手機(jī)震動(dòng)馬達(dá)知識(shí).pptx

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1、iPhone 4 CDMA版首次采用線性震動(dòng)馬達(dá),iPhone 4 GSM版ERM偏心轉(zhuǎn)子電機(jī)馬達(dá),iPhone 5又回到偏心轉(zhuǎn)子式的震動(dòng)馬達(dá),iPhone 6線性震動(dòng)馬達(dá),iPhone 6線性震動(dòng)馬達(dá),實(shí)際上Taptic Engine不光是3D Touch的震動(dòng)反饋,或許它在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都會(huì)成為蘋(píng)果在手機(jī)體驗(yàn)上的著力方向。即便它在iPhone 6s身上的應(yīng)用還沒(méi)有那么耀眼,未來(lái)的iPhone卻極有可能在這方面做出急速變革。 以前的iPhone用的都是什么震動(dòng)馬達(dá)? 從iFixit針對(duì)iPhone的歷代拆解來(lái)看,過(guò)去的iPhone主要采用一種名叫ERM偏心轉(zhuǎn)子電機(jī)的震動(dòng)馬達(dá),或者叫執(zhí)行器

2、。如果你也有看過(guò)iPhone的內(nèi)部構(gòu)造和此類(lèi)馬達(dá)的運(yùn)作方式,應(yīng)該很容易理解它是如何產(chǎn)生震動(dòng)的。 上面這幾張圖就是歷代iPhone所用的ERM震動(dòng)馬達(dá),上面都有個(gè)偏離中心的轉(zhuǎn)子,在它轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)以后,就能產(chǎn)生全方位的極致震顫體驗(yàn);施加正電壓電機(jī)旋轉(zhuǎn),施加負(fù)電壓電機(jī)制動(dòng)。這種執(zhí)行器的特色在于成本更低,而且歷史悠久,因?yàn)橛弥鋵?shí)也沒(méi)啥問(wèn)題嘛。 實(shí)際在iPhone 4s(以及iPhone 4的CDMA版)身上,蘋(píng)果改用過(guò)一種LRA線性諧振馬達(dá),但大概是基于空間利用率的考量,在iPhone 5、5c、5s身上再度回到ERM。此后的iPhone 6、6s,以及可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái),都大概會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)采用線性震動(dòng)馬

3、達(dá)。這種馬達(dá)在構(gòu)造上,與ERM馬達(dá)完全不一樣,顧名思義達(dá)成一種線性運(yùn)動(dòng)方式的震動(dòng)。) 線性震動(dòng)馬達(dá)相比偏心轉(zhuǎn)子馬達(dá)的優(yōu)勢(shì)還是相當(dāng)明確的,一方面是彈簧+磁鐵的組合,功耗降低很多,并且震動(dòng)組合方式和速度可以更為多樣自由,更重要的是震動(dòng)起來(lái)更加優(yōu)雅,干脆清爽,不會(huì)像某些采用ERM的手機(jī)那樣,放在桌子上來(lái)消息震動(dòng)時(shí),感覺(jué)手機(jī)快要散架一樣,iPhone 6s的Taptic Engine究竟有何特別? 實(shí)際上iPhone 6與6 Plus已經(jīng)開(kāi)始采用線性震動(dòng)馬達(dá),而且震動(dòng)馬達(dá)的體積明顯變大了很多,尤其是iPhone 6(很詭異的是,6 Plus的震動(dòng)馬達(dá)反而更小,大概是期望6 Plus的電池容量可以比大更

