Электромеханическое устройстводля отображения информации

Электромеханическое устройстводля отображения информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

" 1 д

С А И

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 798958

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 221275 (21) 2301876/18-24

151, <„э

С 09 F 9/00 с присоединением заявки Ио

Государствениый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет (53) УДК 681.327..11(088.8) Опубликовано 23,0181, Бюллетень ЙЯ 3

Дата опубликования описания 2301,81 (72) Авторы изобретения

Ю. И. Гусев, Н. A. Полянский, В. Н. Ревенко и Л. К. Степанов (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЛ(ЕНИЯ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к технике отображения информации и может быть использовано в вычислительных уст ро3ствах для отображения выходным данных, а также в информационных табло для визуального представленкя данных.

Известны устройства, в которых поворотный индикаторный элемент вЬхтелнен в виде тела вращения, например цилиндра. Половина цилиндра, ограииченная двумя образующими., окрацжиа в цвет панели, а другая половина— в цвет, контрастный панели. Постоянный магнит, помещенный в цилиндр, взаимодействуя с полем электромагнита, заставляет цилиндр вращаться вокруг своей оси. При повороте цилиндра стороной, коятрастирующдй 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 Я .

Недостатки индикаторов — отсутствие возможности создания на них табло большой информационной емкости из-за ограниченного количества сегментов в индикаторе;. низкая помехозащищенность таких индикаторов иэ-за малого количества сегментов, составляющих знак (выход из строя одного

1О или более сегментов затрудняет считывание информации) ; невозможность сближения отдельных элементов из-за взаимных наводок и помех.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является индикатор, содержащий набор одиночных индикаторных элементов, укрепленных на панели индикатора.

Каждый отдельный элемент состоит из управляющего электромагнита и шари"

2О ка. Количество отдельных элементов определяется информационной емкостью индикатора. Панель имеет отверстия, число которых определяется числом управляющих электромагнитов. Управляющий электромагнит каждого элемента индикатора укрепляется на Цобразной рамке выполненной иэ маг» нитопроводного матерйала. U -образная рамка является магнитопроводом и одновременно элементом крепления

798958 электромагнита и шарика, имеющего ось вращения и стопор, ограничивающий поворот шарика. Одно полушарие шаркка окрашено в цвет„ соответствующий фону панели, а другая часть окрашена в цвет, резко контрастный фону панели..Границей раздела двух цве тов шара является плоскость, проходящая вдоль оси вращения. Перпендикулярно к оси индикаторного элемента, внутри него, расположен постоянный магнит, полюса которого симметричны относительно оси вращения (2) .

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 отстоящими друг от друга, а не слитными линиямк, что делает невозможным создание малогабаритного индикатора; сложность конструкции из-за наличия элементов крепления каждого одиночного индикаторного элемента к панели устройства .и элементов крепления оси вращения шарика к U-образной рамке, а также из-за наличия ограничительных стопоров.

Цель изобретения — снижение взаимного влияния между отдельными магнитными цепями соседних индикаторных элементов при сближении их, позвОляющее существенно снизить габариты устройства отображения и повысить достоверность отображаемой информации, а также упрощение конструкции индикатора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для отображения информации содержащее панель с отверстиями, в которых расположены поворотные двухцветные индикаторные элементы, выполненные, например, в виде тела вращения, внутри которых располо жены постоянные магниты, и электромагниты, введены экран иэ магнитомягкого материала, выполненный в виде пластины с отверстиями и расположенный над электромагнитами, 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 из магнитомягкого материала, магнитно связанных с экраном.

Противоположные от панели торцы сердечников управляющих электромагнитов магнитозамкнуты общим магнитопроводом. Общий магнитопровод может быть выполнен, например, в виде пластины из магнитомягкого материала.

Общий магнитопровод контактирует с другим магнитопроводом, выполненным., например, в виде стоек. Расположен этот магнитопровод между общим магнитопроводом и пластиной с отверстиями, в промежутках между электромагнитами, параллельно сердечникам электромагнитов так, что другие концы стбек 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 0 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 сторону плоскости, проходящей через ось вращения индикаторного элемента и

2() ось симметрии электромагнита, отличается на 10% от магнитного сопротивления цепи, расположенной по другую сторону указанной плоскости.

На фиг. 1 приведена конструкция

25 электромеханического устройства отображения; на фиг. 2 — то же, вид со стороны лицевой панели; на фт. 3— конструкция индикаторного элемента; на фиг. 4 — схема магнитной цепи одиЗ0 ночного индикаторного элемента.

Предлагаемое устройство отображе. ния информации содержит панель 1 и управляющие электромагниты 2. Панель 1 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 инди45 каторный элемент 3. Каждый индикаторный элемент 3 панели 1 выполняется предпочтительно в виде тела вращения, например, в виде шара.

