DE2800342A1 - Bistabiles elektretsystem - Google Patents

Bistabiles elektretsystem

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DE2800342A1
DE2800342A1 DE19782800342 DE2800342A DE2800342A1 DE 2800342 A1 DE2800342 A1 DE 2800342A1 DE 19782800342 DE19782800342 DE 19782800342 DE 2800342 A DE2800342 A DE 2800342A DE 2800342 A1 DE2800342 A1 DE 2800342A1
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bistable
electret
voltage
electret system
electrical
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DE19782800342
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Francois Micheron
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Thales SA
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Thomson CSF SA
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    • HELECTRICITY
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H59/00Electrostatic relays; Electro-adhesion relays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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Description

Bistabiles Elektretsystem
Die Erfindung bezieht sich auf bistabile Systeme, die zwei feststehende Elektroden enthalten, zwischen denen ein beweglicher Anker zwei Ruhestellungen einnehmen kann. Bei diesen Ruhestellungen kommen elektrostatische Haltekräfte zur Wirkung, die durch das Vorhandensein von einer oder mehreren mit elektrischen. Ladungen versehenen dielektrischen Schichten erzeugt werden, die "Elektrete" genannt werden. Um den Anker von der einen Ruhestellung in die andere Ruhestellung umzulegen, wird eine elektrische Steuerspannung an die Elektroden angelegt. Die für das Umkippen erforderlichen elektrischen Felder sind direkt mit den von den Elektreten umschlossenen elektrischen Ladungsdichten verknüpft. Die zum Umkippen erforderlichen Spannungen wachsen also mit zunehmender Größe der Systeme, und es kommt oft vor, daß die elektrische Steuerung durch HaIbleitersohaltungen nicht mehr möglich ist.
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Zur Beseitigung dieses Nachteils wird mit der Erfindung ein biatabiles Elektretsystem geschaffen, bei welchem eine niedrige Spannung zur Auslösung des Umkippens des beweglichen Ankers genügt, wobei das Umkippen hauptsächlich unter dem Einfluß einer anderen, in geeigneter Weise an die Elektroden angelegten Spannung erfolgt.
Naoh der Erfindung ist ein bistabiles Elektretsystem mit zwei einen Kondensator bildenden festen Elektroden und mit einem beweglichen Anker, der unter der Wirkung einer von Elektreten erzeugten elektrostatischen Haltekraft zwei Ruhestellungen einnehmen kann, in welcher er nahe bei der einen bzw. bei der anderen Elektrode liegt, gekennzeichnet durch wenigstens eine Zwischenelektrode, die fest mit dem beweglichen Anker verbunden ist, eine elektrische Steuereinrichtung, die dazu bestimmt ist, zwischen die Zwischenelektrode und eine der festen Elektroden eine Spannung anzulegen, die in der Nähe der Spannung liegt, welche die elektrostatische Haltekraft aufhebt, und durch eine elektrische Polarisationseinrichtung, welche zwischen die Zwischenelektrode und die andere feste Elektrode eine Spannung anlegt, welche das Umlegen des beweglichen Ankers von der einen in die andere Ruhestellung unterstützt, sobald dieser nicht mehr durch die elektrostatische Haltekraft zurückgehalten wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine sohematische Darstellung eines bistabilen Elektretsystems,
Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Elektretsystems von Fig. 1,
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Pig. 3 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines "bistabilen Elektretsystems nach der Erfindung,
Fig. 4 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des Elektretsystems von Fig. 3,
Fig. 5 eine andere Ausführungsform des "bistabilen Elektretsystems nach der Erfindung,
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform des bistabilen Elektretsystems nach der Erfindung,
Fig. 7 eine Anzeigetafel zur doppelseitigen Sichtbarmachung von Signalelementen,
Fig. 8 eine Schaubildtafel, die bistabile Elektretzellen enthält, und
Fig. 9 eine Segmentanzeige, die aus bistabilen Elektretzellen besteht.
In der folgenden Beschreibung sind die bistabilen Elektretsysteme insbesondere für die Speicherung und Sichtbarmachung von Daten bestimmt, die in binärer Digitalform erscheinen. Die Erfindung eignet sich jedoch in gleicher Weise auch für bistabile Elektretsysteme, die Einrichtungen enthalten, die das Schalten eines elektrischen Stroms oder die Ein-Atts-Steuerung einer beliebigen Strömung oder Strahlung ermöglichen.
Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise des Elektretsystems nach der Erfindung ist in Fig. 1 ein elektrischer Kondensator dargestellt, dessen Elektroden 1 und 3 eine
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Luftschicht mit der Dielektrizitätskonstante ε.. und der
Dicke χ und eine dielektrische Schicht 2 mit der Dielektrizitätskonstante εο und der Dicke d + δ einschließen. Die dielektrische Schicht 2 ist ein Elektret, der beispielsweise im Abstand δ von seiner Oberseite eine quasi-permanente negative elektrische Ladungsschicht enthält. In Fig. ist angenommen, daß die Elektretschicht 2 mit ihrer Oberseite an der Elektrode 1 haftet, und daß ein elektrischer Spannungserzeuger 4 eine elektrische Spannung derart an
die Elektroden 1 und 3 anlegt, daß beim Vorhandensein der negativen Ladungen und der Spannung V elektrische Felder E
und E0 bestehen. Infolge der elektrostatischen Anziehung bestehen Annäherungskräfte F, die den Abstand χ zu beseitigen suchen. Pur jeden Wert der Spannung V gibt es einen Wert der Kraft P, der ein Maximum ist, wenn die Elektretschicht 2 in Berührung mit der Elektrode 3 steht. Die Kurve von Fig. 2 zeigt das Änderungsgesetz der Haltekraft P bei Berührung, wenn sich die Spannung V ändert. Die Haltekraft P wird für einen bestimmten Wert V0 der angelegten Spannung zu Null. Dieser besondere Wert Vq kann experimentell ermittelt werden, er kann aber auch näherungsweise nach der folgenden Formel berechnet werden:
υ εη2
Darin sind σ die Oberflächend ichte der vom Elektret 2 getragenen Ladung und ε0 die Dielektrizitätskonstante des
Vakuums.
Beispielsweise erhält man für d = 20 xim, δ = 1 >um,
ε0 'ε2 = 2 * 1Ο~11,σ= ΊΟ"9 C/cm2 den Wert VQ <^ 9,5 Volt.
Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines bistabilen Elektretsystems nach der Erfindung. Es enthält zwei feststehende Elektroden 13 und 14, die einen ebenen Kondensator
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bilden, und einen beweglichen Anker, der aus einer Zwischenelektrode 10 besteht, die auf jeder Fläche eine negativ geladene Sohicht 11 bzw. 12 trägt. Die feststehenden Elektroden 13 und 14 sind an eine elektrische Polarisationseinrichtung angeschlossen, die einen Spartransformator 6 mit einem Mittelabgriff 0 enthält, der zwischen'den Punkten M und D eine Wechselspannung V^ empfängt. Diese Wechselspannung V1 besteht also zwischen den Punkten M und A, und sie erscheint gegenphasig zwischen den Punkten M und B. An dem Punkt M ist eine Einweg-Gleiohriohtersohaltung angeschlossen, die beispielsweise einen Widerstand 7 und eine Diode 8 enthält. Somit werden nur die positiven Halbwellen der Spannung V1 zu der feststehenden Elektrode 13 übertragen, wie im Diagramm (a) von Fig. 4 gezeigt ist, wo die an die Elektrode 13 angelegte Spannung V1 ·* dargestellt ist. In gleicher Weise speist eine Einweg-Gleichrichtersohaltung 7,9 die feststehende Elektrode 14 mit einer Spannung V^, die im Diagramm (b) von Fig. 4 dargestellt ist. Die Spannungen V1* und V... werden in bezug auf die Hasse M gemessen. Wenn man die Zwischenelektrode 10 mit ihrer Klemme 0 an die Masse M legt, legt Bioh der bewegliche Anker 10, 11, 12 an eine der feststehenden Elektroden 13, 14 an. Wenn keine Spannung Yg zwisohen den Klemmen M und C vorhanden ist, können die Spannungen V1* und V1* den beweglichen Anker 10, 11, 12 nioht zum Umkippen bringen, denn dem widersetzen sioh die elektrostatischen Haltekräfte. Wenn man sich nämlich auf die im Diagramm (d) von Fig. 4 auf der Abszizze aufgetragene Zeit t bezieht, kann man annehmen, daß vor dem Zeitpunkt t. der bewegliche Anker 10, 11, 12 an der Elektrode 14 festgehalten ist. Wenn zwischen den Zeitpunkten t, und t~ keine Steuerspannung V2 angelegt ist, kann die Spannungshalbwelle den beweglichen Anker nioht zur feststehenden Elektrode 13 anziehen, denn es besteht
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eine Haltekraft Pq, wie das Diagramm von Pig. 2 zeigt. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß die Spannung "V1-zwischen den Zeitpunkten t.. und t^ im wesentlichen Null ist. Ferner ist die Amplitude der Spannung V1, so gewählt, daß die Haltekraft FQ nicht überwunden wird. Der bewegliche Anker bleibt also demzufolge dauernd in der unteren Ruhestellung.
