Устройство для считывания графической информации

Союз Советских

Социалистическив

Реслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (is) 883937

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5!)М. Кл. (22) Заявлено 290180 (21) 2916953/18-24 с присоединением заявки Н9

С 06 К 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (5З> УДК 681. 327. .12(088е8) Опубликовано 23.1181 Бюллетень Й9 43

Дата опубликования описания 2 Ы131 (72) Авторы изобретения

К.С. Крищюнас и В.В. Лауру (71) Заявитель

Каунасский политехнический институт нм. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для ввода графической информации в электронные вычислительные машины.

Известно устройство, содержащее планшет с координатными шинами, съемник координат, генератор синусоидальных колебаний, выход которого подключен к одним из входов фазовых детекторов, и фаэовращающие линейки, соединенные с генератором синусоидальных колебаний 1 .

Недостатком этого устройства является то, что при прохождении сигнала от начала фаэовращающей линейки к ее концу, происходит его эатухание.что ухудшает линейность характеристики преобразования, так как для линейного распределения фазы сигнала между двумя соседними шинами необходима не только.фазовая, но и амплитудная симметрия сигналов, воспринимаемых от шин, находящихся по обе стороны от эондируемой. Укаэанное нарушение линейности ведет к понижению точности работы устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее планшет с координатными шинами, выполненными в виде групп периодически повторякицихся вдоль координатных осей прямоугольных петлевых обмоток с постоянной высотой и переменной шириной каждой петли в обмотках, а геометрические центры прямоугольных обмоток отдельных групп смещены друг относительно друга по соответствующей координатной оси, съемник координат, фаэовые детекторы, генератор синусоидальных колебаний, блоки формирования дискретного и кусочно-аналогового сигналов и блоки определения координат (2) .

Недостаток устройства заключается в невысокой точности.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее многофаэные триггеры, соединенные с соответствующими нуль-органами групп, ключами групп и с элементами

ИЛИ, раэвязывающие усилители, входы которых подключены к ключам соответствующих групп, а выходы соединены с ключами, подключенными к парафазным усилителям, выходы которых соединены с соответствующими сумматором и компаратором,. и к счетным триггерам

883937

40 входы которых соединены с соответствующим элементом ИЛИ, реверсивные счетчики, подключенные к элементам

ИЛИ, к компараторам и к цифроаналоговым преобразователям, соединенным с соответствующими сумматорами, входы которых подключены к.источнику опорного напряжения, а выходы являются выходом устройства, планшет с координатными шинами и съемник координат, введены формирователи управляющих сигналов, входы которых соединены со съемником коордииат, а выходы подключены к соответствующим координат- ным шинам планшета и ко входам ключей и нуль-органов соответствующих групп, при этом каждый формирователь 15 управляющих сигналов содержит усилители первой группы, подключенные к соответствующим генераторам синусоидальных колебаний и элементам преоб раэования амплитуды напряжения, и 20 последовательно соединенные широкополосный усилитель, входы которого подкю9очены к соответствующим элементам преобразования амплитуды напрякения, полосовые усилители, демодуляторы, подключенные к соответствующим генераторам синусоидальных колебаний, фильтры, усилители-инверторы и усилители второй группы, подключенные к соответствующим генераторам синусоидальных колебаний и элементам преобразования амплитуды напряжения.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство включает планшет 1 с координатными шинами (на чертеже не Ы показаны), съемник 2 координат, формирователи 3 управляющих сигналов, . содержащие усилители-инверторы 4 и 5, фильтры 6 и 7, демодуляторы

8 и 9, генераторы 10 и 11 синусоидальных колебаний, первую группу усилителей 12 и 13, вторую группу усилителей 14 и 15, элементы 16-19 преобразования амплитуды напряжения, выполненные в виде воздушных транс- 45 ф врматоров, широкополосный усилитель 20 и полосовые усилители 21 и

3k; 6«пеки 23 onðåäåëåíèÿ координат, «мщщраыщие реверсивный счетчик 24, в«эмпаратор 25, цифроаналоговый пре<Жразователь 26, источник 27 опорноге напряжения и сумматор 28, блоки

