Устройство для ввода информации

Д ан СООЗ СОВГТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 023 51) 5 (3 ЕЮ 4 ЬЙ КОМИТЕТЕНИЯМ и ОТКРЫТИ ГОСУДАРСТПО ИЗОБРПРИ ГКНТ ЗС А 1 И Б А ельдля ыть грао о н ния ввоию. ием АВТОРС ОВАЛУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 4616496/24 (22) 05.11.88 (46) 15.01,92. Бюл. М 2 (71) Винницкий политехнический институт (72) В,Алаврилов, В.П.Онищук, Т.Е.Дацюк и Н.Т. Карпенко (53) 681.327/(088.8) (56) Томашевский Д.И. и др, Графические с сдст"3 автомат"зац.".и проегтиооган/1 я РЭА. - М.: Советское радио, 1980, с.65.Авторское свидетельство СССР Ь 370602, кл. 6 06 Р 3/02, 1970.Авторское свидетельство СССР М 13615 З 5, кл, О 05 Р 3/02 З 198 Б ,/2 705816 А 1 Щрр,ОМсг г" Т, "ф.1,т Р 1/- l4 иаистш.ш.,.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОР .,И И 57) Изобретение относится к вычислит ной технике, в частности к устройс вам ввода информации в ЭВУ, и может б испо,эовано для ввода координатной, фической, текстовой информации, а та может найти применение в системах а мати:.и и телемеханики для дистанционн уп",авления обьектами. Целью изобрете является расширение области примене устройства зэ счет увеличения объема димой информации и увеличения чувс тельности к управляющему воздейств Поставленная цель достигается введен1705816 10 15 20 30 40 4 Г цилинд;,и ских держателей о оидс подвижных 4 и неподвижных 5 штиф)ов, о.)полне. н)лсм рь)-,п: 1;праолсил о од 1 стер ня круглого сечен я, а корпуса 3 - цилиндрическим, закреплением стержня в коопусе 3 гибкой мембраной 2, особым рзсположениИзобретение относится к оычислитепьной технике, о частности к устройствам ручного ввода информац)ли в вычислительныесистем,), и может быть использовано дляввода координатной, графичесхой и текстовой информации,Изоестн., устройство для ввода информации, содержащее рукоятку деухкоординатного перекл)очателя шарового типа,преобразующего телесный угол поворотарукоятки во вращательное движение перпендикулярно установленному подоесу,шторки с диафрагменными отверстиями,систему состадиодое и источников света.К недостаткам устройства следует отнести наличие сложного механического узла,сблада)ощего инерционностью, люфта.)и,что влияет на точнссгь и скорсс 1 ь вводаинформации. Кроме гого, вводимая информация описывается только двумя координатами.Известно устройство для ессда инфоомации, содержащее сте)эжень подпрухиненно)о рычага упрэопения с доумягруппами контактов, связанных с рычагомуправления и его шарниром.Недостатками этого усгройстоа являются ни" хая скорость ввода информации, связанная со свободыми ходам)л рычагаупраоления, ограниченный объем вводимойинф рмации, обусловленный ограниченны л количеством электричсклх контактов.Контакты сбладаюг низкими эксплуатационны;и характеристиками.Наибг е близ им к предлагаемому потехнической сущности и до:тигаемому результату яог);,е; "я устройство для ввода информации, содержащее корпус, рычагуправ ения, выполненный е виде защемленной е корпусе балки с четырьмя взаимноперпендикулярными жертвенными ребрами, на которых расположены проволочныетензорззистс зы, вхл ачснные ьо взаимнопрстивопсло,кнь;е плечи доух мосгсо постоянно) с тока, на ли ,евой стссэне ксрпу",эзарспленэ шк,:лэ с информационнымис). гоы ами.К недостатками этого известного устройствд с сдует о 1 сс и ограниченное хсем дерхателсй на одинаковом расстоянии ог мел браны 2 о дгух плоскостях, а тахже свобой намогхс)л нрооолсчных тензорезистсров 6 и их включением в мосты постоянного тоха. 4 ил., 1 табл. личестоо оводимой информации, сбуслоеленное тем, что устройства рабо гает в одной плоско ти перпендикулярной оси рычага управления), жесткость рычага управления неравномерна в различных направлениях нажатия, что вызывает нерзенсмерность выходного злектричес)ого сигнала при одинаковом усилии наяатия на ручх; управления в различных направлениях, чго приводлт к низкой чувствительности и усилению нажатия, Кроме того. для получения максимально возможного выходного сигнала (ограничснйсго упругсй деформацией тензорсзистороо) требуется относительно большое усилле для преодол.