Titreşim Kontrolcüsü

Titreşim Kontrolcüsü — LabGenius IM20XX Serisi

2'den 16 Kanala, Elektrodinamik ve Servo Hidrolik Sarsıcılar için Yüksek Performanslı Titreşim Kontrol Sistemi

VB Tech LabGenius IM20XX Serisi Titreşim Kontrolcüsü; elektrodinamik ve servo hidrolik sarsıcıların sinüs, rastgele (random), şok, SRS ve kompozit titreşim test modlarında hassas kapalı döngü kontrolünü sağlamak amacıyla tasarlanmış yüksek performanslı bir titreşim kontrol platformudur. Yüksek performanslı kayan noktalı DSP ve ARM9 çift çekirdekli mimari üzerine inşa edilen kontrolör; 2'den 16'ya kadar geniş giriş kanalı aralığı, 192 kHz örnekleme hızı ve 120 dB dinamik aralığıyla titreşim test sisteminin en kritik bileşeni olan kontrol katmanında ölçüm doğruluğunu ve test tekrarlanabilirliğini güvence altına alır.

LabGenius titreşim kontrolcüsü; hava soğutmalı, su soğutmalı, indüksiyon tip ve çok eksenli (MDOF) sarsıcılarla uyumlu çalışır. Kombine titreşim ve klimatik test sistemi entegrasyonunda nem/sıcaklık kabinleriyle CAN arayüzü üzerinden kapalı döngü güvenlik devresi kurar.

Titreşim Kontrolcüsü Neden Kritiktir?

Elektrodinamik sarsıcı sistemi; sarsıcı, güç amplifikatörü, kontrolör ve ivmeölçerden oluşan kapalı döngü bir kontrol sistemidir. Kontrolör bu döngünün beynidir: ivmeölçerden gelen geri beslemeyi işler, hedef titreşim profilinden sapmayı tespit eder ve amplifikatöre düzeltici sürücü sinyali gönderir. Döngünün bu katmanındaki yetersizlik — düşük örnekleme hızı, yetersiz dinamik aralık, yavaş kapalı döngü süresi veya hatalı filtre tasarımı — sarsıcının fiziksel kapasitesinden bağımsız olarak test doğruluğunu doğrudan bozar.

Bu nedenle titreşim kontrolcüsü seçimi; sarsıcı seçiminden bağımsız değerlendirilemez. Yüksek kapasiteli bir su soğutmalı sarsıcı veya 7.000 Hz frekans aralığına ulaşan bir indüksiyon tip sarsıcı; bu kapasiteyi doğru biçimde yönetecek kontrolör olmadan test standardının öngördüğü doğrulukta çalışamaz.

MIL-STD-810G/H, IEC 60068-2-6, IEC 60068-2-64 ve RTCA DO-160; titreşim test sisteminin kontrol doğruluğunu, tekrarlanabilirliğini ve güvenlik protokollerini belgelenmiş verilerle kanıtlamasını zorunlu kılar. IM20XX Serisi bu gereksinimleri donanım ve yazılım mimarisinin her katmanında karşılamak için tasarlanmıştır.

LabGenius IM20XX Titreşim Kontrolcüsü Nasıl Çalışır?

IM20XX Serisi; DSP ve ARM9 çift çekirdekli dağıtık mimari üzerine inşa edilmiş, PC'nin kontrol döngüsünden ayrıştırıldığı gerçek zamanlı bir kontrol platformudur. Bu mimari yapı; PC'de yaşanabilecek işletim sistemi kesintilerinin kontrol döngüsünü etkilemesini önler ve gerçek zamanlı performansla operasyonel kararlılığı güvence altına alır.

Giriş kanallarından gelen analog sinyal; analog anti-aliasing filtre ve 160 dB/oktav doğrusal fazlı dijital filtreden geçerek 32 bit ADC ile örneklenir. Sinyal takip filtresi algoritması anlık genlik ve faz değerlerini tespit eder; kapalı döngü kontrol algoritması 10 ms döngü süresiyle sarsıcının gerçek yanıtını hedef profile sürekli olarak yakınsatır. Çıkış sinyali 32 bit DAC üzerinden amplifikatöre iletilir.

Güvenlik katmanı test öncesinde otomatik devreye girer: deneysel parametreler sarsıcı limitleriyle karşılaştırılır, tolerans eşikleri, interlock koruması ve kanal kısıtlamaları zorlanır. Acil durdurma butonu her koşulda fiziksel müdahaleye olanak tanır.

Titreşim Kontrolcüsünün Test Sistemine Katkısı

Sarsıcı sistemi; fiziksel itki ve deplasman kapasitesiyle test ortamını oluşturur. Titreşim kontrolcüsü ise bu ortamın test standardının öngördüğü profilde kalmasını sağlar. İkisi arasındaki fark şu şekilde özetlenebilir:

Kontrol doğruluğu: ±1 dB kontrol doğruluğu; test sinyalinin hedef profilden sapmasını IEC 60068-2-6 ve MIL-STD-810G/H limitleri içinde tutar. Yanlış kontrol; sarsıcının kapasitesi yeterli olsa bile test sonucunu geçersiz kılar.

