Устройство для считывания графической информации

(51 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ак- кто(54) (57) УС ГРАФИЧЕСКОЙ многоканаль преобразова элементов,ОЙСТ НФОР 1 й Ао ль в ДЛЯ СЧИТЬБАНИЯЦИИ, содержащелектрический иде линейки Ао го элеменого элемент торого т о- львыходом инвер н к первому орой вход1 ходом П -триглм из входов и, другие ены к выходам риен ванныи ие-код, приента И соен динен со счетным в-входом второго Ю -вход первого триггер ом сигнала "Пуск" уст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) Авторское свидетельство СССР598098, кл, С 06 К 11/00, 1978.Авторское свидетельство СССР684567, кл. С 06 К 7/14, 1979.Патент США4177449,кл. С 06 К 9/00, 1979.Авторское свидетельство СССР386414, кл. С 06 К 11/00, 1973. но оси ординат, последовательно со диненные усилитель, фильтр низких частот, триггер Шмидта и инвертор, а также блок приема информации, выход которого является выходом устройства, вход усилителя подключен к общей шине линейки йотоэлеме тов многоканального фотоэлектричес го преобразователя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, оно содержит преобразовательположение-код, два 86 -триггера,Э-триггер, три элемента И, элементИ 3 И, генератор тактовых импульсовкоммутатор, первый выход которогосоединен со счетным входом преобразователя положение-код, последниивыход - с 1 -входом обоих триггерова выходы, кроме первого и последнего, подключены к входам Аотоэлементов, выход первого 85 -триггерасоединен с первым входом первогоэлемента И, второй вход которогоподключен к выходу генератора ттовых импульсов, а вцход - к та вому входу коммутатора входам второго и треть тов И, второй вход вто И соединен с выходом в гера, третий вход - с тора, а выход подключе входу элемента ИЛИ, вт которого соединен с вь гера, а выход - с оцн блока приема инйормаци входы которого подключ преобразователя положе чем выход третьего элеИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания графической информации в виде однозначных графических Функций,Цель изобретения - повышениеточности и упрощение устройства.На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на фиг, 2 - взаимноеположение линейки Фотоэлементов исчитываемой графической Функции; наФиг. 3 - пример пространственногокодирования ординаты графика; нафиг. 4 - временная диаграмма сигналов,Устройство (фиг. 1) содержит линейно-протяженный источник 1 света,многоканальный Фотоэлектрическийпреобразователь 2, оптически связанный с источником 1 через носитель 3информации. Преобразователь 2 выполнен в виде линейки Фотоэлементов 4,ориентированный вдоль оси ординатграфических Функций. 25Устройство содержит также усилитель 5, Фильтр 6 низких частот, триггер 7 Шмидта и инвертор 8, соединенные последовательно и подключенныевходом усилителя к общей шине Фотоэлементов 4 линейки, преобразовательположение-код 9, кинематически жестко соединенный с многоканальным преобразователем 2, блок 10 приема инФормации, первый 5 -триггер 11,второй В 5 -триггер 12, Н -ра.зрядный коммутатор 13, О -триггер 14,первый элемент И 15, второй элементИ 16, третий элемент И 17, элементИЛИ 18 и генератор 19 тактовых импульсов.Элементы 4 преобразователя 2 могут быть выполнены в виде Фото- диодов, например, на основе карбида 45 кремния. Карбид кремния обладает высокой износостойкостью, поэтому фотолинейка может находиться в непосредственном контакте с носителем записи и скользить по нему. 50Число элементов в фотолинейке преобразователя и плотность их размещения выбирается из условия получения необходимой точности, разрешающей способности и надежного перек рытия (в 1,5-2,0) Фотолинейкой сечения линии графика 5 при наибольшем угле наклона М - 85 (Фиг. 2),о Длина Фотолинейки рассчитывается по приближенной Формуле=(1,5- -2,0) 5 ай.Преобразователь 2 в рассматриваемом устройстве является элементом точного отсчета, который кинематически жестко связан с узлом грубого отсчета - преобразователя 9 положение-код.Формирование кода ординаты поясняется пространственной диаграммой на фиг. 3.