Устройство для считывания графическойинформации

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву .— (22) Заявлено 050379,(21) 2733411/18-24 (51)hA. КЛ.

G 06 К 11/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но деяам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230481. Бюллетень ¹ 15 (53) ПЖ 681. 327, .12(088.8) Дата опубликования описания 250481

В. Н. Родин, A. В. Латышенко, H.A. Новикова, B. П.Антоненков, Ю. В. Цветков, В. Я. Зенин и В. A.,Ìàñëþêîâ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель с (54) УСТРОЙСТВО ДДЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИ ЕСКОЙ.; — ...

ИНФОРМАЦИИ I

1 2

Изобретение относится к автоматй- триггера, одним из установочных вхоке и вычислительной технике, в част- дов соединенного с электроакустичесности к устройствам ввода в- 3BN коор- ким преобразователем логического элединат изображения непосредственно 5 мента И и счетчика координат, схему с документа. выдачи кодов -координат, соединенную с Известно устройство для считыва- разрядными выходами счетчиков, допол- . ния графической информации содержа- нительный электроакустический преобщее электроакустический преобразова- разователь и микрофон коррекции пометель, акустически связанный с линей= 1 щенные на поле считывания, расположенными координатными звукоприемниками, ные на фиксированном расстоянии друг подключенными к каналам преобразова- от.друга и. подключенные к блоку кор- . ния, каждый из которых состоит из по- рекции, своим выходом соединенному с следовательно соединенных усилителя- управляющим входом генератора тактоформирователя, триггера, одним из вых импульсов, который подключен к установочных входов соединенного с 15 одному из входов логических элеменэлектроакустическим преобразователем тов И каналов преобразования 2, логического элемента И и счетчика Недостатком обоих устройств явля" координат, схему выдачи координат, а ется невысокая точность считывания также генератор тактовых импульсов, координат. подключенный к одному из входов логи- 2О Цель изобретения — повышение точческих элементов И 111. ности измерения координат.

Наиболее близким к предлагаемому Поставленная цель достигается тем, техническим решением является уст- что устройство содержит элемент ИЛИ, ройство, содержащее основной электро- первый и второй дешифратвры и послеакустический преобразователь, акус- довательно соединенные делитель час25 тически связанный с линейными коорди- тоты, вход которого подключен к вмнатными звукоприемниками подключен- ходу генератора тактовых импульсов, ными к каналам преобразования, каждый.,и третий дешифратор, первый вых д ко-

I о коиэ которых состоит из последовательно торого соединен с основным электро- соединенных усилителя-формирователя, зо акустическим преобразователем, вто824240 рой — с дополнительным электроакустическим преобразователем, а третий— со входами счетчиков координат каналов преобразования, входы первого и второго дешифраторов соединены с разрядными выходами счетчиков координат, а выходы через элемент ИЛИ— с запрещающим входом блока вывода информации.

На чертеже представлена блок-схема устройства, Устройство содержит подвижный электроакустический преобразователь

1, линейные координатные звукоприемники 2 и 3, усилители-формирователи 4 и 5, триггеры б и 7, логические элементы И 8 и 9, счетчики 10 и 11, блок вывода информации, состоящий из схем 12 и 13 выдачи координат, дополнительный калибровочный электроакустический преобразователь 14, звукоприемник 15 коррекции, блок 16 коррекции, генератор 17 тактовых импульсов, делитель 18 частоты,. дешифрато: ры 19-21 и логический элемент ИЛИ 22.