Um den beweglichen Anker 10, 11, 12 in die obere Ruhestellung umzukippen, d.h. ihn an die feststehende Elektrode 13 anzulegen, muß zwischen den Klemmen G und M eine Steuerspannung V2 angelegt werden. Im Diagramm (c) von Pig. 4 ist beispielsweise gezeigt, daß im Zeitpunkt t2 ein Spannungsimpuls V2 mit der Amplitude V0 des Diagramms von Pig. 2 zwischen den Klemmen C und M angelegt wird. Dies hat zur Polge, daß die elektrostatische Haltekraft aufgehoben wird, wodurch der Anker 10, 11, 12 in die Lage versetzt wird, unter der Einwirkung der Beschleunigungsspannung V1* naoh oben zu kippen. In den Zeitpunkten t- und te bleibt der bewegliche Anker in der oberen Ruhestellung, denn keine Halbwelle der Spannung V1- kann ihn wieder nach unten zurückstellen. Dagegen hebt im Zeitpunkt ein neuer Steuerimpuls V2 die elektrostatische Haltekraft auf, so daß der bewegliche Anker 10, 11, 12 unter der Wirkung der Spannung V1- in die untere Ruhestellung zurückkehrt.
Die Arbeitsweise des beschriebenen bistabilen Elektretsystems läßt sich wie folgt zusammenfassen: Die an die feststehenden Elektroden angelegten Polarisationsspannungen V15 und V1- sind dazu bestimmt, die Verstellung des beweglichen Ankers zu erzeugen, aber diese Verstellung kann nur unter der Bedingung stattfinden, daß die elektrostatische Haltekraft duroh Anlegen der Steuerspannung V2 aufgehoben wird.
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Die in Pig. 4 dargestellten Kurvenformen sowie die Schaltungen von Pig. 3 sind nur als Beispiel angegeben. Die Spannungen V1, und T1. "brauchen keine Sinushalbwellen zu sein. Die Widerstände 7 und die Dioden 8 und 9 können auch vertauscht werden, damit positive Impulse V1* und V1. erhalten werden, die sich zeitlich nicht überlappen.
Pig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform des bistabilen Elektretsystems, das eine ähnliche Arbeitsweise wie das Elektretsystem von Pig. 3 hat. Der bewegliche Anker ist einfach durch die Zwischenelektrode 10 gebildet. Die Elektretschichten 11 und 12 sind mit den feststehenden Elektroden 13 und 14 fest verbunden. Es ist zu bemerken, daß die Schaltung der Dioden 8 und 9 umgekehrt ist, denn die übertragenen Spannungshalbwellen sind hier negativ.
