Dio 1: Zahtjev za ključnu tačku za solenoid uređaja za testiranje tastature
1.1 Zahtjevi za magnetno polje
Da bi efikasno upravljali tasterima tastature, solenoidi uređaja za testiranje tastature moraju da generišu dovoljnu snagu magnetnog polja. Specifični zahtjevi za jačinom magnetnog polja zavise od tipa i dizajna tipki na tastaturi. Uopšteno govoreći, jačina magnetnog polja bi trebala biti u stanju da stvori dovoljnu privlačnost tako da pritisak na tipku ispunjava zahtjeve okidača dizajna tastature. Ova snaga je obično u rasponu od desetina do stotina Gausa (G).
1.2 Zahtjevi za brzinu odgovora
Uređaj za testiranje tastature mora brzo testirati svaki taster, tako da je brzina odziva solenoida ključna. Nakon primanja test signala, solenoid bi trebao biti u stanju generirati dovoljno magnetnog polja u vrlo kratkom vremenu da pokrene ključnu akciju. Obično se traži da vrijeme odgovora bude na nivou milisekundi (ms). brzo pritiskanje i otpuštanje tastera može se precizno simulirati, čime se efikasno detektuje performanse tastera na tastaturi, uključujući njene parametre bez ikakvog odlaganja.
1.3 Zahtjevi za tačnost
Preciznost delovanja solenoida je ključna za preciznost。uređaja za testiranje tastature. Potrebno je precizno kontrolirati dubinu i snagu pritiska na tipku. Na primjer, kada testirate neke tastature sa funkcijama okidača na više nivoa, kao što su neke tastature za igre, tipke mogu imati dva načina okidanja: lagani pritisak i jak pritisak. Solenoid mora biti u stanju precizno simulirati ove dvije različite sile okidača. Preciznost uključuje tačnost položaja (kontrolisanje tačnosti pomaka pritiska na taster) i tačnost sile. Može se zahtijevati da tačnost pomaka bude unutar 0,1 mm, a tačnost sile može biti oko ±0,1 N prema različitim standardima ispitivanja kako bi se osigurala tačnost i pouzdanost rezultata ispitivanja.
1.4 Zahtjevi za stabilnost
Dugotrajan stabilan rad je važan uslov za solenoid uređaja za testiranje tastature. Tokom kontinuiranog testiranja, performanse solenoida ne mogu značajno varirati. Ovo uključuje stabilnost jačine magnetnog polja, stabilnost brzine odziva i stabilnost tačnosti akcije. Na primjer, u masovnom testiranju proizvodnje tastature, solenoid će možda morati raditi neprekidno nekoliko sati ili čak dana. Tokom ovog perioda, ako performanse elektromagneta fluktuiraju, kao što je slabljenje jačine magnetnog polja ili spora brzina odziva, rezultati testa će biti netačni, što će uticati na procenu kvaliteta proizvoda.
1.5 Zahtjevi za trajnost
Zbog potrebe čestog pokretanja ključa, solenoid mora imati veliku izdržljivost. Unutrašnji solenoidni svici i klip moraju biti u stanju da izdrže česte elektromagnetne konverzije i mehanička opterećenja. Uopšteno govoreći, solenoid uređaja za testiranje tastature mora biti sposoban da izdrži milione ciklusa djelovanja, a u ovom procesu neće biti problema koji utiču na performanse, kao što je pregorijevanje zavojnice solenoida i trošenje jezgre. Na primjer, korištenje visokokvalitetne emajlirane žice za izradu zavojnica može poboljšati njihovu otpornost na habanje i otpornost na visoke temperature, a odabir odgovarajućeg materijala jezgre (kao što je meki magnetni materijal) može smanjiti gubitak histereze i mehanički zamor jezgre.
Dio 2 :. Struktura solenoida testera tastature
2.1 Solenoidna zavojnica
- Materijal žice: Emajlirana žica se obično koristi za izradu solenoida. Na vanjskoj strani emajlirane žice nalazi se sloj izolacijske boje kako bi se spriječili kratki spojevi između solenoidnih zavojnica. Uobičajeni materijali od emajlirane žice uključuju bakar, jer bakar ima dobru provodljivost i može efikasno smanjiti otpor, čime se smanjuje gubitak energije pri prolasku struje i poboljšava efikasnost elektromagneta.
- Dizajn okreta: Broj okreta je ključ koji utiče na jačinu magnetnog polja cevastog solenoida za solenoid uređaja za testiranje tastature. Što je više zavoja, veća je jačina magnetnog polja koja se stvara pod istom strujom. Međutim, previše zavoja će također povećati otpor zavojnice, što će dovesti do problema s grijanjem. Stoga je vrlo važno razumno dizajnirati broj zavoja prema potrebnoj jačini magnetskog polja i uvjetima napajanja. Na primjer, za solenoid uređaja za testiranje tastature koji zahtijeva veću snagu magnetnog polja, broj okreta može biti između stotina i hiljada.
- Oblik solenoidne zavojnice: Zavojnica solenoida je općenito namotana na odgovarajući okvir, a oblik je obično cilindričan. Ovaj oblik pogoduje koncentraciji i ravnomernoj raspodeli magnetnog polja, tako da prilikom pokretanja tastera tastature, magnetno polje može efikasnije delovati na pokretačke komponente tastera.
