Устройство для считывания графической информации

Сфвз Советских Социалистическиа РеслубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ он 883937 К АВТОРСКОМУ СВИ ЮТВЛЬСТВУ(22) Заявлено 290180 (21) 2916953/18-24 с присоединением заявки ИУ С 06 К 11/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72 Авторы изобретения К,С. Крищюнас и В.В. Лауру 1) Заявитель аунасскии политехниче институт нм(54) УСТРОЙСТВО областий техникидля ввода лект нтся чО т мм Изобретение относится кавтоматики и вычислительнои может быть использованографической информации в э роные вычислительные машины,Известно устройство, содержащеепланшет с координатными шинами, съемник координат, генератор синусоидальных колебаний, выход которогоподключен к одним из входов фазовыхдетекторов, и фаэовращающие линейкисоединенные с генератором синусоидальных колебаний 1,Недостатком этого устройства является то, что при прохождении сигналаот начала фаэовращающей линейки к ееконцу, происходит его затухание,чтоухудшает линейность характеристикипреобразования, так как для линейного распределения фазы сигнала междудвумя соседними шинами необходима нетолько.фазовая, но и амплитуднаясимметрия сигналов, воспринимаемыхот шин, находящихся по обе стороныот эондируемой, Укаэанное нарушениелинейности ведет к понижению точности работы устройства.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство, содержащеепланшет с координатными шинами, выЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОНФОРМАЦИИ полненными в виде групп периодически повторякицихся вдоль координатных осей прямоугольных петлевых обмоток с постоянной высотой и переменной шириной каждой петли в обмотках, а геометрические центры прямоугольных обмоток отдельных групп смещены друг относительно друга по соответст вующей координатной оси, съемник координат, фаэовые детекторы, генератор синусоидальных колебаний, блоки формирования дискретного и кусочно-аналогового сигналов и блоки определения координат (2 .Недостаток устройства эаключае в невысокой точности.Цель изобретения - повышение то ности устройства.Поставленная цель достигается ем, что в устройство, содержащее ногофаэные триггеры, соединенные с соответствующими нуль-органами групп, ключами групп и с элементами ИЛИ, раэвязывающие усилители, входы которых подключены к ключам соответствующих групп, а выходы соединены с ключами, подключенными к парафазным усилителям, выходы которых соединены с соответствующими сумматором и компаратором,. и к счетным триггера10 входы которых соединены с соответствующим элементом ИЛИ, реверсивные счетчики, подключенные к элементам ИЛИ, к компараторам и к цифроаналоговым преобразователям, соединенным с соответствующими сумматорами, входы которых подключены к.источнику опорного напряжения, а выходы являются выходом устройства, планшет с координатными шинами и съемник координат, введены формирователи управляющих сигналов, входы которых соединены 0 со съемником коордииат, а выходы подключены к соответствующим координат-ным шинам планшета и ко входам ключей и нуль-органов соответствующих групп, при этом каждый формирователь 15 управляющих сигналов содержит усилители первой группы, подключенные к соответствующим генераторам синусоидальных колебаний и элементам преоб раэования амплитуды напряжения, и 20 последовательно соединенные широкополосный усилитель, входы которого подкюйочены к соответствующим элементам преобразования амплитуды напрякения, полосовые усилители, демодуляторы, подключенные к соответствующим генераторам синусоидальных колебаний, фильтры, усилители-инверторы и усилители второй группы, подключенные к соответствующим генераторам синусоидальных колебаний и элементам З 0 преобразования амплитуды напряжения.