环境性能参数应按有关的规程进行标定。4.1.2测量系统频率响应
整个测量系统（包括传感器、二次仪表和分析、记录设备）频响曲线上，下降3dB的两点之间的频率范围，应能覆盖受试设备的全部检测频率。4.1.3测量系统校准
检测所用的仪器应当经过计量部门的检验，整个测量系统在使用之前应进行系统校准。4.2受试设备安装
4.2.1受试设备应尽可能在实际安装状态下，利用激振器或敲击锤进行激振。当用振动台激振时，应按实际的安装方式直接或借助于夹具，将受试设备紧固在振动台台面上。所有连接件对受试设备的限制必须和正带固定时的约策相同。4.2.2使用中带有减振装置的设备，一般应带上减振器进行试验。另有规定者除外。4.2.3力传感器或控制传感器应刚性牢固地安装于受试设备与台面或夹具的固定点上，或尽量靠近它。测量响应的传感器应刚性牢固地安装在受试设备上振动响应较大的位置4.3激振点、测量点与控制点
4.3.1激振点
激振点应选在受试设备的实际受力点处或环境振动的输入点，激振力应能通过该点激起所要求检测的各危险频率振动。4.3.2测量点
测量点应选在激振信号与响应信号的检测点。激振信号的测量点应选在激振点处，或尽量靠近它。响应信号的测基点应选在受试设备的响应较大点，这些测点不应对称分布。4.3.3控制点
控制点是指从测量点中选出来作为控制受试设备运动或验证试验要求的点。应以多个测量点信号的平均值作为控制信号，也可以指定其中某一点作为控制点。4.4受试方法
除非有关标准另有规定，应分别对受试设备三个互相垂直的每一轴向进行危险频率检测。5危险频率的正弦法检测
5.1检测装置
正弦扫频法检测装置由力和加速度传感器、前置放大器、跟踪滤波器、正弦信号发生器、功-2
SJ/T10163--91
率放大器、激振器(或振动台)和记录仪等设备组成。5.2振动参数容差
5.2.1正弦激励
在整个检测频率范围内，控制点上测得的振动量值容差为：加速度量值
位移量值
振动频率
危险频率
土2%，低于25Hz，为士0.5Hz
±0.5%或±0.5Hz，二者取较大者。在进行宽带正弦扫频激振时，允许个别点超出规定容差。5.2.2扫频分析系统
5.2.2.1等带宽分析仪
滤波器带宽：
20Hz～200Hz之间，最大带宽B=25Hz200Hz～1000Hz之间，最大带宽B=50Hz1000Hz～2000Hz之间，最大带宽B=100Hz分析仪平均时间：
T =2RC≥1(S)
其中，RC为分析仪的时间常数，单位为秒。分析仪扫频速率(线性）：
两者取其中较小者。
5.2.2.2等百分比带宽分析仪
滤波器带宽：
(Hz/s）
(Hz/s)
B= Pfe(Hz)
式中，P≤0.1，J为分析仪中心频率，单位为赫芝。分析仪平均时间：
分析仪扫频率(对数）
取其中较小者。
5.2.2.3数学扫频分析仪
SJ/T10163--91
Pfe(Hz/s)
S = (f)(Hz/s)
分析带宽不大于10Hz，该系统所提供的分析精度应与本标准5.2.2.2的要求相当。5.3试验量值
按GB2423.10和GB2424.7中规定的严酷等级作为正弦试验量值的上限，试验量值的下限应使各响应测量点加速度幅值的平均值不低于1.4m/s。结合测量系统的动态范围、测量精度、频率分辨率，确定具体的试验量值。正弦法模拟工况检测的试验量值，应与实际工况相同，或取试验量值的上限。正弦法超荷检测的幅值，应比规定的严酷等级高出10%。正弦扫频检测的频率范围，应能包含要求检测的各危险频率。5.4正弦扫频法检测谐振频率
检测装置的配置应按本标准5.1的规定，受试设备的安装应符合本标准4.2，在本标准5.3规定的试验量值范围内，取合适的振动量值，对受试设备进行正弦扫频激振。正弦扫频速率小于或等于1倍频程/分，由低频到高频，再由高频到低频作为一次扫频。按GB2298的有关定义，从受试设备的频率响应曲线中，确定谐振频率。5.5正弦法模拟工况检测
