PL83464B1 - - Google Patents

Description

Urzadzenie do szybkiego wskazywania przy pomocy magnetycznych elementów wskaznikowych wizualnych informacji zobrazowanych systemem mozaikowym Wynalazek dotyczy urzadzenia do szybkiego wskazywania przy pomocy magnetycznych elemen¬ tów wskaznikowych wizualnych informacji zobra- zowywanych systemem mozaikowym.Do wizualnego wskazywania informacji sa sze¬ roko stosowane elementy wskaznikowe uksztalto¬ wane systemem mozaikowym.Urzadzenia pracujace na wolnym powietrzu na ogól zbudowane sa w oparciu o system zarówko¬ wy, natomiast w urzadzeniach przeznaczonych dla pomieszczen zamknietych, jak na przyklad przy in¬ formacji dla posazerów, uznanie zdobyly sobie urzadzenia pracujace z magnetycznymi elementami wskaznikowymi, które w czasie wskazywania nie pobieraja w ogóle energii. Urzadzenie zbudowane w oparciu o takie elementy wskaznikowe znane jest na przyklad z wegierskiej literatury patento¬ wej. W urzadzeniu tym informacja przedstawiona jest przez magnesy trwale albo przez otaczajace te magnesy kulki z tworzywa sztucznego, przy czym jedna polówka tych kulek wyposazona jest w cie¬ mna, a druga polówka kulek w jasna powloke barwna.Do sterowania sluza magnesy, wzglednie umie¬ szczone obok kulek elektromagnesy. Chociaz urza¬ dzenie pod wzgledem budowy jest proste, ma ono te wade, ze informacja na skutek duzej bezwlad¬ nosci elementów wskaznikowych pojawia sie do¬ piero po uplywie stosunkowo dlugiego czasu. Cza¬ sy sterowania, wzglednie programowania przekra- 2 czaja nawet kilkaset milisekund. Znane sa rów¬ niez urzadzenia w których informacja zostaje przed¬ stawiona przez tarcze o malym ciezarze i majace na swoich stronach rózne zabarwienie, na tar- 5 czach zamocowane sa magnesy trwale, których bie¬ guny umieszczone sa miedzy dajacymi sie wzbu¬ dzac biegunami elektromagnesów.Aczkolwiek dzieki temu czasy sterowania zosta¬ ja w znacznym stopniu zmniejszone, to jednak io wskazanie informacji zostaje przedluzone przez te okolicznosc, ze wzbudzenie elektromagnesów rów¬ niez po obróceniu tarcz musi pozostac utrzymane dopóty, dopóki tarcze nie osiagna swego stanu spo¬ czynkowego. Z posród urzadzen zbudowanych w is oparciu o magnetyczne elementy wskaznikowe za najnowoczesniejsze uznane byc powinny urzadzenia zbudowane w oparciu o elementy wskaznikowe z klapkami przerzutowymi.Magnetyczny system przerzucania klapek rów- 20 niez opisany zostal w wegierskiej literaturze pa¬ tentowej. W systemie tym klapki przerzutowe sa pólkoliste, a ich strony maja. rózniace sie zabar¬ wienie, przy czym poszczególne klapki przerzuto¬ we wyposazone sa w czesc z magnesu trwalego, 25 której os magnetyczna ustawiona jest prostopadle do plaszczyzny klapek. Informacja przedstawiona zostaje prz^z poszczególne klapki przerzutowe wspólnie ze skojarzona plyta* podloza. Urzadzenia zbudowane w oparciu o te elementy wskazniko- 30 we stanowia pod wzgledem predkosci dzialania 83 4643 duzy krok naprzód, poniewaz aby doprowadzic do ukazania sie informacji njalezy wprowadzic w ruch jedynie niewielkie masy. ; Niewielkie masy oznaczaja równoczesnie i krót¬ kie czasy sterowania. W celu uzyskania stabilne¬ go polozenia klapek, elektromagnesy musza byc jednak pobudzane przez impulsy sterujace dluzej niz to jest niezbedne do przerzucenia poszczegól¬ nych klapek przerzutowych. Przy tego rodzaju urzadzeniach, w przypadku elementów wskazni¬ kowych