SU869020A1 - Устройство кодировани однократных световых импульсных сигналов - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для ввода в цифровые вычислительные машины’и для обработки информации, представленной световыми импульсными ⁵ сигналами.

Известно устройство кодирования однократных световых импульсных сигналов, содержащее приемную оптическую ’θ систему, блок регистрации и кодирования, выполненный с использованием аналого-цифрового преобразователя, оперативное запоминающее устройство и блок вывода информации. Регистрация 15 и кодирование оптических сигналов в этом устройстве осуществляется с помощью специальной фотоаппаратуры на фотографический носитель, устройств хи^цко-физической обработки фотомате- 20 риалов и устройства автоматического ввода фотографических изображений в цифровую' ' вычислительную машину, включающего в свой состав блок сканирования, блок фотометрирования 25 (последний состоит из светооптической системы, фотоэлектрического преобразователя и тракта усиления видеосигнала) и аналого-цифровой преобразователь Г11 . 30

Сложность указанных технических средств и многооперационность процесса регистрации и кодирования приводят к появлению существенных погрешностей преобразования, основными из которых являются погрешности фотоносителя, апертурные и координатные погрешности блоков сканирования и фотометрирования, нестабильности светового потока осветителя и чувствительности фотоэлектрического преобразователя, а также погрешности, обусловленные наличием рассеянного и постороннего света в светооптической системе блока фотометрирования и другими причинами. Кроме того, вследствие использования фотографического процесса эти устройства характеризуются значительными затратами времени на кодирование входных световых импульсных сигналов.

Цель изобретения - повышение точности, быстродействия устройства при одновременном его упрощении.

Для достижения этой цели в устройство кодирования однократных световых импульсных сигналов, содержащее приемную оптическую систему, блок регистрации и кодирования, выполненный на аналого-цифровом преобразователе, выходы которого соединены с информа ционными входами оперативного запоминающего устройства, выходы которого соединены со входами блока вывода информации, введены электроцно-оптический преобразователь с отклоняющими пластинами, оптически связанный с приемной оптической системой, блок управления разверткой электроннооптического преобразователя по одной координате и объектив, а в блок регистрации и кодирования введены выполненный в виде линейки приборов с зарядовой связью линейный фотоприемник, оптически связанный через объектив с выходным экраном электронно-оптического преобразователя, усилитель, блок управления линейным фотоприемником, при этом вход усилителя соединен с выходом линейного фотоприемника, а выход - со входом аналого-цифрового преобразователя, а блок управления линейным фотоприемником выполнен на логической схеме и счетчике элементов строки, причем вход логической схемы соединен с шиной управления, первый выход подключен ко входу блока управления разверткой электронно-оптического преобразователя, второй - к шине запуска аналого-цифрового преобразователя и счетному входу счетчика элементов строки, выходы которого соединены с адресными входами оперативного запоминающего устройства и входами логической схемы, а третий - к управляющему входу линейного·фотоприемника .

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для кодирования однократных световых импульсных сигналов содержит приемную оптическую систему 1, электронно-оптический преобразователь 2 с отклоняющими пластинами, блок 3 управления разверткой электрон но-оптического преобразователя, объектив 4, линейный фотоприемник 5, выполненный на линейке приборов с зарядовой связью (линейке ПЗС) , блок б управления линейным фотоприемником, усилитель 7, аналого-цифровой преобразователь 8, оперативное запоминающее устройство 9 и блок 10 вывода информации. Блок б управления линейным фотоприемником состоит из логической схемы 11, на вход 12 которой подан сигнал управления, и счетчика 13 элементов строки линейного фотоприемника. '

Устройство работает следующим образом.

Поданный на вход 12 сигнал управле ния U_anP, разрешающий прием и кодирование светового импульса, проходит через блок 6 управления линейным фотоприемником на вход блока 3 управления разверткой электронно-оптического преобразователя 2 и запускает и

его. Одновременно исследуемый световой импульсный сигнал проходит через приемную оптическую систему 1 на входной фотокатод электронно-оптического преобразователя. Блок 3 осуществляет развертку принимаемого электронно-оптическим преобразователем светового импульсного сигнала по одной координате, в результате чего на выходном экране электронно-оптического преобразователя 2 формируется усиленный сигнал в виде линии с модулированной яркостью свечения. Этот сигнал с помощью объектива 4 проецируется на светочувствительную площадку линейного фотоприемника 5, который преобразует световой сигнал в электрические заряды, распределенные по фоточувствительным элементам линейки ПЗС в соответствии с мгновенными значениями яркости принимаемого сигнала, и запоминает их на время, достаточное для кодирования. Вывод информационных сигналов . из линейки ПЗС производится с помощью блока 6 управления линейным фотоприемником, в котором логическая схема 11 вырабатывает тактовые импульсы, обеспечивающие перенос зарядов. Видеосигнал с выхода линейки ПЗС через усилитель 7 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 8, который осуществляет его кодирование и выдает в оперативное запоминающее устройство 9 коды мгновенных значений видеосигнала. С помощью блока 10 вывода информации осуществляется связь между оперативным запоминающим устройством 9 и цифровой вычислительной машиной.

