Parte 1: Requisitu di puntu chjave per u Solenoid di u dispusitivu di prova di tastiera
1.1 Requisiti di u campu magneticu
Per pudè azionà efficacemente i tasti di a tastiera, i solenoidi di u dispusitivu di prova di a tastiera devenu generà una forza di campu magneticu sufficiente. I requisiti specifichi di forza di u campu magneticu dipendenu da u tipu è da u disignu di i tasti di a tastiera. In generale, a forza di u campu magneticu deve esse capace di generà una attrazione sufficiente in modu chì a pressione di u tastu soddisfi i requisiti di trigger di u disignu di a tastiera. Questa forza hè generalmente in l'intervallu da decine à centinaie di Gauss (G).
1.2 Requisiti di velocità di risposta
U dispusitivu di prova di a tastiera hà bisognu di pruvà ogni chjave rapidamente, dunque a velocità di risposta di u solenoidu hè cruciale. Dopu avè ricevutu u signale di prova, u solenoidu deve esse capace di generà un campu magneticu sufficiente in un tempu assai cortu per guidà l'azione di a chjave. U tempu di risposta hè generalmente necessariu per esse à u livellu di millisecondi (ms). A pressione è u rilasciu rapidu di i tasti ponu esse simulati accuratamente, rilevendu cusì efficacemente a prestazione di i tasti di a tastiera, cumpresi i so parametri senza alcun ritardu.
1.3 Requisiti di precisione
A precisione di l'azione di u solenoidu hè cruciale per a precisione di u dispusitivu di prova di a tastiera. Hà bisognu di cuntrullà accuratamente a prufundità è a forza di a pressione di i tasti. Per esempiu, quandu si provanu alcune tastiere cù funzioni di trigger multilivello, cum'è alcune tastiere di ghjocu, i tasti ponu avè dui modi di trigger: pressione ligera è pressione pesante. U solenoidu deve esse capace di simulà accuratamente queste duie diverse forze di trigger. A precisione include a precisione di pusizione (cuntrollu di a precisione di spustamentu di a pressione di i tasti) è a precisione di forza. A precisione di spustamentu pò esse necessaria per esse in 0,1 mm, è a precisione di forza pò esse intornu à ± 0,1 N secondu diversi standard di prova per assicurà a precisione è l'affidabilità di i risultati di a prova.
1.4 Requisiti di stabilità
Un funziunamentu stabile à longu andà hè un requisitu impurtante per u solenoidu di u dispusitivu di prova di tastiera. Durante a prova cuntinua, a prestazione di u solenoidu ùn pò micca fluttuà significativamente. Questu include a stabilità di a forza di u campu magneticu, a stabilità di a velocità di risposta è a stabilità di a precisione di l'azione. Per esempiu, in e prove di pruduzzione di tastiera à grande scala, u solenoidu pò avè bisognu di travaglià cuntinuamente per parechje ore o ancu ghjorni. Durante questu periodu, se a prestazione di l'elettromagnetu fluttua, cum'è l'indebulimentu di a forza di u campu magneticu o a velocità di risposta lenta, i risultati di a prova saranu imprecisi, affettendu a valutazione di a qualità di u produttu.
1.5 Requisiti di durabilità
A causa di a necessità di guidà spessu l'azione chjave, u solenoidu deve avè una alta durabilità. E bobine interne di u solenoidu è u pistone devenu esse capace di sustene a cunversione elettromagnetica frequente è u stress meccanicu. In generale, u solenoidu di u dispusitivu di prova di tastiera deve esse capace di sustene milioni di cicli d'azione, è in questu prucessu, ùn ci saranu micca prublemi chì affettanu e prestazioni, cum'è a brusgiatura di a bobina di u solenoidu è l'usura di u core. Per esempiu, l'usu di filu smaltatu di alta qualità per fà bobine pò migliurà a so resistenza à l'usura è a resistenza à alta temperatura, è a scelta di un materiale core adattatu (cum'è un materiale magneticu dolce) pò riduce a perdita di isteresi è a fatica meccanica di u core.
Parte 2: Struttura di u solenoide di u tester di tastiera
2.1 Bobina di solenoide
- Materiale di u filu: U filu smaltatu hè generalmente adupratu per fà a bobina di u solenoidu. Ci hè un stratu di pittura isolante nantu à l'esternu di u filu smaltatu per impedisce i corti circuiti trà e bobine di u solenoidu. I materiali cumuni di u filu smaltatu includenu u rame, perchè u rame hà una bona cunduttività è pò riduce efficacemente a resistenza, riducendu cusì a perdita di energia quandu passa a corrente è migliurendu l'efficienza di l'elettromagnete.
- Cuncepimentu di e spire: U numeru di spire hè a chjave chì influenza a forza di u campu magneticu di u solenoide tubulare per u Solenoide di u dispusitivu di prova di tastiera. Più spire ci sò, più grande hè a forza di u campu magneticu generatu sottu a listessa corrente. Tuttavia, troppu spire aumenteranu ancu a resistenza di a bobina, purtendu à prublemi di riscaldamentu. Dunque, hè assai impurtante cuncepisce ragiunevolmente u numeru di spire secondu a forza di u campu magneticu richiesta è e cundizioni di alimentazione. Per esempiu, per un Solenoide di u dispusitivu di prova di tastiera chì richiede una forza di campu magneticu più alta, u numeru di spire pò esse trà centinaie è migliaia.
- Forma di a bobina di u solenoide: A bobina di u solenoide hè generalmente avvolta annantu à un quadru adattatu, è a forma hè generalmente cilindrica. Sta forma hè favurevule à a cuncentrazione è à a distribuzione uniforme di u campu magneticu, affinchì quandu si guidanu i tasti di a tastiera, u campu magneticu pò agisce più efficacemente nantu à i cumpunenti di guida di i tasti.
