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Transducteur.
La présente invention concerne les transducteurs et se rapporte plus spécialement aux transducteurs destinés à transformer un mouvement mécanique en un signai électrique.
Il est souvent nécessaire de transformer une force mécanique ou un mouvement Mécanique en un signal électrique. Dans les machines de bureau, par exemple, l'enfon- cement d'une touche d'un clavier est transforma en un signal électrique servant à représenter une lettre ou un chiffre que l'on utilise dans les opérations de bureau. Il est souhaitable que les transducteurs utilisés pour une telle
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conversion soient simples et économiques. Ils doivent être d'une grande sécurité de fonctionnement et doivent pouvoir résister à un usage ininterrompu de longue durée. La sortie électrique du transducteur doit être d'une nature telle qu'elle puisse être facilement utilisée dans la machine de bureau. Cette sortie électrique doit être sensible au mouvement et non à la vitesse.
De nombreux transducteurs utilisés jusqu'ici présentent un ou plusieurs inconvénients en ce qui concerne les désidérata précités.
La présente invention a donc pour buts de procurer un transducteur perfectionné; un transducteur peu coûteux et de grande sécurité de fonctionnement; un transducteur transformant un mouvement mécanique en signal électrique ayant une amplitude suffisante et une durée suffisamment courte pour qu'il puisse être utilisé , avec un clavier de machine de bureau ; un transducteur capable d'effectuer une lecture dynamique bidirectionnelle et aussi une lecture statique.
La présente invention procure un transducteur comportant un noyau magnétique à courbe d'hystérésis rectangu- laire, une commande permettant de commuter ce noyau dans deux états différents de saturation, un aimant permanent voisin du noyau et un shunt mobile. L'aimant permanent magnétise le noyau de façon qu'il ne soit pas commuté normalement par la source d'énergie électrique commandant ce noyau. Le shunt est solidaire d'une touche du clavier de façon que, lorsqu'on enfonce la touche, le shunt s'approche de l'aimant permanent de manière
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à faire passer les lignes de force de l'aimant permanent dans le shunt plutôt que dans le noyau.
Cette opération permet de commuter le noyau d'un état de saturation ou d'hystérésis à l'autre sous l'action de la source de commande, afin qu'il produise un signal de sortie signalant que la touche choisie du clavier a été enfoncée.
L'invention elle-même ainsi que les particularités précitées et encore d'autres particularités de l'invention ressortiront clairement de la description détaillée donnée ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est un schéma synoptique montrant les éléments composants d'un transducteur constituant une forme d'exécution de la présente invention.
La figure 2 est une vue en prespective simplifiée d'un transducteur constituant une forme d'exécution de l'inven- tion.
La figure 3 est une vue de face d'une forme d'exécution de l'invention, illustrant le principe de fonctionnement au moyen de lignes de force superposées.
La figure 4 est un graphique donnant la courbe d'hystérésis d'un noyau ferromagnétique pouvant être utilisé dans une forme d'exécution de l'invention.
La figure 5 est un graphique donnant trois courbes représentant respectivement l'entrée et les deux sorties 'possibles d'un noyau utilisé dans une forme d'exécution de l'invention.
La figure 6 est une vue en élévation d'une forme d'exécution de l'invention.
La figure 7 est une vue en plan de la forme d'exécution de l'invention représentée à la figure 6.
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La figure 8 est un schéma synoptique montrant l'utilisation de l'invention dans une machine de bureau, et la figure 9 est une vue fragmentaire en perspecti- ve d'un clavier pourvu d'un transducteur constituant Une forme d'exécution de la présente invention.
