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Vom Falltest bis zur ESS-Prüfung, Kistler bietet umfassende Messtechnik für das Testen von 3C Produkten.

Testen von Produkten der Unterhaltungs-elektronik

Anwenderfreundliche und kosteneffiziente Messtechnik

Der Markt für Unterhaltungselektronik (3C) ist hart umkämpft. Die Hersteller streben nach höchster Produktqualität, Produktsicherheit, Langlebigkeit, Zuverlässigkeit und Leistung. All dies ist entscheidend, um Produktlebenszyklus und Qualitätskosten unter Kontrolle zu halten, das Vertrauen der Kunden zu gewinnen und ein gutes Markenimage aufrechtzuerhalten. Mechanische, thermische oder klimatische Bedingungen können ein Produkt während des Transports, der Lagerung oder des Betriebs schädigen.

Rückrufaktionen und Gewährleistungsansprüche sind sehr kostspielig. Daher ist es unerlässlich, Unterhaltungselektronik umfassenden Produkttests zu unterziehen, um sicherzustellen, dass die garantierten Produktspezifikationen eines Elektronikprodukts im täglichen Gebrauch eingehalten werden. 

Neue Technologien, neue Materialien und der anhaltende Trend zur Miniaturisierung in der 3C Elektronikindustrie stellen Entwickler und Produkttest-Szenarien vor der Markteinführung eines Geräts vor immer neue Herausforderungen.

Anwenderfreundliche, kosteneffiziente, langlebige und zuverlässige Instrumentierung zum Testen von Unterhaltungselektronik – mit einem an die Prüfbedingungen angepassten Leistungsbereich und einer Kalibrierung, die den Erfordernissen des Tests entspricht.

Vorteile der piezoelektrischen Sensortechnik von Kistler beim Testen von 3C Elektronikprodukten

Ressourcen schonen

Ressourcen schonen

  • Haltbarkeit: langlebig mit hoher Überlastsicherheit und hoher Temperaturbeständigkeit
  • Robuste Steckverbinder und Verkabelung
  • Kosteneffizient
  • Einfache Handhabung

Effizienz maximieren

  • Kalibrierung entspricht den individuellen Prüfanforderungen
  • Hohe Messgenauigkeit
  • Verringerte Prüfzykluszeit
Prozesssicherheit

Betriebssicherheit

  • Langzeitstabiler Betrieb bei dynamischen Temperaturbedingungen 
  • Auf die Prüfbedingungen abgestimmte Leistung

Wir entwickeln und liefern komplette kalibrierte Messketten, die für die Prüfung von Unterhaltungselektronik validiert sind. Wir bieten Expertise und Beratung bei Installation und Anwendung. Unsere Lösungen sind kosteneffizient und für anspruchsvolle Testumgebungen geeignet.

Schlagzähigkeits- und Bruchzähigkeitstests an Werkstoffen für 3C Produkte mit schnell ansprechenden Kraftsensoren durchführen

Miniaturisierte piezoelektrische 1-Komponenten-Kraftsensoren zur Durchführung von Schlagzähigkeits- und Bruchzähigkeitstests an Werkstoffen für Unterhaltungselektronik zeichnen sich aus durch:

  • Langlebigkeit und Haltbarkeit dank hoher Überlastsicherheit 
  • Eine Messgenauigkeit, die auf einer außerordentlich hohen Linearität basiert
  • Schnelles Ansprechverhalten dank großer Bandbreite 
  • Extern einstellbar mit unseren Ladungsverstärkern (z. B. 5018A, 5167A, 5073B), um den Messbereich für die jeweilige Anwendung zu optimieren und die verfügbare dynamische Reichweite bestmöglich zu nutzen

Was ist eine Werkstoffprüfung? Warum werden mechanische Werkstoffprüfungen an Produkten der Unterhaltungselektronik durchgeführt?