2.2 Stantuffu di solenoidu
- Materiale di u pistone: U pistone hè un cumpunente impurtante di u solenoidu, è a so funzione principale hè di migliurà u campu magneticu. In generale, si selezziunanu materiali magnetichi morbidi cum'è l'acciaiu à u carbone puru elettricu è e lamiere d'acciaiu à u silicone. L'alta permeabilità magnetica di i materiali magnetichi morbidi pò fà più faciule per u campu magneticu di passà à traversu u core, aumentendu cusì a forza di u campu magneticu di l'elettromagnete. Pigliendu lamiere d'acciaiu à u silicone cum'è esempiu, hè una lamia d'acciaiu in lega chì cuntene silicone. Per via di l'aghjunta di silicone, a perdita d'isteresi è a perdita di currenti parassite di u core sò ridutte, è l'efficienza di l'elettromagnete hè migliurata.
- Forma di u pistone: A forma di u core currisponde di solitu à a bobina di u solenoidu, è hè per u più tubulare. In certi disinni, ci hè una parte sporgente à una estremità di u pistone, chì hè aduprata per cuntattà o avvicinà direttamente i cumpunenti di guida di i tasti di a tastiera, in modu da trasmette megliu a forza di u campu magneticu à i tasti è guidà l'azione di i tasti.
2.3 Alloghju
- Selezzione di u materiale: L'alloghju di u Solenoid di u dispusitivu di prova di tastiera prutege principalmente a bobina interna è u core di ferru, è pò ancu ghjucà un certu rolu di schermatura elettromagnetica. Di solitu si utilizanu materiali metallichi cum'è l'acciaiu inox o l'acciaiu à u carbone. L'alloghju in acciaio à u carbone hà una resistenza è una resistenza à a corrosione più elevate, è pò adattassi à diversi ambienti di prova.
- Cuncepimentu strutturale: U cuncepimentu strutturale di a cunchiglia deve tene contu di a cunvenienza di l'installazione è di a dissipazione di u calore. Di solitu ci sò fori di muntatura o fessure per facilità a fissazione di l'elettromagnete à a pusizione currispundente di u tester di tastiera. À u listessu tempu, a cunchiglia pò esse cuncipita cù alette di dissipazione di u calore o fori di ventilazione per facilità a dissipazione di u calore generatu da a bobina durante u funziunamentu è impedisce danni à l'elettromagnete per via di u surriscaldamentu.
Parte 3: U funziunamentu di u solenoidu di u dispusitivu di prova di tastiera hè basatu principalmente nantu à u principiu di l'induzione elettromagnetica.
3.1. Principiu elettromagneticu di basa
Quandu a corrente passa per a bobina di u solenoidu, secondu a lege d'Ampere (chjamata ancu a lege di a vite di a manu dritta), un campu magneticu serà generatu intornu à l'elettromagnetu. Sè a bobina di u solenoidu hè avvolta intornu à u core di ferru, postu chì u core di ferru hè un materiale magneticu dolce cù una alta permeabilità magnetica, e linee di campu magneticu saranu cuncentrate in l'internu è intornu à u core di ferru, pruvucendu a magnetizazione di u core di ferru. In questu mumentu, u core di ferru hè cum'è un magnetu forte, generendu un forte campu magneticu.
3.2. Per esempiu, pigliendu un solenoidu tubulare simplice cum'è esempiu, quandu a corrente scorre in una estremità di a bobina di u solenoidu, secondu a regula di a vite di a manu dritta, tene a bobina cù quattru dite chì puntanu in a direzzione di a corrente, è a direzzione puntata da u pulgaru hè u polu nordu di u campu magneticu. A forza di u campu magneticu hè ligata à a dimensione di a corrente è à u numeru di giri di a bobina. A relazione pò esse descritta da a lege di Biot-Savart. Finu à un certu puntu, più grande hè a corrente è più giri ci sò, più grande hè a forza di u campu magneticu.
3.3 Prucessu di guida di i tasti di a tastiera
3.3.1. In u dispusitivu di prova di tastiera, quandu u solenoide di u dispusitivu di prova di tastiera hè energizatu, si genera un campu magneticu, chì attirerà e parti metalliche di i tasti di a tastiera (cum'è l'asta di a chjave o schegge metalliche, ecc.). Per e tastiere meccaniche, l'asta di a chjave cuntene di solitu parti metalliche, è u campu magneticu generatu da l'elettromagnete attirerà l'asta per spustassi in ghjò, simulendu cusì l'azione di a chjave chì hè premuta.
3.3.2. Pigliendu cum'è esempiu a tastiera meccanica à asse blu cumunu, a forza di u campu magneticu generata da l'elettromagnetu agisce nantu à a parte metallica di l'asse blu, superendu a forza elastica è l'attritu di l'asse, pruvucendu u muvimentu di l'asse versu u bassu, attivendu u circuitu in a tastiera è generendu un signale di pressione di i tasti. Quandu l'elettromagnetu hè spento, u campu magneticu sparisce è l'asse di i tasti torna à a so pusizione originale sottu l'azione di a so propria forza elastica (cum'è a forza elastica di a molla), simulendu l'azione di rilasciu di i tasti.
3.3.3 Cuntrollu di u signale è prucessu di prova
- U sistema di cuntrollu in u tester di tastiera cuntrolla u tempu di accensione è di spegnimentu di l'elettromagnetu per simulà diverse modalità di funziunamentu di i tasti, cum'è una pressione corta, una pressione longa, ecc. Rilevendu se a tastiera pò generà currettamente segnali elettrici (attraversu u circuitu è l'interfaccia di a tastiera) sottu à queste operazioni di tasti simulate, si pò testà a funzione di i tasti di a tastiera.
