SU999073A1 - Устройство дл считывани графической информации - Google Patents

Description

( УСТРОЙСТВО дл  СЧИТЫВАНИЯ. ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и гложет быть использовано дл  оперативного преобразовани  и полуавтоматического ввода в ЭВМ сложной графической информации ,.а также в различных специализированных системах автоматизированного проектировани .

Известно устройство дл  считывани  графической информации, которое содер-„ жит планшет с системой ортогональных координатных шин, подключенных к коммутаторам , блок управлени , соединенный с коммутаторами, со счетчикамии с триггером управлени , элемен- ,j ты И, ИЛИ LI.

Недостаток этого устройства состоит в его невысокой точности.

Наиболее близким, к изобретению  вл етс  устройство, содержащее план- 20 шет, выполненный в виде двух вааимноперпендикул рных систем координатных шин, подключенных к коммутаторам, съемник координат, соединенный через

усилитель и формирователь с вентилем св зи, нуль-орган, входы которого подключены к усилителю и цифро-аналоговому преобразователю, а выход соединен с вентилем сброса, счетчик операций , подключенный к дешифратору, генератор импульсов., элементы И и ИШ счетчики грубого и точного отсчетов координат, причем вход счетчика точного отсчета соединен с форкирователем , а выходы подключены к цифро-аналоговому преобразователю, управл юи ие входы вентилей четырех операций подключены к доиифратору операций, а выход - к соответствукмцим узлам устройства , обеспечивающим последовательное формирование грубого и,точного отсчетов координат дл  обеих координатных осей 23.

Недостаток известного устро ства заключаетс  в недостаточно высокой его точности.

Цель изобретени  - повышение точности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство, содержащее планшет выполненный в виде системы двух взаимно ортогональных координатных шин, подключенных к соответствующим коммутаторам , входы которых соединены с первым счетчиком и с распределителем импульсов, подключенных к первому генератору импульсов, к элементу задержки, к первому дешифратору и к первому и второму счетчикам, первый блок пам ти, второй генератор импульсов , соединенный с первым счетчиком, с вторым счетчиком и с третьим счетчиком , др1угой вход которого подключен к одному.входу элемента ИЛИ, а выход соединен с первым дешифратором перную группу элементов И, входы которых соединены с распределителем импульсов, с первыми вторым счетчикоми , подключенными к выходу элемента задерх ки, и последовательно со единенные съемник координат, усилитель , выход которого подключен к сдиому входу элемента ИЛИ, второй блок рам ти и нуль-орган, другой вход которого подключен к умножителю, соединенному с распределителем импульсов , с элементом задержки и с вторым генератором импульсов,а выход нульоргана подключен к другому входу эле мента ИЛИ, введены второй дешифратор вход которого соединен с вторым счет чиком, а выход подключен к первому блоку пам ти и к умножителю, и после довательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь, вход ко;торого подключен к второму генератору импульсов, к элементу задержки и к первому блоку пам ти, а выход подключен к одному входу умнох ител , .втора  группа элементов И и второй цифро-аналоговый преобразователь, другой вход которого подключен к эле менту задержки и к второму генератор импульсов., а выход соединен с другим входом умножител . На фиг, 1 представлена функционал на  схема устройства; на фиг. 2 амплитудно-пространственна  характеристика индуктированного в съемнике сигнала ( по оси абсцисс откладываетс  рассто ние центра кругового съемника от координатной шины; по оси ординат - амплитуда сигнала; а эпюры напр жений - на выходе цифро-аналогового преобразовател  J. Изобретение направлено на уменьшение относительно высокой погрешнос ти известного устройства, св занной с тем, что в нем существенно нелинейна  характеристика индуктируемого сигнала фактически аппроксимируетс  (фиг.2 а ) на рабочем участке АВ, соЬтветствунащему шагу укладки .координатных шин, в процессе формировани  кода точного отсчета линейно измен ющимс  эталонным напр жением на выходе цифро-аналогового преобразовател . Из-за несовпадени  амплитуднопространственной характеристики сигналов съемника координат и относимой ее линейной характеристики эталона при расположении центра съемника, например в точке С фактически будет получен код, соответствующий точкеD, т„е. будет допущена погрешность. Очевидно , что эта погрешность может быть значительно уменьшена при аппроксимации рабочего участка АВ несколькими линейными отрезками изменени  эталонного напр жени . Дл  примера ((зиг.2 б) показана аппроксимаци  рабочего участка трем  отрез.ками пр мых. Така  кусочно-линейна  аппроксимаци  наиболее просто реализуетс  с помощью указан ; ных выше дополнительных элементов и их св зей. Устройство содержит планшет 1 с двум  взаимно перпендикул рными системами координатных шин, которые своими входами подключены к соответствую14ИМ коммутаторам 2 и 3, съемник Л координат , усилитель 5 первый блок 6 пам ти, нуль-орган ( компаратор) 7, умножитель 8, первый 9, второй 10 и третий 11 счетчики, первый генератор 12 импульсов, кнопку Пуск 13, элемент ИЛИ 1, распределитель 15 импульсов , первый дешифратор 16, второй генератор 17 импульсов, элементы И 18 первой группы, второй блок 19 пам ти, элемент 20 задержки, элементы И 21 второй группы, первый 22 и второй 23 цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) и второй дешифратор 2. Устройство работает следующим образом . После установки съемника координат в считываемую точку, оператор нажатием кнопки 13 запускает генератор 17 импульсов, с выхода которого производ тс  начальные нулевые установки триггеров счетчиков грубого 9 и точного 10 отсчетов, цифро-аналогового умножител  8 и ДАП 22 и 23, а на счетчик 11 операций устанавливаетс  код 001 первой операции. Мри

