Электромеханическое устройстводля отображения информации

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 221 275 (21) 2301876/18-24 51, (з С 09 Г 9/00 с присоединением заявки Ио Государственный комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЛЕНИЯИНФОРМАЦИИ Изобретение относится к техникеотображения информации и может бытьиспользовано в вычислительных устрсфствах для отображения вьиодныкданных, а также в информационныхтабло для визуального представленняданных. Известны устройства, в которых поворотный индикаторный элемент ввхтел" нен в виде тела вращения, например цилиндра. Половина цилиндра, ограииченная двумя образующими., окрашена 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, ковтрастирующдй 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 нихтабло большой информационной емкостииз-за ограниченного количества сег"ментов в индикаторе; низкая помехоза"щищенность таких индикаторов иэ-замалого количества сегментов, составляющих знак (выход из строя одного 1 О или более сегментов затрудняет считывание инФормации); невозможностьсближения отдельных элементов из-завзаимных наводок и помех.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому устройствуявляется индикатор, содержащий набоодиночных индикаторных элементов,укрепленных на панели индикатора,Каждый отдельный элемент состоит изуправляющего электромагнита и шари" 2 О ка. Количество отдельных элементовопределяется инФормационной емкостьюиндикатора. Панель имеет отверстия,число которых определяется числомуправляющих электромагнитов. Управляющий электромагнит каждого элемента индикатора укрепляется на Цобразной рамкевыполненной иэ магнитопроводного матерйала. О -образнаярамка является магнитопроводом и ЗО одновременно элементом крепленияэлектромагнита и шарика, имеющего ось вращения и стопор, ограничивающий поворот шарика, Одно полушарие ша-. ркка окрашено в цвет соответствующий фону панели, а другая часть окрашена в цвет, резко контрастный Фону панели. Границей раздела двух цветов шара является плоскость, проходящая вдоль оси вращения. Перпендикулярно к оси индикаторного элемента, внутри него, расположен постоянный магнит, полюса которого симметричны относительно оси вращения (21 .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 линиягл, 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 0-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 отвер" стиями, в которых расположены поворотные двухцветные индикаторные элементы, выполненные, например, в виде тела вращения, внутри которых располо вены постоянные магниты, и электро" магниты, 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 магнитомяг" кого 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 глагнитопроводом, выполненным., например, в виде стоек, Расположен этот магнитопровод глежду общим магнитопроводом и пластиной с отверстиями,в промежутках между электромагнитами,параллельно сердечникам электромагнитов так, что другие концы стбекэтого магнитопровода контактируют спластиной с отверстиями. У каждогоиндикаторного элемента магнитное сопротивление магнитной цепи, состоящей из оси вращения и постоянного магнита индикаторного элемента, общего. го магнитопровода, сердечника электромагнита, стержней из магнитомягкогоматериала, пластины с отверстиями,магнитопровода, расположенного междупластиной с отверстиями и общим магнитопроводом, воздушного зазора меж ду торцом сердечника электромагнитаи постоянным магнитом индикаторногоэлемента расположенной по одну сторону плоскости, проходящей через осьвращения индикаторного элемента и 20 ось симметрии электромагнита, отличается на 10 от магнитного сопротив"ления цепи, расположенной по другуюсторону указанной плоскости.На Фиг. 1 приведена конструкция 25 электромеханического устройства отображения; на Фиг. 2 - то же, вид состороны лицевой панели; на флг. 3 -конструкция индикаторного элемента;на Фиг. 4 - схема магнитной цепи оди- ЗО ночного индикаторного элемента.Предлагаемое устройство отображе. ния информации содержит панель 1 иуправляющие электромагниты 2. Панель1 имеет большое число, например тридЗ 5 цать пять (фиг. 2), упорядочено рас"положенных отверстий и равно числууправляющих электромагнитов 2. Эточисло может быть любым другим и определяется числом символов, которыенадо 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 инди каторный элемент 3. Каждый индикаторный элемент 3 панели 1 выполняется предпочтительно в виде телавращения, например, в виде шара,Шар закреплен на проходящей через Я него оси 4 (фиг. 3), Границей раздела двух цветов шара является плоскость, проходящая вдоль оси 4. Перпенди 1 улярно к оси 4 шара, внутринего, расположен постоянный магнит 5, у полюса которого симметричны относи"тельно оси 4 шара, Между панелью 1 иэлектромагнитами 2 расположена пластина б (экран), выполненная из магнитомягкого материала и содержащаяотверстия, размер которых приблизи тельно равен размеру отверстий в панели 1. Каждое отверстие в панели 1осесимметрично окружено четырьмястержнями 7 из магнитомягкого материала, которые расположены перпенди кулярно панели 1. Один конец каждого798958 стоек и расположен между общим маг- рнитопроводом 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 каждогоиндикаторного элемента 3 магнитноесопротивление магнитной цепи, состоящей из оси 4 и постоянного магнита 5индикаторного элемента 3, общего магнитопровода 9, сердечника 8 электро Омагнита 2, стержней 7 нз магнитомягкого материала, пластины б. с отверстиями, магнитопровода 10, расположенногомежду пластиной 6 с отверстиями и общим магнитопроводом 9, воздушного Язазора между торцом сердечника 8электромагнита 2 и постоянным магии"том 5 индикаторного элемента 3 и расположенной ло одну сторону плоскости,проходящей через ось вращения 4 инди- ЗОкаторкого элемента 3 и ось симметрииэлектромагнита 2, отличается по крайней мере на 10 от магнитного сопротивления цепи, расположенной .