手机震动马达知识.pptx

iPhone 4 CDMA版首次采用线性震动马达,iPhone 4 GSM版ERM偏心转子电机马达,iPhone 5又回到偏心转子式的震动马达,iPhone 6线性震动马达,iPhone 6线性震动马达,实际上Taptic Engine不光是3D Touch的震动反馈，或许它在未来很长一段时间内都会成为苹果在手机体验上的着力方向。即便它在iPhone 6s身上的应用还没有那么耀眼，未来的iPhone却极有可能在这方面做出急速变革。 以前的iPhone用的都是什么震动马达？ 从iFixit针对iPhone的历代拆解来看，过去的iPhone主要采用一种名叫ERM偏心转子电机的震动马达，或者叫执行器。如果你也有看过iPhone的内部构造和此类马达的运作方式，应该很容易理解它是如何产生震动的。 上面这几张图就是历代iPhone所用的ERM震动马达，上面都有个偏离中心的转子，在它转动起来以后，就能产生全方位的极致震颤体验；施加正电压电机旋转，施加负电压电机制动。这种执行器的特色在于成本更低，而且历史悠久，因为用着其实也没啥问题嘛。 实际在iPhone 4s（以及iPhone 4的CDMA版）身上，苹果改用过一种LRA线性谐振马达，但大概是基于空间利用率的考量，在iPhone 5、5c、5s身上再度回到ERM。此后的iPhone 6、6s，以及可以预见的未来，都大概会在一段时间内采用线性震动马达。这种马达在构造上，与ERM马达完全不一样，顾名思义达成一种线性运动方式的震动。） 线性震动马达相比偏心转子马达的优势还是相当明确的，一方面是弹簧+磁铁的组合，功耗降低很多，并且震动组合方式和速度可以更为多样自由，更重要的是震动起来更加优雅，干脆清爽，不会像某些采用ERM的手机那样，放在桌子上来消息震动时，感觉手机快要散架一样,iPhone 6s的Taptic Engine究竟有何特别？ 实际上iPhone 6与6 Plus已经开始采用线性震动马达，而且震动马达的体积明显变大了很多，尤其是iPhone 6（很诡异的是，6 Plus的震动马达反而更小，大概是期望6 Plus的电池容量可以比大更大），在寸土寸金的iPhone上占用这么大空间，似乎很少有组件敢居此种魄力。 比对iPhone 6和5s的震动就能明显感觉出差别，6s自然是更上一层楼。人们常说某个手机点击屏幕按键的时候，震动反馈更加灵敏，更加干脆、“清晰锐利”，这究竟是由什么造成的？ iPhone 6s的Taptic Engine震动马达究竟有多神？ （动图，X光下iPhone 6s的Taptic Engine是这么震的） 我们将6s的震动马达比作是一辆高速运动车，而5s的震动马达比作价格实惠的紧凑型汽车。在0-100的加速上，运动车的爆发力足以将后者远远甩在身后；并且在同时踩下刹车时，前者可以更快制动。这也是震动马达所应达成的一项指标，即波形从0%到达90%需要多久，这其中的加速度成为关键，也就是当用户手指按到屏幕上，震动马达给出响应达最大振幅，自然是越快越好，同时在需要停止时又能以最快的速度刹车。这才能有干脆、灵敏的感觉，人类对于毫秒级别的响应就是如此有偏执。,线性震动马达在构造上原本就具备这方面的优势，所以若左右手分别放一台iPhone 6和iPhone 5s就能明显感觉出，5s在震动收尾时偏软，结束得也更慢。而iPhone 6s的Taptic Engine更是达到了新的高度：按照苹果的说法，一般手机震动马达达到满负荷需要至少10次震动，而Taptic Engine仅需要一个周期就能快速启停，另外一次“mini tap”可以达到10ms的震动微控，据说和“实时的反馈”已经非常接近。 （看不到视频点这里） 因为苹果公布关于Taptic Engine的信息实在太少，我们也没办法获知其技术奥秘和具体的原理参数，但iDownloadBlog最近针对其震动方式，与iPhone 6进行了比较，上面这段视频做了演示。主要差异一则6s的震动更优雅细腻，而iPhone 6在震动时明显动静更大。 更重要的是，在iOS多样化的信息提示震动选项里（很多人可能不知道，iPhone支持不同节奏的震动提示，比如心跳、断奏、交响乐等），iPhone 6s多出了一个名为同步的默认震动选项，它能够几乎达到与提示音完全同步的震动节奏，这如前文所说需要非常出色的震动启停表现，过往的iPhone，即便是iPhone 6这种也已经用上线性震动马达的设备也是做不到的,它可能会成为触屏手机的未来 如何看待苹果在一个震动马达上的偏执？实际从Apple Watch率先启用这种Taptic Engine就能看得出来。在Apple Watch那个极度有限的空间里，还是被人们吐槽续航的现状下，苹果也毅然决然地让Taptic Engine在其间占据了极大空间（虽然它跟喇叭合二为一了）；想想iPhone 6s内部还塞了个更大的Taptic Engine，苹果对震动回馈的确还是挺看重的。 不就是一个震动马达吗？干嘛要如此兴师动众，还专门取了个名字，印上LOGO。而且说句实话，iPhone 6s的震动体验也并没有到出神入化的境界，跟过往的iPhone没有拉开多少质的差距。不过基于苹果的这股轴劲儿，可以预知未来，苹果是预备在触觉回馈方面大干一场的。 Apple Watch中的Taptic Engine据说是要达成一种基于上下文的震动回馈也就是根据实际情况给出不同的回馈，要能够复制点击操作、心跳、摇晃等等，让其它人也能感受得到。至少在目前看来，这个目标还显得有些宏大，毕竟要还原这些极为复杂的回馈，振幅振频的微调都显得相当高难度。 在苹果看来，当手机或移动设备的屏幕在显示和触控操作已经达到如此境界以后，该考虑提升最直观的操控体验就是给出触控回馈。所以福布斯才将iPhone 6s称作向未来触控屏进发的重要一步。 Taptic这个词主要应该是演变自“Haptic”一词，Haptic就是触觉的意思。Haptic技术在初生时期主要是用来模拟的，最早的应用是飞行员用于感觉摇杆的模拟震动；发展至今还扩展到了远程环境的模拟；此刻在我们身边，或许你觉得，震动马达只是当你在影院看电影的时候，为了不影响周围的人而开启的一种通知方式，但实际上它的应用未来甚至能够扩展到屏幕上显示不同材质的时候，我们摸上去的感觉都是不一样的，如比偏心转子马达和线性震动马达更高端的压电致动器，仅在屏幕上产生微震，并且它的响应时间可低于2ms。这种体验或许不会太远。,特点 最开始功能机对振动效果较为严格，一线品牌要求手机放在平面上，开启振动后，手机能在平面上旋转为最佳。智能手机对振动效果则要求不高，触屏手机要求能有触感则符合要求。,类型 手机马达的类型： 1. 圆柱型（空心杯auswan）振动马达; 2. 扁平纽扣式振动马达; 手机马达工艺类型及应用： 1. 导线式:有手动焊接及带连接器插口两种类型; 材料成本较低，生产商需要增加人工焊接组装作业流程，人工费用较高; 2. 弹簧片接触式; 需要专门的结构设计配合，可替代性差; 3. 贴片式：分为平面贴片式及沉板贴片式两种;早期马达设计者无法将马达厚度降到最低以满足手机超薄的要求，则开发岀沉板式，节约了PCB 的厚度空间。贴片式马达因为要过高温回流焊，因此对相关材料要求较高，相应品质是各类型马达中最好的，也是国际品牌手机所推崇的料品。 