Устройство для считывания графической информации

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ Хм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР(56) Пухов Г. Е. и др. К теории одного класса устройств автоматического ввода графической информации в ЭВМ. - Кибернетика, 1971,4, с. 52 - 57.Авторское свидетельство СССР402031, кл. 6 06 К 11/00, 1973.(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для определения координат точки подключения контактного проводящего пера к листу электропро водя щего материала, которыи используется в качестве координатной плоскости. Оно может быть использовано в системах обработки данных для ввода графической информации в ЭВМ, а также в гибридных моделирующих устройствах для исследования задач математической физики, Цель изобретения - повышение быстро действия ввода графической информации. Устройство содержит лист 1 электропроводящего материала, окантованный линейными шинами 2 и 3, с помощью которого моделируется распределение потенциала известной структуры, контактное проводящее перо 4, интеграторы 5, инверторы 7, блок 6 задания начальных условий и блок 9 задания масштаба на резисторах. В устройстве происходит одновременное определение искомых координат точки подключения контактного проводящего пера. 2 ил, 1251137Изобретение относится к вычислитель.ной технике и может быть использовано всистемах обработки данных для ввода графической информации в ЭВМ.Целью изобретения является повьииениебыстродействия устройства,На фиг. 1 приведена схема иредлягаемо.го устройства; на фиг. 2 в - временнаядиаграмма сигналов в процессе определения координат.Устройство (фиг. 1) содержит лист 1 1 Оэлектропроводящей бумаги высокой электропроводимости, линейные инины 2 изэлектропроводящей бумаги низкой электропроводи мости, линейные металлическиешины 3, - З высокой электропроводимости,15контактный проводящий элемент 4 считывания, интеграторы 5, - 5 блок б заданияначальных условий, инверторь 7,7, умножители 8, - . 8, блок 9 зядаиия маситабяна резисторах, масштябиь.е резисторыО -13. 20Устройство предназначено для определения координат точки иодклкчеиия контактного проводящего элемеи га считьвяния в координатной и.Оскости листа электропроводящего матриала прямоугольной5формы путем анализа решеиия задачи Лапласа со специальньми граничными условия.ми, полученного ня элктриче кой модели.Интеграторы 5, 5 и инверторц 7, - -7,:представляют собой интегральные операционные усилители с соответствующими имфункциями обратной связи. Интеграторысоединены каскадно, а ко входу интегратора 5, подключен блок 6 задания начальныхусловий, в качестве когорого может бытьиспользован источник иостояииого напряжения. Интеграторы 5 З и 5 предназначены 35для формирования сигналов, пропорциональных координатам точки подключенияконтактного проводящего элемента 4 считывания. Для этого их входы подключенык выходам блока 9 задания масштаба иярезисторах, а выходы являются выходамиустройства.Инверторы 7, и 7, еобходимы для создания вместе с интеграторами 5, и 5 системы симметричных сигналов, подключаемых к линейным шинам 3 - - 3 высокои 45электропроводимости.Умножители 8, и 8 выполнены по любой из общественных схем умножителейаналоговых сигналов. Первые входы умножителей 8 - -8 подключены к выходаминтеграторов 5 и 5, вторые входы умножителей объединены и подключены к контактному проводящему элемеиту 4 считывания.Выходы этих умножителей подключены квходам блока 9.Блок 9 задания масштаба ня резисторахпредназначен для линейного преобразованиявыходных сигналов умножителей 8, и 8 зи, представляет систему 2 Х 2 шин, соединенных между собой во всех точках пересечения прецизионными резисторами. Величины проводимостей этих резисторов выбраны в соответствии со значениями, которые рассчитываются при аналоговом или квазианалоговом моделировании систем линейных алгебраических уравнений. Выходы блока 9 подключены к входам 5 з и 5 интеграторов, а входы - к выходам умножителей 8, и 8 .Так как элементы матрицы - моделируемые проводимости -- отрицательны, а проводимости резисторов 11 и 12 могут быть только положительными, в интеграторах 5, - 5 могут быть использованы неинвертирующие входы или, как показано на фиг, 1, сигнал на выходе интегратора 5 изображает координату у с обратным знаком.Устройство работает следующим образом.