4、大),在寸土寸金的iPhone上占用這么大空間,似乎很少有組件敢居此種魄力。 比對(duì)iPhone 6和5s的震動(dòng)就能明顯感覺(jué)出差別,6s自然是更上一層樓。人們常說(shuō)某個(gè)手機(jī)點(diǎn)擊屏幕按鍵的時(shí)候,震動(dòng)反饋更加靈敏,更加干脆、“清晰銳利”,這究竟是由什么造成的? iPhone 6s的Taptic Engine震動(dòng)馬達(dá)究竟有多神? (動(dòng)圖,X光下iPhone 6s的Taptic Engine是這么震的) 我們將6s的震動(dòng)馬達(dá)比作是一輛高速運(yùn)動(dòng)車(chē),而5s的震動(dòng)馬達(dá)比作價(jià)格實(shí)惠的緊湊型汽車(chē)。在0-100的加速上,運(yùn)動(dòng)車(chē)的爆發(fā)力足以將后者遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后;并且在同時(shí)踩下剎車(chē)時(shí),前者可以更快制動(dòng)。這也是震動(dòng)馬達(dá)所應(yīng)達(dá)

5、成的一項(xiàng)指標(biāo),即波形從0%到達(dá)90%需要多久,這其中的加速度成為關(guān)鍵,也就是當(dāng)用戶手指按到屏幕上,震動(dòng)馬達(dá)給出響應(yīng)達(dá)最大振幅,自然是越快越好,同時(shí)在需要停止時(shí)又能以最快的速度剎車(chē)。這才能有干脆、靈敏的感覺(jué),人類(lèi)對(duì)于毫秒級(jí)別的響應(yīng)就是如此有偏執(zhí)。,線性震動(dòng)馬達(dá)在構(gòu)造上原本就具備這方面的優(yōu)勢(shì),所以若左右手分別放一臺(tái)iPhone 6和iPhone 5s就能明顯感覺(jué)出,5s在震動(dòng)收尾時(shí)偏軟,結(jié)束得也更慢。而iPhone 6s的Taptic Engine更是達(dá)到了新的高度:按照蘋(píng)果的說(shuō)法,一般手機(jī)震動(dòng)馬達(dá)達(dá)到滿負(fù)荷需要至少10次震動(dòng),而Taptic Engine僅需要一個(gè)周期就能快速啟停,另外一次“mi

6、ni tap”可以達(dá)到10ms的震動(dòng)微控,據(jù)說(shuō)和“實(shí)時(shí)的反饋”已經(jīng)非常接近。 (看不到視頻點(diǎn)這里) 因?yàn)樘O(píng)果公布關(guān)于Taptic Engine的信息實(shí)在太少,我們也沒(méi)辦法獲知其技術(shù)奧秘和具體的原理參數(shù),但iDownloadBlog最近針對(duì)其震動(dòng)方式,與iPhone 6進(jìn)行了比較,上面這段視頻做了演示。主要差異一則6s的震動(dòng)更優(yōu)雅細(xì)膩,而iPhone 6在震動(dòng)時(shí)明顯動(dòng)靜更大。 更重要的是,在iOS多樣化的信息提示震動(dòng)選項(xiàng)里(很多人可能不知道,iPhone支持不同節(jié)奏的震動(dòng)提示,比如心跳、斷奏、交響樂(lè)等),iPhone 6s多出了一個(gè)名為同步的默認(rèn)震動(dòng)選項(xiàng),它能夠幾乎達(dá)到與提示音完全同步的震動(dòng)節(jié)奏

7、,這如前文所說(shuō)需要非常出色的震動(dòng)啟停表現(xiàn),過(guò)往的iPhone,即便是iPhone 6這種也已經(jīng)用上線性震動(dòng)馬達(dá)的設(shè)備也是做不到的,它可能會(huì)成為觸屏手機(jī)的未來(lái) 如何看待蘋(píng)果在一個(gè)震動(dòng)馬達(dá)上的偏執(zhí)?實(shí)際從Apple Watch率先啟用這種Taptic Engine就能看得出來(lái)。在Apple Watch那個(gè)極度有限的空間里,還是被人們吐槽續(xù)航的現(xiàn)狀下,蘋(píng)果也毅然決然地讓Taptic Engine在其間占據(jù)了極大空間(雖然它跟喇叭合二為一了);想想iPhone 6s內(nèi)部還塞了個(gè)更大的Taptic Engine,蘋(píng)果對(duì)震動(dòng)回饋的確還是挺看重的。 不就是一個(gè)震動(dòng)馬達(dá)嗎?干嘛要如此興師動(dòng)眾,還專(zhuān)門(mén)取了個(gè)名字

