一、电脑键盘是由什么原理制成的大学物理

电脑键盘是把文字信息的控制信息输入电脑的通道，是从英文打字机的键盘演变而来。电脑能接受键盘敲打的字母，数字，标点，并将输入的信号转化为计算机能够明白的指令进行*作。电脑键盘主要由键帽以及设置在下面的电路板制造而成，每个部件有其一整套的制造工艺及流程。其中，电路板是整个键盘的控制核心，位于键盘的内部，负责扫描键盘位置、编码和传送信号到计算机。

电脑键盘工作原理

电脑键盘的基本工作原理就是实时监视并将按键信息送入给计算机。电脑键盘的内部设计中有定位按键位置的键位扫描电路，产生被按下键代码的编码电路以及将产生代码送入计算机接口电路键盘控制电路。

电脑键盘分可为编码键盘和非编码键盘两种。编码键盘，键盘控制电路的功能完全依靠硬件来自动完成的，它能自动将按下键的编码信息送入计算机，非编码键盘，键盘控制电路功能要依靠硬件和软件共同完成。

电脑键盘是一个小型电路微晶片，比一粒米还要小，当敲下按键或者组合键时，向处理器传送信号。

二、电脑键盘上的按键是用什么材质做的

目前常见的材质主要有HIPS、PC、ABS、ABS+PC、PBT、POM。下面我们详细了解一下这6种材质。

HIPS简介

HIPS正名：High Impact Polystyrene耐冲击性聚苯乙烯

HIPS是便宜的工程塑料之一,和ABS,PC/ABS,PC相比,材料的光泽性比较差,综合性能也相对差一些. HIPS是由PS加丁二烯改性而成的,因为PS的冲击强度很低,做出的产品很脆,而丁二烯的韧性很好,加入丁二烯后可使PS的冲击性能提高2~3倍.尽管HIPS的冲击强度比PS的冲击强度高出很多,但其综合性能还是不如ABS,PC/ABS等. HIPS的冲击性能在工程塑料中是比较低的。

PC简介

PC聚碳酸酯（Polycarbonate）缩写为PC是一种无色透明的无定性热塑性材料。

聚碳酸酯是日常常见的一种材料。由於其无色透明和优异的抗冲击性，日常常见的应用有光碟，眼睛片，水瓶，防弹玻璃，护目镜、银行防子弹之玻璃、车头灯等等。聚碳酸酯还被用来制作登月太空人的头盔面罩。苹果公司的ipod音乐播放器和ibook笔记本电脑外壳也使用聚碳酸酯制作

ABS简介

化学名称：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene（ABS）ABS树脂是目前产量大，应用广泛的聚合物，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能

特点：

1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.

2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.

3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。

4、流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。

ABS工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。

用途：适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件.

ABS+PC简介

俗称ABS加聚碳。是国内少数几种可能透用的合料之一，不能自燃，外火燃烧时，表面有象聚碳燃烧一样的小颗粒析出，黑色低于ABS，常见于电器件、机械零配件等

PBT简介

聚对苯二甲酸丁二醇酯，英文名polybutylece terephthalate（简称PBT），属于聚酯系列，是由1.4-丁二醇(1.4-Butylene glycol)与对苯二甲酸(PTA)或者对苯二甲酸酯(DMT)聚缩合而成，并经由混炼程序制成的乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂。与PET一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。

PBT又可称为热塑性聚酯塑料，为适用于不同加工业者使用，一般多少会加入添加剂，或与其它塑料掺混，随着添加物比例不同，可制造不同规格的产品。由于PBT具有耐热性、耐候性、耐*品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好，广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等，而PBT产品又与PPE、PC、POM、PA等共称为五大泛用工程塑料。

POM简介

聚甲醛又名聚氧化次甲基，英文名polyxymethylene（简称POM）。乳白色不透明的结晶性聚合物，密度1.42g/cm3，熔点175℃，分解温度235~240℃聚甲醛塑料是继尼龙之后发展的又一优良树脂品种，具有优良的综合性能。

ABS材料为常见，可塑性非常好，适合生产高精度的异形件，譬如cherry开关本身（除十字柱是特殊低摩擦系数材料外）、双色键帽，适合低成本大批量的生产；PBT材料不常用，因为价格高，但物理化学性能优异，大的特点是耐磨，柔韧性好，通常用于做牙刷的刷毛，用在键帽上是比较奢侈的。POM的键帽就见过cherry使用，POM在中国一般亲切的叫他赛钢，意思是可以与钢媲美，他当然没有钢的性能好，但是，在特殊的场合，他的优越性就体现出来了，超高的硬度，超低的阻尼，优异的耐热性，出色的耐蚀性，杰出的耐磨性。

