Устройство для кодирования графической информации

Союз Советскид Социалистических РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕПЬСТВУ ццм, Вд."а- Об Р 3)0 ,.: ., /1. 3278) 61) Дополнительное к авт, свид) Заявлено 070677 (21) 2504569/18-24 присоединением заявки Нов3 Приоритет -Опубликовано 0707.80. Бюллетень Мо 25Дата опубликования описания 070780 Государственный ко СССР по делам изобрет и открытий2) Авторыизобретения Колдасов, Б, С овский, В . Б, Есик В, Иса 71) Заявитель Ленин й итут авиационно оростроени УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ГРАФИЧЕСКО ИНФОРМАЦИИк информаыть испольэо правляющихехнике, втом и вется ручвод графиобретение относой технике и мовычислительнымах, в множителах слежения эах системах, гдеполуавтоматичетраекторий,естно устрафической иблок считывниэации и п с т Иэционнваносистесистемдругиной иков иИэ ьной т объек требу ский в ойство для колинформации 1) ания,генератор увы управлени ния г жащее синхр естного устройс сть и сложность койя кои 21 , тоя- демп- магниго ой ка" гнитоорого гнитпров од подклю ной каТак логов о ияств Недостатком иэв являетс я громоздко конструкции,Наиболее близким по техничес сущности является устройство дл дирования графической информаци содержащее блок считывания, сос щий иэ матрицы магнитопроводов,феров, расположенных на концах топроводов, подвижного магнитно сердечника с обмоткой и магнитн тушки индуктивно связанных с ма ами, генератор, выход кот че входным клеммам ма туш и пульт управления к нкции преобразован й ины в код в устройреализуются с помощью активных элементов, помехозащищенность которыхнизка, колебания напряжения питаниямогут привести к ааибкам, в частности к стиранию информации в старшихразрядах счетчика. При выключении ивключении питания вводимая информация будет полностью теряться,ова 10 Для выполнения функции запоминания аналоговой величины путем изменения клавиши для каждого магнитопровода требуются свои клавиши-магниты,тва Это существенно усложняет устройствои работу оператора, а также снижаетскорость ввода информацииВ случаеиспользования одного магнита на планшет возможность запоминания вводимойаналоговой величины во всех магнитопроводах исключается, при этом такжеисключается коррекция ошибок вводимой информации, например, путем повторного ее считывания и преобразования в код.2 д К недостаткам относится также сложность электронной части устройства,наличие большого числа многовитковыхкатушек, наличие коммутаторов магниана- топроводов в планшетном вариантее ЗО устройства,746487Целью изобретения является повы- На Фиг, 2 и 3 обозначены Хшение быстс ро действия устройства и ната перемещения визира и координатаозначены Х-коорди-его надежности. распространения ультразвуковых импульвдоль котороПоставленная цель достигается тем, сов; У - координата вдоль йчтб предложеНное устройс".во содеРжит Расположена магнитная катушка 5; Вблок синхронизации, соответствующие5ось значений магнитн йвходы которого подключены и пульту запоминающих элементах; магнитопроуправления, а выходы - к генераторуи обмотке подвижного магнитного сер- пульс поступающий из блока синхронизадечника, узел стирания, вход которого ции на вход генератора б; 1) -импульсподключен к соответствующему выходу .Формирующий считывающие импульсы 1блока синхронизации, группУ элемен- б - считывающие ультразвуковые импультов И, и группу коммутаторов, первые сы (в одном магнитопроводе); В - зпювходы которых подключены к выходам ра изменения во времени уровня остасоответствующих магнитопроводов, аточной индукции в 1-ом магнитопрово"вторые входы элементов И первой груп- де матрицы при считывании информации;пы соединены с вхудо Узла стирания 5 1 - ЭДС наводимые считыв ющими ии элемент ИЛИ, входы которого соеди- пульсами на концах магнитопроводов;иены с соответствующими входами бло- П - импульсы, Формируемые злеменка синхронизации и подключены к выхо- том ИЛИ 12 П - импу , фимпульсы, формируедам соответствующих лв И пер алые узлом стирания 9 П импул/вой группы, а выход подключен ко вто- Щ считываемый на конце магнитопровода,рым входам группы коммутаторов выхо" соответствующего п рводы которых являются выходами устройст- довых чисел, записанных в матрицу;.