⚡ Prüfung Fh: Schwingen, Breitbandrauschen — Widerstandsfähigkeit von Erzeugnissen (Bauelemente, elektrische und elektronische Geräte, Fahrzeug- und Militärausrüstung) gegen zufällige Schwingungen aus Transport und Betrieb: digitale Regelung der Beschleunigungsspektraldichte, Schwingungsantwortuntersuchung vorher und nachher, PN-EN 60068-2-64

Elektronik und EMV PN-EN 60068-2-64

Übersicht

WAS DIE NORM BESCHREIBT. Anwendungsbereich aus der PKN-Katalogkarte PN-EN 60068-2-64:2008, vollständig (unsere Übersetzung des polnischen Kartentexts): „Es werden Verfahren zur Bestimmung der Fähigkeit von Erzeugnissen angegeben, dynamischen Belastungen ohne unzulässige Beeinträchtigung ihrer Funktion und ihres Aufbaus standzuhalten, wenn sie festgelegten zufälligen Schwingungen ausgesetzt werden. Sie gilt für Erzeugnisse, die Schwingungen zufälliger Natur ausgesetzt sein können, die beim Transport oder in Betriebsumgebungen entstehen, zum Beispiel in Flugzeugen, Raum- und Landfahrzeugen, sowie für Gegenstände in Transportbehältern, die als Teil des Erzeugnisses angesehen werden können. Es werden eine allgemeine Beschreibung der Prüfung, der Prüfeinrichtung und der Prüfschärfe gegeben“. Den Normtext lesen wir in der Leseprobe von IEC 60068-2-64:2008 (Ausgabe 2.0, 2008-04) vom Deckblatt bis Abschnitt 4.5 (Messsysteme, Seite 13) und in der Leseprobe der Änderung IEC 60068-2-64:2008/AMD1:2019, die das Vorwort, die geänderten Punkte und den neuen Anhang C umfasst.

