Część 1: Kluczowe wymagania dotyczące urządzenia do testowania klawiatury Solenoid

1.1 Wymagania dotyczące pola magnetycznego

Aby skutecznie napędzać klawisze klawiatury, elektromagnesy urządzeń testujących klawiaturę muszą generować wystarczającą siłę pola magnetycznego. Konkretne wymagania dotyczące siły pola magnetycznego zależą od rodzaju i konstrukcji klawiszy klawiatury. Ogólnie rzecz biorąc, siła pola magnetycznego powinna być w stanie wygenerować wystarczające przyciąganie, aby naciśnięcie klawisza spełniało wymagania dotyczące wyzwalania konstrukcji klawiatury. Siła ta zwykle mieści się w zakresie od dziesiątek do setek Gaussa (G).

1.2 Wymagania dotyczące szybkości reakcji

Urządzenie do testowania klawiatury musi szybko testować każdy klawisz, więc szybkość reakcji elektromagnesu jest kluczowa. Po otrzymaniu sygnału testowego elektromagnes powinien być w stanie wygenerować wystarczające pole magnetyczne w bardzo krótkim czasie, aby uruchomić działanie klawisza. Czas reakcji zwykle musi być na poziomie milisekundy (ms). Szybkie naciskanie i zwalnianie klawiszy można dokładnie symulować, skutecznie wykrywając w ten sposób działanie klawiszy klawiatury, w tym ich parametry, bez żadnych opóźnień.

1.3 Wymagania dotyczące dokładności

Dokładność działania elektromagnesu jest kluczowa dla dokładności. Urządzenie do testowania klawiatury. Musi dokładnie kontrolować głębokość i siłę naciśnięcia klawisza. Na przykład podczas testowania niektórych klawiatur z funkcjami wyzwalania wielopoziomowego, takich jak niektóre klawiatury do gier, klawisze mogą mieć dwa tryby wyzwalania: lekkie naciśnięcie i mocne naciśnięcie. Elektromagnes musi być w stanie dokładnie symulować te dwie różne siły wyzwalania. Dokładność obejmuje dokładność położenia (kontrolowanie dokładności przemieszczenia naciśnięcia klawisza) i dokładność siły. Dokładność przemieszczenia może być wymagana w granicach 0,1 mm, a dokładność siły może wynosić około ±0,1 N zgodnie z różnymi normami testowymi, aby zapewnić dokładność i niezawodność wyników testu.

1.4 Wymagania dotyczące stabilności

Długotrwała, stabilna praca jest ważnym wymogiem dla elektromagnesu urządzenia do testowania klawiatury. Podczas ciągłego testu wydajność elektromagnesu nie może znacząco się wahać. Obejmuje to stabilność natężenia pola magnetycznego, stabilność szybkości reakcji i stabilność dokładności działania. Na przykład podczas testowania produkcji klawiatur na dużą skalę elektromagnes może wymagać ciągłej pracy przez kilka godzin lub nawet dni. W tym okresie, jeśli wydajność elektromagnesu ulega wahaniom, takim jak osłabienie natężenia pola magnetycznego lub powolna szybkość reakcji, wyniki testu będą niedokładne, co wpłynie na ocenę jakości produktu.

1.5 Wymagania dotyczące trwałości

Ze względu na konieczność częstego naciskania klawisza, elektromagnes musi mieć wysoką trwałość. Wewnętrzne cewki elektromagnesu i tłok muszą być w stanie wytrzymać częste przekształcanie elektromagnetyczne i naprężenia mechaniczne. Mówiąc ogólnie, elektromagnes urządzenia testującego klawiaturę musi być w stanie wytrzymać miliony cykli działania, a w tym procesie nie będzie żadnych problemów, które wpływają na wydajność, takich jak wypalenie cewki elektromagnesu i zużycie rdzenia. Na przykład użycie wysokiej jakości emaliowanego drutu do wykonania cewek może poprawić ich odporność na zużycie i wysoką temperaturę, a wybór odpowiedniego materiału rdzenia (takiego jak miękki materiał magnetyczny) może zmniejszyć straty histerezy i zmęczenie mechaniczne rdzenia.

