INSTRUMENT ELECTRONIQUE DE DÉTECTION D'UN PARAMETREENVIRONNEMENTAL, AYANT UN INDICATEUR ANALOGIQUE
La présente invention porte sur un instrument électronique de détection d'un paramètre environnemental et, plus particulièrement, sur un instrument électronique de détection d'un paramètre environnemental ayant un indicateur analogique qui pointe sur un point spécifique sur une échelle correspondant à un paramètre environnemental détecté, tel que la température, l'humidité ou similaires.
Deux types d'instruments classiques de détection de paramètres environnementaux sont disponibles sur le marché et comprennent les thermomètres, les hygromètres, les anémomètres et similaires. L'un est un instrument mécanique, et l'autre est un instrument électronique. L'instrument mécanique a un indicateur analogique qui indique la lecture courante et peut amener des indicateurs à marquer des lectures haute et basse pendant une période donnée. L'instrument numérique fournit une lecture numérique précise de la lecture courante.
Si l'on se réfère à la Figure 9, on peut voir qu'un thermomètre mécanique classique a un panneau 90, un ensemble de tube de Borden 70 et un ensemble indicateur 80.
Le panneau 90 a une face avant (non référencée), une échelle (non référencée), un trou traversant 91 et des indicateurs facultatifs haut et bas (non représentés). L'échelle est sur la face avant (non référencée), est imprimée ou gravée, et est une échelle de température, une échelle d'humidité relative ou similaires. Les indicateurs haut et bas sont attachés de façon pivotante à la face avant du panneau 90 et indiquent respectivement les lectures haute et basse sur l'échelle.
L'ensemble de tube de Borden 70 a une base 71, une bague en C 72 en cuivre et un arbre de transmission 73. La base 71 a une surface avant (non référencée) et un trou de pivotement 711. Le trou 711 est défini dans la surface avant de la base 71. La bague en C 72 en cuivre a une extrémité proximale (non référencée) et une extrémité distale (non référencée), elle est connectée à la base 71 et se dilate ou se contracte en fonction de la température. L'arbre de transmission 73 est connecté à l'extrémité distale de la bague en cuivre 72 et présente une extrémité distale 731 en forme de L.
L'indicateur 80 est en forme de L et présente un arbre 81, une aiguille 82 et un connecteur 83. L'arbre 81 est monté à travers le trou traversant 91 dans le panneau 90, il est monté à rotation dans le trou 711 dans la base 71 et a une extrémité distale (non référencée) . L'extrémité distale fait saillie à travers le trou traversant 91 dans le panneau 90. L'aiguille 82 est connectée à l'extrémité distale de l'arbre 81, fait pivoter les indicateurs haut et bas sur la face avant du panneau 90 et indique la température courante sur l'échelle sur le panneau 90. Le connecteur 83 est attaché à l'arbre 81 et présente un trou de montage 831.Le trou de montage 831 maintient de façon tournante l'extrémité distale 731 en forme de L de l'arbre de transmission 73 qui fait tourner l'arbre 81 dans le trou de pivotement 711 dans la base 71, afin d'indiquer la température courante sur l'échelle sur le panneau 90 lorsque la bague en C 72 en cuivre se dilate ou se contracte.
En raison du fait que le paramètre environnemental courant spécifique doit être interpolé à partir de l'échelle sur le panneau 90 du dispositif, des instruments électroniques ont été mis au point pour fournir une lecture numérique précise du paramètre environnemental détecté courant. Même si les instruments électroniques fournissent des lectures instantanées précises du paramètre environnemental courant, l'instrument électronique de détection d'un paramètre environnemental ne peut pas fournir de lectures haute et basse sans une augmentation significative de l'électronique ou du logiciel.
Par conséquent, il est proposé, conformément à la présente invention, un instrument électronique de détection d'un paramètre environnemental qui présente un indicateur analogique pour pallier ou diminuer les problèmes qui se présentent avec des instruments mécaniques et électroniques classiques de détection de paramètres environnementaux.
Le principal objectif de la présente invention est de proposer un instrument électronique de détection d'un paramètre environnemental, ayant un indicateur analogique. L'instrument électronique de détection d'un paramètre environnemental détecte de façon précise un paramètre environnemental instantané, tel que la température, l'humidité ou similaires, et pointe un indicateur sur la valeur exacte du paramètre environnemental instantané sur une échelle sur un panneau.
L'instrument électronique de détection d'un paramètre environnemental présente un boîtier, un ensemble de détection et commande électronique, une aiguille et une alimentation en courant continu. Le boîtier présente un panneau avant avec une échelle. L'ensemble de détection et commande électronique est monté dans le boîtier et présente un circuit de détection et commande, une unité d'entraînement et un ensemble d'engrenages, une aiguille et une alimentation en courant continu. Le circuit de détection et commande détecte et mesure un paramètre environnemental à l'extérieur du boîtier et génère un signal de commande. L'unité d'entraînement reçoit le signal de commande provenant du circuit de détection et commande et tourne d'une quantité spécifique dans une direction spécifique sur la base du signal de commande.L'ensemble d'engrenages est connecté à et entraîné par l'unité d'entraînement. L'aiguille est fixée à et entraînée par l'ensemble d'engrenages et pointe sur une valeur spécifique sur l'échelle sur le panneau avant du boîtier correspondant au paramètre environnemental détecté et mesuré. L'alimentation en courant continu est montée dans le boîtier et est attachée à l'ensemble de détection et commande électronique.
