Устройство для считывания графической информации

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(23) Приоритет Ваударстеаввй комитет СССР.82 бли в.ано юллетень бликования опи нид 15, 10.82 та Я Зенин, Е Е. Конюхов,асов, Г. Н. Сабаев Марков, В. В. Клю инЯВЯЭЙЭ 4 вЙА ТЙЙТЫР.текницкки 1БМЬЛЯОТЕЫА(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ автоматии можетания полвода граонные вытся тн ч, для со ойств элекИзобретение о оси кке, вычислительнои техникебыть использовано зд Уавтоматических устр в Фической информации в трчислительные машины,Известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, выполненный в видесистемы двух вэаимноортогональных координатных шин, входы которых черезблоки опроса шин соединеныс последовательно подключенными дешифратором, счетчиком и первым регистром координат, сьемник координат, соединенный с блоком усиления, блок управления, подключенный к счетчику,первому и второму регистрам координат и элементам И, блоку сравнения ирегистрам сдвига, интерполятор, соединенный с элементами И и с вторымрегистром координат, аналого-цифровой преобразователь, подключенный к блокам управления, усиления и кпоследовательно соединенным регистрам сдвига, выходы которых соединены с блоком сравнения и с элементами И 1 1.Недостатком указанного устройстваявляется ограниченная точность вследствие дополнительной погрешностиизмерения координат при изменении отолщины носителя информации из-заабсолютного измерения амплитуды измерительного сигнала, .наводимого всьемнике координат при протекании.тока по координатным шинам, ограничивающим участок считывания.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому устройствуявляется устройство для считыванияграфической информации, содержащеепланшет с системами взаимно перпендикулярных координатныхшин, подключенных через первый и второй блокивентилей к коммутаторам, генераторчто в известное устройство, содержащее планшет, выполненный в виде системы двух взаимно ортогональных координатных шин, подключенных к соответствующим ключам групп, одни входыкоторых соединены с первым и вторымкоммутаторами соответственно, первыйсчетчик, вход которого подключен краспределителю импульсов, а выходсоединен с одними входами элементовИ группы, другие входы которых подключены к распределителю импульсов и 50 55 9667импульсов, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго блока вентилей, а управляющий, вход - с одним из выходов блока .управления; доугие выходы которого подключены соответственно к упрабляющему входу третьего блока вентилей, к входам счетчика точного отсчета координат и к входам счетчика грубого отсчета координат, выходы которого 10 соединены с входами коммутаторов, съемник координат, подключенный к усилителю считывания, первый и второй блоки памяти, блоки деления и блок сравнения, выход которого под ключен к входу блока управления, соответствующие выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго блоков памяти и блоков деления, выходы которых подключены к блоку сравненио, а другие входы через первый и второй блоки памяти - к прямому и инверсному выходам усилителя считывания2 1.В этом устройстве отсутствует погрешность, связанная с изменением толщины носителя вследствие обеспечения относительного измерения амплитуды измерительного сигнала, наводимого в съемнике при протекании тока по координатной шине, расположенной внутри участка считывания, Однако оно характеризуется ограниченной точностью, связанной с наличием операций измерения, сравнения, деления и преобразования аналоговых сигналов, имеющих ограничения по точности выполнения операций. Так, наличие настраиваемых аналоговых делителей напряжения в блоках делителей, выходы которых подключены к входам блока сравнения, вносит дополнительные погрешности, складывающиеся яз погрешностей их изготовления и настройки.Цель изобретения - повышение точ-. ности устройства.Поставленная цель достигается тем,11 4к второму счетчику, соединенному с распределителем импульсов и с входами первого и второго коммутаторов, и .последовательно подключенные съем- ник координат, первый усилитель и блок сравнения, соединенный с распределителем импульсов, введены модуляторы, подключенные к распределителю импульсов, третий коммутатор, входы которого соединены с блоком сравнения, с распределителем импуль-. сов и с модуляторами, а выход подключен к другим входам ключей групп, и последовательно соединенные фильтр, вход которого подключен к выходу первого усилителя, второй усилитель, ключ, другой вход которого подключен к выходу блока сравнения, триггер, другой входкоторого подключен к соответствующим входам первого и второго модуляторов, а выход соединен с распределителем импульсов, и элемент И, другой вход которого подключен к распределителю импульсов, а выход сое динен с входом первого счетчика. На .чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит планшет 1 с координатными шинами, ключи первой 2 и второй 3 групп, первый 4 и второй 5 коммутаторы, распределитель 6 импульсов, группу элементов И 7, первый 8 и второй 9 счетчики, сьемник координат 10, первый усилитель 11, фильтр 12, блок 13 сравнения, преобразователь 14, третий коммутатор 15 и модулятор 16 и 17. При этом распределитель 6 импульсов включает синхронизатор 18, делитель 19 частоты, генератор 20 импульсов, формирователь 21 сигналов,а преобразователь 14 содержит второй усилитель 22, ключ 23, триггер ц 4 и элемент И 25.Устройство работает следующим образом.По сигналу синхронизатора 18 распределителя 6 устанавливаются в исходное состояние делитель 19, блок 13 и счетчики 8 и 9, после чего делитель частоты 19 начинает вырабатывать импульсы опроса координатных шин, которые одновременно поступает на тоетий коммутатор 15 и через формирователь 21 на вход счетчика 9 грубого отсчета. Через тоетий коммутатор 15 импульсы опроса поступают в клюци 2 или 3 и в зависимости от того, по какой из координат производитс9667 измерение, подаются сигналы соответственно на горизонтальные или вертикальные шины планшета 1, Номер воз-. буждаемой шины определяется коммутаторами 4 или 5, счетчиком 9, со держимое которого изменяется на единицу младшего разряда каждый раз после поступления очередного импульса с выхода делителя частоты 19 через формирователь 21. 