La figure 1 est un schéma synoptique représentant un transducteur se composant d'un aimant permanent 10, d'un écran mobile 12, d'un noyau magnétique 14, d'une commande 16 et d'une borne de sortie 18. Le noyau magnétique peut être en toute matière à haute perméabilité mais qui doit avoir une courbe d'hystérésis rectangulaire. Grâce à cette courbe d'hystérésis rectangulaire, la matière du noyau peut produire des impulsions de forte amplitude et de très courte durée, de l'ordre de microsecondes,même lorsque le noyau est commandé par un mouvement mécanique de faible course et d'une durée de millisecondes. Il est souhaitable d'utiliser des noyaux en ferrite parce que ceux-ci sont peu coûteux.
La commande 16 applique un courant de commande périodique au noyau magnétique 14, ce courant étant suffisant pour saturer le noyau 14 alternativement dans l'un et dans l'autre de deux sens possibles. L'aimant permanent 10 établit un champ qui magnétise le noyau magnétique 14 de manière à empêcher celui-ci d'être commuté par la commande 16.
L'écran mobile 12 peut se déplacer entre l'aimant permanent 10 et le noyau magnétique 14 de Manière,d'une part,à soustraire le noyau magnétique 14 à l'influence du champ de l'aimant permanent 10 et,d'autre part,à soumettre le noyau magnétique 14 à ce champ, afin que le noyau magnétique soit alternativement commuté
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d'un état de saturation dans l'autre par le courant provenant de la commande 16. Il s'ensuit qu'une tension est induite dans un enroulement de sortie relié à la borne de sortie 18. De cette manière, le déplacement de l'écran mobile 12 en réponse à une force mécanique provoque l'apparition d'une sortie électrique sur la borne de sortie 18 du transducteur.
La figure 2 est une vue en perspective simplifiée d'un transducteur se composant d'un aimant permanent 20, d'un noyau en ferrite 22 et d'un écran 24 pouvant tourner autour d'un axe 26 de façon à se déplacer entre l'aimant permanent 20 et le noyau 22. Lorsque l'écran 24 ne se trouve engagé qu'entre un pôle de l'aimant 20 et le noyau en ferrite 22, le noyau en ferrite 22 est magnétisé de façon à ne pas se laisser commuter d'un état dans l'autre. 'Lorsque l'écran 24 tourne de manière à se placer entièrement entre l'aimant 20 et le noyau 22, le flux de l'aimant 20 ne peut pas atteindre le noyau en ferrite 22 et, à ce moment, le noyau 22 peut jouer le rôle d'un élément de commutation produisant une tension de sortie en réponse à un courant alternatif.
Une rotation de l'écran 24 d'environ 10 suffit pour changer la magnétisation du noyau en ferrite 22 d'un état d'inhibition dans un état de fonctionnement,
La figure 3 est une vue en élévation d'un trans- ducteur comportant un aimant permanent 28 qui fait passer des lignes de force 30 dans un noyau en ferrite 32. Un enroulement d'entrée 34 fait passer du courant alternatif autour du noyau 32, ce courant étant suffisant pour commuter le noyau en ferrite 32 d'un état dans l'autre en l'absence de lignes de force 30 prove- nant de l'aimant permanent 28.
Une tension est induite dans l'en- roulement de sortie 36 chaque fois que le noyau est commuté*
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Un dispositif de shuntage ou écran 38 est disposé de facon à pouvoir se déplacer entre l'aimant permanent 28 et le noyau en ferrite 32. Ce dispositif de shuntage 38 constitue un chemin à faible reluctance pour les lignes de force 30 qui n'atteignent plus le noyau 32.
Lorsque le dispositif de shuntage 38 ne se trouve pas engagé entre l'aimant permanent 28 et le noyau 32, les lignes de force 30 passent par le noyau en ferrite 32 dont une partie est magnétisée. De ce fait, la partie magnétisée du noyau se comporte comme un aimant séparé à polarité fixe et qui empêche que le reste du noyau se commute sous l'influence du courant appliqué par l'intermédiaire de l'enroulement 34.
On peut considérer que, dans ces conditions, le noyau est divisé en deux parties, la partie du noyau la plus petite comprise entre les droites 40 et 42 constituant un aimant séparé.
