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磐石測控：按鍵的【力量-行程】曲線圖 詳解
發布時間：2018-05-10 17:31:00如果你曾經研究過按鍵，你應該看過下面這個圖表，這是一個按鍵的【力量－行程】曲線圖，橫軸(X)代表行程，也就是按鍵下壓的距離，縱軸(Y)代表力量，表示需要使用多少力量來按壓按鍵，整個圖表可用來表示當我們按下一個按鍵時，按鍵因為承受【力量】變化與按鍵下降的相對應【行程】距離圖。
參考曲線箭頭的方向及數字順序，當按鍵在未受力的狀態時，曲線停留在原點的位置(左下角)，當按鍵開始受力下降時，曲線往右上方開始移動，所受到的力量越大往下的行程就越大，按鍵下降的距離也就越多，當到達【F1】頂點時稱之為【Actuation Force】或【Peak Force (峰值力)】，這是按鍵斜壁(Web)所能承受的最大力量。
過了這個【點１】之后，按鍵所能承受的力量就突然往下急掉，這是因為按鍵的斜壁開始彎曲而承受不住按壓的力量，使得按鍵急速下降直至接觸到底板【F2】，稱之為【Make Force】或【Contact Force (接觸力)】，這時按鍵與電路板接觸啟動電路開關，這時如果繼續施力，力量則會快速的上升，但按鍵卻壓不太下去(行程很短)，這是因為按鍵的行程幾乎已經結束，繼續施加的力量只在壓縮橡膠(Silicone)而已，所以【End Force】理論上可以無限大。
當施加在按鍵上的力量開始松開時，會先釋放原先壓縮在橡膠上的力量，直至【F3】稱為【Rebound Force】或【Return Force (回彈力)】，回到按鍵與底板剛好接觸的地方。
過了【點３】之后按鍵開始反彈，會感覺到有一股反彈的力量，越來越大，直到按鍵斜壁不再彎曲為止，到了【F4】稱為【Return Peak Force (回彈峰力)】，過了這個點之后，按鍵的反彈力幾乎成線性的越來越小，直至回到原點。
另外，我們在感覺按鍵好不好按，就是根據這個曲線來定義的。一般來說，我們會定義按鍵的【峰值力(Peak Force)】大小，及【峰值力與接觸力(Contact Force)的比值 (ratio)】，這個比值通稱為 Click Ratio 或 Snap Ratio (按鍵壓力比)，另外 按鍵下降的【Stroke(行程)】距離多寡也會影響。
峰值力(Peak Force) 的大小
當 F1 (Peak Force) 的力量太大時(超過200g)，按鍵按起來會覺得硬硬的；相對的，當 F1 (Peak Force) 的力量太小時(小于40g)，按鍵按起來就會覺得很輕、很軟。
習慣上，需要常常操作按鍵的產品，我們會設計比較小的F1，這樣才不會讓連續敲擊按鍵的人一直出很大的力氣而覺得累；對于較不常使用按鍵的產品，我們會設計比較大的F1，因為觸感比較好，但較不好按。
不同產品別通常會有不同的F1設計值，比如說小型計算器(Calculator)的 F1 就只有約 30～80g 左右，而一般的電話按鈕則約在 70～200g 之間，計算機鍵盤則在 40～90g 之間。
按鍵壓力比(Click ratio or Snap ratio)
按鍵的感覺好不好還要取決于 F2 (Contact Force) 的大小，但一般我們不會直接定義 F2，而是定義F1 及 F2 的比值，按鍵壓力比(Click ratio or Snap ratio)，其定義如下： 
通常這個比值(ratio)會落在 0.4～0.65 之間。
按鍵行程(Stroke)
按鍵的行程(Travel)距離也會影響到按鍵的感覺，行程太短表示手指一接觸到按鍵后馬上就頂到底了(到達接觸點)，手指頭會馬上感覺受到沖擊，多按幾下后手指頭可能就會有麻痹感；而行程太長則會讓人感覺怎么按鍵按了這么久還沒到底。
既然按鍵是要給人類使用的，而人類的手指頭基于手指的長度而有一定的活動距離，所以橡膠按鍵的行程距離也要考慮手指頭這個因素，一般我們會設計電話按鍵的行程距離在 0.8～1.2mm 之間，而計算機鍵盤則會設計在 2.0～4.0mm 之間。
橡膠按鍵的【力量-行程】曲線圖原文鏈接：
http://www.researchmfg.com/2010/12/rubber-keypad-force-stroke-diagram/
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