2.2 Solenoidni klip
- Materijal klipa: Klip je važna komponenta solenoida, a njegova glavna funkcija je da pojača magnetsko polje. Općenito, odabiru se meki magnetni materijali kao što su električni čelik od čistog ugljika i limovi od silikonskog čelika. Visoka magnetna permeabilnost mekih magnetnih materijala može olakšati prolazak magnetnog polja kroz jezgro, čime se povećava jačina magnetnog polja elektromagneta. Uzimajući za primjer čelične limove od silicija, to je lim od legure čelika koji sadrži silicij. Zbog dodavanja silicijuma smanjeni su histerezisni gubitak i gubitak vrtložne struje jezgre, a efikasnost elektromagneta je poboljšana.
- Oblik klipa: Oblik jezgre obično odgovara zavojnici solenoida i uglavnom je cjevast. U nekim izvedbama postoji izbočeni dio na jednom kraju klipa, koji se koristi za direktan kontakt ili približavanje pogonskim komponentama tipki tastature, kako bi se bolje prenijela sila magnetskog polja na tipke i pokrenula radnja tipke.
2.3 Stanovanje
- Odabir materijala: Kućište uređaja za testiranje tastature Solenoid uglavnom štiti unutrašnju zavojnicu i željezno jezgro, a može igrati i određenu elektromagnetsku zaštitnu ulogu. Obično se koriste metalni materijali poput nehrđajućeg čelika ili ugljičnog čelika. Kućište od ugljičnog čelika ima veću čvrstoću i otpornost na koroziju i može se prilagoditi različitim ispitnim okruženjima.
- Konstrukcijski dizajn: Konstrukcijski dizajn školjke treba uzeti u obzir pogodnost ugradnje i odvođenje topline. Obično postoje rupe za montažu ili prorezi koji olakšavaju fiksiranje elektromagneta na odgovarajući položaj testera tastature. U isto vrijeme, školjka može biti dizajnirana s perajima za rasipanje topline ili ventilacijskim otvorima kako bi se olakšalo raspršivanje topline koju stvara zavojnica tijekom rada i sprječavanje oštećenja elektromagneta zbog pregrijavanja.
Dio 3: Rad solenoida uređaja za testiranje tastature uglavnom se zasniva na principu elektromagnetne indukcije.
3.1.Osnovni elektromagnetski princip
Kada struja prođe kroz solenoidni kalem solenoida, prema Amperovom zakonu (koji se naziva i zakon desnog zavrtnja), oko elektromagneta će se generisati magnetno polje. Ako je solenoidna zavojnica namotana oko gvozdenog jezgra, pošto je gvozdeno jezgro meki magnetni materijal sa visokom magnetskom permeabilnosti, linije magnetnog polja će biti koncentrisane unutar i oko gvozdenog jezgra, uzrokujući magnetiziranje gvozdenog jezgra. U ovom trenutku, gvozdeno jezgro je poput jakog magneta, koji stvara jako magnetno polje.
3.2. Na primjer, uzimajući za primjer jednostavan cijevni solenoid, kada struja teče u jedan kraj zavojnice solenoida, prema pravilu desnog zavrtnja, držite zavojnicu s četiri prsta usmjerena u smjeru struje, a smjer koji pokazuje palac je sjeverni pol magnetskog polja. Jačina magnetskog polja povezana je sa veličinom struje i brojem zavoja. Odnos se može opisati Biot-Savartovim zakonom. U određenoj mjeri, što je struja veća i što je više okretaja, to je veća jačina magnetnog polja.
3.3 Proces upravljanja tipkama tastature
3.3.1. U uređaju za testiranje tastature, kada je solenoid uređaja za testiranje tastature pod naponom, generiše se magnetno polje koje će privući metalne delove tastera tastature (kao što je osovina ključa ili metalni šrapnel, itd.). Za mehaničke tastature, osovina ključa obično sadrži metalne dijelove, a magnetsko polje koje stvara elektromagnet će privući osovinu da se pomjeri prema dolje, simulirajući na taj način djelovanje ključa koji se pritisne.
3.3.2. Uzimajući za primjer uobičajenu mehaničku tastaturu plave ose, sila magnetskog polja koju stvara elektromagnet djeluje na metalni dio plave ose, savladavajući elastičnu silu i trenje ose, uzrokujući da se os pomiče prema dolje, pokrećući krug unutar tipkovnice i generirajući signal pritiskanja tipke. Kada se elektromagnet isključi, magnetsko polje nestaje, a osovina ključa se vraća u prvobitni položaj pod djelovanjem vlastite elastične sile (kao što je elastična sila opruge), simulirajući akciju otpuštanja ključa.
3.3.3 Kontrola signala i proces ispitivanja
- Kontrolni sistem u testeru tastature kontrolira vrijeme uključivanja i isključivanja elektromagneta kako bi simulirao različite režime rada tipki, kao što su kratki pritisak, dugi pritisak, itd. Otkrivanjem da li tastatura može ispravno generirati električne signale (kroz krug tastature i sučelje) pod ovim simuliranim operacijama tipki, može se testirati funkcija tipki na tipkovnici.