8、,印上LOGO。而且說(shuō)句實(shí)話,iPhone 6s的震動(dòng)體驗(yàn)也并沒(méi)有到出神入化的境界,跟過(guò)往的iPhone沒(méi)有拉開(kāi)多少質(zhì)的差距。不過(guò)基于蘋(píng)果的這股軸勁兒,可以預(yù)知未來(lái),蘋(píng)果是預(yù)備在觸覺(jué)回饋方面大干一場(chǎng)的。 Apple Watch中的Taptic Engine據(jù)說(shuō)是要達(dá)成一種基于上下文的震動(dòng)回饋也就是根據(jù)實(shí)際情況給出不同的回饋,要能夠復(fù)制點(diǎn)擊操作、心跳、搖晃等等,讓其它人也能感受得到。至少在目前看來(lái),這個(gè)目標(biāo)還顯得有些宏大,畢竟要還原這些極為復(fù)雜的回饋,振幅振頻的微調(diào)都顯得相當(dāng)高難度。 在蘋(píng)果看來(lái),當(dāng)手機(jī)或移動(dòng)設(shè)備的屏幕在顯示和觸控操作已經(jīng)達(dá)到如此境界以后,該考慮提升最直觀的操控體驗(yàn)就是給出觸控回

9、饋。所以福布斯才將iPhone 6s稱(chēng)作向未來(lái)觸控屏進(jìn)發(fā)的重要一步。 Taptic這個(gè)詞主要應(yīng)該是演變自“Haptic”一詞,Haptic就是觸覺(jué)的意思。Haptic技術(shù)在初生時(shí)期主要是用來(lái)模擬的,最早的應(yīng)用是飛行員用于感覺(jué)搖桿的模擬震動(dòng);發(fā)展至今還擴(kuò)展到了遠(yuǎn)程環(huán)境的模擬;此刻在我們身邊,或許你覺(jué)得,震動(dòng)馬達(dá)只是當(dāng)你在影院看電影的時(shí)候,為了不影響周?chē)娜硕_(kāi)啟的一種通知方式,但實(shí)際上它的應(yīng)用未來(lái)甚至能夠擴(kuò)展到屏幕上顯示不同材質(zhì)的時(shí)候,我們摸上去的感覺(jué)都是不一樣的,如比偏心轉(zhuǎn)子馬達(dá)和線性震動(dòng)馬達(dá)更高端的壓電致動(dòng)器,僅在屏幕上產(chǎn)生微震,并且它的響應(yīng)時(shí)間可低于2ms。這種體驗(yàn)或許不會(huì)太遠(yuǎn)。,特點(diǎn) 最

10、開(kāi)始功能機(jī)對(duì)振動(dòng)效果較為嚴(yán)格,一線品牌要求手機(jī)放在平面上,開(kāi)啟振動(dòng)后,手機(jī)能在平面上旋轉(zhuǎn)為最佳。智能手機(jī)對(duì)振動(dòng)效果則要求不高,觸屏手機(jī)要求能有觸感則符合要求。,類(lèi)型 手機(jī)馬達(dá)的類(lèi)型: 1. 圓柱型(空心杯auswan)振動(dòng)馬達(dá); 2. 扁平紐扣式振動(dòng)馬達(dá); 手機(jī)馬達(dá)工藝類(lèi)型及應(yīng)用: 1. 導(dǎo)線式:有手動(dòng)焊接及帶連接器插口兩種類(lèi)型; 材料成本較低,生產(chǎn)商需要增加人工焊接組裝作業(yè)流程,人工費(fèi)用較高; 2. 彈簧片接觸式; 需要專(zhuān)門(mén)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)配合,可替代性差; 3. 貼片式:分為平面貼片式及沉板貼片式兩種;早期馬達(dá)設(shè)計(jì)者無(wú)法將馬達(dá)厚度降到最低以滿足手機(jī)超薄的要求,則開(kāi)發(fā)岀沉板式,節(jié)約了PCB 的厚度

