Pjesa 1: Kërkesa kryesore për solenoidin e pajisjes së testimit të tastierës
1.1 Kërkesat për fushën magnetike
Për të vënë në punë në mënyrë efektive tastet e tastierës, solenoidët e pajisjeve të testimit të tastierës duhet të gjenerojnë forcë të mjaftueshme të fushës magnetike. Kërkesat specifike për forcën e fushës magnetike varen nga lloji dhe dizajni i tasteve të tastierës. Në përgjithësi, forca e fushës magnetike duhet të jetë në gjendje të gjenerojë tërheqje të mjaftueshme në mënyrë që goditja e shtypjes së tastit të përmbushë kërkesat e shkrehjes së dizajnit të tastierës. Kjo forcë zakonisht është në rangun e dhjetëra deri në qindra Gauss (G).
1.2 Kërkesat për shpejtësinë e reagimit
Pajisja e testimit të tastierës duhet të testojë çdo tast shpejt, kështu që shpejtësia e reagimit të solenoidit është thelbësore. Pas marrjes së sinjalit të testimit, solenoidit duhet t'i duhet të jetë në gjendje të gjenerojë fushë magnetike të mjaftueshme në një kohë shumë të shkurtër për të drejtuar veprimin e tastit. Koha e reagimit zakonisht kërkohet të jetë në nivelin e milisekondave (ms). Shtypja dhe lëshimi i shpejtë i tasteve mund të simulohet me saktësi, duke zbuluar kështu në mënyrë efektive performancën e tasteve të tastierës, duke përfshirë parametrat e saj pa asnjë vonesë.
1.3 Kërkesat e saktësisë
Saktësia e veprimit të solenoidit është thelbësore për saktësinë. Pajisja e testimit të tastierës. Ajo duhet të kontrollojë me saktësi thellësinë dhe forcën e shtypjes së tasteve. Për shembull, kur testohen disa tastiera me funksione shkrehëse shumënivelëshe, siç janë disa tastiera lojërash, tastet mund të kenë dy mënyra shkrehëse: shtypje e lehtë dhe shtypje e rëndë. Solenoidit duhet t'i simulojë me saktësi këto dy forca të ndryshme shkrehëse. Saktësia përfshin saktësinë e pozicionit (kontrollimin e saktësisë së zhvendosjes së shtypjes së tasteve) dhe saktësinë e forcës. Saktësia e zhvendosjes mund të kërkohet të jetë brenda 0.1 mm, dhe saktësia e forcës mund të jetë rreth ±0.1N sipas standardeve të ndryshme të testimit për të siguruar saktësinë dhe besueshmërinë e rezultateve të testimit.
1.4 Kërkesat për stabilitet
Funksionimi i qëndrueshëm afatgjatë është një kërkesë e rëndësishme për solenoidin e pajisjes së testimit të tastierës. Gjatë testit të vazhdueshëm, performanca e solenoidit nuk mund të luhatet ndjeshëm. Kjo përfshin stabilitetin e forcës së fushës magnetike, stabilitetin e shpejtësisë së reagimit dhe stabilitetin e saktësisë së veprimit. Për shembull, në testimin e prodhimit të tastierës në shkallë të gjerë, solenoidit mund t'i duhet të punojë vazhdimisht për disa orë ose edhe ditë. Gjatë kësaj periudhe, nëse performanca e elektromagnetit luhatet, siç është dobësimi i forcës së fushës magnetike ose shpejtësia e ngadaltë e reagimit, rezultatet e testit do të jenë të pasakta, duke ndikuar në vlerësimin e cilësisë së produktit.
1.5 Kërkesat e qëndrueshmërisë
Për shkak të nevojës për të aktivizuar shpesh veprimin e çelësit, solenoidi duhet të ketë qëndrueshmëri të lartë. Bobinat e brendshme të solenoidit dhe pistoni duhet të jenë në gjendje t'i rezistojnë konvertimeve të shpeshta elektromagnetike dhe stresit mekanik. Në përgjithësi, solenoidi i pajisjes së testimit të tastierës duhet të jetë në gjendje t'i rezistojë miliona cikleve të veprimit, dhe në këtë proces, nuk do të ketë probleme që ndikojnë në performancë, siç janë djegia e bobinës së solenoidit dhe veshja e bërthamës. Për shembull, përdorimi i telit të emaluar me cilësi të lartë për të bërë bobina mund të përmirësojë rezistencën e tyre ndaj konsumimit dhe rezistencën ndaj temperaturave të larta, dhe zgjedhja e një materiali të përshtatshëm të bërthamës (siç është materiali i butë magnetik) mund të zvogëlojë humbjen e histerezës dhe lodhjen mekanike të bërthamës.