正弦法模拟工况检测是为了确定正弦激振或实际工况下受试设备的危险频率。在实际工况下，或用振动台以规定的正弦试验幅值的上限、频范和持续时间对受试设备进行激振，根据受试设备的工作性能，按本标准3.1的定义，判断危险频率。5.6正弦法超荷检测
根据本标准5.4的检测结果，在未出现谐振频率的检测频段内，按本标准5.3规定的量值对受试设备进行超荷正弦试验，根据受试设备在不同频率下的工作性能，按本标准3.1的定义确定危险频率。
6危险频率的随机法检测
6.1检测装置
随机法检测装置由加速度传感器、力传感器、前置放大器、随机信号发生器、功率放大器、激振器（或振动台）、分析仪和记录设备组成。6.2振动参数容差
6.2.1随机激励
当用窄带分析仪测量激励自功率谱密度时，控制点的测量功率谱密度与规定的功率谱密度相差不得超过士3dB。在500～2000Hz的频率范围内，允许容差为6dB，但累计带宽不得大于试验频率范围的5%。
6.2.2窄带分析仪
SJ/T10163—91
窄带分析仪的功率谱密度测量应满足BT大于50，B、T分别为分析仪的带宽和平均时间。对各种分析频段，具体规定如下：10Hz～200Hz之间，最大带宽B=25Hz200Hz～1000Hz之间，最大带宽B=50Hz1000Hz～2000Hz之间，最大带宽B=100Hz当分析谐振频率附近的响应曲线尖峰时，分析带宽应小于10Hz。6.2.3数字频谱分析仪
数字频谱分析仪的乃奎斯特频率f。应取为：fe>fmx(Hz)
其中，fmx是受试设备所要求的最高检测频率。采样频率一般取为2.56fmas。采样时间间隔应取为：
FFT块的大小，一般取为1024或512。在功率谱分析中，平均次数一般取为10～50次。6.3试验量值
根据受试设备所属环境类别，按规定的严酷等级作为危险频率检测试验量值的上限。试验量值的下限应使各响应测量点有效值的均方根值不低于1m/s2，结合测量分析系统的性能，确定合适的试验量值。
在用随机法检测谐振频率时，采用白噪声信号激振，要求激励信号的自功率谱密度在受试设备的检测频率范围内，满足本标准6.2所规定的容差要求。在随机模拟工况检测中，应尽量采用实际工况的量值。当以人工激振来模拟工况振动时，随机激励的总有效值应与实际振动相等。激励信号的自功率谱密度与GB2423.11中规定的频谱差别应满足本标准6.2的要求。在随机超荷检测中，相应带宽内激励的总有效值应比受试设备环境试验所规定的严酷等级高出10%。
6.4随机法检测谐振频率
检测装置的配置按本标准6.1，受试设备安装应符合本标准6.2。按6.3所规定的试验量值对受试设备进行随机激振，并进行采样、分析。在检测频率范围内，求取各响应测点响应谱（或频率响应函数)的平均值，得到平均谱或平均频响函数。根据GB2298的有关定义，确定受试设备的谐振频率。6.5随机模拟工况检测
随机模拟工况检测是为了检验受试设备在实际随机振动环境下，是否存在危险频率。在实际工况下，或用振动台以本标准6.3和6.2所规定的检测量值与容差，对受试设备进行激振。激振信号宜采用重放设备的实际工况振动信号。根据受试设备的工作特性，按本标准3.1的定义判断是否存在危险频率。该方法适用于工作在随机振动工况下的受试设备。6.6随机超荷检测
SJ/T10163----91
随机超荷检测是为了检验受试设备在短时间超荷工作条件下，是否存在危险频率。按本标准中6.2和6.3所规定的容差与量值要求，对受试设备进行超荷随机试验。根据受试设备的工作特性，按本标准3.1的定义判断是否存在危险频率。该方法适用于工作在随机工况下的设备。7危险频率的脉冲法检测
7.1检测装置
脉冲法检测装置由加速度传感器、力传感器与敲击锤、前置放大器、分析仪与记录设备组成。
