КНОПОЧНЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ УПРАВЛЯЮЩЕГО СИГНАЛА

Заявляемый в качестве полезной модели кнопочный формирователь управляющего сигнала относится к авиационному приборостроению и предназначен для формирования управляющего сигнала в приборах с жидкокристаллическими дисплеями, в первую очередь в электронных барометрических высотомерах с жидкокристаллическими индикаторами.
Известен кнопочный выключатель, содержащий полый корпус с центральным отверстием, постоянный магнит, выполненный в форме кольца с осевой намагниченностью, стержень с кнопкой и сердечником из ферромагнитного материала и контактную пару, закрепленную соответственно на стержне и корпусе (а.с. №2011234).
Данное устройство предназначено для использования в коммутационных сетях для замыкания (размыкания) электрических цепей.
Применение такого технического решения в современных электронных высотомерах не приемлемо по следующим причинам.
Известное устройство имеет контактную систему коммутации, которая характеризуется невысокой степенью надежности. Устройство имеет относительно большие габариты за счет отдельной, самостоятельной детали - корпуса с начинкой из кольцевого магнита, исключающих установку его на лицевой кромке корпуса высотомера, охватывающей жидкокристаллический дисплей, а также не имеет защиты от вибрации и ускорений, поскольку стержень с кнопкой подвешен в магнитном поле практически свободно и имеет ограничение перемещения только в одну сторону.
Известна нажимная клавиша с нелинейной характеристикой «путь-сила», в которой магнитную цепь создают ферромагнитные элементы, связанные с подвижными и неподвижными частями клавишного устройства и в качестве формирователя электрических сигналов используют электрические контакты, либо обкладки конденсатора емкостного преобразователя (а.с. №1466666).
Однако в этом устройстве остается проблема габарита, который определяется кольцевой формой магнита. Невозможность использования контактного формирователя сигнала, а в случае бесконтактного преобразователя - неопределенность характеристики конденсатора при наклоне подвижной пластины, которая потребует специального порогового устройства с анализатором изменения емкости, что неоправданно усложняет схему.
Прототипом данного технического решения является кнопочный формирователь управляющего сигнала, который содержит кнопку со штоком, установленную в направляющей втулке, связанный со штоком ферромагнитный якорь, магнитную систему, взаимодействующую с якорем, и бесконтактный формирователь электрического импульса. Кнопка расположена на лицевой кромке прибора, охватывающей жидкокристаллический дисплей, в продолговатом гнезде, отделенном от внутренней полости прибора герметичной перегородкой
Недостатком данного прототипа является нестабильность работы.
Объясняется это тем, что не исключена возможность попадания посторонних частиц в зазор между кнопкой и корпусом прибора и их удержания в магнитном поле формирователя.
В результате чего происходит заклинивание штока кнопки в направляющей втулке и, как следствие, перекос кнопки в пазу лицевой панели прибора. Это влечет за собой залипание кнопки.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение - это повышение надежности работы устройства.
Техническим результатом является снижение трудоемкости изготовления кнопочного формирователя при удешевлении изготовления.
Достигается это за счет упрощения механизма кнопочного формирователя и уменьшения количества деталей (исключения штока кнопки, направляющей втулки, гайки, магнитов и пластины).
Так же достигается указанный технический результат за счет того, что кнопочный формирователь управляющего сигнала содержит кнопку и бесконтактный формирователь электрического импульса. Кнопка на эластичной светонепроницаемой диафрагме с язычком установлена в гнезде, имеющем круглую форму. Это позволяет ограничить перемещение в направлении, перпендикулярном оси кнопки, что уменьшает трение кнопки о корпус и исключает перекос кнопки, и, как следствие, ее залипание.
Заявляемый в качестве полезной модели кнопочный формирователь управляющего сигнала поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен заявляемый кнопочный формирователь управляющего сигнала.
На фиг. 2 изображена лицевая панель электронного барометрического высотомера.
На фиг. 3 условно показана передача светового потока.
Кнопочный формирователь состоит:
1 - кнопка
2 - гнездо под кнопку
3 - лицевая кромка прибора
4 - жидкокристаллический дисплей
5 - диафрагма
6 - язычок диафрагмы
7 - внутренняя полость прибора
8 - плата печатная
9 - оптоэлектронная пара.
Кнопочный формирователь управляющего сигнала содержит кнопку 1 (см. фиг. 1 и фиг. 2), установленную на эластичную светонепроницаемую диафрагму 5, изготовленную, например, из силиконовой резины, имеющую язычок 6 и бесконтактный формирователь электрического импульса. Кнопка 1 расположена на лицевой кромке прибора 3, охватывающей жидкокристаллический дисплей 4 в гнезде под кнопку 2 круглой формы. Гнездо под кнопку отделено от внутренней полости прибора 7 герметичной перегородкой, на которой с зазором закреплена плата печатная 8, содержащая оптоэлектронную пару 9, являющуюся бесконтактным формирователем электрического импульса. Оптоэлектронная пара 9 расположена симметрично оси гнезда под кнопку 2 в направлении, перпендикулярном оси кнопки.
Кнопочный формирователь управляющего сигнала работает следующим образом.
В рабочем состоянии светоприемник (фототранзистор), постоянно находящийся в зоне облучения светоизлучателя (светодиода), формирует электрический сигнал, воспринимаемый управляющим устройством как сигнал отсутствия команды.
При нажатии на кнопку 1 диафрагма 5 сжимается, одновременно прижимаясь к плате печатной 8 и своим язычком 6 перекрывает непрерывный световой поток, идущий от светоизлучателя в светоприемник (см. фиг. 3) оптоэлектронной пары 9. При этом сигнал фотоприемника воспринимается как команда управления.
Кнопки 1, расположенные на лицевой кромке прибора (см. фиг. 2), предназначены для управления системами индикации (например, электронного барометрического высотомера) в выбранном режиме. Это, так называемые, органы управления. В состав органов управления высотомера входят три кнопки, посредством которых осуществляется управление работой системы. Кнопка «ВЫБОР» (см. фиг. 2) обладает фиксированной функцией, а две другие кнопки обладают переменными функциями в различных режимах работы системы.
Переключение режимов осуществляется последовательным нажатием кнопок. Функции кнопок в каждом конкретном режиме высвечиваются текстом или пиктограммами, выводимыми на жидкокристаллический дисплей системы непосредственно над кнопками.
Таким образом, данный механизм кнопочного формирователя позволяет формировать управляющий импульс бесконтактным способом, исключая возможность притягивания и удержания посторонних частиц в магнитном поле формирователя.
Это обеспечивает надежную работу кнопочного формирователя управляющего сигнала за счет невозможности залипания кнопки.
Заявляемый в качестве полезной модели кнопочный формирователь управляющего сигнала позволяет на 25% повысить стабильность при безотказности работы устройства. Удешевляет на 30-45% изготовление самого устройства за счет уменьшения количества деталей (исключаются: шток, направляющая втулка, гайка, магниты и пластина), а это влечет за собой упрощение сборки конструкции. На 30-40% снижена трудоемкость изготовления и металлоемкость конструкции при сохранении внешнего вида изделия в целом.