扁平马达尺寸规格如下：（直径+厚度，如08表示直径为8MM,27表示厚度为2.7MM） 0827、0830、0834 1020、1027、1030、1034 1227、1234 圆柱马达尺寸规格如下：(长*宽*高) 11*4.5*3.4mm ; 11*4.3*4.5mm ; 12*4.5*4.5mm ;13*4.4*4.5mm,手机振动马达的动作原理 马达外部为工程塑料制成的外壳，内部除了外盒外，还有一个微小的直流电动机，驱动偏心轮转动。此外还有一块很简单的集成电路，用以控制启动和停止电 动机的运转。当手机设为“振动” 状态时，控制电路接通。马达轴上面有一个偏心轮，当马达转动的时候，偏心轮的圆心质点不在电机的转心上，使得马达处于不断的失去平衡状态，由于惯性作用引起震动。,手机振动马达是直流有刷电机电机 的供应商的一种，用于实现手机的振动功能，当收到短信或电话时，电动机启动，带动偏心轮做高速旋转，从而产生振动，如今的手机振动马达体积越来越小，以适应日益轻薄的手机机身的需要。,手机振动马达使手机震动的原因 （1） 由金属棒的偏心转动造成。 由于金属棒在所在的密封金属盒内高速转动， 通过摩擦力引起金属盒的内部空气也做剧烈运动。 从而引起整个密封的金 属盒振动，进而带动整个手机产生振动。有上述计算可知，金属棒做高速 转动的能量所占份额很大，故此原因为手机产生振动的主因。 （2） 由重心不稳造成。 由于震动马达的转动轴上所连的金属棒并不是按几何对 3 称的方式布置的，故震动马达的转动轴会沿质心所在的方向转过一个偏 角。故造成金属棒实际上并不是在水平面内转动的。在转动中，质心所在 的位置会随金属棒的位置的改变而改变， 故金属棒的转动平面也是与水平 面呈一定的夹角不断变化的。 这种质心在一定的空间范围内不断变化的运 动必将造成这个物体的位置移动。当变化较小且十分频繁时，即在宏观上 表现为振动。,手机振动马达的注意事项 1、 马达在其标称的额定电压下工作时综合性能优良，建议手机电路设计时工作电压尽量接近额定电压设计。 2、 给马达供电的控制模块应考虑其输出阻抗尽量小，防止负载时输出电压大幅度下降，影响振感。 3、柱式电机检验或测试堵转电流时，堵转时间不宜过长(小于5 秒为宜)，因为堵转时所有的输入功率都转化为热能(P=I2R)，时间过长可能导致线圈温升偏高而变形，影响性能。 4、带安装支架的马达在设计定位卡槽时，与手机壳的间隙不能太大，否则有可能产生附加振动(机械噪音)，采用橡胶套固定可有效避免机械噪音，但应注意机壳上定位槽与橡胶套应采用过盈配合，否则会影响马达的振动输出，振感下降。 5、中转或使用时避免靠近强磁区，否则有可能使马达磁钢表磁扭曲而影响性能。 6、焊接时注意焊接温度及焊接时间，推荐采用320 1-2秒，时间过长和温度过高可能损伤引线绝缘皮。 7、从包装盒中取出马达单体或在焊接过程中避免用力拉扯引线，也不允许多次大角度弯折引线，否则有可能损伤引线。,手机振动马达的注意事项 1、 马达在其标称的额定电压下工作时综合性能优良，建议手机电路设计时工作电压尽量接近额定电压设计。 2、 给马达供电的控制模块应考虑其输出阻抗尽量小，防止负载时输出电压大幅度下降，影响振感。 3、柱式电机检验或测试堵转电流时，堵转时间不宜过长(小于5 秒为宜)，因为堵转时所有的输入功率都转化为热能(P=I2R)，时间过长可能导致线圈温升偏高而变形，影响性能。 4、带安装支架的马达在设计定位卡槽时，与手机壳的间隙不能太大，否则有可能产生附加振动(机械噪音)，采用橡胶套固定可有效避免机械噪音，但应注意机壳上定位槽与橡胶套应采用过盈配合，否则会影响马达的振动输出，振感下降。 5、中转或使用时避免靠近强磁区，否则有可能使马达磁钢表磁扭曲而影响性能。 6、焊接时注意焊接温度及焊接时间，推荐采用320 1-2秒，时间过长和温度过高可能损伤引线绝缘皮。 7、从包装盒中取出马达单体或在焊接过程中避免用力拉扯引线，也不允许多次大角度弯折引线，否则有可能损伤引线。,