ния жесткости рь)чага и его ребер.1 ель изобретения - рэсирение пбла сти применения устрс,)сса зд счет увеличения объема вводимой информации и увеличения чувствительности к управляющему воздействие.Г)оставленная цель достигается введением ципиндрическлх держа елей в устрсйст:о для о.ода информации, содержавшее корпус, нэ лицевой стороне которогс закреплена шкала с инфсрмац;снными символами, рычаг управления и тсиэодатч) ки на проволочных тензсрсзисторах, выполнением рычага управления в ниде стержня круглого сечения, а корпуса - ци:)индрическим, закреплением стержня в корпусе гибкой мембрана, особы.л рзспс.)сжением ц)ллиндрических дергэтелей на оинаковом расстоянии от гибхой м.мбраны в двух плоскостях, а также особой намот).ой проволочных тензореэисторов и их екл)очением в мосты настоян алого тока.На фиг.1 представ.)она кснсгрукция устройстоа; на фиг,2 - разрез Л-А нз фиг,1; на фигЗ - разрез 5 -6)я фиг.1; на фиг.4-схема ес оченил тенэсрззлсторсв в мосты постоя) ного тоха.Устссиство (фиг.1) ссдср.хит подоих- ны)л рычаг 1 управления о виде стер:, ня круглого ссчс)гия, котовыпосредс госм гибкой мембраны 1 ссадинен с корпусом 3, о ы Г)сан. -:) ) м ц):линдр 1)вским. Чд рь)аге 1 на сдинэхсосм р: сстсян е 1 с двух сторон в (Р;с плссхссгях От мои,бран)4 2 укреплсы0 подвиными втифтами 4 и 5 изменяется,происходит дополнительное растяжениеили сжатие (в пределах упругих деформаций) намотанных с предварительным натягом проволочных тензорезисторов 6,5 причем тензор,зисторы 87-Р 9 (фиг,З) сжимаются, а тензорезфлсторы 810-812 растягиваются, Так как тензорезисторь Р 7-89сжимаются, то их сопротивление уменьшается (фЛ - меньше, см, таблицу), а тен,"орезис- оры 810 - 812 растягиваютсяувеличивают свое сопротивлс"ие (Б - оольше). Тензорезисторы 811, 812 и Г 17, 88 включены соответственно в противополож;ыеплечи лоста "Х". Увеличение сопротивления5 тензорезисторов 811, 812 и уменьшение 87,88 приводит к появлению на выходе (верхнел по схеме, с:. фиг.4 а) моста постоянноготока сигнала положительной полярности(в таблице). Тензорезисторы 81 -ВЗ и 84 О 86 находятся в плоскости мини льного перемещения и сопротивление в них неизменяется ("0" в таблице), зтл тензорезистооь включень соответствующим образомв плечи моста "У" фиг,4 б), га выходе лоста15 "У" вь ходной сигнал такж; будет равен нулю,Гензорезисторы 83, Б 4, 89, 810, включеннь е в мост "2" фиг.4 в), при зто, работают следующи.л образом: 89 сжимается и20 уменьшает свое сопротивление (М), 810растягивается и увеличивает свое сопротивление (Б), а КЗ и 84 находятся вне плоскостиде 1 армации и сопротивление не изменяют(0). Тензорезисторы 89 л 810(котор е изме 25 няют сзое сопротивление) включены в противоположные плечи моста "2", изменяютсеое сопротивление одчовременно и наодинаковую величину, компенсир другдруга; КЗ и 84 остаются постоянными, В,ЗО результате баланс моста "2" не нарушается,сигнал на выходе госта равен нулю.Таким образом. при нажатии ча рычаг 1в сторону символа +Х на выхода: трех мостов появляются выходные сигналы: поло 35 ительной полярности только на выходемоста "Х" и отсутствие сигналов на мостах"У" и "2", что однозначно соответст ует направлению нажатия.Аналогично работает устройство пои40 нажатии в произвольном направлении впределах 360 . При нажатиях в направлениях,отли ны:; от осей Х и У,например в сторону сшшолоа +К, лМ. -К, -М (фиг,2), будутрабс тать мосы "Х" и "У", По таблице можно45 про;,.;едить работу устройства в этих напра;енилх нзжз.ия,Рассмотрим работу устройства при вертикаяьном нажат и (по оси 2) усилием Р,При этом гензорезисторы 8(-Г(13 растягипо два цилиндрических держателя в д;(е 5подвижных штифтов 4. На корпусе устройства, на тол же расстоянии от мембрань 2укреплены по два цилиндрических лес чателя в виде неп. движных штифтов 5. М:ждуподвижнь ли 4 и неподвижными 5 штифтами вдо;.