La figure 4 représente une courbe d'hystérésis d'un noyau en ferrite comme le noyau 32, la force magnéto- motrice étant portée en abscisses et la densité de flux en ordonnées.
Le point 44 de la courbe indique le niveau de saturation de la zone 31 du ferrite 32 sous l'influence du champ créé par l'aimant permanent 28. Lorsque le champ magnétique produit par l'aimant permanent 28 disparait, le noyau en ferrite 32 est commuté du niveau de saturation 44 au. niveau opposé indiqué par le point 46 sous l'influence du courant qui parcourt l'enroulement 34. Lorsque tout le champ magnétique de l'aimant permanent 28 influence le noyau en ferrite 32, celui-ci reste au niveau de saturation correspondant au point 44 et aucune tension de sortie n'est produite.
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La figure 5 est un graphique montrant trois courbes, le temps étant porté en abscisses pour les trois courbes et une tension ou un courant étant porté' en ordonnées.
La courbe 48 représente une série d'impulsions de courant alterna- tif qui sont appliquées à l'enroulement d'entrée 34 du noyau en ferrite 32 par la commande. Lorsque les lignes de force 30 passent par le noyau en ferrite 32 avec toute leur intensité, @ la tension de sortie induite dans l'enroulement 36 aune très @ faible amplitude,comme celle indiquée par la courbe 50. Lorsque l'écran ou dispositif de shuntage 38 vient se placer entre l'aimant permanent 28 et le noyau en ferrite 32, le noyau se commute d'un état de saturation dans l'autre, ce qui produit des impulsions de tension de sortie 52 en réponse aux impulsions .de commande ou d'entrée 48.
La figure 6 est une vue en élévation d'un transducteur comportant un noyau en ferrite 54 qui se trouve - 'en contact avec les pièces polaires à reluctance relativement élevée 56 et 58, ces pièces polaires ayant des surfaces courbes venant s'adapter et toucher des surfaces extérieures opposées du noyau en ferrite de forme toroldale 54. Les faces opposées des pièces polaires 56 et 58 sont planes et viennent chacune en contact avec une surface différente d'un répartiteur de flux rectiligne différent 60,62. Un barreau aimanté 64 relie les deux répartiteurs de flux 60 et 62, le pôle nord du barreau aimanté touchant le répartiteur de flux 60 et son pôle sud touchant le répartiteur de flux 62.
L'aimant 64 produit des lignes de force qui passent par le répartiteur de flux 60, la pièce polaire 56, le noyau en ferrite 54, la pièce polaire 58, le répartiteur
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de flux 62 et le pôle sud de l'aimant permanent 64. Le champ magnétique établi dans le noyau en ferrite 54 est supérieur au champ nécessaire pour saturer le noyau en ferrite 54.
Cependant, une vis de shuntage à faible reluctance 66 est vissée dans le répartiteur de flux 62, pénétrant dans celui-ci par sa surface extérieure à hauteur d'un point situé entre le noyau en ferrite 54 et l'aimant permanent 64. Cette vis constitue un second chemin pour les lignes de force partant du pôle nord de l'aimant permanent 64, les lignes de force passant alors par le répartiteur 60, un entrefer entre le répartiteur de flux 60 et la vis réglable 66, la vis 66, le répartiteur de flux 62 et le pôle sud de l'aimant permanent 64.
Ce chemin de rechange pour les lignes de force de l'aimant 64 permet de diminuer le champ magnétique influençant le noyau en ferrite 54. Comme l'entrefer a une forte reluctance alors que la vis a une faible reluctance, la quantité de lignes de force s'écartant du noyau en ferrite 54 est déterminée par le réglage de l'entrefer. Ceci constitue donc un moyen approprié pour régler de façon précise le champ de magnétisation afin que celui-ci soit exactement suffisant pour empêcher le . fonctionnement du noyau en ferrite 54.
