Osa 1 : Näppäimistön testauslaitteen solenoidin avainkohta
1.1 Magneettikentän vaatimukset
Jotta näppäimistön näppäimiä voidaan käyttää tehokkaasti, näppäimistön testauslaitteen solenoidien on tuotettava riittävä magneettikentän voimakkuus. Erityiset magneettikentän voimakkuusvaatimukset riippuvat näppäimistön näppäinten tyypistä ja rakenteesta. Yleisesti ottaen magneettikentän voimakkuuden tulisi kyetä synnyttämään riittävä vetovoima, jotta näppäimen painallus täyttää näppäimistön suunnittelun liipaisuvaatimukset. Tämä voimakkuus on yleensä kymmenien ja satojen Gaussin (G) välillä.
1.2 Vastenopeusvaatimukset
Näppäimistön testauslaitteen on testattava jokainen näppäin nopeasti, joten solenoidin vastenopeus on ratkaiseva. Testisignaalin vastaanottamisen jälkeen solenoidin pitäisi pystyä muodostamaan riittävä magneettikenttä hyvin lyhyessä ajassa näppäintoiminnon ohjaamiseksi. Vasteajan on yleensä oltava millisekuntia (ms). näppäinten nopea painaminen ja vapauttaminen voidaan simuloida tarkasti, jolloin näppäimistön näppäinten suorituskyky, mukaan lukien sen parametrit, havaitaan tehokkaasti ilman viivettä.
1.3 Tarkkuusvaatimukset
Solenoidin toimintatarkkuus on ratkaisevan tärkeää tarkasti.Näppäimistön testauslaite. Sen on säädettävä tarkasti näppäimen painalluksen syvyyttä ja voimaa. Esimerkiksi testattaessa joitain näppäimistöjä monitasoisilla laukaisutoiminnoilla, kuten joitain pelinäppäimistöjä, näppäimillä voi olla kaksi laukaisutilaa: kevyt painallus ja voimakas painallus. Solenoidin on kyettävä simuloimaan tarkasti nämä kaksi erilaista laukaisuvoimaa. Tarkkuus sisältää asennon tarkkuuden (näppäinpainalluksen siirtotarkkuuden säätelyn) ja voiman tarkkuuden. Siirtymätarkkuutta voidaan vaatia 0,1 mm:n sisällä ja voiman tarkkuus voi olla noin ±0,1 N eri testistandardien mukaan testitulosten tarkkuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi.
1.4 Vakavuusvaatimukset
Pitkäaikainen vakaa toiminta on tärkeä vaatimus näppäimistön testauslaitteen solenoidille. Jatkuvan testin aikana solenoidin suorituskyky ei voi vaihdella merkittävästi. Tämä sisältää magneettikentän voimakkuuden stabiilisuuden, vastenopeuden vakauden ja toimintatarkkuuden vakauden. Esimerkiksi laajamittaisessa näppäimistön tuotantotestauksessa solenoidin on ehkä toimittava jatkuvasti useita tunteja tai jopa päiviä. Tänä aikana, jos sähkömagneetin suorituskyky vaihtelee, kuten magneettikentän voimakkuuden heikkeneminen tai hidas vastenopeus, testitulokset ovat epätarkkoja, mikä vaikuttaa tuotteen laadun arviointiin.
1.5 Kestävyysvaatimukset
Koska avaintoimintoa on käytettävä usein, solenoidin on oltava erittäin kestävä. Sisäisten solenoidikäämien ja männän on kestettävä toistuva sähkömagneettinen muunnos ja mekaaninen rasitus. Yleisesti ottaen näppäimistön testauslaitteen solenoidin on kestettävä miljoonia toimintasyklejä, ja tässä prosessissa ei esiinny suorituskykyyn vaikuttavia ongelmia, kuten solenoidin kelan palamista ja sydämen kulumista. Esimerkiksi korkealaatuisen emaloidun langan käyttäminen kelojen valmistukseen voi parantaa niiden kulutuskestävyyttä ja korkeita lämpötiloja, ja sopivan ydinmateriaalin (kuten pehmeän magneettisen materiaalin) valitseminen voi vähentää ytimen hystereesihäviötä ja mekaanista väsymistä.
