SU525976A1 - Устройство дл считывани графической информации - Google Patents

Description

коррекции, соединенный с дополнительным электроакустическим преобразователем, причем разр дные выходы счетчика дополнительного канала преобразовани  соединены с входами схемы сравнени . Кроме того , в предлагаемом устройстве амплитудные дискриминаторы каналов преобразовани  содержат последовательно включенные ограничитель сигнала, элемент задержки и пороговый элемент, причем выход ограничител  сигнала через пиковый детектор и делитель напр жени  соединен с одним и входов порогового элемента. Канал коррекции в предлагаемом уст .ройстве работает автономно. Это позвол ет упростить настройку прибора и увеличить его быстродействие. Выполнение амплитудных дискриминаторов в каждом канале преобразовани  по ук занной выще схеме делает их адаптивными к амплитуде входного сигнала. Это избавл  ет от погрешностей, св занных с изменени ем амплитуды прин тыми микрофонами сигнала , так как устройство учитывает изменени  амплитуды независимо от того, какими причинами они вызваны. На фиг. 1 приведена функциональна  сх ма предлагаемого устройства; на фиг. 2 рабочее поле устройства дл  считывани  гра фической информации, общий вид; на фиг. 3 функциональна  схема адаптивного амплитудного дискриминатора; на фиг. 4 .временные диаграммы, по сн ющие его работу . Устройство дл  считывани  графической информации содержит электроакустические преобразователи 1 и 2, генератор 3 цикла измерени , генератор 4 тактовых импульсов микрофоны 5-7, три одинаковых канала пре образовани  8, 9, 10, в которые вход т усилители 11-13, амплитудные дискриминаторы 14-16, триггеры 17-19, логические элементы И 20-22 и счетчики 23-25 измерени  рассто ний, генератор 26 цикла коррекции, блок 2 7 посто нной пам ти, схему сравнени  28, реверсивный счетчик 29 и цифроаналоговый преобразователь ЗО. Амплитудные дискриминаторы 14-16 содержат (см, фиг,3) ограничитель31 сигнала

по минимуму, линию задержки 32, пороговое устройство 33, пиковый детектор 34 и делитель напр жени  35.

Электроакустические преобразователи 1 и 2 формируют кратковременные звуковые импульсы.

Генератор 3 цикла измерени  служит дл  подачи электрических импульсов на электроды электроакустического преобразовател  1, Он может работать-в режиме гечен генератору 3 цикла измерени .

Блок 2 7 посто нной пам ти предназначен дл  хранени  кода, соответствующего эталонному рассто нию -37

Схема 28 во врем  цикла коррекции

сравнивает содержимое счетчика 20 с эталонным кодом блока 2 7 посто нной пам ти и формирует сигналы управлени  (больще, меньще, равно) дл  реверсивного счет

чика, код которого с помощью цифроаналонерировани  .одиночных импульсов в момент нажати  кнопки, размещенной на преобразователе 1, либо в автоколебательном режиме с плавно регулируемой частотой повторени  цикла измерени . Генератор 4 непрерывно выдает тактовые импульсы дл  измерени  временных интервалов (рассто ний по ос м Х,У и . Он выполнен управл емым по частоте. Микрофоны 5-7 предназначены дл  преобразовани  прин той звуковой волны в электрические импульсы. Каналы 8-10 осуществл ют преобразование времени распространени  звуковой волны от электроакустического преобразовател  до микрофона в цифровой код. А1икрофонные усилители 11-13 согласованы по входу с высоким выходным сопрх тивлением конденсаторных микрофонов и обеспечивают на своих выходах амплитуду сигнала, необходимую дл  нормальной ра- боты адаптивных амплитудных дискриминаторов 14-16. Амплитудные дискриминаторы 14-16 служат дл  устранени  ложных срабатываний на сигналы малой амплитуды и обеспечивают формирование импульсов останова счетчиков всегда по одному и тому же уровню микрофонного сигнала (например. половинному) относительно его максимальной амплитуды. Триггеры 17-19 формируют пр моугольные импульсы длительностью, равной времени прохождени  звуком рассто ни  от электроакустического преобразовател  до соответствующего микрофона. Логические элементы И 20-22 служат дл  пропускани  тактовых импульсов на входы соответствующих счетчиков. Счетчики 23-24 регистрируют число тактовых импульсов, укладывающихс  во временном интервале от момента излучени  звукового импульса до приема его микрофоном . Генератор 26 цикла коррекции работает в автоколебательном режиме, непрерьшно подава  импульсы на электроды эталонного (корректирующего) электроакустического преобразовател  2. Этот генератор идентигово устройства 30 преобразуетс  в напр жение , управл ющее частотой генератора 4

Ограничитель минимума 31 устран ет ложные срабатывани  порогового устройств 33 от шумов различной природы.

