SU960869A2 - Device for reading graphic data - Google Patents
Device for reading graphic data Download PDFInfo
- Publication number
- SU960869A2 SU960869A2 SU792853159A SU2853159A SU960869A2 SU 960869 A2 SU960869 A2 SU 960869A2 SU 792853159 A SU792853159 A SU 792853159A SU 2853159 A SU2853159 A SU 2853159A SU 960869 A2 SU960869 A2 SU 960869A2
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- frequency
- signal
- output
- generator
- phase
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть нспольэовано дл ввода графической и&формации в электронные вычислительные MaimfHbi.The invention relates to automation and computer technology and can be used to enter graphic and information formations into electronic MaimfHbi computing.
По octroBHOMy авт. св. № 877584 известно устройство, содержащее планшет с установленными на нем точечными преемниками сигналов, подключенными через соответствующие усилители-формирователи «о ко входам коммутатора, выход которого соединен с -одним из входов вычитател частот,. подключенного ко входу интегра тора, состо щего из блока синхронгоации, счетчика, интегрирующего узла, двухtsBy octroBHOMy auth. St. No. 877584, there is a known device containing a tablet with point successors of signals installed on it, connected via corresponding amplifiers-formers “to the inputs of the switch, the output of which is connected to one of the subtractor frequencies ,. connected to the input of an integrator consisting of a synchronization unit, a counter, an integrating node, two
ключей, узла сравнени кодов, делител частоты и прерывател сигнала, последовательно соединенные вычислитель координат , узел контрол и блок вывода информации , визир-излучатель, подключен- .20 ный к усилителю, генератор опорный импульсов , соединенный с делителем частоTi i п с одним V3 входов преобразовател код-фоэп, другой вход которюго подключен к выходу интегратора, а выход ко второму Екоду вычитател частот, де: тектор знака ошибки, соединенный с дополнительным выходом узла контрогш в с управл ющим входом генератора опорных импульсов, и блок управлени , вход которого подключен к выходу делител частоты, а выходы соединены с соо- ветствующими управл ющими входами коммутатора , вычислител координат, блока вывода информации и интегратора, второй управл ющий вход которого подклк чен к другому выходу делител частоты 1.keys, code comparison node, frequency divider and signal chopper, serially connected coordinate transmitter, control node and information output unit, viewer-emitter connected to an amplifier, reference pulse generator connected to a divider often Ti i p with one V3 input code-converter converter, another input which is connected to the integrator output, and output to the second frequency subtractor code, de: error sign tector connected to the auxiliary output of the subcontrol unit in the control input of the reference pulse generator in, and a control unit having an input connected to the output of the frequency divider and the outputs are connected to the gate COO- sponding switch inputs calculator coordinate information output unit and an integrator, the second control input of which yuschy podklk chen to another output of the frequency divider 1.
Однако в этом устройстве при изменении частоты генератора опорных импульсов , с целью компенсации погрешиоотий при считывании информации, Еызыве. емых колебани ми скорости звука в зависимости от температуры, давлени и влажности воздуха, юмен етс также и частота твэлучаемого сигнала. При этом, в цепи ввзир-взлучатель-приемник сигна. , ла-усилитель-формирователь возникает фазова погрешность, поскольку фаза сигнала на выходе любой механической и длектрической колебательной системы зависит от частоты возбуждающего сиг|Нала . Эта погрешность не может быть к(м 1пенстфована за счет частотной jmi стройки , так как путем взменени чаототы устран ютс погрешности кодов рассто ний от точки излучени до точек приема ультразвуковых сигналов, пропо{ цийнальные величинам рассто ний, в то врем как фазовые погрешности дл каждого иэ трех определ емых рассто ний приблизительно одинаковы. На практике это приводит к снижению точности устройства , особенно при необходимости работы в широком диапазоне изменени тилпературы, .давлени и влажности воздуха . Целью изобретени вл етс повышение точности устрой«агва. Указанна цель достигаетс тем, что в известное устройство введены элемент пам ти и дополнительные генератор им.-г пульсов, делитель частоты и коммутатор, причем дополнительный генератор импуль сов соединен с усилителем излучаемого сигнала через дополнительный делитель частоты, установочные входы которого подключены к выходам основного делител частоты, установочные входы Цемента пам ти соединены с соответствующим выходом интегратора и вычитател чаотот , входы дополнительного коммутатора соединены соответственно с выходами детектора знака ошибки, элемента пам ти и блока управлени , а выход - с управл ющим входом генератора опорных импульсов . На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл считывани графической информации; на фиг. 2 - временна дтшграмма сигналов устройства. Устройство (фиг. 1) содержит планще 1, свободно перемещаемый втсир-излучатель 2 и акустически св занные с ним ч рез воздух три точечных приемника 3 сигналов. Рассто ние между соседними приемниками 3, фиксированными на плавигете 1 на пр мой линии, равно 4- . С выходом генератора 4 опорных импульсов через делитель 5 частоты соединены уст новочные входы дополнительного делител 6 частоты, выход которого подключен к усилителю 7 взлучател , а второй вход и дополнительному генератору 8 импульсов . Выходы приемников 3 через ycwr тел«-формирователи 9 и коммутатор 10 соединены со входом вычитате 11 час тот, ылход которого соединен с другим его вход ом .