耐振动嵌入式计算机设计需要考虑哪些因素？

2021-06-23 10:54

振动能很快损坏计算机并导致系统故障。配备 HDD（硬盘驱动器）的标准计算机即使受到最轻微的冲击或振动也更容易损坏。这是由于机械磁盘组件可以非常快速地读取和写入存储数据。计算机中的任何移动部件都是防止冲击和振动的潜在故障点。HDD 中的旋转磁盘可以从 1200 RPM 到 15000 RPM 极快地旋转，当受到冲击和振动时很容易损坏。

防振工业计算机的构造极其坚固耐用，可承受包括触摸冲击和持续振动在内的极端环境，同时保持其耐用性、可靠性和使用寿命。

强大的耐振动嵌入式计算机设计考虑的6大因素

1．无风扇设计

抗振嵌入式计算机采用无风扇设计，利用被动冷却有效地将热量从内部组件散发到外部环境。散热器从计算机最热的部分（即 CPU）传导热量，并通过外部外壳将其散发以进行冷却。散热器由高导热材料制成，通常是铝和铜，它们在导热方面非常有效。无风扇设计是选择最佳抗振计算机时要注意的指标之一。

2．无缆设计

减少计算机中尽可能多的活动部件可以提高其抵抗剧烈冲击和振动的耐用性。无电缆设计不仅增加了抗振性，而且可以防止电缆布线和电缆匹配问题，并防止电缆信号衰减和延迟。通过实施无电缆设计，计算机可以提高其耐用性、可靠性和使用寿命。

3． SSD 存储

由于易碎的旋转磁盘，HDD 存储是最容易受到冲击和振动损坏的组件之一。当磁盘旋转得非常快时，计算机上的轻微抖动可能会导致数据损坏和一些会增加停机风险的错误功能。SSD 或固态驱动器，不要依赖任何移动部件。SSD 将其数据存储在一系列 NAND 芯片上，这些 NAND 芯片无需电源即可保持电荷。使用芯片代替旋转磁盘使 SSD 非常坚固，非常适合防振嵌入式系统。此外，与 HDD 相比，SSD 速度更快、尺寸更紧凑且能效更高。

4．工业组件

强大的防振工业计算机专注于先进的设计和优质的材料。抗振计算机由工业级组件制成，包括电阻器、电容器、电源扼流圈、PCB、I／ O等。防震电脑正在构建与工业级的表演工业级组件，以确保正常运行时间和避免停机。

5．一体式机箱

为确保振动工业计算机在部署过程中能够承受最严酷的冲击和振动，外壳由一体式机箱制成。外壳是由挤压重型金属制成的单个模具，可提供坚固的结构以提供额外的保护。一体式机箱还可用作散热器，从内部组件散发热量。由于接头部件、间隙和螺钉较少，密封外壳可以防止灰尘进入并提高部署过程中的保护水平。

6．全面的测试和验证过程

为保证抗振工业计算机的品质，该计算机经过详细测试和验证，以确保可靠的MT BF性能。测试和验证过程在可靠的测试设施中进行，该设施在每种可能的环境情况下测试设备的极限。

对于振动，计算机在随机振动测试模拟器上进行测试，该模拟器可以通过模拟涉及振动的真实环境行为来模拟现实情况。例如，在军事应用中，作战情况时，只有模拟不断振动为一组的时间段在战斗中会不能代表真实环境。机器产生恒定和多频率、振幅和冲击，以测试计算机在现实生活场景中承受冲击和振动的能力。