手机震动马达原理浅析
只是震一下?揭露手机震动马达中的猫腻!

只是震一下?揭露手机震动马达中的猫腻!每一款智能手机都内置震动马达,用来作为开关机、按下物理Home键或屏幕下方虚拟按钮的力反馈之用。
然而,就是这颗不起眼的马达,却即将要成为手机厂商展示诚意和实力的主战场。
用于交互的震动反馈大家不妨进入手机设置的“声音与震动”选项,这里面就是震动马达所需要承担的交互场景,比较常见的是开关机、来去电、触控按钮和拨号键盘时的震动提示,而我们所能选择的则是关闭震动,或是选中弱、中、强等级的震感。
就震动反馈的使用场景,手机厂商们也都在寻找新的应用方向,比如刚刚上市的荣耀Play手机就带来了4D智能震感。
它基于人工智能NPU实时识别游戏进行场景,运用AI算法来匹配不同场景的画面加强音响和触感的体验,目前已有10个标签30+的场景可以进行适配,如吃鸡游戏不同品类的枪开枪声音都会反馈出不同强度的震感。
然而,只是在更多场景反馈不同强度的震感就够了吗?震动马达能否玩出更多花样?转子马达和线性马达在智能手机领域,震动马达从结构上可以划分为“转子马达”和“线性马达”两大类。
其中,转子马达的原理是利用电磁感应,用电流导致的磁场驱动转子旋转产生全方位的极致震颤体验。
转子马达的优势是技术成熟,成本低廉,也是绝大多数中高端和几乎所有主流价位手机的标配。
线性马达的原理是类似打桩机的机制,它是内部依靠一个线性形式运动的弹簧质量块,将电能直接转换为直线运动机械能的发动模块。
目前线性马达又可以细分为横向线性马达(XY轴)和圆形线性马达(Z轴)两类,横向线性马达除了震动以外还可以带来前后左右四个方向的位移感,而圆形线性马达则可以视为转子马达的进阶版,拥有震感紧凑、即停即止的体验。
根据产业链方面的消息称,转子马达单颗成本约1美元,而最高品质的横向线性马达的单颗成本则高达8到10美元,圆形线性马达的成本居中。
来自按下瞬间的感动可能有童鞋会问了,震动就是震动,即便能震出花样又有什么意义?如果你曾是iPhone的用户,非常迷恋按下那颗圆形Home键时的下压→弹起时的手感,那就需要更高品质马达的助力了。
马达原理

噪音
线性电机的噪音由振子和定子的摩擦或碰撞导致。
摩擦
碰撞
限位胶对应面凹去一块,预留压缩后剩余 高度
线性马达组成的四要素
k Fm
1.弹簧 k 2.质量 m 3.驱动系统 F 4.阻尼 R
线性电机结构
1.振子:对应小质量m 2.阻尼:磁液和自身阻尼 3.弹簧片/弹簧支架,不管是什么形状:对应连接弹簧。 4.电磁部分:提供力让振子摆起来。
共振概念
考虑荡秋千 1.推一次很难荡高。 2.最好的办法是每次推的方向和秋千运动的方向一致;也就是推力的频率和秋千摆 的频率一致。秋千摆动有自己的固有频率,驱动力和固有频率一致时就发生共振。 对应到线性电机就是要求驱动力的频率要和电机的固有频率一致。 因为使用频率是手机规定了的,所以制造上要求f0一致性。 一般来说,共振所达到的振幅是一次推力幅度的Q倍,Q=27.3*f0/D,约为30.
