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手机马达LRA振动测试

应用背景


LRA(Linear Resonance Actuator,线性谐振执行器)是目前广泛应用于智能手机的一种马达电机,通过触觉效应提供触感反馈。LRA性能的好坏直接影响用户的触觉体验。一个好的LRA通常具有较高的品质因数,下图是一个典型的LRA频响曲线。

 

 

在触觉应用中,用户感觉最明显的特征就是LRA的起动与停止时间。LRA的起动时间是从 0%(或启动)到 90% 最大加速所需的时间。同样,停止时间则是指执行器从驱动器波形终止(或驱动器关闭)到 10% 最大加速所需的时间。这种起动与停止时间会形成用户所谓的“灵敏”或“清晰锐利”的质感。
由于LRA性能的好坏直接影响用户对于手机、平板电脑等的使用体验,现在越来越多的手机厂商对马达供应商提供的电机提出了更高的质量要求,如要求LRA在交付前必须通过严格的测试,测试的参数包含共振频率、额定加速度、启动时间、停止时间、阻尼等。

 

 

系统构成


手机马达振动测试系统包含: 计算机(安装有手机马达测试软件)、数据采集设备、功放、微型加速度计、待测马达和工装(用于安装固定待测马达)以及必要的连接线缆,如下图所示。

系统主要功能:


快递定位马达的共振频率F0,以及额定加速度,并给出扫频曲线;
测试马达的上升时间(启动时间)、下降时间(停止时间)、阻尼、振动噪音(g)值;
支持用户对显示曲线的局部放大,以方便观察细节;
支持对关键参数进行判定(NG或者OK),判定的门限由用户自由设定,判定结果可在界面进行显示;
对所有测试参数、结果及曲线会进行统一的保存,保存格式为word;
支持对多个马达的独立测试,每个马达的测试参数、测试项以及何时开始测试都是独立的(多电机测试系统);
支持用户通过点击外部按钮的方式来启动某个电机的测试(多电机测试系统);
支持用户在多个屏幕中分别显示不同电机的测试结果(多电机测试系统)。
下图是单通道手机马达振动测试系统的软件界面。

 

系统应用场景


手机马达测试系统可用于实验室的研究测试,也可用于生产线的批量测试。对于实验室的研究测试,单通道的测试系统即可满足要求。根据实验室的研究测试需求,数采设备建议选用性能较好的动态信号采集卡,如NI的4431,这样可以最大程度满足测试精度要求。
对于生产线的测试,除了要满足测试精度的要求以外,还需要考虑降低测试成本、提高测试效率,同时符合生产线上工人的操作习惯。下图是应用于生产线的4个马达独立测试的系统框图。
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