NACH DEM TEXT VON IEC 60068-2-64:2008 (Vorwort, Einleitung, Abschnitte 1–4.5). Die Norm wurde vom IEC-Komitee TC 104 erarbeitet; die zweite Ausgabe ersetzte die erste von 1993 als technische Überarbeitung: Verfahren 1 und 2 wurden gestrichen und durch ein einziges Verfahren ersetzt, Anhang A durch vorgeschlagene Prüfspektren ersetzt, Anhang C gestrichen und die Prüfung weich verpackter Prüflinge ergänzt; die Norm hat den Status einer Sicherheitsgrundnorm nach IEC Guide 104. Einleitung: Die Prüfung betrifft Bauelemente, Geräte und andere Erzeugnisse („Prüflinge“), die Schwingungen stochastischer Natur ausgesetzt sind, beruht auf digitaler Regelung zufälliger Schwingungen und — anders als die meisten Prüfungen — auf statistischen, nicht deterministischen Techniken, wird also über Wahrscheinlichkeiten und statistische Mittelwerte beschrieben; sie erfordert stets ingenieurmäßige Beurteilung, Verfahren und Schärfegrade wählt der Verfasser der Produktspezifikation; Grundlage ist ein elektrodynamischer oder servohydraulischer Schwingerreger mit rechnergestütztem Regelsystem. Anwendungsbereich (Abschnitt 1): Nachweis, dass der Prüfling dynamische Belastungen ohne unzulässige Beeinträchtigung von Funktion oder struktureller Integrität bei den festgelegten Zufallsschwingungen übersteht; die Prüfung kann kumulierte Beanspruchungen und daraus folgende mechanische Schwächen aufdecken; sie ist vor allem für unverpackte Prüflinge und für Gegenstände in einem als Teil des Prüflings angesehenen Transportbehälter gedacht — bei einem verpackten Gegenstand ist der Gegenstand mit Verpackung der Prüfling, und für verpackte Erzeugnisse kann die Norm zusammen mit IEC 60068-2-47:2005 angewendet werden; wenn die Schwingungen zufällige und deterministische Anteile verbinden, kann eine reine Zufallsprüfung unzureichend sein — Auswahl des Verfahrens nach IEC 60068-3-8:2003. Normative Verweisungen: IEC 60050-300, IEC 60068-1, IEC 60068-2-6 (Prüfung Fc, sinusförmige Schwingungen), IEC 60068-2-47:2005 (Befestigung von Prüflingen), IEC 60068-3-8:2003, IEC 60068-5-2, IEC 60721-3, IEC Guide 104, ISO 2041. Ausgewählte Begriffe (Abschnitt 3): Kontrollpunkt — auf der Halterung, dem Tisch oder dem Prüfling, möglichst nahe an einem Befestigungspunkt und starr mit ihm verbunden; bei vier oder weniger Befestigungspunkten ist jeder ein Kontrollpunkt, bei mehr als vier legt die Spezifikation vier repräsentative fest; bei vielen kleinen Prüflingen auf einer Halterung darf von einem Punkt aus geregelt werden, aber nur, wenn die niedrigste Resonanzfrequenz der belasteten Halterung deutlich über der oberen Prüffrequenz liegt; Bezugspunkt (Einpunktregelung) und fiktiver Bezugspunkt (Mehrpunktregelung — Mittelwert oder Extremwerte der ASD der Kontrollpunkte); gn auf 10 m/s² gerundet; Scheitelfaktor — Verhältnis von Spitzen- zu Effektivwert; effektiver Frequenzbereich — von 0,5 f1 bis 2,0 f2 (mit Flanken außerhalb des Prüfbereichs f1–f2); Beschleunigungsspektraldichte (ASD), Fehler-ASD, Entzerrung (equalization), statistische Freiheitsgrade, statistische Genauigkeit. Prüfeinrichtung (4.1): Die Anforderungen gelten für das gesamte System — Verstärker, Erreger, Halterung, Prüfling und Regelsystem; Standardablauf in jeder der zueinander senkrechten Achsen: einleitende Schwingungsantwortuntersuchung (sinusförmig oder zufällig mit niedrigem Pegel), Zufallsanregung als mechanische Belastung, abschließende Antwortuntersuchung im Vergleich mit der einleitenden zum Erkennen von Schäden; die Spezifikation kann auf die Antwortuntersuchungen verzichten. Grundbewegung (4.2): Die Befestigungspunkte müssen sich in Phase und Amplitude im Wesentlichen gleich und geradlinig in Anregungsrichtung bewegen — sonst Mehrpunktregelung (bei großen Strukturen und einem Bereich von z. B. 20 Hz–2000 Hz wahrscheinlich nötig). Querbewegung (4.3), falls von der Spezifikation gefordert: ASD in beiden senkrechten Achsen an den Kontrollpunkten oberhalb 500 Hz nicht über dem festgelegten Wert und unterhalb 500 Hz nicht über −3 dB des festgelegten Werts, gesamter Effektivwert in beiden senkrechten Achsen nicht über 50 % des Effektivwerts in der festgelegten Achse; ist das nicht erreichbar, wählt die Spezifikation: die Überschreitung wird im Prüfbericht angegeben, oder für den Prüfling unschädliche Bewegung wird nicht überwacht. Befestigung (4.4): nach IEC 60068-2-47; die aus IEC 60068-2-47 gewählte Übertragungskurve ist vor der Multiplikation mit dem ASD-Spektrum zu quadrieren. Messsysteme (4.5): Frequenzbereich der Messkette (Aufnehmer, Signalaufbereitung, Erfassung) mindestens von 0,5 f1 bis 2,0 f2, Frequenzgang innerhalb ± 5 % im Prüffrequenzbereich flach, Abweichungen außerhalb — in den Prüfbericht; hier endet die gelesene Leseprobe.