o srednicach 15—20 mm, minimalny czas trwania wzbudzenia elektromagnesów, przy równo¬ czesnym uwzglednieniu , optymalnych natezen pra¬ du wzbudzajacego wynosi 50—60 milisekund, co w porównaniu z elektromechanicznymi elementami wskaznikowymi moze bjrc juz uwazane za czas krótki. Przy wiekszych Rajacych mozaikowy cha¬ raktery elementach ^wskaznikowych o srednicach 30—50;jam C2£s ten zwieksza sie jednakze w zna¬ cznym stopniu. Wegierska literatura patentowa opisuje budowe klapkowo-przerzutowych elemen¬ tów wskaznikowych o wiekszych wymiarach, w którym klapki przerzutowe sa wykonywane nie z materialu magnetycznego lecz z materialu anty- magnetycznego, przy czym ich przemieszczanie równiez nadal polega na przemieszczeniu punktu ciezkosci co zapewnione jest przez wzajemne ma¬ gnetyczne oddzialywanie! Przy wzbudzeniu sluzacych do sterowania elek¬ tromagnesów, równiez o wiekszych wymiarach, mozna zejsc juz; do czasów wynoszacych 40^50 milisekund, poniewaz poszczególna plytka wystar¬ czy wzbudzac jedynie do momentu przerzucenia punktu ciezkosci, gdyz jej stabilne ustawienie sie i zaaretowanie zapewnia juz poszczególne klatki przerzutowe na skutek przemieszczenia ich punktu ciezkosci.Optymalne sterowanie urzadzen pracujacych na zasadzie magnetycznej, przy uwzglednieniu wyko¬ rzystania minimalnej ilosci zyl kablowych, mozna odnalezc w opisanym w wegierskiej literaturze pa¬ tentowej dwubiegunowym sterowaniu elektromag¬ nesu z jedna cewka wzbudzajaca. Zbudowane na tej zasadzie przy uzyciu magnetycznych elemen¬ tów wskaznikowych urzadzenie informacyjne, przy zastosowaniu nadzwyczaj malej ilosci zyl kablo¬ wych z odpowiednim zwielokrotnieniem steruja¬ cych zyl kablowych, realizuje selektywny wybór i sterowanie cewek dwubiegunowo wzbudzanych elektromagnesów, które steruja magnetycznymi elementami wskaznikowymi poprzez tworzenie za posrednictwem diod oddzielnych punktów uziemia¬ jacych.Wspólna cecha przytoczonych znanych urzadzen w których magnetyczne elementy wskaznikowe sa sterowane przez elektromagnesy, jest to, ze w ce¬ lu uzyskania maksymalnego magnetycznego pola sil przy minimalnej energii, na rdzen magnetyczT ny stosowane jest miekkie zelazo o wysokiej prze- nikalnosci. Czas trwania wzbudzenia elektromagne¬ sów w zaleznosci od masy ruchomych elementów mógl byc obnizony do 40—50 milisekund, ale po¬ mimo, ze te czasy wzbudzania daja mozliwosc uzyskania predkosci zapisu 800—1000 liter na mi- 81464. '' 4 nute, predkosc ta pozostaje daleko w tyle za pred¬ kosciami dzialania stosowanych do tego celu ele¬ mentów laczeniowych.Celem wynalazku jest, przy zachowaniu zalet 5 znanych urzadzen, obnizenie do wartosci minimal¬ nej czasu sterowania niezaleznie od czasu trwania wskazywania informacji oraz niezaleznie od me¬ chanicznej stalej czasowej, to jest obnizenie w miare mozliwosci do najkrótszego czasu Wyzna¬ lo czonego przez zastosowane elementy laczeniowe, a w ten sposób uzyskanie urzadzenia wskaznikowe¬ go pracujacego z duza predkoscia, przy pomocy którego, przy wykorzystaniu pracujacych na za¬ sadzie magnetycznej, mechanicznych elementów 15 wskaznikowych, moglyby byc przedstawiane nawet ruchome obrazy, a zapotrzebowanie energetyczne przy pomocy bardzo prostych srodków byloby ob¬ nizone do minimalnej wartosci. Urzadzenie to mi¬ mo swej prostoty mogloby byc zastosowane do 20 skomplikowanych zadan, nie tylko takich jak na przyklad przedstawianie