SU935986A1 - Устройство дл считывани графической информации - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам считьшани  и ввода графической информашга в электронные вычислительные машины.

Известно устройство дл  считывани  графической информации, которое, с одержит планшет с двум  ортогональными системами токопровод ших координатных шин, соединенных с выходами соответствующих электронных коммутаторов, съемник координат с катушкой, индуктивно св занной с шинами планшета и соеди- енной через усилитель и блок обработки измерительных сигналов с блоком формировани  кодов координат, две группы выходов которого соединены со входами электронных коммутаторов 1 3

Недостаток этого устройства состоит в его конструктивной сложности.

Наиболее близко к изобретению устройство , содержащее планшет с двум  ортогональными системами токопровод - тих координатных шин, съемник координат с катугикой, индуктивно св занной с системами шин, два канала формировани  сигналов сдвига фаз, входами соединенные с выходами соответствующих систем токопровод щих шин, два канала формировани  кодов координат, каждый из которых вхо П.ОМ соединен с выходом соответствующего канала формировани  сигналов сдвига фаз, последовательно соединенные генератор счетных импульсов, делитель частоты,

10 разр дными выходами соединенный с другими входами каналов формировани  кодов координат, и полосовой усилитель, выходом соединенныйс катушкой индуктивности съемника координат 23

15

Однако у этого устройства недостаточно высокие точность и надежность.

Цель изобретени  - повышение точности и надежности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем,

Claims (2)