Die mechanische Werkstoffprüfung umfasst Schlagzähigkeitstests, Bruchzähigkeitstests, Ermüdungsprüfungen usw. Dabei wird ein Werkstoff (Metall, Kunststoff, Verbundwerkstoff, Polymer) physikalischen Belastungen wie Zug-, Druck- und Scherkräften ausgesetzt, um seine Eigenschaften und sein Verhalten zu untersuchen. Anhand der gewonnenen Daten lässt sich feststellen, ob ein Werkstoff für eine bestimmte Anwendung geeignet ist. Mit den Tests können Aussagen zur Lebensdauer des Werkstoffs und über den Zeitpunkt seines möglichen Versagens getroffen werden. Dies ist eine wirksame Methode, um mögliche Defekte an Produkten der Unterhaltungselektronik in der Praxis zu ermitteln.

Fall-/Aufpralltest für Unterhaltungselektronik mit schnell ansprechenden Dynamometern

Ziel der Tests ist die Bestimmung der Auswirkungen von Kraft, Beschleunigung und Aufprallrichtung, wenn das Produkt auf den Boden aufschlägt. Die Messung hoher Aufprallkräfte erfordert Sensoren mit hoher Steifigkeit, Linearität und geringen Übersprechungsfehlern. Wir bieten kalibrierte Ein- und Mehrkomponenten-Kraft- und Beschleunigungssensoren mit hoher Messgenauigkeit. Piezoelektrische Sensoren haben erhebliche Vorteile gegenüber Dehnungsmessstreifen-Sensoren (DMS), die üblicherweise auch für Aufpralltests eingesetzt werden. 

Unübertroffene Präzision, lange Lebensdauer, große Bandbreite/schnelles Ansprechverhalten, einwandfreie, langfristige Funktionsfähigkeit, Zuverlässigkeit und einfache Handhabung machen piezoelektrische Kraftsensoren von Kistler zur ersten Wahl für anspruchsvolle Fall- und Aufpralltests.

Piezoelektrische Dynamometer zur Durchführung von Fall-/Aufpralltests an Unterhaltungselektronik sind in der Regel aus piezoelektrischen Kraftsensoren aufgebaut, die sich durch folgende Merkmale auszeichnen:

  • Langlebigkeit und Haltbarkeit dank hoher Überlastsicherheit 
  • Eine Messgenauigkeit, die auf einer außerordentlich hohen Linearität basiert
  • Deutlich höherer Frequenzgang der Kraftmessplatte für eine schnelle Ansprechzeit (im Vergleich zur DMS-Technologie) aufgrund von hoher Steifigkeit 
  • Extern skalierbar mit Ladungsverstärker (z. B. 5018A, 5167A), um den Messbereich für die jeweilige Anwendung zu optimieren und die verfügbare dynamische Reichweite bestmöglich zu nutzen

Sie haben die Wahl:

  • Mehrkomponenten-Dynamometer direkt ab Lager
  • Kraftsensoren für den Eigenbau von Ein- und Dreikomponenten-Dynamometern 
    • 1-Komponenten-Kraftsensoren 
    • 1-Komponenten-Kraftsensor-Einbausätze mit integrierten Kraftsensoren (93x1) 
  • Custom Product Lane (CPL), der spezielle Service von Kistler für kundenspezifische Dynamometer und andere Messausstattung

Da Zeit und Frequenz umgekehrt proportional sind, muss die Kraftmessplatte des Dynamometers so ausgelegt sein, dass die Eigenfrequenz mindestens 3- bis 5-mal höher ist als der erwartete Frequenzumfang des Falltests.

Piezoelektrischer Beschleunigungssensor zur Durchführung von Fall-/Aufpralltests an Unterhaltungselektronik (3C Produkten):

Der weltweit kleinste dreiachsige IEPE-Beschleunigungssensor (geringe Masse: 6 mm (0.236”) -Würfel, 0,9 Gramm Sensormasse mit flexiblem Kabel mit geringer Masse (1,2 mm Außendurchmesser, 3,2 g/m) kann an sehr kleinen Testeinheiten montiert werden.

Was sind Falltests? Und warum ist es wichtig an Unterhaltungselektronik (3C Produkten) Falltests durchzuführen?

Ein wichtiger Aspekt bei der Entwicklung von Wearables oder mobiler Unterhaltungselektronik ist der Schutz vor Beschädigungen durch Kräfte, die beim Herunterfallen auf das Gerät einwirken. Daraus resultierende Schäden können ein zerbrochenes Display, Bruchstellen im Gerät oder schwerwiegende Funktionsstörungen sein.