Основной электроакустический преобразователь 1 акустически связан с линейными координатными звукоприемниками 2 и 3, подключенными к соответствующим каналам преобразования, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителяформирователя 4 (5), триггера 6 (7), одним из установочных входов подключенного к электроакустическому преобразователю 1, логического элемента И 8 (9) и счетчика 10 (11) координат. Блок вывода информации вкпючает в себя схемы 12 и 13 выдачи кодов координат, соединенные с разрядными выходами счетчиков 10 и 11 соответственно. Дополнительный электроакустический преобразователь 14 расположен на фиксированном расстоянии от звукоприемника 15, связан с ннм акустически и так же, как звукоприемник 15, соединен с блоком 16,коррекции, который выходом подключен к управляющему входу генератора 17, выходом соединенного с одним из входов логических элементов И 8 и 9, со входом делителя 18 частоты и со входом блока 16 коррекции. Делитель 18 частоты тактовых импульсов выходами подключен к группе дешифраторов 19, первый выход которых соединен с элект роакустическим преобразователем 1, второй — с преобразователем 14, а третий — с установочными входами счетчиков 10 и 11. Дешифраторы 20 и 21 входами соединены с разрядными выходамн. счетчиков 10 и 11 соответственно, а выходом через элемент

ИЛИ 22 подключен к запрещающему входу схем 12 и 13 выдачи координат.

Измерительный электроакустический преобразователь 1 по управляющим сигналам формирует кратковременные звуковые импульсы. Он работает либо в однократном режиме, либо непрерывно излучает звуковые сигналы с частотой, которая определяется коэффициентом деления делителя 18 частоты, Координатные звукоприемники 2 и 3 предназначены для преобразования звуковых волн измерительного излучателя в электрические сигналы. B зависимости от измерительной схемы устройства они являются цилиндрическими, в виде линеек или целых плоскостей. В качестве звукоприемников используют конденсаторные или пьезоэлектрические антенны.

Усилители-формирователи 4 и 5 согласованы по входу с выходным сопротивлением звукоприемников и имеют в своем составе элементы, обеспечивающие независимость определения временного положения импульса от его амплитуды.

20 Триггеры б и 7 и логические элементы H 8 и 9 соответственно являются времяимпульсными преобразоватеЛями. Счетчики 10 и 11 регистрируют число импульсов, соответствующее измеряемой координате. Схеься 12 и 13 входят в состав блока вывода инфор мации, обеспечивающего передачу содержимого счетчиков 10 и 11 во внеш.ние устройства (на перфоратор, магнитную ленту или ЭВИ). Вывод информации не производится, если по какойлибо причине происходит сбой в устройстве, в результате которого один из счетчиков переполняется (перекрывается акустический путь от электроакустического преобразователя 1 до звукоприемников 2 и 3 или преобразователь 1 выходит за пределы считывания) .

Дополнительный электроакустичес40 кий преобразователь 14 и звукоцриемник 15 коррекции образуют автономную измерительную систему, которая размещается на поле считывания.

Электронный блок, подключенный к эталонной измерительной системе из излучателя 14 и звукоприемника 15 устраняет влияние параметров звуко- проводящей среды (изменений скорости распространения звука) на результаты измерений и содержит цифровую схему автоматического регулирования, состоящую из последовательно соединенных усилителя-формирователя,.триггера, логического элемента И, счетчика, дешифратора эталонного числа, реверсивного счетчика и цифроаналогового преобразователя (на чертеже не показаны).

Генератор 17 непрерывно выдает тактовые импульсы (импульсы счета)

60 для измерения временных интервалов, соответствующих эталонному расстоянию н координатам считываемых точек.

Он выполнен управляемым по частоте.

Делитель 18 частоты состоит из

65 двух последовательно соединенных де824240 распределяется либо в блок коррекции, либо в рабочий канал. Таким образом, за период выбранной максимальной чассчетчика или переход через число, соответствующее максимальной координате. Сбой возникает в результате потери акустической связи преобразователя 1 со эвукоприемниками 2 и 3.

Логический элемент ИЛИ 22 осуществля40

45 вого генератора продолжается столько . циклов работы эталонного канала, пока содержимое измерительного счетчика не становится равным эталонному числу.

Таким образом, блок коррекции с помощью системы автоматического регулирования всегда поддерживает частоту генератора 17 такой, при которой одному и тому же измеренному расстоянию соответствует одно и то же число в измерительном счетчике . Это исключает влияние изменений скорости pacgp пространения звука на тОчность измерения координат.