Pig. 6 zeigt in perspektivischer Ansicht zwei bistabile Elektretsysteme, die insbesondere für die Sichtbarmachung von binären digitalen Daten bestimmt sind. Die zuvor beschriebenen Systeme haben die Struktur von ebenen Kondensatoren. Die Anordnung von Pig. 6 hat die Struktur eines Kondensators, dessen Elektroden 13 und 14 entlang den Pläohen eines Pläohenwinkels mit der Kante X angeordnet sind. Elektretsohichten 11 und 12 bedecken die Elektroden 13 und 14» und zwei leitende Klappen 101 und 102 bilden die Zwisohenelektroden von zwei übereinander angeordneten Systemen. Die schwenkbare Lagerung der Klappen 101 und ist duroh eine Verdünnung entlang der Kante X gebildet, so daß ein Scharnier entsteht, welches das Verschwenken jeder Klappe in der durch den gekrümmten Doppelpfeil angezeigten Weise ermöglicht. Ein durchsichtiges Fenster 100 schützt die bistabilen Systeme vor Staub und Verschmutzung. Teile 103 und 104 aus Isoliermaterial dienen zum Einklemmen der Klappen 101 und 102 und als Träger für die feststehenden
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Elektroden 13, 14 und die Elektrete 11, 12. Ein Impulsgenerator 105, der elektrische Impulse erzeugt, die sich zeitlich nicht überlappen, polarisiert die Elektroden 15 und 14 wie im Fall von Fig. 5. Ein Generator 106 liefert aufgrund von Signalen S1 und S2 Steuerspannungen V21 und V22. Damit die bistabilen Elektretelemente als Sichtanzeigezellen verwendbar sind, ist daB optische Aussehen der feststehenden Elektroden und der ihnen gegenüberliegenden Flächen der Klappen 101 und 102 verschieden. So kann man beispielsweise die Flächen der Klappen 101 und 102 Bchwarz und weiß anmalen. Wenn die gleiche Beschichtung an den ihnen gegenüberliegenden feststehenden Elektroden angebracht wird und durchsichtige Elektrete gewählt werden, ist zu erkennen, daß der Flächenwinkel in der einen Ruhestellung vollkommen weiß erscheint, während er in der anderen Ruhestellung vollkommen schwarz ist·
Die Datenanzeigevorrichtung von Fig. 6 kann zwei Informationsbits in Form von weißen oder schwarzen Quadraten sichtbar machen. Die Vorrichtung arbeitet mit Lichtreflexion und kann leicht zu einer schachbrettartigen Anordnung verallgemeinert werden, die zahlreiche Zeilen und Spalten von Anzeigeelementen enthält. Es ist zu bemerken, daß der Generator 105 allen Anzeigeelementen gemeinsam ist. Wenn ein Einstellzyklus durchgeführt worden ist, brauchen die Polarisationsspannungen nicht mehr weiter angelegt zu werden. Der Generator 106 wird vom Generator 105 synchronisiert, damit die Übereinstimmung zwischen den für das Umkippen der Klappen 101 und 102 erforderliohen Spannungen V1,, V1*, V21, V22 hergestellt wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Spannungen V15 und V1. hoch sein können, ohne daß dies einen Nachteil für die Steuerung des Umklappens ergibt. Es ist daher möglich, einen beträchtlichen Winkelwert für den Flächenwinkel bei bistabilen Systemen beträchtlicher Größe vorzusehen. Ferner kann noch die Tatsache erwähnt werden,
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daß die die elektrostatische Haltekraft aufheftende Spannung Vq dadurch möglichst klein gemacht werden kann, daß für die Elektrete 11 und 12 eine elektrische Ladungadichte gewählt wird, die sich im umgekehrten Verhältnis zu dem Schwenkrad iua ändert.
Zur Erzielung einer guten Vielseitigkeit und einer großen Lebensdauer können die Klappen 101 und 102 vorzugsweise aus einer metallisierten Folie aus thermoplastischem Material hergestellt werden. Eine örtliche Erwärmung entlang der Kante X des Flächenwinkeis mit anschließender Streckung ermöglicht die Erzielung eines sehr biegsamen und besonders dauerhaften Scharniers. Die Elektroden 13 und 14 können duroh eine geeignete Metallisierung der Teile 103 und 104 gebildet werden.
Das System von Fig. 6 kann dadurch geringfügig abgeändert werden, daß die Klappen 101 und 102 mechanisch miteinander verbunden werden. In diesem Fall ist der bewegliche Anker mit zwei in einer Ebene liegenden Zwisohenelektroden ausgestattet, und damit er nicht mehr von den elektrostatischen Haltekräften festgehalten wird, müssen Steuerspannungen V21 und V22 gleichzeitig an die beiden Zwischenelektroden angelegt werden. Diese Version des bistabilen Elektretsystems mit zwei Steuerelektroden ist besonders vorteilhaft für die Schaffung von Matrixanordnungen, denn es genügen ρ Zeilenleitungen und q Spaltenleitungen zur Steuerung einer Gruppe von ρ · q bistabilen Elementen. Die Anordnung ist natürlich nioht auf den Fall von zwei Steuerelektroden beschränkt. Es können auch Systeme geschaffen werden, die mit einer Koinzidenz von mehr als zwei Steuersignalen arbeiten.
