Устройство для ввода информации

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социал истицеских Республик(22) Заявлено 29,12.75 (21) 2308601/24 06 Р 3 соединением заявкиГасударственный номитеСовета Министров СССРпа делам изобретенийн открытий 3) Приоритет3) Опубликовано 25,0 юллетень % 11(45) Дата опубликования описания 23.06) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОР И следствие осущест Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к акустическим устройствам ввода информации и может быть применено для полуавтоматического измерения линий чертежа и координат точек трехмерных объектов.Известно устройство для ввода информации, содержащее электроакустические преобразователи, связанные с линейными коорди натными микрофонами, генераторы циклов измерения и коррекции, блоки преобразования, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и генератор таковых импульсов 111 Однако такое устройство не может работать в широком диапазоне изменений параметров звукопроводящей средыНаиболее близким техническим решением к предложенному является устройство, 2 содержащее электроакустические преобразователи, связанные с линейными координатными микрофонами, блоком управления и одними из входов время-импульсных преобразователей, другие входы которых соеди нены с выходами блока управления, линеиных координатных микрофонов и генератора тактовых импульсов, первый и второйсчетчики координат, входы которых подключены к выходам время-импульсных преобразователей и выходам блока управления,вход которого соединен с выходом первого дешифратора, связанного с первым счетчиком координат 2,Недостатком этого устройства являетсянизкое быстродействие ввления нескольких циклов коррекции перед каждым измерением,Целью изобретения является увеличениебыстродействия и расширение области приметення устройстваЭто достигается тем, что предложенноеустройство содержит два счетчика коэффициентов коррекции и второй дешифратор,входы которого подключены выходу блокауправления и разрядным выходам первогосчетчика коэффициентов коррекции, установочный вход которого соединен с выходомблока управления, счетный вход - с выходомгенератора тактовых импульсов, а разряд ные входы первого счетчика коэффициентовкоррекции подключены к разрядным выходамвторого счетчика координат и второго счетчика коэффициентов коррекции, счетный входкоторого связан с выходом второго дешифратора, подключенным ко входам время-импульсных преобразователей.На чертеже приведена блок-схема устройства, которое содержит электроакустические преобразователи 1 и 2, линейные координатные микрофоны 3 и 4, время-импульсные преобразователи 5 и 6, блок 7 управления, счетчики 8 и 9 коэффициентов коррекции, счетчики 10 и 1 1 координат, генератор 12 тактовых импульсов, дешифраторы 1513 и 14. Каждый из время-импульсныхпреобразователей содержит микрофонныйусилитель-формирователь 1 5, триг ер 1 6,элемент 17 И, элемент 18 ИЛИ и элемент19 И. 20Электроакустические преобразователи 1и 2 предназначены для излучения коротких ультразвуковых импульсов,Координатные микрофоны 3 и 4 преобразуют принятые ультразвуковые импульсы я 5в электрические сигналы. Время-импульсные преобразователи 5 и 6 вместе со счетчиками 9 и 10 предназначены для преобразования времени прохождения ультразвуковой волны в код координаты. Блок 7 управления служит для синхронизации работы всего устройства,Счетчик 8 коэффициентов коррекции вцикле коррекции используется для вычисления коэффициента коррекции, а в цикле 35измерения координат - как регистр величины коэффициента коррекции для восстановления коэффициента коррекции в счетчике 9коэффициента коррекции.Счетчик 9 коэффициентов коррекции в Эцикле коррекции используется для вычисления коэеффициента коррекции, а в цикле изме.рения координат формирует сигнал запрета прохождения избыточных импульсов в блокахпреобразования координат, 45Счетчик 10 координаты Ц - реверсивный, В цикле коррекции служит для суммирования тактовых импульсов, количествокоторых соответствует эталонному расстоянию при данных параметрах среды, затем 50используется для вычисления коэффициентакоррекции (в режиме вычитания). В циклеизмерения координаты У работает на сложение.Счетчик 11 координаты Х в цикле исполузуется для вычисления избыточного числаимпульсов, а в цикле измерения координатосуществляет счет откорректированной последовательности тактовых импульсов в блоке преобразования координаты Х. 60 4Генератор 12 тактовых импульсов формирует тактовые импульсы для измерениярасстояний. Триггер 16 формирует прямоугольный импульс длительностью, равнойвремени прохождения звука от электроакустического преобразователя до микрофона,Триггер установливается в единичное состояние от сигнала любого из электроакустических преобразователей, что позволяет использовать блоки преобразованиякоординат как для измерения координаты,так и для вычисления коэффициента коррекции,Логический элемент И 17 служит дляпропускания тактовых импульсов в координатные счетчики во время прохождениязвука от электроакустического преобразователя до микрофонов. Логический элементИЛИ 18 служит для использования счетчика 10 при изменении координатыи вычислении коэффициента коррекции. Логическийэлемент И 19 с одним инверсным входомзапрещает прохождение избыточных импульсов из последовательности тактовых импульсов, поступающих в счетчик 10 и 11 координат.