La présente invention a pour objet un instrument électronique de détection d'un paramètre environnemental, ayant un indicateur analogique, caractérisé par le fait qu'il comprend :
un boîtier ayant un panneau avant avec :
une face avant ayant au moins une échelle ; une face arrière ; et un trou traversant central ; un ensemble de détection et commande électronique attaché à la face arrière du panneau avant et ayant :
un circuit de détection et commande; une unité d'entraînement; et un ensemble d'engrenages, l'unité d'entraînement étant connectée entre l'ensemble d'engrenages et le circuit de détection et commande ; une aiguille connectée à l'ensemble d'engrenages de l'ensemble de détection et commande électronique à l'extérieur de la face avant du panneau avant ; et une alimentation en courant continu attachée à la face arrière du boîtier et connectée à l'unité d'entraînement et au circuit de détection et commande.
L'ensemble d'engrenages peut comprendre :
un engrenage principal connecté à l'unité d'entraînement; un jeu d'engrenages de décélération ayant plusieurs éléments d'engrenage, dont chacun a principalement un petit engrenage d'entraînement et un grand engrenage entraîné, les éléments d'engrenage s'engageant de façon séquentielle l'un avec l'autre, et un premier élément d'engrenage engageant l'engrenage principal; un engrenage de liaison engageant un dernier élément d'engrenage du jeu d'engrenages de décélération et ayant un axe central ; et un connecteur connecté coaxialement à l'engrenage de liaison, passant à travers le trou traversant central dans le panneau avant et tenant l'aiguille.
L'unité d'entraînement peut comprendre :
un enroulement dans le sens des aiguilles d'une montre et un enroulement dans le sens contraire des aiguilles d'une montre montés sur la face arrière du panneau avant perpendiculairement l'un à l'autre, chaque enroulement ayant un étrier en forme de U avec une ouverture et deux bras opposés et une bobine enroulée autour d'un bras de l'étrier, les bobines étant connectées au circuit de détection et commande, et les deux ouvertures étant perpendiculaires l'une à l'autre ; et un aimant annulaire monté dans les deux ouvertures et connecté à l'engrenage principal.
L'ensemble d'engrenages peut comprendre en outre :
une plaque montée sur la face arrière du panneau avant, correspondant au trou traversant central dans le panneau avant et ayant :
une face supérieure ; une cavité d'aimant formée sur la face supérieure de la plaque pour tenir l'aimant annulaire; un trou de broche formé à travers la plaque et correspondant au trou traversant central dans le panneau avant, l'un des éléments d'engrenage étant monté dans le trou de broche et tournant sur la plaque ; et au moins un trou d'engrenage d'entraînement défini sur la plaque, à travers lequel un petit engrenage d'entraînement s'étend pour entraîner un engrenage entraîné adjacent ; et plusieurs colonnes formées sur la face arrière du panneau avant sur lesquelles la plaque est montée pour former un intervalle entre la face arrière et la plaque; et un boîtier attaché à la face arrière du panneau avant pour tenir l'ensemble de détection et commande électronique.
Le circuit de détection et commande peut comprendre :
un microprocesseur calculant une valeur pour un paramètre environnemental détecté, générant un signal de commande et ayant plusieurs entrées et sorties ; un détecteur détectant et mesurant un paramètre environnemental approprié à l'extérieur du boîtier; un convertisseur de signaux connecté à une entrée du microprocesseur, recevant un paramètre détecté en provenance du détecteur, convertissant le paramètre détecté et adressant le paramètre détecté converti au microprocesseur; et un commande de moteur connectée à une sortie du microprocesseur et aux bobines, recevant le signal de commande provenant du microprocesseur et adressant une tension correspondante à la bobine appropriée de l'enroulement pour faire tourner l'aiguille à la valeur correcte sur l'échelle sur le panneau avant.
Conformément à un autre mode de réalisation, le circuit de détection et commande peut comprendre :
un détecteur sans fil ayant :
un détecteur; un émetteur de signaux sans fil connecté au détecteur; et une alimentation en courant continu connectée au détecteur et à l'émetteur de signaux sans fil et ; un contrôleur ayant :
un microprocesseur ayant plusieurs entrées et sorties ; un récepteur de signaux sans fil connecté aux entrées du microprocesseur ; et une commande de moteur connectée entre les sorties du microprocesseur et les bobines des enroulements.
L'instrument électronique de détection d'un paramètre environnemental selon la présente invention peut comprendre en outre un indicateur d'état connecté aux sorties du microprocesseur.
Le détecteur peut être un détecteur de température ou encore un détecteur d'humidité.
Le convertisseur de signaux peut être un convertisseur analogique à numérique.
Pour mieux illustrer l'objet de la présente invention, on va maintenant en décrire à titre indicatif et non limitatif plusieurs modes de réalisation particuliers avec référence aux dessins annexés.