Bevor die Beschreibung der Anordnung von Fig. 6 abgeschlossen wird, ist noch zu bemerken, daß die Spannungen V-j* und
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V14 in Abhängigkeit von der gewünschten Schaltgeschwindigkeit und von den linearen Abmessungen des Systems gewählt werden.
Ein Flächenwinkel mit einem Öffnungswinkel von 60°, dessen lineare Abmessungen in der Größenordnung von 1 cm liegen, kann beispielsweise durch einen Polarisationsgenerator gespeist werden, der mit 50 Hz-Weohselstrom arbeitet. Die Spannungen V1, und V1. liegen in der Größenordnung von einigen 100 Volt. Es ist zu bemerken, daß außerhalb der Umschaltphasen keine Spannung an das bistabile Elektretsystem angelegt zu werden brauoht.
Das Verfahren der Auslösung ist besonders im Fall von bistabilen Elektretsystemen günstig, bei denen Elektroden verwendet werden, die in Form eines Flächenwinkels mit großem Öffnungswinkel angeordnet sind.
Fig. 7 zeigt eine doppelseitige Anzeigetafel, deren bistabile Elektretzellen in einem Fläohenwinkel mit einem Öffnungswinkel von 180° angeordnet sind. Die Anzeigetafel ist auf einem Isolierträger 213 aufgebaut. Durchsichtige Fenster 210 und 211 dienen zur staubsioheren Abdichtung und sind mit dem Träger 213 durch Seitenwände 212 verbunden. Feststehende Elektroden 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 309 und 310 bilden vier bistabile Elektretzellen auf jeder Seite des Trägers 213. Die feststehenden Elektroden werden durch eine elektrische Polarisationseinrichtung mit Spannung versorgt. Bewegliche Klappen 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 sind am Träger 213 befestigt; sie haben zwei Ruhestellungen, und ihr Umklappen besteht in einer Schwenkbewegung von 180°, die durch die gekrümmten Pfeile angedeutet ist. Jede bewegliche Klappe ist mit Elektreten gemäß einer im Teil (a) von Fig. 7 dargestellten
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Ausbildung versehen. Die Klappe bestellt aus einer Polypropylenfolie 11, die negativ geladen und auf einer Fläche 216 metallisiert ist. Die Folie 11 ist gefaltet und am Träger 213 mittels einer Aufepreizung der metallisierten Fläche 216 befestigt, die mit einer Elektrode 217 in Kontakt steht. Ein Einschnürungsbereich 218 dient als Scharnier; er wird durch Strecken im warmen Zustand erhalten. Die feststehende Elektrode 220 liegt auf dem Träger auf und kann mit einer dielektrischen Schicht 219 versehen sein, die dazu dient, die elektrostatische Haltekraft für die Klappe in der Ruhestellung zu verringern. Jede bewegliche Klappe ist elektrisch mit Schaltungen 215 verbunden, die das Umlegen der Klappen unter der Wirkung von Eingangssignalen S^ steuern.
Die Anzeigetafel von Fig. 7 hat im wesentlichen die gleiche Wirkungsweise wie das in Fig. 3 dargestellte System. Jede der beweglichen Klappen der Anzeigetafel von Fig. 7 liegt mit ihrer einen Fläche auf einer der feststehenden Elektroden auf, und die Bewegung der Klappen wird durch die von den Anordnungen 214 und 215 gelieferten Spannungen gesteuert. Jede Zelle muß wahlweise zwei unterschiedliche Ansichten bieten, die durch einen auf die Vorderseite und auf die Rückseite der beweglichen Klappen und auf die abwechselnd von den Klappen bedeckten und freigegebenen feststehenden Zonen aufgebrachten Aufdruck erhalten werden. Zu diesem Zweck kann man gleichförmige Flächen mit unterschiedlichen Helligkeiten oder Farben wählen. Man kann auch graphische Symbole anwenden, wie die Schaubildtafel von Fig. 8 zeigt. Diese Tafel enthält unveränderliche Teile 405, 406, 407 eines Schemas und mehrere bistabile Elektretzellen, die zur Sichtbarmachung von Änderungen von Signalzuständen dienen, die dem Sohema erteilt werden. Die Zellen 401 und 402 können zwei mögliche Zustände einer Weiche
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darstellen. Die Zelle 403 symbolisiert einen offenen Schalter, und die Zelle 404 liefert eine zusätzliche Angabe, die den Zweig 406 betrifft.