Część 2: Struktura elektromagnesu testera klawiatury

2.1 Cewka elektromagnesu

• Materiał przewodu: Do produkcji cewki elektromagnesu zwykle stosuje się przewód emaliowany. Na zewnątrz przewodu emaliowanego znajduje się warstwa farby izolacyjnej, która zapobiega zwarciom między cewkami elektromagnesu. Typowe materiały przewodów emaliowanych obejmują miedź, ponieważ miedź ma dobrą przewodność i może skutecznie zmniejszać rezystancję, zmniejszając w ten sposób straty energii podczas przepływu prądu i poprawiając wydajność elektromagnesu.
• Konstrukcja zwojów: Liczba zwojów jest kluczowa dla siły pola magnetycznego rurowego solenoidu dla elektromagnesu urządzenia do testowania klawiatury. Im więcej zwojów, tym większa siła pola magnetycznego generowana przy tym samym prądzie. Jednak zbyt wiele zwojów zwiększy również rezystancję cewki, co doprowadzi do problemów z nagrzewaniem. Dlatego bardzo ważne jest, aby rozsądnie zaprojektować liczbę zwojów zgodnie z wymaganą siłą pola magnetycznego i warunkami zasilania. Na przykład dla elektromagnesu urządzenia do testowania klawiatury, który wymaga większej siły pola magnetycznego, liczba zwojów może wynosić od setek do tysięcy.
• Kształt cewki elektromagnesu: Cewka elektromagnesu jest zazwyczaj nawinięta na odpowiednią ramę, a jej kształt jest zazwyczaj cylindryczny. Ten kształt sprzyja koncentracji i równomiernemu rozłożeniu pola magnetycznego, dzięki czemu podczas napędzania klawiszy klawiatury pole magnetyczne może działać skuteczniej na elementy napędowe klawiszy.

2.2 Tłok elektromagnetyczny

• Materiał tłoka: Tłok jest ważnym elementem elektromagnesu, a jego główną funkcją jest wzmocnienie pola magnetycznego. Zazwyczaj wybiera się miękkie materiały magnetyczne, takie jak czysta stal węglowa i blachy ze stali krzemowej. Wysoka przenikalność magnetyczna miękkich materiałów magnetycznych może ułatwić przechodzenie pola magnetycznego przez rdzeń, zwiększając w ten sposób siłę pola magnetycznego elektromagnesu. Biorąc za przykład blachy ze stali krzemowej, jest to blacha ze stali stopowej zawierająca krzem. Ze względu na dodatek krzemu straty histerezy i straty prądów wirowych rdzenia są zmniejszone, a wydajność elektromagnesu jest poprawiona.
• Kształt tłoka: Kształt rdzenia zwykle pasuje do cewki elektromagnesu i jest przeważnie rurowy. W niektórych projektach na jednym końcu tłoka znajduje się wystająca część, która służy do bezpośredniego kontaktu lub zbliżania się do elementów napędowych klawiszy klawiatury, aby lepiej przekazywać siłę pola magnetycznego do klawiszy i napędzać działanie klawisza.

2.3 Mieszkalnictwo

• Wybór materiału: Obudowa urządzenia do testowania klawiatury Solenoid głównie chroni wewnętrzną cewkę i rdzeń żelazny, a także może pełnić pewną rolę ekranowania elektromagnetycznego. Zazwyczaj stosuje się materiały metalowe, takie jak stal nierdzewna lub stal węglowa. Obudowa ze stali węglowej ma większą wytrzymałość i odporność na korozję i może dostosować się do różnych środowisk testowych.
• Konstrukcja: Konstrukcja obudowy powinna uwzględniać wygodę instalacji i odprowadzanie ciepła. Zazwyczaj znajdują się tam otwory montażowe lub szczeliny ułatwiające mocowanie elektromagnesu do odpowiedniej pozycji testera klawiatury. Jednocześnie obudowa może być zaprojektowana z żebrami odprowadzającymi ciepło lub otworami wentylacyjnymi, aby ułatwić odprowadzanie ciepła wytwarzanego przez cewkę podczas pracy i zapobiec uszkodzeniu elektromagnesu z powodu przegrzania.