1. 20 что в устройстве, содержащем планшет с ортогональными системами токопровод ших координатных шин, подключенных к соответствующим формировател м сигналов сдвига фаз, выходы которых соединены со BxonasrfH соответствующих формироватепей кодов координат, делитель частоты , подключенный к генератору счетных импульсов и ко входам, формирователей кодов координат, и блок формировани  сигналов возбуждени , один вход которого соединен с делителем: частоты, а выход подключен к съемнику координат, другой вход блока формировани  сигналов возбуждени  соединен с одним из формирователей сигналов сдвига фаз, при этом блок формировани  сигналов возбуждени  содержит первый ус1шитель, одир вход которого подключен ко входу блока, дру- гой вход соединен со вторым усилителем, подключенным к амплитудному детектору, вход которого  вл етс  входом блока, а вь1ход первого усилител  соединен с выходом блока, или блок формировани  сигналов возбуждени  содержит первый усилитель, соединенный со входом и выходом блока, амплитудный детектор, подключенный ко входу блока и ко второму усилителю, соединенному с одним входом третьего усилител , другой вход которого подключен ко входу блока, а выход соединен с выходом блска, при этом съемник координат содержит вторую катушку индуктивности , расположенную на одной оси с первой. На фиг. 1 приведена блок-схема уст ройства с одним вариантом конструктивного выполнени  блока формировани  сигналов возбуждени ; на фиг. 2 - то же. с другим вариантом конструктивного выполнени  этого блока. Устройство включает планшет 1 с ортогональными системами 2 и 3 токрпровод щих координатных шин, съемник ;4 координат, формирователи 5 и 6 сигналов сдвига фаз, формирователи 7 и 8 кодов . координат, генератор 9 счетных импульсов , делитель 1О частоты, блок 11 фо1 мировани  сигналов возбуждени , при это формирователи 5 и 6 содержат конденсаторы 12, векторшлё сумматоры 13, поло совые фильтры 14 и пороговые элементы (амплитудные дискриминаторы) 15. Формирователи 7 и 8 содержат счетчикк 16 и 17 и схемы 18 управлени  счетчиком периодов, включающие триггеры 19 и элементы И 20 и 21, при этом блок 11 содержит узел 22 преобразовани  сшнала, включающий второй усилитель 23, амплитудный детектор 24, а также первый усилитель 25. и третий ус 26. Устройство работает следующим образом . В момент включени  генератор 9 начинает вырабатывать счетные импульсы. При поступлении указанных импульсов на вход делител  1О частоты последний вырабатьтает периодический сигнал, который с помощью усилител  25 блока 11 преобразуетс  в синусоидальный сигнал электрического тока. Ток, протека  в катушке съемника 4 координат, возбуждает в зоне пространства с центром в точке считывани  переменное электромагнитное поле, измен ющеес  во времени и в пространстве по синусоидальному закону. Это поле наводит в проводниках синусных и косинусных обмоток обоих систем KOOI динатных шш сигналы ЭДС взаимоиндук- шш. Векторные сумматоры 13 дифференцируют один из этих сигналов и суммируют его с сигналом, поступающим на другой вход. Суммарный сигнал проходит через полосовой фильтр 14 и поступает на вход порогового элемента -15, где преобразуетс  в меандр, временна  задержка переднего фронта, которого относительно переднего фронта выходного сигнала делител  10 частоты и  вл ет с  величиной фазового сдвига. Код фазового сдвига регистрируетс  в счетчике 16 путем перезаписи текущего кода из делител  10 частоты в этот счетчик стробом, формируемым по переднему фронту меандра, поступающего на счет чик 16 с выхода порогового элемента 15. Поскольку координата измен етс  много раз в пределах рабочего пол , то номер рамки определ етс  путем непрерывного анализа переходов через пелые периоды пространственной частоты. Этот анализ осуществл ет схема 18 управлени  счетчиком 17 (числа периодов), котора  на основании анализа состо ний старших разр дов счетчика 16 (сдвига фаз) фиксирует момент его перехода из состо ни  максимального заполнени ., в нулевое или наоборот. При этом в реверсивный счетчик 17 либо заноситс  единица, либо вычитаетс  из него. Дл  измерени  координат произвольной тючки изображени  в предлагаемом устройстве допускаетс  отрыв съемника от поверхности планшета и перемещение его над поверхностью в зону считывани . Это стало возможным благодар  наличию в устройстве замкнутой цепи автоматического регулировани -, образованной элементами 25, 4, 3, 13, 14 и 24. ABTOMatHHecKoe регулирование, осуществл етс  следующим образом. При расположении съемника 4 коорьдинат на поверхности планшета амплитуд суммарного периодического сигнала остаетс  посто нной и характеризуетс  некоторой величиной. При этом на выходе амплитудного детектора 24 блока 11 формируетс  посто нное напр жение, пропорциональное этой величине. Это напр жение поступает на вход усилител  23, на другой вход которого подаетс  напр жение смещени . При отрьгае съемника координат от поверхности планшета, наводима  на систему 3 ЭДС, уменьшаетс  и амплитуда сигнала на выходе детектора .24 падает. Как только это напр жени уменьшаетс  ниже напр жени  смещени , на выходе усилител  23 блока 11 по вл етс  сигнал, поступающий на управл кици вход усилител  25. При этом ток на выходе усилител  25 увеличиваетс  и соо-г ветственно увеличитс  наводима  съемни ком координат ЭДС. При опускании съем ника на планшет наблюдаетс  обратна  картина : увеличиваетс  сигнал на выходе фильтра и соответственно на выходе детектора 24 блока 11, что приводит к уменьшению выходного сигнала усилител  23 н уменьшению тока в катушке съемника координат до номиналърного . Экспе-риментальные испытани  опыт ного образца с таким принципом действи  показали, что без ухудшени  метро- логических характеристик и нарушени  однозначности в изменении координат устройство допускает подъем съемника на высоту до Ю см. В большинстве случаев эта величина оказываетс  достаточной . . . В этом случае, когда необходимо создать устройство, допускающее подъем съемника коордииат на высоту более Юсм его стро т по функциональной схеме, изображенной на фиг 2. Во втором варианте устройства в отличие от первого дл  создани  мощного электромагнитного пол , обеспечивающего надежную св зь съемникакоординат с системой шин на больших рассто ни х, используютс  дополнительные катушка индуктивности и полосовой усилитель. При этом по$юл е1 с  возможность широко варьировать параметрами дополнительной ка .ушки (ее диаметром, числом витков, индуктивностью ), поскольку она не участвует в измерительном процессе, в то врем  как в первом варианте параметры катушки 9 866 жестко св заны с параметрами рамок систем координатных шин, что обусловлено необходимостью обеспечени  М1П1Имальнрй методической погрешности преобразовани  перемещение - код. При этом основна  катушка индуктивности работает самосто тельно только при расположении съемника на поверхности планшета. При подъеме съемника на высоту 2-5 мм, котора  определ етс  напр жением смещени , подаваемым на усилитель 23 блока 11, включаетс  цепь автоматического регулировани , образованна  дополнительной катушкой индуктивности , системой 3, векторным сумматором 13, фильтром 14, блоком 11 и уси лителем 26. Работа этой замкнутой системы ничем не отличаетс  от работы такой же системы в устройстве, изображенном на фиг. 1. В отличие от первого варианта устройства во втором основна  катушка индуктивности несет лишь метрологическую функцию и по всем параметрам согласована с параметрами систем координатных шин. Дополнительна  катушка индуктивности при этом строитс  из соображений получени  максимального, электромагнитного пол . При отрыве съемника координат от поверхности планшета электромагнитное поле излучают обе катушки. При этом параметры съемника оказьшаютс  несогласованными с параметрами систем шин. Но это не приводит к каким-41ибо последстви м, поскольку оператор при . оторванном съемнике координат отсчетов не осуществл ет. При опускании съемника на поверхность планшета. автоматическое регулирование выключаетс ,в устройстве устанавливаетс  номинальный режим, осуществл етс  считывание координат. Введение новых конструктивных св зей , а также нового, конструктивного выполнени  блока формировани  сигналов возбуждени  позвол ет существенно повысить точность и надежность устройства. Формула изобретени  Устройство дл  считывани  графической информации, соде|)жащее планшет с ортогональными системами токопровод щих координатных шин, подключенных к соответствующим формировател м сигналов сдвига фаз, выходы которых соединены со входами соответствующих формирователей кодов координат, делитель частоты , подключенный к генератору счетных ймпутэсов и ко входам формирователей кодов координат, и блок формировани  дигналов возбуждени , один вход которо. То соединен с делителем частоты, а вы ход подключен к съемнику координат, отлипающеес   тем, что, с ивлью повышени  точности и надежности устройства, в нем другой вход блока формировани  сигналов возбуждени  соединен t одним из формирователей сигналов сдзю га фаз. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ш 8 е с   тем, что блок формировани  сигналов возбуждени  содержит первый усилитель, один вход которого подключен ко входу блока, другой вход соединён со вторым усилителем, подключенным к амплитудному детектору, вход которого  вл етс  входом блока, а выход первого усилител  соединен с выходом блока. 3. Устройство по п. 1, о т л и ч а гага е е с   тем, что блок формировани  сигналов возбуждени  содержит первый усилитель, соединенный со входом и вы« ходом блока, амплитудный детектор, подключенный ко входу блока и ко второму усилителю, соединенному с одним входом третьего усилител , другой которого подключен ковхоод- блока, а выход со. единен с выходом блока, при этом съемник координат содержит вторую катушку индуктивности, расположенную на одной оси с первой Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 549819, кл. GO6 К 11/ОО, 1974.
2. 2.Патент США М , кл. 178-19, бпублик. 1974 (прототип).

   7V

   г.1