Элемент индикации Советский патент 1978 года по МПК G06K15/18 

Изобретение относится к магнитным устройствам индикации визуальной информации с помощью магнитных индикационных элементов. Магнитные индикационные элементы обычно размещены по мозаичной системе. На общем табло системы за счет возбуждения или отсутствия возбуждения определенных единичных элементов генерируется неподвижное или бегущее изображение, слово или цифровое изображение, которое служит для представления визуальной информации. В устройствах, работающих на открытом воздухе, единичные элементы в общем случае состоят из ламп накаливания. В устройствах, работающих в закрытых помещениях, в отличие от этого устанавливаются другие элементы. Так, например в аэропортах или на вокзалах установлены предназначенные для информации пассажиров устройства, которые во время -индикации не потребляют никакой энергии. Это преимущество достигается, например, с помощью магнитных индикационных элементов, которым энергия нужна только для пуска элементов. Известен способ представления информации с помощью постоянных магнитов или окружающих их пластмассовых щариков в каждом отдельном элементе так, что одна половина Щариков снабжена темным, а другая половина - светлым цветным покрытием. Для управления служат магниты или соответственно расположенные около шариков электромагниты. Известен индикатор с маркированными стержнями, погруженными в жидкость .1. Эти индикаторы просты по своей конструкции, но их недостаток заключается в том, что из-за большой инерционности индикационных элементов информация появляется через сравнительно долгий промежуток времени. Таким образом, время управления или соответственно программирования превышает даже длительность в несколько сотен мсек. Известны также устройства, в которых информация представляется с помощью имеющих незначительный вес и различные цвета сторон дисков, к которым прикреплены постоянные магниты, полюса которых расположены между возбуждаемыми полосами. Благодаря этому время управления существенно уменьшается, но стабильная индикация, информации затягивается за счет того, что возбуждение электромагнитов должно сохраниться и после поворота дисков до тех пор, пока они не придут в состояние покоя. Из устройств, выполненных с помощью магнитных индикационных элементов, устройства, построенные на индикационных элементах с релаксационными клапанами, могут считаться наиболее современными 2. В такой магнитной системе некоторые релаксационные клапаны имеют форму полукруга и стороны их снабжены различными цветовыми покрытиями. Отдельные релаксационные клапаны имеют часть с постоянными магнитами, у которых магнитная ось перпендикулярна к плоскости клапана. Информация представляется с помощью отдельных релаксационных клапанов, формирующих общее изображение посредством множества подобных элементов. С точки зрения скорости функционирования устройство, выполненное с помощью таких индикационных элементов, означает уже шаг вперед, так как лищь незначительные массы должны приводиться в движение для появления информации. Незначительные массы означают одновременно и короткое время управления. В интересах стабильного положения пластинок электромагниты должны, тем не менее, возбуждаться управляющими импульсами в течение значительно больщего времени, чем это требуется для переброса отдельных релаксационных клапанов. В этих устройствах в случае индикационных элементов с диаметрами 15-20 мм минимальная длительность возбуждения электромагнита при одновременном соблюдении оптимальных уровней тока возбуждения составляет 50- 60 мсек, за счет чего электромеханические индикационные элементы уже могут рассматриваться как быстродействующие. При больщих мозаичных индикационных элементах с диаметрами в 50-,60 мм быстродействие, однако, значительно повыщается. Наиболее близким техническим решением к предложенному является элемент индикации, содержацдий лепесток, выполненный в виде постоянного магнита, перпендикулярно к которому размещен сердечник электромагнита с обмоткой возбуждения 3. Быстродействие этого элемента индикации можно, с точки зрения возбуждения электромагнита, служащего для управления, уже при больщих размерах снизить до 50-60 мсек, так как достаточно возбуждать отдельные пластинки лищь до поворота центра тяжести (при этом стабильную установку и арретирование вследствие размещения центра тяжести обеспечивают уже отдельные релаксационные клапаны). Однако скорость индикации остается намного ниже требуемой скорости применяемых переключающих элементов. Цель изобретения - повышение быстродействия элемента. Индикация должна быть независимой от механической постоянной времени. По возможности необходимо снизить кратчайщее время, определяемое применяемыми переключающими элементами, и создать элемент индикации, работающий с большей скоростью, с помощью которого при использовании механических индикационных элементов, работающих по магнитному принципу, могут быть представлены даже подвижные картины. Потребление энергии необходимо свести до минимума наиболее простыми средствами, и установка, несмотря на свою простоту, должна иметь возможность применения для реализации очень сложных задач, например, индикации или представления подвижных картин, в данном случае как периферийного устройства для электронной вычислительной мащины. Это достигается за счет того, что сердечник электромагнита выполнен из магнитного .материала, коэрцитивная сила которого меньще коэрцитивной силы постоянного магнита лепестка, а остаточная индукция больще остаточной индукции постоянного магнита лепестка. Дополнительными отличиями является то, что лепесток изготовлен из барриевого феррита, а на сердечнике электромагнита установлена индикаторная обмотка. На фиг. 1 изображен пример исполнения элемента индикации; на фиг. 2 схематично даны его магнитные характеристики. Элемент индикации состоит из лепестка 1 постоянного магнита, сердечника 2 электромагнита, управляющего лепестками, представляющими собой магнитные релаксационные клапаны. Лепесток 1, управляемый с помощью магнитной связи с сердечником 2, принимает то или иное стабильное состояние и одновременно при помощи цвета своей боковой поверхности, совместно с базовыми пластинками 3, индуцирует информацию или позволяет ей исчезнуть. На сердечнике установлены обмотка возбуждения 4 и индикаторная обмотка 5. Элемент индикации работает так. Внещнее электронное устройство управления (на чертеже не показано) подключает в зависимости от программирования или соответственно пусковому сигналу из накопителя информации, в зависимости от содержания накопителя поканально положительное или отрицательное напряжение к мультиплексно включенным соответственно столбцам, входам индикационного устройства. Одновременно с пуском информации блок выбора участков воздействует построчно на соответствующие, устанавливаемые с помощью программирования, строки элементов изображения. В задействованных - выбранных - строках элементов индикации электромагниты, управляющие отдельными элементами изображения, возбуждаются в положительном или отрицательном направлении. Во время возбуждения 1 -1,5 сек сердечник 2 намагничивается и управляет в дальнейшем как постоянный магнит релаксационным клапаном 1, находящимся с ним в магнитной связи, который в зависимости от направления возбуждения или соответственно намагничивания поворачивается к наблюдателю светлой или темной поверхностью. Длительность иЕщикации зависит от механической постоянной времени. После импульса, длящегося 1 мсек, начинается управление следующей строкой так, что в результате индикации одной строки еще не закончилась, а уже вводится следующая, и этот процесс протекает так и дальше.