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство включает планшет 1 с координатными шинами (на чертеже не З 5 показаны), съемник 2 координат, формирователи 3 управляющих сигналов, . содержащие усилители-инверторы 4 и 5, фильтры б и 7, демодуляторы 8 и 9, генераторы 10 и 11 синусоидальных колебаний, первую группу усилителей 12 и 13, вторую группу усилителей 14 и 15, элементы 16-19 преобразования амплитуды напряжения, выполненные в виде воздушных тРанс 4 Иврматоров, широкополосный усиливаль 20 и полосовые усилители 21 и 24 блоки 23 определения координат, мщщраащие реверсивный счетчик 24, жюпаратор 25, цифроаналоговый преобразователь 26, источник 27 опорноге напряжения и сумматор 28, блоки 29 фермирования дискретных и аналоговых сигналов, содержащие группу ключей 30-32, группу нуль-органов 33- 39, элемент ИЛИ 36, развязывающий 55 усилитель 37, ключ 38, нарафазный усилитель 39, счетный триггер 40 и многофазный триггер 41Планшет 1 изготовлен из изоляционного материала, на поверхности кото уаго вырезаны пазы с определенным шагам, например, равным 1/6 периода возбуждающих катушек, имеющих волноебразную форму, с одинаковыми периодами, причем каждая шина расположена в виде групп по две катушки друг на друге. Для определения горизонтальной координаты используются три группы катушек, уложенных в пазы,а геометрические центры отдельных групп смещены друг относительно друга на 1/3 периода. Перпендикулярно к первым, уложены другие три группы катушек для определения вертикальной координаты, На.поверхности планшета 1 укладывается тонкий изоляционный лист, на который крепится носитель информации. Выходы координатных катушек подключены к первым входам соответствующих формирователей 3 управляемых сигналов. Съемник 2 координат, предназначенный для измерения наведенных возбуждающими координатными катушками планшета 1 ЭДС имеет форму карандаша, на оконечник которого намотана измерительная катушка, состоящая иэ трех секций, диаметр каждой равен половине периода возбуждающих катушек, и подключена к вторым входам формирователей 3.Устройство работает следующим образом.Генераторы 10 и 11 синусоидальных колебаний через усилители 12-15 возбуждают токи в координатных катушках планшета, которые, в свою очередь,наводят в измерительной катушке съемни. ка 2.координат ЭДС. Сигналы с выхода съемника 2 координат поступает через соответствующие трансформаторы 17 и 18 на усилители 21 и 22 усиливают и развязывают сигналы вертикальной и горизонтальной . координаты съемника 2 координат, определяемые относительно однои группы вертикальных координатных катушек и одной группы горизонтальных координатных катушек планшета 1. Демодуляторы 8 и 9 демодулируют выходные сигналы полосовых усилителей 21 и 22, а фильтры б и 7 подавляют гармонические колебания демодуляторов. Таким образом, с выходов фильтров б и 7 напряжения поступают на блоки 29Допустим, что в некоторый момент времени съемник 2 координат находится в центре координат. При помощи цепи сброса реверсивный счетчик 24 и многофазный триггер 41 устанавливаются в исходное состояние. Так как в исходном состоянии многофазный триггер 41 имеет высокий уровень на выходе "1" и тем самым переключает первый ключ 32, то выходной сигнал первого формирователя 3 поступает на вход четвертого ключа 38. Кроме того, в исходном состоянии триггер 40 имеет высокий уровень, изза чего четвертый ключ 38 переключается на выход "1", а коэффициент усиления парафазного усилителя 39 имеет положительный знак. В рассматриваемый момент времени на втором и, третьем выходах многофазного триггера 41 имеются низкие уровни. При передвижении съемника 2 до следующего момента времени к неинвертирующему входу парафазного усилителя 39 подключен выходной сигнал первого Формирователя. В следующий момент времени выходнои сигнал третьего формирователя 3 достигает нулевого уровня и нуль-орган 34 выдает положительный импульс, который переводит многофазный триггер 41 в состояние, в котором на его третьем выходе появляется вы сокий потенциал, а на остальных - низкий. Поэтому ключ 31 переключается и на вход четвертого ключа 38 поступает сигнал с третьего формирователя 3. Кроме того, выходной сигнал 15 триггера 41 поступает на вход элемента ИЛИ 36, на выходе которого появляется импульс, который поступает на вход реверсивного счетчика 24 и вход триггера 40 со счетным входом. Щ Триггер 40 опрокидывается и на его выходе появляется низкий уровень. Поэтому четвертый ключ 38 также переключается и выходной сигнал третьего формирователя 3 подключается к инвертирующему входу парафазного усилителя 39, коэффициент усиления которого имеет отрицательный знак. На выходе преобразователя 26 получается напряжение, которое суммируется в сумматоре 28 с напряжением с усилите- ЗО ля 39 и с напряжением источника 27.