导电橡胶按键物理性能检验及质量控制.pdf

特 种 橡 胶 制 品 第 1 8 卷第 5 期 导电橡胶按键物理性能检验及质量控制 旦 生 兰一 羔 连 城 桂林电子工业学院5 4 1 0 0 4 l 摘要舟耋 目 导 电橡胶按键 的弹性特性技 术标堆 测试要求厦 测试方法 碧 出 了几 组用 力 位 穆测试仪对其进行实测的结果 井对该仪器的技术指标 总体 结糟 系坑组成苷作 了概括 的舟 绍 前言 关键调力 位穆 测试仪 一善 移 积 导电橡胶按键在整机产品中是一个很小 的元件 但其性能的好坏直接影响到这些产 品的质量 随着电子工业的飞速发展 使用 导电橡胶接键的产品越来越多 如电话 计 算器 计算机按键 各类摇控器 仪器仪表 面板等都大量地使用了导电橡胶按键 在不 同的使用场合对按键的物理性能及工作特性 要求也不相同 由于国内导 电橡胶行业近十 来年才有较大的发展 因此 其各种检测设 备还不是很完 善 这类设备大多需要进 口 且价格昂贵 从而研制一种测试仪能对导电 橡胶的物理性能进行测试 对于各类按键的 特性分析 质量控制及指导按键模具设计都 有十分重要的意义 为此 我们研制了一种 以单片微处理机为核心 由力传感器 打印 机 控 C P U和工 作 台组成 的智能型高精度 导 电橡胶按键物理特性测试仪 它能够缓慢 地对按键进行加载压缩 通过位移传感器及 传感器测量出压缩变形及相应的力值 传 0收稿日期 1 9 9 7 0 4 1 6 至 L E D数字显示 并打印出来 最后根据 这些数据打印出检测要求所需的接键力 按 力偏差 行程 屈服点等值及弹力关 系曲 线 从而为导电橡胶生产厂家及用户厂家提 供准确的测量效 据 l 导 电橡胶按键 弹性特 性 的检 测要求 导 电橡 胶 接 键 的 技 术 要 求 在 S T 1 0 3 4 7 9 3中作了严格的规定 按键的种类 不同 使用场合不同 对其弹性特性的要求 也不同 图 1给出了几种类塑的按键弹性 曲 线 对于导电橡胶按键 其弹性曲线形状 屈服点 A 点 按键力值 F 1 最大按 力俯差 F F l F 2 及行程 S 1 等因素是质 量控制的关键指标 用于不同场合的导电橡 胶接键 这些指标都有其各自的规定 2 测试 仪主要技 术指标及 系统 组成 针对按链的技术测试要求所研制的力 维普资讯 1 9 9 年 月 伟朱荚秦连城导电橡胶按键物理性能桂验及质量控村4 7 位移测试仪主要具备了以下功能 对按键进 行精密缓慢的加载 随时测试 记录和显示 出力和位移值 当一个测试过程完成后 可 按力 F 2 1主要指标 S S 由打 印机打印出所需的弹性曲线 各 点测试 数据 按键的按力 屈服值 按 力差 圄弹 力 行程等数据 一 P 盆P 盆P s 盛 s 圈 1 几种按健的弹性曲线 2 2系统组成 由于导电橡胶按键行程一般在0 2 ra m 4 ram 按键 力在 3 0 g f 2 0 0 g f 因此可把仪器 的技术指标确定如下 测力 力分辨率 测力精度 压程 位移分辨率 打印机 电源 O 1 0 0 0 g f 0 5 g f 高于 0 2 F S l 5 0 mm 0 Ol mm P O微打 2 2 0 VAC 5 0 该系统 由测 量工作 台 与显示仪 器 组成 图 2 加载箱可固定在主柱的任 何位 置加 载旋扭旋转可使压盘上下移动 由于与加载 旋扭相连 螺杆 的 螺距 较 小 可保证 压盎 以 0 0 1 ram 的当量缓慢加载 从而可为测试过 程给出各点准确的数据 托盘直接安装在力传感器上 当按键放 于托盘并受压盘压迫时 按键弹力传至力传 感器从而检测 出弹力太小 下面的数据是对某一按键进行实际检测 时的值 从数据中看出 第 4点是达到最大值 A点 然后逐渐减小到 最小值 B点 此时压 维普资讯 特 种 橡 胶 制 品 第 l 8卷第 5期 到底盘而弹力猛增 图 3 弘 f S ram P g 图 2 测试仪组成 3 系统硬度 图4 本系统由力传感器 力测量电路 位移 传感 器 位 移测 量 电路 打 印 机和 主 控 C P U组成 而力测量 电路 位 移测量 电路 又是由各 自的 C UP组成的小型计算机测量 系 每个小测量系统将检测到的力及位移 实I i 通 过 串行接 口传 至 主控 c U P 主控 C F A将这些实际计算和存储并送 串口 L E D M 1 l l I 1 L J h 图3 某拄键实捌数据 显示 测定一组实际后 计算打印出相应的 特性曲线 该电路 设 计 的 主导 思 想是 充 分 利 用 8 0 3 1 串行接 口的功能 使 联线 最少 功能 最强 C P U占用最少 力和文件 测量单元 的信号全是串口信号 三块 L E D显示板是 由 7 4 L S 1 6 4组成的串r l 静态显示电路 打印 机也是 UP 4 0串口微打 这些功能块都 由一 个选 择 门来 控 制 准 确 地 将 8 0 3 1串 口的 T X D R X D信 号送到 功能块或接收到功能 4 2 4 l 8 9 4 7 9 3 4 舛 钉 靶 们 0 0 0 0 O 0 0 l l t 1 维普资讯 1 9 9 