Del 1: Nøglepunktskrav til tastaturtestenhed Solenoid
1.1 Magnetfeltkrav
For effektivt at drive tastaturtaster skal tastaturtestenhedens solenoider generere tilstrækkelig magnetisk feltstyrke. De specifikke krav til magnetfeltstyrke afhænger af typen og designet af tastaturtaster. Generelt set bør magnetfeltstyrken være i stand til at generere tilstrækkelig tiltrækning, således at tastetrykket opfylder udløserkravene til tastaturdesignet. Denne styrke er sædvanligvis i intervallet fra ti til hundredvis af Gauss (G).
1.2 Krav til reaktionshastighed
Tastaturtestenheden skal teste hver tast hurtigt, så solenoidens reaktionshastighed er afgørende. Efter at have modtaget testsignalet, skulle solenoiden være i stand til at generere tilstrækkeligt magnetfelt på meget kort tid til at drive nøglehandlingen. Svartiden skal normalt være på millisekund (ms) niveau. det hurtige tryk og frigivelse af tangenterne kan simuleres nøjagtigt, og derved detekteres effektivt ydelsen af tangenterne på tastaturet, inklusive dets parametre uden nogen forsinkelse.
1.3 Nøjagtighedskrav
Solenoidens handlingsnøjagtighed er afgørende for nøjagtigt。Tastaturtestenheden. Den skal nøjagtigt kontrollere dybden og kraften af tastetrykket. For eksempel, når du tester nogle tastaturer med multi-level trigger-funktioner, såsom nogle gaming-tastaturer, kan tasterne have to trigger-tilstande: let tryk og tungt tryk. Solenoiden skal være i stand til nøjagtigt at simulere disse to forskellige udløserkræfter. Nøjagtighed omfatter positionsnøjagtighed (kontrollerer forskydningsnøjagtigheden af tastetrykket) og kraftnøjagtighed. Det kan kræves, at forskydningsnøjagtigheden er inden for 0,1 mm, og kraftnøjagtigheden kan være omkring ±0,1N i henhold til forskellige teststandarder for at sikre nøjagtigheden og pålideligheden af testresultaterne.
1.4 Stabilitetskrav
Langsigtet stabil drift er et vigtigt krav til solenoiden på tastaturtestenheden. Under den kontinuerlige test kan solenoidens ydeevne ikke svinge væsentligt. Dette inkluderer stabiliteten af den magnetiske feltstyrke, stabiliteten af responshastigheden og stabiliteten af handlingsnøjagtigheden. For eksempel i storstilet tastaturproduktionstest kan solenoiden være nødt til at arbejde kontinuerligt i flere timer eller endda dage. I denne periode, hvis elektromagnetens ydeevne svinger, såsom svækkelsen af magnetfeltstyrken eller den langsomme responshastighed, vil testresultaterne være unøjagtige, hvilket påvirker evalueringen af produktkvaliteten.
1.5 Holdbarhedskrav
På grund af behovet for ofte at køre nøglehandlingen, skal solenoiden have høj holdbarhed. De indvendige magnetspoler og stemplet skal kunne modstå hyppig elektromagnetisk omdannelse og mekanisk belastning. Generelt skal solenoiden til tastaturtestanordningen være i stand til at modstå millioner af handlingscyklusser, og i denne proces vil der ikke være nogen problemer, der påvirker ydeevnen, såsom udbrændt magnetspole og kerneslid. For eksempel kan brug af højkvalitets emaljeret ledning til fremstilling af spoler forbedre deres slidstyrke og højtemperaturbestandighed, og valg af et passende kernemateriale (såsom blødt magnetisk materiale) kan reducere hysteresetabet og den mekaniske træthed af kernen.
Del 2:. Struktur af tastaturtester solenoide
2.1 Magnetspole
- Trådmateriale: Emaljeret ledning bruges normalt til at lave magnetspolen. Der er et lag isolerende maling på ydersiden af den emaljerede ledning for at forhindre kortslutninger mellem magnetspolerne. Almindelige emaljerede trådmaterialer omfatter kobber, fordi kobber har god ledningsevne og effektivt kan reducere modstanden, og derved reducere energitab, når den passerer strøm og forbedre effektiviteten af elektromagneten.
- Drejdesign: Antallet af omdrejninger er nøglen, der påvirker magnetfeltstyrken af den rørformede solenoide til tastaturtestanordningen Solenoid. Jo flere drejninger, jo større magnetfeltstyrke genereres under den samme strøm. For mange drejninger vil dog også øge spolens modstand, hvilket fører til opvarmningsproblemer. Derfor er det meget vigtigt med rimelighed at designe antallet af drejninger i overensstemmelse med den påkrævede magnetiske feltstyrke og strømforsyningsbetingelser. For eksempel kan antallet af drejninger være mellem hundrede og tusinder for en Solenoid til tastaturtest, der kræver en højere magnetisk feltstyrke.