Запуск аналого-цифрового преобразователя осуществляется сигналами блока 6, синхронными с тактовыми импульсами . Одновременно счетчик 13 подсчитывает количество этих сигналов и формирует код, который подается в оперативное запоминающее устройство 9 как код адреса. По окончании кодирования сигнала последнего элемента линейного фотоприемника, фиксируемого счетчиком 13,· блок 6 прекращает подачу тактовых импульсов в линейный фотоприемник 5 и устанавливает устройство в исходное состояние.

Применение электронно-оптического преобразователя с разверткой исследуемого светового импульсного сигнала в линию с модулированной яркостью свечения, а также применение линейки приборов с зарядовой связью в качестве фотоприемника, обладающего памятью, позволяет упростить конструкцию устройства, процесс регистрации и кодирования исследуемого сигнала и значительно повысить точность и быстродействие устройства.

Применение предлагаемого устройства в комплекте с процессором или цифровой вычислительной машиной ''позволяет создавать оперативные системы контроля быстропротекающих процессов.

сопровождаемых световыми импульсными сигналами.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к измерител ной технике и может быть использован дл  ввода в цифровые вычислительные машиныи дл  обработки информации, представленной световыми импульсными сигналами. Известно устройство кодировани  однократных световых импульсных сигналов , содержащее приемную оптическу систему, блок регистрации и кодирова ни , выполненный с использованием ан лого-цифрового преобразовател , оперативное запоминающее устройство и блок вывода информации. Регистраци  и кодирование оптических сигналов в этом устройстве осуществл етс  с помощью специальной фотоаппаратуры на фот1Ьграфический носитель, устройств хиЦрко-физической обработки фотомате риалов и устройства автоматического ввода фотографических изображений в цифровую вычислительную машину, включающего в свой состав блок сканировани , блок фотометрировани  Спрследнйй состоит из светооптической системы, фотоэлектрического преобразовател  и тракта усилени  видео сигнала) и аналого-цифровой преобра зователь ГИ. Сложность указанных технических средств и многооперационность процесса регистрации и кодировани  привод т к по влению существенных погрешностей преобразовани , основными из которых  вл ютс  погрешности фотоносител , апертурные и координатные погрешности блоков сканировани  и фотометрировани , нестабильности светового потока осветител  и чувствительности фотоэлектрического преобразовател , а также погрешности, обусловленные наличием рассе нного и постороннего света в светооптической системе блока фотометрировани  и другими причинами. Кроме того, вследствие использовани  фотографического процесса эти устройства характеризуютс  значительными затратами времени на кодирование входных световых импульсных СИГНсШОВ. Цель изобретени  - повышение точности , быстродействи  устройства при одновременном его упрощении, Дл  достижени  этой цели в устройство кодировани  однократных-световых импульсных сигналов, содержащее приемную оптическую систему, блок регистрации и кодировани , выполненный на аналого-цифровом преобразователе, выходы которого соединены с информа ционными входами оперативного запоми нающего устройства, выходы которого соединены со входами блока вывода информации, введены электроцно-оптический преобразователь с отклон ющими пластинами, оптически св занный с приемной оптической системой, блок управлени  разверткой электроннооптического преобразовател  по одной координате и объектив, а в блок регистрации и кодировани  введены выполненный в виде линейки приборов с зар довой св зью линейный фотоприемник , оптически св занный через объектив с выходным экраном электрон но-оптического преобразовател , усилитель , блок управлени  линейным фотоприемником , при этом вход усилител  соединен с выходом линейного фотоприемника, а выход - со входом аналого-цифрового преобразовател , а блок управлени  линейным фотоприемни ком выполнен на логической схеме и счетчике элементов строки, причем вход логической схемы соединен с ши ной управлени , первый выход подключен ко входу блока управлени  разверткой электронно-оптического преоб разовател , второй - к шине запуска аналого-цифрового преобразовател  и счетному входу счетчика элементов строки, выходы которого соединены с адресными входами оперативного запо минающего устройства и входами логической схемы, а третий - к управл ющему входу линейного-фотоприемни ка. На чертеже представлена функциональна  схема устройства. Устройство дл  кодировани  однократных световых импульсных сигнало содержит приемную оптическую систем 1, электронно-оптический преобразов тель 2 с отклон ющими пластинами, блок 3 управлени  разверткой электр но-оптического преобразовател , объ ектив 4, линейный фотоприемник 5, выполненный на линейке приборов с з р довой св зью (линейке ПЗС), блок управлени  линейным фотоприемником, усилитель 7, аналого-цифровой преоб разователь 8, оперативное запоминаю щее устройство 9 и блок 10 вывода и формации. Блок б управлени  линейны фотоприемником состоит из логическо схемы 11, на вход 12 которой подан сигнал управлени , и счетчика 13 эл ментрв строки линейного фотоприемни ка. устройство работает следующим об разом. Поданный на вход 12 сигнал управ ни  U.