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案例分享
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【光纤传感】高速光纤光栅应变传感器在PCB跌落测试中的应用
2026-03-11 15:00:50
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一、概述
PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）落下耐冲击测试是一项常见的电子元器件质量测试，旨在评估PCB在意外跌落或冲击情况下的可靠性和耐久性。该测试常用于电子产品的研发、制造和质量控制过程中，以确保PCB在实际使用中具有足够的抗冲击性能，能够正常工作并保持良好的电气连接。光纤光栅传感可以将光纤光栅布设在PCB上，完整的复现PCB从跌落到碰撞的应变变化，为PCB的性能评估提供更真实的数据。FGI是一款高速光纤光栅解调仪，解调采样速率高达400kHz，广泛应用于高频应变、振动、高速冲击、爆炸等高速动态测量环境，精准解析事件中应变、频率等参数变化。
二、测试过程
本次实验将对一块贴好元器件的PCB进行实验。将FBG（光纤布拉格光栅）粘贴在PCB表面，用于同步PCB的应变变化。样品准备完毕后，将PCB上的FBG连接至FGI设备端口，同时将FGI软件的传感时间修改为1s。
FGI设备
将PCB从不同高度自由跌落，并保存跌落至碰撞之间的数据。
20cm
50cm
80cm
100cm
将数据与其对应的跌落高度绘图，如上图所示。
从图中可以看到，不同高度跌落的PCB会反应出不同的应变变化，总体呈现增大的趋势。在PCB跌落碰撞地面的瞬间，PCB会出现应变的突变，FGI能够将该突变的持续时间和幅值记录下来，并展示为时间-应变数据。
实验中，PCB可以以不同的初始状态跌落，***终的应变突变会表现出不同的曲线，具体变化如下图所示。
20cm高度正面跌落
20cm高度侧面跌落
20cm高度顶点跌落
从三个不同初始状态下的跌落数据可以看到，PCB的初始状态会大大影响跌落时产生应变大小。
FGI设备可以通过FBG真实的复现PCB跌落时的应变变化，为评估PCB在意外跌落或冲击情况下的可靠性和耐久性测试提供新的测量方式。