振动参数容差
敲击锤上力传感器信号的自功率谱密度与白噪声信号的功率谱密度之差，在500Hz之内不得超过士3dB，在500Hz到2000Hz的频率范围内，允许容差为一6dB。脉冲检测法对数字式频谱分析仪的容差要求，与本标准6.2.3的规定相同。7.3试验量值
在采用脉冲法检测谐振频率时，以受试设备的冲击环境试验严酷等级为试验量值的上限。试验量值的下限应使各响应测量点加速度峰值的平均值不低于3m/s。再结合测量分析设备的特性，确定合适的试验量值。脉冲法模拟工况检测的量值应尽可能与实际工况相同。试验量值的上限为GB2423.5中规定的受试设备的冲击环境试验的严酷等级。7.4脉冲法检测谐振频率
按本标准7.1的规定，配置检测装置。按本标准4.2的规定安装受试设备。选择合适的手锤重量，在本标准7.3规定的量值范围内调节力脉冲的强度，应能激起受试设备在检测频率范围内的各阶振动。选择适当的锤帽材料，以控制力脉冲的宽度，使力信号的自功率谱密度在检测频率范围内符合本标准7.2的容差要求。
对受试设备进行敲击激励，并采集响应与力信号送数字频谱分析仪进行分析。根据各响应测量点的平均响应谱或平均频响函数，确定谐振频率。7.5脉冲法模拟工况检测
该方法是为了检验受试设备在实际的冲击环境条件下，是否存在危险频率。在冲击工况下，或采用冲击试验装置，按本标准7.3及7.2所规定的量值与容差，对受试设备进行冲击试验。根据受试设备的工作性能，按本标准3.1判断是否存在危险频率。该方法适用于工作在冲击环境下的设备。8检测程序
8.1一般准备
本检测方法的检测程序包括一般准备、初始检测（谐振频率检测）、条件检测（工况检测与超荷检测)、以及最后检测。
8.1.1根据环境类别选定检测方法。8.1.2按本标准4.1的规定，确定相应的检测系统。8.1.3按有关规定对受试设备的外观、结构进行检查，确定受试设备是否符合要求。6
SJ/T10163--91
8.1.4按有关规定，对受试设备进行性能检查，确定受试设备是否符合要求。8.1.5若受试设备的外观、结构和性能均符合要求，则可进行危险频率的检测。若不符合要求，则应在修理后重新执行8.1.4和8.1.5项程序。8.1.6按本标准4.2、4.3的规定，确定激振点、测量点和控制点位置并安装受试设备与传感器。
8.2谐振频率检测
根据本标准8.1.1所选定的检测方法，按以下对应项目进行谐振频率检测8.2.1按本标准5.4进行电子设备谐振频率的正弦扫频法检测。8.2.2按本标准6.4进行电子设备谐振频率的随机法检测。8.2.3按本标准7.4进行电子设备谐振频率的脉冲法检测。8.3危险频率的模拟工况检测
根据本标准8.1.1所选定的模拟工况检测方法，按以下对应项目进行危险频率的模拟工况检测。
8.3.1按本标准6.5进行随机法模拟工况检测。若判定受试设备存在危险频率，按5.5规定，采用振动台进行正弦扫频试验，确定危险频率的大小。8.3.2按本标准7.5进行危险频率的脉冲法模拟工况检测。若判定受试设备存在危险频率，按5.5规定，采用振动台进行正弦扫频试验，确定危险频率的大小。8.3.3按本标准5.5进行危险频率的正弦法模拟工况检测。8.4危险频率的超荷检测
根据本标准8.1.1选定的方法，按以下对应项目进行危险频率的超荷检测。8.4.1按本标准6.6进行随机法超荷检测。若判定受试设备存在危险频率，按5.6确定危险频率的大小。
8.4.2按本标准5.6进行正弦法超荷检测。8.5最后检查
按规定条件，对受试设备进行外观检查及机械、电性能检查附加说明：
本标准由东南大学、机械电子部电子标准化研究所负责起草。本标准主要起草人：汪凤泉、朱正华、季婺、颜肖龙、尹寿宝。7
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。