振动量来源
质量m 距离x 频次f 负载M
转动电机 偏心转子重量
偏心距
线性电机
备注
移动快重量 只要乘积mx一样,性
振幅
能上是一样的
转速
工作频率
人对各个频点振动感 觉不一样
手机或者工装
振动量a(加速度单位):
a ∝ mxf 2 / M
关键参数
1、稳态性能指标 u 转动电机:转速,启动,噪音 u 线性电机:振动量,噪音,f0 2、瞬态性能指标 响应时间(启动、截止时间) 3、电学指标 电阻,额定电流
手机振动马达手机马达设备工艺原理

手机振动马达手机马达设备工艺原理1. 概述手机振动马达是一种关键的手机组件,它通过制造和球体加工技术来实现振动。
振动马达的主要组成部分包括振动质量块、马达、电路板和线缆等。
在手机中使用振动马达主要是为了提供震动提示功能,例如手机接收到新短信或来电时的震动提示。
2. 工艺原理在手机振动马达制造过程中,需要多种工艺技术的配合,包括注塑成型、自动化装配、全自动化测试等过程。
其中最重要的工艺原理是振动质量块和马达的设计和制造。
下面分别进行介绍。
2.1 振动质量块的设计和制造振动质量块是振动马达的主要组成部分,它是一个小型的金属块,通常采用高密度金属材料制成,例如钨、铂、钽等。
振动质量块的大小和形状会影响振动的频率和振幅。
根据不同的要求,需要设计不同形状的振动质量块。
振动质量块的制造需要使用CNC钻床,这种机器可以根据设计好的图纸自动制作高精度的振动质量块。
这种制造方式可以保证振动质量块的形状和尺寸精度。
制造好的振动质量块需要经过检测和质量评估,才能作为后续振动马达的组成部分。
2.2 马达的设计和制造马达是振动马达的核心部分,它需要实现高速运转和低能耗的要求。
目前市场上常见的马达类型有乘法马达、嵌绕式马达和细致式马达等。
其中,乘法马达是最常见的马达类型,它具有高效率、低能耗等优点,因此在手机中应用最多。
马达的制造需要配合注塑成型、自动化装配和全自动化测试等工艺技术,通常采用先进的机器设备进行加工和测试,例如高速旋转机器、光学测量仪、高精度线缆等。
马达的设计和制造需要考虑不同的因素,例如马达的尺寸、材料、转速等,才能实现最佳的效果。
3. 总结通过上述介绍,我们可以知道手机振动马达的设计和制造是一个复杂的过程,需要多种工艺技术的配合。
振动质量块和马达是振动马达的核心组成部分,其制造需要高精度的机器设备和专业的技术团队。
同时,振动马达的制造过程中需要经过多重检测和审核,才能保证其质量标准。
图示振动马达,微型马达,手机马达工作原理

瞬时短路电压。
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实心马达与空心马达
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实心马达与空心马达
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钱币型马达零件构造图
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扁平马达操作原理
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扁平马达-全圆和半圆转子区别
半圆转子
全圆转子
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5
3极马达和5极马达(2)
正常接触(3P)
瞬时短路接触(3P)
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6
3极马达和5极马达(2)
正常接触(5P)
续 瞬时短路接触(5P)
刷片 极片
Enlarge
6v 6v
4v 4v 4v
+12v
+12v
6v 6v
短路,刷片的瞬时短路接触时,产生火花,5P的瞬时短路电压小于3P的
马达工作原理
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1
空心马达零件构造图
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2
圆柱马达操作原理
1)马达是利用了线圈所受“电磁力”而旋转的;
2) 电磁力:当电流通过线圈于磁场之中时,线圈受到磁场的作用力,这种力 量被称之为“电磁力”
3)当线圈被输入电流,电流方向为X时,根据“佛莱明左手法则”,线圈将被
向上推动;同时,电流方向为Y时,线圈将被向下推动。这两个力相互作用,
达到平衡,使马达旋转起来。
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3
马达振动原理
1) 马达在旋转时,半圆型的偏心铁跟着转子一起转动,产生“离心力” 2) 振动力G的变化与哪些因素有关?
