ნაწილი 1: კლავიატურის ტესტირების მოწყობილობის სოლენოიდის ძირითადი მოთხოვნა
1.1 მაგნიტური ველის მოთხოვნები
კლავიატურის ღილაკების ეფექტურად მართვისთვის, კლავიატურის ტესტირების მოწყობილობის სოლენოიდებმა უნდა წარმოქმნან საკმარისი მაგნიტური ველის სიძლიერე. მაგნიტური ველის სიძლიერის სპეციფიკური მოთხოვნები დამოკიდებულია კლავიატურის ღილაკების ტიპსა და დიზაინზე. ზოგადად, მაგნიტური ველის სიძლიერეს უნდა შეეძლოს საკმარისი მიზიდულობის გენერირება, რათა კლავიშების დაჭერისას დაკმაყოფილდეს კლავიატურის დიზაინის ტრიგერის მოთხოვნები. ეს სიძლიერე, როგორც წესი, ათეულებიდან ასეულ გაუსამდე (G) დიაპაზონშია.
1.2 რეაგირების სიჩქარის მოთხოვნები
კლავიატურის ტესტირების მოწყობილობას თითოეული ღილაკის სწრაფად შემოწმება სჭირდება, ამიტომ სოლენოიდის რეაგირების სიჩქარე გადამწყვეტია. სატესტო სიგნალის მიღების შემდეგ, სოლენოიდს ძალიან მოკლე დროში უნდა შეეძლოს საკმარისი მაგნიტური ველის გენერირება კლავიშის მოქმედების განსახორციელებლად. რეაგირების დრო, როგორც წესი, უნდა იყოს მილიწამის (ms) დონეზე. კლავიშების სწრაფი დაჭერა და გაშვება შეიძლება ზუსტად იყოს სიმულირებული, რითაც ეფექტურად დგინდება კლავიატურის კლავიშების მუშაობა, მათ შორის მისი პარამეტრები, ყოველგვარი შეფერხების გარეშე.
1.3 სიზუსტის მოთხოვნები
სოლენოიდის მოქმედების სიზუსტე გადამწყვეტია კლავიატურის ზუსტი ტესტირებისთვის. მან ზუსტად უნდა აკონტროლოს კლავიშების დაჭერის სიღრმე და ძალა. მაგალითად, მრავალდონიანი გამშვები ფუნქციების მქონე ზოგიერთი კლავიატურის ტესტირებისას, როგორიცაა ზოგიერთი სათამაშო კლავიატურა, კლავიშებს შეიძლება ჰქონდეთ ორი გამშვები რეჟიმი: მსუბუქი და ძლიერი დაჭერა. სოლენოიდს უნდა შეეძლოს ამ ორი განსხვავებული გამშვები ძალის ზუსტად სიმულირება. სიზუსტე მოიცავს პოზიციის სიზუსტეს (ღილაკების დაჭერის გადაადგილების სიზუსტის კონტროლი) და ძალის სიზუსტეს. ტესტის შედეგების სიზუსტისა და სანდოობის უზრუნველსაყოფად, გადაადგილების სიზუსტე შეიძლება იყოს 0.1 მმ-ის ფარგლებში, ხოლო ძალის სიზუსტე შეიძლება იყოს დაახლოებით ±0.1N, სხვადასხვა ტესტის სტანდარტების მიხედვით.
1.4 სტაბილურობის მოთხოვნები
კლავიატურის ტესტირების მოწყობილობის სოლენოიდის ხანგრძლივი სტაბილური მუშაობა მნიშვნელოვანი მოთხოვნაა. უწყვეტი ტესტირების დროს, სოლენოიდის მუშაობა მნიშვნელოვნად არ იცვლება. ეს მოიცავს მაგნიტური ველის სიძლიერის სტაბილურობას, რეაგირების სიჩქარის სტაბილურობას და მოქმედების სიზუსტის სტაბილურობას. მაგალითად, ფართომასშტაბიანი კლავიატურის წარმოების ტესტირებისას, სოლენოიდს შეიძლება დასჭირდეს უწყვეტი მუშაობა რამდენიმე საათის ან თუნდაც დღეების განმავლობაში. ამ პერიოდის განმავლობაში, თუ ელექტრომაგნიტის მუშაობა მერყეობს, მაგალითად, მაგნიტური ველის სიძლიერის შესუსტება ან რეაგირების სიჩქარის შემცირება, ტესტის შედეგები არაზუსტი იქნება, რაც გავლენას მოახდენს პროდუქტის ხარისხის შეფასებაზე.