11、空間。貼片式馬達(dá)因?yàn)橐^(guò)高溫回流焊,因此對(duì)相關(guān)材料要求較高,相應(yīng)品質(zhì)是各類(lèi)型馬達(dá)中最好的,也是國(guó)際品牌手機(jī)所推崇的料品。 扁平馬達(dá)尺寸規(guī)格如下:(直徑+厚度,如08表示直徑為8MM,27表示厚度為2.7MM) 0827、0830、0834 1020、1027、1030、1034 1227、1234 圓柱馬達(dá)尺寸規(guī)格如下:(長(zhǎng)*寬*高) 11*4.5*3.4mm ; 11*4.3*4.5mm ; 12*4.5*4.5mm ;13*4.4*4.5mm,手機(jī)振動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)作原理 馬達(dá)外部為工程塑料制成的外殼,內(nèi)部除了外盒外,還有一個(gè)微小的直流電動(dòng)機(jī),驅(qū)動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)。此外還有一塊很簡(jiǎn)單的集成電路,用以

12、控制啟動(dòng)和停止電 動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)手機(jī)設(shè)為“振動(dòng)” 狀態(tài)時(shí),控制電路接通。馬達(dá)軸上面有一個(gè)偏心輪,當(dāng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候,偏心輪的圓心質(zhì)點(diǎn)不在電機(jī)的轉(zhuǎn)心上,使得馬達(dá)處于不斷的失去平衡狀態(tài),由于慣性作用引起震動(dòng)。,手機(jī)振動(dòng)馬達(dá)是直流有刷電機(jī)電機(jī) 的供應(yīng)商的一種,用于實(shí)現(xiàn)手機(jī)的振動(dòng)功能,當(dāng)收到短信或電話時(shí),電動(dòng)機(jī)啟動(dòng),帶動(dòng)偏心輪做高速旋轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生振動(dòng),如今的手機(jī)振動(dòng)馬達(dá)體積越來(lái)越小,以適應(yīng)日益輕薄的手機(jī)機(jī)身的需要。,手機(jī)振動(dòng)馬達(dá)使手機(jī)震動(dòng)的原因 (1) 由金屬棒的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)造成。 由于金屬棒在所在的密封金屬盒內(nèi)高速轉(zhuǎn)動(dòng), 通過(guò)摩擦力引起金屬盒的內(nèi)部空氣也做劇烈運(yùn)動(dòng)。 從而引起整個(gè)密封的金 屬盒振動(dòng),進(jìn)

13、而帶動(dòng)整個(gè)手機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)。有上述計(jì)算可知,金屬棒做高速 轉(zhuǎn)動(dòng)的能量所占份額很大,故此原因?yàn)槭謾C(jī)產(chǎn)生振動(dòng)的主因。 (2) 由重心不穩(wěn)造成。 由于震動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上所連的金屬棒并不是按幾何對(duì) 3 稱(chēng)的方式布置的,故震動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸會(huì)沿質(zhì)心所在的方向轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)偏 角。故造成金屬棒實(shí)際上并不是在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的。在轉(zhuǎn)動(dòng)中,質(zhì)心所在 的位置會(huì)隨金屬棒的位置的改變而改變, 故金屬棒的轉(zhuǎn)動(dòng)平面也是與水平 面呈一定的夾角不斷變化的。 這種質(zhì)心在一定的空間范圍內(nèi)不斷變化的運(yùn) 動(dòng)必將造成這個(gè)物體的位置移動(dòng)。當(dāng)變化較小且十分頻繁時(shí),即在宏觀上 表現(xiàn)為振動(dòng)。,手機(jī)振動(dòng)馬達(dá)的注意事項(xiàng) 1、 馬達(dá)在其標(biāo)稱(chēng)的額定電壓下工作

