Parte 1: Requisito do punto clave para o solenoide do dispositivo de proba do teclado
1.1 Requisitos do campo magnético
Para manexar eficazmente as teclas do teclado, os solenoides dos dispositivos de proba do teclado deben xerar suficiente intensidade de campo magnético. Os requisitos específicos de intensidade do campo magnético dependen do tipo e deseño das teclas do teclado. En xeral, a intensidade do campo magnético debería ser capaz de xerar atracción suficiente para que o golpe de tecla cumpra os requisitos de gatillo do deseño do teclado. Esta forza adoita estar no rango de decenas a centos de Gauss (G).
1.2 Requisitos de velocidade de resposta
O dispositivo de proba do teclado debe probar cada tecla rapidamente, polo que a velocidade de resposta do solenoide é crucial. Despois de recibir o sinal de proba, o solenoide debería ser capaz de xerar un campo magnético suficiente nun tempo moi curto para impulsar a acción clave. O tempo de resposta adoita estar ao nivel de milisegundos (ms). Pódese simular con precisión a presión e solta rápida das teclas, detectando así o rendemento das teclas do teclado, incluídos os seus parámetros, sen demora.
1.3 Requisitos de precisión
A precisión da acción do solenoide é crucial para a precisión。O dispositivo de proba do teclado. Debe controlar con precisión a profundidade e a forza da presión da tecla. Por exemplo, ao probar algúns teclados con funcións de activación de varios niveis, como algúns teclados de xogos, as teclas poden ter dous modos de activación: presión lixeira e presión intensa. O solenoide debe ser capaz de simular con precisión estas dúas forzas de disparo diferentes. A precisión inclúe a precisión da posición (controlando a precisión do desprazamento ao presionar a tecla) e a precisión da forza. Pode ser necesario que a precisión do desprazamento estea dentro de 0,1 mm e a precisión da forza pode ser de aproximadamente ± 0,1 N segundo os diferentes estándares de proba para garantir a precisión e fiabilidade dos resultados da proba.
1.4 Requisitos de estabilidade
O funcionamento estable a longo prazo é un requisito importante para o solenoido do dispositivo de proba do teclado. Durante a proba continua, o rendemento do solenoide non pode variar significativamente. Isto inclúe a estabilidade da intensidade do campo magnético, a estabilidade da velocidade de resposta e a estabilidade da precisión da acción. Por exemplo, nas probas de produción de teclados a gran escala, é posible que o solenoide teña que funcionar continuamente durante varias horas ou incluso días. Durante este período, se o rendemento do electroimán varía, como o debilitamento da intensidade do campo magnético ou a baixa velocidade de resposta, os resultados da proba serán inexactos, afectando a avaliación da calidade do produto.
1.5 Requisitos de durabilidade
Debido á necesidade de impulsar con frecuencia a acción clave, o solenoide debe ter unha alta durabilidade. As bobinas de solenoide internas e o émbolo deben ser capaces de soportar frecuentes conversións electromagnéticas e tensións mecánicas. En xeral, o solenoide do dispositivo de proba de teclado debe ser capaz de soportar millóns de ciclos de acción e, neste proceso, non haberá problemas que afecten o rendemento, como a queima da bobina de solenoide e o desgaste do núcleo. Por exemplo, o uso de fío esmaltado de alta calidade para facer bobinas pode mellorar a súa resistencia ao desgaste e a alta temperatura, e escoller un material de núcleo axeitado (como un material magnético brando) pode reducir a perda de histérese e a fatiga mecánica do núcleo.
Parte 2:. Estrutura do solenoide do comprobador do teclado
2.1 Bobina de solenoide
- Material do fío: o fío esmaltado adoita usarse para facer a bobina de solenoide. Hai unha capa de pintura illante no exterior do fío esmaltado para evitar curtocircuítos entre as bobinas de solenoide. Os materiais de fíos esmaltados comúns inclúen o cobre, porque o cobre ten unha boa condutividade e pode reducir eficazmente a resistencia, reducindo así a perda de enerxía ao pasar corrente e mellorar a eficiencia do electroimán.
- Deseño de voltas: o número de voltas é a clave que afecta a intensidade do campo magnético do solenoide tubular para o solenoide do dispositivo de proba do teclado. Cantas máis voltas, maior será a intensidade do campo magnético xerado baixo a mesma corrente. Non obstante, demasiadas voltas tamén aumentarán a resistencia da bobina, o que provocará problemas de calefacción. Polo tanto, é moi importante deseñar razoablemente o número de voltas segundo a intensidade do campo magnético e as condicións de alimentación necesarias. Por exemplo, para un dispositivo de proba de teclado Solenoide que require unha maior intensidade de campo magnético, o número de voltas pode estar entre centos e miles.
- Forma da bobina de solenoide: a bobina de solenoide adoita estar enrolada nun cadro axeitado e a forma adoita ser cilíndrica. Esta forma favorece a concentración e a distribución uniforme do campo magnético, polo que ao manexar as teclas do teclado, o campo magnético pode actuar de forma máis eficaz sobre os compoñentes de condución das teclas.