Eine andere Möglichkeit der Sichtbarmachung von Schriftzeichen mit Hilfe von bistabilen Elektretsystemen ist in Fig. 9 dargestellt. Es handelt sich um eine Segmentanzeige, bei der jedes Segment durch ein bistabiles Elektretsystem vom Flächenwinkeltyp gebildet ist. Die beiden Flächen 501 und 503 eines Flächenwinkels erhalten Aufdrucke von unterschiedlichem Aussehen, beispielsweise schwarz und weiß. Die Kante 502 des Flächenwinkels dient als Schwenklinie für eine bewegliche Klappe, die im Innern des Flächenwinkels 501, 503 umklappt.
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Claims (15)

Patentansprüche
1.) Bistabiles Elektretsystem mit zwei einen Kondensator bildenden festen Elektroden und mit einem beweglichen Anker, der unter der Wirkung einer von Elektreten erzeugten elektrostatischen Haltekraft zwei Ruhestellungen einnehmen kann, in welcher er nahe bei der einen bzw. bei der anderen Elektrode liegt, gekennzeichnet durch wenigstens eine Zwischenelektrode, die fest mit dem beweglichen Anker verbunden ist, eine elektrische Steuereinrichtung, die dazu bestimmt ist, zwischen die Zwischenelektrode und eine der festen Elektroden eine Spannung anzulegen, die in der Nähe der Spannung liegt, welche die elektrostatische Haltekraft aufhebt, und duroh eine elektrische Polarisationseinriohtung, welche zwisohen die Zwischenelektrode und die andere feste Elektrode eine Spannung anlegt, welche das Umlegen des beweglichen Ankers von der einen in die andere Ruhestellung unterstützt, sobald dieser nicht mehr duroh die elektrostatische Haltekraft zurückgehalten
wird. 809828/0870
Lei/Gl
2. Bistabiles Elektretsystem nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Polarisationseinrichtung an die festen Elektroden Spannungen anlegt, welche die Form von Halbwellen haben, die sich, zeitlich nicht überlappen, und daß die elektrische Steuereinrichtung an die Zwischenelektrode Spannungsimpulse anlegt, die synchron mit den Halbwellen abgegeben werden, um den Anker von der einen Ruhestellung in die andere Ruhestellung umzulegen.
3. Bistabiles Elektretsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenelektrode in mehrere Teile unterteilt ist, denen Spannungsimpulse zugeführt werden, die in. Koinzidenz die elektrostatische Haltekraft vollständig aufheben, um das Umlegen des beweglichen Ankers zu ermöglichen.
4. Bistabiles Elektretsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von bistabilen Elektret-Zellen in Form einer Tafel angeordnet ist, daß die festen Elektroden jeder der Zellen parallel an die Klemmen der elektrischen Polarisationseinrichtung angeschlossen sind, und daß die Zwischenelektroden der Zellen getrennt mit der elektrischen Steuereinrichtung verbunden sind.
5. Bistabiles Elektretsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4) dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrete durch mit elektrischen Ladungen versehene dielektrische Schiohten gebildet sind, die fest mit den feststehenden Elektroden verbunden sind.
6. Bistabiles Elektretsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrete durch mit elektrischen Ladungen versehene dielektrisohe Schiohten gebildet sind, die fest mit den beiden Flächen der Zwischenelektrode verbunden sind.
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7. Bistabiles Elektretsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator eben ist.
8. Bistabiles Elektretsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator die Form eines Flächenwinkels hat, und daß der bewegliche Anker durch eine entlang der Kante des Flächenwinkels schwenkbare Klappe gebildet ist.
9. Bistabiles ElektretBystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet
beträgt.
zeichnet, daß der Öffnungswinkel des Flächenwinkels 180°
10. Bistabiles Elektretsystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Elektreten getragene Ladungsdichte sich im umgekehrten. Terhältnis zu dem Schwenkradius ändert.
11. Bistabiles Elektretsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stellungen des beweglichen Ankers zwei durch Reflexion ablesbare unterschiedliche Ansichten ergeben,die Signalzustände kennzeichnen.
12. Bistabiles Elektretsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Elektret-Zellen eine Anzeigetafel für Zeichen bildet.