Des pièces polaires effilées 68 et 70 sont attachées aux extrémités des deux répartiteurs de flux 60 et 62.
L'extrémité de fixation de ces pièces polaires est à l'opposé des pièces polaires 56 et 58. Un dispositif de shuntage 72,. qui constitue l'élément mobile du transducteur répondant à une force mécanique devant être transformée en une sortie électrique, peut balayer les extrémités minces des pièces polaires effilées
68 et 70 de manière à établir un autre chemin pour les lignes
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de force de 1'aimant 64. Un autre chemin pour les lignes de force peut être constitué par un shunt 74 pouvant balayer les autres extrémités des répartiteurs de flux 60 et 62,
c'est-à-dire du côté du noyau en ferrite 54. Le chemin à faible reluctance établi par l'un ou l'autre de ces shunts diminue le champ établi par l'aimant permanent 64 dans le noyau en ferrite 54 et celui-ci peut donc fonctionner.
La figure 7 est une vue en plan du transducteur de la figure 6, le transducteur comportant cette fois deux noyaux et un seul shunt agissant du côté de l'extrémité préférée des répartiteurs de flux. Le barreau aimanté 64 touche le répartiteur de flux 60 par son pôle nord et le répartiteur de flux 76 touche le même pôle de l'aimant permanent 64 mais en un endroit éloigne du premier. Les répartiteurs de flux inférieurs ne sont pas représentés ici. De façon semblable, une pièce polaire supérieure 78 est attachée au répartiteur de flux 76 parallèlement à la pièce polaire supé- rieure 68.
Un noyau en ferrite 80, ses pièces polaires et une vis réglable 82 sont représentés au-dessous du répartiteur de flux 76 d'une façon semblable à la disposition du noyau en . ferrite 54 et 'de la vis réglable 66 au-dessous du répartiteur de flux 60. Le cas considéré concerne l'utilisation de deux transducteurs avec'un aimant commun.
On peut voir que les noyaux en ferrite 54 et 80 sont alignés de manière à pouvoir être facilement traversés par un fil de commande commun ne comportant qu'une spire.
Lorsque le shunt 72 se déplace latéralement, il peut toucher le transducteur comportant la pièce polaire 68 ou le transducteur comportant la pièce polaire 78,da manière à produire un signal
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de sortie indiquant la position du shunt. Il va de soi que . des transducteurs supplémentaires peuvent utiliser le même aimant permanent, si on veut fabriquer un grand nombre de transducteurs à un prix de revient plus bas que si chaque transducteur était accompagné de son aimant permanent propre.
La figure 8 est un schéma synoptique montrant. la façon dont le transducteur de la présente invention est utilisé dans le clavier d'une machine de bureau. L'opérateur de la machine de bureau portant la référence 84 enfonce les touches du clavier 86, chaque touche actionnant un transducteur propre et l'appareil de codage associé 88 de manière à faire aboutir des signaux de sortie à l'unité centrale de traitement 90 de la machine de bureau. Ces signaux identifient les touches enfoncées. Les transducteurs et appareils de coJage 88 peuvent être combinés de différentes manières. Chaque touche peut actionner un transducteur différent appliquant des signaux à un appareil de codage électrique comme une matrice à diodes de manière à obtenir des signaux codés pour l'unité centrale de traitement.
D'autre part, le clavier peut être relié à un codeur mécanique qui sélectionne plusieurs transducteurs produisant, à leur tour, la sortie codée. Les touches du clavier peuvent comporter des lettres comme dans le cas d'une machine à écrire, des chiffres comme dans le cas d'un calculateur et des signaux de commande.
La figure 9 est une vue fragmentaire en perspective d'un appareil de codage mécanique qui comporte un transducteur selon la présente invention. Une touche est sélectionnée et enfoncée de manière à faire pivoter le levier de touche 92..