Шар закреплен на проходящей через

$0 него оси 4 (фиг. 3). Границей раздела двух цветов шара является плоскость, проходящая вдоль оси 4. Перпенди>(улярно к оси 4 шара, внутри него, расположен постоянный магнит 5, у полюса которого симметричны относиl тельно оси 4 шара. Между панелью 1 и электромагнитами 2 расположена пластина б (экран), выполненная из магнитомягкого материала и содержащая отверстия, размер которых приблизи40 тельно равен размеру отверстий в нанели 1. Каждое отверстие в панели 1 осесимметрично окружено четырьмя стержнями 7 из магнитомягкого материала, которые расположены перпенди65 кулярно панели 1. Один конец каждого

798958 стоек и расположен между общим маг- () нитопроводом 9 и пластиной б с отверстиями в промежутках между электромагнитами 2 параллельно сердечникам 8 электромагнитов 2 так, что другие концы стоек контактируют с пластиной 6 с отверстиями. У каждого 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 нз магнитомягкого материала, пластины б. с отверстиями, магнитопровода 10, расположенного между пластиной 6 с отверстиями и общим магнитопроводом 9, воздушного Q$ зазора между торцом сердечника 8 электромагнита 2 и постоянным магнитом 5 индикаторного элемента 3 и расположенной ло одну сторону плоскости, проходящей через ось вращения 4 инди- ЗО каторного элемента 3 и ось симметрии электромагнита 2, отличается по крайней мере на 10% от магнитного сопротивления цепи, расположенной .по дру" гую сторону укаэанной плоскости. 35

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 6 с отверстиями, Управляющие электромагниты 2 предназначены для создания магнитного поля, под действием которого 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 тридцати пяти индикаторных элементов знако" места.

В исходном состоянии по обмотке электромагнита 2 не протекает элект- 4О рический 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 Я указанной плоскости. В данком примере неравенство магнитных сопротивлений 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 равно 10%. Указательный шарик в результате вращения постоянного магнита 5 поворачивается на угол 180о,т.е. поворачивается полушарием, окрашенным в стержня 7 контактирует с отверстиями пластины б. Противоположные от панели

1 торцы сердечников 8 электромагнитов магнитозамкнуты общим магнитопроводом 9, выполненным из магнитомягкого материала в виде пластины (фиг. 1), Общий магнитопровод 9 кон тактирует с другим магнитопроводом

10, который также выполнен из магнитомягкого материала, имеет форму 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 магниты 5 индикаторных элементов 3.

При прохождении через обмотку электромагнита 2 электрического тока, направление которого приводит к eo-. зникновению северного полюса, на верхнем конце электромагнита 2 возникает северный полюс. По магнитной цепи, состоящей из пластины б, магнитопровода 10, общего магнитопровода 9, сердечника 8 электромагнита 2, оси 4 индикаторного элемента 3, стержней 7, воздушного зазора между полюсом электромагнита 2 и постоянным магнитом 5 течет магнитный поток.

Этот магнитный поток совпадает по 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 электромагнита 2 импульса электрического тока обратной полярности на верхнем конце электромагнита 2 возникает южный полюс. По магнитной цепи, состоящей из пластины б, магнитопровода 10, общего магнитопровода 9, сердечника электромагнита 2, оси 4 постоянного магнита 5 индикаторного элемента 3, стержней 7 течет магнитный поток, не совпадающий по направлению с направлением магнитного потока постоянного магнита 5 индикаторного элемента 3, и последний, стремясь увеличить общее потокосцепление магнитной системы, повернется вокруг осН 4. Йачальный момент вращения индикаторного элемента 3 вызывает несимметричный магнитный поток относительно оси индикаторного элемента 3 вблизи свободного полюса электромагнита 2. Этот несимметричный магнитный ноток является следствием различия магнитного сопротивления магнитной цепи, расположенной по одну сторону плоскости, проходящей через ось вращения индикаторного элемента 3 и ось симметрии электромагнита, от сопротивления магнитной цепи, расположенной по другую сторону

798958 иной цвет, чем до поворота. При записи информации на электромеханическое устройство отображения информации управляющие сигналы поступают на все обмотки электромагнитов 2 устройства. В зависимости от конфигурации отображаемого знака часть индикаторных элементов 3 поворачива,ется, а часть остается в прежнем состоянии. При этом наблюдатель видит отображаемый знак, состоящий из набора точек.

Применение предлагаемого технического решения позволяет снизить вза.имное влияние между отдельными магнитными цепями соседних индикаторных элементов при сближении их, снизить габариты устройства отображения, упростить конструкцию устройства, повысить достоверность отображаемой информации.

Формула изобретения

Электромеханическое устройство для отображения информации, содержащее панель с отверстиями, в которых расположены поворотные двухцветные индикаторные элементы, выполненные, например, в виде тела вращения, внутри которых расположены постоянные магниты, и электромагниты, о т л и ч а ющ 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 иэ которых выполнен в виде пластины из магнитомягкого материала и магнитно связан с электромагнитами

15 и с другим магнитопроводом, выполненным в виде стоек их магнитомягкого материала, магнитно связанных с сэкраном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CDIA 9 3469258, кл. 340-373, опублик. 1969.

2. Патент США Р 3025512, кл. 340-373, опублик 1962 (прототип).

798958

Составитель E. Олейниченко

Редактор B. Лазаренко Техред М.Голинка Корректор О. Билак

Заказ 10072/74 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, й-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4