При нажатии кнопки на электроакустическом преобразователе (на чертеже не показана) серии управляющих импульсов поочередно поступают то в «элителей. С первого из них с помощью дешифратора 19 выдается серия иэ четырех импульсов, обеспечивающих запуск электроакустического преобразователя, установку в "0" счетчиков, запуск счетчиков, выдачу информации во внешнее устройство.

Со второго делителя с помощью переключателя рода работ (на чертеже не показан) снимаются прямоугольные импульсы, задающие темп выдачи координат во внешнее устройство.

Серия импульсов, снимаемая с первого делителя частоты, поочередно тоти обеспечивается поочередная работа корректирующего и рабочего каналов. При этом частота работы корректирующего канала постоянна и максимальна, а частота работы рабочего. канала может быть в целое число раз ниже и определяется положением переключателя рода работ.

Дешифратор 19 выполняет роль синхронизатора всех процессов, протекающих в устройстве. Дешифраторы 20 и 21 регистрируют сбой устройства, например переполнение измерительного ет запрет выдачи координат независи мо от того, в каком из каналов происходит сбой. Сигнал запрета выдачи координат в устройстве используется также для формирования звукового или светового сигнала, свидетельствующего о сбойной ситуации.

Устройство для считывания графической информации функционирует следующим образом.

В момент включения устройства начинает работать в автоколебательном режиме генератор 17. Его выходные импульсы через делитель 18 частоты поступают на дешифратор 19, который.формирует серию управляющих сигналов.

Если съем координат не осуществляется, управляющие импульсы поступают в блок 16 коррекции. Управляющие импульсы серии запускают дополнительный электроакустический преобразователь, а на вход счетчика координат блока коррекции начинают поступать тактовые импульсы с генератора 17. Когда звуковая волна достигает эвукоприемника 15, поступление тактовых импульсов в счетчик блока коррекции прекращается и в нем оказывается записанным некоторое число..

При этом возможны следующие случаи:

1 ° Содержимое измерительного счетчика блока коррекции меньше эталонного расстояния.

Состояние дешифратора эталонного числа не изменяется, схема управления реверсивным счетчиком установлена на сложение. На вход реверсивного счетчика подается один импульс "Передача 1". Содержимое реверсивного счетчика увеличив ется, что приводит к увеличению напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя и повышению частоты генератора 17 тактовых импульсов °

В следующий цикл работы блока коррекции в счетчик записывается большее число. Увеличение частоты тактового генератора продолжается до тех пор, пока содержимое счетчика блока кор15 рекции не становится равным эталонному числу.

2. Содержимое счетчика равно эталонному числу.

В этом случае.на выходе дешифратора эталоняого числа появляется. нулевой потенциал, который приводит к тому, что схема управления реверсивным счетчиком переключается на вычитание, а импульс "Передача 1" на

25 вход реверсивного счетчика не попадает, частота генератора 17 не изменяется. Схема управления частотой генератора находится в устойчивом состоянии.

3. Содержимое счетчика больше эталонного числа.

Во время перехода измерительного счетчика через эталонное число на .выходе дешифратора эталонного числа появляется импульс, который переводит схему управления реверсивным счетчиком на вычитание. По окончании работы измерительного. счетчика на выходе дешифратора находится высокий потенциал. Схема управления реверсивным счетчиком работает на вычитание. Импульс "Передача 1" уменьшает содержимое реверсивного счетчика, что, в свою очередь, понижает напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя и тем самым уменьшает частоту тактового генератора. В следующий цикл в счетчик записывают меньшее число. Уменьшение частоты такто824240 мерительные каналы, то в эталонный канал. При этом одновременно со считыванием осуществляется коррекция координат. Цикл. работы координатных счетчиков задается этой серией .импульсов ° МОмент появления звукового им» пульса в электроакустическом преобразователе 1 соответствует приходу йервого импульса серии. К этому времени в счетчиках 10 и 11 хранятся значения координат предыдущей считываемой точки. На вход счетчика тактовые импульсы не поступают, так как триггер управления счетчиком заблокирован сигналом "Стоп" предыдущего импульса. Так как радиоимпульс преобразователя-излучателя 1 вызывает раз личного рода помехи, то для деблокирования триггера и связанного с ним счетчика канала преобразования используется лишь третий импульс серии