Le levier de touche 92 est accouplé à un levier de touche
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94 qui pivote autour de l'axe 96 de maière à abaisser la tringle de renvoi 98. En s'abaissant, la tringle de renvoi 98 fait descendre des doigts .100 faisant saillie le long de la face intérieure de la tringle et venant s'engager entre les barrettes de codage 102, représentant ainsi de façon mécani- que le code de sortie désiré qui correspond au levier do touche 92. Celui-ci actionne aussi le mécanisme de verrouillage des barrettes ( non représenté) afin d'empêcher que d'autres touches ne puissent se déplacer. La tringle de renvoi 98 est repoussée vers l'avant de sorte que les doigts 100 décalent les barrettes de codage qui ont été sélectionnées.
Chaque barrette de codage est reliée à un dispositif de shuntage comme celui représenté en 104.
Le dispositif de shuntage 104 pivote autour d'un axe 106, passant ainsi d'une position située plus bas que le noyau en ferrite 108 et que l'aimant permanent 110 à une position se situant exactement entre le noyau 108 et l'aimant permanent 110. Une commande 112 applique continuel- lement des impulsions de courant alternatif au noyau 108.
Lorsque le shunt 104 vient s'engager entre le noyau 108 et l'aimant permanent 110 à la suite de l'enfoncement du levier de touche 92, un signal de sortie est appliqué par le noyau.108 aux bornes de sortie 114. Il en est aimsi parce que le champ d'inhibition de l'aimant permanent 110 a été masqué au noyau
108 par le shunt 104.
Chacune des barrettes de codage sélectionnées
102 est reliée à un transducteur différent de manière à obtenir une impulsion de sortie différente pour chaque barrette.
Les impulsions de sortie combinées qui sont produites par l'enfon- cenent du levier de touche sélectionné 92 constituent un code de
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sortie binaire caractéristique d'un seul levier de touche 92.
Ce code de sortie binaire est utilisé par l'unité centrale de traitement d'une manière connue, afin de mettre en mémoire ou d'imprimer un caractère détermine.
La description précédente montre que le transducteur de la présente invention est peu coûteux et très sûr de fonctionnement. Il n'est pas nécessaire que l'élément de shunta.se soit en contact à frottement avec le noyau,
Le noyau lui-même et l'aimant permanent sont peu coûteux et durables. Le fait d'utiliser un noyau à courbe d'hystérésis rectangulaire permet d'obtenir l'impulsion de sortie désirée de forte amplitude et de courte durée.
Il ressort aussi de ce qui précède qui diverses modifications et variations de l'invention sont possibles.
Il est donc entendu que l'invention peut être mise en pratique autrement que décrit ci-avant sans que l'on sorte de son cadr.e.
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Transducer.
The present invention relates to transducers and relates more especially to transducers intended to transform a mechanical movement into an electrical signal.
It is often necessary to transform a mechanical force or a Mechanical movement into an electrical signal. In office machines, for example, the pressing of a key on a keyboard is transformed into an electrical signal used to represent a letter or number that is used in office operations. It is desirable that the transducers used for such
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conversion are simple and economical. They must be very safe in operation and must be able to withstand long-term uninterrupted use. The electrical output of the transducer should be of such a nature that it can be easily used in the office machine. This electrical output must be sensitive to movement and not to speed.
Many transducers used heretofore have one or more drawbacks with regard to the aforementioned desiderata.
The present invention therefore aims to provide an improved transducer; an inexpensive transducer with high operational safety; a transducer transforming a mechanical movement into an electrical signal having sufficient amplitude and sufficiently short duration for it to be usable, with a keyboard of a desktop machine; a transducer capable of performing a bidirectional dynamic reading and also a static reading.
The present invention provides a transducer comprising a magnetic core with a rectangular hysteresis curve, a control for switching this core to two different states of saturation, a permanent magnet adjacent to the core and a movable shunt. The permanent magnet magnetizes the core so that it is not normally switched by the source of electrical energy driving that core. The shunt is attached to a key on the keyboard so that, when the key is pressed, the shunt approaches the permanent magnet so that
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to pass the lines of force of the permanent magnet in the shunt rather than in the core.
