1. del: Ključna zahteva za elektromagnet naprave za testiranje tipkovnice

1.1 Zahteve glede magnetnega polja

Za učinkovito krmiljenje tipk na tipkovnici morajo solenoidi na napravi za testiranje tipkovnice ustvariti zadostno jakost magnetnega polja. Specifične zahteve glede jakosti magnetnega polja so odvisne od vrste in zasnove tipk na tipkovnici. Na splošno mora jakost magnetnega polja ustvariti zadostno privlačnost, da pritisk tipke izpolnjuje zahteve za sprožitev, ki jih zahteva zasnova tipkovnice. Ta jakost je običajno v območju od deset do sto Gaussov (G).

1.2 Zahteve glede odzivne hitrosti

Naprava za testiranje tipkovnice mora vsako tipko preizkusiti hitro, zato je odzivna hitrost solenoida ključnega pomena. Po prejemu testnega signala mora solenoid v zelo kratkem času ustvariti dovolj magnetnega polja, da sproži delovanje tipke. Odzivni čas mora biti običajno v milisekundah (ms). Hitro pritiskanje in sproščanje tipk je mogoče natančno simulirati, s čimer se učinkovito zazna delovanje tipk na tipkovnici, vključno z njihovimi parametri, brez zakasnitve.

1.3 Zahteve glede natančnosti

Natančnost delovanja solenoida je ključnega pomena za natančnost naprave za testiranje tipkovnice. Natančno mora nadzorovati globino in silo pritiska tipke. Na primer, pri testiranju nekaterih tipkovnic z večnivojskimi funkcijami proženja, kot so nekatere igralne tipkovnice, imajo lahko tipke dva načina proženja: rahel pritisk in močan pritisk. Solenoid mora biti sposoben natančno simulirati ti dve različni sili proženja. Natančnost vključuje natančnost položaja (nadzor natančnosti premika pritiska tipke) in natančnost sile. Natančnost premika mora biti v območju 0,1 mm, natančnost sile pa lahko znaša okoli ±0,1 N v skladu z različnimi preskusnimi standardi, da se zagotovi natančnost in zanesljivost rezultatov preskusa.

1.4 Zahteve glede stabilnosti

Dolgoročno stabilno delovanje je pomembna zahteva za solenoid naprave za testiranje tipkovnic. Med neprekinjenim testiranjem delovanje solenoida ne sme bistveno nihati. To vključuje stabilnost jakosti magnetnega polja, stabilnost odzivne hitrosti in stabilnost natančnosti delovanja. Na primer, pri testiranju proizvodnje tipkovnic v velikem obsegu mora solenoid delovati neprekinjeno več ur ali celo dni. Če v tem obdobju delovanje elektromagneta niha, na primer zaradi oslabitve jakosti magnetnega polja ali počasne odzivne hitrosti, bodo rezultati testiranja netočni, kar bo vplivalo na oceno kakovosti izdelka.

1.5 Zahteve glede trajnosti

Zaradi potrebe po pogostem pritisku na ključ mora imeti solenoid visoko vzdržljivost. Notranje tuljave in bat solenoida morajo biti sposobni prenesti pogoste elektromagnetne pretvorbe in mehanske obremenitve. Na splošno mora solenoid naprave za testiranje tipkovnice prenesti milijone ciklov delovanja, pri čemer ne bo težav, ki bi vplivale na delovanje, kot sta pregorelost tuljave solenoida in obraba jedra. Na primer, uporaba visokokakovostne emajlirane žice za izdelavo tuljav lahko izboljša njihovo odpornost proti obrabi in odpornost na visoke temperature, izbira ustreznega materiala jedra (kot je mehki magnetni material) pa lahko zmanjša izgubo histereze in mehansko utrujenost jedra.

2. del: Struktura solenoida preizkuševalnika tipkovnice

2.1 Solenoidna tuljava

• Material žice: Za izdelavo solenoidne tuljave se običajno uporablja emajlirana žica. Na zunanji strani emajlirane žice je plast izolacijske barve, ki preprečuje kratke stike med solenoidnimi tuljavami. Med običajne materiale emajliranih žic spada baker, saj ima baker dobro prevodnost in lahko učinkovito zmanjša upor, s čimer zmanjša izgubo energije pri prehodu toka in izboljša učinkovitost elektromagneta.
• Zasnova zavojev: Število zavojev je ključnega pomena za jakost magnetnega polja cevastega solenoida za preizkuševalno napravo za tipkovnico. Več zavojev pomeni večjo jakost magnetnega polja, ki nastane pri istem toku. Vendar pa preveč zavojev poveča tudi upornost tuljave, kar povzroči težave s segrevanjem. Zato je zelo pomembno, da se število zavojev razumno načrtuje glede na zahtevano jakost magnetnega polja in pogoje napajanja. Na primer, za solenoid za preizkuševalno napravo za tipkovnico, ki zahteva večjo jakost magnetnega polja, je lahko število zavojev med stotinami in tisoči.
• Oblika tuljave solenoida: Tuljava solenoida je običajno navita na primeren okvir, oblika pa je običajno valjasta. Ta oblika omogoča koncentracijo in enakomerno porazdelitev magnetnega polja, tako da lahko magnetno polje pri krmiljenju tipk na tipkovnici učinkoviteje deluje na pogonske komponente tipk.