Дешифраторы 13, 14 служат для дешифрации нулевых состояний счетчика координаты и счетчика 9 коэффициента коррекции,Принцип работы устройства основан наизмерении времени прохождения фронтаультразвуковой волны от электроакустического преобразователя до микрофона, Но приизменении параметров окружающей среды(температуры, влажности, давлении и т.д.).изменяется скорость распространения звуковой волны. Для расчета коэффициента коррекции измеряемой координаты используется эталонный канал, состоящий из неподвижно укрепленного электроакустическогопреобразователя 2 и микрофона 3. Так какрасчет коэффициента коррекции и непосредственное измерение координат точки разделены по времени, в качестве эталонногоканала используется канал координаты Х,Расстояние между эталонным источником имикрофоном 3 измеряется обычным способом,За время прохождения звуковой волной расстояния от эталонного источника до микрофона 3 на счетный выход счетчика 11 координаты поступит от генератора 12 такто 4 фвых импульсов Хэ импульсов. Частота генеоратора выбрана так, что хХ во всемдиапазоне изменений параметров среды, вкоторой предполагается использовать устройство,оЕсли из последовательности Х исклюХ:Хэчить а э 3 Х д импульсову получим истинную координату эталонного источниказИзмерение координат произвольной точки разбивается на три цикла:. а1. Измерение 1 э, вычисление ьХэ .2, Вычисление К (коэффициента коррекции). б3, Измерение координат Х, У.Устройство работает следующим образом.Ддя измерения координат электроакустический преобразователь 1 совмещают с 10 требуемой точкой, По команде с блока 7 в счетчик 11 координаты записывают число, являющееся дополнением эталонного числаи+ тн о до величины 2, т, е. число 2 - ХЗатем производится возбуждение уды б развука в электроакустическом преобразоватеде 2, Синхронно с запуском удьтразвука блок 7 управдения разрешает поступление импульсов в счетчик 11 координаты Х и счетчик 10 координаты У . В момент, 20 когда фронт звуковой водны достигнет микрофона 3, время-импульсный преобразователь 6 прекращает поступление импульсов счетчики 11 и 10, В счетчике 10 будетозаписано число "а в счетчике 11 - чис бэ 7по(2 "-Х )+Х =2 +ь ХР ф И+4Следовательно, в и младших разрядахсчетчика 11 будет записано ьХ, а в (В+1)-омразряде - единица, По окончании измерениявеличины ЬХ по сигналу блока 7 управлениячисло дХ переносится в счетчик 9. ОдновреЭменно с этим реверсивный счетчик 10 установдивается на вычитание. После записи всчетчик 9 коэффициент коррекции начинается счет импульсов счетчиком 10 и счетчиком 9. После поступления на вход счетчика9 ЬХ импульсов (счетчик работает на вычитание), он установливается в нудь. ДешифраОтор 14 определяет это состояние и по сигналу блока 7 управления записывает единицу в счетчик 8 коэффициента коррекции,Затем в счетчике 9 коэффициентов коррекции восстанавливается Ь Х э,и цикл повторя бется до установления в нуль счетчика 10координаты У . В счетчике 8 коэффициентов коррекции будет записано число+оХ На этом цикл коррекции заканК= - 50"эчивается,Перед началом цикла измерения реверсивный счетчик 10 переключается на сложение. Затем производится запись числаК в счетчик 9 коэффициента коррекции.Посде этого производится возбуждениеультразвуке в электроакустическом преобразоватеде 1. Синхронно с возбуждениемначинается счет импульсов счетчиками 10 и 11 координат и счетчиком 9. При установке в нуль счетчика 9 один импульс из последовательности импульсов заполнения искдючается и не поступает на счетный вход счетчика 1 1 и счетчика 10. Затем в счетчике 9 восстанавливается число 1. Счетчик 11 считает число импульсов от момента запуска звука до момента, когда фронт звуковой водны достигнет микрофона 3, а счетчик 1 0 - от запуска звука до момента, когда фронт звуковой волны достигнет микрофона 4,В результате в счетчиках 10 и 11 координат будут записаны числа, соответствующие значениям координат Х и У измеряемой точки.Формула изобретенияУстройство для ввода информации, содержащее электроакустические преобразователи, связанные с линейными координатными микрофонами, блоком управления и одним из входов время- импульсных преобразователей, другие входы которых соединены с выходами блока управления, пинейных координатных микрофонов и генера - тора тактовых импульсов, первый и второй счетчики координат, входы которых подкдючены к выходам время-импульсных преобразоватепей и выходам блока управления, вход которого соединен с выходом первого дешифратора, связанного с первым счетчиком координат, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью увеличения его быстродействия и расширения области применения, оно содержит два счетчика коэффициентов коррекции и второй дешифратор, входы которого подключены к выходу блока управления и разрядным выходом первого счетчика коэффициентов коррекции, установочный вход которого соединен с выходом Ьлока управления, счетный вход - с выходом генератора тактовых импульсов, а разряд - ные входы первого счетчика коэффициентов коррекции подключены к разрядным выходам второго счетчика координат и второго счетчика коэффициентов коррекции, счетный вход которого связан с выходом второго дешифратора, подключенным ко входам время-импульсных преобразователей.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авт, св, СССР517908,М, Кд, 6 06 К 11/00 1974,2, Авт, св, СССР,448231,М, Кп . 6 06 К 11/00, 1973. (прототип),Составитель В, КовалевРедактор Е, Скляревская Техред И. Асталош Корректор С. БолдижарЗаказ 125/26 Тираж 802 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5 Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4