через последовательно включенные интегратор 12 и преобразователь 13 код-фаза. Счетный вход преобразовател 13 хгодключен к генератору 4. Второй вход интегратора 12 соединен с выходом делител 5, а ковторгоду его выходу последовательно подключены вычислитель 14-координат, узел 15 контрол и блок 16 вывода информации. Детектор 17 знака ошибки и элемент 18 пам ти через дошм нительный коммутатор 19 соединены с управл ющим входом генератора опорных импульсов, причем вход детектора 17 подключен к другому выходу узла 15, а установочные входы элемента 18 пам ти соединены с выходом вычитател частот и .соответствующим выходом интегратора 12. Блок 2О управлени соединен с выходом делител 5 и со входами коммутатора 1О,, интегратора 12, вычислител 14, блока 1. 16 и дополнительного коммутатора 19. Устройство работает следующим образом . Объект кодировани -график, чертежкреп т на плашиете 1 (фиг. 1). При включении питани устройства запускаютс генератор 4 опорных импульсов и неси хронизированный с ним, стабилизированный ,по частоте дополнительный генератор 8 импульсов. Сигнал генератора 4 через делитель 5 и блок 20 управлени обеспечивает синхронизацию всех вычислительных блоков, в то врем как сигнал генератора 8 через дополнительный делитель 6, управл емый делителем 5, и усилитель 7 синхрони;зирует работу юлучател 2, приемников 3 и усилителей-формироватэлей 9 на фиксированной частоте, выбран -: ной с учетом необходимой точности и помехозащищенности устройства. На-временной диаграмме (фаг. 2) показаны сигналы на входах и выходе дополнительного делител 6 : высокочастотный сигнал генератора 8 (фиг. 2а) и усташ )вочный сигнал от делител 5 (фиг. 26), разрешающий работу делител 6 и обеспечивающий заданную начальную фазу его выходного сигнала, показанного на фиг. 2в. Таким образом, сигнал на выходе д&лител 6 представл ет собой пакеты ил пульсов , частота заполнени которых опр&делева частотой сигнала генератора 8, а частота повторени - частотой сигнала генератора 4 и коэффициентом делени делител 5, причем частоты заполневв и повторени не кратны между собой, по- скольку генератор 8 стабилизирован по частоте, а частота сигнала генератора 4 завнсвт от сигнала, поступающего m его управл ющий вход. В то же врем начальна фаза сигнала, поступаюаего с выхода делител 6 на усилитель 7, прив зана к моменту начала формировани гакета импу льсов за счет утфавл ющего сигнала от делител 5. Делитель 6 выполн ет четыре футеции: понижает частоту сигнала ген&ратора 8 до частоты излучаемого сигнала прерывает сигнал, поступающий на излу чатель; синхронизирует момент начала из лучени с сигналом генератора 4 и делит л 5, т.е. с работой всех вычислительных блоков; обеспечивает первоначальную фазо вую настройку устройства (например, за счет смены перемычек на установочных входах триггеров делител 6). Длительность пакета импульсов выбт раетс с учетом инерционности излучат&л 2, приемника 3 и усилител 9 и дл1 тельности одного цикла работы группового интегратора 1-2. Рассто ние между двум пакетами, излученными в прост ранстве , примерно равно максимальному . удалению визира-излучател 2 от пр емников 3 в пределах планшета 1. При этом отражен№1е сигналы не оказывают заметного вли ни на точность работы устройства. Приемншси 3 обнаруживают излучение в пространство пакеты импульсов. На фиг. 2 г временной диаграммы изображен сигнал на выходе линейной части усилт тел -формировател 9, а на фиг. 2д . сигнал на выходе детектора нул , вп кьщегос выходом этого усилител . Коммутатор 1О по сигналам блока 20 перин одически поочередно подключает вьгходы усилителей-формирователей 9 к вычитателю 11 частот. Врем подключени каждого канала должно быть не менее одного периода сигнала в пакете. :В основе работы устройства лежит вление Доштлера: излучатель движетс , а приемтоси сигналов неподвижны. При этом частоты сигналов на выходах преемников 3 получают допплеровские сдвиги Разностные (допплеровские) частоты, представл клцие скорости излучател V относительно приемнтпсов, и интегралы or них по. времени, представл ющие рассто ни В (т 1,2,3 - номер приемки ка) от излучател 2 до приемников 3, определ ютс в процессе работы колька фазовой автоподстройки, составленного из вычитагел 11 частот, вл ющегос фазовым детектором интегратора 12 и преобразовател 13 код-фаза. Дл правильиого вычиспеюш сассто ний 5 го необходи66 6« ма первоначальпа правильна подстройка частоты генератора 4. Это выполн етс прн положении вкзира-излучател 2 в точке прив зки О, фиксированной на планшете 1 вблизи одного то приемников 3. При нажатии на кнопку -Сброс, вход щую в блок 2О управлени , в регистр интегратора 12 занос тс величины и одновременно производитс подстройка частоты генератора 4 в следующем пор дке. По величинам д в регистре групповог го интегратора преобразовател код-фаза формирует сигналы, передние фронты которых имеют задержку по фазе, пропо{ - . пиональные кодам младших разр дов (т.