7年 周 伟朱英秦连城导电橡胶按健物理性能检验及质量控制 4 9 块信号 实际电路调试证明该 电路运行非常 现在将各主要部分作一详细介绍 成功 数据传送准确 无干扰现象 图 4 测试仪 电路框 图 3 1 测力电路单元 3 2 位移测量系统 由于测 力值是 1 Kg f以内 要求其分辨 率在 1 g f 所以力传感器选择为 2 3 k g的应 变式力 传感器 其 重复性误 差为 0 0 5 F S 温漂及非线性误差为0 0 3 F S 输 出 灵敏度1 5 mv v 力信号经放大后 用三位半 的 A D进行 采样 则 其测 力分辨 率可选到 0 0 5 F S 考虑到非线性及 A D有 1个 b i t 的 不 稳 定 性 则 整 个 测 力系 统作 到 分 辨 率 为l g f 及误差 在0 5 的精度是 完全有可 能的 在实际的调试过程中 还用到非线性补 偿拄术来修正由于传感器及放大器的非线性 误差 经过 A D采 样 非 线性 处 理 去漂 移 处理 去干扰处理及综合计算后 所得数据 值由串 口发送至主控 C P U 位移传感器选用较为成熟的容栅式位移 测量传感器 其测试分辨率 为0 0 1 mm 它 由动尺及定尺组成 动尺 上有一片软封装的 容栅位移测量 C O P 又称 C O B板 负责位 移的测量与处理 然后送液晶屏显示或串口 输出 由于串口输出信号幅值较小 因此专 门作了一个 以 8 0 3 1 C UP为主 的整形处 理电 路 处理 CO B板发来 的位移数据并将 其从 串口发至主控 C UP 4 结束语 经过实际电路及装配实际调试 并对各 种导 电橡胶按键进行测试证 明 该测试仪具 有如下特点 1 设计 思路 正确 各 传感器 选 型正 确 测试精度高 完全满足按键测试要求 维普资讯 5 o 特 种 橡 胶 制 品 第 l 8 卷第 5 期 2 加载方式合理 能够准确地采集到 各变形情况下的力值 极大 极小值 3 电路系统设计合理 简洁 用两条 串口线 T XD R XD 就 能控 制两 效据采 集 三块 L E D显示 按键 及打 印机等多个 模块 是较为方便的多路控制方式 4 软件编制合理 能够兼顾各种条件 和选择 运行正常 通过对该仪器的试用 有效地找出了各 种按键的优缺点 对于改进今后的设计有较 大帮助 对按键的质量控制也起到了较大作 用 引用文献 1 张福拳 侍矗嚣应用爰其多路辅遗 北京 电子工 业 出版牡 1 9 9 1 2 除君藏 单片擞机原理与应用 上海 上海科技出 版社 1 9 8 8 3 S J T 1 0 3 4 7 9 3 导电橡胶连接警和接t 总麓范 北京 国家标准 1 9 9 3 P h y s i c a l p r o p e r t y I n s p e c t i o n a n d Qu a l i t y Co n t r o l f o r C o n d u c t i v e Rub b e r Pu s h b u t t o n Zh o u We i Zh u Yi n g Qi n Li a n c h e n g C u i l i n E l e c t r o n i c i n d u s t r y r t s t i t u t e 5 4 1 0 0 4 l n u o d u c t i o n i n t h i s p a p e r i n v o l v e s the t e c h n t u d s t t r d t e q u i r e me n t s t e s t md D 曲 a n d r e l a t e s t o s 血 r e s u l t s wi t h f c c e d l s p l m c e m e n t t e e t e r I n t e me n t i r n e t h e t e c h n i c a l d a m o v e r a l l s t r ti c u ffe a n d s y s ma t l c c n s t l t u t i o r t o f t he t t e r B e x p Mn e d 国黼 一 X 一 种多功能肢蕾自动终卷机 据 R w P r o d u c t Ne w s 1 9 9 6 2 1 3 8 b 1 8报道 美 国 Ne x s t a r公司出品的一 种机器 能以最快速度直接从挤出机终卷被 挤出的胶管 而 不要求 中间卷 取或其 它操 作 该机 能终卷 切割 后长 2 0 8 3 mm 的挤出 品 绕制盘管 缠卷用溶荆型粘合荆粘接的 带有螺母的胶管接头 且能以 5 0 r r a i n的转 速紧缠医用胶带 此外 这种终卷机是高度 自动化的 且经过适当的配置能对该为各种 波纹管 小直径的医用导液管或电线等不同 尺寸的挤出品进行终卷 新型密封 境缝肢 一 据 R u b b e r Wo r l d 1 9 9 6 2 1 4 7 1 4 报道 美国 D u P o n t 公司用 V i t on 氟弹 性体配 制的单组分密封 填 缝胶 P e l