2.2 Émbolo solenoide
- Material do émbolo: o émbolo é un compoñente importante do solenoide, e a súa función principal é mellorar o campo magnético. Xeralmente, escóllense materiais magnéticos brandos como aceiro ao carbono puro eléctrico e chapas de aceiro de silicio. A alta permeabilidade magnética dos materiais magnéticos brandos pode facilitar o paso do campo magnético polo núcleo, mellorando así a intensidade do campo magnético do electroimán. Tomando como exemplo as chapas de aceiro de silicio, trátase dunha chapa de aceiro de aliaxe que contén silicio. Debido á adición de silicio, a perda de histérese e a perda de corrente de Foucault do núcleo redúcense e mellora a eficiencia do electroimán.
- Forma do émbolo: a forma do núcleo adoita coincidir coa bobina do solenoide, e é principalmente tubular. Nalgúns deseños, hai unha parte que sobresae nun extremo do émbolo, que se usa para contactar ou achegarse directamente aos compoñentes de condución das teclas do teclado, para transmitir mellor a forza do campo magnético ás teclas e impulsar a acción da tecla.
2.3 Vivenda
- Selección de material: a carcasa do dispositivo de proba de teclado Solenoide protexe principalmente a bobina interna e o núcleo de ferro, e tamén pode desempeñar un certo papel de blindaxe electromagnética. Adoitan empregarse materiais metálicos como o aceiro inoxidable ou o aceiro carbono. A carcasa de aceiro carbono ten unha maior resistencia e resistencia á corrosión e pode adaptarse a diferentes ambientes de proba.
- Deseño estrutural: o deseño estrutural da carcasa debe ter en conta a comodidade da instalación e a disipación de calor. Normalmente existen orificios ou ranuras de montaxe para facilitar a fixación do electroimán á posición correspondente do comprobador de teclado. Ao mesmo tempo, a carcasa pode deseñarse con aletas de disipación de calor ou orificios de ventilación para facilitar que a calor xerada pola bobina durante o funcionamento se disipe e evitar danos ao electroimán debido ao sobreenriquecido.
Parte 3: o funcionamento do solenoide do dispositivo de proba do teclado baséase principalmente no principio da indución electromagnética.
3.1.Principio electromagnético básico
Cando a corrente pasa pola bobina do solenoide, segundo a lei de Ampere (tamén chamada lei do parafuso da dereita), xerarase un campo magnético ao redor do electroimán. Se a bobina do solenoide está enrolada ao redor do núcleo de ferro, xa que o núcleo de ferro é un material magnético brando con alta permeabilidade magnética, as liñas de campo magnético concentraranse dentro e arredor do núcleo de ferro, facendo que o núcleo de ferro se magnetize. Neste momento, o núcleo de ferro é como un imán forte, xerando un campo magnético forte.
3.2. Por exemplo, tomando un simple solenoide tubular como exemplo, cando a corrente flúe nun extremo da bobina de solenoide, segundo a regra do parafuso da dereita, manteña a bobina con catro dedos apuntando na dirección da corrente, e a dirección sinalada polo polgar é o polo norte do campo magnético. A intensidade do campo magnético está relacionada co tamaño da corrente e co número de voltas da bobina. A relación pode ser descrita pola lei de Biot-Savart. Ata certo punto, canto maior é a corrente e máis voltas, maior é a intensidade do campo magnético.
3.3 Proceso de condución das teclas do teclado
3.3.1. No dispositivo de proba de teclado, cando o solenoide do dispositivo de proba de teclado está energizado, xérase un campo magnético, que atraerá as partes metálicas das teclas do teclado (como o eixe da tecla ou a metralla metálica, etc.). Para os teclados mecánicos, o eixe da tecla adoita conter pezas metálicas e o campo magnético xerado polo electroimán atraerá o eixe para que se mova cara abaixo, simulando así a acción da tecla que se preme.
3.3.2. Tomando como exemplo o teclado mecánico de eixe azul común, a forza do campo magnético xerado polo electroimán actúa sobre a parte metálica do eixe azul, superando a forza elástica e a fricción do eixe, facendo que o eixe se mova cara abaixo, desencadeando o circuíto no interior do teclado e xerando un sinal de presión de tecla. Cando se apaga o electroimán, o campo magnético desaparece e o eixe da chave volve á súa posición orixinal baixo a acción da súa propia forza elástica (como a forza elástica do resorte), simulando a acción de soltar a chave.
3.3.3 Control do sinal e proceso de proba
- O sistema de control do comprobador de teclado controla o tempo de acendido e apagado do electroimán para simular diferentes modos de operación das teclas, como pulsación curta, pulsación longa, etc. Ao detectar se o teclado pode xerar correctamente sinais eléctricos (a través do circuíto e da interface do teclado) baixo estas operacións de teclas simuladas, pódese probar a función das teclas do teclado.