2.2 Solenoidni bat

• Material bata: Bat je pomemben sestavni del solenoida, njegova glavna funkcija pa je okrepiti magnetno polje. Na splošno se izberejo mehki magnetni materiali, kot sta čisto ogljikovo jeklo za elektrotehniko in plošče iz silicijevega jekla. Visoka magnetna prepustnost mehkih magnetnih materialov olajša prehod magnetnega polja skozi jedro in s tem poveča jakost magnetnega polja elektromagneta. Na primer, plošče iz silicijevega jekla so iz legiranega jekla, ki vsebuje silicij. Zaradi dodatka silicija se zmanjšajo histerezne izgube in izgube zaradi vrtinčnih tokov v jedru, učinkovitost elektromagneta pa se izboljša.
• Oblika bata: Oblika jedra se običajno ujema z obliko solenoidne tuljave in je večinoma cevasta. Pri nekaterih izvedbah je na enem koncu bata štrleči del, ki se uporablja za neposreden stik ali približevanje pogonskim komponentam tipk na tipkovnici, da se sila magnetnega polja bolje prenese na tipke in poganja delovanje tipk.

2.3 Stanovanja

• Izbira materiala: Ohišje solenoida naprave za testiranje tipkovnice v glavnem ščiti notranjo tuljavo in železno jedro ter ima lahko tudi določeno vlogo elektromagnetnega ščita. Običajno se uporabljajo kovinski materiali, kot sta nerjaveče jeklo ali ogljikovo jeklo. Ohišje iz ogljikovega jekla ima večjo trdnost in odpornost proti koroziji ter se lahko prilagodi različnim preskusnim okoljem.
• Strukturna zasnova: Strukturna zasnova ohišja mora upoštevati udobje namestitve in odvajanje toplote. Običajno so nameščene pritrdilne luknje ali reže, ki olajšajo pritrditev elektromagneta na ustrezno mesto testerja tipkovnice. Hkrati je ohišje lahko zasnovano z rebri za odvajanje toplote ali prezračevalnimi odprtinami, ki olajšajo odvajanje toplote, ki jo tuljava ustvarja med delovanjem, in preprečijo poškodbe elektromagneta zaradi pregrevanja.

3. del: Delovanje solenoida naprave za testiranje tipkovnice temelji predvsem na načelu elektromagnetne indukcije.

3.1. Osnovno elektromagnetno načelo

Ko tok teče skozi tuljavo solenoida, se v skladu z Amperovim zakonom (imenovanim tudi zakon desnega vijaka) okoli elektromagneta ustvari magnetno polje. Če je tuljava solenoida navita okoli železnega jedra, ker je železno jedro mehki magnetni material z visoko magnetno prepustnostjo, se bodo linije magnetnega polja koncentrirale znotraj in okoli železnega jedra, kar bo povzročilo magnetizacijo železnega jedra. V tem času je železno jedro kot močan magnet, ki ustvarja močno magnetno polje.

3.2. Na primer, če za primer vzamemo preprost cevasti solenoid. Ko tok teče v en konec tuljave solenoida, v skladu s pravilom desnega vijaka držite tuljavo s štirimi prsti, ki kažejo v smeri toka, smer, ki jo kaže palec, pa je severni pol magnetnega polja. Jakost magnetnega polja je povezana z velikostjo toka in številom ovojev tuljave. Razmerje lahko opišemo z Biot-Savartovim zakonom. Do neke mere velja, da večji kot je tok in več ovojev pomeni večjo jakost magnetnega polja.

3.3 Postopek vožnje s tipkami na tipkovnici

3.3.1. V napravi za testiranje tipkovnice se ob vklopu solenoidne žice naprave za testiranje tipkovnice ustvari magnetno polje, ki privlači kovinske dele tipk (kot so steblo tipke ali kovinski drobci itd.). Pri mehanskih tipkovnicah steblo tipke običajno vsebuje kovinske dele, magnetno polje, ki ga ustvari elektromagnet, pa privlači steblo, da se premakne navzdol, s čimer simulira delovanje pritiska tipke.