5 . 9990734

Claims (2)

1. этом импульсы генератора 12 по выхо- Если амплитуда индуктированного ду 001 распределител  15 импульсов сигнала меньше меньшего из опорных поступают через коммутатор 2 на опро координатных шин планшета 1 и на сче ный вход счетчика 9 грубого отсчета. Этот синхронный опрос шин и подсчет их числа на счетчике 9 продолжаетс  до тех пор, пока не будет возбуждена координатна  шина, в зоне чувствител ности которой находитс  съемник k координат. Индуктированный в съемнике 4 координат сигнал через усилитель 5 подаетс  в блок 19, выход которого подключен к .коммутатору 7 и через элемент ИЛИ И переключает счетчик 11 в положение очередной опе рации., Во второй операции производитс  преобразование амплитуды зафиксированного в блоке 19 сигнала в цифрово код точного отсчета координаты. Операци  осуществл етс  путем последовательного сравнени  на компараторе 7 амплитуды индуктированного сигнала с выходным напр жением, на опорные входы которого поданы выходные напр жени  соответствующих цифро-аналоговых преобразователей 22 и 23.Коды, устанавливаемые на регист рах ЦАП 22 и 23, зарамее расчитаны и соответствуют амплитудам сигналов, индуктируемых в съемнике координат при расположении последнего на границах отрезков аппроксимации амп .литудно-пространственной характеристики . При подаче на опорные входы со ответствующих величин напр жений и при поступлении по счетному входу умножител  8 серии импульсов с выхода распределител  15 импульсов напр  жение на выходе умножител  8 измен етс  ступенчато-линейно, принима  в т.м. значение, равное амплитуде индуктированного сигнала. Одновременно число импульсов по выходу. 010 распределител  15 импульсов накапливает с  на счетчике 10 точного отсчета. Когда амплитуды индуктированного сиг нала и напр жени  на выходе умножите Л  8 сравн ютс , то компаратор 7 выдаст си гнал об окончании операции то ного отсчета. При этюм на счетчике 1 точного отсчета фиксируетс  число, пропорциональное амплитуде индуктиро ванного сигнала и в сочетании с кодо счетчика 9 грубого отсчета образующе полный код координаты X считываемой точки. ровней, ТО на данном участке аппро1 симации сравнени  не произойдет. Счетчик 10 при этом занимает состо ние , соответствующее границе аппроксимации на данном участке, дешифратор 2k выдает сигнал, передающий через элементы И 21 коды с регистра ЦАП 22 на регистр ЦАП 23 и занос щий новый код с блока 6 на регистр ЦАП 22, этим самым умножитель 8 подгот;1вливаетс  к преобразованию амплитуды индуктированного сигнала в соответстВИИ с линейной аппроксимацией на очередном участке. Этот процесс продолжаетс  до тех пор, пока не произойдет сравнение амплитуд на компараторе 7, когда описанным выше образом операци  точного отсчета прекращаетс , а счетчик 11 операций устанавливаетс  в положение операции 011, в которой по выходу 011 сигналом с распределител  15 импульсов через элементы И 18 содержимое счетчиков 9 и 10 выдаетс  в приемное устройство (например, канал ЭВМ) и этим же сигналом через элемент 