Устройство для считывания информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее блок сканирования , оптически связанный с фокусирующими элементами и соединенный с первьш и вторым суммирующими эле- .. ментами, группу детекторов, входы которых подключены к первому усилителю , а выходы соединены с блоком вычитания, подключенным к одному входу формирователя выходного сигИсша , другой вход которого соединен с выходом второго усилителя, первый Генератор напряжения, подключенный к входам первого и второго усилителей и к одному входу первого суммирующего элемента, выход которого соединен с входом третьего усилителя , подключенного к осветителю, оптически связанному с фокусирующими элементами, и к второму суммирующему элементу, второй генератор напряжений, соединенный с входом второго усилителя и с другим входом первого суммирующего элемента, отличающееся тем, что,с целью повыиения точности устройства , оно содержит ключ, один вход которого подключен к выходу второго суммирующего элемента, и последовательно соединенные детектор, (Л вход которого подключен к второму генератору напряжений, нуль-орган, выход которого подключен к другому входу ключа, инвертор, элемент памяти, другой вход которого подключен к выходу второго су ниирукмиего элемента, и сумматор, другой вход которого подключен к выходу ключа, а выход соединен с первым усилителем.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (}9) (И) А

3(59 0 06 К 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДМ СТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3568092/18 -24 (22) 28.03.83 (46) 30.05.84. Бюл. 9 20 (72) И.Ф.Бурсов, Н.Ф.Володина, В.П.Пузиков, В.Н.Козакова и A.A.Ïàâëþ÷åíêî (71) Белорусский научно-исследовательский и проектно-технологический институт организации и управления строительством (53) 681.327.12(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 488232, кл. -G 06 К 11/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке )) 3256736/18-24, кл. G 06 K 11/00, 1981(прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

ИНФОРИАПИИ, содержащее блок сканирования, оптически связанный с фокусирующими элементами и соединенный с первым и вторым суммирующими элементами, группу детекторов, входы которых подключены к первому усилителю, а выходы соединены с блоком вычитания, подключенным к одному входу формирователя выходного сигнала, другой вход которого соединен с выходом второго усилителя, первый

Ю генератор напряжения, подключенный к входам первого и второго усилителей и к одному входу первого суммирующего элемента, выход которого соединен с входом третьего усилителя, подключенного к осветителю, оптически связанному с фокусирующими элементами, и к второму суммирующему элементу, второй генератор напряжений, соединенный с входом второго усилителя и с другим входом первого суммирующего элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности устройства, оно содержит ключ, один вход которого подключен к выходу второго суммирующего элемента, и последовательно соединеннь1е детектор, вход которого подключен к второму генератору напряжений, нуль-орган, выход которого подключен к другому входу ключа, инвертор, элемент памяти, другой вход которого подключен к выходу второго суьмирукчле. го элемента, и сумматор, другой. вход которого подключен к выходу ключа, а выход соединен с первым усилителем

1095206

Изобретение относится к автомати ке и может быть использовано в измерительной технике, в частности для контроля качества изделий предприятий строительной индустрии неразрушающими методами.

Известно устройство для считывания информации, содержащее осветитель, оптическую систему, сканистор, подключенный к дифференцирующему усилителю, блок вычитания, соединенный с входом блока формирования выходного сигнала, другой вход которого через усилитель-формирователь подкточен к генератору. низкочастотного напряжения, генератор 15 высокочастотного напряжения, раэнополярные пиковые детекторы, соединенные с дифференцирующим усилителем и блоком вычитания, и суммирующий элемент, выход которого подключен к сканистору, а входы соответственно к генераторам высокочастотного и низкочастотного напряжений (1j .

Недостатком устройства является отсутствие синхронизации работы генераторов низкочастотного и высокочастотного напряжений, что усложняет выделение и формирование выходных сигналов и не позволяет получить достаточную точность работы всего устройства. Кроме того, в устройстве нет необходимого набора узлов для выделения с достаточной точностью полезного сигнала, пропорционального величине оптического коэффициента отражения в любой точке считываемого изображения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее осветитель; 40 оптическую систему, сканистор, подключенный к дифференцирующему усилителю, блок вычитания, соединенный с входом блока формирования выходного сигнала, другой вход которого через усилитель-формирователь подключен к генератору низкочастотного напряжения, генератор высокочастотного напряжения и разнополярные пиковые детекторы, соединенные с дифференцирующим усилителем и блоком 50 вычитания, суммирующий элемент, выход которого подключен к сканистору, а входы соответственно к генераторам высокочастотного и низкочастотного напряжений, второй суммирующий 55 элемент и интегрирующий усилитель, вход которого соединен с суммирующим элементом, вторым входом подключенного к сканистору, а выходом к дифференцирующему усилителю, причем входы 40 генераторов низкочастотного и высоко; частотного напряжений объединены (2j.

