Механические колебания

Большей надежности устройств на бескорпусных ИМС способствует и малая масса изделий н конструкционных узлов (механические испытания).

Контроль по выходным параметрам; механические испытания; электрические испытания; климатические испытания

У анизотропных материалов, например слоистых пластиков, существенное значение имеет направление, в котором прикладывается нагрузка. Помимо рассмотренных факторов, могут оказывать влияние и другие, например^,усталость материала. Механические испытания имеют своей основной задачей определение механических разрушающих напряжений и возникающих при этом деформаций материала.

Резкое снижение эластичности при тепловом старении у ряда органических материалов во многих случаях является наиболее приемлемым критерием нагревостойкости. Это снижение эластичности и появление хрупкости обычно обнаруживаются значительно раньше, чем ухудшение электроизоляционных свойств. Для более резкого выявления картины старения иногда рекомендуется увлажнять образцы после воздействия на них повышенной температуры. При ускоренном определении нагревостойкости лаков и смол механические испытания, как правило, оказываются более чувствительными, чем электрические.

и число образцов пластмасс выбираются Ё соответствии с указаниями стандартов. После воздействия реагента образцы промывают и обтирают. Для испытаний выбирают одну или две наиболее важные механические характеристики из следующих: прочность на растяжение, на статический изгиб, на ударный изгиб, твердость, относительное удлинение при разрыве и механическое напряжение при изгибе, вызывающее прогиб, равный 1,5-кратной толщине образца. Механические испытания производят согласно стандартам. Относительные изменения механических показателей могут быть положены в основу подразделения пластмасс на три группы по устойчивости механических свойств (табл. 10-1).

Механические испытания 148 Мост переменного тока высоковольтный 54

Механические испытания заключаются в испытании ИМС на виброустойчивость, вибропрочность, ударную прочность, воздействие линейных нагрузок.

Испытания на воздействие механических нагрузок проводят при жестком креплении ИМС к платформам испытательных стендов, чтобы воздействие нагрузки передавалось испытываемым ИМС с минимальной амортизацией. Обычно механические испытания проводят в двух взаимно перпендикулярных положениях (наиболее опасных для ИМС), указываемых в ТУ.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ МЭ И ИМ

Разрабатываемые и выпускаемые МЭ и ИМ должны выполнять свои функции в условиях и (или) после воздействия механических нагрузок. Способность МЭ и ИМ выполнять свои функции в условиях механического воздействия называется механической устойчивостью, а после воздействия — механичеср ой прочностью изделий. Для определения работоспособности изделий в условиях и (или) после воздействия механических нагрузок проводятся специальные так называемые механические испытания, во время которых определяют механическую прочность и устойчивость, отсутствие резонансных частот в пределах спектра час-тэт действующей вибрации, проверяют, не образуется ли кратковременных или постоянных коротких замыкайте и обрывов в изделии, а также других явлений, которые могут привести к его выходу из строя.

Механические испытания проводят при воздействии ускорения в трех взаимно перпендикулярных направлениях для вибрационных нагрузок и в шести направлениях относительно трех осей для ударных и линейных" нагрузок. 174

Подвижная часть прибора вместе с пружиной образует обладающую массой и упругостью механическую систему, в которой, следовательно, возможны механические колебания. Поэтому при изменении измеряемой величины новое положение равновесия у подвижной части прибора получается не сразу, а в большинстве случаев после нескольких

ванными элементами на 2 ... 4 с погружается в расплавленный припой на глубину 0,4 ... 0,6 ее толщины, что приводит к капиллярному течению припоя и заполнению им монтажных отверстий ( 7.8,а). Одновременное воздействие температуры на всю поверхность платы приводит к ее перегреву и термоудару Это вызывает повышенное коробление ПП, что ограничивает их максимальный размер 150 мм с соотношением сторон 1 : 2. Чтобы ограничить зону действия припоя, на плату с монтажной стороны наносят специальную защитную маску (бумажную, эпоксидную), в которой предусмотрены отверстия под контактные площадки. С этой же целью температуру пайки выбирают более низкой, что также уменьшает потери припоя из-за окисления. Продукты окисления скапливаются на поверхности, и перед каждой пайкой их удаляют металлическим скребком. Частицы растворителя флюса, попавшие в припой, интенсивно испаряются, что приводит к локальным непропаям. Для уменьшения числа непропаянных соединений применяют пайку погружением с наклоном (5 ... 7°) платы ( 7.8,6) или на плату подают механические колебания частотой 50 ... 200 Гц и амплитудой 0,5 .. 1 мм ( 7.8,г).

