Μέρος 1: Απαίτηση σημείου κλειδιού για Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα συσκευής δοκιμής πληκτρολογίου
1.1 Απαιτήσεις μαγνητικού πεδίου
Για την αποτελεσματική οδήγηση των πλήκτρων του πληκτρολογίου, οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες της συσκευής δοκιμής πληκτρολογίου πρέπει να παράγουν επαρκή ένταση μαγνητικού πεδίου. Οι συγκεκριμένες απαιτήσεις έντασης μαγνητικού πεδίου εξαρτώνται από τον τύπο και τη σχεδίαση των πλήκτρων του πληκτρολογίου. Σε γενικές γραμμές, η ένταση του μαγνητικού πεδίου θα πρέπει να είναι ικανή να δημιουργεί επαρκή έλξη, έτσι ώστε η διαδρομή του πλήκτρου να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις σκανδάλης του σχεδιασμού του πληκτρολογίου. Αυτή η ισχύς είναι συνήθως στην περιοχή από δεκάδες έως εκατοντάδες Gauss (G).
1.2 Απαιτήσεις ταχύτητας απόκρισης
Η συσκευή δοκιμής πληκτρολογίου πρέπει να δοκιμάσει γρήγορα κάθε πλήκτρο, επομένως η ταχύτητα απόκρισης της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας είναι καθοριστική. Μετά τη λήψη του σήματος δοκιμής, η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα θα πρέπει να είναι σε θέση να δημιουργήσει επαρκές μαγνητικό πεδίο σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα για να οδηγήσει τη βασική ενέργεια. Ο χρόνος απόκρισης συνήθως απαιτείται να είναι στο επίπεδο του χιλιοστού του δευτερολέπτου (ms). Το γρήγορο πάτημα και απελευθέρωση των πλήκτρων μπορεί να προσομοιωθεί με ακρίβεια, ανιχνεύοντας έτσι αποτελεσματικά την απόδοση των πλήκτρων του πληκτρολογίου, συμπεριλαμβανομένων των παραμέτρων του χωρίς καμία καθυστέρηση.
1.3 Απαιτήσεις ακρίβειας
Η ακρίβεια δράσης του σωληνοειδούς είναι καθοριστική για την ακρίβεια. Η συσκευή δοκιμής πληκτρολογίου. Πρέπει να ελέγχει με ακρίβεια το βάθος και τη δύναμη του πατήματος του πλήκτρου. Για παράδειγμα, όταν δοκιμάζετε ορισμένα πληκτρολόγια με λειτουργίες ενεργοποίησης πολλαπλών επιπέδων, όπως ορισμένα πληκτρολόγια παιχνιδιών, τα πλήκτρα μπορεί να έχουν δύο λειτουργίες ενεργοποίησης: ελαφρύ πάτημα και έντονο πάτημα. Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα πρέπει να μπορεί να προσομοιώνει με ακρίβεια αυτές τις δύο διαφορετικές δυνάμεις ενεργοποίησης. Η ακρίβεια περιλαμβάνει την ακρίβεια θέσης (έλεγχος της ακρίβειας μετατόπισης του πατήματος του πλήκτρου) και την ακρίβεια δύναμης. Η ακρίβεια μετατόπισης μπορεί να απαιτείται να είναι εντός 0,1 mm και η ακρίβεια δύναμης μπορεί να είναι περίπου ± 0,1 N σύμφωνα με διαφορετικά πρότυπα δοκιμής για να διασφαλιστεί η ακρίβεια και η αξιοπιστία των αποτελεσμάτων της δοκιμής.