常规的键盘有机械式按键和电容式按键两种。在工控机键盘中还有一种轻触薄膜按键的键盘——只适用于特殊场合。机械式键盘是早被采用的结构，一般类似金属接触式开关的原理使触点导通或断开，机械式的按键优点是寿命长，长时间使用手感一致无变化，而且按键手感极好。一直以来机械式Cherry和ALPS为主要制造商。

三、电脑键盘是怎么设计的

电脑键盘示意图：

电脑键盘键位设计理念：

一款键盘的键位设计包含了两个概念，一是主体的英文和数字键位设计，二是各种附属键位设计。

通常的英文与数字键位设计方案就是俗称的“QWERTY”柯蒂键盘。这是Christopher Latham Sholes于1868年发明的键位方案。

键盘的外形分为标准键盘和**工程学键盘，**工程学键盘是在标准键盘上将指法规定的左手键区和右手键区这两大板块左右分开，并形成一定角度，使*作者不必有意识的夹紧双臂，保持一种比较自然的形态。

这种设计的键盘被微软公司命名为自然键盘(NaturalKeyboard)，对于习惯盲打的用户可以有效的减少左右手键区的误击率，如字母”G”和”H”。

有的**工程学键盘还有意加大常用键如空格键和回车键的面积，在键盘的下部增加护手托板，给以前悬空手腕以支持点，减少由于手腕长期悬空导致的疲劳。这些都可以视为人性化的设计。

根据工作原理来分的话，可分为机械式键盘、薄膜式键盘、电容式键盘、导电橡胶式键盘、

选购电脑键盘注意事项：

1、键盘的触感

作为日常接触多的输入设备，手感毫无疑问是重要的。手感主要是由按键的力度阻键程度来决定的。

判段一款键盘的手感如何，会从按键弹力是否适中、按键受力是否均匀，键帽是否是松动或摇晃以及键程是否合适这几方面来测试。

虽然不同用户对按键的弹力和键程有不同的要求，但一款高质量的键盘在这几方面应该都能符合绝大多数用户的使用习惯的，而按键受力均匀和键帽牢固是必须保证的，否则就可能导致卡键或者让用户感觉疲劳。

2、键盘的外观

外观包括键盘的颜色和形状，一款漂亮时尚的键盘会为你的桌面添色不少，而一款古板的键盘会让你的工作更加沉闷。因此，对于键盘，只要你觉得漂亮、喜欢、实用就可以了。

3、键盘的做工

键盘的成本较低，但并不代表就可以马虎应付。好键盘的表面及棱角处理精致细腻，键帽上的字母和符号通常采用激光刻入，手摸上去有凹凸的感觉。

选购的时候认真检查键位上所印字迹是否刻上去的，不是那种直接用油墨印上去的，因为这种键盘的字迹，你用不了多久，就会脱落。

键盘的角不要尖锐的。常规键盘具有CapsLock（字母大小写锁定）、NumLock（数字小键盘锁定）、ScrollLock三个指示灯要亮。

4、键盘键位布局

键盘的键位分布虽然有标准，但是在这个标准上各个厂商还是有回旋余地的。

一流厂商可以利用他的经验把键盘的键位排列的更体贴用户，小厂商就只能沿用基本的标准，甚至因为品质不过关而做出键位分布极差的键盘。

5、键盘的噪音

相信所有用户都很讨厌敲击键盘所产生的噪音，尤其是那些深夜还在工作、游戏、上网的用户，因此，一款好的键盘必须保证在高速敲击时也只产生较小的噪音，不影响到别人休息。

6、键盘的键位冲突问题

日常生活中，我们或多或少玩一些游戏，在玩游戏的时候，就会出现某些组合键的连续使用，那么这就要求这些键盘具备这些游戏键不冲突。

7、键盘的长、宽、高问题。（有电脑桌的必读）

当我们买键盘时，量一量电脑桌放置电脑键盘的长、宽、高是多少，再购买。

电脑键盘小技巧：

1、F1-F12

F1：帮助信息。

F2：选定一个文件或文件夹。

按下F2可以重命名。

F3：桌面上按下F3，则会出现“搜索文件”的窗口。

F4：打开IE的地址栏列表。

F5：刷新或资源管理器中当前所在的窗口的内容。

F6：快速在资源管理器及IE中定位到地址栏。

F8：启动电脑时可以用来显示启动菜单。

F9：在Windows Media Player中可以用来降低音量。

F10：激活Windows或程序中的菜单或提高音量。

F11：可以使当前的资源管理器或IE变为全屏显示。

F12：在Word文档中，可快速弹出另存为文件的窗口。

2、Windows窗口键单击是“开始”菜单，“Windows+D”组合键可以快速切换桌面。

3、小键盘区域，Num Lock是小键盘数字与方向键之间的切换。当Num Lock指示灯亮时，小键盘就是以数字的形式输入。当Num Lock指示灯关闭，以方向显示

