王國(guó)杰

摘 要：本文介紹了一種用于PXI外設(shè)模塊振動(dòng)試驗(yàn)的夾具及其使用方法。該夾具可實(shí)現(xiàn)PXI外設(shè)模塊的精密定位及可靠裝夾，解決了PXI外設(shè)模塊振動(dòng)試驗(yàn)必須借助PXI機(jī)箱的難題，既保證了PXI外設(shè)模塊振動(dòng)試驗(yàn)的可靠性，又有效降低了振動(dòng)試驗(yàn)的成本。

1.引言

PXI總線系統(tǒng)平臺(tái)主要由一個(gè)機(jī)箱、一個(gè)PXI背板（backplane）、系統(tǒng)控制器（System controller module）以及PXI外設(shè)模塊（Peripheral modules）組成。隨著PXI總線系統(tǒng)在測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用與推廣，PXI外設(shè)模塊的種類日趨多樣化，形成了一系列獨(dú)立開發(fā)的產(chǎn)品。振動(dòng)試驗(yàn)是PXI外設(shè)模塊環(huán)境試驗(yàn)的重要測(cè)試項(xiàng)目。目前PXI外設(shè)模塊振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，需要借助PXI專用機(jī)箱，由于振動(dòng)試驗(yàn)屬于破壞性試驗(yàn)，對(duì)PXI專用機(jī)箱有一定的損傷，多次振動(dòng)后PXI專用機(jī)箱會(huì)由于振動(dòng)造成損壞，造成振動(dòng)試驗(yàn)成本較高。

本論文針對(duì)PXI外設(shè)模塊振動(dòng)試驗(yàn)存在的問題，研制了一種夾具，可用于PXI外設(shè)模塊振動(dòng)試驗(yàn)。

2. PXI外設(shè)模塊及其振動(dòng)試驗(yàn)現(xiàn)狀分析

2.1 PXI外設(shè)模塊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

PXI外設(shè)模塊由面板、轉(zhuǎn)接塊、電路控制板及電磁屏蔽腔體組成（見圖1），控制板及組合方式不同可以形成信號(hào)模擬器、信號(hào)收發(fā)儀、信號(hào)發(fā)生器、微波本振源、微波開光等。PXI外設(shè)模塊插入PXI專用機(jī)箱可形成多種形式的PXI總線系統(tǒng)平臺(tái)。

PXI外設(shè)模塊為板卡式結(jié)構(gòu)，電路控制板寬度統(tǒng)一為95mm，長(zhǎng)度162mm，前端為面板，設(shè)置了提拔、固定裝置，后端為壓入式連接器。PXI外設(shè)模塊裝入PXI專用機(jī)箱包括三個(gè)過程，首先靠電路板兩側(cè)邊界與機(jī)箱導(dǎo)向槽預(yù)定位下插，然后通過提把上導(dǎo)引針與機(jī)箱配合孔及壓入式連接器定位，最后通過螺釘緊固在機(jī)箱上。

2.2 PXI外設(shè)模塊振動(dòng)試驗(yàn)現(xiàn)狀

目前PXI外設(shè)模塊進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，首先把PXI外設(shè)模塊裝入PXI專用機(jī)箱，然后把機(jī)箱整體放在預(yù)置有墊塊的振動(dòng)平臺(tái)上，最后利用壓塊和雙頭螺柱將機(jī)箱壓在振動(dòng)平臺(tái)上進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)。

這種裝夾方式存在三點(diǎn)不足，第一，采用雙頭螺柱將PXI機(jī)箱壓在振動(dòng)平臺(tái)上，螺柱長(zhǎng)期反復(fù)裝拆容易損壞，影響振動(dòng)試驗(yàn)的可靠性;第二，每進(jìn)行一次PXI外設(shè)模塊振動(dòng)試驗(yàn)，需要將PXI專用機(jī)箱整體從振動(dòng)設(shè)備上裝卸一次，裝夾效率較低;第三，振動(dòng)試驗(yàn)需要借助PXI專用機(jī)箱，長(zhǎng)期反復(fù)使用會(huì)對(duì)機(jī)箱造成損壞，嚴(yán)重影響機(jī)箱的整體性能。

3.夾具及其使用方法

3.1振動(dòng)夾具

綜合PXI外設(shè)模塊振動(dòng)試驗(yàn)的問題，設(shè)計(jì)了一款于振動(dòng)夾具（如圖2）。夾具包括底座、固定板、左側(cè)板、右側(cè)板、支撐板和把手。底座用于安裝固定板及左右側(cè)板、整體安裝到振動(dòng)設(shè)備;固定板設(shè)置有壓入式連接器，與PXI外設(shè)模塊的下端的壓入式連接器相對(duì)接，用于固定PXI外設(shè)模塊的下端;左右側(cè)板上設(shè)置多條導(dǎo)向限位槽及連接器，用于PXI外設(shè)模塊導(dǎo)向與限位;支撐板和把手用于夾具搬運(yùn)。

3.2使用方法

首先將固定板通過螺釘定位安裝到底座的相應(yīng)位置上，以銷釘定位、螺釘緊固的方式將左側(cè)板和右側(cè)板固定在底座上，將已安裝把手的支撐板固定在左側(cè)板和右側(cè)板以及底座上;然后將各PXI外設(shè)模塊通過導(dǎo)向限位槽壓進(jìn)固定板上對(duì)應(yīng)的壓入式連接器內(nèi)，PXI外設(shè)模塊的上端通過螺釘緊固在左右側(cè)板上;最后將已安裝好PXI外設(shè)模塊的振動(dòng)夾具通過螺釘緊固在振動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)上，即能夠進(jìn)振動(dòng)試驗(yàn)。

4.夾具應(yīng)用成果

4.1振動(dòng)試驗(yàn)可靠性得到保證

振動(dòng)夾具可以通過底座直接固定在振動(dòng)設(shè)備上，不需要靠雙頭螺柱及壓板間接螺裝固定，連接可靠性顯著增強(qiáng)，可按照GJB3947A軍用電子測(cè)試設(shè)備通用規(guī)范進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)。

4.2振動(dòng)成本明顯降低

振動(dòng)夾具主要采用鋁板、不銹鋼棒等市場(chǎng)是以容易采購(gòu)的材料制作，相對(duì)于借助PXI專用機(jī)箱進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，試驗(yàn)成本可降低10倍。

4.2裝夾效率明顯提升

振動(dòng)夾具固定在振動(dòng)設(shè)備后，不需要反復(fù)拆卸，只需要將已安裝好PXI外設(shè)模塊的振動(dòng)夾具通過螺釘緊固在振動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)上，即能夠進(jìn)振動(dòng)試驗(yàn)。裝夾效率相對(duì)借助PXI專用機(jī)箱進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，可提升3倍以上。

結(jié)論

通過振動(dòng)試驗(yàn)夾具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，PXI外設(shè)模塊振動(dòng)試驗(yàn)的可靠性、裝夾效率均得到顯著提高，試驗(yàn)成本明顯降低，為PCI/PXI/VXI等總線外設(shè)模塊的振動(dòng)試驗(yàn)提供了借鑒。

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