Недостаток устройства состоит в том, что в нем нет необходимого набора узлов, обеспечивающего точное 65 преобразование информации в зависимости от режима работы сканистора.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок сканирования, оптически связанный с фокусируюшими элементами и соединенный с первым и вторым суммирующими элементами, группу детекторов, входы которых подключены к первому усилителю, а выходы соединены с блоком вычитания, подключенным к одному входу формирователя выходного сигнала, другой вход которого соединен с выходом второго усилителя, первый генератор напряжения,„ подключенный к входам первого и второго усилителей и к одному входу первого суммирующего элемента, выход которого соединен с входом третьего усилителя, подключенного к осветителю, оптически связанному с фокусирующими элементами, и к второму суммирующему элементу, второй генератор напряжений, соединенный с входом второго усилителя и с другим входом первого суммирующего элемента. Введены ключ, один вход которого подключен к выход второго суммирующего элемента, и последовательно соединенные детектор, вход которого подключен к второму генератору напряжений, нуль-орган, выход которого подключен к другому входу ключа, инвертор, элемент памяти, другой вход которого подключен к выходу второго суммирующего элемента, и сумматор, другой вход которого подключен к выходу ключа, а выход соединен с первым усилителем.

На чертеже, представлена блоксхема устройства.

Устройство для считывания информации содержит осветитель 1, фокусирующие элементы 2, образующие оптическую систему, блок 3 сканирования (сканистор), первый усилитель

4, блок 5 вычитания, формирователь

6 выходного сигнала, второй усилитель 7, первый генератор 8 низкочастотного напряжения, второй генератор 9 высокочастотного напряжения, группу 10 и 11 детекторов, суммирующие элементы 12 и 13, третий усилитель 14, детектор 15, выполненный в виде высокочастотного выпрямителя, нуль-орган 16, ключ 17, сумматор

18, инвертор 19 и элемент 20 памяти.

Устройство работает следующим образом.

Графическое иэображение, освещаемое осветителем 1, проецируется оптической системой 2 на фоточувствительную шину сканистора 3. Низкочастотное развертывающее напряжение снимаемое с выхода генератора 8, 1095206 складывается в суммирующем элементе

12 с высокочастотным импульсным напряжением генератора 9 и подается на фоточувствительную шину сканистора 3. В результате сложения развертывающего напряжения генераторов

8 и 9 и распределенного вдоль делительной шины напряжения смещения образуется граница нулевого потен— циала (нулевая линия), которая под воздействием высокочастотного напряжения совершает симметричные колебания, причем центр симметрии колебательного движения под влиянием низкочастотного развертывающего напряжения перемещается вдоль всего 15 сканистора.

3а период изменения высокочастотного напряжения на выходе усилителя 4 образуются два импульсных раэнополярных сигнала, амплитуда и длительности которых пропорциональны скорости развертки и освещенности опрашиваемого участка сканистора, При равенстве освещенностей амплитуды этих импульсов одинаковы. Благодаря присутствию низкочастотного развертывающего напряжения следующий импульс высокочастотного напряжения производит опрос нового участка сканистора, смещенного относительно первого участка опроса на установленную величину (эта величина определяется скоростью нарастания амплитуды низкочастотного напряжения). В этом случае амплитуда второго импульса на выходе дифференцирующего усилителя 4 также пропорциональна скорости развертки и освещенности второго опрашиваемого участка сканистора. Если освещенности участка сканистора, опрашивае- 49 мого вторым импульсом больше (или меньше освещенности участка сканистора, опрашиваемого первым импульсом, то на пропорциональную величину изменится и амплитуда на выходе усилителя 4.

Аналогично производится опрос остальных участков сканистора. С выхода усилителя 4 импульсные сигналы поступают на входы пиковых детекторов 10 и 11 положительной и отрицательной полярности. На выходе пиковых детекторов образуются сигналы, амплитуда которых равна амплитуде импульсов, снимаемых с усилителя 4.

Сигналы с выходов пиковых детекторов

10 и 11 поступают на соответствующие входы блока 5 вычитания, на выходе которого образуются положительные импульсы. В качестве измеритель-60 ного используется импульс положительной полярности, соответствующий переднему фронту высокочастотного импульса генератора 9, который вместе с отсчетным импульсом, снимаемым с усилителя 7, поступает на вход формирователя 6 выходного сигнала, на выходе которого образуется полезный сигнал, пропорциональный разности временных интервалов между измерительным и отсчетным импульсами.