е. кодам юоответствующих фаз). На фиг. 2е показан сигнал на выходе преобразовател 13 ко/ -фаза, соответст вующий, например, величине KJQ . Этот сигнал сравниваетс по фазе с прин тым, усиленным и сформированным пр моугол ным сигналом (фиг. 2д). Сравнение происходит на вычитателе 11 частот, выхо: ной сигнал которого изображен на фиг. 2ж. В качестве вы читател 11 частот ИСПОЛЕ зован D -триггер, на информационный вход которого поступает прин тый сигнал, а на переключающий вход - сигнал от преоб разовател 13 код-фаза. Сигналы, показанные на фиг. 2д, е, соответствуют одному приемнику (каналу), в то врем как на выходах коммутатора 1О и преобразовател 13 происходит периодическа поочередна смена сигналов, соответствующих трем приемникам 3 и трем величинам е , , Бг, Как показано на фиг. 2д и е при вклю.. чении устройства фронты прин того и восстановленного из кода сигнала в общем случае не будут совпадать. Это объ сн етс произвольными значени ми в момент включени как скорости звука, завис щей от температуры, давлени и влажности воздуха, так и частоты генератора 4 (сигнал которого поступает на счетный вход преобразовател 13 код-фаза и, сл&довательно , определ ет фазовый сдвиг восстановленного из кода сигнала). За де{1жка t от момента излучени одного из vnvtпyльcoв пакета до момента приема .того нмпульса (фиг. 6д) равна . v-.c.H) где Р 30 рассто ние,, например, до его приемника; Vjgj- скорость звука. С другой стороны, задержка t- от момента )еии того же щлпульса до момента формтфовави переанего фронта сигнала, соответствующего Cjo на выходе преобразовател 13 код-фаза (фнг. бе) равна , с , (1) ТОЙ где л t ,. величина кванта устройств гом частота генератора опорны импульсов, в момент включ ни устройства. Измен соответствующим образом частоту PQJ. , можно добитьс того, чтобы равенство (2) перешло в равенство (1), чему будет соответствовать совпадение фронтов прин того и восстановленного сигналов на фиг.. 2д и 2е. При этом частоты генератора 4 опорных импульсов будет равна величине ТОЙ- а - частота генератора опорных импульсов после окончани подстройки частоты, когда квант примет заданное значение . Изменение частоты гои производитс при пуске устройства в работу путем воз действи сигнала с выхода вычитател 11 частот на управл ющий вход Генератора 4 опорных импульсов. При этом с помощью коммутатора 19 и элемента 18 пам ти, управл емого сигналом с соответствующего выхода интегратора 12, с выхода вычитател 11 частот при нажатой кнопке Сброс отбираетс информаци , относ ща с только к одному приемнтасу 3 ультразвука, а именно, приемнику ближайшему к точке прив зки О. В соответствии с управл ющим сигналом с выхода вычитател 11 частот измен етс чаотота frcH 2з). Изменение {-ои Р водит к тому, что фронт восстановленного сигнала на выходе преобразовател 13 . код-фазаподт гиваетс до фронта при- нимаемого сигнала (фиг. 2и). Тем самым процесс первоначальной подстройки частоты генератора 4 опорных импульсов закан чиваетс . Этот процесс можно также описать одной H3.j№yx возможных последова-тельностей состо ний вычитател 11 частот, соответствующих -,о, а именно, 111111 1 110101... ОООООО...0001О10... Таким образом, процесс подстройки при нажатой кнопке Сброс заканчивает с колебанием частоты генератора 4 опорных импульсов около некоторого зна-чени f го,, бл«зкого к оптимальному в смысле погрешностей кодов считываемой информации. Эта подстройка частоты не вл етс окончательной и служит лишь дл правильного захвата по фазе сигналов, соответ. ствуюогах всем трем каналам устройства. Дл захвата-ло фазе сигнала,-соответст вующего РЗО достаточно чтобы первонагчальное рассогласование прин того и воостано ленного фронтов не превышало no«i вины длины волны излучаемого сигнала (например, 4 мм). Такое рассогласование дл 64 мм соответствует измененшо температуры воздуха от -20° до . Именно таким становитс температурный диапазон работы предлагаемого устройства - приблюетельно вчетверо более, чем у известнош) устройства. После того, как произведена подстройка дл рассто ни o- рассогласовани фронтов прин тых и восстановленных ск1 налов дл 22. станов тс заведомо меньше половины длины волны и проиоходит правильный захват по фазе и этих сигналов, т.е. количество длин волн излучаемого сигнала, укладывающихс на рассто ни х 2-10 70 30 точности равно указанным величинам. Второй этап частотной подстройки наьчинаетс с момента отпускани кнопки Сброс и протекает в течение всего времени работы устройства. При этом коммутатор 19 передает на управл ющий вход генератора 4 опорных импульсов сигнал с выхода детектора 17 знака ошибки. Этот сигнал (1 или О) определ ет знак контрольной суммы Е, котора вычисл етс узлом 15 контрол по информации , поступающей от вычислител 14, и выражает известное правило лелограма - сумма квадратов сторон равна сумме квадратов диагоналей (фиг. 1): --Ь-.