ruchomych obrazów, ale równiez jako urzadzenie peryferyjne do elektrono¬ wych maszyn liczacych itp.Cel ten zostal osiagniety przez wynalezienie 25 urzadzenia do szybkiego wskazywania przy pomo¬ cy magnetycznych elementów wskaznikowych wi¬ zualnych informacji zobrazowany.cli. systemem mo¬ zaikowym, które posiada czesci z magnestu trwa¬ lego przedstawiajace (pokazujace) informacje bez- 30 posrednio lub posrednio, jak tez i sterujace tymi czesciami dwubiegunowo wzbudzane elektromag¬ nesy, których zwielokrotnione wyprowadzenia ce¬ wek wzbudzajacych sa dolaczone do elektroniczne¬ go obwodu sterujacego, dostarczajacego dwubie- 35 gunowych sygnalów napedzajacych, przy czym charakterystyczna glówna cecha tego urzadzenia polega na tym, ze rdzenie zelazne magnesów ste¬ rujacych wykonane sa czesciowo lub calkowicie z materialu twardego magnetycznie z pozostaja- 40 cym szczatkowym magnetyzmem, którego koercyj¬ ne natezenie pola jest mniejsze niz koercyjne na¬ tezenie pola magnesów trwalych, pokazujacych in¬ formacje bezposrednio lub posrednio, przy czym te magnesy trwale posiadaja pole magnetyczne 45 o natezeniu mniejszym niz to, które jest niezbed¬ nie potrzebne do rozmagnesowania rdzeni zelaz¬ nych magnesów sterujacych w zmontowanym sta¬ nie. W urzadzeniu nasyceniowe koercyjne nateze¬ nia pola rdzeni zelaznych elektromagnesów steru- 50 jacych ustalane jest droga obróbki cieplnej.W dalszym wykonaniu, urzadzenie jest tak zbu¬ dowane, ze dwubiegunowe wyjscie czynne elektro¬ nicznego elementu sterujacego sluzacego do wzbu¬ dzenia zelaznych rdzeni elektromagnesów steruja- 55 cych w zaleznosci od tresci informacji albo w do¬ datnim albo w ujemnym kierunku namagnesowa¬ nia, zapewnia poziom namagnesowania przekra¬ czajacy koercyjne natezenie pola rdzeni zelaznych.Zgodnie z dalszym rozwiazaniem urzadzenie jest w ; równiez tak zbudowane, ze magnesy trwale poka¬ zujace informacje bezposrednio lub posrednio sa wytworzone z ferrytu barowego jako materialu podstawowego. Urzadzenie moze byc równiez tak zbudowane, ze rdzeniom zelaznym poszczególnych 65 elektromagnesów sa przyporzadkowane calkowicie83 464 oddzielne, dwubiegunowo sterowane i wzajemnie niezalezne cewki Szczególnie duza zaleta zgodnego z wynalazkiem urzadzenia jest to, ze do wskazywania informacji niezbedny jest iroplus, którego czas trwania wynosi 1—1,5 milisekundy, znacznie mniejszy od mecha¬ nicznej stalej czasowej elementów wskazniko¬ wych, przy czym czas ten okreslany jest w zasa¬ dzie przez takie parametry, jak indukcyjnosc cew¬ ki, pojemnosc rozproszenia itp.Tak wiec wystarczy pobudzic rdzen zelazny pod¬ czas okresu magnesowania, do pewnego okreslo¬ nego stopnia, to jest namagnesowac, a wówczas pozostale pole magnetyczne rdzenia zelaznego spo¬ woduje wskazanie informacji, na skutek wzajem¬ nego oddzialywania, wskazujacych bezposrednio lub posrednio, magnesów trwalych.Przykladowo zapisanie calkowite tablicy wskaz¬ nikowej ze 100 polami literowymi, polaczonej z pa¬ miecia, nastepuje w czasie 0,1—0,15 sekund, przez co u obserwatora powstaje wrazenie jakby cala tablica zostala w pelni jednorazowo zapisana.Dalsza zaleta, która nalezy wymienic jest to, ze w przypadku urzadzenia wskaznikowego z klapka¬ mi przerzutowymi, niezbedne dotad, miedzy po¬ szczególnymi elementami mozaiki, blachy ekranu¬ jace, moga byc calkowicie pominiete, poniewaz wyeliminowane jest niebezpieczenstwo