1.4 Απαιτήσεις σταθερότητας
Η μακροχρόνια σταθερή λειτουργία είναι μια σημαντική απαίτηση για την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα της συσκευής δοκιμής πληκτρολογίου. Κατά τη διάρκεια της συνεχούς δοκιμής, η απόδοση της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας δεν μπορεί να παρουσιάζει σημαντικές διακυμάνσεις. Αυτό περιλαμβάνει τη σταθερότητα της έντασης του μαγνητικού πεδίου, τη σταθερότητα της ταχύτητας απόκρισης και τη σταθερότητα της ακρίβειας της δράσης. Για παράδειγμα, σε δοκιμές παραγωγής πληκτρολογίου μεγάλης κλίμακας, η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα μπορεί να χρειαστεί να λειτουργεί συνεχώς για αρκετές ώρες ή και ημέρες. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, εάν η απόδοση του ηλεκτρομαγνήτη παρουσιάζει διακυμάνσεις, όπως η εξασθένηση της έντασης του μαγνητικού πεδίου ή η αργή ταχύτητα απόκρισης, τα αποτελέσματα της δοκιμής θα είναι ανακριβή, επηρεάζοντας την αξιολόγηση της ποιότητας του προϊόντος.
1.5 Απαιτήσεις ανθεκτικότητας
Λόγω της ανάγκης να οδηγείτε συχνά το κλειδί, η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα πρέπει να έχει υψηλή αντοχή. Τα εσωτερικά πηνία ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας και το έμβολο πρέπει να είναι σε θέση να αντέχουν τη συχνή ηλεκτρομαγνητική μετατροπή και τη μηχανική καταπόνηση. Σε γενικές γραμμές, η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα της συσκευής δοκιμής πληκτρολογίου πρέπει να μπορεί να αντέξει εκατομμύρια κύκλους δράσης και σε αυτή τη διαδικασία, δεν θα υπάρχουν προβλήματα που να επηρεάζουν την απόδοση, όπως η εξάντληση του πηνίου της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας και η φθορά του πυρήνα. Για παράδειγμα, η χρήση επισμαλτωμένου σύρματος υψηλής ποιότητας για την κατασκευή πηνίων μπορεί να βελτιώσει την αντοχή τους στη φθορά και την αντίσταση σε υψηλή θερμοκρασία και η επιλογή κατάλληλου υλικού πυρήνα (όπως μαλακό μαγνητικό υλικό) μπορεί να μειώσει την απώλεια υστέρησης και τη μηχανική κόπωση του πυρήνα.
Μέρος 2:. Δομή ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας ελεγκτή πληκτρολογίου
2.1 Πηνίο ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας
- Υλικό σύρματος: Το εμαγιέ σύρμα χρησιμοποιείται συνήθως για την κατασκευή του πηνίου σωληνοειδούς. Υπάρχει ένα στρώμα μονωτικής βαφής στο εξωτερικό του εμαγιέ σύρματος για την αποφυγή βραχυκυκλωμάτων μεταξύ των πηνίων ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Τα κοινά υλικά επισμαλτωμένου σύρματος περιλαμβάνουν τον χαλκό, επειδή ο χαλκός έχει καλή αγωγιμότητα και μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την αντίσταση, μειώνοντας έτσι την απώλεια ενέργειας κατά τη διέλευση ρεύματος και βελτιώνοντας την απόδοση του ηλεκτρομαγνήτη.
- Σχεδιασμός στροφών: Ο αριθμός των στροφών είναι το κλειδί που επηρεάζει την ένταση του μαγνητικού πεδίου της σωληνοειδούς ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας για την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα δοκιμής συσκευής πληκτρολογίου. Όσο περισσότερες στροφές, τόσο μεγαλύτερη είναι η ένταση του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται κάτω από το ίδιο ρεύμα. Ωστόσο, πάρα πολλές στροφές θα αυξήσουν επίσης την αντίσταση του πηνίου, οδηγώντας σε προβλήματα θέρμανσης. Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό να σχεδιάσετε εύλογα τον αριθμό των στροφών σύμφωνα με την απαιτούμενη ένταση μαγνητικού πεδίου και τις συνθήκες παροχής ρεύματος. Για παράδειγμα, για μια συσκευή δοκιμής πληκτρολογίου Solenoid που απαιτεί υψηλότερη ένταση μαγνητικού πεδίου, ο αριθμός των στροφών μπορεί να είναι μεταξύ εκατοντάδων και χιλιάδων.
