SU517908A1

SU517908A1 - Graphic reading device

Info

Publication number: SU517908A1
Application number: SU2006179A
Authority: SU
Inventors: Виктор Афанасьевич Маслюков; Владимир Петрович Сыч; Владимир Яковлевич Зенин
Original assignee: Институт Технической Кибернетики Ан Белорусской Сср
Priority date: 1974-03-11
Filing date: 1974-03-11
Publication date: 1976-06-15

Description

Изобретение относитс к области вычислительной техники, в частности к полуавтоматическим устройствам считывани координат элементов изображени с документа, принцип действи KOTOpbix основан на измерении времени распространени ультразвуковой волны в различных средах.The invention relates to the field of computer technology, in particular to semi-automatic devices for reading the coordinates of image elements from a document, the principle of KOTOpbix operation is based on measuring the propagation time of an ultrasonic wave in various media.

Известны устройства дл считывани графической информации, содержащие электроакустический преобразова1ель, акустически св занный с линейными координатными микрофонами , подключенными к каналам преобразовани , каждый из которых состоит из согласующего усилител с управл емым коэффициентом передачи, носледовательно соединенных амплитудного дискриминатора, триггера , логического элемента И и счетчика координат , генератор тактовых импульсов, подключенный к одним из входов логических элементов И, блок управлени , первый и второй выходы которого подключены соответственно к электроакустическому преобразователю и к установочным входам триггеров, и блок коррекции , соединенный с разр дными выходами одного из счетчиков координат, с третьим выходом блока управлени и управл ющим входом генератора тактовых импульсов.Graphic information reading devices are known that contain an electroacoustic transducer acoustically associated with linear coordinate microphones connected to conversion channels, each of which consists of a matching amplifier with a controlled gain, successively connected amplitude discriminator, trigger, logic element And, and a coordinate counter , a clock generator connected to one of the inputs of the AND gates, control unit, the first and second in passages which are connected respectively to electrical transducer and adjusting the inputs of flip-flops, and correction unit coupled to the discharge dnymi outputs one of the counters of coordinates with the third output of the control unit and the control input of the clock generator.

Недостатком известных устройств вл етс дизка помехоустойчивость и точность работы , обусловленные тем, что микрофоны имеют частотную характеристику от сотен герц до сотен килогерц. В результате этого при работе в услови х высокого уровн акустических шумов происход т ложные срабатывани амплитудных дискриминаторов, при этом мешающее действие могут оказать шумы самой разлиЧ ной природы (шумы электродвигателей, двигателей внутреннего сгорани , голос человекаA disadvantage of the known devices is dizc noise immunity and accuracy of operation, due to the fact that microphones have a frequency response from hundreds of hertz to hundreds of kilohertz. As a result, when operating under high acoustic noise conditions, false positives of amplitude discriminators occur, and noise of the most diverse nature (noise of electric motors, internal combustion engines, human voice

и пр.).and so forth).

Кроме того, точность этих устройств зависит от измер емого рассто ни . Это обусловлено тем, что амплитуда сигнала Ум на выходе микрофона падает с удалением электроакустического преобразовател в соответствии с выражениемIn addition, the accuracy of these devices depends on the measured distance. This is due to the fact that the amplitude of the signal Um at the microphone output decreases with the removal of the electroacoustic converter in accordance with the expression

fj .„ г/ 1 ) - L/0 -- -i ,fj. „g / 1) - L / 0 - -i,

где Uo - начальна амплитуда сигнала;where Uo is the initial amplitude of the signal;

/ - рассто ние от электроакустического преобразовател до микрофона;/ is the distance from the electroacoustic transducer to the microphone;

а - коэффициент, учитывающий поглощение энергии звука в воздухе.a - coefficient taking into account the absorption of sound energy in the air.

Изменение амплитуды импульсов на выходе микрофонов в конечном итоге сказываетс на точности измерени координат, поскольку порог срабатывани амплитудных дискриминаторов остаетс неизменным.The change in the amplitude of the pulses at the output of the microphones ultimately affects the accuracy of the measurement of coordinates, since the trigger threshold of the amplitude discriminators remains unchanged.