Sur ces dessins : la Figure 1 est une vue de face d'un mode de réalisation d'un instrument électronique de détection d'un paramètre environnemental, ayant un indicateur analogique, conforme à la présente invention, réalisé en tant que thermomètre ; la Figure 2 est une vue arrière en perspective de l'instrument électronique de détection d'un paramètre environnemental de la Figure 1 ; la Figure 3 est une vue en perspective éclatée d'un ensemble de commande électronique dans un ensemble de détection et commande électronique dans l'instrument électronique de détection d'un paramètre environnemental de la Figure 2 ; la Figure 4 est une vue en perspective et en coupe de l'ensemble de commande électronique de la Figure 3 ; la Figure 5 est une vue de dessus de l'ensemble de commande électronique de la Figure 3 ;la Figure 6 est un diagramme à blocs fonctionnel d'un premier mode de réalisation d'un circuit de détection et commande dans l'ensemble de détection et commande de la Figure 2 ; la Figure 7 est un diagramme à blocs fonctionnel d'un second mode de réalisation d'un circuit de détection et commande dans l'ensemble de détection et commande conforme à la présente invention ; la Figure 8 est une vue en perspective opérationnelle d'un second mode de réalisation d'un instrument électronique de détection d'un paramètre environnemental, ayant un indicateur analogique, conforme à la présente invention ; et la Figure 9 est une vue en perspective éclatée d'un thermomètre mécanique classique selon l'état antérieur de la technique.
Si l'on se réfère aux Figures 1, 2 et 8, on peut voir qu'un instrument électronique 10 de détection d'un paramètre environnemental conforme à la présente invention présente un boîtier 11, un ensemble de détection et commande électronique 20, une aiguille 15 et une alimentation en courant continu 16.
Le boîtier 11 a un panneau avant 12. Le panneau avant 12 a une face avant, une face arrière, un trou traversant central 13 et plusieurs trous indicateurs facultatifs 14. La face avant présente au moins une échelle correspondant à un paramètre environnemental détecté et mesuré.
Si l'on fait encore référence à la Figure 3, on peut voir que l'ensemble de détection et commande électronique 20 est attaché à la face arrière du panneau avant 12 et présente un circuit de détection et commande 50, une unité d'entraînement 40, un ensemble d'engrenages, un boîtier 35 d'ensemble de commande facultatif et une unité 57 de détection à distance facultative. Dans un premier mode de réalisation de l'instrument électronique 10 de détection d'un paramètre environnemental, la totalité de l'ensemble de détection et commande 20 est attachée à la face arrière du boîtier 11. Dans un second mode de réalisation de l'instrument électronique 10 de détection d'un paramètre environnemental, les éléments de détection de l'ensemble de détection et commande électronique 20 sont montés à distance du boîtier 11 et communiquent par des éléments sans fil.
Si l'on fait référence aux Figures 3, 4 et 5, on peut voir que l'ensemble d'engrenages présente un engrenage principal 30, un jeu d'engrenages de décélération 31, un engrenage de liaison 32 et un connecteur 33.
L'engrenage principal 30 est connecté à l'unité d'entraînement 40. L'unité d'entraînement 40 fait tourner l'engrenage principal 30. Le jeu d'engrenages de décélération 31 présente plusieurs éléments d'engrenage 311-313, dont chacun a un petit engrenage d'entraînement 311b-311b et un grand engrenage entraîné 311a-313a. L'engrenage de liaison 32 a un axe central et un trou central définis coaxialement dans l'engrenage de liaison 32.
Dans le premier mode de réalisation, le jeu d'engrenages de décélération 31 présente un premier élément d'engrenage 311, un second élément d'engrenage 312 et un troisième élément 313. Le grand engrenage entraîné 311a du premier élément d'engrenage 311 engage l'engrenage principal 30, et le petit engrenage d'entraînement 311b engage le grand engrenage entraîné 312b du second élément d'engrenage 312. Le petit engrenage d'entraînement 312a du second élément d'engrenage 312 engage le grand engrenage entraîné 313a du troisième élément d'engrenage 313. Le petit engrenage d'entraînement 313b du troisième élément d'engrenage 313 engage l'engrenage de liaison 32. L'axe central de l'engrenage de liaison 32 est connecté au connecteur 33.Si l'on fait encore référence à la Figure 1, on peut voir que le connecteur 33 est monté dans le trou traversant 13 dans le boîtier 11 pour tenir l'aiguille 15 à l'extérieur de la face avant. Sur la base de la connexion de l'engrenage principal 30, le jeu d'engrenages de décélération 31, l'engrenage de liaison 32, le connecteur 33 et l'aiguille 15, l'aiguille 15 sera précisément amenée à tourner par petits incréments lorsque l'engrenage principal 30 sera entraîné par l'unité d'entraînement 40.