14、時(shí)綜合性能優(yōu)良,建議手機(jī)電路設(shè)計(jì)時(shí)工作電壓盡量接近額定電壓設(shè)計(jì)。 2、 給馬達(dá)供電的控制模塊應(yīng)考慮其輸出阻抗盡量小,防止負(fù)載時(shí)輸出電壓大幅度下降,影響振感。 3、柱式電機(jī)檢驗(yàn)或測(cè)試堵轉(zhuǎn)電流時(shí),堵轉(zhuǎn)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)(小于5 秒為宜),因?yàn)槎罗D(zhuǎn)時(shí)所有的輸入功率都轉(zhuǎn)化為熱能(P=I2R),時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能導(dǎo)致線圈溫升偏高而變形,影響性能。。 4、帶安裝支架的馬達(dá)在設(shè)計(jì)定位卡槽時(shí),與手機(jī)殼的間隙不能太大,否則有可能產(chǎn)生附加振動(dòng)(機(jī)械噪音),采用橡膠套固定可有效避免機(jī)械噪音,但應(yīng)注意機(jī)殼上定位槽與橡膠套應(yīng)采用過(guò)盈配合,否則會(huì)影響馬達(dá)的振動(dòng)輸出,振感下降。 5、中轉(zhuǎn)或使用時(shí)避免靠近強(qiáng)磁區(qū),否則有可能使馬達(dá)

15、磁鋼表磁扭曲而影響性能。 6、焊接時(shí)注意焊接溫度及焊接時(shí)間,推薦采用320 1-2秒,時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和溫度過(guò)高可能損傷引線絕緣皮。 7、從包裝盒中取出馬達(dá)單體或在焊接過(guò)程中避免用力拉扯引線,也不允許多次大角度彎折引線,否則有可能損傷引線。,手機(jī)振動(dòng)馬達(dá)的注意事項(xiàng) 1、 馬達(dá)在其標(biāo)稱(chēng)的額定電壓下工作時(shí)綜合性能優(yōu)良,建議手機(jī)電路設(shè)計(jì)時(shí)工作電壓盡量接近額定電壓設(shè)計(jì)。 2、 給馬達(dá)供電的控制模塊應(yīng)考慮其輸出阻抗盡量小,防止負(fù)載時(shí)輸出電壓大幅度下降,影響振感。 3、柱式電機(jī)檢驗(yàn)或測(cè)試堵轉(zhuǎn)電流時(shí),堵轉(zhuǎn)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)(小于5 秒為宜),因?yàn)槎罗D(zhuǎn)時(shí)所有的輸入功率都轉(zhuǎn)化為熱能(P=I2R),時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能導(dǎo)致線圈溫升偏高而變形,影響性能。。 4、帶安裝支架的馬達(dá)在設(shè)計(jì)定位卡槽時(shí),與手機(jī)殼的間隙不能太大,否則有可能產(chǎn)生附加振動(dòng)(機(jī)械噪音),采用橡膠套固定可有效避免機(jī)械噪音,但應(yīng)注意機(jī)殼上定位槽與橡膠套應(yīng)采用過(guò)盈配合,否則會(huì)影響馬達(dá)的振動(dòng)輸出,振感下降。 5、中轉(zhuǎn)或使用時(shí)避免靠近強(qiáng)磁區(qū),否則有可能使馬達(dá)磁鋼表磁扭曲而影響性能。 6、焊接時(shí)注意焊接溫度及焊接時(shí)間,推薦采用320 1-2秒,時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和溫度過(guò)高可能損傷引線絕緣皮。 7、從包裝盒中取出馬達(dá)單體或在焊接過(guò)程中避免用力拉扯引線,也不允許多次大角度彎折引線,否則有可能損傷引線。,

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