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浅析磁轴,磁轴是如何从废铜烂铁变成物理外挂的?

发布时间:2024-05-24 浏览:240次

理解磁轴,我想大部分人都可以从理解一个iPad保护套开始。无论是磁轴还是iPad保护套,背后都离不开的就是霍尔效应。


图片来源水印处

磁轴原理

磁轴的实现原理实际上可简单理解为:当一块导体接入电路当中的时候,带电粒子会沿着最短路径进行移动,当一个磁铁顺着导体的,垂直方向靠近的时候,带着负电的粒子,就会向着一个方向进行偏转,带着正电的粒子就会向反方向偏转,此时用电压表测量导体两端,就能够检测到微弱的电压,磁铁越靠近导体,带电粒子的偏转程度就越大,电压也就越大,电压超过阈值,就被iPad视为保护盖合上了,可以锁屏了。对于磁轴键盘来说,给每个按键设定一个电压阈值,就可以视为按键被按下。

磁轴简史

1932年菲利普肯尼斯麦克格尔,发明了世界上的第一个微动开关。他的老板利用这项发明,创立了美国微动公司,基于微动的设计经验,在1960年左右美国微动就已经开始从事键盘相关的业务了。

“什么是微动开关?指具有微小接点间隔和快动机构, 用规定的行程和规定的力进行开关动作的接点结构, 用外壳覆盖, 其外部有驱动杆的一种开关。”

在那个时候,簧片开关遇到了寿命问题,键盘轴体的寿命能够达到1,000万次就已经很了不起了。(不像现在动不动就宣称达到一亿次)。可美国微动公司的产品涉及军工和航天领域,特别在乎产品的可靠性,他们希望自己制造的键盘,也是军工级别的产品。

直到1965年,美国微动公司为世界带来了第一个磁轴,轴体就是由轴心磁铁、霍尔传感器弹簧所组成。当轴体按下之后,磁铁靠近霍尔传感器进而产生触发,根据一份制作于1983年的产品目录所描述,美国微动公司旗下的磁轴产品有1亿次的使用寿命。在1998年美国微动公司官网刊登的《霍尔效应的概念和应用》当中描述:在拥有90个按键的,键盘测试机上,曾成功进行了300亿次的循环操作,轴体寿命远超同期的簧片开关,还有现在的绝大部分轴体。此外,还顺带达成了任何线性机械轴都无法与之媲美的输入体验。

类cherry mx轴体,因为弹片上金属触点的存在,在压力克数曲线图当中,总有一个拐点,而线性磁轴的压力与克数曲线,则是一条近乎完美的直线,即便轴体没有润滑,它的打字手感也是非常的出色,利用霍尔传感器的高性能,键盘还支持了防鬼键功能,相比同时期其他的二键无冲键盘来说,输入效率提升了30%。

磁轴这么强,怎么到后来就销声匿迹了?

事实上,微动公司生产键盘的时候,他们非常注重提高键盘的上限而不是想办法提高键盘的下限。类Cherry mx轴体,对比美国微动公司的磁轴来说,无需供电,体积小造价低,安装很简单,对键盘的pcba的要求也很低。早期的键盘,可以类比成人的器官,没了是不行的,键盘就代表着整台电脑的品质,面对的都是高端客户。之后的键盘,可以比喻成人的衣服,那没了也不行,但是对于大部分,普通消费者来说,只要用着舒服就可以。

美国微动公司在1950年被霍尼韦尔公司所收购,在1993年霍尼韦尔,将旗下键盘相关的业务,卖给了美国刻意创键公司,时任霍尼韦尔公司的CEO表示,公司旗下的键盘业务是有盈利的,但是已经不适应公司的战略大方向了。

1978年前后,欧姆龙也出品了一款磁轴。这款磁轴终于做了小型化,它没有弹片,但具有段落轴的手感,还有响轴的声音,这个轴体上总共,搭载着三块磁铁,轴心上有一块磁铁a,正对着霍尔传感器,在轴心上还有一块磁铁B,轴体下盖上还有一块可以活动的磁铁C,在轴体按下和回弹的过程当中,磁铁b和磁铁c会先相互排斥,产生段落的手感,最终两块磁铁会相互吸引,发生碰撞产生声音。

综观磁轴的发展历史,不难发现由于技术限制,磁轴键盘生产之时,轴体 驱动算法 PCBA的设计 质检缺一不可,这明显有别于传统的机械键盘。

我们习惯称呼磁轴是物理外挂,似乎拥有一个磁轴键盘就能让自己在游戏中无往而不利。然而刚上手磁轴之时,往往会因为超强的灵敏度,而让用户无法适应。此时,就需要的驱动的出手,让用户不断的去调试找到合适自己的玩法(实际上很多的普通机械键盘一样如此)。

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