Устройство для считывания графической информации

(51) М. Кл, О 06 К 11/О 18-24 ением заявки Х рисо Гееударстаенхый кСССРаа дела. 12 (088.8) аа публикования описания 28,0 2) Авто изос 1Кар Заявитель Инст ехнической кибернетики АН Белорусской ССР(54 РОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКО ИНФОРМ АБИ И интегратор, соединенный с групчиком, сумматор, подключенныйгруппового интегратора и к вховывода кодов.Такое устройство обладаетной точностью, которая обуспоменением скорости звука в воэде из-эа колебаний температурти и давления,Бель изобретти устройства. повым счет к выходам ду бпокаавтоматике ижет быть исеской инфортепьвые маранич пена изщной сре- влажносИз основного авт. св.475638 известно устройство, содержащее планшет, визир-излучатель со схемой запуска, приемники ультразвука, соединенные с усилителями, генератор опорных сигналов, счетчики, блок вывода, фазосдвигатель, соединенный непосредственно и через ген ратор опорных сигналов с формироватеп опорных меандров, триггеры вычитания частот, подключенные к счетчикам, к со ответствующим усилителям и формирователям опорных меандров, интеграторы, соединенные с блоком вьвода и с счетчиками, делитель частоты, подключенный к схеме запуска визира - излучателя и к одному из формирователей опорных меандров, точечные приемники ультразвука размещены на планшете на его координатных осях в точке их пересечения, групповой ями Это достигается тем, что устройствоержит блок анализа и коррекции, погности измерения координат, входы которого соединены с выходами усилителей,го иэ формирователей опорных меанди делителя частоты, а выход - с дополнительными входами триггеров вычитания частот, и дополнительный излучатель, установленный на планщете, акустически связанный с приемниками ультразвука и соединенный через соответствующий контакт с блоком анализа и коррекции. сод рещ одноров Изобретение относитсявычислительной технике ипользовано дпя ввода графимании в электронные вычишины. ения - повышение точно669363 3На чертеже дана блок-схема предпагаемого устройства.Устройство дпя считывания гра фической информации содержит планшет 1, визир-изпучатепь 2, три точечных приемыка 3 упьтраэвука, генератор 4 опорныхсигнапов два формироватепя 5 опорныхмеандров, один из которых подкпючен квыходу генератора 4, а второй - к выходу фазосдвигателя 6; выход формирова Отели 5 опорных меандров соединен с входом депитепя 7 частоты, выход которогосоединен с входом схемы 8 запуска визир-изпучатепя, выход которой соединен свизир-изпучатепем 2 и через воздушную 15среду с точечными приемниками 3 упьтразвука, соединенными с усилителями 9.Устройство содержит также триггеры 10вычитания частот с дискретными фильтрами на выходе, соединенные с выходами 2 оформирователей 5 опорных меандров, выходы триггеров 10 соединены с входамигруппового счетчика 11, выходы которогосоединены с управляющими входами усипитепей 9 и через групповой интегратор 12 25с блрком И вывода кодов через сумматор14, два формирователя 15 опорных меандров, подключенных к промежуточным выходам делителя 7, два триггера 16 вычитания частот, соединенных с выходами фор-ЗОмироватепей 15 опорных меандров; выходы триггеров 16 соединены с входамигруппового счетчика 11, выходы которогосоединены с групповым интегратором 17,подкпюченным через сумматор 14 к блоку 3513 вывода кодов,Кроме того, устройство содержит бпок18 анапиза и коррекции погрешности измерения координат, входы которого Старт"соединены с выходом депитепя 7 частоты, 40"Стоп" - с объединенным выходом усипителей 9, а также "Заполнение" - с генератором 4 через формирователь 5 опорныхмеандров и фазосдвигатепь 6, а выходблока 18 соединен с входами триггеров 451 О и 16; излучатель 19, соединенный свыходом схемы 8 запуска визир-изпучатля через контакт 20 кнопки К, через которую соединен и визир-иэпучатель 2 икоторая сблокирована с кнопкой дополнительного блока. Устройство работает спедующим образом.