Интеграторы 5, и 5 вместе с инверторами 7, и 7 формируют систему двух симметричных напряжений, изменяющихся во времени ио линейному и квадратичному законам соответственно, Одно из этих напряжений приложено между шинами 3, и Зд высокой электропроводимости и создает в проводящем листе 1 однородное электрическое поле, не зависящее от координаты у, соответствующее решению задачи Неймана с граничными условиями. Реализация граничных условий, соответствующих задаче Неймана, осуществляется с помощью линейных шин 2 меньшей электропроводимости, примыкающих к шинам 3 и З высокой электропроводимости и создающих эффект распределенного источника тока ио вертикальным границам области, образованной листом 1 электроироводящего материала. Второе из этих напряжений подключено между линейными шинами З и 3 высокой электропрово димости и создает аналогичный эффект, не зависящий от х.Результирующее электрическое поле, образованное в области проводящего листа 1, будет результатом наложения двух полей, таким образом., напряжение, измеренное контактным проводящим элементом 4, пропорционально величине этого поля. Выделение составляющих, союз ветствующих координатам точки х, у подключения контактного проводящего элемента 4 осуществляется частью схемы устройства, образованной умножителями 8, блоком 9 масштабных резисторов и интеграторами 5 и 5. С этой целью сигнал, снимаемый контактным проводящим элементом 4, умножается на выходные сигналы интеграторов 5, и 5, выходные сигналы умножителей 8 преобразуются линейно блоком 9, выходные сигналы которого интегрируются в течение некоторого интервала времени Т интеграторами 5 з и 5,. Выходные сигналы этих интеграторов125 Формула изобретения х (к) Х(Р)= Ум= 17 см 10 Х/1)=Хм= - В 5 с 05 фиг г Составитель Т. Ничипорович Редактор К. Волощук Техред И. Верес Корректор А. Тяско Заказ 4415/49 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж - 35, Раущская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 43пропорциональны искомым координатам точки подключения контактного проводящего элемента 4 считывания.Значения постоянных времени интеграторов 5, и 5 а и интервал времени Т определяют масштабный коэффициент по напряжению сигналов, пропорциональных координатам хи у, а также временной цикл работы устройства. Их минимальные значения ограничиваются частотными характеристиками операционных усилителей, применяе О мых в интеграторах 5, и 54. Коммутация цепей обратных связей интеграторов 5, и 54, необходимая для синхронизации работы устройства, на фиг. 1 не показана.Матрица 2 Х 2 коэффициентов, реализуемая блоком 9 масштабных резисторов, в этом случае имеет вид:48 -60-60 80На фиг. 2 показана временная диаграмма работы предлагаемого устройства для случая Т = 1 сек при подключении контактного проводящего элемента 4 к точке листа электропроводящего материала 1 с координатами х,= 8,5 см, у,= 17 см, размеры области соответствуют квадрату со стороной 40 см.25 Устройство для считывания графическойинформации, содержащее планшет, выпол 1374ненный в виде листа электропроводящего материала, окантованного по периметру линейными шинами низкой проводимости, к внешним кромкам которых подключены линейные шины высокой проводимости, и съемник информации, выполненный в виде контактного проводящего элемента считывания, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит четыре интегратора, два умножителя, два инвертора, блок задания масштаба на резисторах и блок задания начальных условий, выход которого подключен к входу первого интегратора, выход которого соединен с входом второго интегратора, первого инвертора, одним из входов первого умножителя и первой линейной шиной высокой проводимости, выход первого инвертора подключен к второй линейной шине высокой проводимости, выход второго интегратора соединен с одним из входов второго умножителя, входом второго инвертора и третьей линейной шиной высокой проводимости, выход второго инвертора подключен к четвертой линейной шине высокой проводимости, контактный проводящий элемент считывания соединен с другими входами первого и второго умножителей, выходы которых подключены к входам блока задания масштаба на резисторах, выходы которых соединены с входами третьего и четвертого интеграторов, выходы которых являются выходами устройства.