一種用于PXI外設模塊振動試驗的夾具及其使用方法

王國杰

摘 要：本文介紹了一種用于PXI外設模塊振動試驗的夾具及其使用方法。該夾具可實現PXI外設模塊的精密定位及可靠裝夾，解決了PXI外設模塊振動試驗必須借助PXI機箱的難題，既保證了PXI外設模塊振動試驗的可靠性，又有效降低了振動試驗的成本。

1.引言

PXI總線系統平臺主要由一個機箱、一個PXI背板（backplane）、系統控制器（System controller module）以及PXI外設模塊（Peripheral modules）組成。隨著PXI總線系統在測量領域的應用與推廣，PXI外設模塊的種類日趨多樣化，形成了一系列獨立開發的產品。振動試驗是PXI外設模塊環境試驗的重要測試項目。目前PXI外設模塊振動試驗時，需要借助PXI專用機箱，由于振動試驗屬于破壞性試驗，對PXI專用機箱有一定的損傷，多次振動后PXI專用機箱會由于振動造成損壞，造成振動試驗成本較高。

本論文針對PXI外設模塊振動試驗存在的問題，研制了一種夾具，可用于PXI外設模塊振動試驗。

2. PXI外設模塊及其振動試驗現狀分析

2.1 PXI外設模塊結構特點

PXI外設模塊由面板、轉接塊、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模擬器、信號收發儀、信號發生器、微波本振源、微波開光等。PXI外設模塊插入PXI專用機箱可形成多種形式的PXI總線系統平臺。

PXI外設模塊為板卡式結構，電路控制板寬度統一為95mm，長度162mm，前端為面板，設置了提拔、固定裝置，后端為壓入式連接器。PXI外設模塊裝入PXI專用機箱包括三個過程，首先靠電路板兩側邊界與機箱導向槽預定位下插，然后通過提把上導引針與機箱配合孔及壓入式連接器定位，最后通過螺釘緊固在機箱上。

2.2 PXI外設模塊振動試驗現狀

目前PXI外設模塊進行振動試驗時，首先把PXI外設模塊裝入PXI專用機箱，然后把機箱整體放在預置有墊塊的振動平臺上，最后利用壓塊和雙頭螺柱將機箱壓在振動平臺上進行振動試驗。

這種裝夾方式存在三點不足，第一，采用雙頭螺柱將PXI機箱壓在振動平臺上，螺柱長期反復裝拆容易損壞，影響振動試驗的可靠性;第二，每進行一次PXI外設模塊振動試驗，需要將PXI專用機箱整體從振動設備上裝卸一次，裝夾效率較低;第三，振動試驗需要借助PXI專用機箱，長期反復使用會對機箱造成損壞，嚴重影響機箱的整體性能。

3.夾具及其使用方法

3.1振動夾具

綜合PXI外設模塊振動試驗的問題，設計了一款于振動夾具（如圖2）。夾具包括底座、固定板、左側板、右側板、支撐板和把手。底座用于安裝固定板及左右側板、整體安裝到振動設備;固定板設置有壓入式連接器，與PXI外設模塊的下端的壓入式連接器相對接，用于固定PXI外設模塊的下端;左右側板上設置多條導向限位槽及連接器，用于PXI外設模塊導向與限位;支撐板和把手用于夾具搬運。

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位置上，以銷釘定位、螺釘緊固的方式將左側板和右側板固定在底座上，將已安裝把手的支撐板固定在左側板和右側板以及底座上;然后將各PXI外設模塊通過導向限位槽壓進固定板上對應的壓入式連接器內，PXI外設模塊的上端通過螺釘緊固在左右側板上;最后將已安裝好PXI外設模塊的振動夾具通過螺釘緊固在振動試驗平臺上，即能夠進振動試驗。

4.夾具應用成果

4.1振動試驗可靠性得到保證

振動夾具可以通過底座直接固定在振動設備上，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，可按照GJB3947A軍用電子測試設備通用規范進行振動試驗。

4.2振動成本明顯降低

振動夾具主要采用鋁板、不銹鋼棒等市場是以容易采購的材料制作，相對于借助PXI專用機箱進行振動試驗，試驗成本可降低10倍。

4.2裝夾效率明顯提升

振動夾具固定在振動設備后，不需要反復拆卸，只需要將已安裝好PXI外設模塊的振動夾具通過螺釘緊固在振動試驗平臺上，即能夠進振動試驗。裝夾效率相對借助PXI專用機箱進行振動試驗，可提升3倍以上。

結論

通過振動試驗夾具的設計與應用，PXI外設模塊振動試驗的可靠性、裝夾效率均得到顯著提高，試驗成本明顯降低，為PCI/PXI/VXI等總線外設模塊的振動試驗提供了借鑒。

參考文獻

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