Falltests dienen – auf Grundlage möglicher Betriebsszenarien – der Validierung von Entwicklungszielen und der Verarbeitung, um die Haltbarkeit zu überprüfen. Sie untersuchen die Haltbarkeit von Produkten während der Handhabung und umfassen verschiedene Testszenarien, einschließlich des Transports (Versand per Bahn, Flugzeug, Schiff, Lkw). 

Falltests dienen auch der Validierung analytischer Modelle, die ebenfalls bei der Entwicklung von Unterhaltungselektronik eingesetzt werden. Analytische Modelle ermöglichen eine kostengünstige Bewertung des Designs ohne Tests vor der Prototypenentwicklung, was Kosten spart und eine schnellere Markteinführung von 3C Produkten sowie die Erfüllung von Preisvorgaben ermöglicht. 

Wie wird an einem Gerät der Unterhaltungselektronik ein Falltest durchgeführt – Testszenario

In der Regel wird ein Fallturm verwendet, der aus einer Plattform für den Abwurf oben und einem Kraftdynamometer unten besteht. Gegebenenfalls wird auch ein dreiachsiger Beschleunigungssensor am Prüfling angebracht.

Ein Unterhaltungselektronik-Produkt (Laptop, Smartphone, Tablet) wird ohne Verpackung aus verschiedenen Höhen und mit verschiedenen Ausrichtungen auf die Kraftmessplatte des Dynamometers fallen gelassen, um die Aufprallkraft zu messen. Das Testverhalten wird mit den Produktentwicklungszielen verglichen und der Prüfling auf Schäden untersucht.

Verpackungstest/Falltest/dynamischer Schlagzähigkeitstest an Unterhaltungselektronik mit dreiachsigen Miniatur-IEPE- und kapazitiven MEMS-Beschleunigungssensoren mit hoher Bandbreite

Dank ihrer geringen Größe und ihres geringen Gewichts können unsere Beschleunigungssensoren flexibel platziert werden, z. B. in Verpackungen, auf oder sogar in den zu testenden Produkten. MEMS-Beschleunigungssensoren ermöglichen die Messung von Verhalten im freien Fall vor dem Aufprall sowie die vollständige Analyse des tatsächlichen Aufpralls.

Dreiachsige Miniatur-IEPE- und kapazitive MEMS-Beschleunigungssensoren für Verpackungstests für Unterhaltungselektronik sind für niederfrequente Messungen mit dynamischen Messfunktionen optimiert und bieten folgende Vorteile:

  • Langlebigkeit und Haltbarkeit durch hohe Überlastsicherheit 
  • Messgenauigkeit aufgrund hoher Linearität 
  • Messung kurz- oder langzeitiger Stöße, deren Resonanzfrequenzen aufgrund der hohen Bandbreite weit über den Anforderungen der Signalbandbreite liegen 
  • Kalibrierung nach ISO 17025 für hohe Messgenauigkeit und damit verbundene Messunsicherheiten

Beschleunigungssensor für Falltests an 3C Produkten:

Der weltweit kleinste dreiachsige IEPE-Beschleunigungssensor (geringe Masse: 6 mm (0.236”) -Würfel, 0,9 Gramm Sensormasse mit flexiblem Kabel mit geringer Masse (1,2 mm Außendurchmesser, 3,2 g/m) kann an sehr kleinen Testeinheiten montiert werden.

Was sind Verpackungstests? Warum sollte man für Unterhaltungselektronik Verpackungstests durchführen?

Verpackungstests untersuchen, wie eine Verpackung und ihr Inhalt auf Stöße während des Transports und der Handhabung reagieren. Die Prüfung hilft den Herstellern, Konstruktionsfehler auszumerzen, die Haltbarkeit zu verbessern und Produktschäden und -verluste zu vermeiden. Dadurch lassen sich Kosten minimieren, kostspielige Überverpackungen und Unterverpackungen vermeiden, die die Ware gefährden und höhere Kosten verursachen, weil ein Produkt während des Transports beschädigt wird. Der Test trägt auch dazu bei, die Haltbarkeit der Produktverpackung zu bestimmen sowie strukturelle und mechanische Schwachstellen aufzudecken, die durch Stoß- und Vibrationstests nicht immer erkannt werden.