ва. Блок синхронизации содержит зада- ц - импульс, с и ывющий генератор, выход которого под- магнитопровода соотве смагн топровода, соответствующего втсключен к первым входам первого и это рому Разряду кодовых чисел матрицы;Рого элементов И и синхронизирующемУПл - импУльс, считываемый на конЦевходу генератора импульсов сдвига, магнитопровода,. соответствующего и-мууправляющий вход которого соединен спервым входом элемента ИЛИ, - непос- имульсы на выходе элементов И второйредственнс и с выходом первого Форми З группы 1)Оро ате я, ерез элемент задержки, а Матрица представляет собой набор.в л. -г . 30 Ию у зорвыход соединен с импульснйм входоммагнитопров одов, расположенных вплоскости ХУ, Иа концах магнитопровокоторого подключе:ы к выходу второго дов установлены демпферы для поглощеФормирователя, Первые информационны. ния импульсов С, возбуждаемых в магвходы бус ерного егистра являются нитопроводах с помощью генератора бсоот етствующими входами блока, вто- и магнитной катушки 5, Обмотка магрыэ информационные входы подключены , й; 5 злектромехайическинитной катушкиВ одам Р гистра сДвига, а выходы связана с магнитопроводамк, которыесоединены со вход-ми шифратораВто- выполнены из ферромагнитного металлического материала обладающего магниветствующими входами блока а выхо тострикционными свойствами, С магниподключены ко входам первого Формиро- топроводами индуктивно связан подвижвателя, ный середчник 4, который представляетсобой электромагнит с обмоткой возная схема устройства для кодирования 45. й б - 8графической информации; на иг. 2буждения, запитываеьий от блокаФункционально матрица магнитопровопространственная диаграмма расположе- дов состоит из двух частей, одно изния магнитопровсдов в матрицах и зон.которых является матрицей ввода, анамагниченности на магнитороводах;на Фиг, 3 - временная диаграмма упдругая кодовой матрицей,равляющих и выходных импульсов, Магнитопроводы 2 также выполняютУстройство содержит блок считыва- Функцию считывающих проводов, одниния 1, магнитопроводы 2, демпферы 3,их концы заземлены, а другие черезподвижный магнитный сердечник с об- соответствующие элементы И второймоткой 4, магнитную катушку 5, гене- группы 11 соответственно соединеныРатор б, пульт управления 7, блок 55 каждый со своим усилителем считывасинхронизации 8, узел стирания 9, ния, (ыа черетеже не показаны),первую 10 и вторую 11 группы элемен- В Режиме ввода (записи) информатов И и элемент ИЛИ 12, Блок синхро- цил с помощью трафарета или черетежа,низации содержит задающий генератор наложенного на рабочую часть матри -13, первый 14 и второй 15 элементы 40 цы и подвижногс магнитного сердечниИ, генератор импульсов сдвига 16, ка с обмоткой 4 переносится на магэлемент ИЛИ 17, первый 18 и второй нитный маатериал магнитопроводов 2,19 Формирователи, элемент задержки При этом величина тока в обмотке20, регистр сдвига 21, буферный Ре- серДечиика 4, возбуждаемой импульсомгиат 22 и шифратор 23, 65 из блока синхронизации 8, и расстояние между сердечником 4 и плоскостью,магнитопроводов Ху выбираются такчтобы произвести магнитным полемсердечника 4 необратимое намагничивание материала магнитопроводов 2 взоне действия поля сердечника, Приэтом происходит запоминание вводимойинФормации, Запоминание прерывистыхлиний графика производится путем прерывания подачи тока в обмотку магнитного сердечника 4 в соответствии схарактером изменений вводимых кривых,Для неразрушающего считывания информации, записанной в матрице маг" нитопроводов 2, используются ультразвуковые импульсы б, магнитоупругие и магнитострикционные свойства материала магнитопроводов 2, По команде из блока синхронизации 8 (см,фиг,З, ц) генератор б формирует импульсы опроса достаточной мощности и с помощью обмотки магнитной катушки 5 (см, Фиг,З, эпира Б ) в магнитострикционном материале магнитопроводов возбуждает импульсы б (эпюра б ), Распространяясь по эвукопроводам (см, Фиг. 3, моменты времени4) и встречая на своем пути магнитные неоднородности (см,фиг 2 и Фиг.