- Magnetspolens form: Solenoidspolen er generelt viklet på en passende ramme, og formen er normalt cylindrisk. Denne form er befordrende for koncentrationen og ensartet fordeling af magnetfeltet, så magnetfeltet kan virke mere effektivt på tasternes drivkomponenter, når du betjener tastaturtasterne.
2.2 Magnetstempel
- Stempelmateriale: Stemplet er en vigtig komponent i solenoiden, og dens hovedfunktion er at forstærke magnetfeltet. Generelt vælges bløde magnetiske materialer såsom elektrisk rent kulstofstål og siliciumstålplader. Bløde magnetiske materialers høje magnetiske permeabilitet kan gøre det nemmere for magnetfeltet at passere gennem kernen og derved forbedre elektromagnetens magnetiske feltstyrke. Tager man siliciumstålplader som et eksempel, er det en siliciumholdig legeret stålplade. På grund af tilsætningen af silicium reduceres hysteresetabet og hvirvelstrømstabet af kernen, og elektromagnetens effektivitet forbedres.
- Stempelform: Formen på kernen passer normalt til magnetspolen og er for det meste rørformet. I nogle designs er der en fremspringende del i den ene ende af stemplet, som bruges til direkte at komme i kontakt med eller nærme sig de drivende komponenter på tastaturtasterne, for bedre at overføre magnetfeltkraften til tasterne og drive tastehandlingen.
2.3 Bolig
- Materialevalg: Huset til tastaturtestenheden Solenoid beskytter hovedsagelig den interne spole og jernkerne og kan også spille en vis elektromagnetisk afskærmningsrolle. Metalmaterialer såsom rustfrit stål eller kulstofstål bruges normalt. Kulstofstålhus har højere styrke og korrosionsbestandighed og kan tilpasse sig forskellige testmiljøer.
- Strukturelt design: Skallens strukturelle design skal tage højde for installationens bekvemmelighed og varmeafledning. Der er normalt monteringshuller eller slidser for at lette fastgørelsen af elektromagneten til den tilsvarende position af tastaturtesteren. Samtidig kan skallen være designet med varmeafledningsfinner eller ventilationshuller for at lette den varme, der genereres af spolen under drift, for at sprede og forhindre beskadigelse af elektromagneten på grund af overophedning.
Del 3: Driften af tastaturtestanordningens solenoid er hovedsageligt baseret på princippet om elektromagnetisk induktion.
3.1.Grundlæggende elektromagnetisk princip
Når der går strøm gennem magnetspolen, vil der ifølge Amperes lov (også kaldet den højre skruelov) blive genereret et magnetfelt omkring elektromagneten. Hvis magnetspolen er viklet rundt om jernkernen, da jernkernen er et blødt magnetisk materiale med høj magnetisk permeabilitet, vil de magnetiske feltlinjer blive koncentreret inde i og omkring jernkernen, hvilket får jernkernen til at blive magnetiseret. På dette tidspunkt er jernkernen som en stærk magnet, der genererer et stærkt magnetfelt.
3.2. For eksempel, hvis man tager en simpel rørformet solenoide som eksempel, når strømmen flyder ind i den ene ende af magnetspolen, skal man ifølge den højre skrueregel holde spolen med fire fingre, der peger i strømmens retning, og retningen, der peges af tommelfingeren, er magnetfeltets nordpol. Magnetfeltets styrke er relateret til den aktuelle størrelse og antallet af spolevindinger. Forholdet kan beskrives af Biot-Savart-loven. Til en vis grad, jo større strømmen og jo flere vindinger, jo større er magnetfeltstyrken.
3.3Køreproces af tastaturtaster
3.3.1. I tastaturtestanordningen, når tastaturtestanordningens solenoide er aktiveret, genereres et magnetisk felt, som vil tiltrække metaldelene af tastaturtasterne (såsom nøglens skaft eller metalsplinter osv.). For mekaniske tastaturer indeholder nøgleskaftet normalt metaldele, og det magnetiske felt, der genereres af elektromagneten, vil tiltrække akslen til at bevæge sig nedad, og derved simulere handlingen af den tast, der trykkes på.
3.3.2. Tager man det almindelige blå akse mekaniske tastatur som et eksempel, virker magnetfeltkraften genereret af elektromagneten på metaldelen af den blå akse, overvinder den elastiske kraft og friktion af aksen, hvilket får aksen til at bevæge sig nedad, udløser kredsløbet inde i tastaturet og genererer et signal om tastetryk. Når elektromagneten slukkes, forsvinder magnetfeltet, og nøgleaksen vender tilbage til sin oprindelige position under påvirkning af sin egen elastiske kraft (såsom fjederens elastiske kraft), hvilket simulerer handlingen med at slippe nøglen.
3.3.3 Signalkontrol og testproces
- Kontrolsystemet i tastaturtesteren styrer elektromagnetens tænd- og sluk-tid for at simulere forskellige tastbetjeningstilstande, såsom kort tryk, langt tryk osv. Ved at detektere om tastaturet korrekt kan generere elektriske signaler (gennem tastaturets kredsløb og interface) under disse simulerede tastoperationer, kan tastaturtasternes funktion testes.