С целью повышени помехоустойчивости и точности работы устройства оно содержит генератор экспоненциального напр жени , управл ющий вход которого подключен к второму выходу блока управлени , а выход - к управл ющим входам согласующих усилителей , и в каждом канале преобразовани - последовательно соединенные фильтр верхних частот и селектор импульсов по длительности, выход которого подключен к входу амплитудного дискриминатора, а вход фильтра верхних частот - к входу согласующего усилител .In order to increase the noise immunity and accuracy of the device, it contains an exponential voltage generator, the control input of which is connected to the second output of the control unit, and the output - to the control inputs of the matching amplifiers, and in each conversion channel - a series-connected high-pass filter and pulse selector in duration, the output of which is connected to the input of the amplitude discriminator, and the input of the high-pass filter to the input of the matching amplifier.

Введение в канал преобразовани фильтра верхних частот и селектора импульсов по длительности позвол ет учесть особенности сигнала , излучаемого электроакустическим преобразователем , и выделить его на фоне помех, а введение в устройство генератора экспоненциального напр жени дает возможность скомпенсировать спад амплитуды сигнала, вызванный поглощением энергии звука в воздухе , и тем самым повысить точность измерений .Introduction to the conversion channel of the high-pass filter and pulse selector by duration allows to take into account the peculiarities of the signal emitted by the electroacoustic converter and to distinguish it from the background noise, and the introduction of exponential voltage into the generator device makes it possible to compensate for the decrease in signal amplitude caused by sound energy absorption , and thereby improve the measurement accuracy.

На чертеже дано предлагаемое устройство.In the drawing given the proposed device.

Устройство дл считывани графической информации содержит электроакустический преобразователь 1, генератор 2 тактовых импульсов , линейные координатные микрофоны 3 и 4, согласующие усилители 5 и 6, фильтры 7 и 8 верхних частот, селекторы 9 и 10 импульсов но длительности, амплитудные дискриминаторы 11 и 12, триггеры 13 и 14, логические элементы И 15 и 16, счетчики 17 и 18 координат, генератор 19 экспоненциального напр жени , блок 20 управлени и блок 21 коррекции.A device for reading graphic information contains an electroacoustic converter 1, a generator of 2 clock pulses, linear coordinate microphones 3 and 4, matching amplifiers 5 and 6, high pass filters 7 and 8, selectors 9 and 10 pulses of duration, amplitude discriminators 11 and 12, triggers 13 and 14, logical gates And 15 and 16, counters 17 and 18 coordinates, an exponential voltage generator 19, a control unit 20 and a correction unit 21.

Электроакустический преобразователь 1 генерирует короткие звуковые импульсы.Electro-acoustic transducer 1 generates short sound pulses.

Управл емый по частоте генератор 2 формирует тактовые импульсы дл измерени временных интервалов (рассто ний) по ос м X и Y.A frequency controlled oscillator 2 generates clock pulses for measuring time intervals (distances) along the axes X and Y.

Микрофоны 3 и 4 преобразуют прин тые звуковые импульсы в электрические сигналы.Microphones 3 and 4 convert the received sound pulses into electrical signals.

Усилители 5 и 6 выполнены по схеме четырехполюсника с управл емым коэффициентом передачи и имеют линейную зависимость коэффициента усилени от управл ющего напр жени . Фильтры 7 и 8 верхних частот обеспечивают подавление йижних частот.Amplifiers 5 and 6 are made in a four-port circuit with a controlled gain and have a linear dependence of the gain on the control voltage. Filters 7 and 8 of the upper frequencies provide suppression of the lower frequencies.

Селекторы 9 и 10 импульсов по длительности учитывают форму и длительность импульсов , получаемых от электроакустических преобразователей различных типов.The selectors 9 and 10 pulses by duration take into account the shape and duration of the pulses received from electroacoustic transducers of various types.

Амплитудные дискриминаторы 11 и 12 служат дл устранени ложных срабатываний устройства на шумы различной природы, близкие по своим характеристикам к полезному сигналу, но отличающиес от последнего меньшей амплитудой.Amplitude discriminators 11 and 12 serve to eliminate the false positives of a device on noises of different nature, which are similar in characteristics to the useful signal, but differ from the latter by a smaller amplitude.

. Триггеры 13 и 14 совместно с логическими элементами И 15 и 16 преобразуют врем распространени звуковой волны от электроакустического преобразовател 1 до микрофонов 3 и 4 в серию тактовых импульсов.. The triggers 13 and 14 together with the logic elements And 15 and 16 convert the time of propagation of the sound wave from the electro-acoustic transducer 1 to the microphones 3 and 4 into a series of clock pulses.