ь рычага 1 намотаны по трипроволочных тензодатчика в виде тензорезисторов б (на фиг.2-4 тензорезисзоры 6обозначены 81-812), Тензорезисторь вкиочены в плечи тоех мостов постоянного то:;а.На лицевой стороне корпуса закрепленашкапа 7 с информационными символамл.Штифты 4, расположен ньиве с одной стороны от мембраны 2, находятся под углотл90 по отношению к подвижным штифтам 4с другой стороны, что позволяет расположить с противоположных сторон от мембра.ны 2, напротив подвижных 4 неподвижны.штифты 5, Подвижные 4 и неподвижные 5штифты, расположенные с одной ст. роньоот мембраны 2, находятся под углом 90один к другому по той же причине, Гаклмобразом, с каждой стороны от мембраны 2подвижные 4 и неподвижные 5 штифты расположены ортогонально, что соответствуетрасположониго осей координат Х и У Гфиг.2,3).Устройство работает следующлм образом.В исходном состоянии усилие к рычагу1 не приложено, все проволочные тензореэисторы 6 (81-812, фиг.2) намотаны с одинаковым натягом и имеют одинаковое. электрическое сопротивление (далее - .опротивление), При зто мосты постоянноготока сбалансированы, выходные напряжения на их выходах отсутствуют (выходнойСИГНаЛ РаВЕН НУЛЮ Овык Х = О, Овых.У = О,Овых. - О)Рассмотрим работу устройства на примере ввода координатной информации приперемещении рычага 1 в пределах 360 (внаправлениях Х,-Х; У,-У;-М, М;-К, К, фиг.2),при нажатии на рычаг 1 только в вертикальном направлении, а также при одновременном нажатии на рычаг 1 в вертикальномнаправлении и перемещении рычаа 1 в укаэанных направлениях в горизонтальнойплоскости.Работа устройства поясняется таблицей,При перемещении рычага 1 в горизонтальной плоскости (перпендикулярно осирычага.1 управления) в направлении огределенпого символа, например+Х, происходит перемещение яер;него конца ры г:га;управления в стороп нажатия, а нижнегоего конца - ь п ротлополох ную. Так к ", приэтом расстояние между подвижными и г;. 170 Ыаваются все на одну длину и увеличивают свое сс протиалсние на одчу вели ну, а тензорезисторы Я 1.-86 с;,",кмаются и уменьшают сопротивление также на одну величину. Тензорезисторы В 7, Я 0, В 11, Я 12, включенные в мост "Х", одновременно уоеличиваот сопротивление на одинаковую величину, что не приводит к разбалансу моста "Х", т.е, выходной сиглал Оеых.х О, Тензорезисторы 81, В 2, В 5, Яб, вклоченные в мост "У", одновременно на одинакову о величину уменьшают сопротивление, что также не приводит к изменению выходного сигнала с моста "У".Тйнзорезисторы, включенные в мост "Г, изменяют сопротивление следующим образом: В 9 и В 10 увеличивают сопротивление, а ВЗ, В 4;меньшаат, что приводит к разбалансу .;ста "2" и появлению на его выходе сигнала положительной полярности.По таблице можно проследить работу устройства при одновременном нажатии в вертикальном и соответствующ гх горизонтальных направлениях.Комбинация полярности, а также величина выходного сигнала из трех мостов однозначно несет информацию О направлении и усилии нажатия на рычаг управления,Предлагаемое устройство позволяет расширить область применения устройства путем увеличения ооьема вводимой информации за счет вгода пространственной информации а системе трех координат Х. У, 2. Кроме информации. соотве 1 сгоу 1 ощей нажатию на рычаг упвления в горизонтальо ном направгении а пределах 360 в координаах Х, У устройс-,оо позволяет получить си,нал, прог 1 орциональный усилию нажатия на ры;:г 1 управления о вертикальном напраолллии по оси 2, Так, наприлер, при.вожде те;стоо:й информации сигнал, соответсто;эощкй пажатио на :чаг 1 управления в вертикальном направлении, может служить управляющим сигналом переключения регистра (количество регистров,может соо гветстос вать определен ному услио пжатия на ручку управления), перевода каретки (курсора 1 на новую строку или получения другой ьспомогательнои информации. Крема того, устройство СОладэет большой чувствительность;О к управляющему оозрзйсгоио за счет меньшего усилия нажатия на рычаг 1 упоавления для получения Определенного уродил сигнала. Так как в прототипе рычаг одним концом жестко закреплен ч корпусе устройства и жесткость рычага определяется жертвенными ребрами (когоры,; яол. Отся ребрами жесткост;1), то.