3.3.2. Če za primer vzamemo običajno mehansko tipkovnico z modro osjo, sila magnetnega polja, ki jo ustvarja elektromagnet, deluje na kovinski del modre osi in premaga elastično silo in trenje osi, zaradi česar se os premakne navzdol, sproži vezje v tipkovnici in ustvari signal pritiska tipke. Ko je elektromagnet izklopljen, magnetno polje izgine in os tipke se pod delovanjem lastne elastične sile (kot je elastična sila vzmeti) vrne v prvotni položaj, kar simulira dejanje sproščanja tipke.

3.3.3 Postopek krmiljenja in testiranja signalov

1. Krmilni sistem v preizkuševalniku tipkovnice nadzoruje čas vklopa in izklopa elektromagneta, da simulira različne načine delovanja tipk, kot so kratek pritisk, dolg pritisk itd. Z zaznavanjem, ali lahko tipkovnica pravilno generira električne signale (preko vezja in vmesnika tipkovnice) pri teh simuliranih operacijah tipk, je mogoče preizkusiti delovanje tipk na tipkovnici.

Kaj je cevni solenoid?

Cevni solenoid je na voljo v dveh vrstah: potisni in vlečni. Potisni solenoid deluje tako, da ob vklopu potisne bat iz bakrene tuljave, medtem ko vlečni solenoid deluje tako, da ob dovajanju napajanja potegne bat v tuljavo solenoida.
Vlečni solenoid je na splošno pogostejši izdelek, saj ima v primerjavi s potisnimi solenoidi daljšo dolžino hoda (razdaljo, ki jo lahko bat premakne). Pogosto jih najdemo v aplikacijah, kot so ključavnice na vratih, kjer mora solenoid povleči zapah na svoje mesto.
Potisni solenoidi pa se običajno uporabljajo v aplikacijah, kjer je treba komponento premakniti stran od solenoida. Na primer, v fliperju se lahko potisni solenoid uporabi za potiskanje kroglice v igro.

Značilnosti enote: - DC 12V 60N sila 10 mm vlečni elektromagnet v obliki cevi

DOBRA OBLIKA - potisno-vlečni tip, linearno gibanje, odprt okvir, povratna vzmet bata, enosmerni elektromagnet. Manjša poraba energije, nizek dvig temperature, brez magnetizma ob izklopu napajanja.

PREDNOSTI: - Preprosta struktura, majhna prostornina, visoka adsorpcijska sila. Bakrena tuljava v notranjosti, dobra temperaturna stabilnost in izolacija, visoka električna prevodnost. Namestitev je mogoča fleksibilno in hitro, kar je zelo priročno.

OPOMBA: Kot aktuator opreme, ker je tok velik, posameznega cikla ni mogoče elektrificirati dlje časa. Najboljši čas delovanja je 49 sekund.

Dimenzija:φ 45 * 45 mm / 1,93 * 3,94 palca. Razdalja hoda: mm; 8–10 mm

Načelo cevnega solenoida

Struktura cevnih solenoidov je neposredno delujoče potisno-vlečno gibanje z edinstveno zasnovo cevastega ohišja. Stabilna in gladka površina izdelka zagotavlja njegovo mehkobo in prožnost med delovanjem. Izdelujemo lahko premer cevastega ohišja od 11 mm do 70 mm. Njegove značilnosti so: dolga življenjska doba s 300.000 cikli, tiho delovanje, hiter odziv, stabilno delovanje in brez radialnih vibracij.

Značilnosti:

Ohišje enote: Ohišje iz nerjavečega jekla, visok sijaj in gladka površina, skladnost z RoHs in Reach.
Bat: φ10 mm Material: ogljikovo jeklo
Napetost: DC24 V
Hod: 4 mm (nastavljiv glede na zahteve)
Sila: 3 kg
Moč: 32 W
Tok: 1,33 A
Upornost: 13,8 Ω
Življenjska doba: ≥200.000 ciklov
Dvig temperature: največ 65 stopinj Celzija.
Delovni cikel: 1 s vklop, 3 s izklop

Uporaba:

Primeren je za vse vrste električnih igrač, pisarniške opreme, gospodinjskih aparatov itd. Lahko je zasnovan v treh strukturah: vlečni elektromagnet/potisni elektromagnet/potisno-vlečni elektromagnet. Ima značilnosti preproste strukture in zanesljivega delovanja. Premični del priključka z železnim jedrom je lahko zasnovan v različnih vrstah, da ustreza vašemu projektu. Imenuje se tudi cevni elektromagnet in cevni solenoid. Potisni tip pomeni, da se drsna palica privlači, ko je izdelek vklopljen, in zgornja palica na drsni palici se uporablja za potiskanje predmeta. Vlečni tip pomeni, da drsna palica vleče predmet, ko je izdelek vklopljen. Zasnovan je glede na dejanske potrebe stranke in na splošno je mogoče doseči silo potiska in vlečenja. Običajno se majhen potisno-vlečni okrogli cevni elektromagnet T2045 uporablja v opremi za testiranje življenjske dobe, elektronskih igračah itd.