wzajemne¬ go oddzialywania, a stopien niezawodnosci eksploa¬ tacyjnej przy uwzglednieniu równiez i mechanicz¬ nej niepewnosci, w znacznej mierze wzrasta.Przedmiot wynalazku oraz jego sposób dzialania opisany jest w oparciu o przykladowa postac wy¬ konania urzadzenia pokazana na rysunku, który przedstawia charakterystyke magnesowania i ma¬ gnetyczny jednostkowy element wskazujacy.Magnetyczny element wskazujacy zawiera klap¬ ke przerzutowa 1, rdzen zelazny 2 osadzony w plycie podloza 3, na rdzeniu zelaznym znajduja sie cewki Rt oraz R2 o wspólnym uziemionym za¬ cisku. Natezenie pola magnetycznego przedstawia¬ ja wielkosci HCi oraz HC2- Sterujacy uklad elektroniczny w zaleznosci od tresci informacji dostarcza na swych wyjsciach, kazdorazowo inne dodatnie lub ujemne napiecia do podlaczonej przez kabel jednostki wskazujacej.Ilosc kanalów informacyjnych elektronicznego ukladu sterujacego pokrywa sie z iloscia kolumn elementów obrazowych jednostki wskaznikowej zbudowanej z jednorodnych elementów obrazo¬ wych, przy czym sa one wzajemnie ze soba po¬ laczone przy pomocy kabla. Ilosc jednostek wy¬ boru miejsca, to jest wyjsc elektronicznego ukla¬ du sterujacego pokrywa sie z iloscia wierszy ele¬ mentów obrazowych jednostki wskaznikowej, które równiez sa wzajemnie ze soba polaczone przy pomocy kabla.Do kolumnowych wejsc polaczonej z kanalami informacyjnymi jednostki wskaznikowej przy¬ laczone sa jedne, polaczone ze soba, w kie¬ runku kolumn zwielokrotnione, bieguny steru¬ jace elektromagnesów sterujacych elementami obrazowymi, podczas gdy pozostale bieguny wraz z dolaczonymi do nich polaczonymi w szereg, dzia¬ lajacymi w obu kierunkach, elementami zaworo¬ wymi (diodami) polaczone sa z oddzielnymi punk¬ tami uziemiajacymi, zwielokrotnionych w ukladzie wierszowym i sterowanych w ukladzie wierszo- i wym, jednostek wyboru miejsca.Wyjscia jednostki wyboru miejsca elektroniczne¬ go ukladu sterujacego lacza poszczególne wybrane wiersze odpowiednio przez diody oddzielnych punk¬ tów uziemiajacych odpowiednio do utworzonej dro- io gi pradowej, oraz lacza punkty uziemiajace jed¬ nostki zasilajacej.Rdzenie zelazne elektromagnesów sterujacych elementami obrazowymi sa magnetycznie sprzezone z magnetycznymi czesciami klapkowo-przerzuto- ii wych elementów wskaznikowych -— a mianowicie z magnetycznymi klapkami przerzutowymi Stero¬ wana przy pomocy magnetycznego sprzezenia klap¬ ka przerzutowa, przyjmuje jedno lub drugie swo¬ je stabilne polozenie i barwa swojej powierzchni 20 wspólnie z plytkami podloza wskazuje informacje, albo powoduje jej znikniecie.Elektroniczny uklad sterujacy w zaleznosci od zaprogramowania, wzglednie w zaleznosci od za¬ wartosci pamieci informacyjnej podlacza dodatnie 25 albo ujemne napiecie do zwielokrotnionych w ukladzie wierszowym wejsc jednostki wskazniko¬ wej. Równoczesnie z wybraniem informacji, jedno¬ stka wyboru miejsca aktywizuje odpowiedni — na¬ stawiany droga programowania — wiersz elemen- 30 tów obrazowych.W pobudzonej — wybranej — linii sterujacej po¬ szczególnymi elementami obrazowymi, elektromag¬ nesy uzyskuja wzbudzenie o dodatnim albo ujem¬ nym kierunku. Podczas czasu wzbudzenia, to Jest 35 1—1,5 milisekund, rdzen zelazny zostaje prze- magnesowany i w dalszym ciagu jako magnes trwaly steruje polaczone z nim, za posrednictwem sprzezenia magnetycznego, klapki przerzutowe, któ¬ re w zaleznosci od kierunku