1.5 გამძლეობის მოთხოვნები
კლავიშის ხშირი ჩართვის აუცილებლობის გამო, სოლენოიდს უნდა ჰქონდეს მაღალი გამძლეობა. შიდა სოლენოიდის კოჭები და დგუში უნდა უძლებდეს ხშირ ელექტრომაგნიტურ გარდაქმნას და მექანიკურ დატვირთვას. ზოგადად, კლავიატურის ტესტირების მოწყობილობის სოლენოიდს უნდა შეეძლოს მილიონობით მოქმედების ციკლის გაძლება და ამ პროცესში არ იქნება პრობლემები, რომლებიც გავლენას მოახდენს მუშაობაზე, როგორიცაა სოლენოიდის კოჭის გადაწვა და ბირთვის ცვეთა. მაგალითად, მაღალი ხარისხის მინანქრის მავთულის გამოყენება კოჭების დასამზადებლად შეიძლება გააუმჯობესოს მათი ცვეთამედეგობა და მაღალი ტემპერატურისადმი მდგრადობა, ხოლო შესაფერისი ბირთვის მასალის (მაგალითად, რბილი მაგნიტური მასალის) არჩევამ შეიძლება შეამციროს ბირთვის ჰისტერეზისის დანაკარგი და მექანიკური დაღლილობა.
ნაწილი 2:. კლავიატურის ტესტერის სოლენოიდის სტრუქტურა
2.1 სოლენოიდის ხვეული
- მავთულის მასალა: სოლენოიდის ხვეულის დასამზადებლად, როგორც წესი, გამოიყენება ემალირებული მავთული. ემალირებული მავთულის გარედან არის საიზოლაციო საღებავის ფენა, რათა თავიდან იქნას აცილებული სოლენოიდის ხვეულებს შორის მოკლე ჩართვა. ემალირებული მავთულის გავრცელებული მასალებია სპილენძი, რადგან სპილენძს აქვს კარგი გამტარობა და შეუძლია ეფექტურად შეამციროს წინააღმდეგობა, რითაც ამცირებს ენერგიის დანაკარგს დენის გავლისას და აუმჯობესებს ელექტრომაგნიტის ეფექტურობას.
- ბრუნვების დიზაინი: ბრუნვების რაოდენობა არის მთავარი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს კლავიატურის ტესტირების მოწყობილობის სოლენოიდის მილისებრი სოლენოიდის მაგნიტური ველის სიძლიერეზე. რაც მეტი ბრუნვაა, მით უფრო დიდია მაგნიტური ველის სიძლიერე, რომელიც წარმოიქმნება იმავე დენის ქვეშ. თუმცა, ძალიან ბევრი ბრუნვა ასევე გაზრდის ხვეულის წინააღმდეგობას, რაც გამოიწვევს გაცხელების პრობლემებს. ამიტომ, ძალიან მნიშვნელოვანია ბრუნვების რაოდენობის გონივრულად დაგეგმვა საჭირო მაგნიტური ველის სიძლიერისა და კვების წყაროს პირობების შესაბამისად. მაგალითად, კლავიატურის ტესტირების მოწყობილობის სოლენოიდისთვის, რომელსაც სჭირდება უფრო მაღალი მაგნიტური ველის სიძლიერე, ბრუნვების რაოდენობა შეიძლება იყოს ასობითდან ათასობითამდე.
- სოლენოიდის ხვეულის ფორმა: სოლენოიდის ხვეული, როგორც წესი, შესაფერის ჩარჩოზეა დახვეული და მისი ფორმა, როგორც წესი, ცილინდრულია. ეს ფორმა ხელს უწყობს მაგნიტური ველის კონცენტრაციას და ერთგვაროვან განაწილებას, რათა კლავიატურის ღილაკების მართვისას მაგნიტურმა ველმა უფრო ეფექტურად იმოქმედოს კლავიშების მართვის კომპონენტებზე.