Блок 10 приема информации представляет собой счетчик на 0 в триггерах, 5 -входы старших разрядов которого подключены к выходам преобразователя положение-код, имеющего круговую циклическую кодовую шкалу в коде Грея (шкала Г на фиг. 3). Первые 17 -триггеры блока 10 предназначены для подсчета числа скоммутированных Фотоэлементов многоканального преобразователя 2 (шкала П на фиг, 3). Устройство работает следующимобразом,Оператор посредством органа управления изменяет положение кодирующего элемента преобразователя 9положение-код таким образом, чтобылиния графической Функции на движущемся носителе записи не выходила за пределы поля обзора многоканального преобразователя 2, который вплотную прилегает к поверхности носителя 3. Свет от источника 1, пройдя сквозь носитель 3записи, освещает Фотоэлементы 4,причем элементы, находящиеся противлинии графической Функции, будутосвещены в меньшей степени, в результате чего наводимая на них ЭДСбудет отличаться по сравнению сдругими Фотоэлементами,По сигналу "Пуск" триггер 11устанавливается в положение, соответствующее прохождению через элемент И 15 импульсов от генератора 19, Импульсы с выхода элементаИ 15 поступают на один из входовэлементов И 16 и 17 и на управляющий вход коммутатора 13. По первому импульсу на выходе коммутатораФормируется импульс считывания параллельного кода с преобразователя 9положение-код в результате чего вблок 10 приема информации занесется10 15 20 30 35 40 45 кодовая комбинация, соответствующаягрубому отсчету величины ординаты.В исходном состоянии первый крайний элемент Фотолинейки находится вскоммутированном положении, например, на общую шину источника питания, Поэтому по второму импульсу,пришедшему на вход коммутатора 13,первый Фотоэлемент отключается отобщей шины и к ней подключаетсявторой элемент фотолинейки.Так поочередно на общую шинуподключаются все фотоэлементы многоканального преобразователя 2,Сигнал с фотоэлементов 4 усиливается усилителем 5, работающим влинейном режиме, и далее фильтруетсяфильтром 6 низких частот, частотасреза которого выбрана таким образом, что коммутационная помеха,обусловленная переключением фотоэлемента, на выход фильтра 6 непроникает (Фиг. 4), Отфильтрованный сигнал поступает на вход триггера 7 Шмидта,В исходном состоянии при опросе хорошо освещенных Фотоэлементов на выходе триггера 7 Шмидта низкий уровень сигнала, а на выходе инвертора 8 - высокий уровень. Поэтому импульсы, поступающие на вход коммутатора 13 при опросе хорошо освещенных элементов, одновременно будут проходить через элемент И 16, на двух других входах которого разрешающий сигнал высокого уровня, и далее через элемент ИЛИ 18 на счетный вход блока 10 приема информации. Если часть многоканального преобразователя 2 затемнена линией, как показано на фиг. 2, то на выходе фильтра 6 уровень сигнала будет умен шаться после опроса по крайней мере двух затемненных фотоэлементов 4, По достижении порога срабатывания триггера Шмидта (пунктирная линия на Фиг. 4, графа 2) на его выходе и на выходе инвертора 8 уровни сигнала изменяются на противоположные. 5 25 50В результате этого элемент И 16закроется, а элемент И 17 откроется,Первый импульс на выходе элементаИ 17 опрокинет триггер 12 и темсамым заблокирует работу элементаИ 16 до прихода следующего импульса"Пуск", Импульсы с выхода элементаИ 17 поступают на счетный вход триггера 14, их частота делится темсамым на два, и далее через элементИЛИ 18 приходят на счетный входблока 10 приема информации.После опроса последнего затемненного фотоэлемента многоканальногопреобразователя 2 уровни сигнала навыходе триггера 7 Шмидта и инвертора8 изменятся на противоположные, врезультате чего элемент И 17 закроется и занесение импульсов в блок 10приема информации прекратится, таккак элемент И 16 также закрыт низкимпотенциалом с выхода триггера 12,Таким образом, в блоке 10 приемаинформации будет зафиксировано закодированное значение ординаты, отсчитанное до середины линии графическойфункции,Коммутатор 13 продолжает опрашивать оставшиеся хорошо освещенныефотоэлементы 4 многоканального преобразователя 2 и после завершенияцикла опроса на П=выходе коммутатора 13 формируется импульс, устанавливающий триггеры 11, 12 и 14 в исходное состояние. Одновременно этотимпульс является сигналом управления,по которому внешнее устройство, например ЭВМ, принимает из блока 10 повходу 1 закодированное значение ординаты,С приходом следующего сигнала"Пуск" указанный цикл формированиязначения ординаты и вывода его вовнешнее устройство повторяется, Сигналы "Пуск" могут Формироваться либодискретизатором лентопротяжного механизма рассматриваемого устройства,выполненного, например, в виде стробдиска с Фотодатчиками, либо внешнимустройством в соответствии с програм.мой обработки графической функции.1185360 Составитель Т. Ничипорович Дылын Техред А.Ач КорректГирняк едакт ираж 709 Заказ 6367 дписн ком и о к ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проек ВНИИПИ Государственног по делам изобретений13035, Москва, Ж, Рау ета СССР ытийаб., д, 4