29 фармирования дискретных и аналоговых сигналов, содержащие группу ключей 30-32, группу нуль-органов 3339; элемент ИЛИ 36, развязывающий 55 усилитель 37, ключ 38, нарафазный усилитель 39, счетный триггер 40 и многофазный триггер 41 °

Планшет 1 изготовлен из изоляционного материала, на поверхности кото- gp раго вырезаны пазы с определенным шаreM, например, равным 1/6 периода возбуждающих катушек, имеющих волноебразную форму, с одинаковыми периодами, причем каждая шина расположена

В виде групп по две катушки друг на друге ° Для опРеделения горизонтальной координаты используются три группы катушек, уложенных в пазы,а геометрические центры отдельных групп смещены друг относительно друга на

1/3 периода. Перпендикулярно к первым, уложены другие три группы кату.— шек для определения вертикальной координаты. На.поверхности планшета

1 укладывается тонкий изоляционный лист, на который крепится носитель информации. Выходы координатных катушек подключены к первым входам соответствующих формирователей 3 управляемых сигналов. Съемник 2 координат, предназначенный для измерения наведенных возбуждающими координатными катушками планшета 1 ЭДС имеет форму карандаша, на оконечник которого намотана измерительная катушка, состоящая иэ трех секций, диаметр каждой равен половине периода возбуждающих катушек, и подключена к вторым входам формирователей 3.

Устройство работает следующим образом.

Генераторы 10 и 11 синусоидальных колебаний через усилители 12-15 возбуждают токи в координатных катушках планшета, которые, в свою очередь,наводят в измерительной катушке съемника 2.координат ЭДС. Сигналы с выхода съемника 2 координат поступает через соответствующие трансформаторы 17 и

18 на усилители 21 и 22 усиливают и развязывают сигналы вертикальной и горизонтальной, координаты съемника

2 координат, определяемые относительно однои группы вертикальных Ко ординатных катушек и одной группы горизонтальных координатных катушек планшета 1. Демодуляторы 8 и 9 демодулируют выходные сигналы полосовых усилителей 21 и 22, а фильтры 6 и 7 подавляют гармонические колебания демодуляторов. Таким образом, с выходов фильтров 6 и 7 напряжения поступают на блоки 29 °

Допустим, что в некоторый момент времени съемник 2 координат находится в центре координат. При помощи цепи сброса реверсивный счетчик 24 и многофазный триггер 41 устанавливаются в исходное состояние. Так как в исходном состоянии многофазный триггер 41 имеет высокий уровень на выходе "1" и тем самым переключает первый ключ 32, то выходной сигнал первого формирователя 3 поступает на вход четвертого ключа 38. Кроме того, в исходном состоянии триггер 40 имеет высокий уровень, изза чего четвертый ключ 38 переключается на выход "1", а коэффициент усиления парафазного усилителя 39 имеет положительный знак. В рассматриваемый момент времени на втором и третьем выходах многофазного тригге883937 ра 41 имеются низкие уровни. При передвижении съемника 2 до следующего момента времени к неинвертирующему входу парафазного усилителя 39 подключен выходной сигнал первого формирователя. В следующий момент времени выходнои сигнал третьего формирователя 3 достигает нулевого уровня и нуль-орган 34 выдает положительный импульс, который переводит многофазный триггер 41 в состояние, в котором на его третьем выходе появляется высокий потенциал, а на остальных — низкий. Поэтому ключ 31 переключается и на вход четвертого ключа 38 поступает сигнал с третьего формирователя 3. Кроме того, выходной сигнал 15 триггера 41 поступает на вход элемента HJIH 36, на выходе которого появляется импульс, который поступает на вход реверсивного счетчика 24 и вход триггера 40 со счетным входом. Щ

Триггер 40 опрокидывается и на его выходе появляется низкий уровень.

