SU1262545A1 - Устройство дл считывани графической информации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  считывани  графической информации. Цель изобретени  - повышение точности устройства. Устройство содержит планшет, на которюм установлены линейные пьезоэлектрические пластиныизлучатели , точечный пьезоэлектрический приемник, съемник информации, выполненный в виде звукопровод щего стержн  с пьезоэлектрическим преобразователем , блоки формировани  строб-импульсов, блок формировани  сигнала разрешени , блок элементов И, блок определени  координат, генератор импульсов возбуждени  линейных с 9 пьезоэлектрических пластин, генера (Л тор тактовых импульсов, два блока формировани  координатных интервалов и блок коррекции, 3 ЗоП. ф-лы, 1 ил.

Description

11 Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах считывани , кодировани  и ввода в ЭВМ графической информации„ Цель изобретени  - повышение точности устройства. На чертеже представлена блок-схема устройства,, .Устройство содержит планшет 1, излучатели 2, выполненные в виде линейных пьезоэлектрических пластин, установленных по двум взаимно перпендикул рным сторонам планшета, съемник 3 информации, выполненный в виде звукопровод щего стержн  с пьезоэлектрическим преобразователем укрепленным на свободном конце стерж н . точечный пьезоэлек- рическии при ,« емник f, расположенный на максимальном рассто нии от излучателей, блок 5 формировани  строб-импульсов, генератор 6 импульсов (возбуждени  и управлени ), дополнительный блок 7 формировани  строб-импульсов, блок 8 формировани  сигнала разрешени , блок 9 элементов И, блок 10 определе ни  координат, первый 11, второй 12 блоки формировани  координатных интервалов , блок 13 коррекции. Блок 8 формировани  сигнала разрешени  содержит счетчик 14, наборное поле 15, элемент 16 сравнени  и Д-триггер 17. Блок 9 содержит, соответственно, первый, второй, третий и четвертый элементы И 18 - 2I. Каждый из блоков 6, 7 формировани  строб-импульсов содержит послед вательно соединенные дифференциальный усилитель 22, амплитудный выпр  митель 23 и компаратор 24, второй вход которого подключен к инвертирующему выходу дифференциального усилител  22. Устройство содержит также генера тор 25 тактовых импульсов. Блок 10 определени  координат со держит два триггера 26, два элемента И 27, два реверсивных счетчика 2 два дополнительных элемента И 29, два дополнительных координатных сче чика 30, Блок 1 формировани  координатны интервалов содержит два триггера 31 элемент ИЛИ 32 и элемент И 33. В ус ройство входит также счетчик 34, вы оды которого соеди; ень с входами блока 13 коррекции. Блок 12 формировани  координатных интервалов содержит два триггера 35, элемент ИЛИ 36 и элемент И 37. Блок 13 коррекции содержит перт вый 38 и второй 39 делители частоты, зел 40 задани  коэффициента делени , тригг ел) 41 RS-типа, элемент И 42,третий делитель 43 частоты с коэффициентом делени  10 , где ,1... Устройство работает следующим образом . Генератор 6 импульсов со сдвигом во времени, определ емым полным затуханием акустической волны в планшете 1,генерирует импульсы пр моугольной формы. Под воздействием этих импульсов поочередно возбуждаютс  пьезоэлектрические пластины-излучатели 2. Упруга  бегуща  акустичес-, ка  волна, возбуждаема  при этом в планшете 1, распростран етс  с посто нной скоростью вдоль оси, перпендикул рной к соответствующей стороне планшетао При установке съемника 3 информации на поверхность планшета 1 в измер емую точку через врем , соответствующее рассто нию пробега фронта бегущей волны от пластин до места контакта съемника 3 с поверхностью планшета 1, съемник начинает формировать электрический сигнал, подаваемый на вход блока 5 формировани  строб-импульсово Сформированные одиночные импульсы с выхода блока 5 формировани  стробимпульсов подаютс  на вход счетчика 14 блока 8 формировани  сигнала разрешениЯо Код подсчитанного счетчиком 4 количества импульсов сравниваетс  с кодом, заданным в наборном поле 15„ При совпадении этих кодов на выходе элемента 16 сравнени  формируетс  короткий импульс, кото1 |1й взводит Д-триггер 17о При этом с выхода этого триггера поступает разрешающий потенциал на вторые входы элементов И 18 - 21 блока 9, разреша  прохождение сигналов от генератора 6 импульсов возбуждени  и управлени , блока 5 формировани  строб-импульсов и дополнительного блока 7 формировани  стробимпульсов на входы блока 11 формировани  координатных интервалов и блока 12 формировани  координатных интервалов о

При этом на выходах триггеров 26 блока 10 формируютс  временные интервалы ,, Передний фронт каждого из этих интервалов формируетс  с помощью импульса взвода, возбужденного генератором 6 одновременно с импульсом , подаваемым на пьезоэлектрические излучатели 2, а задний фронт в момент прихода импульса с блока 5 формировани  строб-импульсов.

Формируемые временные интервалы на выходах триггеров 26 разрешают прохождение тактовых импульсов от генератора 25 через соответствующий элемент И 27 на счетный вход соответствующего счетчика 28.