2.2 სოლენოიდის დგუში
- დგუშის მასალა: დგუში სოლენოიდის მნიშვნელოვანი კომპონენტია და მისი მთავარი ფუნქცია მაგნიტური ველის გაძლიერებაა. როგორც წესი, შერჩეულია რბილი მაგნიტური მასალები, როგორიცაა ელექტრო სუფთა ნახშირბადოვანი ფოლადი და სილიციუმის ფოლადის ფურცლები. რბილი მაგნიტური მასალების მაღალი მაგნიტური გამტარობა აადვილებს მაგნიტური ველის ბირთვში გავლას, რითაც ზრდის ელექტრომაგნიტის მაგნიტური ველის სიძლიერეს. სილიციუმის ფოლადის ფურცლების მაგალითის სახით, ეს არის სილიციუმის შემცველი შენადნობის ფოლადის ფურცელი. სილიციუმის დამატების გამო, ბირთვის ჰისტერეზისის და მორევული დენის დანაკარგები მცირდება და ელექტრომაგნიტის ეფექტურობა უმჯობესდება.
- დგუშის ფორმა: ბირთვის ფორმა, როგორც წესი, ემთხვევა სოლენოიდის ხვეულს და ძირითადად მილისებურია. ზოგიერთ დიზაინში, დგუშის ერთ ბოლოში არის გამოწეული ნაწილი, რომელიც გამოიყენება კლავიატურის ღილაკების მამოძრავებელ კომპონენტებთან უშუალო შეხებისთვის ან მათთან მისასვლელად, რათა უკეთ გადაეცეს მაგნიტური ველის ძალა კლავიშებს და მართოს კლავიშის მოქმედება.
2.3 საცხოვრებელი
- მასალის შერჩევა: კლავიატურის ტესტირების მოწყობილობის სოლენოიდის კორპუსი ძირითადად იცავს შიდა ხვეულს და რკინის ბირთვს და ასევე შეუძლია გარკვეული ელექტრომაგნიტური დამცავი როლი შეასრულოს. ჩვეულებრივ გამოიყენება ლითონის მასალები, როგორიცაა უჟანგავი ფოლადი ან ნახშირბადოვანი ფოლადი. ნახშირბადოვანი ფოლადის კორპუსს აქვს უფრო მაღალი სიმტკიცე და კოროზიისადმი მდგრადობა და შეუძლია ადაპტირება სხვადასხვა ტესტირების გარემოსთან.
- სტრუქტურული დიზაინი: კორპუსის სტრუქტურული დიზაინი უნდა ითვალისწინებდეს მონტაჟისა და სითბოს გაფრქვევის მოხერხებულობას. ელექტრომაგნიტის კლავიატურის ტესტერის შესაბამის პოზიციაზე დამაგრებისთვის, როგორც წესი, არსებობს სამონტაჟო ხვრელები ან ჭრილები. ამავდროულად, კორპუსი შეიძლება დაპროექტებული იყოს სითბოს გაფრქვევის ფარფლებით ან ვენტილაციის ხვრელებით, რათა ხელი შეუწყოს კოჭას მიერ მუშაობის დროს წარმოქმნილი სითბოს გაფანტვას და თავიდან აიცილოს ელექტრომაგნიტის დაზიანება გადახურების გამო.
ნაწილი 3: კლავიატურის სატესტო მოწყობილობის სოლენოიდის მუშაობა ძირითადად ელექტრომაგნიტური ინდუქციის პრინციპს ეფუძნება.
