Электромеханическое устройстводля ОТОбРАжЕНия иНфОРМАции Советский патент 1981 года по МПК G09F9/00 

t

Изобретение относится к технике отображения информации и может быть использовано в вычислительных уст роЗствах для отображения выход шх данных, а также в информационных табло для визуального представления данных.

Известны устройства, в которых яоворотный индикаторный элемент вылелнен в виде тела вращения, например цилиндра. Половина цилиндра, ограниченная двумя образующими, окравдена в цвет.панели, а другая половина в , контрастный панели. 11о зтоян ный магнит, помещенный в цилиндр, взаимодействуя с полем электромагнита, заставляет цилиндр вращаться вокруг своей оси. При повороте цилиндра стороной, контрастирующей с фоном панели, виден прямоугольник, который можно представить как отдельный элемент отображаемого знака. В таком индикаторе отображения информация представляется комбинацией сегментов, количество которых ограничено, а сам индикатор выглядит в виде конструктивно законченного набора управляющих электромагнитов и цилиндрических роторов ij .

Недостатки индикаторов - отсутствие возможности создания на них . табло большой информационной емкости из-за ограниченного количества сегментов в индикаторе;- низкая помехозащищенность таких индикаторов из-за малого количества сегментов, составляющих знак (выход из строя одного или более сегментов затрудняет считыoвание информации); невозможность сближения отдельных элементов из-за взаимных наводок и помех.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству

5 является индикатор, содержащий набО1р одиночных индикаторных элементов, укрепленных на панели индикатора. Каждый отдельный элемент состоит из управляющего электромагнита и шари0ка. Количество отдельных элементов определяется инфО15мационной емкостью индикатора. Панель имеет отверстия, число которых определяется числом управляющих электромагнитов. Управ5лякяций электромагнит каждого элемента индикатора укрепляется на U образной рамке , выполненной из маг нитопроводного материала.U -образная рамка является магнитопроводом и 0 одновременно элементом крепления электромагнита и шарика, имеющего ос вращения и стопор, ограничивающий поворот шарика. Одно полушарие шарика окрашено в цвет, соответствующий фону панели, а д зугая часть окра uiena в цвет, резко контрастный фону панели..Границей раздела двух цветов шара является плоскость, проходящая вдоль оси вргидения. Перпендикулярно к оси индикаторного элемента внутри него, расположен постоянный магнит, полюса которого симметричны относительно оси вращения РЗ . Недостатками устройства являются отсутствие возможности расположения отдельных элементов близко друг к другу из-за взаимных наводок и помех поэтому информация на индикаторе отображается точками, далеко обстоя щими друг от дру.га, а не слитными линиями, что делает невозможным создание малогабаритного индикатора; слолсность конструкции из-за наличия элементов крепления каждого одиночного индикаторного элемента к панели устройства -и элементов крепления оси вращения шарика кU-образной рамке, также из-за наличия ограничительных стопоров. Цель изобрётения - снижение взаим ного влияния между отдельными магнитными -цепями соседних индикаторных элементов при сближении их, позволяю щее существенно снизить габариты уст ройства отображения и повысить досто верность Ътобрахсаемой информации, а также упрощение конструкции индикато ра. Поставленная цель достигается тем что в устройство для отображения информации, содержащее панель с отверстиями, в оторых расположены поворотные двухцветные индикаторные элементы, выполненные, например, в виде тела вращения, внутри которых распол жены постоянные магниты, и электромагниты, введены экран из магнитомягкого материала, выполненный в вид пластины с отверстиями и расположенный над электромагнитами, стержни, выполненные из магнитомягкого материала и установленные на экране, маг нитопроводы, один из которых выполнен в виде пластины из магнитомягкого материала и магнитно связан с электромагнитами и с другим магнитопроводом, выполненном в виде стоек и магнитомягкого материала, магнитно связанных с экраном. Проти-воположные от панели торцы сердечников угхравляющих электромагни тов магнитозамкнуты общим магнитопроводом. Общий магнитопровод может быт-ь выполнен, например, в виде плас тины из магнитомягкого материала. Общий магнитопровод контактирует с другим магнитопроводом, выполненным., например, в виде стоек. Расположен этот магнитопровод между общим магни топроводом и пластиной с отверстиями, в промежутках между электромагнитами, параллельно сердечникам электромагнитов так, что другие концы стоек этого магнитопровода контактируют с пластиной с отверстиями. У каждого индикаторного элемента магнитное сопротивление магнитной цепи, состоящей из оси вращения и постоянного магнита индикаторного элемента, общего магнитопровода, сердечника электромагнита, стержней из магнитомягкого материала, пластины с отверстиями, магнитопровода, расположенного между пластиной с отверстиями и общим магнитопроводом, воздушного зазора между торцом сердечника электромагнита и постоянным магнитом индикаторного элемента расположенной по одну сторсну плоскости, проходящей через ось вращения индикаторного элемента и ось симметрии электромагнита, отличается на 10% от магнитного сопротивления цепи, расположенной по другую сторону указанной плоскости. На фиг. 1 приведена конструкция электромеханического устройства отображения; на фиг. 2 - то же, вид со стороны лицевой панели; на фчг. 3 - конструкция индикаторного элемента; на фиг. 4 - схема магнитной цепи одиночного индикаторного элемента. Предлагаемое устройство отображения информации содержит панель 1 и управляющие электромагниты 2. Панель имеет большое число, например тридцать пять (фиг. 2), упорядочено расположенных отверстий и равно числу управляющих электромагнитов 2. Это число может быть любым другим и определяется числом символов, которые надо отобразить на индикаторе. Управляющие электромагниты 2 расположены с одной стороны панели 1 соосно с отверстиями в ней (фиг. 1). В каждом из отверстий панели 1 расположен поворотный двухцветный индикаторный элемент 3. Каждый индикаторный элемент 3 панели 1 выполняется предпочтительно в виде тела вращения, например, в виде шара. Шар закреплен на проходящей через него оси 4 1ФИГ. 3), Границей раздела двух цветов шара является плоскость, проходящая вдоль оси 4. Перпенди1 улярно к оси 4 шара, внутри него, расположен постоянный магнит 5, полюса которого симметричны относительно оси 4 шара. Между панелью 1 -и электромагнитами 2 расположена пластина б (экран), выполненная из магниtoмягкoгo материала и содержащая отверстия, размер которых приблизительно равен размеру отверстий в панели 1. Каждое отверстие в панели 1 осесимметрично окружено четырьмя стержнями 7 иэ магнитомягкого материала, которые расположены перпендикулярно панели 1. Один конец каждого