( 1L 1U L При правильном захвате сигналов по фазе сумма Е колеблетс около нул , а ее знак указывает направление частот ной подстройки генератора 4 опорных импульсов . Интегрирование знака Е, осуществл емое в генераторе 4 опорных импуль сов, и управление частотой в соответствии с величиной интеграла от управл ющего воздействи обеспечивает стабильную и точную работу устройства практически при любых характеристиках воздуха. Вычисление рассто ний Р , в Q, , Р проюводитс путем непрерывного отслеживани фвз прин тых сигналов. При этом на вычитателе 11 частот, сравниваютс фазы сигналов приемников 3, соответст вук аих 6-му циклу работы устройства, с фазами сигналов, восстановленных из кодов и поэтому соответствующих 1 1-му пиклу. Результаты такого сравнени в виде сигналов 1 или О ( - фаза меньше i 1-ой фазы или больше ее) суммируютс интегратором 12 лишь в ра бочие циклы, когда пакеты излученных импульсов достигают приемников 3. из каждого пакета сравниваетс с положением фронта восстановленного сигнала положение фронта одного единственного импульса. При таком способе сл&жени за фазой не играет роли тот факт, что излучаемый сигнал несинхронен с сигналом, восстанавливаемым из кода. Интегратор 12 фазы производит двойное цифровое интегрированиесигналов вычитател 11 частот: определ ютс скорости Y , V2 : V визира-излучател относительно приемников 3 и интегралы от них - рассто ни f , i, Конрроль правильности функционировани всех трех каналов, начина от излучени сигнала .и конча вычислением величин Р f . Р , 6 , необходимых дл получени координат считываемых точек, осуществл етс путем слежени за величиной контрольной суммы Е, определ емой равенством (3). Если величина Е превысит заданный порог, выдача кодов координат будет блокирована. Благодар двойному интегрированию сигналов вычитател частот обеспечивает. с Необходимое быстродействие устройств ( допустима скорость перемещени визира 2 до 2 м/с), несмотр на прерывистый характер излучаемого сигнала и на то, что вз пакета сигналов беретс один един ственный измер емый фронт. Пр моугольные координаты поверхнооти планшета в предлагаемом устройстве вычисл ютс по формулам -1 /р1 АГ+ JJL) . - F(i)T(-) 1 х которые реализуютс в вычислителе 14. Начальные значентш координат устанавливаютс в вычислителе 14 сигналом от блока 20 одновременно с установкой Е е Q, зо Координаты могут выдаватьс на перфоратор или в ЭВМ в режиме разового считывани отдельных точек, сч б бё1р тывани непрерьювых кривых с выдачей кодов через заданные приращени координат и |)ежиме считывани случайной информации путем совмещени визира-излучател 2с клетками меню, размещенными на краю планшета 1. Эти режимы осущест л ет блок 16, управл емый блоком 2О. Использование в схеме устройства элемента 18 пам ти и дополнительных гене ритора 8 импульсов, делител 6 частоты и коммутатора 19 обеспечивает отсут ствие фазовых погрешностей и, следовательно , повышает точность- работы устройства при любых колебани х характериотик воздушной среды, так как излучение и прием сигналов происходит на стабилизированной частоте, а компенсаци измене НИИ скорости звука в воздухе обуществл етс только за счет подстройки частоты генератора опорных импульсов. Кроме того, обеспечиваетс работа устройства при правильной первоначальной подстройке частоты генератора 4 опорных импульсов в диапазоне, не менее, чем - 2О - + 50° С, в то врем как в взвеотном устройстве рабочий температурный диапазон менее, чем вчетверо. Увеличдааетс надежность устройства, так как становитс возможным использование резонансного режима р&боты излучател и приемников сигналов. В известном устройстве использование такого режима приводит к чрезмерно большим погрешност м , так как изменение фазы колебательной системы, в зависимости от частоты, особенно велико в точке резонанса . В резонансном режиме сигналы на выходах приемников 3 формируютс в 1О-2О раз больше по амплитуде, что обеспечивает лучшую устойчивость устройства против акустических шумов, а резонансный режим работы позвол ет значительно увеличить размеры планшета уст:ррйства и использовать его, например, на плазах. Формул а.изобретени Устройство дл считывани графической информации по авторскому свидетельству СССР № : 877584;, отличающеес тем, Что, с целью повышени точности, оно .содержит элемент пам ти и дополиительные генератор импульсов, делитель частоты и коммутатор, причем, дополнительный генератор импульсов со&дчнен с усилителем излучаемого сигнала через дополнительный делитель частоты, установочные входы которого подключены к выходам основного делител частоты, установочные входы елемента пам ти соединены с соответствующим выходом инт&hpaTopa и вычитатела частот, входы допол нительного коммутатора соединены соот. ветственно с выходами детектора знака опгабкИс элемента пам ти и блока управ96 69 лени , а выход - с управл ющим входом генератора опорных импульсов. Источники информапви, пр1ин тые во внимание при-експертюе 1. Авторское свидетельство СССР № 877584, кл. -G Об К 11/ОО, ,02.07.79 (прототип).However, in this device, when the frequency of the reference pulse generator is changed, in order to compensate for errors in reading information, it is activated. Depending on the temperature, pressure and humidity of the air, the frequency of the emitted signal also changes. In this case, in the circuit vzvir-vzluchatel receiver signal. , the amplifier-driver of the phase error occurs, since the phase