L'unité d'entraînement 40 a un enroulement 41 dans le sens des aiguilles d'une montre, un enroulement 42 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, et un aimant annulaire 43. L'enroulement 41 dans le sens des aiguilles d'une montre et l'enroulement 42 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre sont montés sur la face arrière perpendiculairement l'un à l'autre. Chaque enroulement 41, 42 a un étrier 411, 421 en forme de U et une bobine 412, 422 enroulée autour de l'étrier 411, 421. Chaque étrier 411, 421 présente une ouverture et deux bras opposés. Les enroulements 412, 422 sont enroulés autour d'un bras respectivement des étriers 411, 421 et sont connectés au circuit de détection et commande 50.Les ouvertures des étriers 411, 421 respectivement sur l'enroulement 41 dans le sens des aiguilles d'une montre et l'enroulement 42 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre sont perpendiculaires l'une à l'autre. L'aimant annulaire 43 est monté de façon tournante dans les deux ouvertures et attaché de façon sûre à l'engrenage principal 30. Lorsque le circuit de détection et commande 50 sort une tension à l'une des bobines 412, 422, un champ magnétique est généré dans l'étrier correspondant 411, 421 pour faire tourner l'aimant annulaire 43. Lorsque la tension est entrée à la bobine 412 de l'enroulement 41 dans le sens des aiguilles d'une montre, l'aimant annulaire 43 est entraîné en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre.Si l'aimant annulaire 43 tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, la tension sera entrée à la bobine 422 de l'enroulement 42 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. Par conséquent, le sens de rotation de l'aiguille 15 est commandé par le circuit de détection et commande 50.
De plus, pour rendre minimal l'espace requis pour l'ensemble d'engrenages et l'unité d'entraînement 40, une plaque 34 est montée sur la face arrière du panneau avant 12 et correspond au trou traversant central 13 dans le panneau avant 12. La plaque 34 est montée sur plusieurs colonnes 41 formées sur la face arrière, de telle sorte qu'un intervalle est formé entre la face arrière et la plaque 34. La plaque 34 présente une face supérieure, une cavité d'aimant 342, un trou de broche 343 et au moins un trou d'engrenage d'entraînement 344. La cavité d'aimant 342 est formée sur la face supérieure de la plaque 34 et maintient de façon tournante l'aimant annulaire 43. Le trou de broche 343 est formé à travers la plaque 34 et correspond au trou traversant central 13 dans le panneau avant 12.Au moins un trou d'engrenage d'entraînement 344 est défini à travers la plaque 34 pour permettre à l'engrenage principal 30 ou à un petit engrenage d'entraînement 311b, 312b, 313b de s'étendre à travers la plaque 34 et d'engager un grand engrenage entraîné correspondant 311a, 312a, 313a ou l'engrenage de liaison 32. Etant donné que l'engrenage principal 30 est connecté à l'aimant annulaire 43, le jeu d'engrenages de décélération 31 est monté sur la face supérieure de la plaque 34, et l'engrenage de liaison 32 est monté sous la plaque 34. Pour permettre au troisième élément d'engrenage 313 d'engager l'engrenage de liaison 32, le petit engrenage d'entraînement 313b passe à travers le trou d'engrenage d'entraînement 344 et engage l'engrenage de liaison 32 sous la plaque 34.Le second élément d'engrenage 312 présente encore une broche 314 montée de façon coaxiale dans le petit engrenage d'entraînement 312b. La broche 314 est montée de façon tournante dans le trou de broche 343.
Pour réaliser l'ensemble de détection et commande électronique 20 sous la forme d'un module, un boîtier 35 d'ensemble de commande peut être ajouté pour tenir l'ensemble de détection et commande électronique 20. Le boîtier 35 d'ensemble de commande est directement attaché à la face arrière du boîtier 11.
Si l'on fait encore référence à la Figure 6, on peut voir qu'un premier mode de réalisation du circuit de détection et commande 50 présente un microprocesseur 51, un détecteur 53, un convertisseur de signaux 531, une commande de moteur 52 et un indicateur d'état facultatif 54. Le microprocesseur 51 calcule une valeur pour un paramètre environnemental détecté, génère un signal de commande et présente plusieurs entrées et sorties. Le détecteur 53 peut être un détecteur de température, un détecteur d'humidité ou similaires, il détecte et mesure un paramètre environnemental approprié, tel que la température, l'humidité ou similaires, à l'extérieur du boîtier 11, il est connecté aux entrées du microprocesseur 51 à travers le convertisseur de signaux 531 et envoie un signal détecté au microprocesseur 51.Le convertisseur de signaux 531 est connecté à une entrée à une entrée du microprocesseur 51, il peut être un convertisseur analogique à numérique, il reçoit un paramètre détecté par le détecteur 53, il convertit le paramètre détecté et envoie le paramètre détecté converti au microprocesseur 51. La commande de moteur 52 est connectée à une sortie du microprocesseur 51, elle reçoit un signal de commande en provenance du microprocesseur 51 et elle envoie une tension correspondante à la bobine appropriée 412, 422 de l'enroulement 41, 42 pour faire tourner l'aiguille 15 jusqu'à la valeur correcte sur l'échelle sur le panneau avant 12. Les indicateurs d'état 54 sont connectés à des sorties du microprocesseur 51 et indiquent l'état d'éléments sélectionnés.L'indicateur d'état 54 peut être un ensemble de diodes électroluminescentes (DEL) ou un afficheur à cristaux liquides (DCL). L'indicateur d'état 54 peut être un ensemble de DEL ayant trois éléments de DEL de couleurs différentes. Chaque élément de DEL est monté dans un trou indicateur correspondant 14 sur la face avant du panneau avant 12. La face avant du panneau avant 12 peut avoir différents symboles pour différents paramètres tels que la tension de la batterie, la recherche de signaux, etc. Les symboles correspondent respectivement aux éléments de DEL.