Лини  задержки 32 обеспечивает задержку микрофонного сигнала на врем , необходимое дл  установлени  максимальной амплтуды выходного сигнала пикового детектора

34.

.Пороговое устройство 33 выполнено по схеме триггера Шмидта с управл емым порогом срабатывани .

Пиковый детектор 34 служит дл  измерени  амплитудного значени  сигнала и кратковременного запоминани  этого значени .

Делитель напр жени  35 обеспечивает установку порога срабатывани  триггера Шмидта 33 всегда по одному и тому же

уровню сигнала относительно его максимальной амплитуды.

Электроакустический преобразователь (съемных координат) 1 подключен к выходу генератора 3; микрофоны 5 и 6 выходами св заны с соответствующими каналами преобразовани , в каждом из которых усилитель 12 (13), амплитудный дискриминатор 15 (16) триггер 18 (19), логический элемент И 21 (22) и счетчик 24 (25) вк;;ючены последовательно, причем свободный вход триггера подключен к вьхходу генератора 3, а свободный вход схемы И к выходу генератора 4.

В блоке коррекции электроакустический преобразователь 2 подсоединен к выходу генератора 26, а микрофон коррекции, помещенный на фиксированном (эталонном) рассто нии fjT от преобразовател  2, св зан с последовательно включенными усилителем 11, амплитудным дискриминатором 14, триггером 17, свободный вход которого подключен к генератору 26, логическим элементом И 2О, свободным входом подсоединенным к генератору 4, счетчиком 23 и схемой сравнени  28. Другими входами схема 28 св зана с блоком посто нной пам ти 27, а выходами через реверсивный счетчик 29 и цифроаналоговый преобра зователь ЗО подключена к управл ющему входу генер ора 4,

В схеме адаптивного амплитудного дискриминатора (см.фиг. 3) ограничитель минимума 31, лини  задержки 32 и пороговое устройство 33 включены последовательно, причем выход ограничител  31 одновременно через детектор 34 и делитель напр жени  35 подсоединен к управл ющему входу порогового устройства 33.

На фиг. 4 показаны момент времени t запуска электроакустического преобразовател  и счетчиков измерени  координат, момент времени i останова одного из счет чиков в результате приема акустической воны соответствующим микрофоном, импульс напр жени  Uj(t ) на входе адаптивного амплитудного дискриминатора, уровень ограничени  и 2 ограничител  минимума 31, напр женней;; (-{:) на выходе детектора 34, напр жение Ui (t) на выходе делител  напр жек   35 (пороговое напр жение триггера Шмидта 33), импульс напр жени  И(± ) на выходе линии задержки 32, выходной импульс и, (-t ) триггер Шмидта 33 и импульсы i/ ( ij запуска и останова счетчика,

В устройстве (см.фиг. 1) канал коррекции  вл етс  автономным и в процессе работы не требует никаких управл ющих команд .

Устройство дл  считывани  графической, информации работает следующим образом.

В момент включени  начинает работать в автоколебательном режиме генератора цикла коррекции 26, который возбуждает эталонный электроакустический преобразовател 2. При этом период повторени  цикла коррекции выбираетс  значительно большим, чем врем , необходимое дл  прохождени  звуковой волной рассто ни  от электроакустического преобразовател  2 до микрофона 7.

Claims (2)