Część 3: Działanie elektromagnesu urządzenia do testowania klawiatury opiera się głównie na zasadzie indukcji elektromagnetycznej.

3.1.Podstawowa zasada elektromagnetyzmu

Gdy prąd przepływa przez cewkę elektromagnesu, zgodnie z prawem Ampere'a (nazywanym również prawem śruby prawoskrętnej), wokół elektromagnesu zostanie wytworzone pole magnetyczne. Jeśli cewka elektromagnesu zostanie nawinięta wokół rdzenia żelaznego, ponieważ rdzeń żelazny jest miękkim materiałem magnetycznym o wysokiej przenikalności magnetycznej, linie pola magnetycznego będą koncentrować się wewnątrz i wokół rdzenia żelaznego, powodując namagnesowanie rdzenia żelaznego. W tym momencie rdzeń żelazny jest jak silny magnes, generujący silne pole magnetyczne.

3.2. Na przykład, biorąc prosty elektromagnes rurowy jako przykład, gdy prąd płynie do jednego końca cewki elektromagnesu, zgodnie z regułą śruby prawoskrętnej, przytrzymaj cewkę czterema palcami skierowanymi w kierunku prądu, a kierunek wskazany przez kciuk jest biegunem północnym pola magnetycznego. Siła pola magnetycznego jest związana z rozmiarem prądu i liczbą zwojów cewki. Zależność tę można opisać za pomocą prawa Biota-Savarta. Do pewnego stopnia, im większy prąd i im więcej zwojów, tym większa siła pola magnetycznego.

3.3Proces sterowania klawiszami klawiatury

3.3.1. W urządzeniu do testowania klawiatury, gdy solenoid urządzenia do testowania klawiatury jest zasilany, generowane jest pole magnetyczne, które przyciąga metalowe części klawiszy klawiatury (takie jak trzon klawisza lub metalowe odłamki itp.). W przypadku klawiatur mechanicznych trzon klawisza zwykle zawiera metalowe części, a pole magnetyczne generowane przez elektromagnes przyciągnie trzon do przesunięcia się w dół, symulując w ten sposób działanie naciśniętego klawisza.

3.3.2. Biorąc za przykład typową niebieską klawiaturę mechaniczną, siła pola magnetycznego generowana przez elektromagnes działa na metalową część niebieskiej osi, pokonując siłę sprężystości i tarcie osi, powodując ruch osi w dół, uruchamiając obwód wewnątrz klawiatury i generując sygnał naciśnięcia klawisza. Gdy elektromagnes jest wyłączony, pole magnetyczne znika, a oś klawisza powraca do pierwotnej pozycji pod wpływem własnej siły sprężystości (takiej jak siła sprężystości sprężyny), symulując działanie zwalniania klawisza.

3.3.3 Sterowanie sygnałem i proces testowania

1. Układ sterowania w testerze klawiatury kontroluje czas włączania i wyłączania elektromagnesu, aby symulować różne tryby działania klawiszy, takie jak krótkie naciśnięcie, długie naciśnięcie itp. Poprzez wykrywanie, czy klawiatura może prawidłowo generować sygnały elektryczne (poprzez obwód klawiatury i interfejs) podczas tych symulowanych operacji klawiszowych, można przetestować funkcję klawiszy klawiatury.

Czym jest elektromagnes rurowy?

