使用质地分析仪测试键盘的性能

使用质地分析仪测试键盘的性能

2020-11-27

在键盘上执行客观测试时,要研究的主要组件是通过按下按键来驱动的开关。

从一个一个按键到键盘上,键盘制造商几乎无法影响开关的性能。这些开关来自开关的制造商,而键盘制造商将其安装在印刷电路板上,没有能力对其进行改动。Tom's Hardware公司的Seth Colaner开发了一种使用SMS质地分析仪测试机械键盘开关的程序。

以前测试开关性能尝试使用小砝码,但这不是一个精确的技术。保持放置在按键顶部的多个砝码的平衡(具有不同的几何形状)会影响测量,因为砝码很容易偏离中心。此外,驱动开关所需的力可能非常小(约为50g),因此,即使是很小的砝码放置的方式也会引起实际负载的波动,从而影响测量结果。

其他尝试包括使用卡尺来测量驱动距离、开关行程和回弹深度。这可能比减轻重量更准确,但涉及的距离太小,人为错误起了很大的作用。同时,卡尺也不可能总是接触到键盘上的所有键。

这两种技术的缺点是一种只测量力,而另一种只测量距离。为了充分表征键盘的机械性能,这两个参数的数据都是必需的。这就是使用SMS质地分析仪进行测试的地方。质地分析仪几乎是制造或研发键盘测试的理想选择。

应用程序简单地测量手指在按下物体时移动的力、距离和时间,以及按键从键盘中弹起或记录按按键时曲线上的点。

如何在质地分析仪上测试键盘

为了进行测试,将键盘放在质地分析仪的基座上,并向下移动带有稍微圆顶的圆柱形金属探头以按下键,然后将其返回。Exponent软件将此数据记录到挤压与释放的力/距离/时间曲线中,以进行进一步分析。测试可以在键盘上的每个开关上运行,例如空格键,则可以沿键的不同点运行。

键盘固定非常重要,这样在测试期间键盘不会移动。此外在运行任何测试之前,多次手动按下每个键,以确保所有键帽都牢固就位,有时出厂键盘上的键帽稍微松动,而松动的键帽返回可能会显示为异常值。

找到正确的测试参数可能需要反复尝试。必须设置目标力和距离,以便按键行程完成,但要限制力,以免损坏键盘。测试速度也需要考虑一些因素,理想的速度是中等速度,可以记录所有行程细节。速度太慢,数据上的杂讯会更高,测试将花费太长时间。速度太快,可能会遗漏一些细节。

有一些关键术语用于描述开关:

Pre travel:从按键开始到操作点的距离。

Actuation   point:开关触发按键的点。

Actuation   force:将开关向下推至Actuation point所需的力。

Tactile   point(取决于开关类型):关键行程中触觉凸起所在的点。

Tactile   force(取决于开关类型):将开关推过按键行程中物理“凸起”所需的峰值力。

Full   travel:从按键开始到按键行程底部的距离。

Bottom-out   force:将开关推到按键行程底部所需的压力。

Reset   point:开关停止记录按键的点。在再次启动开关之前,开关必须在按下按键后穿过此点。

Key feel:操作开关时相对感觉的描述。例如感觉光滑或磨擦、轻或重、触觉凸起是尖锐的或渐进的、强或弱等。

HysteresisActuation   pointReset point之间的距离。

由于无法测量回弹或开关寿命的某些方面,因此质地分析仪的测量存在一些局限性。Actuation point(系统的触发)不一定与对应于触觉冲击的力峰值在曲线上的同一点,因此不能依靠力峰值来记录驱动。在按键行程的任何位置都可能发生驱动。但是,可以设置Exponent软件来标记按键启动时的瞬间;这是启动时在曲线上标记的点,可用于分析中测量Pre travel并与触觉碰撞进行比较。

开关的一致性对键盘制造商很重要,因为每次按下都有相同的按键行程是有益的,完美一致的按键每次按下都会具有相同的力曲线。每个开关的性能变化(甚至开关之间的变化),可以通过比较一组测试中每个开关的图形参数来追踪(例如触觉碰撞的最大力或Pre travel)。Exponent软件在电子表格中提供了将测试自动分类到其样本批次中的功能,并提供了统计分析来量化行为变化。

跟所有与消费者互动的产品一样,使用测试仪来确定力、行程和其他键盘参数的可接受范围是非常重要的。这些可接受限值可以用Exponent软件插入到电子表格中,以自动判定测试是通过还是失败,将有助于为键盘制造商选择每种预期用途的键盘类型。