В следующий момент .времени выходной сигнал второго формирователя 3 достигает нулевого уровня и нуль-орган 33 опрокидывает многофазный триг- З 5 гер 41 в состояние, в котором на его втором выходе появляется высокий потенциал, на остальных низкий. При этом ключ 30 подключает выходной сигнал к входу четвертого ключа 38. Кро ме того, элемент ИЛИ 36 выдает импульсы, которые суммируются в реверсивном счетчике 24 и опрокидывает триггер 40. Выходной сигнал триггера 40 переключает ключ 38 в предыдущее 45 состояние и выходной сигнал второго формирователя 3 подключается к неинвертирующему входупарафазного усилителя 39.На выходе преобразователя 26 Формируется напряжение, поступаащее в сумматор 28.Существенно, что обе координаты определяются одновременно. Таким образом, полное перемещение может быть определено путем определения количе ства дискретных шагов и суммированием с величиной перемещения в зоне одной позиции, определяемой по выходному кусочноаналоговому сигналу. Причем дискретное число импульсов що определяется суммированием числа импульсов, сформированных при положительном кусочно-аналоговом сигнале, и вычитаниемчисла импульсов дискретного выхода, сформированных при отрицательной полярности кусочно-ана-. логового сигнала. Подключенные выходные сигналы устройства являются аналоговыми, амплитуда которых является пропорциональной положению съемника относительно выбранного центра координат во всей плоскости планшета.Применение формирователей управляющих импульсов позволяет повысить точность устройства, так как изменение коэффициентов передачи элементов формирователей не влияет на точность устройства, а предлагаемое распределение групп координатных катушек упрощает технологию изготовления нланшета.Таким образом, использование но вых цепей и связей, соединенных по предлагаемой схеме, выгодно отличает предлагаемое устройство, так как существенно повышается точность преобразования графической информации.Формула изобретения1. Устройифвэ Юля считывания граФической информации, содержащее многофазные триггеры, соединенные с соответствующими нуль-органами групп, ключами групп и с элементами ИЛИ,развязывающие усилители, входы которых подключены к юыоцам соответствукщих групп, а выходы соединены с ключами, подключенными к парафазным усилителям, выходы которых соедиыены с соответствующими сумматором н компаратором, и к счетным триггерам, входы которых соединеиы с соответствующим элементом ИЛИ, реверсивные счетчики, подключенные к элементам ИЛИ, к компараторам и к цифроаналоговым преобразователям, соединенным с соответствующими сумматорами, входы которых подключены к источнику оптного на-. пряжения, а выходы являются выходом устройства, планшет с коордынатными шинами, съемник координат, о т л ич а ю щ е е с я тем; что с целью повышения точности устройства, оно содержит Формирователи управляющих сигналов, входы которых соединены со съемником координат, а выходы подключены к соответствующим коорди" натным шинам планшета и ко входам ключей и нуль-органов соответствую- . щих групп.2Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый фор" мирователь управляющих сигналов содержит усилители первой группы, подключенные к соответствующим генераторам сииусоидальных колебаний и эле ментам преобразования амплитуды напряжения, и последовательно соединенные широкополосный усилитель, входы которого подключены к соответствующим элементам преобразования амплитуды напряжения, полосовые усилители,883937 Составитель Т.Ничипорович техред м.голинка Коррект ак Редан мее Подписноа СССРийнаб., д. 4/5 мите ткры ская нтск, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ПП демодуляторы, подключенные к соответствующим генераторам синусоидальныхколебаний, фильтры, усилители-инверторы и усилители второй группы,подключенные к соответствующим генераторам синусоидальных колебаний и элементам преобразования амплитуды напряжения. 10234/75 Тираж 748 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений113035, Москва, Ж, РИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 404104, кл. С 06 К 11/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССРп, заявке Р 2647414/18-24,кл. С 06 К 11/00, 1978 (прототип).