NACH DEM TEXT DER ÄNDERUNG IEC 60068-2-64:2008/AMD1:2019. Die Änderung (TC 104) führt nicht-gaußförmige Prüfungen ein: Die herkömmliche Prüfung verwendet eine Kurvenform mit gaußförmiger Amplitudenverteilung, wenn so festgelegt, kann das Verfahren aber mit nicht-gaußförmiger Verteilung („hohe Kurtosis“) angewendet werden. Neue Begriffe: Kurtosis (3.39) — viertes statistisches Moment, für eine Gaußverteilung 3; Schiefe (3.40) — drittes Moment, für eine Gaußverteilung 0; Betaverteilung (3.41). Prüfeinrichtung (4.1): bei nicht-gaußförmiger Prüfung muss sie ein Signal mit festgelegter Wahrscheinlichkeitsverteilung und festgelegtem Scheitelfaktor erzeugen — meist Erreger und Verstärker wie für gaußförmige Schwingungen, aber mit höherem zulässigem Scheitelfaktor. Verteilung (4.6.2) und Prüfung (8.4.1): Der Zeitverlauf ist aufzuzeichnen und Scheitelfaktor, Schiefe, Kurtosis und Amplitudenverteilung sind zu bestimmen, mit einer Messzeit, die statistisch annehmbare Ergebnisse liefert. Schärfe (Abschnitt 5): jeden Parameter legt die Spezifikation fest; bei nicht-gaußförmiger Prüfung zusätzlich Art der Prüfung, geforderte Verteilung oder Kurtosis (und Schiefe) sowie Scheitelfaktor; Abschnitt 11 — neuer Punkt h): Scheitelfaktor, Amplitudenverteilung, Kurtosis und Schiefe. Anhang C (informativ): nicht-gaußförmige Prüfung ist nützlich, wenn Schwingungen und Stöße gemeinsam auftreten (Transport und Einbau in Landfahrzeugen) oder bei wiederholten Stößen („Klappern“); sie sollte die herkömmliche gaußförmige Prüfung NICHT ersetzen, außer wenn die Spezifikation es ausdrücklich verlangt; drei Beispieltechniken — Amplitudenmodulation (Schiefe null, lange „Pakete“ hoher Amplituden, Kurtosis über die Parameter einer Betaverteilung gesteuert), Phasenmodifikation (Kurtosis unter und über 3, Schiefe ungleich null, rechenintensiv) und ungleichförmige Phase (Kurtosis mindestens 3, viele kurze Auslenkungen); verschiedene Techniken bei gleicher ASD, Kurtosis und Schiefe ergeben verschiedene Kurvenformen und können verschiedene Schäden hervorrufen, daher ist der Verlauf aufzuzeichnen und auszuwerten; C.3 — zusätzliche Vergleichsparameter (Zyklenzählung, Rainflow, Pegelüberschreitungen, MRS, FDS, zeitliche Momente). Die PKN-Karte der Änderung nennt Änderungen in der Einleitung sowie in 4.1, 4.6.2, 5.1, 5.2, 5.3, 5.5, 8.4.1, 11 und einen neuen Anhang C.

STATUS (Karten, Stand 02.10.2026). Die Karte PN-EN 60068-2-64:2008 (englische Fassung) hat keinen Vermerk „Zurückgezogen“ — die Norm ist GÜLTIG: veröffentlicht 25-11-2008, 37 Seiten, Preisgruppe R, Sektor Elektrotechnik, KT 65 Umweltprüfungen elektrischer Erzeugnisse, ICS 19.040, „Führt ein: EN 60068-2-64:2008 [IDT], IEC 60068-2-64:2008 [IDT]“, „Ersetzt: PN-EN 60068-2-64:2002 - englische Fassung“, „Zusätzliche Elemente: PN-EN 60068-2-64:2008/A1:2020-07E“. Karte PN-EN 60068-2-64:2008/A1:2020-07 (englische Fassung): ohne Vermerk „Zurückgezogen“, veröffentlicht 07-07-2020, 18 Seiten, „Führt ein: EN 60068-2-64:2008/A1:2019 [IDT], IEC 60068-2-64:2008/AMD1:2019 [IDT]“. Polnische Fassungen gibt es im Katalog nicht: Die PKN-Suche nach „PN-EN 60068-2-64“ (02.10.2026) zeigt nur englische Fassungen: 2008, 2008/A1:2020-07 und 2002. Karte PN-EN 60068-2-64:2002 („Prüfung Fh: Schwingen, Breitbandrauschen (digital geregelt) und Leitfaden“, führt EN 60068-2-64:1994 und IEC 60068-2-64:1993 ein): „Zurückgezogen und ersetzt durch PN-EN 60068-2-64:2008 - englische Fassung“, Zurückziehungsdatum 25-11-2008.