10Таким образом,. возбуждение координатных шин производится последовательно по возрастающим номерам. Припоследовательном возбуждении координатных шин в съемнике координат 10 1 ф наводится электрический измерительный сигнал, который усиливается усилителем 11 и подается на вход блока 13, в которой анализируется полярность наведенного сигнала. Если сиг нал, наведенный в съемнике координат 10, отсутствует или имеет отрицательнуо полярность, то блок 13 сигналом на одном иэ своих выходов разрешает поступление следующего опросного им пульса через формирователь 21 на вход счетчика 9. При изменении полярности наведенного в съемнике 1 О сигнала на противоположную на одном из выходов блока 13 появляется сигнал, запреща ющий дальнейшее поступление опросныхимпульсов через формирователь 21 на вход счетчика 9, и устройство перехо дит в оежим точного определения местоположения съемника координат 10. При этом тем же сигналом с выхода блока 13 переключается третий коммутатор 15 и разрешает поступление периодических импульсных модулированных сигналов с выходом первого и вто-,0 рого модуляторов 16 и 17 через третий коммутатор 15 на вход ключей 2 или 3. На первые и вторые входы модуляторов 16 и 17 поступают импульсные периодические сигналы различных частот с выходом делителя частоты 19. При этом тип и характер модуляции ( ШНМ, АИМ, ФИМ ) определяется модуляторами. Номера координатных шин, на которые подаются эти сигналы, определяются соответственно коммутаторами 4 или 5 в зависимости от состояния счетчика 9 в момент перехода устройства в режим точного определения координат считываемой точки.Одновременно сигналом с другого выхода блока 13 разрешается работа преобразователя 14. Сигнал, наведенный в съемнике координат 10, усили" 11 6вается усилителем 11, ФильтруетсяФильтром 12, настроенным на частоту первой гармонической составляющейогибающей пеиродических модулированных импульсных сигналов, опрашивающихкоординатные шины на участке считывания, и поступает на вход усилителя22, затем с выхода усилителя 22 полученный сигнал через ключ 23, управляемый сигналом с блока 13, поступает на вход триггера 24, на другой вход которого подается опорныйсигнал с делителя 19 частоты. Приэтом на выходе триггера 24 появляется сигнал, длительность которого соответствует величине рассогласования фаз между сигналом, наведенным всъемнике координат, и опорным, Этотразностный сигнал с выхода триггера24 поступает на вход элемента И 25.На другой вход этого-элемента подаются импульсы тактовой частоты с выхода генератора 20 импульсов. На вы-.ходе элемента Н 25 образуется импульсная последовательность, число импульсов в которой соответствует длительности импульса рассогласования Фаз.Эти импульсы поступают на вход счетчика 8. По окончании импульса рассогласования фаз, т.е. по окончаниивыработки точного значения координатысчитываемой точки по заднему Фронтуимпульса рассогласования Фаз с выхода триггера 24, синхронизатор 18 вы.,рабатывает импульсы, по которым осуществляется перезапись содержимого счетчиков грубого 9 и точного 8 отсчета координат через элементы И 7 в ЭВМ и установка счетчиков 8 и 91 блока 13 в исходное состояние, а затем аналогичным образом производится измерение другой координаты считываемой точки. Наибольший эффект от примененияустройства получают при обработкеисточников информации, изображенныхв метрической Форме, например вобласти картографии. 1(роме того,реализация устройства позволяет значительно увеличить расстояние междукоординатными шинами планшета по сравнениюс прототипом, поскольку пои точном определении, местоположения съемника координат на участке считывания полностью исполлвзуеТся восходящий участок амплитудной характеристики измерительного сигнала в отличие от прототипа где используется7 96671только лишь линейная ее часть, составляющая примерно 30-403 от общейдлины восходящего участка. Это позволяет сократить объем оборудования,необходимого для управления коммутацией координатных шин, что, в своюочередь, позволяет повысить надежность устройства и технологичностьего изготовления, При существующейоптовой цене на ПКГИО и. используемой элементной базе экономия приизготовлении одного устройства 354,0 тыс.руб,Формула изобретенияУстройство для считывания графической. информации, содержащее планшет, выполненный в виде системы двух Зф взаимно ортогоиальных координатных шин, подключенных к соответствующим ключам групп одни входы которых соединены с первым и вторым коммутаторами соответственно, первый счетчик, 23 вход которого подключен к распределителю импульсов, а выход соединен с одними входами элементов И группы другие входы которых подключены к распределителю импульсов и к второ- щ му счетчику, соединенному с распределителем импульсов и с входами пер 1 8вого и второго коммутаторов, и последовательно подключенные съемник ко-.ординат, первый усилитель и блок срав.нения, соединенный с распределителемимпульсов, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности,оно содержит модуляторы, подключенные.к распределителю импульсрв, третийкоммутатор, входы которого соединеныблоком сравнения, с распределителемимпульсов и с модуляторами, а выходподключен к другим входам ключейгрупп, и последовательно соединенныефильтр, вход которого подключен к выходу первого усилителя, второй усилитель, ключ, другой вход которогоподключен к выходу блока сравнения,триггер, другой вход которого подключен к соответствующим входам первого и второго модуляторов, а выходсоединен с распределителем импульсов,и элемент И, другой вход которогоподключен к распределителю импульсов,а выход соединен с входом первогосчетчика.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР11 631948, кл. С 06 К 11/06, 1976.2. Авторское свидетельство СССРЙ 661578, кл. О 06 К 11/06, 1976966711ВНИИПИЗаказ 78 йб/б Тираж 731 Подписное илиал ППП "Патент"Ужгород, ул. Проектная