1. В начале каждого цикла импульс с выхода генератора 26 поступает на излучатель акустической волны 2 и триггер 17, который открывает логический элемент И 2О, разрещающий поступление тактовых импульсов на счетчик 23. В момент, когда акустическа  волна достигает микрофона коррекции 7 (это происходит раньще, чем начинаетс  следующий цикл ), на его выходе формируетс  сигнал, поступающий через усилитель 11 и амплитудный дискриминатор 14 на вход триггера 17. Триггер 17 опрокидываетс  Б исходное состо ние, поступление тактовых импульсов в счетчик 23 через логический элемент И 20 прекращаетс , и в нем -оказываетс  записанным некоторое число. Если это число по какойлибо причине (вследствие изменени  температуры , влажности, состава воздуха и т.п.) оказываетс  не равным числу, записанному в блоке посто нной пам ти 27, схема сравнени  28 выдает на реверсивный очетчик 29 команду больще иди меньше и засылает в этот счетчик один импульс, код числа в счетчике 26 изменитс  и бла-годар  цифроаналоговому преобразователю ЗО измен етс  величина напр жени  на управл ющем входе генератора 4, частота которого при этом также изменитс . Этот процесс повтор етс  каждый цикл до тех пор, пока частота генератора 4 не установитс  такой, при которой измеренное с помощью счетчика 20 эталонное рассто ние не будет соответствовать коду числа (рассто ни ), хран щегос  в блоке 2 7 посто нной пам ти. При этом схема сравнени  28 вьщает команду равно и в счетчике 29 остаетс  прежний код. На этом не прекращаетс  работа канала коррекции. Каждый цикл проверки соответстви  измеренного рассто ни  эталонному продолжает с  и при изменени х параметров воздущной среды соответственно измен етс  частота генератора. Таким образом, частота генера тора тактовых импульсов всегда будет такой , при которой измеренные с помощью счетчиков рассто ни , независимо от параметров зоздущной среды, будут истинными. Измерение координат элементов изображени  производ т обычным путем. Операто совмещает визир электроакустического преобразовател  1 с точкой изображени , координаты которой он хочет определить, и нажимает на кнопку К на корпусе съемника координат. Генератор 3 при этом формир ет сигнал, поступающий на электроды элек троакустического преобразовател  съемника координат и входы триггеров 18 и 19. Счетчики 24 и 25 начинают счет, а электроакустический преобразователь 1 излучает звуковой импульс. В моменты, когда звукова  волна достигает плоскости чувствительных микрофонов 5 и 6, на их выхо дах формируютс  сигналы, прекращающие п ступление тактовых импульсов в счетчики 24 и 25, при этом в этих счетчиках с вы сокой точностью фиксируютс  координаты X и У. Адаптивные амплитудные дискриминаторы 14-16 работают следующим образом (см.фиг, 3 и 4). На вход ограничител  31 поступает с гнал Uj(t) с выхода микрофонного усилител . Уровень ограничени  U ограничител  31 выбран таким, что щумы микрофона, внутренние щумы усилител  и шумы от аку стических сигналов малой интенсивности н проход т на его выход. Ограниченный по минимуму сигнал Ui(i) поступает далее не посредственно на вход амплитудного детектора и через линию задержки 32 на вход порогового устройства 33 (напр жение Uj(t)). Элементы пикового детектора 34 п добраны таким образом, что амплитудное значение сигнала в нем устанавливаетс  Практически одновременно с нарастанием амплитуды измер емого сигнала, а спадает за врем , равное измерительному циклу или меньщее, чем измерительный цикл, В результате этого на управл ющем входе порогового формировател  устанавливаетс  напр жение ц(),всегда  вл ющеес  одной и той же частью амплитудного значени  сигнала (-(t ). Через врем  tj, приблизительно равное длительности фронта прин того сигнала Uj (i ), на вход порогового формировател  поступает сигнал Uc { i), а на его выходе в момент времени t, не завис щий от амплитуды входного сигнала, формируетс  передний фронт импульса U (t ). Формула изобретени  1.Устройство дл  считывани  графической информации, содержащее электроакустический преобразователь, соединенный с генератором цикла измерени  и акустически св занный с линейными координатными микрофонами, подключенными к соответс1 вующим каналам преобразовани , каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилител , амплитудного дискриминатора , триггера, логического элемента И и счетчика, дополнительный электроакуотический преобразователь и микрофон коррекции , блок пам ти, подключенный к одним из входов схемы сравнени , выходы которой соединены со входами реверсивного сче-рчика , подключенного через цифроаналоговый преобразователь к управл ющему входу генератора тактовых импульсов, соединенного с одним из входов логических элементов И каналов преобразовани , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства и повыщени  точности его работы , оно содержит дополнительный канал преобразовани , вход усилител  которого подключен к микрофону коррекции, и генератор цикла коррекции, соединенный с дополнит.ельным электроакустическим преобразователем, причем разр дные входы счетчика дополнительного канала преобразовани  соединены с другими входами схемы сравнени .
2. 2.Устройство по П.1 отличающеес  тем,- что в нем амплитудные дискриминаторы каналов преобразовани  содержат последовательно включегшые; ограничитель сигнала, элемент задержки и пороговый элемент, причем выход ограничител  сигнала через пиковый детектор и делитель напр жени  соединен с одним из входов,порогового элемента.

   Фиг.1

   /

   /

   /

   /

   Фиг. 2

   31

   У1

   33

   sr

   Ui:

   6,

   Ui,

   U-,