Устройство для считывания графической информации

72) Авторы изобретенмС. Крищюнас и В.В. Лаурушк аунасский политехнический инстит(54 УСТРОЙСТВ томатиможет рафиентов переДа няется угол реобразоваию точнос етс ды Изобретение относится к ав ке и вычислительной технике и быть использовано для ввода г ческой информации в ЭВИ.Известно устройство для считывания графической информации,содержащее планшет с координатными шинами, выполненными в виде групп периодически повторяющихся вдоль координатных осей прямоугольных петлевых об-. моток с постоянной высотой и переменной шириной каждой петли в обмотках, а геометрические центры прямоугольных обмоток отдельных групп смещены друг относительно друга по соответ.ствующей координатной оси, съемник координат, фазовые детекторы, генератор синусоидальных колебаний, блоки формирования дискретного и кусочно- аналогового сигналов .и блоки определения координат 1.Недостатком этого устройства являя то, что при изменении амплитуи частоты генератора синусоидальСЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОРИАМИИ ных колебаний и коэффицичи фазовых детекторов менаклона характеристики иния, что ведет к пониженти устройства.Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее пла шет с группами координатных шин, подключенных к соответствующим коммутаторам, съемник координат,соединенный с генератором синусоидальных колебаний, реверсивный счетчик, ключи, триггеры, сумматор и усилите ли, элементы И, ИЛИ 2.Его недостаток также заключается в невысокой точности устройства,Цель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее планшет с координатными шинами, подключенными к соответствующим коммутаторам, триггеры, входы которых соединены с соответствующими3 93032 нуль-органами, а выходы подключенык соответствующим ключам групп, соединенным с развязывающими усилителями, и к элементам ИЛИ, соединенным с триггерами и с реверсивными счет". чиками, ключи, подключенные к соответствующим триггерам, развязывающим и парафазным усилителям, сумматоры, соединенные с источниками опорного напряжения, с выходами парафазных 1 р усилителей и с соответствующими цифроаналоговыми преобразователями, подключенными к реверсивным счетчикам, и компараторы, соединенные с парафазными усилителями и с реверсив- о ными счетчиками, генератор синусоидадьных колебаний и съемник координат введены блоки преобразования сигналов считывания, входы которых. соединены с соответствующими коммутаторами и с генератором синусоидальных колебаний, а выходы подключены к соответствующим нуль-органам и ключам групп, и преобразователь напряжения синусоидальных колебаний, соединенный с съемником координат и с блоками преобразования сигналов считывания.Кроме того, каждый блок преобразования сигналов считывания содержит генератор импульсов, соединенный с коммутатором, дифференциальный усилитель, входы которого подключены к источнику опорного напряжения и к первому фильтру, и последовательно соединенные сумматор, входы которогс являются входами блока, первый усилитель, подключенный к дифференциальному усилителю, первый демодулятор, подключенный к первому фильтруао второй усилитель, демодулятор, вход которого подключен к генератору импульсов, и Фильтр, выход которого является выходом блока. На чертеже представлена блок-схе ма устройства.Она включает планшет 1 с координатными шинами,. (не показаны) съемник 2 координат, генератор 3 синусоидальных колебаний, преобразователь Я 4 напряжения синусоидальных колебаний, выполненный в виде трансформатора, измерительные цепи 5-10, каждая из которых содержит коммутатор11 и блок 12 преобразования сигна- И лов считывания, блоки 13 Формирования сигналов и блоки 14 и 15 определения координат. 1 4При этом блок 12 содержит сумматор 16, первый усилитель 17 с управляемым коэффициентом усиления, первый демодулятор 18, первый фильтр 19 низких частот, источник 20 опорного напряжения, дифференциальный"усилитель 21, второй усилитель 22 частоты коммутации, коммутационный генератор 23 импульсов, второй демодулятор 2 Ь, второй фильтр 25 низких частот.Блоки 13 содержат группу ключей 26-28, три нуль-органа 29-31, многоФазный триггер 32, элемент ИЛИ 33, развязывающий усилитель 34, ключ 35, парафазный усилитель 36, счетный триггер 37, а блоки 14 и 15 включают реверсивные счетчики 38, компараторы 39 знака, цифроаналоговый преобразо-: ватель 40, источник 41 опорного напряжения и сумматор 42.Устройство работает следующим образом.Допустим, что в данный момент съемник 2 находится в центре координат. При помощи цепи сброса реверсивный счетчик 38 и многофазный триггер 32 устанавливаются в исходное состояние.Так как в исходном состоянии многофазный триггер 32 имеет высокий уровнь на выходеи тем самым переключает первый ключ 26, то выходной сигнал первой измерительной цепи 5 поступает на выход ключа 35, Кроме того, в исходном состоянии триггер 37 имеет высокий уровень, из-за чего ключ 35 переключается на выход 1, а коэффициент усилия парафазного усилителя 36 имеет положительный знак. В этот же момент времени на втором и третьем выходах многофазного триггера 32 имеются низкие уровни.При передвижении съемника 2 координат к неинвертирующему входу пара-, фазного усилителя 36 подключен выходной сигнал первой измерительной цепи 5. Выходной сигнал компаратора 39 при этом положителен. В следующий момент времени выходной сигнал третьей измерительной цепи 7 достигает нулевого уровня и нуль-орган 31 выдает положительный импульс, который переводит многофазный триггер 32 в состояние, в котором на его третьем выходе появляется высокий потенциал, а на остальных - низкий. Поэтому ключ 28 переключается и на вход ключа 35 поступает сигнал из третьей измерительной цепи 7. Крометого, выходной сигнал многофазного.