ESS-, HASS- und HALT-Tests an Unterhaltungselektronik mit ein- und dreiachsigen PiezoStar Beschleunigungssensoren

HALT- und HASS-Tests erfordern extrem temperaturbeständige Beschleunigungssensoren. In den Anwendungen werden Kontroll- und Ansprechbeschleunigungssensoren eingesetzt. Kontrollbeschleunigungssensoren werden zur Überwachung der Eingangsschwingung des Prüflings verwendet und sind in der Regel einachsig. Ansprechbeschleunigungssensoren messen die Schwingung des Prüflings als Ergebnis der Eingangsschwingung und sind dreiachsig.

Ein- und dreiachsige PiezoStar-Beschleunigungssensoren für ESS-, HASS- und HALT-Tests zeichnen sich durch folgende Merkmale aus: 

  • Sehr geringe Temperaturempfindlichkeit
  • Langzeitstabilität bei hohen Temperaturen
  • Funktionsstabilität bei dynamischen Temperaturschwankungen und Transienten; Transitionsraten bis zu 60°C (160°F) pro Minute, mit Extremwerten von –100°C bis 200°C (–212°F bis 392°F)
  • Geringes Gewicht zur Vermeidung der Belastung von Leichtbaustrukturen mit Masse
  • Ansprechbeschleunigungssensoren unterstützen Messungen bis zu 2 kHz bzw. bis zu 10 kHz
  • Kalibrierung auf niedrigere Frequenzen, angepasst an das Produktprüfprogramm
  • Langlebige Steckverbinder und Kabel, die den Prüfniveaus und Langzeittests standhalten

Was bedeutet Environmental Stress Screening (ESS, HASS, HALT)? Warum sollte man an Unterhaltungselektronik Umweltbelastungstests durchführen?

Bei einem Environmental Stress Screening (ESS) wird ein Produkt so lange Umweltbelastungen ausgesetzt, bis es Ausfallerscheinungen zeigt. Eine Kombination aus Highly Accelerated Life Testing (hoch beschleunigte Lebensdauerprüfung, HALT) und Highly Accelerated Stress Screening (hoch beschleunigtes Belastungsscreening, HASS) als Teil der ESS-Prüfmethoden verbessert die Produktzuverlässigkeit durch frühzeitige Erkennung solcher Ausfallmechanismen und trägt damit zur Senkung der Reparatur- oder Austauschkosten bei. ESS ist eine wirksame Methode, um mögliche Ausfälle von Produkten der Unterhaltungselektronik in der Praxis zu ermitteln.

ESS-Messketten verwenden Kontrollbeschleunigungssensoren, Ansprechbeschleunigungssensoren, Datenerfassungssysteme, Signalaufbereitung, Klimakammern, Vibrationstische und Steuerungen. Die Prüfung dauert normalerweise 3 bis 5 Tage. Sie besteht aus mehreren Phasen, in denen der Prüfling z. B. folgenden Belastungen ausgesetzt wird:

  • Periodische Vibration, sporadische Vibration und Stöße
  • Dauertemperaturbelastung und Temperaturwechsel
  • Kombination aus thermischer und vibrationsbedingter Beanspruchung

Sie stehen vor einer Herausforderung bei der Prüfung von Unterhaltungselektronik?

Sie haben spezielle Anforderungen, die Sie mit Standardanwendungen nicht erfüllen können? Unkonventionelle Profile sind unsere Spezialität. Sprechen Sie uns an, wir finden sicher eine Lösung!

Ausgewählte Produkte

Triaxialer Miniatur-IEPE-Beschleunigungssensor mit 0,9 Gramm ideal für Vibrationsmessungen an Leichtbaustrukturen.
Triaxialer IEPE-Beschleunigungs-sensor KiVibe Miniature
Die perfekte Lösung für Schwingungsprüfungen an Leichtbaukonstruktionen und in engen Einbauräumen