Elektromagnes rurowy występuje w dwóch typach: typu push i pull. Elektromagnes push działa poprzez wypychanie tłoka z cewki miedzianej po włączeniu zasilania, natomiast elektromagnes pull działa poprzez wciąganie tłoka do cewki elektromagnesu po przyłożeniu zasilania.
Solenoidy pull są ogólnie bardziej powszechnym produktem, ponieważ mają tendencję do dłuższej długości skoku (odległość, na jaką może przesunąć się tłok) w porównaniu do solenoidów push. Często można je znaleźć w zastosowaniach takich jak zamki drzwi, w których solenoid musi wciągnąć zatrzask na miejsce.
Z drugiej strony solenoidy push są zazwyczaj używane w aplikacjach, w których element musi zostać odsunięty od solenoidu. Na przykład w maszynie do gry w pinball solenoid push może być używany do wprawiania piłki w ruch.

Cechy jednostki: - Elektromagnes elektromagnetyczny DC 12 V, siła 60 N, 10 mm, kształt rury ciągnącej

DOBRY PROJEKT - Typ push pull, ruch liniowy, otwarta rama, sprężyna powrotna tłoka, elektromagnes DC. Mniejsze zużycie energii, niski wzrost temperatury, brak magnetyzmu po wyłączeniu zasilania.

ZALETY:- Prosta konstrukcja, mała objętość, duża siła adsorpcji. Miedziana cewka wewnątrz, dobra stabilność temperatury i izolacja, wysoka przewodność elektryczna. Można go montować elastycznie i szybko, co jest bardzo wygodne.

UWAGA: Jako element uruchamiający urządzenie, ze względu na duży prąd, pojedynczy cykl nie może być naelektryzowany przez długi czas. Najlepszy czas działania wynosi 49 sekund.

Wymiar:φ 45 * 45 mm / 1,93 * 3,94 cala. Odległość skoku: mm; 8-10 mm

Zasada działania elektromagnesu rurowego

Struktura elektromagnesów rurowych to ruch pchania i ciągnięcia o bezpośrednim działaniu z unikalną konstrukcją powłoki rurowej. Stabilna i gładka powierzchnia produktu zapewnia jego miękkość i elastyczność podczas pracy. Możemy wykonać średnicę powłoki rurowej od 11 mm do 70 mm. Jej cechy to: długa żywotność z czasem cyklu 300 000, cicha praca, szybka reakcja, stabilne działanie i brak drgań promieniowych.

Cechy :

Obudowa urządzenia: Obudowa ze stali nierdzewnej, o wysokim połysku i gładkiej powierzchni, zgodna z normami RoHs i Reach.
Tłok: φ10 mm Materiał ze stali węglowej
Napięcie: DC24 V
Skok: 4 mm (regulowany w zależności od potrzeb)
Siła: 3 kg
Moc: 32 W
Prąd: 1,33 A
Rezystancja: 13,8 Ω
Cykle życia: ≥200 000 uderzeń
Wzrost temperatury: maks. 65 stopni. Cel.
Cykl roboczy: 1 s włączony, 3 s wyłączony

Aplikacja:

Nadaje się do wszelkiego rodzaju zabawek elektrycznych, sprzętu biurowego, urządzeń gospodarstwa domowego itp. Może być zaprojektowany w trzech strukturach: elektromagnes typu pull/elektromagnes typu push/elektromagnes push-pull. Ma cechy prostej struktury i niezawodnego działania. Ruchomą część łączącą rdzeń żelazny można zaprojektować w różnych typach, aby dopasować ją do Twojego projektu. Jest również nazywany elektromagnesem rurowym i elektromagnesem rurowym. Typ push-type oznacza, że ​​suwak jest przyciągany, gdy produkt jest włączony, a górny pręt na suwaku służy do pchania obiektu. Typ pull-type oznacza, że ​​suwak ciągnie obiekt, gdy produkt jest włączony. Jest zaprojektowany zgodnie z rzeczywistymi potrzebami klienta, a siła push-pull może być na ogół osiągnięta. Zwykle mały elektromagnes rurowy push-pull T2045 jest stosowany w sprzęcie do testowania żywotności, zabawkach elektronicznych itp.