Parto 1: Ŝlosilpunkto-postulo por klavartesta aparato Solenoido
1.1 Magneta kampopostuloj
Por efike funkciigi la klavarklavojn, solenoidoj de klavartestiloj devas generi sufiĉan magnetkampan forton. La specifaj postuloj pri magnetkampa forteco dependas de la tipo kaj dezajno de la klavarklavoj. Ĝenerale parolante, la magnetkampa forteco devus povi generi sufiĉan altiron, por ke la klavopremo plenumu la ellasilpostulojn de la klavardezajno. Ĉi tiu forteco kutime estas en la intervalo de dekoj ĝis centoj da Gaŭsoj (G).
1.2 Postuloj pri respondrapideco
La klavartesta aparato bezonas testi ĉiun klavon rapide, do la respondrapido de la solenoido estas decida. Post ricevo de la testsignalo, la solenoido devus povi generi sufiĉan magnetan kampon en tre mallonga tempo por funkciigi la klavagon. La respondtempo kutime devas esti je milisekunda (ms). La rapida premado kaj liberigo de la klavoj povas esti precize simulita, tiel efike detektante la funkciadon de la klavaroj, inkluzive de ĝiaj parametroj, sen ia ajn prokrasto.
1.3 Precizecpostuloj
La precizeco de la solenoido estas decida por la klavartesta aparato. Ĝi devas precize kontroli la profundon kaj forton de la klavopremo. Ekzemple, dum testado de iuj klavaroj kun plurnivelaj ellasilfunkcioj, kiel iuj ludklavaroj, la klavoj povas havi du ellasilreĝimojn: malpeza premo kaj forta premo. La solenoido devas povi precize simuli ĉi tiujn du malsamajn ellasilfortojn. Precizeco inkluzivas pozician precizecon (kontrolante la delokiĝan precizecon de la klavopremo) kaj fortprecizecon. La delokiĝa precizeco povas esti postulata ene de 0.1 mm, kaj la fortoprecizeco povas esti ĉirkaŭ ±0.1 N laŭ malsamaj testaj normoj por certigi la precizecon kaj fidindecon de la testrezultoj.
1.4 Stabilecaj postuloj
Longtempa stabila funkciado estas grava postulo por la solenoido de la klavartesta aparato. Dum la kontinua testo, la funkciado de la solenoido ne povas signife ŝanĝiĝi. Tio inkluzivas la stabilecon de la magneta kampa forto, la stabilecon de la respondrapido kaj la stabilecon de la precizeco de la ago. Ekzemple, en grandskala klavarproduktada testado, la solenoido eble bezonos funkcii kontinue dum pluraj horoj aŭ eĉ tagoj. Dum ĉi tiu periodo, se la funkciado de la elektromagneto ŝanĝiĝas, ekzemple pro malfortiĝo de la magneta kampa forto aŭ malrapida respondrapido, la testrezultoj estos malprecizaj, influante la taksadon de la produktokvalito.
1.5 Daŭripovaj postuloj
Pro la bezono ofte funkciigi la ŝlosilan agon, la solenoido devas havi altan daŭrivon. La internaj solenoidaj bobenoj kaj piŝto devas povi elteni oftajn elektromagnetajn konvertiĝojn kaj mekanikan streĉon. Ĝenerale parolante, solenoidoj de klavartestiloj devas povi elteni milionojn da agcikloj, kaj en ĉi tiu procezo, ne estos problemoj, kiuj influas la rendimenton, kiel ekzemple elĉerpiĝo de la solenoida bobeno kaj eluziĝo de la kerno. Ekzemple, uzi altkvalitan emajlitan draton por fari volvaĵojn povas plibonigi ilian eluziĝreziston kaj altan temperaturreziston, kaj elekti taŭgan kernan materialon (kiel mola magneta materialo) povas redukti la histerezan perdon kaj mekanikan lacecon de la kerno.
Parto 2: Strukturo de solenoido de klavartestilo
2.1 Solenoida volvaĵo
- Dratmaterialo: Emajlita drato kutime estas uzata por fari la solenoidan bobenon. Estas tavolo de izola farbo sur la ekstero de la emajlita drato por malhelpi kurtajn cirkvitojn inter la solenoidaj bobenoj. Oftaj emajlitaj dratmaterialoj inkluzivas kupron, ĉar kupro havas bonan konduktivecon kaj povas efike redukti reziston, tiel reduktante energiperdon dum pasado de kurento kaj plibonigante la efikecon de la elektromagneto.
- Dezajno de turnoj: La nombro de turnoj estas la ŝlosilo, kiu influas la magnetan kampan forton de la tubforma solenoido por la solenoido de klavartesto. Ju pli da turnoj, des pli granda estas la magneta kampa forto generita sub la sama kurento. Tamen, tro multaj turnoj ankaŭ pliigos la reziston de la bobeno, kaŭzante problemojn pri varmiĝo. Tial estas tre grave racie desegni la nombron de turnoj laŭ la bezonata magneta kampa forto kaj la kondiĉoj de la elektroprovizado. Ekzemple, por solenoido de klavartesto, kiu postulas pli altan magnetan kampan forton, la nombro de turnoj povas esti inter centoj kaj miloj.
- Formo de la solenoida bobeno: La solenoida bobeno estas ĝenerale volvita sur taŭga kadro, kaj la formo estas kutime cilindra. Ĉi tiu formo favoras la koncentriĝon kaj unuforman distribuon de la magneta kampo, tiel ke dum movado de la klavarklavoj, la magneta kampo povas pli efike agi sur la movajn partojn de la klavoj.