Pjesa 2:. Struktura e solenoidit të testuesit të tastierës
2.1 Bobinë solenoide
- Materiali i telit: Teli i emaluar zakonisht përdoret për të bërë bobinën solenoid. Në pjesën e jashtme të telit të emaluar ka një shtresë bojë izoluese për të parandaluar qarqet e shkurtra midis bobinave solenoid. Materialet e zakonshme të telit të emaluar përfshijnë bakrin, sepse bakri ka përçueshmëri të mirë dhe mund të zvogëlojë në mënyrë efektive rezistencën, duke zvogëluar kështu humbjen e energjisë gjatë kalimit të rrymës dhe duke përmirësuar efikasitetin e elektromagnetit.
- Projektimi i spirave: Numri i spirave është çelësi që ndikon në forcën e fushës magnetike të solenoidit tubular për Solenoidin e pajisjes së testimit të tastierës. Sa më shumë spira, aq më e madhe është forca e fushës magnetike e gjeneruar nën të njëjtën rrymë. Megjithatë, shumë spira do të rrisin gjithashtu rezistencën e spirales, duke çuar në probleme me ngrohjen. Prandaj, është shumë e rëndësishme të projektohet në mënyrë të arsyeshme numri i spirave sipas forcës së kërkuar të fushës magnetike dhe kushteve të furnizimit me energji. Për shembull, për një Solenoid të pajisjes së testimit të tastierës që kërkon një forcë më të lartë të fushës magnetike, numri i spirave mund të jetë midis qindra dhe mijëra.
- Forma e spirales së solenoidit: Spiralja e solenoidit në përgjithësi mbështillet në një kornizë të përshtatshme dhe forma e saj zakonisht është cilindrike. Kjo formë është e favorshme për përqendrimin dhe shpërndarjen uniforme të fushës magnetike, në mënyrë që kur përdoren tastet e tastierës, fusha magnetike të veprojë më efektivisht mbi komponentët që e përdorin tastet.
2.2 Pistoni i solenoidit
- Materiali i pistonit: Pistoni është një komponent i rëndësishëm i solenoidit dhe funksioni i tij kryesor është të përmirësojë fushën magnetike. Në përgjithësi, zgjidhen materiale magnetike të buta si çeliku elektrik i pastër me karbon dhe fletët e çelikut prej silikoni. Përshkueshmëria e lartë magnetike e materialeve magnetike të buta mund ta bëjë më të lehtë kalimin e fushës magnetike nëpër bërthamë, duke rritur kështu forcën e fushës magnetike të elektromagnetit. Duke marrë si shembull fletët e çelikut prej silikoni, është një fletë çeliku e lidhur që përmban silikon. Për shkak të shtimit të silikonit, humbja e histerezës dhe humbja e rrymës së vorbullës së bërthamës zvogëlohen dhe efikasiteti i elektromagnetit përmirësohet.
- Forma e pistonit: Forma e bërthamës zakonisht përputhet me spiralen e solenoidit dhe është kryesisht tubulare. Në disa dizajne, ka një pjesë të spikatur në njërën anë të pistonit, e cila përdoret për të kontaktuar drejtpërdrejt ose për t'u afruar me komponentët lëvizës të tasteve të tastierës, në mënyrë që të transmetohet më mirë forca e fushës magnetike te tastet dhe të drejtohet veprimi i tastit.
2.3 Strehimi
- Përzgjedhja e materialit: Strehimi i solenoidit të pajisjes së testimit të tastierës mbron kryesisht spiralen e brendshme dhe bërthamën e hekurit, dhe gjithashtu mund të luajë një rol të caktuar mbrojtës elektromagnetik. Zakonisht përdoren materiale metalike si çeliku inox ose çeliku i karbonit. Strehimi i çelikut të karbonit ka forcë dhe rezistencë më të lartë ndaj korrozionit, dhe mund të përshtatet në mjedise të ndryshme testimi.
