摇杆究竟为什么会漂移 心得研究

四级用户 ma_er233 12天前 1956

换下来个摇杆,趁机利用一下。虽然是这种矮摇杆,和 Xbox 那种不一样,但原理差不多,都是碳膜电位器的

拆解:(最后拍的,有些东西被我折腾的挺不像样,稍微用之前拍的 P 了一下,哈哈)

5.jpg

这两块黑的就是碳膜,一块负责一个轴。有一定电阻,类似可变电阻的绕阻。如果在两侧加一个电压,沿碳膜的长度就会有电压梯度(就是说,假如左边接地定为 0V,右边定为 1.5V,沿着长度就有 0 - 1.5V 的渐变),摇杆上会有个金属片接到碳膜上,测量碳膜一端与金属片所在位置的电压,就知道摇杆的相对位置了(比如测出 0.75V 就知道摇杆在中间)

1.jpg

你在玩游戏的时候摇杆内部是这样运动的(Xbox 那种碳膜在侧面,不用这种连杆结构,但是意思差不多,你的动作会改变金属片在碳膜上的位置),中间这个双头叉子一样的东西就是上述的那个金属片

1.gif

(看这 GIF 循环的多完美,谁知道对齐这玩意够费劲的)

换个角度,这个金属片在电路板上移动的样子:(下面那个锅仔片是按下摇杆时的那个按钮,R3, L3 那种)

2.gif

如上所述,如果给个电压,通过测量金属片到碳膜一端的电压就能测出摇杆位置(我也不知道机器到底是不是用这种方法测的,不大懂电路,但是意思应该差不多)

无标题.png

3.gif

这种主要是成本低,所以现在所有厂家都是这种设计。但是这种设计问题也很明显:一是金属片和碳膜有机械接触,反复使用后会磨损,也容易被污渍干扰;二是这种不是很精准,因为公差和磨擦力等原因,每次摇杆回中其实回的位置都有那么一点点不一样,需要有个死区来确保摇杆回中之后不再输出某一方向的动作。造成玩家用的时候得推出死区范围才能触发动作,有一种迟钝感

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漂移有好几种,一种是不碰摇杆,屏幕上的人物会自己走,这种校准或加大死区范围之后能多用一段时间。主要是反复使用后碳膜有磨损,电阻改变,原先摇杆回中测到的是 0.75V,现在回中可能是 0.8V。手柄会以为你在轻轻推摇杆,就一直输出一个方向的动作。(也有可能是弹簧金属疲劳,不过那个不在本文讨论范围。)另一种是摇杆动作不均匀、不稳定、跳来跳去,这种可能是有污渍污染、划痕、严重磨损、碳膜粉末等。和上面差不多,摇杆的实际位置和测得的信号不再对应了,手柄就会输出各种奇怪的动作。这些磨损都是不可逆的,用 WD-40 这类东西洗只能洗掉污渍和粉末之类,不可能修好磨坏的碳膜,想彻底修好只能换掉。

(这是 PS5 的,设计不一样但原理都一样。图源 iFixit,下同)

PS5_DualSense_39-scaled-2048x1250.jpg

为什么说霍尔摇杆是摇杆漂移一了百了的解决办法?因为霍尔摇杆里传感器机械部分没有接触,测量摇杆动作用的是霍尔效应(磁场会在有电流通过的导体两侧产生电压,通过测量这个霍尔电压的大小就知道霍尔元件与磁铁的距离,从而确定摇杆的位置),不会有磨损。也不是说霍尔摇杆绝对不会漂,传感器因为环境原因改变灵敏度是很常见的,比如实验室里每次做实验之前都要校准仪器,上次校准的数值不会适用于这次。但是这种都是可逆的,只要不准了重新校准一下就好,不会和碳膜电位器一样磨坏了只能换掉。

GuliKit-KingKong-2-Pro-81-2048x1152.jpg

霍尔摇杆也不是什么新东西了,Dreamcast 手柄用的就是它,图里下方左数第二个零件内置了磁铁,电路板右下位置 he01-04 是四个霍尔元件(大概,我也没有 DC,不知道啥样的)


不知道业界什么时候能都换成霍尔效应的,电位器还是太脆弱了,尤其是老任,希望 NS2 上能长记性


写这么多不容易,求打分~


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热门回复
  • 六级用户 大内高高手 12天前
    3

    WD40洗摇杆纯属母活,彻底解决还是要换。现在出了这种校正板,原理很简单,就是在原电位器上再并联个电位器,微调来校正阻值,效果好不好不知道,我是没用过。

    tb_image_share_1713845865672.jpg

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最新回复 (31)
  • 五级用户 warlockom 12天前
    1 2
    厉害,这图是自己拍的?
  • 四级用户 ma_er233 12天前
    1 3
    warlockom 厉害,这图是自己拍的?