电脑键盘字母排列由来：

在19世纪70年代，肖尔斯公司是当时大的专门生产打字机的厂家。由于当时机械工艺不够完善，使得字键在击打之后的弹回速度较慢。

一旦打字员击键速度太快，就容易发生两个字键绞在一起的现象，必须用手很小心地把它们分开，从而严重影响了打字速度。为此，公司时常收到客户的投诉。

为了解决这个问题，设计师和工程师伤透了脑筋。后来，有一位聪明的工程师提议：打字机绞键的原因，一方面是字键弹回速度慢，另一方面也是打字员速度太快了。既然我们无法提高弹回速度，为什么不想办法降低打字速度呢？

这无疑是一条新思路。降低打字员的速度有许多方法，简单的方法就是打*26个字母的排列顺序，把较常用的字母摆在笨拙的手指下。

比如，字母"O"、"S"、"A"是使用频率很高的，却放在笨拙的右手无名指、左手无名指和左手小指来击打。使用频率较低的"V"、"J"、"U"等字母却由灵活的食指负责。

结果，这种"QWERTY"式组合的键盘诞生了，并且逐渐定型。后来，由于材料工艺的发展，字键弹回速度远大于打字员击键速度，但键盘字母顺序却无法改动。

至今出现过许多种更合理的字母顺序设计方案，但都无法推广，可知社会的习惯势力是多么强大。

另外，键盘也指键盘类乐器，如电子琴、钢琴等。在乐队现场演出时，许多声效（如摇滚乐中的弦乐声）需要电子琴或电子钢琴来模拟，负责这一类乐器的乐手被称作“键盘手”。

今天，个人电脑常用的输入设备是键盘和鼠标。

通用101键或102键键盘根据英文字母的排列方式而命名，称为QWERTY键盘。毋庸置疑，它“脱胎”于英文打字机。

比尔·盖茨曾用这种键盘来说明什么叫“事实上”的标准：“英语打字机和计算机键盘上排字母的顺序是QWERTY，没有一条法律说它们必须这样排列。

但它们却行之有效，大多数用户会执着于这种标准。”有趣的是，这种排列方式并不是合理的布局。

QWERTY键盘的发明者叫克里斯托夫·肖尔斯（C．Sholes），生活在19世纪美国南北战争时期，是《密尔沃基新闻》编辑。肖尔斯在好友索尔协助下，曾研制出页码编号机，并获得发明专利。

报社同事格利登建议他在此基础上进一步研制打字机，并给他找来英国人的试验资料。

在倾注了肖尔斯与两位合伙人数年心血后，1860年，他们制成了打字机原型。

然而，肖尔斯懊丧地发现，只要打字速度稍快，他的机器就不能正常工作。按照常规，肖尔斯把26个英文字母按ABCDEF的顺序排列在键盘上，为了使打出的字迹一个挨一个，按键不能相距太远。在这种情况下，只要手指的动作稍快，连接按键的金属杆就会相互产生干涉。

为了克服干涉现象，肖尔斯重新安排了字母键的位置，把常用字母的间距尽可能排列远一些，延长手指移动的过程。

反常思维方法竟然取得了成功。肖尔斯激动地打出了一行字母：“第一个祝福，献给所有的男士，特别地，献给所有的女士。”

肖尔斯“特别地”把他的发明奉献给妇女，他想为她们开创一种亘古未有的新职业———“打字员”。1868年6月23日，美国专利局正式接受肖尔斯、格利登和索尔共同注册的打字机发明专利。

以此时目光看，肖尔斯发明的键盘字母排列方式缺点太多。例如，英文中10个常用的字母就有8个离规定的手指位置太远，不利于提高打字速度；此外，键盘上需要用左手打入的字母排放过多，因一般人都是“右撇子”，所以用起来十分别扭。

有人曾作过统计，使用QWERTY键盘，一个熟练的打字员8小时内手指移动的距离长达25．7公里。然而，QWERTY键盘今天仍是电脑键盘“事实上”的标准。

虽然1932年华盛顿大学教授奥古斯特·多芙拉克（A．Dvorak）设计出键位排列更科学的DVORAK键盘，但始终成不了气候。

Windows中已经内置了对它的支持，打开“控制面板→键盘”，进入“输入法区域设置”选项卡，接着单击“添加”按钮，将“输入法区域设置”设置为“英语（美国）”，并在“键盘布局/输入法”栏内找到“美国英语-DVORAK”。

确认后，按键位置全变了。你完全有资本提升自己的英文打字速度了。当然在成功前仍需花时间重新适应新的系统并进行耐心训练。

参考资料：百度百科-电脑键盘

参考资料：百度百科-键盘