по дру"гую сторону укаэанной плоскости. 35Электромагниты 2 устанавливаютсяна общем магнитопроводе 9, на котором помещается также другой магнитопровод 10 так, что управляющие электромагниты 2 находятся как бы в ячейках между стойками или пластинами 4 Омагнитопровода 10. Высота магнитопровода 10 равна высоте управляющихэлектромагнитов 2. Таким образом,магкитопровод 10, выполненный в видестоек, является связующим элементомкрепления общего.магнитопровода 9и пластины 6 с отверстиями,Управляющие электромагниты 2 пред"назначены для создания магнитного по"ля, под действием которого поворачиваются постоянные магниты 5 индикаторных элементов 3Поскольку предлагаемое устройствосостоит из набора отдельных индикаторных элементов, шаров (фиг.1 и 2),работа которых идентична, рассмотримработу только одного из тридцатипяти индикаторных элементов знако"места,В исходном состоянии по обмоткеэлектромагнита 2 не протекает элект Орический ток. Предположим, что приэтом к верхнему концу сердечника 8электромагнита 2 притянут южный полюспостоянного магнита 5 индикаторногоэлемента 3 (Фиг. 4). Основная часть 45 указанной плоскости. В данном примеренеравенство магнитных сопротивлений магнитных цепей, расположенных по разные стороны плоскости, проходящей . через ось 4 индикаторного элемента 3, достигается за счет смещекия центра отверстия в пластине б относительно осевой линии электромагнита 2 и равно 10.Указательный шарик в результате вращения постоянного магнита 5 поворачивается на угол 180 о,т.е. поворачивается полушарием, окрашенным в стержня 7 контактирует с отверстиями пластины б, Противоположные от панели 1 торцы сердечников 8 электромагнитов магкитозамкнуты общим магнитопроводом 9, выполненным из магнито" мягкого материала в виде пластины фиг. 1), Общий магнитопровод 9 кон 1 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 во-. зникновению северного полюса, наверхнем конце электромагнита 2 возкикает северный полюс. По магнитнойцепи, состоящей из пластины б, магнитопровода 10, общего магнитопровода 9, сердечника 8 электромагнита 2,оси 4 индикаторного элемента 3,стержней 7, воздушного зазора междуполюсом 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 наверхнем конце электромагнита 2 возникает южный полюс. По магнитной цепи,состоящей из пластины б, магнитопровода 10, общего магкитопровода 9,сердечника электромагнита 2, оси 4постоянного магнита 5 индикаторногоэлемента 3, стержней 7 течет магнитный поток, не совпадающий по направлению с направлением магнитного пото" ка постоянного магнита 5 индикаторного элемента 3, и последний, стремясь увеличить общее потокосцепление магнитной системы, повернется вокруг оси 4. Йачалькый момент вращения ик"дикаторного элемента 3 вызывает несимметричный магнитный поток относительно оси индикаторного элемента 3вблизи свободного полюса электромагнита 2. Этот несимметричный магнитный ноток является следствиемразличия магнитного сопротивлениямагнитной цеди, расположенной поодну сторону плоскости, проходящей через ось вращения индикаторного элемента 3 и ось симметрии электромагнита, от сопротивления магнитной цепи, расположенной по другую сторонуИной цвет, чем до поворота. При записи информации на электромеханическое устройство отображения информации управляющие сигналы поступаютна нсе обмотки злектромагнитон 2устройства. В зависимости от конфигурации отображаемого знака часть индикаторных элементов 3 поворачива,ется, а часть остается в прежнем состоянии. При этом наблюдатель видитотображаемый знак, состоящий из набора точек,Применение предлагаемого технического решения позволяет снизить вза,имное влияние между отдельными магнитными цепями соседних индикаторныхэлементон при сближении их, снизитьгабариты устройстна отображения,упростить конструкцию устройства,повысить достоверность отображаемойинформации.Формула изобретенияЭлектромеханическое устройство дляотображения информации, содержащеепанель с отверстиями, н которых расположены повороые двухцветные индикаторные элементы, выполненные, например, в виде тела вращения, внутрикоторых расположены постоянные магниты, и электромагниты, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышениянадежности устройства, в него введены экран из магнитомягкого материала,выполненный в виде пластины с отверстиями и расположенный над электромагнитами, стержни, выполненные из О магнитомягкого материала и установленные на экране, магнитопроводы,один иэ которых выполнен в видепластины из магнитомягкого материалаи магнитно связан с электромагнитами 15 и с другим магнитопроводом, выполненным в виде стоек их магнитомягкого материала , магнитно связанныхс сэкраном. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СШЛ Р 3469258,кл. 340-373, опублик. 1969.2. Патент США Р 3025512,кл. 340-373, опублик 1962 (прототип).798958 Фиг. Фиг,Составитель Е. ОлейниченкоРедактор В. Лазаренко Техред М.Голинка Коррект Бил 4 Тираж 495ВНИИПИ ГосУдарственнопо делам изобретен 13035, Иосква, й, Ра каз 100 Подписное о комитета СССР и и открытий ушская наб д.