Носитепь с графической информацией55 крепят на планшете 1 и вкпючают устрой ство, при этом с выхода схемы 8 запуска излучателей, сигнап через кнопку проходит на излучатель 19, установленный в нача 4пе координат на эталонном расстоянии, соответствующем при нормапьных условиях двоичному числу, содержащему единицу только в одном разряде. За время распространения ультразвуковой вопны от точки "0" до одного из приемников 3 в блоке 18 и в счетчике 11 будет накапливаться код. В зависимости от внешних условий данный код будет или не будет соответствовать эталону. Разность данных кодов и составит абсолютную погрешность измерения этапонного расстояния. В бпоке 18 данная погрешность преобразуется в относительную и используется для задержки выходного сигнала с усилителя 9 путем преобразования .кода погрешности во временной интервал зацикленной управляемой линии. Рассмотренный случай соответствует превышению температуры окружающей среды по отношению к нормальным условиям, при этом абсопйтная погрешность измерения выделяется с помощью вычитающего счетчика без дополнитепьных операций. После окончания цикла коррекции в групповом счетчике 11 будет установлен код, равный расстоянию от точки начала координат до приемников ультразвука П 4, П, П 5, после этого в групповой интеграторе 17 устанавливаются нули и координаты точек кодируемого объекта теперь будут вычисляться в координатной системе с началом в точке "О", при этом формулы дпя определения координат Х У примут вид Й 2МС2 ВС2 АВПри работе оператор замыкает кнопку К, при этом сигнал с выхода схемы 8 запуска излучателей поступает на визир-излучатель 2. В процессе обвода визир-излучателем линий кодируемого объекта изменяются расстояния от точки М до приемников 7 П 2, П 5 и соответственно изменяются задержки сигналов, посылаемых визир-изпучатепем 2 и воспринимаемых приемниками 3 ультразвука относитепьно опорных меандров, Принятый ультразвуковой сигнал с помощью резонансного усилителя .9, нИ- строенного на частоту изпучаемых сигнапов, усиливается и формируется в поспедовательность коротких импульсов.Три усилителя 9 работают по очереди, причем вкпючение каждого усилителя 9 на одну. треть периода работы группового счетчика 11 производится сигнапом этого счетчика. При этом сигнапы на входе бло669363 5ка 18 представляют собой чередующиеся пакеты импульсов со сдвигами фаз, соответствующими удлинению визир-излучателя 2 до приемников 3 ультразвука.Выделение единичных приращений расстояний Ь с1, 2, 3)протекает следующим образом. При неподвижном визир-излучателе 2 эа период работы группового счетчика на входы триггеров 10 вычитания частот поступают три пакета им- д 0 пульсов, фазы которых отражают положение визир-излучателя 2 до приемников 3 у;дьтразвука. Так как каждый из формирователей б дает прямой и инверсный меандр, а за счет фазосдвигателя 6 и дели теля 7 частот сигналы на выходах формирователей 5, соединенных с запрещаюшио ми входами триггеров, сдвинуты на 90система из двух триггеров позволяет улав ливать сдвиги фаз принимаемых сигналов, ю равных четверти периода следования меандров. Принимаемые сигналы, кроме того, в процессе ввода корректируются постоянно в зависимости от изменения длины волны ультразвука и расстояния до визир излучателя 2. Поэтому при неподвижном визир-излучателе состояния триггеров периодически повторяются и не "плывут" в зависимости от внешних условий. Поскольку три пары состояний триггеров 10 вы читания частот запоминаются в групповом счетчике 11 за один период его работы и сравниваются с соответствующими парами состояний триггеров в последующем периоде работы счетчика, то в счетчике 11 не 55 выделяются единичные приращения расстояний. Если же визир-излучатель 2 сместится из начальной точки настолько, что изменение в фазовом сдвиге импульсов какого-либо пакета на выходе блока 18 40 оказывается равным четверти периода следования меандров, то один из триггеров 10 обязательно переключится в другое состояние, Выделение приращения групповым счетчиком 11 производится по сле дующему правилу. Сумма фпо модулю 2 ф нредществуюшего состояния одного из триггеров 10 с последующим состоянием другого триггера 10 для того же приемника ультразвука дает единичное прираще ние расстояния одного знака, а сумма "помодулю 2" второй пары разновременных состояний разноименных триггеров 10 дает единичное приращение расстояния противоположного знака. В случае одновре менного выделения приращений с различными знаками они взаимно уничтожаются.