(j,p, разрешающий прием и кодирование светового импульса, проходи через блок 6 управлени  линейным фо топриемником на вход блока 3 управлени  разверткой электронно-оптичес кого преобразовател  2 и запускает его. Одновременно исследуемый световой импульсный сигнал проходит через приемную оптическую систему 1 на входной фотокатод электронно-оптического преобразовател . Блок 3 осуществл ет развертку принимаемого электронно-оптическим преобразователем светового импульсного сигнала по одной координате , в результате чего на выходном экране электронно-оптического преобразовател  2 формируетс  усиленный сигнал в виде линии с модулированной  ркостью свечени . Этот сигнсил с помощью объектива 4 проецируетс  на светочувствительную площадку линейного фотоприемника 5, который преобразует световой сигнал в электрические зар ды , распределенные по фоточувствитель,ным элементам линейки ПЗС в соответствии с мгновенными значени ми  ркости принимаемого сигнала, и запоминает их на врем , достаточное дл  кодировани . Вывод информационных сигнгшов . из линейки ПЗС производитс  с помощью блока б управлени  линейным фотоприемником , в котором логическа  схема 11 вырабатывает тактовые импульсы, обеспечивающие перенос зар дов. Видеосигнал с выхода линейки ПЗС через усилитель 7 поступает на вход аналого-цифрового преобразовател  8, который осуществл ет его кодирование и выдает в оперативное запоминающее устройство 9 коды мгновенных значений видеосигнала . С помощью блока 10 вывода информации осуществл етс  св зь между оперативным запоминающим устройством 9 и цифровой вычислительной машиной. Запуск аналого-цифрового преобразовател  осуществл етс  сигналами блока б, синхронными с тактовыми импульсами . Одновременно счетчик 13 подсчитывает количество этих сигналов и формирует код, который подаетс  в оперативное запоминающее устройство 9 как код адреса. По окончании кодировани  сигнала последнего элемента линейно1 о фотоприемника, фиксируемого счетчиком 13,- блок 6 прекращает подачу тактовых импульсов в линейный фотоприемник 5 и устанавливает устройство в исходное состо ние. Применение электронно-оптического преобразовател  с разверткой исследуемого светового импульсного сигнала в линию с модулированной  ркостью свечени , а также применение линейки приборов с зар довой св зью в качестве фотоприемника, обладающего пам тью , позвол ет упростить конструкцию устройства, процесс регистрации и кодировани  исследуемого сигнала и значительно повысить точность и быстродействие устройства. Применение предлагаемого устройства в комплекте с процессором или цифровой вычислительной машиной позвол ет создавать оперативные системы контрол  быстропротекающих процессов, сопровождаемых световыми импульсными сигналами. Формула изобретени  Устройство кодировани  однократны световых импульсных сигналов, содерж щее приемную оптическую систему, бло регистрации и кодировани , выполненный на аналого-цифровом преобразователе , выходы которого соединены с ин формационными входами оперативного запоминающего устройства, выходы которого соединены со входами блока вывода информации, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, быстродействи  устройства при одновременном его упрощении , в него введены электронно-оптический преобразователь с отклон ющими пластинами, оптически св занный с приемной оптической системой, блок управлени  разверткой электронно-оптического преобразовател  по одной координате и объектив, а в блок регистрации и кодировани  введены выполненный в виде линейки приборов с зар довой св зью линейный фотоприемник , оптически св занный через объектив с выходным экраном электроннооптического преобразовател , усилитель, блок управлени  ли ейным фотоприемником , при этом вход усилител  соединен с выходом линейного фотоприемника , а выход - со входом аналого-цифрового преобразовател , а блок управлени  линейным фотоприемником выполнен на логической схеме и счетчике элементов строки, причем вход логической схемы соединен с шиной управлени , первый выход подключен ко входу блока управлени  разверткой электронно-оптического преобразовател , :второй - к шине запуска аналого-цифрового , преобразовател  и счетному входу счетчика элементов строки, выходы которого соединены с адресными входами оперативного запоминающего устройства и входами логической схема, а третий - к управл ющему входу линейного фотоприемника. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе „1, Распознавание образцов при помощи цифровых вычислительных машин. Под ред. Л. Хармона. М., Мир, 1974, с. 92-124 (прототип).