З,эпюры В и б, моменты времени ,14) импульсы б согласно эффек;у Виллари наводят на концах магнитопроводов ЭДС (см,фиг,З, эпюра Ч), амплитуда которых зависит ст величины дВ,/Д Затем сигналы Б 4 усиливаются нормализуются и поступ"ют для дальнейшей обработки через блок синхронизации 8 и элемент ИЛИ 12 (см,фиг,З, эпюра Ц 4 ), В блоке 8 при этом Формйруется скгнал номера строки матрицы ввода, с которой в данный момент приходит сигнал считывания, По сигналу из блока 8 можко осуществлять многократное неразрушающее счи.ыьание информации, а также ее коррекцию подвижнью магнитным сердечником и беэ повторения операции ее считывания с первичного носктеля (чертежа и т,д,), Для этого следует многократно повторить последовательность импульсов, представленную на фиг, 3 эпюрами 06, 11 1 1 П 11Рассмотренная система считывания и записи вводимой информации с эапомипанкем увеличивает помехозащищенность процесса ввода за счет использования ультразвуковых считывающихимпульсов так как в момент считывания информации в матрице ввода не формируется ни одного другого электрического сигнала, кроме ЭДС на концах магнитопроводов, за счет повторного неразрушающего считывания, Это увеличивает вероятность правильного приема вводимой информации устройством обработки и эа счет возможности кор.3рекции ошибок после запоминания информации матрицей ввода,Процесс считывания информации сматрицы ввсда заканчивается черезвремя Ср от момента возбуждения импульсой опроса б/ =в- , Время 1равно времени прохождения имульсомб рабочей части матрицы ввода (см,фиг,З, эпюра 04 )Затем вырабатывается сигнал на повторное считывание или стирание хранящейся информации в зависимости от программы,При стирании с помощью блока би магнитной катушки 5 формируетсяимпульс 6, превосходящий по мощности в 2-3 раза импульсы, используеьие для считывания информации, Распространяясь, они механичеСки разрушают магнитный рельеф в магнитопров одах,Стирание информации в матрице вво 20 да можно производить также подачей импульса тока в магнитопроводы 2При этом необходимо отключить усили" тели от магнитопроводов 2 с помощью элементов И первой группы 10 и подать в указанные магнитопроводы импульс тока от узла стирания 9Этот вариант стирания усложняет устройство, однако является более предпочтительным по энергозатратам,Самый простой способ стирания это стирание информации с помощью подвижного магнитного сердечника с обмоткой путем подачи в его обмотку постоянного тока и последовательного его перемещения вдоль всех магнито 25 проводов. Однако этот способ стираниязначительно снижает быстродействиесистемы в целом,Функция преобразования аналоговойв еличины в ци Фров ой ко в устройстве реализуется с помощью кодовой матрицы,. выголненной на магнитопров одаханалогично тому, как выполнена матрица ввода. Под рабочей частью кодовойматрицы понимаем длину той части магнитопровода 2, на которой записаныкодовые импульсы (см,фиг,З, эпюры134 з) . Для удобства. дальнейшего изложения рабочие части матриц разграничены на дискретные области по вертикали пунктирными линиями ( П-П 1 -Пк)представленными на фиг, 2Лйнии П;являются шагом дискретизации отсчета 50 Фиг,2 отмечены на магнитопроводе заштрихов.анными областями), Еаждая линия П 1 является линией отсчета и каждой из этих линий в кодовой матрицесоответствует число, однозначно определяющее расстояние от оси У доданной линии (см, фиг,З, эпюры 0 Р -,60 1) ), При этом различные магнитопроводы 2 являются различнйми разрядами названного числа, Пусть нумерация 65 по горизонтали, определяемым степе 55 нью локализации зон записи ввода (наванне различной природы управляющих воздействий при записи и считывании, неразрушающее считывание, применение кодовой матрицы, применение для производства матриц ввода и кодовой Ферромагнитных материалов-металлов, имеющих широкий диапазон рабочих температур и уровней радиации) позволяет увеличить функциональную гибкость устройства без усложнения конструкции, увеличить помехозащищенность и . надежность работы устройства, а также повысить быстродействие устройства и степень унификации его блоковФормула изобретения 1. Устройство для кодированияграфической информации, содержащееблок считывания, состоящий из матрицмагнитопроводов, демпферов, расположенных на концах магнитопроводов,продвижного магнитного сердечника имагнитной катушки, индуктивно связанных с магнитопров одами, генератор,выход