Оптоэлектронное устройство для вычисления площадей плоской фигуры

Союз Советскнх Соцналнстнческнх РеслублнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СРЧДЕТЕЛЬСТВУ ро 771689с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государствеииый комитет СССР по дедам изобретеиий и открытийОпубликовано 151080 Бюллетень Йо 38 Дата опубликования описания 171080(72) Авторы изобретения П. К. Чернышев, О, Г. Король, В. И. Маляковский, С. А, Прохода и Е. Р. Сова Харьковский авиационный институт(54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПЛОЩАДЕЙ ПЛОСКОЙ ФИГУРЫ 10 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, для вычисления площади под кривой путем сложения ординат точек кривой. 5Известны устройства для вычисления площадей, Одно иэ известных устройств обеспечивает вычисление площади, ограниченной плоской замкнутой кривой с текущими координатами Х и У, которые преобразуются в соответствующие сигналы Оу, и О 1 . Сигнал Ок после усиления и низкочастотной Фильтрации поступает на один вход множительного устройства, второй вход которого свя зан с выходом канала обработки сигнала Оу, а выход множительного устройства соединен с интегратором. Канал обработки О содержит ключи и усилители, коммутируемые устройством 10 сравнения сигнала О 1 с заданнЫм уровнем напряжения. Этот уровень соответствует, например, ординате прямей линии, параллельной оси абсцисс, которая ограничивает площадь интегрирова ния. В результате на множительное устройство передается та часть сигнала Оу, которая соответствует текущей ординате точки кривой, ограничивающей вычисляемую площадь, а на интегратор 30 поступает произведение сигналов Ок, О . Недостатками устройства являются его сложность и недостаточная точность.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является оптоэлектронное устройство для вычисления площадей плоской фигуры 2, содержащее источник света, оптически связанный через позитивный носитель изображения с входом фоточувстви-.ельной матрицы, в узлах которой установлены. фоточувствительные элементы, соединенные общими выходами с шиной нулевого потенциала. Такие устройства основаны на использовании оптико-электронного считывания графической информации с последующим преобразоьанием этой информации электронным путем.Использование цифровых методов обработки информации замедляет скорость :чета и делает такие устройства сложными и дорогими.Целью изобретения является упрощение устройства..Поставленная цель достигается тем, что оптоэлектронное устройство для вычисления площадей плоской фигуры дополнительно содержит делители тока, индикатор результата и источник питания, причем каждый фоточувствительный элемент выполнен в виде фоторезистель тока с выходом индикатора резуль 25 ЗО 35 40 45 0 При проецировании на матрицу 2 поли номерам горизонтальных рядов фоторезисторов 7, начиня с нижнего, т,е.ординатам точек пересечения носителяизображения кривой 6 с фоторезисторами 7. При суммировании токов делителей 3 каждый из них вносит свойвклад, зависящий от того, в какомряду произошло пересечение с кривойносителя иэображения 6 и сколько бы"ло таких пересечений. Таким образомсумма токов одноименных плеч делителей тока 3, которую регистрируетиндикатор результата 11, будет пропорциональна сумме ординат точек Источники информации,55 принятые во внимание при экспертизе1. Патент РДР В 81245, кл. 42 е 47/02, опубл, 1977.2. Петренко А. И. Автоматическийввод графиков в ЭВМ, М., "Энергия",1968, с. 146-147 рис.2-37 (прото тип). тора, связанного одним выводом с общим выходом фоточувствительного элемента, а другим выводом - через диод, включенный в прямомнаправлении, с п .рвым выходом фоточувствительного элемента и через ограничительный резистор с вторым выходом фоточувствительного элемента, первый выход каждого фоточувствительного элемента. связан через соответствующий делитата, вход которого соединен с первым выводом источника питания, подключенного вторым выводом ко второму выходу каждого фоточувствительного элемента.На чертеже приведена схема предлагаемого оптоэлектронного устройст" ва для вычисления площадей плоской фигуры, где показаны источник света 1, фоточувствительная матрица 2 делители тока 3, индикатор результата 4. В узлах матрицы 2 установлены фоточувствительные элементы 5, оптически связанные через позитивныйноситель изображения 6 с источником света 1. Фоточувствительный элемент выполнен в виде фоторезистора 7, ограничительного резистора 8 и диода 9, источника питания 10.Устройство работает следующим образом. зитивного изображения кривой 6 частьфоторезисторов 7. освещается и их сопротивление резко падает. При этомпроисходит перераспределение потенциалов, в результате чего открываются диоды 9, которые в исходном состоянии закрыты отрицательным смещением на аноде, создаваемым ограничительными резисторами 8. Порог переключения диодов 9 устанавливаетсяпри заданной минимальной освещенности матрицы 2. Общее сопротивлениекаждого делителя тока 3 одинаково.Соотношение плеч делителей тока 3при настройке подобрано так, чтобытоки одноименных плеч соответствова 5 0 15 20 кривой, т.е. площади под кривой б. Вся схема питается от низковольтного источника питания 10 постоянного тока.Конструкция устройства проста, надежна, имеет большую помехозащищенность, так как увеличение освещенности не изменяет состояния диодов 9 и ток через них не зависит от сопротивления фоторезисторов 7. Таким образом, работа происходит в клю-, чевом режиме при любой освещенности матрицы 2 выше пороговой, что не требует калибровки перед работой и дает возможность использовать практически любой источник света 1.Схема срабатывает сразу же после освещения матрицы 2 и ее быстродействие определяется только инерционностью фоторезисторов 7. Устройство экономично, так как его потребляемая мощность составляет 50 мВт. Формула изобретения Оптоэлектронное устройство для вычисления площадей плоской фигуры, содержащее источник света, оптически связанный через позитивный носитель иэображения с входом фоточувствитель-. ной матрицы, в узлах которой установлены фоточувствительные элементы, соединенные общими выходами с шиной нулевого потенциала, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит делители тока, индикатор результата и источник питания, причем каждый фоточувствительный элемент выполнен в виде фоторезистора, связанного одним выводом с общим выходом фоточувствительного .элемента, а другим выводом - через диод, включенный в прямом направлении, с первым выходом фоточувствительного элемента и через ограничительный резистор со вторым выходом фоточувствительного элемента, первый выход каждого фоточувствительного элемента связан через соответствующий делитель тока с выходом индикатора результата, вход которого соединен с первым выводом источника питания, подключенного вторым выводом ко второму выходу каждого фоточувствительного элемента./И И Составитель Ю. КозлоРедакто Н. Каменская Техред Е;Гаврилешко о екто С. Шек Подписное з 67 0 62 Тираж 751ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035 Москва ЗРа ская наб. . 4 5лиал ППП патент , г. ужгород, ул. Проектная,а