Si l'on fait référence à la Figure 7, on peut voir qu'un second mode de réalisation du circuit de détection et commande conforme à la présente invention présente un détecteur sans fil 57 et un contrôleur 60. Le détecteur sans fil 57 a un détecteur 53, un émetteur de signaux sans fil 55 et une alimentation en courant continu 58. Le détecteur 53 détecte le paramètre environnemental instantané et génère un signal de détection et envoie le signal de détection à l'émetteur de signaux sans fil 55. L'émetteur de signaux sans fil 55 est connecté au détecteur 53, il reçoit le signal de détection provenant du détecteur 53, il convertit le signal de détection en un signal de détection sans fil et il transmet le signal de détection sans fil.
Le contrôleur 60 a un microprocesseur 51, un récepteur de signaux sans fil 56, une commande de moteur 52 et un indicateur d'état facultatif 54.
Le récepteur de signaux sans fil 56 est connecté à une entrée du microprocesseur 51, il reçoit le signal de détection sans fil transmis par l'émetteur de signaux sans fil 55 et il adresse le signal de détection au microprocesseur 51. Par conséquent, le détecteur sans fil 58 est séparé du circuit de détection et commande pour la réalisation suivant un instrument de détection indépendant. Si l'on fait référence à la Figure 8, on peut voir que le détecteur sans fil 58 peut être monté n'importe où, et que l'aiguille pointe sur une valeur sur l'échelle sur le panneau avant 12 correspondant à la valeur du paramètre environnemental détecté à l'extérieur du détecteur sans fil.
L'alimentation en courant continu 16 est attachée à la face arrière du boîtier 11 et est connectée à l'unité d'entraînement 40 et au circuit de détection et commande 50 pour leur fournir un courant continu. L'alimentation en courant continu 16 peut utiliser un ensemble de batteries.ELECTRONIC INSTRUMENT FOR DETECTING A ENVIRONMENTAL PARAMETER HAVING AN ANALOGUE INDICATOR
The present invention relates to an electronic instrument for detecting an environmental parameter and, more particularly, to an electronic instrument for detecting an environmental parameter having an analogue indicator that points to a specific point on a scale corresponding to a detected environmental parameter. , such as temperature, humidity or the like.
Two types of conventional environmental parameter detection instruments are available on the market and include thermometers, hygrometers, anemometers and the like. One is a mechanical instrument, and the other is an electronic instrument. The mechanical instrument has an analog indicator that indicates the current reading and can cause indicators to mark high and low readings for a given period of time. The digital instrument provides an accurate digital reading of the current reading.
Referring to Figure 9, it can be seen that a conventional mechanical thermometer has a panel 90, a Borden tube assembly 70 and an indicator assembly 80.
The panel 90 has a front face (not referenced), a scale (not referenced), a through hole 91 and optional up and down indicators (not shown). The scale is on the front (not referenced), is printed or engraved, and is a temperature scale, a relative humidity scale or the like. The up and down indicators are pivotally attached to the front face of the panel 90 and respectively indicate the high and low readings on the scale.
The Borden tube assembly 70 has a base 71, a copper C-ring 72 and a transmission shaft 73. The base 71 has a front surface (not referenced) and a pivot hole 711. The hole 711 is defined in the front surface of the base 71. The copper C-ring 72 has a proximal end (not referenced) and a distal end (not referenced), it is connected to the base 71 and expands or contracts depending on the temperature. The drive shaft 73 is connected to the distal end of the copper ring 72 and has an L-shaped distal end 731.
The indicator 80 is L-shaped and has a shaft 81, a needle 82 and a connector 83. The shaft 81 is mounted through the through hole 91 in the panel 90, rotatably mounted in the hole 711 in the base 71 and has a distal end (not referenced). The distal end protrudes through the through hole 91 in the panel 90. The needle 82 is connected to the distal end of the shaft 81, rotates the up and down indicators on the front panel 90 and indicates the current temperature on the scale on the panel 90. The connector 83 is attached to the shaft 81 and has a mounting hole 831. The mounting hole 831 rotatably holds the L-shaped distal end 731 of the transmission shaft 73 which rotates the shaft 81 in the pivot hole 711 in the base 71, to indicate the current temperature on the scale on the panel 90 when the copper C-ring 72 expands or becomes contracted.
Because the specific current environmental parameter must be interpolated from the scale on the device panel 90, electronic instruments have been developed to provide an accurate digital reading of the current sensed environmental parameter. Although electronic instruments provide accurate instantaneous readings of the current environmental setting, the electronic instrument for detecting an environmental parameter can not provide high and low readings without a significant increase in electronics or software.