wzbudzenia, wzgled¬ no nie namagnesowania zwracaja do obserwatora swo¬ je jasne albo ciemne powierzchnie. Czas wskaza¬ nia zalezy oczywiscie w dalszym ciagu od mecha¬ nicznej stalej czasowej, jednak po uplywie 1 mili¬ sekundy natychmiast jest wysterowywany nastep- 45 ny wiersz, tak ze w rezultacie gdy pokazywanie jednego wiersza nie zostalo jeszcze zakonczone nastepny wiersz jest rozpoczynany i proces ten biegnie dalej w taki sam sposób.Jezeli na rdzeniu zelaznym elektromagnesu zo- 51 stana umieszczone dwie cewki, polaczone ze soba w opisany uprzednio sposób, wzglednie zostana podlaczone do laczonych kolumn i okreslajacych wiersze kanalów wyjsc elektronicznej jednostki sterujacej, to jedna cewka moze byc zastosowana 55 do ustalania stanu rdzenia magnetycznego, nato¬ miast druga cewka do wskazywania informacji.Jezeli oba systemy zostana tak polaczone, ze po okresleniu poszczególnych wierszy, kanaly steruja¬ ce wskazywaniem informacji zostana wysterowane 60 odpowiednio do sygnalów, to odczytana w jednym wierszu informacja zostanie przepisana do innego wiersza, to znaczy informacja znajdujaca sie na tablicy moze byc przepisana na inna tablice, albo na inne miejsce, wzglednie do innego wiersza od- 65 nosnej tablicy.83 464 S PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do szybkiego wskazywania przy pomocy magnetycznych elementów wskaznikowych wizualnych informacji, zobrazowanych systemem mozaikowym, które posiada czesci z magnesu trwa¬ lego przedstawiajace informacje jak i sterujace tymi czesciami, dwubiegunowo wzbudzane elektro¬ magnesy, których zwielokrotnione wyprowadzenia cewek wzbudzajacych sa podlaczone do elektroni¬ cznej jednostki sterujacej dostarczajacej dwubie¬ gunowych sygnalów napedzajacych, znamienne tym, ze rdzenie zelazne sterujacych elektromagne¬ sów sa czesciowo lub calkowcie wykonane z po¬ siadajacego pozostalosc magnetyczna materialu twardego magnetycznie, którego koercyjne nateze¬ nie pola jest mniejsze niz koercyjne natezenie pola magnesów trwalych, pokazujacych informacje bez¬ posrednio lub posrednio, przy czym magnesy trwa¬ le posiadaja mniejsze natezenie pola magnetyczne¬ go niz to, które jest potrzebne do rozmagnesowa¬ nia zelaznych rdzeni elektromagnesów sterujacych, znajdujacych sie w zmontowanym stanie. 10 20

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze koercyjne natezenie pola rdzeni zelaznych elek¬ tromagnesów sterujacych nastawiane jest droga ob¬ róbki cieplnej.

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze dwubiegunowe wyjscie czynne elektronicznego elementu sterujacego sluzacego do wzbudzenia ze¬ laznych rdzeni elektromagnesów sterujacych w za¬ leznosci od tresci informacji w kierunku dodat¬ nim namagnesowania, zapewnia poziom namagne¬ sowania wiekszy niz koercyjne natezenie pola rdze¬ ni zelaznych.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze magnesy trwale pokazujace informacje bezpo¬ srednio lub posrednio sa wytworzone z ferrytu barowego jako materialu podstawowego.

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze rdzeniom zelaznym poszczególnych elektromag¬ nesów przyporzadkowane sa dwie calkowicie od¬ dzielone, dwubiegunowo sterowane i niezalezne wzajemnie od siebie cewki. HCZ Errata Lam 1, 12 wiersz od góry Jest: posazerów Powinno byc: pasazerów Lam 3, 36 wiersz od góry Jest: klatki Powinno byc: klapki Druk. Nar. Z.-3, zam. 1974/76 Cena 10 zl PL PL