- Σχήμα σωληνοειδούς πηνίου: Το πηνίο σωληνοειδούς γενικά τυλίγεται σε κατάλληλο πλαίσιο και το σχήμα είναι συνήθως κυλινδρικό. Αυτό το σχήμα ευνοεί τη συγκέντρωση και την ομοιόμορφη κατανομή του μαγνητικού πεδίου, έτσι ώστε όταν οδηγείτε τα πλήκτρα του πληκτρολογίου, το μαγνητικό πεδίο να μπορεί να ενεργεί πιο αποτελεσματικά στα κινητήρια στοιχεία των πλήκτρων.
2.2 Έμβολο ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας
- Υλικό εμβόλου: Το έμβολο είναι ένα σημαντικό συστατικό της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας και η κύρια λειτουργία του είναι να ενισχύει το μαγνητικό πεδίο. Γενικά, επιλέγονται μαλακά μαγνητικά υλικά, όπως ηλεκτρικά φύλλα καθαρού άνθρακα και φύλλα πυριτίου. Η υψηλή μαγνητική διαπερατότητα των μαλακών μαγνητικών υλικών μπορεί να διευκολύνει το μαγνητικό πεδίο να περάσει μέσα από τον πυρήνα, ενισχύοντας έτσι την ένταση του μαγνητικού πεδίου του ηλεκτρομαγνήτη. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα φύλλα πυριτίου χάλυβα, είναι ένα φύλλο από κράμα χάλυβα που περιέχει πυρίτιο. Λόγω της προσθήκης πυριτίου, η απώλεια υστέρησης και η απώλεια δινορευμάτων του πυρήνα μειώνονται και βελτιώνεται η απόδοση του ηλεκτρομαγνήτη.
- Σχήμα εμβόλου: Το σχήμα του πυρήνα συνήθως ταιριάζει με το πηνίο σωληνοειδούς και είναι κυρίως σωληνοειδές. Σε ορισμένα σχέδια, υπάρχει ένα προεξέχον τμήμα στο ένα άκρο του εμβόλου, το οποίο χρησιμοποιείται για την άμεση επαφή ή την προσέγγιση των κινητήριων στοιχείων των πλήκτρων του πληκτρολογίου, έτσι ώστε να μεταδίδεται καλύτερα η δύναμη του μαγνητικού πεδίου στα πλήκτρα και να κινείται η δράση του πλήκτρου.
2.3 Στέγαση
- Επιλογή υλικού: Το περίβλημα της συσκευής δοκιμής πληκτρολογίου Solenoid προστατεύει κυρίως το εσωτερικό πηνίο και τον πυρήνα του σιδήρου και μπορεί επίσης να παίξει έναν ορισμένο ρόλο ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης. Συνήθως χρησιμοποιούνται μεταλλικά υλικά όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας ή ο ανθρακούχο χάλυβας. Το περίβλημα από ανθρακούχο χάλυβα έχει υψηλότερη αντοχή και αντοχή στη διάβρωση και μπορεί να προσαρμοστεί σε διαφορετικά περιβάλλοντα δοκιμής.
- Δομικός σχεδιασμός: Ο δομικός σχεδιασμός του κελύφους πρέπει να λαμβάνει υπόψη την ευκολία εγκατάστασης και την απαγωγή θερμότητας. Συνήθως υπάρχουν οπές ή υποδοχές στερέωσης για να διευκολύνεται η στερέωση του ηλεκτρομαγνήτη στην αντίστοιχη θέση του ελεγκτή πληκτρολογίου. Ταυτόχρονα, το κέλυφος μπορεί να σχεδιαστεί με πτερύγια απαγωγής θερμότητας ή οπές αερισμού για να διευκολύνει τη διάχυση της θερμότητας που παράγεται από το πηνίο κατά τη λειτουργία και να αποτρέψει τη ζημιά στον ηλεκτρομαγνήτη λόγω υπερθέρμανσης.
Μέρος 3: Η λειτουργία της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας της συσκευής δοκιμής πληκτρολογίου βασίζεται κυρίως στην αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.