По окончании временного интервал в соответствующем счетчике 28 фиксируетс  результат измерени  соответствующей координаты.

На выходах триггеров 31 блока 1 формировани  координатных интервалов Факже формируютс  временные интервалЫо Передний фронт каждого из этих интервалов формируетс  с помощью импульса взвода, возбужденного генератором 6 одновременно с импульсом , подаваемым на пьезоэлектрические излучатели 2, а задний фронтв момент прихода импульса с дополнительного блока 7 формировани  строб-импульсов при дости ;ении упругой бегущей акустической волны стационарного точечного пьезоэлектрического приемника 4„

Формируемые таким образом временные интервалы на выходах триггеоод 31 соответствуют времени прохождени  акустической волной фиксированного рассто ни  от соответствующего излучател  2 до точечного приемника АО,

Сигнал с триггера 31 через элемент ИЛИ 32 разрешает прохождение тактовых импульсов от генератора 25 через элемент И 33 на счетный вход счетчика 34, в котором фиксируетс  К(д результата измерени  указанного временного интервала, поступающий на третий выход блока 11 формировани  координатных интервалов.

Периодичность измерени  этого интервала может быть выбрана различной , кратной периоду частоты возбуждени  пьезоэлектрических излучателей . В предлагаемом устройстве реализована возможность измерени  фиксированного интервала в течение каждого пе риода дл  обеих всзб ткдаемых волн.

По окончании формировани  временного интервала с выхода соответствующего триггера 31 происходит включение в единичное состо ние соответствующего триггера 35 блока 12 формировани  координатных интервалов„

С выхода триггера 35 сигнал через элемент ИЛИ 36 разрещает прохождение такто зых импульсов от генератора 25 через соответствующий дополнительный элемент И 29 блоха 10 на вход обратного счета соответствующего счетчика 28„

Это состо ние продолжаетс  до момента поступлени  на соответствующий третий илк четвертый вход блока I2 формировани  координатных интервалов импульса с выхода обратного переноса соответствующего счетчика 29 блока 10 Временной интервал на триггера 35 по длительности равен длительности сигнала, формируемого соответствующим триггером 26, т.ео координатных временных интервалов, но задержанных относительно исходных на врем , равное длительности фиксированных временных интервалов. Сигнал с выхода триггеров 35 через элемент ИЛИ 36 разрешает также прохождение импульсов с дополнительного выхода тактового генератора 25 через элемент И 37 на второй выход блока 12 формировани  координатных интервалов При этом отношение частоты следовани  импульсов с дополнительного выхода тактового 1енератора 25 к частоте следовани  импульсов с выхода указанного генератора кратно 10 и равно 10, ,1 о.о

Реализаци  указанной зависимости в генераторе 25 может достигатьс  различными способами, как путем делени  стабилизированной частоты задающей части генератора или путем умножени  этой части

Выбор числами вли ет на достигаемую точность коррекции измер емых временных интервалов

Последовательность импульсов с второго выхода блока 12 формировани  координатных интервалов подаетс  на тактовые входы делителей частоты 38 и 39 блока коррекции 13

На управл ющие входы указанных делителей подаетс  соответственно 51 эталонное тарировочное значение кода , соответствующее длительности временного интервала прохождени  акустической волной рассто ни  до точечного приемника при нормальных услови х тарировки устройства, и значение кода с третьего выхода блока 11 формировани  координатных интервалов Подаваемое в делители частоты 38 и 39 значени  соответствующих кодов П1 и П 2 с улравл юкщх входов устанавливают соответствующие коэффициенты делени  П1 и П 2о Поступающа  на первый вход блока 13 коррекции последовательность импульсов подаетс  также на первый вход элемента И 42 блока 13 коррекции , на второй вход которого подаетс  сигнал с выхода триггера Триггер 4 в момент поступлени  последовательности импульсов на первый вход блока 13 коррекции устанавливаетс  в единичное состо ние, в котором находитс  до момента поступлени  сигнала с выхода первого дели тел  38 частоты При этой триггер 41 формирует временной интервал Тд, разрешающий прохождение последовательности импульсов на выход элемента И 42 Последовательность импульсов, поступающа  на первый вход блока 13 коррекции в течение длительности временного координатного интервала 1 , формируемого одним из три;ггеро 35 блока 12 формировани  координатных интервалов В этом временном ин r vтервале L., содержитс  определенное количество К интервалов Тд , разделенных интервалами Т, в течение ко торых триггер 41 блокирует прохожде ние /(.следовательности импульсов на выход элемента И 42, Значение величины к определитс  из следующих соображений. Пусть на вход блока коррекции в течение .интервала времени поступает N импульсов Эти импульсы, поступа  на тактовые входы делителей частоты 38 и 39 суммируютс  в них и сравниваютс  с соответствующими значени ми кодов h и П 2, подаваемыми с управл ющих вхо дов делителей Таким образом осуще ствл етс  деление количества пос-уупак цих Кд импульсов на коэффициенты П 1 и П 2 о 5 Поскольку триггер 41 устанавливаетс  в единичное состо ние импульсов с вькода делител  частоты 39, а также с учетом того, что в момент начала работы блока 13 коррекци  триггер 41 также устанавливаетс  в единичное состо ние (св зь на схеме не показана) то величина к, представл юща  собой количество импульсов на выходе делител  39 частоты в течение длительности временного координатного интервалаТк определитс  На выходе триггера 41 в момент поступлени  импульса с вьгхода делител  частоты 38 формируетс  межимпульсный интервалТ , завершающийс  в момент прихода нового импульса с выхода делител  39 частоты. Этот же импульс с выхода делител  39 частоты воздействует на вход синхронизации делител  38, принудительно возвраща  его в исходное состо ние. Таким образом, за длительность инте1 «ала L на выход элемента И 42 поступает количество импульсов, равное коду П1, подаваемому на управл ющий вход делител  38. Общее же количество импульсов на выходе элемента И 42 за врем  длительности временного координатного интервала Гц может быть определено К.п -.п, П2 - Таким образом, количество импульпредставл ет собой произведение количества импульсов NV, характеризующих код измеренной координаты , на коэффициент , представл ющий отношение кодов тарировочного эталонного значени  фиксированного временного интервала и реального значени  этого интервала, т.е. коэффициент коррекции кода измеренной координаты В случае когда зн:ачение кода П2 равно тарировочному значению кода П,1 , коэффициент коррекции равен единице и на выходе элемента И 42 имеем ко.пичество импульсов N. , равное количеству импульсов Nj на входе блока 13 коррекции. Анализ работы устройства показал, что погрещность реализации выражени  дл  количества выходных импульсов