13. Bistabiles Elektretsystem nach Anspruch 12, daduroh gekennzeichnet, daß die Anzeigetafel eine Segmentanzeige bildet.
14. Bistabiles Elektretsystem nach einem der Ansprüche 4, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektret-Zellen auf den beiden Flächen der Anzeigetafel angeordnet sind.
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15. Bistatiiles Elektretsystem naoti einem der Ansprüche 1 "bis 14, daduroh gekennzeichnet, daß die von der elektrischen Polarisationseinrichtung gelieferte Spannung aus einer Netzfrequenz-Wechselspannung erhalten ist, die duroh einen Spartransformator mit Mittelätigriff übertragen wird, dessen Außenklemmen an Einweg-G-leiohrichterschaltungen angeschlossen sind, und daß der Mittelatigriff sowie eine der Klemmen der elektrischen Steuereinrichtung an Masse gelegt sind.
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DE19782800342 1977-01-04 1978-01-04 Bistabiles elektretsystem Withdrawn DE2800342A1 (de)

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GB (1) GB1545761A (de)
IT (1) IT1101906B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5124879A (en) * 1989-07-12 1992-06-23 Omron Corporation Electrostatic drive device and circuit for controlling same

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4336536A (en) * 1979-12-17 1982-06-22 Kalt Charles G Reflective display and method of making same
CH641315B (fr) * 1981-07-02 Centre Electron Horloger Dispositif d'affichage miniature a volets.
NL8402038A (nl) * 1984-06-28 1986-01-16 Philips Nv Elektroskopische beeldweergeefinrichting.
US4794370A (en) * 1984-08-21 1988-12-27 Bos-Knox Ltd. Peristaltic electrostatic binary device
US4736202A (en) * 1984-08-21 1988-04-05 Bos-Knox, Ltd. Electrostatic binary switching and memory devices
FR2595145B1 (fr) * 1986-02-28 1989-03-31 Thomson Csf Systeme de visualisation a memoire
CH670914A5 (de) * 1986-09-10 1989-07-14 Landis & Gyr Ag
GB2251511A (en) * 1991-01-04 1992-07-08 Rank Brimar Ltd Display device.
CA2072199C (en) * 1991-06-24 1997-11-11 Fumihiro Kasano Electrostatic relay
GB9309327D0 (en) * 1993-05-06 1993-06-23 Smith Charles G Bi-stable memory element
FR2727215B1 (fr) * 1994-11-18 1996-12-20 Thomson Csf Dispositif de veille panoramique infrarouge statique a detecteurs matriciels multiples
FR2750487B1 (fr) * 1996-06-28 2005-10-21 Thomson Csf Revetement pour la protection personnelle d'un fantassin
DE19730443A1 (de) * 1997-07-16 1999-01-21 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Mikromechanische Vorrichtung
IT1303597B1 (it) * 1998-12-09 2000-11-14 Fiat Ricerche Dispositivo ottico e stato di funzionamento variabile, in particolareotturatore o specchio, a controllo elettrostatico.
EE05070B1 (et) 2006-09-08 2008-08-15 Liiv Jüri Meetod elektreetemulsioonil p?hineva aktiivelemendi materjali valmistamiseks
KR102563920B1 (ko) * 2018-10-16 2023-08-04 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베. 액추에이터로서의 벤딩 변환기, 센서로서의 벤딩 변환기, 벤딩 변환기 시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3617806A (en) * 1969-11-13 1971-11-02 Ralph G Lillevang Ion switch
US3896274A (en) * 1973-10-04 1975-07-22 Thermo Electron Corp Electret earphone
FR2294535A1 (fr) * 1974-12-10 1976-07-09 Lewiner Jacques Perfectionnements aux dispositifs de commande du genre des relais
FR2296297A1 (fr) * 1974-12-27 1976-07-23 Thomson Csf Dispositif commutateur a commande electrique de deplacement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5124879A (en) * 1989-07-12 1992-06-23 Omron Corporation Electrostatic drive device and circuit for controlling same

Also Published As

Publication number Publication date
IT7847509A0 (it) 1978-01-03
US4163162A (en) 1979-07-31
FR2376549B1 (de) 1979-04-20
IT1101906B (it) 1985-10-07
FR2376549A1 (fr) 1978-07-28
JPS5385123A (en) 1978-07-27
GB1545761A (en) 1979-05-16

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