3.1. ელექტრომაგნიტური ველის ძირითადი პრინციპი
როდესაც სოლენოიდის სოლენოიდურ ხვეულში დენი გადის, ამპერის კანონის (ასევე ცნობილია, როგორც მარჯვენა ხრახნის კანონი) თანახმად, ელექტრომაგნიტის გარშემო მაგნიტური ველი წარმოიქმნება. თუ სოლენოიდის ხვეული რკინის ბირთვის გარშემოა შემოხვეული, რადგან რკინის ბირთვი რბილი მაგნიტური მასალაა მაღალი მაგნიტური გამტარობით, მაგნიტური ველის ხაზები კონცენტრირდება რკინის ბირთვის შიგნით და მის გარშემო, რაც იწვევს რკინის ბირთვის მაგნიტიზაციას. ამ დროს რკინის ბირთვი ძლიერ მაგნიტს ჰგავს და ძლიერ მაგნიტურ ველს წარმოქმნის.
3.2. მაგალითად, მარტივი მილისებრი სოლენოიდის მაგალითზე, როდესაც დენი მიედინება სოლენოიდის ხვეულის ერთ ბოლოში, მარჯვენა ხელის ხრახნის წესის თანახმად, ხვეული დაიჭირეთ ოთხი თითით დენის მიმართულებით, ხოლო ცერა თითით მითითებული მიმართულება მაგნიტური ველის ჩრდილოეთ პოლუსია. მაგნიტური ველის სიძლიერე დაკავშირებულია დენის ზომასთან და ხვეულის ბრუნვების რაოდენობასთან. ეს დამოკიდებულება შეიძლება აღიწეროს ბიო-სავარის კანონით. გარკვეულწილად, რაც უფრო დიდია დენი და რაც მეტი ბრუნია, მით უფრო დიდია მაგნიტური ველის სიძლიერე.
3.3 კლავიატურის ღილაკების მართვის პროცესი
3.3.1. კლავიატურის ტესტირების მოწყობილობაში, როდესაც კლავიატურის ტესტირების მოწყობილობის სოლენოიდი ენერგიით არის დატვირთული, წარმოიქმნება მაგნიტური ველი, რომელიც იზიდავს კლავიატურის კლავიშების ლითონის ნაწილებს (მაგალითად, კლავიშის ლილვი ან ლითონის ნამსხვრევები და ა.შ.). მექანიკური კლავიატურების შემთხვევაში, კლავიშის ლილვი ჩვეულებრივ შეიცავს ლითონის ნაწილებს და ელექტრომაგნიტის მიერ გენერირებული მაგნიტური ველი იზიდავს ლილვს ქვევით გადაადგილებისთვის, რითაც ახდენს დაჭერილი კლავიშის მოქმედების სიმულირებას.
3.3.2. მაგალითად, ჩვეულებრივი ლურჯი ღერძის მექანიკური კლავიატურის შემთხვევაში, ელექტრომაგნიტის მიერ გენერირებული მაგნიტური ველის ძალა მოქმედებს ლურჯი ღერძის მეტალის ნაწილზე, ამარცხებს ღერძის ელასტიურ ძალასა და ხახუნს, იწვევს ღერძის ქვევით მოძრაობას, ააქტიურებს კლავიატურის შიგნით წრედს და წარმოქმნის კლავიშების დაჭერის სიგნალს. როდესაც ელექტრომაგნიტი გამორთულია, მაგნიტური ველი ქრება და კლავიშის ღერძი საკუთარი ელასტიური ძალის (მაგალითად, ზამბარის ელასტიური ძალის) მოქმედებით უბრუნდება თავდაპირველ პოზიციას, რაც ახდენს კლავიშის გაშვების მოქმედების სიმულირებას.
3.3.3 სიგნალის კონტროლისა და ტესტირების პროცესი
- კლავიატურის ტესტერში არსებული მართვის სისტემა აკონტროლებს ელექტრომაგნიტის ჩართვისა და გამორთვის დროს, რათა მოახდინოს სხვადასხვა კლავიშების მუშაობის რეჟიმების, როგორიცაა მოკლე დაჭერა, ხანგრძლივი დაჭერა და ა.შ. სიმულირება. კლავიატურის კლავიშების ფუნქციის შემოწმება შესაძლებელია იმის დადგენით, შეუძლია თუ არა კლავიატურას ელექტრული სიგნალების სწორად გენერირება (კლავიატურის წრედისა და ინტერფეისის მეშვეობით) ამ სიმულირებული კლავიშების ოპერაციების დროს.