WIE VIELE LABORATORIEN UND IN WELCHER FORM (Kopie der Datenbank der Akkreditierungsumfänge, Daten bis 17.09.2026, gelesen 02.10.2026). Die Nummer 60068-2-64 steht in 9 Datensätzen von 9 Laboratorien: AB 044, AB 128, AB 261, AB 296, AB 665, AB 1132, AB 1241, AB 1776, AB 1860. Aktuelle Umfänge auf den PCA-Seiten (gelesen 02.10.2026, Ausgaben der Umfänge vom 19.03.2025 bis 14.07.2026): je eine Position. Schreibweisen: mit Änderung — „PN-EN 60068-2-64:2008 + A1:2020-07“ neben „EN 60068-2-64:2008 + A1:2019“ und „IEC 60068-2-64:2008 + AMD1:2019“ (AB 044), „PN-EN 60068-2-64:2008“ und „PN-EN 60068-2-64:2008/A1:2020-07“ (AB 296); nur Ausgabe 2008 — AB 261 (neben PN-EN 50125-3:2003 p. 4.13 mit Berichtigung AC:2010) und AB 1132 (neben NO-06-A107:2005 und NO-06-A107:2021, p. 2.4, 2.8 sowie MIL-STD-810F, Methode 514.5); ohne Datum — AB 128, AB 665 und AB 1241 („ohne Anhang „C““); nur IEC — AB 1776 („IEC 60068-2-64:2008“ und „IEC 60068-2-64:2019-10“) und AB 1860 („IEC 60068-2-64 ed. 2.0 2008-04“ und „IEC 60068-2-64 ed. 2.1 2019-10“; IEC-Karten dieser Ausgaben haben wir nicht gelesen). Keine dieser Positionen ist ausgesetzt. Der Reiter „Laboratorien“ sucht Einträge, die MIT dem eingegebenen Text BEGINNEN — geprüft mit Abfragen des Reiters auf dem Produktionsserver labcoda.pl am 02.10.2026: „PN-EN 60068-2-64“ — 7 Laboratorien (ohne AB 1776 und AB 1860), „IEC 60068-2-64“ — 7 (AB 044, AB 1776, AB 1860 und 4 tschechische Laboratorien), „EN 60068-2-64“ — 1 (AB 044).

WAS DIE LABORATORIEN PRÜFEN (Positionen bei PCA). Gegenstand: elektrotechnische Erzeugnisse (AB 044), elektrotechnische, Telekommunikations- und elektronische Erzeugnisse und Baugruppen (AB 261), elektrische, elektronische, Telekommunikations-, Militär-, optische, Bahn- und sonstige Erzeugnisse und Ausrüstungen (AB 665), Militärausrüstung sowie elektrische, Telekommunikations- und elektronische Erzeugnisse (AB 1132), Maschinen und Geräte, deren Teile, Transportverpackungen und Bauteile elektrischer und elektronischer Ausrüstung (AB 128), „Umgebung für mechanische Beanspruchungen“ für technische Geräte mit einer Masse bis 800 kg (AB 296) und bis 3000 kg (AB 1241), Bauteile und Baugruppen der elektrischen und elektronischen Ausrüstung von Kraftfahrzeugen (AB 1776, AB 1860). Bereiche: (5–2000) Hz, bis 100 g, Prüflingsmasse bis 800 kg, Weg bis 38,1 mm (AB 261); (2–2000) Hz, (0,08–300) m/s² (AB 296); (10–2000) Hz, GRMS bis 30 gn (AB 1132); (1–150) Hz, (0–3) g (AB 1241); (5–2000) Hz, 210 m/s² RMS (AB 1860); (5–2500) Hz für die Schwingprüfungen insgesamt (AB 1776); maximale Beschleunigung 52 g und Nennkraft 5,6 kN (AB 044); AB 128 und AB 665 nennen keine Bereiche. Bei AB 128 und AB 665 steht die Nummer in einer Position mit anderen Normen für Schwingen und Schocken (PN-EN 60068-2-6, PN-EN 60068-2-27, PN-EN 61373, PN-EN 50125-3, PN-EN ISO 4180, PN-EN ISO 13355); bei AB 1776 — neben Anforderungen von Automobilherstellern (VW 75174, LV 214, GS 95006-7-1, MBN 10384, SAE/USCAR-2). Die Positionen von AB 665 und AB 1241 sind mit „E“ gekennzeichnet — flexibler Akkreditierungsumfang; die Position von AB 261 trägt das Zeichen für Prüfungen, auf die das Laboratorium Meinungen und Interpretationen stützt.