of the signal at the output of any mechanical and electrical oscillatory system depends on the frequency of the exciting signal | Nala. This error cannot be k (m 1 pentaff due to the frequency jmi tuning, since by checking the frequency the errors of the distance codes from the emission point to the reception points of the ultrasonic signals are corrected, while the phase errors for each The three detectable distances are approximately the same. In practice, this leads to a decrease in the accuracy of the device, especially when it is necessary to work in a wide range of changes in tilperature,. air pressure and humidity. The aim of the invention is to improve the accuracy of the device "agwa. This goal is achieved by introducing a memory element and an additional generator into the known device. -g pulses, frequency divider and switch, the additional pulse generator is connected to the amplifier of the emitted signal through an additional frequency divider, the installation inputs of which are connected to the outputs of the main frequency divider, the installation inputs of the memory cement are connected to the corresponding output of the integrator and the subtractor clock, the additional inputs the switch is connected respectively to the outputs of the error sign detector, the memory element and the control unit, and the output to the control input of the reference pulse generator at . FIG. 1 is a block diagram of a device for reading graphic information; in fig. 2 - timed signal chart of the device. The device (FIG. 1) contains a plate 1, a free-moving vsr-emitter 2 and acoustically associated with it three point receivers of 3 signals through the air. The distance between adjacent receivers 3, fixed on platform 1 on a straight line, is 4-. With the output of the generator 4 reference pulses, through the frequency divider 5, the installation inputs of an additional frequency divider 6 are connected, the output of which is connected to the amplifier 7, and the second input and the additional generator 8 pulses. The outputs of the receivers 3 through the ycwr bodies “-formers 9 and the switch 10 are connected to the input of the reader at 11 o'clock, the output of which is connected to its other input. through a series-included integrator 12 and a code-phase converter 13. The counting input of the converter 13 is connected to the generator 4. The second input of the integrator 12 is connected to the output of the divider 5, and the calculator 14-coordinates, the control unit 15 and the information output unit 16 are connected in series to the output of the integrator. The error sign detector 17 and the memory element 18 are connected via a push-down switch 19 to the control input of the reference pulse generator, the input of the detector 17 is connected to another output of node 15, and the installation inputs of the memory element 18 are connected to the output of the frequency subtractor and. the corresponding output of the integrator 12. The control unit 2O is connected to the output of the splitter 5 and to the inputs of the switch 1O ,, integrator 12, calculator 14, block 1. 16 and the additional switch 19. The device works as follows. The coding object is a graph, a drawing of a fixture on plate 1 (FIG. one). When the power is turned on, the device starts up a generator of 4 reference pulses and carrying a frequency-controlled, additional pulse generator of a 8-pulse synchronized with it. The signal of generator 4 through divider 5 and control block 20 provides synchronization of all computational units, while the signal of generator 8 through additional divider 6, controlled by divider 5, and synchronous amplifier 7, replicates the operation of junction 2, receivers 3 and formative amplifiers 9 at a fixed frequency, selected -: Noah, taking into account the required accuracy and noise immunity of the device. On-time diagram (phage. 2) shows the signals at the inputs and the output of the additional divider 6: the high-frequency signal of the generator 8 (FIG. 2a) and ustavny signal from the divider 5 (FIG. 26), allowing the operation of the divider 6 and providing a predetermined initial phase of its output signal, shown in FIG. 2c. Thus, the output signal of d & 6 is a packet of pulses, the frequency of which is determined by the frequency of the signal of generator 8, and the frequency of repetition is the frequency of signal of generator 4 and the division factor of divider 5, and the frequencies of filling and repetition are not multiple since the generator 8 is frequency stabilized, and the frequency of the signal of the generator 4 is dependent on the signal entering its control input m. At the same time, the initial phase of the signal coming from the output of divider 6 to amplifier 7 is tied to the time of the formation of the pulse package due to the initial signal from divider 5. Divider 6 performs four futures: the gene & 8 ra- ter reduces the frequency of the signal to the frequency of the emitted signal; it interrupts the signal arriving at the radiator; synchronizes the moment of the beginning of the radiation with the signal of the generator 4 and divides the l 5, t. e. with the