Tekrarlanabilirlik: Kapalı döngü transfer fonksiyonu her test öncesinde otomatik olarak ölçülür veya önceki ölçümden yüklenir. Bu yapı; farklı gün ve operatörlerde gerçekleştirilen testlerin tutarlı sonuçlar vermesini — akreditasyon gereksinimlerinin temel koşulunu — güvence altına alır.

Güvenlik: Sarsıcı limiti, kanal limiti, amplitüd limiti ve sürücü limiti parametreleri; test öncesinde ve test sırasında kesintisiz izlenir. Anormal kesintide sistem duraklatma moduna geçer ve operatör doğrulamasından sonra kaldığı yerden devam etmeye izin verir.

Entegrasyon: CAN arayüzü; nem/sıcaklık kabinleri, batarya simülatörleri ve empedans analizörleriyle kapalı döngü güvenlik devresi kurar. Kombine titreşim ve klimatik test sistemi entegrasyonunda bu özellik titreşim ve klimatik koşulların eş zamanlı ve güvenli biçimde yönetilmesini mümkün kılar.

Öne Çıkan Özellikler

DSP + ARM9 Çift Çekirdekli Gerçek Zamanlı Mimari PC'nin kontrol döngüsünden ayrıştırıldığı dağıtık mimari; işletim sistemi kaynaklı gecikmeleri kontrol döngüsünden izole eder. Gerçek zamanlı algoritmalar 10 ms kapalı döngü süresinde çalışır.

192 kHz Örnekleme Hızı — 120 dB Dinamik Aralık 192 kHz'e kadar örnekleme hızı ve 120 dB dinamik aralık; yüksek frekanslı ve geniş dinamik aralıklı uygulamalarda sinyal kalitesini korur. 160 dB/oktav doğrusal fazlı dijital filtre aliasing ve faz distorsiyonunu etkin biçimde bastırır.

2'den 16'ya Geniş Kanal Aralığı IM2002C (2 giriş), IM2004C (4 giriş), IM2008C (8 giriş) ve IM2016C (16 giriş) olmak üzere dört model; tek eksenli basit testlerden çok kanallı MDOF test setaplarına kadar geniş uygulama yelpazesini karşılar. Çok kontrolcü senkron kaskad bağlantısıyla kanal kapasitesi genişletilebilir.

Geniş Yazılım Modülü Yelpazesi Sinüs, rastgele, klasik şok, RSTD, SRS, TTH, replikasyon, SOR, ROR, SOROR, SOS ve süperpozisyon kontrol modlarını kapsayan LabGenius yazılımı; tek platform üzerinde tüm titreşim test gereksinimlerini karşılar. Modüller kullanıma göre yapılandırılır; sonradan yükseltme desteklenir.

CAN Arayüzü — Üçüncü Taraf Entegrasyonu Dedike CAN donanım I/O arayüzü; nem/sıcaklık kabinleri, batarya simülatörleri ve empedans analizörleriyle doğrudan iletişim kurarak kapalı döngü güvenlik devresi oluşturur.

Uzaktan İzleme ve Web Tabanlı Kontrol Web tabanlı uzaktan kontrol ve çok konumlu izleme; operatörün test odasına girmeden sistemi yönetmesini mümkün kılar. Anormal kesinti kurtarma desteği ve test durum gösterge ışığı lokal görünürlük sağlar.

Otomatik Raporlama Test raporları Word ve PDF formatında otomatik olarak oluşturulur. Deneysel mühendislik dosyalarının depolama işlevi; geçmiş test sonuçlarının çevrimdışı grafiklerinin ve verilerinin incelenmesini mümkün kılar.

Çok Dilli Arayüz Türkçe, İngilizce, Çince ve Rusça destekli yazılım arayüzü; çalışma sırasında dil değişimini destekler.

Yazılım Modülleri

Sinüs (Sine)

Sabit frekans (dwell), tarama (sweep) ve adım sinüs testlerini kapsar. Öz uyarlamalı izleme filtresi anlık genlik ve fazı takip eder; 10 ms kapalı döngü süresiyle yüksek kontrol doğruluğu sağlar. THD distorsiyon analizi harmonik analiz veya temel harmonik bastırma yöntemiyle gerçekleştirilebilir.

• Frekans aralığı: 1 Hz – 10 kHz
• Kontrol doğruluğu: ±1 dB
• Tarama hızı: Lineer 0–6.000 Hz/dak · Log 0–100 okt/dak
• Dalga formu distorsiyonu: <%0,3

Rastgele Titreşim (Random)

Verilen güç spektrum gereksinimleri doğrultusunda rastgele titreşim testini gerçekleştirir. Kurtosis kontrolü; Gaussian dışı sinyal dağılımını yönetir. FDS (Fatigue Damage Spectrum) modülü non-Gaussian profillerin yorulma hasarı potansiyelini değerlendirir.