20 задержки производ тс  начальные установки триггеров счетчиков 9 и 10, а также триггеРОВ умножител  8 и дополнительных, ЦАП 22 и 23 дл  формировани  кода координаты У. Координаты У считываютс  аналогичным образом по тому же замыканию, кнопки Пуск 13 в течение операций 100, 101 и 110 с использованием тех же элементов функциональной схемы и соответствующего коммутатора 3 координатных шин У. Предлагаемое устройство позволит повысить точность считывани  примерно в 2-3 раза при одновременном уве- личении шага укладки координатных шин до 20 мм. Окончательное значение показател  точности определ етс  числом участков аппроксимации и величиной шага укладки координатных иин. При незначительном увеличении дополнительных затрат (примерно 270-ЗООруб) на один экземпл р устройства оСшчнрй стоимости 25-30 тыс.руб. в результате повышени  точности расшир етс  сфера использовани  устройства считывани  графической информации. Коэффициент 1,05 роста производительности труда кодировщика дает примерный экономический эффект в размере 1,0 .799 1,5 тыс. руб. на один экземпл р устройства . Формула изобретени  Устройство дл  считывани  графической информации, содержащее планшет, выполненный в виде системы двух взаимно ортогональных координатных шин, подключенных к соответствующим коммутаторам , входы которых соединены с первым счетчиком и с распределителем импульсов, подключенным к первому генератору импульсов, к элементу задерики , к первому дешифратору и к первому и второму счетчикам, первый блок пам ти , второй генератор импульсов, с6единенный с первым счетчиком, с вторым счетчиком и с третьим счетчиком, другЬй вход которого подключен к одно му входу элемента ИЛИ, а выход соединен с первым дешифратором, парную группу элементов И, входы которых соединены с распределителем импульсов, с первым и вторым счетчиками, подключенными к выходу элемента задержки, и последовательно соединенные съем ,ник координат, усилитель, выход котот рого подключен к одному входу олемента ИЛИ, второй блок пам ти и нуль38 орган, другой вход которого подключей к умножителю, соединенному с распределителем импульсов, с элементом задрржки и с вторым генератором импульсов, а выход нуль-органа подключен к другому входу элемента ИЛИ, о.т личающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства , оно содержит второй дешифр.)тор. вход которого соединен с вторым счетчиком , а выход подключен к первому блоку пам ти и к умножителю, и последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь, вход которого подключен к второму генератору импульсов, к элементу задержки и к первому блоку пам ти, а выход подключен к одному входу умножител , вторую группу элементов И и второй цифро-аналоговый преобразователь, другои вход которого подключен к элементу задержки и к второму генератору импульсов, а выход соеди нен с другим входом умножител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3918133, кл. 178-18, опублик. 19/.
2. 2.Автор.ское свидетельство СССР № 66522, кл. G06 К 11/06, 1973 ( прототип).