work of all computing units; provides the initial phase adjustment of the device (for example, by changing the jumpers on the installation inputs of the trigger 6 of the divider). The pulse train duration is selected taking into account the inertia of the emit & l 2, receiver 3 and amplifier 9 and for one cycle of operation of the group integrator 1-2. The distance between two packets emitted in space is approximately equal to the maximum. remove the radar 2 from the connectors 3 within the tablet 1. In this case, the reflection signals do not have a noticeable effect on the accuracy of the device. Receiver 3 detects radiation into space of pulse packets. FIG. 2 g of the time diagram shows the signal at the output of the linear part of the amplifier of the body 9, and in FIG. 2d the signal at the detector output is zero, which is the output of this amplifier. The switch 1O according to the signals from the block 20 of the feathers alternately connects the inputs of the amplifiers-drivers 9 to the subtractor of 11 frequencies. The connection time of each channel must be at least one period of the signal in the packet. : The device is based on the Doshtler phenomenon: the emitter moves, and the signals are fixed. At the same time, the frequencies of the signals at the outputs of the successors 3 receive Doppler shifts. Difference (Doppler) frequencies, which represent the emitter velocity V relative to the receiver, and their integrals or. time, representing the distance B (t 1,2,3 - the number of acceptance ka) from the emitter 2 to the receivers 3, are determined in the process of operation of the phase-locked loop made up of the 11 frequency frequencies, which is the phase detector of the integrator 12 and the transducer 13 code phase. For the correct computing situation of the 5 th standard, 6 6 “from the beginning, the correct frequency tuning of the generator 4 is correct. This is performed by the position of the radiator 2 at the anchor point O fixed on the plate 1 near the one of the receivers 3. Pressing the reset button included in the control unit 2O, the values in the integrator 12 register are entered and the frequency of the generator 4 is simultaneously adjusted in the following order. According to the values of g in the register-group integrator of the code-phase converter, it generates signals whose leading edges have a phase delay, the pro- {. pion codes of lower bits (t. e. codes of the corresponding phases). FIG. Figure 2e shows the signal at the output of the co / -phase converter 13, corresponding, for example, to KJQ. This signal is compared in phase with the received, amplified, and formed right angle signal (FIG. 2e). The comparison takes place at the frequency subtractor 11, the output signal of which is shown in FIG. 2g. As a reader of 11 frequencies, the D-trigger is used, to the information input of which a received signal arrives, and to the switching input - a signal from the converter 13 code-phase. The signals shown in FIG. 2e, e, correspond to one receiver (channel), while at the outputs of the switch 1O and converter 13, there is a periodic alternation of signals corresponding to three receivers 3 and three values of e, Bg, As shown in FIG. 2D and e when I turn on. . When the device is received, the edges of the signal received and recovered from the code will not generally coincide. This is explained by arbitrary values at the moment of switching on both the speed of sound depending on temperature, pressure and humidity of air, and the frequency of generator 4 (the signal of which goes to the counting input of the code-phase converter 13 and, consistently, determines the phase shift recovered from the code signal). For de {1zhk t from the moment of emission of one of the vnvtpylkov package until the moment of reception. that pulse (FIG. 6d) is equal to. v-. c. H) where P 30 is the distance, for example, to its receiver; Vjgj- speed of sound. On the other hand, the delay t is from the moment of the same chip to the moment of forming the front of the signal corresponding to Cjo at the output of the code-phase converter 13 (fng. be) is equal to, c, (1) TOI where l t,. the quantum of devices, the homogeneous frequency of the generator of the reference pulses, at the time of switching on the device Change the PQJ frequency accordingly. , it is possible to achieve that equality (2) turns into equality (1), which will correspond to the coincidence of the fronts of the received and recovered signals in FIG. . 