Оое,ь выходного сигнала неэа.номе 10 15 20 25 30 35 40 45 55 ран (при одинакооом усилю. нажатия) вр: зличных направлениях нзъатня и опре.;е яется упругими свойствами рычага управления при его изгибе,В предложенном устройстве оба конца рычага управления перемещаются и уровень выходного сигнала зависит от других сгойст тензорезистороо, что о итоге приводт к одинаковому уровню выходного сигнала при одинаковом усилии нажатия на рычаг управления в произвольном направлении.Формула изобретения Устройство для овода информации, содержащее корпус, на лицевой стороне которого закреплена шкала с информационными символами, рычаг управления и тензодатчики на проволочных тензорезисто",ах, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет увеличения объема вводимой ин-эрмации и увеличения чувствительности к управляющему воздействию, оно содержит цилиндрические держатели, рычаг управления выполнен о виде стержня круглогосечения, закрепленного в середине внутри коопуса, выполненного цилиндрическим, гибкой мембраной, цилиндрические держатели пасполпжены пп четыое на Одинаковом А,СС 10 яНИИ От ГИОКОИ ММООппы а Доул ОЛО скостях, перпендикулярных продольной Оси стержня, причем в первой плоскости два цилиндрических держателя закреплены диаметрально противоположно на стержне, доа других диаметрально расположенных цилиндрических держателя перпендикулярны к первым и закреплены на цилиндрическом корпусе, во второй плоскосги два диаметрально расположенных цилиндрических держателя закреплены на стержне пенпердикулярно цилиндрическим держателям, закрепленным на стержне в пероой плоскости, а два других цилиндрических держателя оо оторои плоскости расположен. диаметрально и закреплены на цилндрическом корпусе перпендикулярно ципиндричь. ким держателям, закрепленным на с;ержне. и цилиндрическим дер :отелям, закрепленным на цилиндрическом корпусе в первой плоскости, н,з цилиндоических держателях, расположенных в разных плоскостях, параллельно продол л" Оси стержня, намотаны по три проволочных те,зорезистора, оклгоъ .:Ных и три моста пос-онно О тока, при этом по доа гц,о Оло сных те:;оре- зистора, намотанных на диаметрально рзспо 1 оженные цилиндрические держатели. закрепленные о первой гглоскости на стор ыне, д во второй плоскости - на циличдрическом корпусе, включены в первый мост постоял юго:с.;а, по д:;а провело ных ген10 1705816 мост постоянного тока,в третии мост постоянного тока вклочены четыре проволочных тензорезистора, намотанных по одному на пары цилиндрических держателе 1 в первой 5 и второй плоскостях. Состояние ьтостг,прн в.ртиеалььом иа. нагим ив рычаг тпра,- ления ья чня в гонагигльчойагэс 7Состояние реэсторлв Сктпянне мо гов пои нянвтин нт рычаттп тыгту, ус-эСостоям вензорезистров Пгн ляР ность Состояние снзорсэнсто- роя д 5,КБ оста Х К 1, К а 11,К 12 я О Б Б фХ як ят +М+ + М к М -М Б О М Б Б О + О Б м и е ч а и м е: м. меньэое), тензорезисторы тменьгнаот свое .спсютивявнне,Б-больше,тензорсзистопы увеличивают сесе ссэ;отнвление,+ . поятонитеяьная полярность моста (псгоннтегьное нвпряяенне на вервием по свеме еыво- . отрицательная лоляонтэсть моста;О тенэореэисторы и мосты не мэменяют своего состояния. зорезистора, намотанных на диаметралкно располох.енные цилиндрические деркатели, закрепленные в первои плоскости на гилиндричес)ом корпусе; а 00 Второи плоскости - на стер.кне, вкл)очены во второй Напрзя. ленив наматия в гори.аоталь ной плес. мости Ссгстоя нме мостьэ прм одновременном наметим о вертит аль ном м горизонталь. иои нвправлениявСоставитель А,ОсиповЛЛаковсхая Техред М.Моргентдл Корректор М,Кучеряза едокт и ГКНТ ССС Пгоизаодственно-издательский ко;:Ь.нат "Патент", г, У;:;.город, ул.Гагар нэ,Закаа 193 ГНЫЫГЛ Г Тира;х э рстзен ного ко иеэ,о и 113035, Ьссхез,:Х-Л, Поргисное о 5 оетснияи и откр; т а 1" х . я 1 1 а о "з /5