振动力G=MRV2 . R=偏心铁的半径, m=偏心铁的重量, v=偏心铁的旋转速度
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手机震动马达原理浅析

手机震动马达原理浅析1000字手机震动马达是现代手机中必不可少的一部分,它能够在接收到来电、短信等通知时进行震动提醒,给人们带来方便。
那么,手机震动马达的原理是什么呢?下面我们来深入探讨。
一、手机震动马达的组成手机震动马达主要由以下几部分组成:马达体、驱动电路、信号源及电池组成。
1. 马达体:马达体是手机震动马达的核心部分,它由电机、转子和导体等组成。
当电流通过导体时,由于导体内有磁场,可以产生电流作用的力,使得转子在磁场的作用下转动,从而驱动手机震动反馈。
2. 驱动电路:驱动电路是手机震动马达的控制中心,它主要由扩展芯片、晶振、脉冲发生器等组成,能够产生震动信号,并将信号传输到马达体中,使之震动。
3. 信号源:信号源主要指手机中的来电、短信等通知信息,这些信息被手机接收后,驱动电路会产生相应的震动信号,从而使得马达体震动反馈。
4. 电池:手机震动马达需要电源来驱动它的运转,因此,电池必不可少,它可以提供跟踪信号源、驱动电路和马达体所需的电能。
二、手机震动马达的工作原理手机震动马达的工作原理是基于电磁感应原理实现的。
当电流通过导体时,由于导体内有磁场,可以产生电流作用的力,使得转子在磁场的作用下转动,从而驱动手机震动反馈。
具体来说,当手机接收到来电、短信等通知信息时,信号源就会将信号传递到驱动电路中。
驱动电路通过扩展芯片、晶振、脉冲发生器等器件产生相应的震动信号,驱动电路中的电流就会被导向到马达体中的导体,使得导体内的磁场发生变化,从而产生震动力量,驱动手机震动反馈。
三、手机震动马达的特点手机震动马达的特点如下:1. 体积小,重量轻,方便携带;2. 能够提供震动反馈,提醒用户有来电、短信等通知;3. 反应速度快,能够快速地响应用户的操作。
四、手机震动马达的应用手机震动马达广泛应用于现代手机中,主要用于接收来电、短信等通知时提醒用户,其作用类似于手机铃声。
此外,手机震动马达也应用于游戏、振动按摩、报警等方面。
手机马达是什么,有哪些分类和特点,工作原理是什么?

手机马达是什么:手机马达一般指应用到手机里的振动小马达,他主要的作用是让手机产生振动效果;震动效果作为手机操作中提供给用户的反馈。
手机中的马达(Engine)分为两类:转子马达、线性马达转子马达:所谓的转子马达,就类似于四驱车上见到的那种马达。
和传统形式马达的原理相同,利用电磁感应,用电流导致的磁场驱动转子旋转产生振动。
转子马达构造图•如图这种构造•以往手机振动的方案大都采用转子马达,虽然转子马达制作工艺简单,成本低(供应商给出的价格约1美金左右),但局限性同样很多。
例如启动慢、刹车慢,振动无方向性,这些缺陷会让用户在手机震动时明显感受到“拖泥带水”,同时还没有方向性导向(回忆一下以往别人来电时,手机旋转跳跃的情形)。
•并且转子马达的体积,尤其是厚度难以控制,而目前智能手机的工艺趋势是越来越薄,即使经过了改良,转子马达仍然很难满足手机对空间尺寸的严苛要求。
•转子马达从结构上也分为普通转子和币型转子•普通转子:体积较大,震动手感差,反应慢,本身噪音大•币型转子:体积较小,震动手感差,反应慢,震动轻微,噪声低具体应用:普通转子马达安卓(小米):T0406-11 SMD回流振动电机(转子马达用于红米2、红米3、红米4高配版)Z0408-TP-QVIBRATION马达(转子马达用户红米note2)部分红米机器使用的转子马达安卓(vivo):vivo NEX搭载的转子马达币型转子马达OPPO Find X :圆形选区内是OPPO Find X 搭载的币型转子马达IOS(iphone):最早iPhone一直使用一种叫做“ERM偏心转子电机”的转子马达,应用在iphone4代以及4代之前的机型上,并且在苹果iPhone 4的CDMA版和iPhone 4s上短暂使用了硬币型的LRA马达(圆形线性马达)之后,可能是出于空间的考虑,苹果在iPhone 5、5c、5s上又换回了ERM马达。
iPhone 3Gs配备的ERM偏心转子电机iPhone 4配备的ERM偏心转子电机iPhone 5配备的ERM偏心转子电机左边为iphone5c配备的转子马达,右侧则是iphone5的转子马达,从外观上看,两者几乎没有差别线性马达:线性马达的工作原理类似于打桩机,线性马达实际上是一个依靠线性形式运动的弹簧质量块,将电能直接(注意是直接)转换为直线运动机械能的发动模块。