«ТКГТ "TKGT

С .1ЧS1H

817908817908

Счетчики 17 и 18 координат служат дл фиксации кодов рассто ний по ос м X и У Counters 17 and 18 coordinates are used to fix distance codes on axes X and Y

Генератор 19 формирует напр жение U,., нарастающее во времени / по законуThe generator 19 forms the voltage U,., Increasing in time / according to the law

Uy U,Vt.,Uy U, Vt.,

где V - скорость распространени звука в воздухе, .where V is the speed of sound in air,.

Блок 20 управлени предназначен дл координации работы всего устройства. Источник питани обеспечивает необходимым напр жением пол ризации микрофоны 3 и 4.The control unit 20 is designed to coordinate the operation of the entire device. The power supply provides microphones 3 and 4 with the necessary polarization voltage.

Блок 21 коррекции устран ет вли ние параметров воздушной среды па резу.чьтаты измерений и содержит дополнительный электроакустический преобразователь, установленный на фиксированном рассто нии от микрофона 4, посто нное запоминающее устройство, блок вычитани , дешифратор, сумматор и преобразователь кода в напр жение (на чертеже не указаны).The correction unit 21 eliminates the influence of the air parameters of the parameters. Measurements and contains an additional electroacoustic transducer installed at a fixed distance from the microphone 4, a persistent storage device, a subtraction unit, a decoder, an adder and a code to voltage converter (in the drawing not listed).

Электроакустический преобразователь 1 акустически св зан с линейными координатными микрофонами 3 и 4, подключенными к каналам преобразовани , каждый из которых состоит из последовательно соединенных согласующего усилител 5 (6) с управл емым коэффициентом передачи, фильтра верхних частот 7 (8), селектора 9 (10) импульсов по длительности, амплитудного дискриминатора 11 (12), триггера 13 (И), логического элемента И 15 (16) и счетчика 17 (18) координат . Генератор 2 тактовых импульсов подключен к одним из входов логических элементов И 15 и 16. Первый и второй выходы блока 20 управлени подключены соответственно к электроакустическому преобразователю 1 и установочным входам триггеров 13 и 14. Управл ющий вход генератора 19 экспоненциального напр жени подключен к второму входу блока 20 управлени , а выход - к управл ющим входам согласующих усилителей 5 и 6. Блок 21 коррекции соединен с разр дными выходами счетчика 18 и подключен соответственно к третьему выходу блока 20 управлени и управл ющему входу генератора 2. Четвертый выход блока 20 управлени подключен к микрофонам 3 и 4.The electroacoustic transducer 1 is acoustically connected with linear coordinate microphones 3 and 4 connected to conversion channels, each of which consists of a series-connected matching amplifier 5 (6) with a controlled gain, high pass filter 7 (8), a selector 9 (10 ) pulses in duration, amplitude discriminator 11 (12), trigger 13 (AND), AND gate 15 (16) and counter 17 (18) coordinates. The clock pulse generator 2 is connected to one of the inputs of logic elements 15 and 16. The first and second outputs of the control unit 20 are connected respectively to the electroacoustic converter 1 and the installation inputs of the trigger 13 and 14. The control input of the exponential voltage generator 19 is connected to the second input of the unit 20 control, and the output to the control inputs of the matching amplifiers 5 and 6. Correction unit 21 is connected to the bit outputs of the counter 18 and connected respectively to the third output of the control unit 20 and the control the input of the generator 2. The fourth output of the control unit 20 is connected to the microphones 3 and 4.

Устройство дл считывани графической информации работает следующим образом.A device for reading graphic information operates as follows.

Электроакустический преобразователь I (съемник координат) помещают в точку изображени , координаты которой необходимо определить, и нажимают кнопку на корпусе преобразовател 1, при этом блок 20 управлени включает блок 21 коррекции, который производит автоподстройку усилител 5. По окончании цикла автоподстройки блок 20 управлени передает импульс с блока 21 коррекции в электроакустический преобразователь 1, который излучает короткий звуковой сигнал .The electro-acoustic transducer I (coordinate remover) is placed at the image point, the coordinates of which need to be determined, and a button is pressed on the transducer case 1. The control unit 20 turns on the correction unit 21, which auto-adjusts the amplifier 5. At the end of the self-tuning cycle, control unit 20 transmits a pulse from block 21 of the correction in the electro-acoustic transducer 1, which emits a short beep.

Одновременно импульс с второго выхода блока 20 управлени поступает на запускающий вход генератора 19 экспоненциальногоAt the same time, the pulse from the second output of control unit 20 is fed to the trigger input of the exponential generator 19