Nf,ix невелика и не превышает значени  ( i)

Полученна  последовательность импульсов . поступает на вход делител  43, где осуществл етс  деление количества поступивших импульсов в отношении 10 ,

Это необходимо дл  приведени  масштаба кодов измер емых координат точек графической информации к его исходному значению

С выхода делител  43 последовательность импульсов ,. поступает на счетные входы счетчиков 30 блока 10 определени  координат, где формируютс  откорректированные коды координат точек графической информации , которые далее передаютс  д;л  обработки и индикациио

Claims (3)

1. Формула изобретени

   1 о Устройство дл  считывани  графической информации, содержащее планшет, на взаимно перпендикул р- . ных сторонах которого установлены излучатели, выполненные в виде линейных пьезоэлектрических пластин, съемник информации, выполненный в виде звукопровод щего стержн  с пьезоэлектрическим преобразователем подключенным к входу блока формировани  строб-импульсов, выход которого соединен с входом блока формировани  сигнала разрешени , выход которого подключен к первому входу блока элементов И, второй вход которого соединен с выходом блока формировани  строб-импульсов, третий и четвертбй входы блока элементов И подключены к одним из выходов генератора импульсов, другие выходы которого соединены с линейными пьезоэлектрическими пластинами, блок определени  координат, первый, второй, третий и четвертый входы которого подключены к одним из выходов блока элементов И, п тый вход - к выходу генератора тактовых импульсов, а выходы блока определени  координат  вл ютс  выходами устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, оно содержит блок коррекции, дополнительный блок формировани  строб-импульсов , счетчик, последовательно включенные первый и второй блоки формировани  координатных интервалов , а также точеч -гый пьезоэлектрический приемник, установленный на планшете и подключенный к входу дополнительного блока формировани  3 строб-импульсов, выход которого соединен с п тым входом блока элементов И, соответствующие выходы которого подключены к первому, второму, третьему и четвертому входам первого

   блока формировани  координатных интервалов , п тый вход которого соединен с одним из выходов генератора тактовых импульсов, друго1 выход которого подключен к одному из входов второго блока формировани  координатных интервалов, другие входы которого соединены с соответствующими выходами блока определени  координат, шестой, седьмой входы которого подключены к одному из выходов второго блока формировани  координатных интервалов , другой выход которого соединен с одним из входом блока коррекции , другие входы которого подключе ны к выходам счетчика, вход которого соединен с соответствующим выходом первого блока формировани  координатных интервалов, причем вьпсод блока коррекции подключен к восьмому и де0 в тому входам блока определени  координат .
2. 2. Устройство по п. 1, о т л и чаюи еес  тем, что каждый и5 блоков формировани  координатных ин5 тервалов .содержит два триггера, элемент ИЛИ и элемент И, выходы триггеров подключены к вxoдa i элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, причем входы триг0 геров и второй вход элемента И  вл ютс  входами блока, а выходы триггеров , элемента ИЛИ и элемента И  вл ютс  выходами блока,

   5
3. 3. Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что блок определени  координат содержит первый и второй координатные счетчики, последовательно включенные первый триггер,

   первый элемент И и первый реверсивный счетчик, последовательно соединенные второй триггер, второй элемент И и второй реверсивный счетчик, а также третий элемент И и третий

   5 реверсивный счетчик, выход которого подключен к одному из входов второго реверсивного счетчика, причем первыЦ и второй входы первого триггера  в