триггера 32 поступает на вход элемента ИЛИ 33, на выходе которогопоявляется импульс, которнй поступает на вход реверсивного счетчика38 и триггера со счетным входом 37.Триггер 37 опрокидывается и на еговходе появляется низкий уровнь. Поэтому ключ 35 переключается и выходной сигнал третьей измерительной цепи7 подается на инвертирующий вход парафазного усилителя 36, коэффициентусиления которого имеет отрицательный знак. В этот же момент временина выходе преобразователя 40 получаетсявыходное напряжение,.В следующий момент времени выходной сигнал второй измерительной це-пи 6 достигает нелувого уровня и.нуль-орган 30 опрокидывает многофазный триггер 32 в состояние, вкотором на его втором выходе появляется высокий потенциал, на осталь,ных - низкий. При этом ключ 27 под 1 ключает выходной сигнал второй измерительной цепи 6 к входу ключа 35.Кроме того, элемент ИЛИ 33 выдаетимпульсы, которые суммируются в реверсивном счетчике 38 и опрокидываеттриггер 37.Выходной сигнал триггера 37 переключает ключ 35 в предыдущее состояние и выходной сигнал второй измерительной цепи 6 подается на неинвертирующий вход парафазного усилителя 36.На выходе преобразователя 40 коднапряжение формируется напряжениекоторое суммируется с другими напряжениями,В темоменты времени, когда съемник 2 меняет направление перемещения,выходной сигнал второй измерительнойцепи 6 снова достигает нулевого уровня, однако многофазный триггер 32 неменяет всего состояния. Таким образом, дискретный импульс не появляется и не происходит. никаких переключений, так как кусочно-аналоговыйсигнал при дальнейшем перемещении .съемника 2 координат становится отрицательным, то на выходе компаратора39 имеется выходное отрицательноенапряжение,В слеДующий момент времени, выходной сигнал третьей измерительной цепи 7 становится равным нулю и происходят переключения, аналогичнце переключениям во второй момент времени.1 О 15 20 25 зо 35 4 О 45 50 Таким образом, на выходе парафазного усилителя 36 кусочно-аналогойый сигнал является отрицательным. В очередной момент времени нулевого уровня достигает выходной сигнал первой измерительной цепи 5. При этом первая измерительная цепь 5 подключается к инвертирующему входу парафазного усилителя 36 и формируется полный выходной сигнал.При этом измерительные цепи работают следующим образом.При перемещении съемника 2 координат на входах сумматора 16 суммируются напряжения, поступающие с выхода коммутатора 15 и с трансформатора 4.Суммарное переменное напряжение с прямоугольной огибаю.цей усиливается усилителем 17 с управляемым коэффициентом усиления и детектируется первым демодулятором 18. Напряжение на выходе демодулятора 18 можно представить в виде одного выпрямленного напряжения с заданной частотой.Первый Фильтр 19 и усилитель 21 выделяют иэ него переменную и постоянную составляющие.Постоянная составляющая, выделенная первым фильтром 19 низких частот подается на один вход дифференциального усилителя 21, на второй вход которого подается постояннре напряже-. ние от источника опорного напряжения 20. Разностное напряжение поступает на управляющий вход усилителя 17 с управляемым коэффициентом усиления и изменяет его коэффициент усиления.Усилителем 22 частоты коммутации усиливается переменная составляющая напряжения и выпрямпяется вторым де" модулятором 24, который управляется напряжением коммутационного генератора 23 импульсов синхронно с коммутатором 11.Введение новых узлов и блоков, а также новых конструктивных связеи позволяет существенно повысить точность устройства.4 формула изобретения 1. Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с координатными шинами, подключенными к соответствующим коммутаторам, триггеры, входы которых соеди"Источники информации,принятые вонимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР2 .по заявке У 2647414, кл. 6 06 К 11/00,19792. Патент США Н 3818133,кл. 178-18, опублик, 1974 (прототип). 7 , 93032 нены с соответствующими нуль-органами, а выходы подключены к соответству ющим ключам групп, соединенным с развязывающими усилителями,и к элементам ИЛИ, соединенным с триггерами и с ре" % версивными счетчиками, ключи, подключенные к соответствующим триггерам, развязывающим и парафазным усилителям, сумматоры, соединенные с источниками опорного напряжения, с вы О ходами парафазных усилителей и с соответствующими цифроаналоговыми преобразователями, подключенными к реверсивным счетчикам, и компараторы, соединенные с парафазными усилителя ми и с реверсивными счетчиками, генератор синусоидальных колебаний и съемник координат, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содер- щ жит блоки преобразования сигналов считывания, входы которых соединены с соответствующими коммутаторами и с генератором синусоидальных коле. баний, а выходы подключены к соответствующим нуль-органам и ключам групп, и преобразователь напряжения синусоидальных колебаний, соединенный 7 8со съемником координат и блоками преобразования сигналов считывания.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я . тем, что каждый блок преобразования сигналов считывания содержит. генератор импульсов, соединенный с коммутатором, дифференциальный усилитель, входы которого подключены к источнику опорного напряжения и к первому фильтру, и последовательно соединенныесумматор, входы которого являются входами блока, первый усилитель, подключенный к дифференциальному усилителю, первый демодулятор, подклЮченный к первому фильтру, вторые усилитель, демодулятор, вход которого подключен к генератору импульсов, и фильтр, выход которого является выходом блока.