- Projektimi strukturor: Projektimi strukturor i guaskës duhet të marrë në konsideratë komoditetin e instalimit dhe shpërndarjen e nxehtësisë. Zakonisht ka vrima montimi ose çarje për të lehtësuar fiksimin e elektromagnetit në pozicionin përkatës të testuesit të tastierës. Në të njëjtën kohë, guaska mund të jetë e projektuar me fletë shpërndarjeje të nxehtësisë ose vrima ventilimi për të lehtësuar shpërndarjen e nxehtësisë së gjeneruar nga spiralja gjatë funksionimit dhe për të parandaluar dëmtimin e elektromagnetit për shkak të mbinxehjes.
Pjesa 3: Funksionimi i solenoidit të pajisjes së testimit të tastierës bazohet kryesisht në parimin e induksionit elektromagnetik.
3.1. Parimi bazë elektromagnetik
Kur rryma kalon nëpër bobinën solenoid të solenoidit, sipas ligjit të Amperit (i quajtur edhe ligji i vidës së djathtë), rreth elektromagnetit do të gjenerohet një fushë magnetike. Nëse bobina solenoid mbështillet rreth bërthamës së hekurit, meqenëse bërthama e hekurit është një material i butë magnetik me përshkueshmëri të lartë magnetike, vijat e fushës magnetike do të përqendrohen brenda dhe rreth bërthamës së hekurit, duke shkaktuar magnetizimin e bërthamës së hekurit. Në këtë kohë, bërthama e hekurit është si një magnet i fortë, duke gjeneruar një fushë të fortë magnetike.
3.2. Për shembull, duke marrë si shembull një solenoid të thjeshtë tubular, kur rryma rrjedh në njërën anë të bobinës së solenoidit, sipas rregullit të vidës së djathtë, mbajeni bobinën me katër gishta që tregojnë drejtimin e rrymës, dhe drejtimi i treguar nga gishti i madh është poli verior i fushës magnetike. Fuqia e fushës magnetike lidhet me madhësinë e rrymës dhe numrin e kthesave të bobinës. Marrëdhënia mund të përshkruhet me ligjin Biot-Savart. Deri në një farë mase, sa më e madhe të jetë rryma dhe sa më shumë kthesa, aq më e madhe është forca e fushës magnetike.
3.3 Procesi i drejtimit të tasteve të tastierës
3.3.1. Në pajisjen e testimit të tastierës, kur solenoidi i pajisjes së testimit të tastierës është i aktivizuar, gjenerohet një fushë magnetike, e cila do të tërheqë pjesët metalike të tasteve të tastierës (siç është boshti i tastit ose shrapneli metalik, etj.). Për tastierat mekanike, boshti i tastit zakonisht përmban pjesë metalike, dhe fusha magnetike e gjeneruar nga elektromagneti do të tërheqë boshtin që të lëvizë poshtë, duke simuluar kështu veprimin e tastit që shtypet.
3.3.2. Duke marrë si shembull tastierën mekanike të boshtit blu të zakonshëm, forca e fushës magnetike e gjeneruar nga elektromagneti vepron mbi pjesën metalike të boshtit blu, duke kapërcyer forcën elastike dhe fërkimin e boshtit, duke bërë që boshti të lëvizë poshtë, duke aktivizuar qarkun brenda tastierës dhe duke gjeneruar një sinjal të shtypjes së tastit. Kur elektromagneti fiket, fusha magnetike zhduket dhe boshti i tastit kthehet në pozicionin e tij origjinal nën veprimin e forcës së vet elastike (siç është forca elastike e sustës), duke simuluar veprimin e lëshimit të tastit.
3.3.3 Procesi i kontrollit dhe testimit të sinjalit
- Sistemi i kontrollit në testuesin e tastierës kontrollon kohën e ndezjes dhe fikjes së elektromagnetit për të simuluar mënyra të ndryshme të funksionimit të tasteve, siç janë shtypja e shkurtër, shtypja e gjatë etj. Duke zbuluar nëse tastiera mund të gjenerojë saktë sinjale elektrike (përmes qarkut dhe ndërfaqes së tastierës) nën këto operacione të simuluara të tasteve, mund të testohet funksioni i tasteve të tastierës.