从智能手机、笔记本电脑到车载导航、工业控制器,现代电子产品早已深入我们生活的每一个角落。它们不仅要在安静的办公室中稳定运行,更可能经历:
快递运输中的剧烈颠簸
汽车行驶时的持续震动
工业设备旁的高频抖动
航空飞行中的复杂振动环境
一旦内部元器件松动、焊点开裂、结构断裂,轻则功能失灵,重则引发安全事故。
如何确保电子产品在“动荡”环境中依然可靠?
答案就是:综合环境振动测试。
这是一项模拟真实使用场景的高加速可靠性试验,是电子产品上市前必须通过的“极限挑战”。
一、什么是综合环境振动测试?
综合环境振动测试(Combined Environmental Vibration Test),是指在实验室中,将电子产品置于多轴振动台上,模拟其在运输、安装、运行过程中可能遭遇的各种振动环境,同时可结合温度、湿度等环境因素,评估其结构强度、连接可靠性与功能稳定性。
它不仅是质量控制的关键环节,更是产品可靠性设计的重要验证手段。
📏 常用标准参考:
GB/T 2423.10《电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Fc:振动(正弦)》
GB/T 2423.56《试验Fh:宽带随机振动》
IEC 60068-2-6 / IEC 60068-2-64
MIL-STD-810H(军用标准)
ISTA 3A(物流运输标准)
二、为什么要做振动测试?
1. 暴露设计缺陷
发现PCB板共振频率
检验螺丝、连接器、散热器是否易松动
验证外壳结构强度
2. 预防早期失效
筛除“婴儿期”故障(如虚焊、装配不良)
提高产品出厂后的可靠性
3. 满足行业准入
汽车电子需通过ISO 16750-3振动要求
航空航天、轨道交通产品有严格振动认证
电商平台对高价值电子产品进行抽检
4. 优化包装设计
验证外包装能否有效减振
降低运输破损率
三、振动类型:真实世界的“震动图谱”
振动并非单一模式,而是多种类型的叠加。测试需模拟以下典型振动:

四、测试设备与系统
1. 振动试验系统核心组成
振动台:电磁式,可实现X/Y/Z三轴向振动
功率放大器:驱动振动台
控制器:生成振动谱,实时闭环控制
加速度传感器:贴于产品或夹具上,反馈实际振动量
温湿度箱(可选):实现温度-振动复合试验
2. 夹具设计
定制化夹具确保产品固定牢固
模拟实际安装状态(如车载支架、机架安装)
五、测试流程详解
步骤1:定义测试条件
根据产品用途选择标准(如车载、工业、消费类)
确定振动谱(加速度、频率范围、持续时间)
例如:20–2000 Hz,功率谱密度(PSD)0.04 g²/Hz,Z轴3小时
步骤2:安装产品
将产品固定在振动台夹具上
连接传感器,确保测量点合理(如PCB中心、外壳)
步骤3:功能监测
通电运行,实时监控:
是否死机、重启
屏幕是否闪烁
信号是否中断
传感器数据是否异常
步骤4:执行测试
启动振动程序,控制器自动调节
可分阶段进行:低温+振动、常温+振动、高温+振动
步骤5:试验后检查
目视检查:外壳裂纹、元件脱落
功能测试:是否正常开机、通信、充电
内部检查(必要时):X光检测焊点、显微镜检查PCB