Therefore, according to the present invention, there is provided an electronic instrument for detecting an environmental parameter that has an analog indicator to overcome or reduce the problems that occur with conventional mechanical and electronic instruments for sensing environmental parameters.
The main objective of the present invention is to propose an electronic instrument for detecting an environmental parameter, having an analogue indicator. The electronic instrument for detecting an environmental parameter accurately detects an instantaneous environmental parameter, such as temperature, humidity or the like, and points an indicator to the exact value of the instantaneous environmental parameter on a scale on a panel.
The electronic instrument for detecting an environmental parameter has a housing, an electronic detection and control assembly, a needle and a DC power supply. The case has a front panel with a ladder. The electronic detection and control assembly is mounted in the housing and has a detection and control circuit, a drive unit and a gear assembly, a needle and a DC power supply. The detection and control circuit detects and measures an environmental parameter outside the housing and generates a control signal. The drive unit receives the control signal from the sensing and control circuit and turns a specific amount in a specific direction based on the control signal. The gear set is connected to and driven by the control signal. drive unit. The needle is attached to and driven by the gear assembly and points to a specific value on the scale on the front panel of the housing corresponding to the sensed and measured environmental parameter. The DC power supply is mounted in the housing and is attached to the electronic sensing and control assembly.
The present invention relates to an electronic instrument for detecting an environmental parameter, having an analogue indicator, characterized in that it comprises:
a housing having a front panel with:
a front face having at least one ladder; a back side; and a central through hole; an electronic detection and control assembly attached to the rear face of the front panel and having:
a detection and control circuit; a training unit; and a gear assembly, the drive unit being connected between the gear assembly and the sensing and control circuit; a needle connected to the set of gears of the electronic detection and control assembly outside the front face of the front panel; and a DC power supply attached to the rear face of the housing and connected to the drive unit and the sense and control circuit.
The gear assembly may include:
a main gear connected to the drive unit; a deceleration gear set having a plurality of gear elements, each of which has mainly a small drive gear and a large driven gear, the gear members engaging sequentially with each other, and a first gear member engaging the main gear; a link gear engaging a last gear element of the deceleration gear set and having a central axis; and a connector coaxially connected to the link gear, passing through the central through hole in the front panel and holding the needle.
The training unit may include:
a clockwise winding and a counterclockwise winding mounted on the rear face of the front panel perpendicular to each other, each winding having a U-shaped yoke with an opening and two opposing arms and a coil wound around an arm of the caliper, the coils being connected to the detection and control circuit, and the two openings being perpendicular to each other; and an annular magnet mounted in both apertures and connected to the main gear.
The gear assembly may further include:
a plate mounted on the rear face of the front panel, corresponding to the central through hole in the front panel and having:
an upper face; a magnet cavity formed on the upper face of the plate for holding the annular magnet; a pin hole formed through the plate and corresponding to the central through hole in the front panel, one of the gear elements being mounted in the pin hole and rotating on the plate; and at least one drive gear hole defined on the plate, through which a small drive gear extends to drive an adjacent driven gear; and a plurality of columns formed on the rear face of the front panel on which the plate is mounted to form a gap between the back face and the plate; and a housing attached to the rear face of the front panel to hold the detection and electronic control assembly.
The detection and control circuit may comprise:
a microprocessor calculating a value for a detected environmental parameter, generating a control signal and having a plurality of inputs and outputs; a detector detecting and measuring an appropriate environmental parameter outside the housing; a signal converter connected to a microprocessor input, receiving a sensed parameter from the detector, converting the sensed parameter and addressing the converted sensed parameter to the microprocessor; and a motor control connected to an output of the microprocessor and to the coils, receiving the control signal from the microprocessor and addressing a corresponding voltage to the appropriate coil of the winding to turn the needle to the correct value on the scale on the front panel.
According to another embodiment, the detection and control circuit may comprise:
a wireless detector having:
a detector; a wireless signal transmitter connected to the detector; and a DC power supply connected to the detector and the wireless signal transmitter and; a controller having:
a microprocessor having a plurality of inputs and outputs; a wireless signal receiver connected to the inputs of the microprocessor; and a motor controller connected between the microprocessor outputs and the winding coils.
The electronic instrument for detecting an environmental parameter according to the present invention may further comprise a state indicator connected to the outputs of the microprocessor.
The detector may be a temperature detector or a humidity detector.
The signal converter can be an analog to digital converter.
To better illustrate the object of the present invention will now be described by way of indication and not limited to several particular embodiments with reference to the accompanying drawings.
In these drawings: FIG. 1 is a front view of an embodiment of an electronic instrument for detecting an environmental parameter, having an analog indicator, according to the present invention, constructed as a thermometer; Figure 2 is a perspective rear view of the electronic instrument for detecting an environmental parameter of Figure 1; Figure 3 is an exploded perspective view of an electronic control assembly in an electronic detection and control assembly in the electronic instrument for detecting an environmental parameter of Figure 2; Figure 4 is a perspective and sectional view of the electronic control assembly of Figure 3; Fig. 5 is a top view of the electronic control assembly of Fig. 3; Fig. 6 is a functional block diagram of a first embodiment of a detection and control circuit in the detection assembly. and control of Figure 2; Figure 7 is a functional block diagram of a second embodiment of a detection and control circuit in the detection and control assembly according to the present invention; Figure 8 is an operational perspective view of a second embodiment of an electronic environmental parameter detection instrument, having an analog indicator, according to the present invention; and Figure 9 is an exploded perspective view of a conventional mechanical thermometer according to the prior art.
