Бесконтактная клавиша Советский патент 1993 года по МПК G06F3/23 

Изобретение относится к электрическим переключателям, а именно к бесконтактным клавишам для переключения электрической цепи, и может быть использовано в вычислительной технике, технике связи, приборостроения, в системах управления.

Целью изобретения является расширение области применения клавиши за счет формирования параллельного кода.

На фиг. 1 - продольный разрез клавиши; нафиг.2 -пьезоэлемент; на фиг.3 -д чаграм- мы напряжений.

Клавиша содержит клавишную головку 1, жестко связанную со штоком 2, пс стоян- ный магнит П-образной формы 3, пг ужину 4, пластину из магнитомягкого матер: ала 5, амортизирующий ударник 6, пьезоэле чент 7, установленный на вибропоглощающе прокладке 8, корпус 9, выводные лепестки 10. Пьезоэлемент (фиг.2) содержит п контактных площадок 11, несущих информацию, и один общий электрод 12, принимающий на себя механическое возбуждение ударника 6.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии на клавишную головку 1, находящаяся между штоком 2 и постоянным магнитом 3 пружина 4 сжимается. Когда степень сжатия пружины 4 превысит силу магнитного притяжения П-образного постоянного магнита 3 к пластине 5, магнит отрывается от последней и под действием пружины 4 устремляется по направляющим паза корпуса 9 вниз. Ударник 6, взаимодействуя с пьезрэлементом 7, демпфирует его. На обкладках пьезоэлемента 7 возникают электрические заряды, с полярностью, зависящей от направления поляризации, кото- рые снимаются с выводных лепестков 10. Пьезокерамический материал пьезоэлемента поляризован таким образом, что направление поляризации соответствует в двоичной системе счисления логическим со- стояниям, которым присваивается значение О или 1.

Количество контактных площадок 11 соответствует количеству бит программы. При воздействии ударника на пьезоэлемент 7 электрические заряды распределяются по электродам 11 относительно общего электрода 12 в соответствии с программой, определенной направлениями поляризации под- электродного пространства. Диаграммы на- пряжений двух противоположно поляризованных бит при возбуждении пьезоэлемента приведены на фиг.З. Положительному направлению всплеска в данном случае присвоено значение логической 1, а отрицательному- О. Не поляризованным битам могут быть присвоены значащие признаки в виде отсутствия сигнала при взаимодействии.

Количество информации, которое несет пьезоэлемент при поляризации бит, определяется по зависимости:

гл 2п ,

где m - количество слов идентификации, п - количество сигнальных электродов. По количеству сравнению с прототипом положительный эффект от применения предлагаемого устройства заключается в том, что признаки идентификации клавиши формируются самой клавишей. Это обеспечивает упрощение схемотехнических решений и уменьшает аппаратные затраты.

Облаать применения клавиши расширяется, т.к. появляется возможность использования ее в качестве носителя информации,

э

Формула изобретения Бесконтактная клавиша, содержащая корпус, клавишную головку со штоком, установленным в отверстии лицевой панели корпуса , в котором расположен постоянный магнит П-образной формы, на нижней части которого установлен ударник, пружину, установленную между штоком и постоянным магнитом, пластину из магнитомягкого материала, связаннуюс внутренней частью лицевой панели корпуса и постоянным магнитом, пьезоэлемент с общим электродом на одной стороне, установленным на основании корпуса на вибропоглощающей прокладке, контактную площадку, установленную на другой стороне пьезоэлемента. отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения клавиши за счет формирования параллельного кода, в него введены дополнительные контактные площадки, а в пьезоэлементе подэлектрод- ное пространство выполнено с различными комбинациями векторов поляризации.

Фиг.3

Использование: вычислительная техника, техника связи, переключение электрических цепей. Сущность: клавишная головка 1 со штоком 2 установлена в корпусе 9, в котором расположен магнит П-образной формы 3, на нижней части которого установлен ударник 6, взаимодействующий с пьезоз- лементом 7, содержащим несколько контактных площадок. Подзлектродное пространство в пьезоэлементе 7 выполнено с различными комбинациями векторов поляризации. 3 ил.