    对,除了最后俩图片是 iFixit 的,别的都是自己拍的

  • 五级用户 hualazimo7 12天前
    0 4

    之前看过类似的joycon漂移原理,说白了就是用尿不行。

    dc手柄算是xbox的爹了吧

  • 管理员 Oldman 12天前
    2 5
    这图好骚啊
  • 版主 fjh212 12天前
    0 6
    碳膜这种说白了,使用的多就要久不久更换,霍尔这种就一劳永逸了,不过我看switch的国产霍尔摇杆还挺贵的
  • 四级用户 红白机智力卡带 12天前
    0 7
    老任成本节省,这就让我想到特斯拉,进而想到韭菜收割机狗比马斯克,万恶的资本家。
    老百姓奋斗累死累活好活了这帮狗
  • 六级用户 大内高高手 12天前
    3 8

    WD40洗摇杆纯属母活,彻底解决还是要换。现在出了这种校正板,原理很简单,就是在原电位器上再并联个电位器,微调来校正阻值,效果好不好不知道,我是没用过。

    tb_image_share_1713845865672.jpg

  • 四级用户 ma_er233 12天前
    0 9
    大内高高手 WD40洗摇杆纯属母活,彻底解决还是要换。现在出了这种校正板,原理很简单,就是在原电位器上再并联个电位器,微调来校正阻值,效果好不好不知道,我是没用过。
    感觉比软件校准也好不到哪去,而且治不了磨多了到处跳的问题……估计还是直接换最好
  • 六级用户 大内高高手 12天前
    1 10
    ma_er233 感觉比软件校准也好不到哪去,而且治不了磨多了到处跳的问题……估计还是直接换最好
    游戏机基本都是自动校准的,校完都超出死区那就真无力回天了
  • 三级用户 tedcutsin 12天前
    0 11
    买了个野蛮娃娃的遥控小汽车,控制器也是霍尔的,还特意拆开看了霍尔的原理,可惜那个控制器是单轴的,没有太大的比较意义。
  • 六级用户 进站劣人 12天前
    0 12
    大佬牛逼!
  • 五级用户 峰回路转 12天前
    0 13
    好详细,就是感觉最后一句的下面的左数第二个的图没看到
  • 四级用户 ma_er233 12天前
    1 14
    峰回路转 好详细,就是感觉最后一句的下面的左数第二个的图没看到

    说的是上面的那个拆开的手柄的图,图里的下面😂我稍微改一下吧

  • 五级用户 funmusic1 12天前
    0 15
    摇杆漂移最早接触到的是psp的,自个拿下来用润滑膏搞了下就好了,后来是3ds的没漂但给撸断了,直接换了新的
  • 五级用户 高木同学 12天前
    0 16
    fjh212 碳膜这种说白了,使用的多就要久不久更换,霍尔这种就一劳永逸了,不过我看switch的国产霍尔摇杆还挺贵的
    死贵死贵的,现在带霍尔摇杆的手柄都干到2位数了,joycon的一对霍尔摇杆就要好几十
  • 四级用户 灰原の君 12天前
    0 17
    听不懂思密达,但是不明觉厉
  • 版主 fjh212 12天前
    1 18
    高木同学 死贵死贵的,现在带霍尔摇杆的手柄都干到2位数了,joycon的一对霍尔摇杆就要好几十
    回复16楼: 是啊,我感觉买原装拆机摇杆换就挺好,4-5元一个,一对霍尔可以买十对原装
  • 六级用户 qqllo 12天前
    0 19
    大内高高手 WD40洗摇杆纯属母活,彻底解决还是要换。现在出了这种校正板,原理很简单,就是在原电位器上再并联个电位器,微调来校正阻值,效果好不好不知道,我是没用过。
    像我这种不会动手的,果断换个新的了,好在我玩的很少。
  • 四级用户 ma_er233 12天前
    2 20
    qqllo 像我这种不会动手的,果断换个新的了,好在我玩的很少。

    我是能修就修,省钱环保

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