手机振动马达原理

手机振动马达原理
手机振动马达原理是指利用电磁感应原理将电能转变为机械振动能的一种技术。
手机振动马达是由一个绕组和一个铁芯构成的,绕组上通以交流电流,通过电磁感应作用,铁芯在磁场的作用下产生振动。
具体原理如下:
1. 绕组:手机振动马达的绕组一般采用导电性能较好的铝线或铜线,将其绕制在马达的固定部分上。
通电后,绕组中会形成一个由交流电流产生的磁场。
2. 铁芯:手机振动马达中的铁芯是一个长形或圆形的铁制磁性材料。
当绕组通电时,绕组产生的磁场会使铁芯磁化,产生磁力。
3. 磁场交替:绕组通电后,由于电流的方向随时间而变化,因此磁场也会相应地交替变化。
这种交替的磁场会使得铁芯的磁极不断地变化,产生一个周期性振动的力。
4. 振动:铁芯在受到交替磁场作用下,会产生上下或前后的微小振动。
通过设备的设计,这种微小振动可以转化为整个设备的震动。
需要注意的是,手机振动马达的振动频率和振幅可以通过改变马达的电流强度和频率来调节。
不同的手机设备可能采用不同的马达设计,但其基本原理和振动产生的方式大致相同。
振动马达电机模块

振动马达电机模块振动马达电机模块是一种常见的电子元件,广泛应用于各种电子设备中。
它通过振动原理产生机械振动,以实现各种功能。
本文将围绕振动马达电机模块展开介绍,包括其工作原理、应用领域以及使用注意事项等内容。
一、工作原理振动马达电机模块是一种将电能转化为机械振动能的装置。
它通常由电机和振动装置两部分组成。
电机是驱动振动装置运动的动力源,而振动装置则通过机械结构使电机的转动运动转化为线性或旋转的振动运动。
振动马达电机模块的工作原理可以简单地理解为,当电流通过电机时,电机会产生旋转力矩,推动振动装置进行机械振动。
具体的工作原理有多种,常见的有震荡盘式和线性振动两种。
二、应用领域振动马达电机模块广泛应用于各种电子设备中,其应用领域十分广泛。
以下是几个常见的应用领域:1. 手持设备:例如手机、平板电脑等,振动马达电机模块被用来作为震动提醒功能,如来电震动、短信震动等。
2. 游戏设备:游戏手柄、游戏机等设备中常常使用振动马达电机模块,用来提供游戏震感,增强游戏体验。
3. 汽车电子:振动马达电机模块在汽车电子领域也得到了广泛应用,例如用作车辆碰撞警示震动、座椅按摩功能等。
4. 工业设备:在一些工业设备中,振动马达电机模块被用来作为振动源,用于振动筛、振动输送等工艺中。
5. 其他领域:振动马达电机模块还可以用于医疗设备、家电、玩具等领域,具体应用形式各异。
三、使用注意事项在使用振动马达电机模块时,需要注意以下几点:1. 电源电压:要根据具体的模块规格和使用要求,选择合适的电源电压。
过高或过低的电压都会影响电机的正常工作。
2. 驱动电流:振动马达电机模块的驱动电流也需要根据具体要求进行选择,过大的电流可能会损坏电机。
3. 工作温度:振动马达电机模块的工作温度范围需要在规定范围内,过高的温度可能会影响电机寿命。
4. 震动强度:不同的应用场景对震动强度的要求不同,需要根据具体需求进行调整和控制。
5. 安装固定:在安装振动马达电机模块时,需要确保其固定可靠,避免因振动而导致松动或脱落。
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手机震动马达原理浅析
交通运输 03420701 裴晓苏 20071447 摘要:本文将通过一系列大学物理中的基本知识和相关公式对手机为何能震动;震动是怎样产生的;对于手机的影响等相关问题作简单的解释和剖析。
并通过这个日常生活中的常见现象反过来加深我们对相关公式定理的理解,体会它们在实际生活中的应用和意义。
关键词:手机震动马达,偏心转动,重力
序:手机作为现代社会科技进步的象征,已经成为每个人都几乎必须拥有的工具。
手机以其特有的方便性、快捷性、多功能性已经在我们的生活中扮演了一个十分重要的角色。
短信和电话已经成为人们之间最为普遍和常用的沟通方式之一。
当我们收到短信或是接到电话是,手机铃声能在第一时间记得提醒我们。
但在某些场合,此起彼伏的铃声是不能被接受的。
此时,手机的震动功能正好解决了这个问题,能在不影响他人的同时及时的提醒自己。
在这种普通的不能再普通的现象背后,其所蕴含的原理又是什么呢?手机究竟是通过什么方式实现震动这一功能的呢?
