一种用于PXI外设模块振动试验的夹具及其使用方法

王国杰

摘 要：本文介绍了一种用于PXI外设模块振动试验的夹具及其使用方法。该夹具可实现PXI外设模块的精密定位及可靠装夹，解决了PXI外设模块振动试验必须借助PXI机箱的难题，既保证了PXI外设模块振动试验的可靠性，又有效降低了振动试验的成本。

1.引言

PXI总线系统平台主要由一个机箱、一个PXI背板（backplane）、系統控制器（System controller module）以及PXI外设模块（Peripheral modules）组成。随着PXI总线系统在测量领域的应用与推广，PXI外设模块的种类日趋多样化，形成了一系列独立开发的产品。振动试验是PXI外设模块环境试验的重要测试项目。目前PXI外设模块振动试验时，需要借助PXI专用机箱，由于振动试验属于破坏性试验，对PXI专用机箱有一定的损伤，多次振动后PXI专用机箱会由于振动造成损坏，造成振动试验成本较高。

本论文针对PXI外设模块振动试验存在的问题，研制了一种夹具，可用于PXI外设模块振动试验。

2. PXI外设模块及其振动试验现状分析

2.1 PXI外设模块结构特点

PXI外设模块由面板、转接块、电路控制板及电磁屏蔽腔体组成（见图1），控制板及组合方式不同可以形成信号模拟器、信号收发仪、信号发生器、微波本振源、微波开光等。PXI外设模块插入PXI专用机箱可形成多种形式的PXI总线系统平台。

PXI外设模块为板卡式结构，电路控制板宽度统一为95mm，长度162mm，前端为面板，设置了提拔、固定装置，后端为压入式连接器。PXI外设模块装入PXI专用机箱包括三个过程，首先靠电路板两侧边界与机箱导向槽预定位下插，然后通过提把上导引针与机箱配合孔及压入式连接器定位，最后通过螺钉紧固在机箱上。

2.2 PXI外设模块振动试验现状

目前PXI外设模块进行振动试验时，首先把PXI外设模块装入PXI专用机箱，然后把机箱整体放在预置有垫块的振动平台上，最后利用压块和双头螺柱将机箱压在振动平台上进行振动试验。

这种装夹方式存在三点不足，第一，采用双头螺柱将PXI机箱压在振动平台上，螺柱长期反复装拆容易损坏，影响振动试验的可靠性;第二，每进行一次PXI外设模块振动试验，需要将PXI专用机箱整体从振动设备上装卸一次，装夹效率较低;第三，振动试验需要借助PXI专用机箱，长期反复使用会对机箱造成损坏，严重影响机箱的整体性能。

3.夹具及其使用方法

3.1振动夹具

综合PXI外设模块振动试验的问题，设计了一款于振动夹具（如图2）。夹具包括底座、固定板、左侧板、右侧板、支撑板和把手。底座用于安装固定板及左右侧板、整体安装到振动设备;固定板设置有压入式连接器，与PXI外设模块的下端的压入式连接器相对接，用于固定PXI外设模块的下端;左右侧板上设置多条导向限位槽及连接器，用于PXI外设模块导向与限位;支撑板和把手用于夹具搬运。

3.2使用方法

首先将固定板通过螺钉定位安装到底座的相应位置上，以销钉定位、螺钉紧固的方式将左侧板和右侧板固定在底座上，将已安装把手的支撑板固定在左侧板和右侧板以及底座上;然后将各PXI外设模块通过导向限位槽压进固定板上对应的压入式连接器内，PXI外设模块的上端通过螺钉紧固在左右侧板上;最后将已安装好PXI外设模块的振动夹具通过螺钉紧固在振动试验平台上，即能够进振动试验。

4.夹具应用成果

4.1振动试验可靠性得到保证

振动夹具可以通过底座直接固定在振动设备上，不需要靠双头螺柱及压板间接螺装固定，连接可靠性显著增强，可按照GJB3947A军用电子测试设备通用规范进行振动试验。

4.2振动成本明显降低

振动夹具主要采用铝板、不锈钢棒等市场是以容易采购的材料制作，相对于借助PXI专用机箱进行振动试验，试验成本可降低10倍。

4.2装夹效率明显提升

振动夹具固定在振动设备后，不需要反复拆卸，只需要将已安装好PXI外设模块的振动夹具通过螺钉紧固在振动试验平台上，即能够进振动试验。装夹效率相对借助PXI专用机箱进行振动试验，可提升3倍以上。

结论

通过振动试验夹具的设计与应用，PXI外设模块振动试验的可靠性、装夹效率均得到显著提高，试验成本明显降低，为PCI/PXI/VXI等总线外设模块的振动试验提供了借鉴。

参考文献

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