"Запуск счетчика координат". Обнуле- 20 ние счетчика производится вторым импульсом серии "Установка нуля", положение которого относительно импульса "Запуск электроакустического преобразователя" выбрано так, чтобы к 75 этому моменту времени прекратились все переходные процессы усилителяформирователя, которые возникают при появлении радиоимпульса. Положение третьего импульса "Эапуск счетчика координат" определяет момент начала счета в счетчиках, т.е. начало координат. Его временное положение соответствует сдвигу начала координат .относительно йлоскости координàt мин в 35 рофонов на постоянную величину. Когда звуковой импульс электроакустического преобразователя 1 достигает координатного звукоприемника, триггер

6 (7) опрокидывается в состояние "0" и прекращает поступление тактовых им- 40 пульсов в счетчик. Состояние счетчика, соответствующее значению координаты, индуцируется " помощью светового индикатора, расположенного на лицевой панели прибора,и выдает на .4 блок перфоратора или. ЭВИ при поступлении запроса о выдаче. Выдача значений координат, полученных в счетчиках, ие производится, если по каким-либо причинам происходит сбой одного иэ счетчиков (код в счетчике превышаег максимальное измеряемое расстояние). Это происходит, например, тогда, когда за измерительный цикл не приходит сигнал с одного из координатных звукоприемников (перекрыт акустический путь от электроакустического преобразователя до звукопфиемника или измеряемое расстояние превыаает максимальную величину). Запрет выдачи координат осу- 60 ществляется элементами 20-22.

Запрет выдачи координат при сбойных ситуациях и защита измерительного канала от радиопомех путем смещения начала координат на некоторую 65 величину обеспечивает повышение надежности. работы устройства.

В устройстве сдвиг координат является константой, поскольку этому сдвигу всегда соответствует одно и то же число, снимаемое. с дешифратора 19, а одному и тому же числу соответствует одно и .то же расстояние.

Это исключает ошибки, связанные с перемещением во времени начала координат при использовании обычных элементов задержки.

В предлагаемом устройстве измерительные процессы в эталонном и измерительных каналах засинхронизированы. Это уменьшает погрешность дискретизации в 4 раза.

Формула изобретения

Устройство для считывания графической информации, содержащее основной электро@кустический преобразователь, акустически связанный с линейными координатными зяукоприемниками, каналы преобразования, каждый иэ которых состоит из последовательно соединенных усилителя-формирователя, соединенного с соответствующим линейным координатным звукоприемником, .триггера, один из установочных входов которого соединен с электроакустическим преобразователем, логического элемента И и счетчика координат, блок вывода информации, соединенный с разрядными выходами счетчиков координат, дополнительный электроакустический преобразователь и звукоприемник коррекции, подключенные к блоку коррекции, выход которого соединен со входом генератора тактовых импульсов, который подключен к одному иэ входов логического элемента И каждого канала преобразования, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит элемент ИЛИ, первый и второй дешифраторы и последовательно соединенные делитель частоты, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, .и третий дешифратор, первый выход которого соединен с основным электроакустическим преобразователем, второй — с дополнительиым.электроакустическим преобразователем, а третий — со входами счетчиков координат каналов преобразования, входы первого и второго дешифраторов соединены с разрядными . выходами счетчиков координат,. а их выходы через элемент ИЛИ вЂ” с запрещаищим входом блока вывода информации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вычислительная техника. Экспресс-информация. 1970,:В 45,,реферат 136.

2. Авторское свидетельство СССР

9 525976, кл. С 06 К 11/00, 1978 (прототип).

Составитель В. Зенин

Редактор Н. Рогулич Техред С.Мигунова Корректор М. Коста

Заказ 2127/73

Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж.-35, Рауюская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4