This operation switches the core from one saturation or hysteresis state to the other under the action of the control source, so that it produces an output signal indicating that the selected key on the keyboard has been pressed. .
The invention itself as well as the aforementioned features and still other features of the invention will emerge clearly from the detailed description given below with reference to the appended drawings, in which: Figure 1 is a block diagram showing the elements components of a transducer constituting one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a simplified perspective view of a transducer constituting an embodiment of the invention.
FIG. 3 is a front view of an embodiment of the invention, illustrating the principle of operation by means of superposed lines of force.
FIG. 4 is a graph showing the hysteresis curve of a ferromagnetic core which can be used in one embodiment of the invention.
FIG. 5 is a graph showing three curves respectively representing the input and the two possible outputs of a core used in an embodiment of the invention.
Figure 6 is an elevational view of an embodiment of the invention.
Figure 7 is a plan view of the embodiment of the invention shown in Figure 6.
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Figure 8 is a block diagram showing the use of the invention in an office machine, and Figure 9 is a fragmentary perspective view of a keyboard provided with a transducer constituting an embodiment of the invention. present invention.
Figure 1 is a block diagram showing a transducer consisting of a permanent magnet 10, a movable screen 12, a magnetic core 14, a control 16 and an output terminal 18. The magnetic core can be in any material with high permeability but which must have a rectangular hysteresis curve. Thanks to this rectangular hysteresis curve, the material of the core can produce pulses of high amplitude and of very short duration, of the order of microseconds, even when the core is controlled by a mechanical movement of short stroke and of a duration of milliseconds. It is desirable to use ferrite cores because these are inexpensive.
The control 16 applies a periodic control current to the magnetic core 14, this current being sufficient to saturate the core 14 alternately in one and the other of two possible directions. Permanent magnet 10 establishes a field which magnetizes magnetic core 14 so as to prevent it from being switched by control 16.
The mobile screen 12 can move between the permanent magnet 10 and the magnetic core 14 so, on the one hand, to remove the magnetic core 14 from the influence of the field of the permanent magnet 10 and, on the other hand hand, to subject the magnetic core 14 to this field, so that the magnetic core is alternately switched
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from one saturation state to the other by the current coming from the control 16. It follows that a voltage is induced in an output winding connected to the output terminal 18. In this way, the displacement of l The movable screen 12 in response to a mechanical force causes an electrical output to appear on the output terminal 18 of the transducer.
Figure 2 is a simplified perspective view of a transducer consisting of a permanent magnet 20, a ferrite core 22, and a screen 24 rotatable about an axis 26 so as to move between the permanent magnet 20 and core 22. When the screen 24 is only engaged between one pole of the magnet 20 and the ferrite core 22, the ferrite core 22 is magnetized so as not to be switched. from one state to another. 'When the screen 24 rotates so that it fits entirely between the magnet 20 and the core 22, the flux from the magnet 20 cannot reach the ferrite core 22 and at this time the core 22 can play. the role of a switching element producing an output voltage in response to an alternating current.
A rotation of the screen 24 of about 10 is sufficient to change the magnetization of the ferrite core 22 from an inhibit state to an operating state,
Figure 3 is an elevational view of a transducer having a permanent magnet 28 which passes lines of force 30 through a ferrite core 32. An input winding 34 passes alternating current around the core 32, this current being sufficient to switch the ferrite core 32 from one state to the other in the absence of lines of force 30 from the permanent magnet 28.
A voltage is induced in the output winding 36 each time the core is switched *
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A shunt device or screen 38 is arranged so as to be able to move between the permanent magnet 28 and the ferrite core 32. This shunt device 38 constitutes a low reluctance path for the lines of force 30 which no longer reach the core 32.