Referring to Figures 1, 2 and 8, it can be seen that an electronic instrument 10 for detecting an environmental parameter in accordance with the present invention has a housing 11, an electronic detection and control assembly 20, a needle 15 and a DC power supply 16.
The housing 11 has a front panel 12. The front panel 12 has a front face, a rear face, a central through hole 13 and a number of optional indicator holes 14. The front face has at least one scale corresponding to a detected and measured environmental parameter. .
If reference is still made to FIG. 3, it can be seen that the detection and electronic control unit 20 is attached to the rear face of the front panel 12 and has a detection and control circuit 50, a drive unit 40, a gear assembly, an optional control assembly housing and an optional remote sensing unit 57. In a first embodiment of the electronic instrument 10 for detecting an environmental parameter, the entire detection and control assembly 20 is attached to the rear face of the housing 11. In a second embodiment of the an electronic instrument 10 for detecting an environmental parameter, the detection elements of the detection and electronic control assembly 20 are mounted at a distance from the housing 11 and communicate by wireless elements.
Referring to Figures 3, 4 and 5, it can be seen that the gear assembly has a main gear 30, a deceleration gear set 31, a link gear 32, and a connector 33.
The main gear 30 is connected to the drive unit 40. The drive unit 40 rotates the main gear 30. The deceleration gear set 31 has a plurality of gear members 311-313, of which each has a small drive gear 311b-311b and a large driven gear 311a-313a. The link gear 32 has a central axis and a central hole defined coaxially in the link gear 32.
In the first embodiment, the deceleration gear set 31 has a first gear element 311, a second gear element 312 and a third element 313. The large driven gear 311a of the first gear element 311 engages the main gear 30, and the small drive gear 311b engages the driven large gear 312b of the second gear element 312. The small drive gear 312a of the second gear element 312 engages the driven large gear 313a of the third gear. Gear element 313. The small drive gear 313b of the third gear element 313 engages the link gear 32. The central axis of the link gear 32 is connected to the connector 33. If Still referring to Figure 1, it can be seen that the connector 33 is mounted in the through hole 13 in the housing 11 to hold the needle 15 out of the front face. Based on the connection of the main gear 30, the deceleration gear set 31, the link gear 32, the connector 33 and the needle 15, the needle 15 will be accurately rotated in small increments. when the main gear 30 will be driven by the drive unit 40.
The driving unit 40 has a winding 41 in the clockwise direction, a winding 42 in the counterclockwise direction, and an annular magnet 43. The winding 41 in the direction of the needles of a watch and the winding 42 in the counterclockwise direction are mounted on the rear face perpendicularly to each other. Each winding 41, 42 has a U-shaped yoke 411, 421 and a spool 412, 422 wound around the yoke 411, 421. Each yoke 411, 421 has an opening and two opposed arms. The windings 412, 422 are wound around an arm respectively of the stirrups 411, 421 and are connected to the detection and control circuit 50. The openings of the stirrups 411, 421 respectively on the winding 41 in the direction of the needles of a watch and winding 42 in the counterclockwise direction are perpendicular to each other. The annular magnet 43 is rotatably mounted in both apertures and securely attached to the main gear 30. When the sense and control circuit 50 outputs a voltage to one of the coils 412, 422, a magnetic field is generated in the corresponding bracket 411, 421 to rotate the annular magnet 43. When the voltage is input to the coil 412 of the coil 41 in a clockwise direction, the annular magnet 43 is driven. in rotation clockwise.If the annular magnet 43 rotates counterclockwise, the voltage will be input to the coil 422 of the winding 42 in the opposite direction of the needles of a clock 'a watch. Therefore, the direction of rotation of the needle 15 is controlled by the detection and control circuit 50.
In addition, to minimize the space required for the gear assembly and the drive unit 40, a plate 34 is mounted on the rear face of the front panel 12 and corresponds to the central through hole 13 in the front panel. 12. The plate 34 is mounted on several columns 41 formed on the rear face, so that a gap is formed between the rear face and the plate 34. The plate 34 has an upper face, a magnet cavity 342, a pin hole 343 and at least one drive gear hole 344. The magnet cavity 342 is formed on the upper face of the plate 34 and rotatably holds the annular magnet 43. The pin hole 343 is formed through the plate 34 and corresponds to the central through hole 13 in the front panel 12.At least one drive gear hole 344 is defined through the plate 34 to allow the main gear 30 or to a small drive gear 311b, 312b, 313b of extend through the plate 34 and engage a correspondingly large driven gear 311a, 312a, 313a or link gear 32. Since the main gear 30 is connected to the annular magnet 43, the set deceleration gear 31 is mounted on the upper face of the plate 34, and the link gear 32 is mounted under the plate 34. To allow the third gear 313 to engage the link gear 32, the A small drive gear 313b passes through the drive gear hole 344 and engages the link gear 32 under the plate 34. The second gear element 312 further has a pin 314 coaxially mounted in the small gear. 312b drive gear. Pin 314 is rotatably mounted in pinhole 343.