стержня 7 контактирует с отверстиями пластины б. Противоположные от панели 1 торцы сердечников 8 электромагнитов магнитоэамкнуты общим магнитопроводом 9, выполненным из магнитомягкого материала в виде пластины (фиг. 1), Общий магнитопронод 9 контактирует с другим магнитопроводом 10, который также выполнен из магнитомягкого материала, имеет форму

стоек и расположен между общим магнитопроводом 9 и пластиной б с отверстиями в промежутках между электромагнитами 2 параллельно сердечникам 8 электромагнитов 2 так, что другие концы стоек контактируют с пластиной б с отверстиями. У ка лдого индикаторного элемента 3 магнитное сопротивление магнитной цепи, состоящей из оси 4 и постоянного магнита 5 индикаторного элемента 3, общего магнитопровода 9, сердечника 8 электромагнита 2, стержней 7 из магнитомягкого материала, пластины6. с отверстиями, магнитопровода 10, расположенного мелсду пластиной б с отверстиями и общим магнитопроводом 9, воздушного зазора между торцом сердечника 8 электромагнита 2 и постоянным магнитом 5 индикаторного элемента 3 и расположенной по одну сторону плоскости г проходящей через ось вращения 4 индикаторного элемента 3 и ось симметрии электромагнита 2, отличается по крайней мере на 10% от магнитного сопротивления цепи, расположенной .по другую сторону указанной плоскосии.

Электромагниты 2 устанавливаются на общем магнитопроводе 9, на котором помещается также другой магнитопровод 10 так, что управляющие электромагниты 2 находятся как бы в ячейках между стойками или пластинами магнитопровода 10. Высота магнитопровода 10 равна высоте управляющих электромагнитов 2. Таким образом, / магнитопровод 10, выполненный в виде стоек, является связующим элементом крепления общего, магнитопровода 9 и пластины б с отверстиями.

Управляющие электромагниты 2 предназначены для создания магнитного поля , под действием котЪрого поворачиваются постоянные магниты 5 индикаторных элементов 3.

Поскольку предлагаемое устройство состоит из набора отдельных индикаторных элементов, шаров (фиг.1 и 2), работа которых идентична, рассмотрим работу только одного из тридцатипяти индикаторных элементов знакоместа .

