Vibrometrie

Daten sicher speichern

Laser-Doppler-Vibrometer haben sich bei der Entwicklung von Computer-Festplatten als unverzichtbare Werkzeuge etabliert, die zur Messung einer Vielzahl von dynamischen Eigenschaften des Gesamtsystems Festplatte und seiner Subkomponenten eingesetzt werden. Die Schwingungseigenschaften der filigranen mechatronischen bzw. mikroelektromechanischen Systeme der Schreib-/Leseköpfe mitsamt Aktuatoren und Aufhängung können experimentell nur mit berührungslosen optischen Verfahren wie der Laservibrometrie bestimmt werden. Nur sie verfügen über die erforderliche Auflösung und Dynamik für Modal- und Resonanztests zur Bestimmung und Optimierung strukturdynamischer Parameter und Einsatzbedingungen. Weiter helfen Ihnen Laservibrometer bei Geräuschtests zur Identifizierung von Geräuschursachen im Antriebssystem, um dann gezielt konstruktive Maßnahmen zur Reduzierung der Geräuschemission bis unterhalb der Wahrnehmungsschwelle durchzuführen. Darüber hinaus erweisen sich Vibrometer als hocheffiziente Sensoren bei der Qualitätsüberwachung in der Produktion.

Geräuschursachen von Festplatten ermitteln

Neben Kapazität, Zugriffszeiten, Zuverlässigkeit und Formfaktor ist die Optimierung der akustischen Eigenschaften, d.h. die Beseitigung wahrnehmbarer Störgeräusche, ein vorrangiges Ziel bei der Entwicklung von Festplatten. Dominante Quelle der Geräusche sind einzelne Frequenzen aus dem elektromagnetischen Kreis des Festplattenantriebs.

Pfeifgeräusche in Elektromotoren entstehen dadurch, dass einzelne Komponenten während des Betriebs zu Schwingungen angeregt werden. Mit Hilfe der Scanning Vibrometrie werden die Betriebsschwingungen des Antriebs und seiner Komponenten systematisch in Frequenz, Amplitude und Schwingform vermessen. Aus den Ergebnissen können Sie die Ursachen der dominanten, störenden Töne sehr gut mit dem Schwingungsverhalten der einzelnen Bauteile eines Festplattenmotors korrelieren. Zur Reduktion der unerwünschten Geräusche können Sie mit Hilfe der Messergebnisse anschließend die Größenverhältnisse der Bauteile und die relative Lage der Komponenten zueinander gezielt optimieren und die störenden Töne unter eine bestimmte Wahrnehmungsschwelle drücken.

Zugehörige Produkte

PSV-500 Scanning Vibrometer

Das PSV Scanning Vibrometer misst Schwingungen berührungslos und flächenhaft. Als flexible und erweiterbare Plattform meistert es schnell und effizient selbst anspruchsvolle Schwingungsmessaufgaben. Setzen Sie anwendungsspezifisches Zubehör ein oder erweitern...

Finite Elemente-Analyse von Festplatten-Schwingungsmoden

Als berührungsloses und rückwirkungsfreies optisches Messverfahren ist die Laser-Doppler-Vibrometrie ein ideales Werkzeug für die experimentelle Modalanalyse und FEM-Modellverifikation von Festplattenkomponenten. Besonderes Augenmerk hierbei haben einerseits die rotierenden Magnetplatten, andererseits die Schreib-/Lese-Einheit mit Aktuator, Aktuatorarm und Schreib-/Lesekopf. Unerwünschte Schwingungseigenschaften dieser Komponenten haben einen direkten Einfluss auf Performance, Zuverlässigkeit und Lebensdauer einer Festplatte.

In die FEM Analyse einer Festplattenscheibe gehen die Material- und Geometrieparameter der Festplatte ein. Eine scannende Out-of-Plane-Vibrometermessung erlaubt Ihnen direkt die Modellvorhersage für Resonanzfrequenzen und Schwingformen im stationären Fall zu validieren und zeigt Ihnen auch die Abweichungen im Betrieb, die als Funktion der Drehzahl bei den typischen Drehgeschwindigkeiten von 3600–15.000 RPM auftreten.

Dokumente

White Paper non-contact modal testing of HDD suspensions using ultrasound radiation force

Praxisbeispiel:

3D-Modaltestmessungen am RW-Head: Für Modalanalysen an der Schreib-/Lese-Einheit werden scannende dreidimensional messende Vibrometer eingesetzt, die simultan die In-Plane- und Out-of-Plane-Anteile der Bewegung erfassen. Die Daten daraus können Sie für Modalanalyse und Modellupdating direkt über das Universal-File-Format exportieren.

HDD Schreibleseeinheit: 3D Schwinungsdaten

Zugehörige Produkte

MSA-100-3D Micro System Analyzer

Der 3D Micro System Analyzer erfasst Schwingungskomponenten in allen 3 Raumrichtungen gleichzeitig. Das Messsystem ermöglicht damit hochaufgelöste 3D-Schwingungsanalysen mit Amplitudenauflösungen im sub-Pikometer Bereich sowohl für In-Plane als auch für...

Resonanzen von Festplatten testen

Festplatten mit immer höheren Speicherdichten und kürzeren Zugriffszeiten erfordern eine extrem hohe Stabilität von Position und Positionierung des Schreib-/Lese-Kopfes in Bezug auf die Festplattenoberfläche. Die Flughöhe ist ein Kompromiss aus konkurrierenden Effekten. Eine kleinere Flughöhe erlaubt eine bessere Ortsauflösung für Schreib/Lese-Operationen und damit eine höhere Datendichte, gleichzeitig wächst das Risiko für Kollisionen mit dem Medium. Die Flughöhe beträgt nur wenige nm und hängt aufgrund der aerodynamischen Lagerung vom Umgebungsdruck ab – was auch auf deren Resonanzen zutrifft und so zu Instabilitäten führen kann.

Aufgrund der berührungslosen und rückwirkungsfreien Messung bieten Ihnen Laser Vibrometer hier die einzige Möglichkeit, das Antwortverhalten des Schreib-/Lese-Kopfes mitsamt seiner Aufhängung nach dynamischer Anregung zu messen. Bei Resonanztestmessungen mit Einpunkt- und Scanning Vibrometern wird das Frequenzspektrum der Auslenkung des Schreib-/Lese-Kopfes als Funktion des Umgebungsdruckes gemessen, anhand derer Sie kritische Bedingungen ermitteln und dann konstruktive Änderungen vornehmen können. Ziel der Optimierung ist die Entwicklung von Schreib-/Lese-Einheiten, die robust auf aerodynamisch angeregete Resonanzen reagieren.

Dokumente

Fachartikel Minimize Disturbances by Design

Resonanztest an Schreibleseeinheit einer Festplatte mittels differentieller Messung

Zugehörige Produkte

CLV-2534 Compact Laser Vibrometer

Das flexible Schwingungsmessgerät mit integrierter Kamera in kompakter Bauform – ideal für Qualitätssicherung und Forschung. Zusätzliche Mikroskop-Optiken erweitern das Aufgabenspektrum auch auf sehr kleine Messobjekte.

OFV Modulares Vibrometer bestehend aus Messkopf, Controller und VibSoft Datenerfassung

OFV-5000 Modulares Vibrometer

Modular aufgebaute Vibrometersysteme bieten eine hervorragende Signalqualität bei maximaler Flexibilität. Sie bestehen aus einem Messkopf und einem Controller, die Sie nach Ihren Wünschen kombinieren können. So können Sie Ihr Schwingungmesssystem flexibel an...