2d and 2e. In this case, the frequency of the generator 4 reference pulses will be equal to the value of TOY - a - the frequency of the generator of reference pulses after the end of the frequency adjustment, when the quantum accepts the specified value. The change in the frequency of the goi is made when the device is put into operation by applying a signal from the output of the subtractor of 11 frequencies to the control input of the Generator 4 reference pulses. At the same time, using the switch 19 and the memory element 18 controlled by the signal from the corresponding output of the integrator 12, the output of the frequency subtractor 11 while pressing the Reset button, information relating to only one ultrasound receiver 3, namely, the receiver closest to the point O. bindings In accordance with the control signal from the output of the frequency subtractor 11, the frequency (frcH 2) varies. The change {-oi and P leads to the fact that the front of the recovered signal at the output of the converter 13. the code-phase shifter is transmitted to the front of the received signal (FIG. 2i). Thereby, the process of initial tuning of the frequency of the 4 reference pulse generator ends. This process can also be described by one H3. j№yx possible sequences of states of the subtractor 11 frequencies corresponding to -, o, namely, 111111 1 110101. . . OOOOOO. . . 0001О10. . . Thus, the adjustment process, when the Reset button is pressed, finishes with the oscillator frequency oscillation 4 reference pulses around a certain value of f th, shine to the optimal one in terms of errors of the read information codes. This frequency adjustment is not final and only serves to correctly capture the signals in phase, respectively. All three channels of the device. To capture the phase of the signal corresponding to the REO, it is sufficient that the initial mismatch of the received and fixed fronts does not exceed no “i the fault of the wavelength of the emitted signal (for example, 4 mm). This mismatch for 64 mm corresponds to a change in air temperature from -20 ° to. This is what the temperature range of operation of the proposed device becomes - approximately four times more than that of the known device. After the adjustment has been made for the distance o of the mismatch of the fronts of the received and restored images for 22. These are obviously less than half the wavelength and the correct phase capture of these signals also occurs, t. e. The number of wavelengths of the emitted signal, placed at distances of x 2-10 70 30 accuracy is equal to the specified values. The second stage of the frequency adjustment begins with the release of the Reset button and proceeds during the entire device operation time. In this case, the switch 19 transmits to the control input of the generator 4 reference pulses a signal from the output of the detector 17 of the error sign. This signal (1 or O) determines the sign of the checksum E, which is calculated by the control node 15 from the information received from the calculator 14, and expresses the well-known lelogram rule - the sum of the squares of the sides is equal to the sum of the squares of the diagonals (FIG. 1): --b-. (1L 1U L If the signals are correctly captured in phase, the sum of E oscillates around zero, and its sign indicates the direction of the frequency tuning of the generator 4 reference pulses. The integration of the E sign, carried out in the generator of 4 reference pulses, and the frequency control in accordance with the integral of the control action ensures stable and accurate operation of the device in almost any air characteristics. The calculation of the distances P, in Q,, P is done by continuously tracking the fws of the received signals. In this case, on the subtractor 11 frequencies, the phases of the signals of the receivers 3, corresponding to the 6th cycle of operation of the device, are compared with the phases of the signals recovered from the codes and therefore corresponding to the 1 1 st peak. The results of such a comparison in the form of signals 1 or O (—the phase is less than i of the 1st phase or greater than it) are summed up by integrator 12 only in operating cycles when packets of emitted pulses reach receivers 3. from each packet is compared with the position of the front of the recovered signal, the position of the front of a single pulse. With this method, the sequence & phase-by-phase is not affected by the fact that the radiated signal is not synchronized with the signal recovered from the code. The phase integrator 12 performs dual digital integration of the signals of the subtractor of 11 frequencies: the velocities Y, V2: V of the transducer-emitter relative to the receivers 3 and the integrals of them — the distance f, i, are determined. and finish calculating the P f values. P, 6, necessary for obtaining the coordinates of the read points, is carried out by tracking the checksum value E, defined by equality (3). If the value of E exceeds a predetermined threshold, the issuance of coordinate codes will be blocked. Due to the double integration of signals, the frequency changer provides. The required device performance (the movement speed of the sighting device is 2 to 2 m / s), despite the intermittent nature of the radiated signal and the fact that a single measured front is taken on the signal packet. The rectangular coordinates of the tablet surface in the proposed device are calculated by the formulas -1 / p1 AG + JJL). - F (i) T (-) 1 x which are implemented in the calculator 14. The initial coordinate values are set in the calculator 14 by a signal from block 20 simultaneously with the setting of E e Q, Coordinates can be outputted to a punch or on a computer in a one-time readout mode for individual points, b b 1 continuous curves with the issuance of codes through specified