震动马达外观及基本构造:目前手机上应用的手机
震动马达如左图所示。
图片中上部为马达的整体外
观。
下部圆盘形的结构为震动马达的核心部件——
容纳偏心轮并使之高速转动的外
盒。
整个震动马达的实际大小约
为4mm ×2mm ×1mm ,质量也很
小。
这主要是为了配合现有手机
的轻薄机身设计的。
马达外部为
工程塑料制成的外壳,内部除了
有上文介绍的外盒外,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。
当手机
收到短信或电话时,电动机起动,
带动偏心轮做高速旋转,从而产
生震动。
偏心转动涉及的物理问题:将偏心轮所在的外盒拆开后发现,在盒中绕马达做高速转动的为一根长度约为1.5-2mm 的很细的金属棒。
金属棒的一段固定在马达的转动轴上。
整个结构为不对称结构,单根金属棒为偏心转动源。
有转动惯量的公式可知,在此情况下,直杆对于边缘垂直于直杆的轴,
23
1ML J (1) 将此金属棒视为刚体,则此金属棒的角动量为,
ωJ L = (2)
此定轴转动的金属棒的转动动能为,
22
1ωJ E K = (3) 查阅相关信息后经推断可知,金属棒的质量约为50mg ,长度约为1.5-2mm ,转速至少为每秒10000转。
提供动力的马达工作电压及工作电流均为手机电池的输出电压与电流,即电压为3.7V ,电流为1mA ,设电动机的机械效率为90%。
则电动机的有效输出功率为,
mW UI P 33.39.0001.07.3=⨯⨯==η
金属棒的转动动能为,
mJ ML J E K 3)1000
2(1000010001000506131212122222≈⨯⨯⨯⨯=⨯⨯==ωω 实际情况中,震动马达每次运动一秒左右,带入发现与理论推算结果基本符合。
需要说明的是,在上述计算中,没有考虑由于重心不稳,造成金属棒在竖直方向上上下震动所做的功。
由于不确定因素过多且可能造成的误差较小,在此不加以讨论。
产生震动的可能原因:从上述计算的结果分析,使手机造成振动的原因或称振动源主要有以下两个方面:
(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
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。
补充:在上述(1),(2)的基础上进一步思考可发现,如果在设计之初就将震动马达的转动轴人为的偏转一定的角度,使金属棒在倾角更大的平面内转动,有第二个因素产生的振动就会增大,从而使整个震动机构所产生的震动幅度加大。
这也是节约手机电池能源,增长待机时间的好方法。
实际生活中,震动马达也确实采用了这样的结构。
结语:以上就是本人对手机为何振动及其如何产生震动的原因所做的探究。
由此我们发现,即使是生活中一些很不起眼的小事,其中可能也蕴含了很复杂的物理问题。
我们需要培养自己对生活的好奇心和探索精神,多想多问一些为什么。
只有这样,我们才能真正做到学有所用,才有可能用我们掌握的知识改变生活和世界的面貌。
这或许也是这次探究的最大意义之所在。
由于知识水平,生活经验所限,本人对探究中遇到的一些问题及对其的解释和分析还有很大的局限性,可能存在疏漏或不妥当之处。
恳请老师加以指正和帮助。