開(kāi)關(guān)使用的越頻繁,電子設(shè)備報(bào)廢的也越快——開(kāi)關(guān)反彈的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)
介紹：幾乎所有的機(jī)械在開(kāi)關(guān)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些“反彈”現(xiàn)象，也就是說(shuō)，每次的切換，他們實(shí)際上已經(jīng)打開(kāi)和關(guān)閉了很多次觸點(diǎn)，然后才落實(shí)到新的位置。對(duì)于正常的開(kāi)關(guān)，它可以持續(xù)從少到幾毫秒（ms）到長(zhǎng)達(dá)50ms。只有質(zhì)量非常高的開(kāi)關(guān)才產(chǎn)生很少或沒(méi)有彈跳。
日常中如果您只是打開(kāi)電燈，這沒(méi)有什么大影響，但如果您正在使用精密的邏輯設(shè)備，所有的額外的反彈都可能會(huì)對(duì)儀器造成嚴(yán)重破壞。例如，如果每次按下一個(gè)按鈕增加一個(gè)計(jì)數(shù)器，但你實(shí)際上添加的卻不止一個(gè)。去彈跳開(kāi)關(guān)的一種方法是使用RC網(wǎng)絡(luò)來(lái)減緩事件的上升沿或下降沿。
實(shí)際考慮：盡管開(kāi)關(guān)存在反彈，但是每個(gè)人操作開(kāi)關(guān)的次數(shù)是有限。所以各種去抖動(dòng)方法都是實(shí)用的，前提是去抖動(dòng)方法不能需要太長(zhǎng)時(shí)間。這里只需要使用DrDAQ數(shù)據(jù)記錄器結(jié)合pc機(jī)及相關(guān)軟件，就可以測(cè)量機(jī)械開(kāi)關(guān)改變狀態(tài)時(shí)發(fā)生的噪聲。這個(gè)實(shí)驗(yàn)要測(cè)量開(kāi)關(guān)需要的時(shí)間量，并顯示一種減少跳動(dòng)的方法。
所需設(shè)備：安裝了PicoScope的PC，一個(gè)DrDAQ數(shù)據(jù)記錄器（或基于PC的示波器）、各種開(kāi)關(guān)、幾種尺寸的電阻和電容、9V電池、原型板、合適的導(dǎo)線(xiàn)和連接器。
實(shí)驗(yàn)設(shè)置：按照電路圖所示連接電池，電阻和開(kāi)關(guān)。將探頭連接到點(diǎn)A。PicoScope軟件應(yīng)設(shè)置為采樣1ms/div，±10V，DC。觸發(fā)重復(fù)，ChA，以大約6000mV下降，-10％的預(yù)觸發(fā)。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
A部分：多次啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，測(cè)量“反彈區(qū)域”的長(zhǎng)度。再連接其他開(kāi)關(guān)，并測(cè)量其上的反彈長(zhǎng)度。并嘗試測(cè)試不同的具有廣泛特性的開(kāi)關(guān)。如：大開(kāi)關(guān)、小開(kāi)關(guān)和按鈕，當(dāng)您按下它們時(shí)，使其產(chǎn)生一個(gè)微小的“點(diǎn)擊”。同時(shí)每個(gè)開(kāi)關(guān)都要記錄一個(gè)表格中的主要特征以及反彈區(qū)域的長(zhǎng)度。
B部分：更改PicoScope的設(shè)定，使其以200ms/div進(jìn)行采樣。并將觸發(fā)器改成單個(gè)。用最容易啟動(dòng)的開(kāi)關(guān)，在錄制范圍內(nèi)多次 “正常”按下它。查看軌跡，找到彼此最接近的兩個(gè)上升或下降沿再使用光標(biāo)測(cè)量這兩個(gè)上升沿或下降沿之間的距離。如果開(kāi)關(guān)的質(zhì)量不太好，反彈就可能干擾這部分。
停止開(kāi)關(guān)，使用其中一個(gè)彈跳小于1ms持續(xù)時(shí)間的開(kāi)關(guān)，在所示位置向電路添加1μF。PicoScope軟件應(yīng)該按照上面的A部分進(jìn)行設(shè)置。
C部分：按照A部分的方式捕獲按下開(kāi)關(guān)按鈕產(chǎn)生的現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)該會(huì)有很大的改進(jìn)。在實(shí)際上只有一個(gè)下降沿，也許還有一些更小的“顛簸”里的反彈當(dāng)中。解釋?zhuān)河酶『透蟮碾娙萜鬟M(jìn)行實(shí)驗(yàn)，看看凸塊是否變得更高或更短。將范圍觸發(fā)器更改為Rising，并查看釋放開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的跟蹤（或?qū)r(shí)基設(shè)置為較長(zhǎng)的時(shí)間并捕獲同一屏幕上的按下和釋放）。
問(wèn)題和結(jié)果的討論：
1.您是否注意到開(kāi)關(guān)的大小與其開(kāi)關(guān)反彈的長(zhǎng)度之間的聯(lián)系？
2.玩電子游戲的時(shí)間與您可以按開(kāi)關(guān)的速度有關(guān)嗎？
3.您認(rèn)為電容器的最佳尺寸和電路中使用的電阻值之間有聯(lián)系嗎？
4.如果使用非常大的電容器會(huì)發(fā)生什么？
5.討論開(kāi)關(guān)可以“反彈”的其他方式。
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