WO LEICHT EIN SCHEINBAR RICHTIGES ERGEBNIS ENTSTEHT. Bei der Schärfe: Die Norm legt keine Pegel fest — Frequenzbereich, Effektivwert der Beschleunigung, ASD-Form und Dauer gibt die Produktspezifikation vor (Beispielspektren — informativer Anhang A); der Bereich in der Akkreditierungsurkunde ist die Fähigkeit des Laboratoriums, keine Anforderung. Bei der Regelung: Bei mehr als vier Befestigungspunkten legt die Spezifikation die Kontrollpunkte fest; bewegen sich die Befestigungspunkte nicht gleich — Mehrpunktregelung; die Messkette muss 0,5 f1–2,0 f2 abdecken und innerhalb ± 5 % flach sein; Befestigung nach IEC 60068-2-47 mit quadrierter Übertragungskurve. Bei der Querbewegung: die Grenzen (ASD unter 500 Hz −3 dB, gesamter Effektivwert 50 %) gelten, wenn die Spezifikation sie verlangt — eine Überschreitung ist anzugeben, oder die Spezifikation muss von der Überwachung befreien. Bei nicht-gaußförmiger Prüfung: sie gibt es nur in der Änderung A1:2019 und nur, wenn die Spezifikation sie verlangt; gleiche ASD und Kurtosis ergeben mit verschiedenen Techniken verschiedene Kurvenformen, daher sind die Technik anzugeben und der Verlauf aufzuzeichnen; ein Laboratorium, das nur die Ausgabe 2008 nennt (AB 261, AB 1132), hat diesen Teil nicht im Umfang, und AB 1241 schließt Anhang C aus. Bei der Ausgabe: PN-EN 60068-2-64:2002 (Verfahren 1 und 2) ist seit 25-11-2008 zurückgezogen.

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Wir haben die Abschnitte 4.6–4.8 der Ausgabe 2008 nicht (Toleranzen der ASD und des Effektivwerts, Verteilung und Scheitelfaktor, statistische Genauigkeit und Freiheitsgrade, Regelstrategie, Antwortuntersuchung), auch nicht Abschnitt 5 (Frequenzbereich, Effektivwert, Spektrumsform, Prüfdauer), die Abschnitte 6–12 (Vorbehandlung, Anfangs- und Schlussmessungen, Prüfablauf, Angaben für Spezifikation und Prüfbericht) oder die Anhänge A (Spektren: Transport, ortsfester Einsatz, Radfahrzeuge, Flugzeuge und Hubschrauber) und B (Leitfaden) — wir geben daher keine Toleranzen, Dauern oder Spektrenwerte an. Aus dem Text der Änderung A1 geht nicht hervor, was in den auf der PKN-Karte genannten Abschnitten 5.1, 5.2 und 5.5 geändert wurde.

Prinzip der Methode

Der Prüfling wird nach IEC 60068-2-47 auf dem Tisch eines Schwingerregers (elektrodynamisch oder servohydraulisch) befestigt, und in jeder der festgelegten, zueinander senkrechten Achsen wird die Schwingungsantwort mit Anregung niedrigen Pegels untersucht, der Prüfling Zufallsschwingungen ausgesetzt, bei denen das digitale Regelsystem am Bezugspunkt (oder an einem fiktiven Bezugspunkt aus mehreren Kontrollpunkten) die festgelegte Beschleunigungsspektraldichte im Bereich f1–f2 hält, und die Antwort erneut untersucht und mit der einleitenden verglichen; Funktion und Aufbau des Prüflings werden beurteilt. Nach der Änderung A1:2019 kann der Verlauf — auf Verlangen der Spezifikation — eine nicht-gaußförmige Verteilung mit festgelegter Kurtosis und Schiefe haben.