Osa 2:. Näppäimistön testerin solenoidin rakenne
2.1 Solenoidin kela
- Johdinmateriaali: Emaloitua lankaa käytetään yleensä solenoidikäämin valmistukseen. Emaloidun johdon ulkopuolella on kerros eristävää maalia, joka estää oikosulkujen muodostumisen solenoidikäämien välillä. Yleisiä emaloituja lankamateriaaleja ovat kupari, koska kuparilla on hyvä johtavuus ja se voi tehokkaasti vähentää vastusta, mikä vähentää energiahävikkiä virran kulkeutuessa ja parantaa sähkömagneetin tehokkuutta.
- Käännösten suunnittelu: Kierrosten määrä on avain, joka vaikuttaa näppäimistön testauslaitteen solenoidin putkimaisen solenoidin magneettikentän voimakkuuteen. Mitä enemmän kierroksia, sitä suurempi magneettikentän voimakkuus syntyy samalla virralla. Liian monta kierrosta lisää kuitenkin myös patterin vastusta, mikä johtaa lämmitysongelmiin. Siksi on erittäin tärkeää suunnitella kierrosten määrä järkevästi vaaditun magneettikentän voimakkuuden ja virransyöttöolosuhteiden mukaan. Esimerkiksi näppäimistön testauslaitteen solenoidi, joka vaatii suurempaa magneettikentän voimakkuutta, kierrosten määrä voi olla sadoista tuhansiin.
- Solenoidikelan muoto: Solenoidikela on yleensä kierretty sopivalle kehykselle ja muoto on yleensä sylinterimäinen. Tämä muoto edistää magneettikentän keskittymistä ja tasaista jakautumista, jotta näppäimistön näppäimiä ohjattaessa magneettikenttä voi vaikuttaa tehokkaammin näppäinten ohjauskomponentteihin.
2.2 Solenoidin mäntä
- Mäntämateriaali: Mäntä on tärkeä osa solenoidia, ja sen päätehtävä on vahvistaa magneettikenttää. Yleensä valitaan pehmeät magneettiset materiaalit, kuten sähköpuhdas hiiliteräs ja piiteräslevyt. Pehmeiden magneettisten materiaalien korkea magneettinen läpäisevyys voi helpottaa magneettikentän kulkemista sydämen läpi, mikä parantaa sähkömagneetin magneettikentän voimakkuutta. Esimerkkinä piiteräslevyistä se on piitä sisältävä seosteräslevy. Piin lisäyksen ansiosta sydämen hystereesihäviö ja pyörrevirtahäviö vähenevät ja sähkömagneetin hyötysuhde paranee.
- Männän muoto: Ytimen muoto vastaa yleensä solenoidin kelaa ja on enimmäkseen putkimainen. Joissakin malleissa männän toisessa päässä on ulkoneva osa, jota käytetään koskettamaan suoraan näppäimistön näppäinten käyttökomponentteja tai lähestymään niitä magneettikentän voiman siirtämiseksi paremmin näppäimiin ja näppäintoiminnan ohjaamiseksi.
2.3 Asuminen
- Materiaalivalinta: Näppäimistön testauslaitteen solenoidikotelo suojaa pääasiassa sisäistä kelaa ja rautasydämeä, ja sillä voi myös olla tietty sähkömagneettinen suojaus. Yleensä käytetään metallimateriaaleja, kuten ruostumatonta terästä tai hiiliterästä. Hiiliteräskotelolla on korkeampi lujuus ja korroosionkestävyys, ja se voi mukautua erilaisiin testiympäristöihin.