которого подключен ко входнымклежам магнитной катушки, и пультуправления, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения быстродействия устройства и его надежности,оно содержит блок синхронизации, соответствующие входы которого подключены к пульту управления, а. выходык генератору и обмотке подвижногомагнитного сердечника, узел стирания,вход которого подключен к соответствующему выходу блока синхронизации,две группы элементов И, и группу коммутаторов первые входы которых подключены к выходам соответствующихмагнитопроводов, а вторые входы элементов И первой группы соединены свыходом узла стирания, и элемент ИЛИ,входы которого соединены с соответст-.вующими входами блока синхронизациии подключены к выходам соответствующих элементов И первой группы, а выход подключен ко вторым входам группы коммутаторов выходы которых являются выходами устройства,2, Устройство по и, 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит задающий генератор, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И и синхронизирующему входугенератора импульсов сдвига, управляющий вход которого соединен с первымвходом элемента ИЛИ непосредственнои с выходом первого формирователячерез элемент задержки, а выход соединен с имульсным входом регистрасдвига, установочные входы которогоподключены к выходу второго Формирователя, буферный регистр, первые инФормационные входы которого являются соответствующими входами блока,разрядов магнитопроводов в кодовойматрице идет сверху вниз 1 р,2 р,пр, Предположим, что первая линия П 1в матрице ввода находится от обмотки5(Х=О) на расстоянии АХ=1, тогда вкодовой матрице должно быть записано число 0001 на том же расстоянии Х от обмотки 5(Х=О) (см.фиг,2,эпюры ВВгцВг, ), т.е, в 1 разряд-звукопровод постоянно записывается фф 1, а во все остальные 0(смффигф 3 р эпкры Бр р(12 р у ф фрПрмомент времени ), Далее на расстоянииот оси У до линии П, равном 2 аХ=2в матрице кодовой памяти постояннозаписывается число 0010 (см.фиг,2,,эпюра Вту) и т.д. (см, фиг, 2, эпю 15ра вг),Для преобразования аналога в кодв устройств е однов реме нно с в оэ буждением опросных импульсов Ьв магнитбпроводах 2 возбуждаются опросныеимп 1 пьсы 6 в магнитопроводах 2. Распросграняясь по разрядам магнитопроводам 2 и встречая неоднородностинамагниченности (В,В,Вр им-.пульсы 6 наводят на койцах магнитопроводов 2 ЭДС (см,фиг, 3, эпюры П 4 рПр р,Ър), поступающую на входыэлементов И, которые открываютсяимпульсами 012 , имеющими длительность, равную времени прохождения 30импульсом расстояния между П и П;,и пропускают импульсы Бр Щр р 1 р )на вход усилителей (см.фиг.З, эпюрыП,(э момент времени Сэ,) . Таким образом, расстояние между осью У и зо- цной на магнитопроводах 2, соответствующий точке записанного графического изображения, определяется с точностью ь Х. Величина д Х зависит отстепени локализации поля записи магнитного сердечника 4 магнитных харак"теристик материала магнитопровода идлительности импульсов б и может бытьдоведена до значений 25,0-50,0 мкм.Режимы работы устройства были проверены экспериментально на магнитопроводах, выполненных в виде ферромагнитных проволок (трубок) диаметром200 мкм. Считываемый сигнал с однойтрубки находилсяв диапазоне 0,5-2 мв,отношение полезного сигнала к помехам, вызванным неоднородностями магнитных свойств материала по длинеэвукопровода, легко получить не хуже 8Это отношение в матрице магнитопроводов не зависит от числа магиитопроводов в матрице,При считывании информации были использованы импульсы амплитудой 7020 кг/см"Стираийе производилосьс помощью импульсов тока, подаваемых 60в звукопроводы от узла стирания 9 через элементы И первой группы, амплитуды этих импульсов 0,8 а,Рассмотренный прием для кодирования графической информации (испольэо- б 5вторые информационные входы подклю-,чены к выходам регистра сдвига, авыходы соединены со входами шифратора, при этом вторые входы элементовИ являются соответствующими входамиблока, а выходы подключены ко входампервого формирователя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР У 376802 кл, С 06 Г 3/04 2510732, Авторское свидетельство СССР 9 395829, кл, О 06 Г 3/04, 06,0174Филиал ППП Пате г,ужгород,ул.Прое НИИПИ тираж 7