Поэтому четвертый ключ 38 также переключается и выходной сигнал третьего формирователя 3 подключается к инвертирующему входу парафазного усилителя 39, коэффициент усиления которого имеет отрицательный знак. На выходе преобразователя 26 получается напряжение, которое суммируется в сумматоре 28 с напряжением с усилите- ЗО ля 39 и с напряжением источника 27.

В следующий момент .времени выходной сигнал второго формирователя 3 достигает нулевого уровня и нуль-орган 33 опрокидывает многофазный триг- З5

rep 41 в состояние, в котором íà его втором выходе появляется высокий потенциал, на остальных низкий. При этом ключ 30 подключает выходной сигнал к входу четвертого ключа 38. Кро- 40 ме того, элемент HJIH 36 выдает импульсы, которые суммируются в реверсивном счетчике 24 и опрокидывает триггер 40. Выходной сигнал триггера

40 переключает ключ 38 в предыдущее 45 состояние и выходной сигнал второго формирователя 3 подключается к неинвертирующему входу парафазного усилителя 39.

На выходе преобразователя 26 формируется напряжение, поступающее в сумматор 28.

Существенно, что обе координаты определяются одновременно. Таким образом, полное перемещение может быть определено путем определения количества дискретных шагов и суммированием с величиной перемещения в зоне одной позиции, определяемой по выходному кусочно»аналоговому сигналу.

Причем дискретное число импульсов gp определяется суммированием числа импульсов, сформированных при положительном кусочно-аналоговом сигнале, и вычитанием числа импульсов дискретного выхода, сформированных при отрицательной полярности кусочно-ана-. логового сигнала. Подключенные выходные сигналы устройства являются аналоговыми, амплитуда которых является пропорциональной положению съемника относительно выбранного центра координат во всей плоскости планшета.

Применение формирователей управляющих импульсов позволяет повысить точность устройства, так как изменение коэффициентов передачи элементов формирователей не влияет на точность устройства, а предлагаемое распределение групп координатных катушек упрощает технологию изготовления нланшета.

Таким образом, использование но вых цепей и связей, соединенных по предлагаемой схеме, выгодно отличает предлагаемое устройство, так как существенно повышается точность преобразования графической информации.

Фщжула изобретения

1. Устрой<иве а считывания графической информации, содержащее многофазные триггеры, соединенные с соответствующими нуль-органами групп, ключами групп и с элементами ИЛИ,развязывающие усилители, входы которых подключены к клкнаам соответствукщих групп, а выходы соединены с ключами, подключенными к парафазным усилителям, выходы которых соедиыены с сооТ ветствующими сумматором н компаратором, и к счетным триггерам, входы которых соединеиы с соответствующим элементом ИЛИ, реверсивные счетчики, подключенные к элементам ИЛИ, к компараторам и к цифроаналоговым преобразователям, соединенным с соответствующими сумматорами, входы которых подключены к источнику опафнс»го на-. пряжения, а выходы являются выходом устройства, планшет с коордынатными шинами, съемник координат, о т.л ич а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности устройства, оно содержит формирователи управляющих сигналов, входы которых соединены со съемником координат, а выходы подключены к соответствующим координатным шинам планшета и ко входам ключей и нуль-органов соответствую- . щих групп.

2 ° Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый фор" мирователь управляющих сигналов содержит усилители первой группы, подключенные к соответствующим генераторам сииусоидальных колебаний и эле ментам преобразования амплитуды напряжения, и последовательно соединенные широкополосный усилитель, входы которого подключены к соответствующим элементам преобразования амплитуды напряжения, полосовые усилители, 883937

Составитель Т.Ничипорович

Редактор В,Еремеева Техред N.Голинка КорректорС. Щомак

Заказ 10234/75 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 демодуляторы, подключенные к соответствующим генераторам синусоидальных колебаний, фильтры, усилители-инверторы и усилители второй группы,подключенные к соответствующим генераторам синусоидальных колебаний и элементам преобразования амплитуды напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 404104, кл. С 06 К 11/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР заявке 9 2647414/18-24, кл. G 06 К 11/00, 1978 (прототип).