2.2 Solenoida Piŝto
- Materialo de la piŝto: La piŝto estas grava komponanto de solenoido, kaj ĝia ĉefa funkcio estas plifortigi la magnetan kampon. Ĝenerale, oni elektas molajn magnetajn materialojn kiel elektra pura karbonŝtalo kaj siliciaj ŝtalfolioj. La alta magneta permeablo de molaj magnetaj materialoj povas faciligi la trairon de la magneta kampo tra la kerno, tiel plifortigante la magnetan kampan forton de la elektromagneto. Prenante siliciajn ŝtalfoliojn kiel ekzemplon, ĝi estas silici-entenanta alojŝtalofolio. Pro la aldono de silicio, la histereza perdo kaj la kirloflua perdo de la kerno estas reduktitaj, kaj la efikeco de la elektromagneto estas plibonigita.
- Formo de la piŝto: La formo de la kerno kutime kongruas kun la solenoida bobeno, kaj estas plejparte tubforma. En iuj dezajnoj, estas elstaranta parto ĉe unu fino de la piŝto, kiu estas uzata por rekte kontakti aŭ alproksimiĝi al la movaj komponantoj de la klavarklavoj, por pli bone transdoni la magnetan kampoforton al la klavoj kaj funkciigi la klavaran agon.
2.3 Loĝado
- Materiala elekto: La enfermaĵo de la solenoido de la klavartestaparato ĉefe protektas la internan volvaĵon kaj feran kernon, kaj ankaŭ povas ludi certan rolon kiel elektromagneta ŝirmado. Metalaj materialoj kiel rustorezista ŝtalo aŭ karbonŝtalo estas kutime uzataj. Karbonŝtala enfermaĵo havas pli altan forton kaj korodreziston, kaj povas adaptiĝi al malsamaj testaj medioj.
- Struktura dezajno: La struktura dezajno de la ŝelo devas konsideri la oportunecon de instalado kaj varmodisradiado. Kutime estas muntaj truoj aŭ fendoj por faciligi la fiksadon de la elektromagneto al la responda pozicio de la klavartestilo. Samtempe, la ŝelo povas esti desegnita kun varmodisradiadaj naĝiloj aŭ ventolaj truoj por faciligi la disipadon de la varmo generita de la bobeno dum funkciado kaj malhelpi difekton al la elektromagneto pro trovarmiĝo.
Parto 3: La funkciado de la solenoido de la klavartesta aparato baziĝas ĉefe sur la principo de elektromagneta indukto.
3.1. Baza elektromagneta principo
Kiam kurento pasas tra la solenoida bobeno de la solenoido, laŭ la leĝo de Ampere (ankaŭ nomata la dekstra ŝraŭba leĝo), magneta kampo generiĝas ĉirkaŭ la elektromagneto. Se la solenoida bobeno estas volvita ĉirkaŭ la fera kerno, ĉar la fera kerno estas mola magneta materialo kun alta magneta permeablo, la magnetaj kampolinioj koncentriĝos interne kaj ĉirkaŭ la fera kerno, kaŭzante magnetigon de la fera kerno. Tiam, la fera kerno estas kiel forta magneto, generante fortan magnetan kampon.
3.2. Ekzemple, prenu simplan tubforman solenoidon kiel ekzemplon, kiam la kurento fluas en unu finon de la solenoida bobeno, laŭ la regulo de la dekstra ŝraŭbo, tenu la bobenon per kvar fingroj montrantaj en la direkto de la kurento, kaj la direkto montrita per la dikfingro estas la norda poluso de la magneta kampo. La forto de la magneta kampo rilatas al la kurenta grandeco kaj la nombro de la bobenaj turnoj. La rilato povas esti priskribita per la leĝo de Biot-Savart. Ĝis ia grado, ju pli granda la kurento kaj ju pli da turnoj, des pli granda la magneta kampa forto.
3.3 Movado de klavarklavoj
3.3.1. En klavartesta aparato, kiam la solenoido de la klavartesta aparato estas aktivigita, magneta kampo generiĝas, kiu altiros la metalajn partojn de la klavarklavoj (kiel ekzemple la ŝafton de la klavo aŭ metalajn ŝrapnelojn, ktp.). Ĉe mekanikaj klavaroj, la klavarŝafto kutime enhavas metalajn partojn, kaj la magneta kampo generita de la elektromagneto altiros la ŝafton por moviĝi malsupren, tiel simulante la agon de la klavopremo.
3.3.2. Prenante la komunan bluaksan mekanikan klavaron kiel ekzemplon, la magneta kampa forto generita de la elektromagneto agas sur la metalan parton de la bluakso, superante la elastan forton kaj frotadon de la akso, kaŭzante la akson moviĝi malsupren, ekigante la cirkviton ene de la klavaro, kaj generante signalon de klavopremo. Kiam la elektromagneto estas malŝaltita, la magneta kampo malaperas, kaj la klavakso revenas al sia originala pozicio sub la ago de sia propra elasta forto (kiel ekzemple la elasta forto de la risorto), simulante la agon de liberigo de la klavo.
3.3.3 Signala kontrolo kaj testoprocezo
- La stirsistemo en la klavartestilo kontrolas la ŝalt- kaj malŝalt-tempon de la elektromagneto por simuli malsamajn klavofunkciajn reĝimojn, kiel ekzemple mallonga premo, longa premo, ktp. Detektante ĉu la klavaro povas ĝuste generi elektrajn signalojn (tra la cirkvito kaj interfaco de la klavaro) sub ĉi tiuj simulitaj klavofunkcioj, la funkcio de la klavaraj klavoj povas esti testita.