To realize the electronic sensing and control assembly 20 in the form of a module, a control assembly housing 35 may be added to hold the electronic sensing and control assembly 20. The control assembly housing 35 is directly attached to the rear face of the housing 11.
If reference is still made to FIG. 6, it can be seen that a first embodiment of the detection and control circuit 50 has a microprocessor 51, a detector 53, a signal converter 531, a motor controller 52 and an optional status indicator 54. The microprocessor 51 calculates a value for a detected environmental parameter, generates a control signal and has a plurality of inputs and outputs. The detector 53 may be a temperature detector, a humidity detector or the like, it detects and measures an appropriate environmental parameter, such as temperature, humidity or the like, outside the housing 11, it is connected to the inputs of the microprocessor 51 through the signal converter 531 and sends a detected signal to the microprocessor 51. The signal converter 531 is connected to an input at an input of the microprocessor 51, it can be an analog to digital converter, it receives a parameter detected by the detector 53, it converts the detected parameter and sends the converted detected parameter to the microprocessor 51. The motor control 52 is connected to an output of the microprocessor 51, it receives a control signal from the microprocessor 51 and sends a voltage corresponding to the appropriate coil 412, 422 of the winding 41, 42 to rotate the needle 15 to the correct value on the scale on the front panel 12. The status indicators 54 are connected to outputs of the microprocessor 51 and indicate the state of selected elements. The status indicator 54 may be a set of diodes electroluminescent (LED) or liquid crystal display (LCD). The status indicator 54 may be a set of LEDs having three LED elements of different colors. Each LED element is mounted in a corresponding indicator hole 14 on the front face of the front panel 12. The front face of the front panel 12 may have different symbols for different parameters such as battery voltage, signal search, etc. The symbols correspond respectively to the LED elements.
Referring to Figure 7, it can be seen that a second embodiment of the sense and control circuit according to the present invention has a wireless detector 57 and a controller 60. The wireless detector 57 has a detector 53, a wireless signal transmitter 55 and a DC power supply 58. The detector 53 detects the instantaneous environmental parameter and generates a detection signal and sends the detection signal to the wireless signal transmitter 55. The wireless signal transmitter 55 is connected to the detector 53, receives the detection signal from the detector 53, converts the detection signal into a wireless detection signal, and transmits the wireless detection signal.
The controller 60 has a microprocessor 51, a wireless signal receiver 56, a motor controller 52, and an optional status indicator 54.
The wireless signal receiver 56 is connected to an input of the microprocessor 51, receives the wireless detection signal transmitted from the wireless signal transmitter 55 and sends the detection signal to the microprocessor 51. Therefore, the detector Wireless 58 is separated from the detection and control circuit for the realization according to an independent detection instrument. Referring to Figure 8, it can be seen that the wireless detector 58 can be mounted anywhere, and that the needle points to a value on the scale on the front panel 12 corresponding to the value. the environmental parameter detected outside the wireless detector.
The DC power supply 16 is attached to the rear face of the housing 11 and is connected to the drive unit 40 and the sense and control circuit 50 to provide them with DC power. The DC power supply 16 can use a battery pack.
REVENDICATIONS
1 Instrument électronique de détection d'un paramètre environnemental, ayant un indicateur analogique, caractérisé par le fait qu'il comprend :
un boîtier (11) ayant un panneau avant (12) avec :
une face avant ayant au moins une échelle ; une face arrière ; et un trou traversant central (13) ; un ensemble de détection et commande électronique (20) attaché à la face arrière du panneau avant (12) et ayant :
un circuit de détection et commande (50); une unité d'entraînement (40) ; et un ensemble d'engrenages, l'unité d'entraînement (40) étant connectée entre l'ensemble d'engrenages et le circuit de détection et commande (50) ; une aiguille (15) connectée à l'ensemble d'engrenages de l'ensemble de détection et commande électronique (20) à l'extérieur de la face avant du panneau avant (12) ; et une alimentation en courant continu (16) attachée à la face arrière du boîtier (11) et connectée à l'unité d'entraînement (40) et au circuit de détection et commande (50).
2 Instrument électronique de détection d'un An electronic instrument for detecting an environmental parameter, having an analogue indicator, characterized in that it comprises:
a housing (11) having a front panel (12) with:
a front face having at least one ladder; a back side; and a central through hole (13); an electronic detection and control assembly (20) attached to the rear face of the front panel (12) and having:
a detection and control circuit (50); a drive unit (40); and a gear assembly, the drive unit (40) being connected between the gear assembly and the sensing and control circuit (50); a needle (15) connected to the gear assembly of the electronic sensing and control assembly (20) outside the front face of the front panel (12); and a DC power supply (16) attached to the rear face of the housing (11) and connected to the drive unit (40) and the sense and control circuit (50).
2 Electronic instrument for detecting a