Одной из особенностей функционирования устройства является то, что работа генераторов 8 и 9 синхронизируется управляющим сигналом усилителя 7. Вследствие этого длительность полезного сигнала, пропорцио..альная разности временных интервалов между измерительным и отсчетным импульсами, при одинаковых освещенностях опрашиваемых участков всегда. одинакова. Другой особенностью работы устройства является наличие контура обратной связи, осуществляемого посредством усилителу

14 и суммирующего элемента 13, с помощью которых осуществляется стабилизация режима работы всего устройства, а следовательно, и повышение точности преобразования. AMплитуда импульсов на выходе сканистора пропорциональна освещенности опрашиваемого участка сканистора (следовательно и яркости осветителя)и величине распределенного вдоль делительной .шины сканистора напряжения смещения. Любие изменения параметров осветителя и источника смещения приводят к изменению амплитуды сигнала на выходе сканистора, а значит и длительности выходного сигнала устройства. На- вход усилителя 14 поступают сигналы с выхода суммирующего элемента 12.

Так как нагрузкой усилителя 14 является осветитель 1, то к нему приложено напряжение, пропорциональное выходному сигналу суммирующего элемента 12 и определяющее яркость свечения осветителя 1. С второго выхода интегрирующего усилителя 14 снимается напряжение, пропорциональное значению тока, протекающего через осветитель 1. Это напряжение совместно с напряжением источника смещения сканистора 3 управляет работой суммируюшего элемента 13 таким образом, что уменьшение (повышение) тока осветителя, приводящее к уменьшению (повышению) освещенности опрашиваемых участков графического изображения, приводит к уменьшению (повышению) амплитуды выходного сигнала сканистора 3.

Работа рассматриваемых узлов при изменении напряжения источника смещения происходит аналогичным образом.

На объединенные входы ключа 17 и элемента 20 памяти поступает комбинированное напряжение (сигнал1095206 шум с выхода суммирующего элемента

13. На выходе ключа 17 влходной сигнал появится только во время дейстгия импульса генератора 9. Этому способствует включение в цепи управления ключа 17 и элемента памяти 20 соответственно высокочастотного выпрямителя 15, нуль-органа 16 и инвертора 19, регулирующих работу ключа 17 и элемента 20 памяти в зависимости от сигнала генератора 9. При наличии сигнала генератора 9 срабатывает детектор 15, и на его выходе появляется сигнал положительной полярности, запускающий нуль-орган 16. На выходе нуль-органа 35

16 формируется сигнал отрицательной полярности прямоугольной формы, длительность которого равна длительности высокочастотного импульса генератора 9. Такой сигнал подается 7п на управляющий вход ключа 17 и разрешает прохождение сигнала, присутствующего на другом входе узла 17.

Одновременно с этим выходной сигнал нуль-органа 16 поступает на вход инвертора 19, где инвертируется для того, чтобы запретить поступление информации на вход элемента 20 памяти в тот момент, когда должен работать ключ 17. С выхода элемента

20 памяти на вход сумматора 18 поступает сигнал предыдущего цикла (когда отсутствовал импульс генератора Э), т.е. чисто "Шум", но в противофазе.

Таким образом, на входы сумматора

18 поступают соответственно полезный сигнал на фоне "Шум", выделенный элементом 13, ключом 17 и чисто

"Шум", но в противофазе„ выделенный элементами 13,20. На выходе сумматора 18 выделяется полезный сигнал, чистый как от шума скаыистора 3, и случайных выбросов, появляющихся на его выходе °

Выходные сигналы сканистора 3 находятся на уровне, изменяющемся по закону низкочастотного напряжеГния генератора 8, что накладывает дополнительные трудности при выделении полезного сигнала с заданной точностью. Использование постоянного опорного уровня приводит или к потере части полезного сигнала или наоборот, к выделению вместе с полезным сигнала "Шум" или помехи, что естественно снижает достоверность измерения, В предлагаемом изобретении в качестве опорного уровня усилителя 4 используется напряжение генератора 8 низкочастотного развертывающего напряжения, что позволяет практически полностью выделять полезный сигнал и этим значительно повысить чувствительность, а значит и точность преобразования при высокой достоверности измерений.

Введение новых узлов и элементов, а также новых конструктивных связей позволяет существенно повысить точность устройства.

ВНИИПИ Заказ 3600/32

Тираж699 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4