- Rakennesuunnittelu: Vaipan rakennesuunnittelussa tulee ottaa huomioon asennuksen mukavuus ja lämmönpoisto. Yleensä sähkömagneetin kiinnittämistä näppäimistön testerin vastaavaan asentoon on helpottamaan asennusreikiä tai -aukkoja. Samanaikaisesti vaippa voidaan suunnitella lämmönpoistorivoilla tai tuuletusaukoilla helpottamaan käämin käytön aikana tuottamaa lämpöä haihtumaan ja estämään ylikuumenemisen aiheuttama sähkömagneetin vaurioituminen.
Osa 3: Näppäimistön testauslaitteen solenoidin toiminta perustuu pääasiassa sähkömagneettisen induktion periaatteeseen.
3.1. Sähkömagneettinen perusperiaate
Kun virta kulkee solenoidin solenoidikelan läpi, Amperen lain (kutsutaan myös oikeanpuoleisen ruuvin laiksi) mukaan sähkömagneetin ympärille syntyy magneettikenttä. Jos solenoidikela on kierretty rautasydämen ympärille, koska rautasydän on pehmeää magneettista materiaalia, jolla on korkea magneettinen läpäisevyys, magneettikenttäviivat keskittyvät rautasydämen sisään ja ympärille, mikä saa rautasydämen magnetoitumaan. Tällä hetkellä rautasydän on kuin vahva magneetti, joka tuottaa vahvan magneettikentän.
3.2. Esimerkiksi, kun otetaan esimerkkinä yksinkertainen putkimainen solenoidi, kun virta virtaa solenoidikelan toiseen päähän, oikeanpuoleisen ruuvisäännön mukaan pidä kelasta kiinni neljällä sormella, jotka osoittavat virran suuntaan, ja peukalon osoittama suunta on magneettikentän pohjoisnapa. Magneettikentän voimakkuus riippuu virran koosta ja kelan kierrosten lukumäärästä. Suhdetta voidaan kuvata Biot-Savartin lailla. Tietyssä määrin mitä suurempi virta ja mitä enemmän kierroksia, sitä suurempi on magneettikentän voimakkuus.
3.3 Näppäimistön näppäinten ajoprosessi
3.3.1. Näppäimistön testauslaitteessa, kun näppäimistön testauslaitteen solenoidi on jännitteinen, syntyy magneettikenttä, joka vetää puoleensa näppäimistön näppäinten metalliosia (kuten näppäimen akselia tai metallisirpaleita jne.). Mekaanisissa näppäimistöissä näppäimen varsi sisältää yleensä metalliosia, ja sähkömagneetin synnyttämä magneettikenttä houkuttelee akselia liikkumaan alaspäin, mikä simuloi näppäimen painallusta.
3.3.2. Esimerkkinä yhteisen sinisen akselin mekaanisesta näppäimistöstä sähkömagneetin synnyttämä magneettikenttävoima vaikuttaa sinisen akselin metalliosaan, voittamalla akselin elastisen voiman ja kitkan, jolloin akseli liikkuu alaspäin, laukaisee näppäimistön sisällä olevan piirin ja synnyttää signaalin näppäinpainalluksesta. Kun sähkömagneetti kytketään pois päältä, magneettikenttä katoaa ja avaimen akseli palaa alkuperäiseen asentoonsa oman kimmovoimansa (kuten jousen kimmovoiman) vaikutuksesta simuloiden avaimen vapauttamista.
3.3.3 Signaalin ohjaus ja testausprosessi
- Näppäimistön testerin ohjausjärjestelmä ohjaa sähkömagneetin käynnistys- ja sammutusaikaa simuloidakseen erilaisia näppäinten toimintatiloja, kuten lyhyt painallus, pitkä painallus jne. Tunnistamalla, pystyykö näppäimistö generoimaan sähköisiä signaaleja oikein (näppäimistön piirin ja liitännän kautta) näiden simuloitujen näppäintoimintojen aikana, näppäimistön näppäinten toimintaa voidaan testata.