Триггеры 16 вычитания и формирователи 15 опорных меандров дают возмож 6ность выделять крупные приращения расстояний 1, измеряемых целым числом единичных приращений и равным коэффициенту деления делителя 7. Выделение крупных приращений происходит аналогично мелким с той лищь разницей, что запира ние канала крупных приращений происходит путем сравнения частот, излучаемых визир-иэпучателем 2 и принимаемых приемниками 3 и поступающих через усилители 9, блок 18 коррекции на переключающие входы триггеров 16 вычитания частот реализующих логическую функцию "исключающее или".Групповой счетчик 11 содержит схему поочередного опроса усилителя 9, схему выделения крупных и мелких приращений, а также кольцевую последовательную счетную схему, состоящую из сумматора и регистра сдвига, в ней циркулируют расположенные друг за другом коды расстояний С д, Е, Е 5, Групповые интеграторы 12 и 17 аналогичны по устройству и выполняемым функциям, Каждый из них содержи т кольцевую последовательную счетную схему, состоящую иэ сумматора и регистра сдвига, периоды циркупирования кодов в интеграторах 12 и 17 и счетчике 11 одинаковы и равны периоду опроса усилителей 9. Групповые интеграторы 12 и 17 работают следующим образом.При каждом изменении расстояния иа единицу как крупного, так и мелкого при ращений происходит однократная передача соответствующего кода с учетом его знака и знака приращения из группового счетчика 11 в групповые интеграторы 12 и 17. Возведение в квадрат производится сумматором и регистром сдвига. Известно, что,возведение в квадрат можно заменить суммированием основания с самим собой, которое производится столько раз, сколько единиц содержится в основании. Групповой интегратор 12 накапливает мелкие приращения квадратов расстояний, которые располагаются в регистре интегратора друг за другом в виде последовательных кодов. Групповой интегратор 17 выделяет аналогично крупные приращения квадрата расстояний д,( . Одновременно с выделением крупного приращения квадрата расстояния д.д производится установка нуля в соответствующей части регистра группового интегратора 12, Сложение мелких и крупных приращений квадратов расстояний производится с помощью сумматора 14.Заказ 3661/4 79 Подписное ЦНИИП Тираж Автоматическая выдача координат на перфоратор или же в ЭВМ производится блоком 13 вывода кодов.Дополнительно введенный блок 18 анализа и коррекции погрешности кзмерени осуществляет умножение расстояний Х( на дробный коэффициент К1 случай превышения температуры воздуха по срав нению с нормальной) путем задержки принжого сигнала на величину, пропорциональ 10 ную расстоянию Ц и вепичину изменения шага квантования поля планшета, Величина изменения шага квантования (относительная погрешность) определяется путем дешифрации кода погрешности, измерения производятся в промежутке между опредепением координат кодируемого объекта.За счет постоянной коррекции расстоэ. ния 1, фиксируемого в счетчике 11, не 20 зависят от изменений внешних условий. Устройство для считывания графической информации по авт. св.475638, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит блок анализа и коррекпяи погрешности измерения координат, входы которого соединены с выходами усилителей, одного из формирователей опорных меандров и делителя частоты, а выход - с дополнительными входами триггеров вычитания частот, и дополнительный излучатель, установленный на планшете, акустически связанный с приемниками ультразвука и соединенный через соответствующий контакт с блоком анализа и коррекции.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР475638, кл. О 06 К 11/00, 1972. Филиал ППП "ПатентУжгород,ул. Проектная,4