3.1.Βασική ηλεκτρομαγνητική αρχή
Όταν το ρεύμα διέρχεται από το πηνίο της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, σύμφωνα με το νόμο του Ampere (ονομάζεται επίσης νόμος της δεξιάς βίδας), ένα μαγνητικό πεδίο θα δημιουργηθεί γύρω από τον ηλεκτρομαγνήτη. Εάν το πηνίο σωληνοειδούς τυλιχτεί γύρω από τον πυρήνα του σιδήρου, καθώς ο πυρήνας του σιδήρου είναι ένα μαλακό μαγνητικό υλικό με υψηλή μαγνητική διαπερατότητα, οι γραμμές μαγνητικού πεδίου θα συγκεντρωθούν μέσα και γύρω από τον πυρήνα του σιδήρου, προκαλώντας τον μαγνητισμό του πυρήνα του σιδήρου. Αυτή τη στιγμή, ο πυρήνας του σιδήρου είναι σαν ένας ισχυρός μαγνήτης, που δημιουργεί ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο.
3.2. Για παράδειγμα, λαμβάνοντας ως παράδειγμα μια απλή σωληνοειδή ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, όταν το ρεύμα ρέει στο ένα άκρο του πηνίου της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, σύμφωνα με τον κανόνα της δεξιάς βίδας, κρατήστε το πηνίο με τέσσερα δάχτυλα να δείχνουν προς την κατεύθυνση του ρεύματος και η κατεύθυνση που δείχνει ο αντίχειρας είναι ο βόρειος πόλος του μαγνητικού πεδίου. Η ισχύς του μαγνητικού πεδίου σχετίζεται με το τρέχον μέγεθος και τον αριθμό των στροφών του πηνίου. Η σχέση μπορεί να περιγραφεί από τον νόμο Biot-Savart. Σε κάποιο βαθμό, όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα και όσο περισσότερες στροφές, τόσο μεγαλύτερη είναι η ένταση του μαγνητικού πεδίου.
3.3 Διαδικασία οδήγησης πλήκτρων πληκτρολογίου
3.3.1. Στη συσκευή δοκιμής πληκτρολογίου, όταν ενεργοποιείται η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα της συσκευής δοκιμής πληκτρολογίου, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο θα προσελκύσει τα μεταλλικά μέρη των πλήκτρων του πληκτρολογίου (όπως ο άξονας του κλειδιού ή μεταλλικά σκάγια κ.λπ.). Για τα μηχανικά πληκτρολόγια, ο άξονας του κλειδιού περιέχει συνήθως μεταλλικά μέρη και το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από τον ηλεκτρομαγνήτη θα προσελκύσει τον άξονα για να κινηθεί προς τα κάτω, προσομοιώνοντας έτσι τη δράση του πλήκτρου που πιέζεται.
3.3.2. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το μηχανικό πληκτρολόγιο του κοινού μπλε άξονα, η δύναμη του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από τον ηλεκτρομαγνήτη δρα στο μεταλλικό τμήμα του μπλε άξονα, ξεπερνώντας την ελαστική δύναμη και την τριβή του άξονα, προκαλώντας τον άξονα να κινηθεί προς τα κάτω, ενεργοποιώντας το κύκλωμα μέσα στο πληκτρολόγιο και δημιουργώντας ένα σήμα πίεσης πλήκτρων. Όταν ο ηλεκτρομαγνήτης απενεργοποιείται, το μαγνητικό πεδίο εξαφανίζεται και ο άξονας του κλειδιού επιστρέφει στην αρχική του θέση υπό την επίδραση της δικής του ελαστικής δύναμης (όπως η ελαστική δύναμη του ελατηρίου), προσομοιώνοντας τη δράση απελευθέρωσης του κλειδιού.
3.3.3 Έλεγχος σήματος και διαδικασία δοκιμής
- Το σύστημα ελέγχου στον ελεγκτή πληκτρολογίου ελέγχει το χρόνο ενεργοποίησης και απενεργοποίησης του ηλεκτρομαγνήτη για προσομοίωση διαφορετικών τρόπων λειτουργίας πλήκτρων, όπως σύντομο πάτημα, παρατεταμένο πάτημα κ.λπ. Ανιχνεύοντας εάν το πληκτρολόγιο μπορεί να παράγει σωστά ηλεκτρικά σήματα (μέσω του κυκλώματος και της διεπαφής του πληκτρολογίου) σε αυτές τις προσομοιωμένες λειτουργίες πλήκτρων, μπορεί να ελεγχθεί η λειτουργία των πλήκτρων του πληκτρολογίου.