coordinate increments and |) Random readout data by combining the sight-emitter 2 with menu cells located on the edge of the tablet 1. These modes are performed by block 16, controlled by block 2O. The use of the memory element 18 in the circuit and the additional generator 8 pulses, the frequency divider 6 and the switch 19 ensures the absence of phase errors and, consequently, increases the accuracy of the device operation during any fluctuations of the air environment, since radiation and reception of signals occur at a stabilized frequency, and compensation for a change in the scientific research institute of the speed of sound in air occurs only by adjusting the frequency of the reference pulse generator. In addition, operation of the device is ensured with the correct initial frequency tuning of the generator 4 reference pulses in the range not less than –2O - + 50 ° C, while in the weighty device the operating temperature range is less than four times. The reliability of the device increases as it becomes possible to use the p & b resonant mode of the emitter and signal receivers. In the known device, the use of such a mode leads to excessively large errors, since the change in the phase of the oscillatory system, depending on the frequency, is especially large at the point of resonance. In the resonant mode, the signals at the outputs of the receivers 3 are formed 1O-2O times larger in amplitude, which ensures better stability of the device against acoustic noise, and the resonant mode of operation allows you to significantly increase the size of the tablet plate: use it and use it on the plasmas. Formula a. The invention is a device for reading graphic information on the author's certificate of the USSR No. 877584; characterized in that, in order to increase accuracy, it is. contains a memory element and an additional pulse generator, a frequency divider and a switch, moreover, an additional pulse generator with & dchnen with the amplifier of the emitted signal through an additional frequency divider, the installation inputs of which are connected to the outputs of the main frequency divider, the installation inputs of the memory element are connected to the corresponding output Int & hpaTopa and subtractor frequencies, the inputs of the additional switch are connected respectively. The output is from the control input of the reference impulse generator. Sources of information, taken into account at the examination 1. USSR Author's Certificate No. 877584, cl. -G About K 11 / OO, 02. 07 79 (prototype).
00
жлжгишzhlzhgish
бb
г -srg -sr
firuriiriiuinfijumimjifinfiruriiriiuinfijumimjifin
--5§--five§
-Т1-T1
--vvvWI/V--vvvWI / V
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792853159A SU960869A2 (en) | 1979-12-17 | 1979-12-17 | Device for reading graphic data |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792853159A SU960869A2 (en) | 1979-12-17 | 1979-12-17 | Device for reading graphic data |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU877584 Addition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU960869A2 true SU960869A2 (en) | 1982-09-23 |
Family
ID=20865026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792853159A SU960869A2 (en) | 1979-12-17 | 1979-12-17 | Device for reading graphic data |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU960869A2 (en) |
-
1979
- 1979-12-17 SU SU792853159A patent/SU960869A2/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5216429A (en) | Position measuring system using pseudo-noise signal transmission and reception | |
US20050168721A1 (en) | Laser range finder and method to measure a distance | |
SU960869A2 (en) | Device for reading graphic data | |
JPS60225082A (en) | Pulse synchronizer | |
JPH0534439A (en) | Method for measuring distance using telemeter | |
US3983555A (en) | Radar receivers | |
US5204684A (en) | Device for digital telemetry and a radar system incorporating such a device | |
RU2076333C1 (en) | Range finding system with measurement of phase of radio signal | |
RU2042144C1 (en) | Device for measuring parameters of motion of object | |
SU1741096A1 (en) | Device for comparing time standards | |
KR20140012809A (en) | Distance measuring apparatus based on fmcw | |
US5420831A (en) | Coho device for improving time measurement resolution | |
RU2073880C1 (en) | Direction finder | |
RU2138839C1 (en) | Method of vernier measurement of time intervals with determined interpolation factor ( versions ) | |
SU976455A1 (en) | Graphic information readout device | |
US4467362A (en) | Apparatus and method for transmitting ultrasonic wave | |
JPH04318479A (en) | Transmitter position measuring system | |
RU2050552C1 (en) | Device measuring phase of radio signal | |
JPH065278B2 (en) | Distance measuring device | |
SU1171821A1 (en) | Device for reading graphic information | |
RU2342674C1 (en) | Device to measure delay time of signals reflected from targets, in radio locating station (rls) with wobbulated probe pulse period | |
SU1283705A2 (en) | Device for measuring shift of shifted time scales | |
RU2048676C1 (en) | Radio signal phase meter | |
SU1042047A1 (en) | Graphic data reading device | |
SU475638A2 (en) | Graphic reading device |