When the shunt device 38 is not engaged between the permanent magnet 28 and the core 32, the lines of force 30 pass through the ferrite core 32, part of which is magnetized. As a result, the magnetized part of the core behaves like a separate magnet with a fixed polarity and which prevents the rest of the core from switching under the influence of the current applied through the winding 34.
It can be considered that, under these conditions, the core is divided into two parts, the smaller part of the core lying between the straight lines 40 and 42 constituting a separate magnet.
FIG. 4 represents a hysteresis curve of a ferrite core such as core 32, the magnetomotive force being plotted on the abscissa and the flux density on the ordinate.
Point 44 of the curve indicates the saturation level of zone 31 of ferrite 32 under the influence of the field created by permanent magnet 28. When the magnetic field produced by permanent magnet 28 disappears, ferrite core 32 is switched from saturation level 44 to. opposite level indicated by point 46 under the influence of the current flowing through winding 34. When all the magnetic field of the permanent magnet 28 influences the ferrite core 32, the latter remains at the saturation level corresponding to point 44 and no output voltage is produced.
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FIG. 5 is a graph showing three curves, time being plotted on the abscissa for the three curves and a voltage or current being plotted on the ordinate.
Curve 48 represents a series of alternating current pulses which are applied to input winding 34 of ferrite core 32 by the drive. When the lines of force 30 pass through the ferrite core 32 with all their intensity, @ the output voltage induced in the winding 36 has a very low amplitude, like that indicated by the curve 50. When the screen or device of shunt 38 is placed between the permanent magnet 28 and the ferrite core 32, the core switches from one saturation state to the other, which produces output voltage pulses 52 in response to the control pulses. or input 48.
Fig. 6 is an elevational view of a transducer having a ferrite core 54 which is in contact with the relatively high reluctance pole pieces 56 and 58, these pole pieces having curved surfaces to fit and touch. opposing outer surfaces of the torold-shaped ferrite core 54. The opposing faces of the pole pieces 56 and 58 are planar and each contact a different surface of a different rectilinear flow distributor 60,62. A magnetic bar 64 connects the two flux distributors 60 and 62, the north pole of the magnetic bar touching the flux distributor 60 and its south pole touching the flux distributor 62.
Magnet 64 produces lines of force which pass through flux distributor 60, pole piece 56, ferrite core 54, pole piece 58, distributor
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flux 62 and the south pole of permanent magnet 64. The magnetic field established in the ferrite core 54 is greater than the field required to saturate the ferrite core 54.
However, a low reluctance shunt screw 66 is screwed into the flux distributor 62, penetrating the latter through its outer surface at a point between the ferrite core 54 and the permanent magnet 64. This screw constitutes a second path for the lines of force starting from the north pole of the permanent magnet 64, the lines of force then passing through the distributor 60, an air gap between the flow distributor 60 and the adjustable screw 66, the screw 66, the flux distributor 62 and the south pole of the permanent magnet 64.
This alternative path for the lines of force of the magnet 64 makes it possible to decrease the magnetic field influencing the ferrite core 54. Since the air gap has a high reluctance while the screw has a low reluctance, the amount of lines of force The distance from the ferrite core 54 is determined by the adjustment of the air gap. This therefore constitutes an appropriate means of precisely adjusting the magnetization field so that it is exactly sufficient to prevent the. operation of ferrite core 54.
Tapered pole pieces 68 and 70 are attached to the ends of the two flow distributors 60 and 62.
The fastening end of these pole pieces is opposite the pole pieces 56 and 58. A shunt device 72 ,. which constitutes the movable element of the transducer responding to a mechanical force to be transformed into an electrical output, can sweep the thin ends of the tapered pole pieces
68 and 70 so as to establish another path for the lines
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force of the magnet 64. Another path for the lines of force may be a shunt 74 which can sweep the other ends of the flow distributors 60 and 62,
that is, on the side of the ferrite core 54. The low reluctance path established by either of these shunts decreases the field established by the permanent magnet 64 in the ferrite core 54 and that - so can work.