Anwendungen

• Elektrotechnische, elektronische und Telekommunikationserzeugnisse und Baugruppen — Widerstandsfähigkeit und Festigkeit gegen Zufallsschwingungen (AB 044, AB 261, AB 665)
• Militärausrüstung — neben NO-06-A107 und MIL-STD-810F (AB 1132); Bahnanwendungen — neben PN-EN 50125-3 und PN-EN 61373 (AB 261, AB 665)
• Kfz-Elektrik und -Elektronik — neben Herstelleranforderungen (AB 1776, AB 1860); technische Geräte bis 800 kg und 3000 kg (AB 296, AB 1241); Transportverpackungen (AB 128)

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN 60068-2-64:2008 (wersja angielska; EN 60068-2-64:2008 i IEC 60068-2-64:2008 IDT) ze zmianą PN-EN 60068-2-64:2008/A1:2020-07 (wersja angielska; EN 60068-2-64:2008/A1:2019 i IEC 60068-2-64:2008/AMD1:2019 IDT)

Titel (PL)

Badania środowiskowe — Część 2-64: Próby — Próba Fh: Wibracje przypadkowe szerokopasmowe i wytyczne

Title (EN)

Environmental testing — Part 2-64: Tests — Test Fh: Vibration, broadband random and guidance

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Vorgaben aus der Spezifikation

   Frequenzbereich f1–f2, Effektivwert der Beschleunigung, ASD-Form, Dauer, Achsen, Kontrollpunkte und Regelungsart, Anforderungen an die Querbewegung, Antwortuntersuchungen; bei nicht-gaußförmiger Prüfung (A1) — Art, Kurtosis, Schiefe, Scheitelfaktor. PN-EN 60068-2-64:2008 mit A1:2020-07 gültig (Karten, Stand 02.10.2026).

2. Befestigung und Messkette

   Befestigung nach IEC 60068-2-47 (Übertragungskurve vor der Multiplikation mit der ASD quadriert); Aufnehmer an den Kontrollpunkten; Messkette 0,5 f1–2,0 f2, flach innerhalb ± 5 %.

3. Einleitende Antwortuntersuchung und Entzerrung

   Sinusförmige oder zufällige Anregung mit niedrigem Pegel (8.2), Entzerrung mit niedrigem Pegel vor der Prüfung (8.3) — Einzelheiten NICHT ANGEGEBEN.

4. Zufallsbeanspruchung

   Festgelegte ASD am Bezugspunkt für die festgelegte Zeit in jeder Achse; Toleranzen der ASD und des Effektivwerts, Scheitelfaktor und Freiheitsgrade (4.6) — NICHT ANGEGEBEN; mit A1 — Aufzeichnung des Verlaufs und Bestimmung von Kurtosis, Schiefe und Amplitudenverteilung.

5. Abschließende Antwortuntersuchung und Messungen

   Vergleich mit der einleitenden Untersuchung (Änderung des dynamischen Verhaltens = möglicher Schaden), Schlussmessungen und Funktionsprüfung (Abschnitte 8.5–10); im Bericht u. a. Abweichungen der Messkette und überschrittene Querbewegung.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Schwingungen mit hohen Beschleunigungen und Prüflingsmassen (in den Umfängen bis 800 kg und 3000 kg) — sichere Befestigung, Schutzeinrichtungen, Not-Aus; der gelesene Normtext enthält keine Sicherheitshinweise
• FACHLICHER HINWEIS: das Ergebnis hängt von der Schärfe aus der Spezifikation, der Regelungsart und der Befestigung ab; nicht-gaußförmige Prüfung (A1:2019) ist nur auf Verlangen der Spezifikation zulässig und erfordert die Angabe der Technik — eine andere Technik bei gleicher ASD und Kurtosis kann andere Schäden verursachen

Häufige Fragen