В исходном состоянии по обмотке электромагнита 2 не протекает электрический ток. Предположим, что при этом к верхнему концу сердечника 8 электромагнита 2 притянут южный полюс постоянного магнита 5 индикаторного элемента 3 (фиг. 4). Основная часть

магнитного потока постоянного магнита 5 замыкается через магнитопронодные стержни 7, а не через постоянные магниты 5 соседних индикаторных элементов 3. Этим устраняется взаимное влияние на соседние постоянные Mai- ниты 5 индикаторных элементов 3. При прохождении через обмотку электромагнита 2 электрического тока, направление которого приводит к во.зникновению северного полюса, на

o верхнем конце электромагнита 2 возникает северный полюс. По магнитной цепи, состоящей из пластины б, магнитопровода 10, общего магнитопровода 9, сердечника 8 электромагнита 2,5оси 4 индикаторного элемента 3, стержней 7, воздушного зазора между полюсом электромагнита 2 и постоянным магнитом 5 течет магнитный поток. Этот магнитный поток совпадает по

0 направлению с магнитным потоком постоянного магнита 5 индикаторного элемента 3, поэтому положение постоянного магнита 5 и самого индикаторного элемента 3 не изменяется.

При прохождении через обмотку

5 электромагнита 2 импульса электрического тока обратной полярности на верхнем конце электромагнита 2 возникает южный полюс. По магнитной цепи, состоящей из пластины б, магнитопро0вода 10, общего магнитопровода 9, сердечника электромагнита 2, оси 4 постоянного магнита 5 индикаторного элемента 3, стержней 7 течет магнитный поток, не совпадающий по направ5лению с направлением магнитного потока постоянного магнита 5 индикатор- . ного элемента 3, и последний, стремясь увеличить общее потокосцепление магнитной системы, повернется вокруг

0 оси 4. Начальный момент вращения индикаторного элемента 3 вызывает несимметричный магнитный поток относительно оси индикаторного элемента 3 вблизи свободного полюса электромагнита 2. Этот несимметричный маг5нитный поток является следствием .различия магнитного сопротивления магнитной цепи, расположенной по одну сторону плоскости, проходящей через ось вращения индикаторного эле&мента 3 и ось симметрии электромагнита, от сопротивления магнитной цепи, расположенной по другую сторону указанной плоскости. В данном примере неравенство магнитных сопротивлений

5 магнитных цепей, расположенных по разные стороны плоскости, проходящей . через ось 4 индикаторного элемента 3, достигается за счет -смещения центра отверстия в пластине б относительно осевой линии электромагнита 2 и рав0но 10%.

Указательный шарик в результате вращения постоянного магнита 5 поворачивается на угол 180°,т.е. позора-, чиваетсй полушарием, окрашенным в

5 иной цвет, чем до поворота. При записи информации на электромеханическое устройство отображения информа цин управляющие сигналы поступают на все обмотки электромагнитов 2 устройства, в зависимости от конфигурации отображаемого знака часть ин дикаторных элементов 3 поворачива,ется, а часть остается в прежнем состоянии . При этом наблюдатель видит отображаемый знак, состоящий из набо ра точек. Применение предлагаемого техничес кого решения позволяет снизить вэа.имное влияние между отдельными магнитными цепями соседних индикаторных элементов при сблих ении их, снизить габариты устройства отображения, упростить конструкцию устройства, повысить достоверность отображаемой информации. Формула изобретения Электромеханическое устройство д отображения информации, содержащее панель с отверстиями, в которых рас

б-Б

о

о о о о о

о о

fff

/

Фиг. положены поворотные двухцветные индикаторные элементы, выполненные, например, в виде тела вращения, внутри которых расположены постоянные магниты, и электромагниты, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены экран из магнитомягкого материала, выполненный в виде пластины с отверстиями и расположенный над электро- магнитами, стержни, выполненные из магнитомягкого материала и установленные на экране, магнитопроводы, один из которых выполнен в виде пластины из магнитомягкого материала и магнитно связан с электромагнитами и с другим магнитопроводом, выполненным в виде стоек их магнитомягкого материала , магнитно связанных с свкраном. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3469258, кл. 340-373, опублик. 1969. 2.Патент США № 3025512, кл. 340-373, опублик 1962 (прототип) .

,/

Фиг.З

Фиг. 4