레이저진동계

개요

차량용 ECU, PCB(Printed Circuit Board) 구조 분석을 위해 비접촉식 레이저진동계를 활용하여 측정대상의 지점을 Mesh & Grid로, 그리고 주파수 응답 함수를 얻어내어
ODS(Operational Deflection Shape)의 계측-분석결과를 확보한다.

사용장비

Scanning LASER Doppler Vibrometer (Model : Scan Master, Maker : Optomet GmbH.) 장비를 활용하여 접촉식 가속도계로 계측하기 어려운 작고 좁은 지점의 진동을 레이저로 계측이 가능하다. 레이저 spot의 최소 크기는 65μm (@250mm 거리에서)이므로 아주 작은 영역까지 측정이 가능하다. 만약 Close-up unit 을 장착하게 되면 레이저 spot의 크기는 13μm(@54mm 거리에서)가 된다. 스캐닝 할 수 있는 최대 포인트 수는 512x512까지 가능하므로 측정결과의 신뢰성은 아주 높다.

측정 절차 및 사용방법

모달 시험을 위한 가진은 전자기식 진동시험기(Electro-dynamic shaker)를 사용하였다. 가진 방향은 수평방향(Slip table)으로 0~2kHz 대역의 Random 진동으로 가진하였다.

제품의 Mesh & grid는 다음과 같이 설정하였으며 SLDV(Scanning LASER Doppler Vibrometer)와의 거리는 1m에서 측정하였다. (참고로 Scanning mode에서 최대 30m 거리까지 측정이 가능하다.)

결과 해석 및 응용

결과는 다음 표와 같이 나왔으며, 각 공진주파수 모드별 ODS 및 Heat-map 분석을 통해 전자회로 설계 및 보드의 기구 설계상 강건성을 향상 시키는데 적용 되었다.

모드	공진주파수	Peak 값
모드	Hz	m/s²	mm/s	μm
1차	195	3.04	2.48	2.03
2차	530	13.60	4.09	1.23
3차	600	5.79	1.54	0.41
4차	730	5.50	1.20	0.26
5차	850	17.75	3.32	0.62
6차	1075	3.97	0.59	0.09
7차	1260	5.71	0.72	0.09

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ECU의 PCB 동적 구조분석(Modal analysis)

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