• Frekans aralığı: DC – 19,2 kHz, 18 frekans bandı
• Çizgi sayısı: 100'den 25.600'e
• Kapalı döngü süresi: 100 ms (tipik)
• Dinamik aralık: 90 dB

Klasik Şok (Classical Shock)

Yarı sinüs, üçgen, dikdörtgen, trapezoid, tepe öncesi testere dişi ve tepe sonrası testere dişi dahil geleneksel şok dalga formlarını simüle eder. Her darbeden sonra sarsıcının sıfır deplasman konumuna dönmesini güvence altına alan kompanzasyon algoritması uygulanır.

• Şok modları: Half Sine, Triangle, Rectangle, Trapezoid, IPS, TPS, Haver Sine
• Darbe süresi: 0,5 – 3.000 ms
• SRS analizi: 1/3, 1/6, 1/12, 1/24, 1/48 oktav

Rezonans Arama ve Takip (RSTD)

Sinüs tarama testi üzerinden numunelin rezonans frekansını arar; belirlenen rezonans frekansında takip ve dwell testi gerçekleştirir. Tarama tamamlandıktan sonra sistem otomatik duraklar ve operatör rezonans noktası geçerliliğini doğrular; parametreler uyumsuzsa mevcut tarama verisi üzerinden yeniden analiz yapılır.

Şok Yanıt Spektrumu (SRS)

Deneysel olarak tanımlanan şok yanıt spektrumuna dayalı anlık zaman alanı dalgaformu sentezler ve sarsıcıyı bu zaman alanı şok dalgaformunu yeniden üretecek biçimde kontrol eder.

• Çerçeve boyutu: 4.096 – 65.536
• Frekans çözünürlüğü: 1/1'den 1/48 oktava
• Dalgelet tipleri: Half Sine, Damping Sine, Sine Beat, Linear/Exponential Chirp, Burst Random

Geçici Zaman Geçmişi (TTH)

Sismik dalgalar, düşme şoku dalgaformları ve diğer ölçülmüş geçici dalgaformları sarsıcı üzerinde yeniden üretir. UFF, TXT, RSP ve RCP formatlarında dosya yüklemeyi destekler.

Replikasyon

Sarsıcının uzun süreli titreşim dalgaformlarını zaman alanında taklit etmesine odaklanır. Test sürecinde sistem transfer fonksiyonu gerçek zamanlı olarak tahmin edilir ve düzeltilir; dalgaform yeniden üretiminin doğruluğu güvence altına alınır.

Kompozit Modlar: SOR, ROR, SOROR, SOS

Gerçek dünya titreşim ortamlarının karmaşık çok bileşenli yapısını tek test sekansında simüle eden kompozit modlar:

• SOR (Sine on Random): Geniş bantlı rastgele zemin üzerine bir veya daha fazla sinüzoidal bileşen süperpozisyonu
• ROR (Random on Random): Geniş bantlı rastgele zemin üzerine dar bantlı rastgele bileşen süperpozisyonu
• SOROR (Sine on Random on Random): Sinüzoidal ve dar bantlı rastgele bileşenlerin geniş bantlı rastgele zemin üzerine eş zamanlı uygulanması
• SOS (Multi-Sine): Farklı frekanslarda çoklu sinüzoidal titreşimin eş zamanlı uygulanması

Uygulama Alanları

Elektrodinamik Sarsıcı Sistemi Entegrasyonu IM20XX Serisi; hava soğutmalı, su soğutmalı, indüksiyon tip ve ekstra yüksek deplasmanlı sarsıcılarla entegre çalışır. Her sarsıcı modeline uygun kontrolör konfigürasyonu uygulama mühendisleri tarafından belirlenir.

Çok Eksenli Titreşim Testi Çok eksenli sarsıcı (MDOF) sistemlerinde her ekseni besleyen bağımsız kontrolör konfigürasyonu; eş zamanlı çok eksenli uyarımın yüksek doğrulukla yönetilmesini sağlar. Çok kontrolcü senkron kaskad bağlantısı kanal kapasitesini genişletir.

Kombine Titreşim ve Klimatik Test CAN arayüzü üzerinden kombine titreşim ve klimatik test sistemi entegrasyonunda nem/sıcaklık kabiniyle kapalı döngü güvenlik devresi kurulur; titreşim ve klimatik parametreler eş zamanlı ve koordineli biçimde yönetilir.

Havacılık, Savunma ve Otomotiv MIL-STD-810G/H, RTCA DO-160, IEC 60068-2-6, IEC 60068-2-64 ve ISO 16750 kapsamındaki titreşim test gereksinimlerini karşılayan kontrol doğruluğu ve raporlama altyapısı; sertifikasyon süreçlerinde belgelenmiş test verisi üretir.