В теле однородной кварцевой пластины нельзя обнаружить области, соответствующие индуктивности, емкости или сопротивлению. Тем не менее кварцевая пластина выполняет функцию резонатора, т. е. заменяет несколько реактивных элементов и резисторов. В ней возбуждаются резонансные механические колебания за счет о

Подвижная часть прибора вместе с пружиной образует обладающую массой и упругостью механическую систему, в которой, следовательно, возможны механические колебания. Поэтому при изменении измеряемой величины новое положение равновесия у подвижной части прибора получается не сразу, а в большинстве случаев после нескольких

Подвижная часть прибора вместе с пружиной образует обладающую массой и упругостью механическую систему, в которой, следовательно, возможны механические колебания. Поэтому при изменении измеряемой величины новое положение равновесия у подвижной части прибора получается не сразу, а в большинстве случаев после нескольких

При подведении к кварцевой пластинке переменного напряжения она совершает механические колебания, частота которых зависит только от размеров и вида выреза пластинки. Поскольку размеры пластинки постоянны, то и частота колебаний постоянна. Механические колебания кварца в свою очередь вызывают собственные электрические колебания. Когда собственная частота кварца совпадает с частотой приложенного к пластине напряжения, наступает явление резонанса и механические колебания достигают максимального значения. Добротность кварцевого резонатора QKB достигает значений (2 4- 6) 10е, чего невозможно достичь в контуре с сосредоточенными параметрами.

Однако механический резонанс можно использовать в электрических фильтрах для устранения присущих им недостатков. Для этой цели пригодны маленькие металлические пластинки и стержни, совершающие колебания на резонасной частоте. Из таких механических элементов получается миниатюрный механический фильтр, способный отлично фильтровать механические колебания. Для фильтрации же электрических сигналов их сначала преобразуют в механические колебания, которые и подают на вход механического фильтра. На выходе этого фильтра очищенные от помех механические колебания вновь преобразуют в электрический сигнал. Описанные устройства, называемые электромеханическими фильтрами, применяются сейчас во многих радиотехнических изделиях.

Ультразвуком называют упругие механические колебания, частоты которых находятся в пределах 15-Ю3 -н 4-Ю9 гц в жидкостях и до 4-Ю10 ец в твердых телах кристаллического строения. Скорость распространения ультразвуковых волн в газах составляет сотни метров в секунду, в жидкостях она несколько выше и в твердых телах достигает нескольких тысяч метров в секунду.

Механические резонаторы имеют очень высокую добротность, доходящую до нескольких тысяч, и небольшие габариты. Для сравнения на 7.17 приведены частотные характеристики электрических колебательных контуров и электромеханических фильтров. Чтобы использовать механический резонанс для селекции электрических колебаний, необходимо сначала преобразовать электрические колебания в механические, возбудить ими механический резонатор, а затем отфильтрованные механические колебания преобразовать в электрические. Структурная схема ЭМФ представлена на 7.18, а.

Если пьезопластинку поместить между металлическими обкладками и подать на обкладки переменное напряжение, то пластинка начнет совершать механические колебания. На поверхностях пластинки возникнут электрические заряды и во внешней цепи потечет ток. При совпадении частоты переменного напряжения и частоты собственных колебаний пластинки возникает механический резонанс; амплитуда колебаний достигнет максимума и ток во внешней цепи будет максимальным. Таким образом, механический резонанс в кварцевой пластине подобен резонансу напряжений в последовательном колебательном контуре.

На 17-37, а изображен диэлектрический фильтр. Два сегнетоэлектри-ческих конденсатора склеены вместе и 17-37. Диэлектрический фильтр: образуют сплошную электромеханиче- а — устройство фильтра; б — харак-скую колебательную систему. Входной теристики фильтра гармонический сигнал (Увх создает механические колебания системы за счет обратного пьезоэлектрического эффекта, Между зажимами а—b второго конденсатора при этом возникает напряжение ?/вых за счет прямого пьезоэффекта. Чем ближе будет частота входного сигнала к собственной (резонансной) частоте /оез механических колебаний системы, тем больше будут амплитуда этих колебаний и значение ?/вых. На 17-37, б Показана зависимость коэффициента передачи по напряжению k = Usm/UBK от частоты входного сигнала. Параметр К = d^, где коэффициенты прямого и обратного