FIG. 7 is a plan view of the transducer of FIG. 6, the transducer this time comprising two cores and a single shunt acting on the side of the preferred end of the flow distributors. The magnetic bar 64 touches the flux distributor 60 via its north pole and the flux distributor 76 touches the same pole of the permanent magnet 64 but at a location remote from the first. The lower flow distributors are not shown here. Likewise, an upper pole piece 78 is attached to the flow divider 76 parallel to the upper pole piece 68.
A ferrite core 80, its pole pieces and an adjustable screw 82 are shown below the flow distributor 76 in a similar fashion to the arrangement of the core. ferrite 54 and 'of the adjustable screw 66 below the flux distributor 60. The case considered concerns the use of two transducers with a common magnet.
It can be seen that the ferrite cores 54 and 80 are aligned so that they can be easily crossed by a common control wire having only one turn.
When the shunt 72 moves laterally, it can touch the transducer having the pole piece 68 or the transducer having the pole piece 78, so as to produce a signal.
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output indicating the position of the shunt. It's obvious that . additional transducers can use the same permanent magnet, if it is desired to manufacture a large number of transducers at a lower cost than if each transducer were accompanied by its own permanent magnet.
Fig. 8 is a block diagram showing. how the transducer of the present invention is used in the keyboard of an office machine. The operator of the office machine bearing the reference 84 presses the keys of the keyboard 86, each key actuating its own transducer and the associated coding apparatus 88 so as to send output signals to the central processing unit 90 of the office machine. These signals identify the keys pressed. The transducers and coJage 88 can be combined in various ways. Each key can actuate a different transducer applying signals to an electrical encoding apparatus such as a diode array so as to obtain encoded signals for the central processing unit.
On the other hand, the keyboard can be connected to a mechanical encoder which selects several transducers producing, in turn, the encoded output. Keys on the keyboard may include letters as in the case of a typewriter, numbers as in the case of a calculator and control signals.
Figure 9 is a fragmentary perspective view of a mechanical encoding apparatus which includes a transducer according to the present invention. A key is selected and pressed so as to rotate the key lever 92 ..
The key lever 92 is coupled to a key lever
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94 which pivots around the axis 96 so as to lower the return rod 98. As it descends, the return rod 98 causes fingers .100 protruding along the inner face of the rod and coming down to descend. engage between code bars 102, thereby mechanically representing the desired exit code which corresponds to key lever 92. This also operates the bar locking mechanism (not shown) to prevent other keys cannot move. The idler rod 98 is pushed forward so that the fingers 100 shift the code bars which have been selected.
Each coding bar is connected to a bypass device such as that shown at 104.
The shunt device 104 pivots about an axis 106, thus passing from a position located lower than the ferrite core 108 and the permanent magnet 110 to a position located exactly between the core 108 and the permanent magnet. 110. A control 112 continuously applies pulses of alternating current to core 108.
When the shunt 104 engages between the core 108 and the permanent magnet 110 following the depression of the key lever 92, an output signal is applied by the core. 108 to the output terminals 114. It does so. is aimsi because the inhibition field of the permanent magnet 110 has been masked at the nucleus
108 by shunt 104.
Each of the code bars selected
102 is connected to a different transducer so as to obtain a different output pulse for each strip.
The combined output pulses which are produced by depressing the selected key lever 92 constitute a control code.
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binary output characteristic of a single key lever 92.
This binary output code is used by the central processing unit in a known manner, in order to store or print a determined character.
The foregoing description shows that the transducer of the present invention is inexpensive and very reliable in operation. It is not necessary for the shunta.se element to be in frictional contact with the core,
The core itself and the permanent magnet are inexpensive and durable. Using a core with a rectangular hysteresis curve results in the desired output pulse of high amplitude and short duration.
It also emerges from the above that various modifications and variations of the invention are possible.
It is therefore understood that the invention can be put into practice other than described above without going beyond its scope.