Устройство для считывания графической информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЬШАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее многоканальный фотоэлектрический преобразователь в виде линейки фотоэлементов , ориентированный параллельно оси ординат, последовательно соединенные усилитель, фильтр низких частот, триггер Шмидта и инвертор, а также блок приема информации, выход которого является выходом устройства, вход усилителя подключен к общей шине линейки фотоэлементов многоканального фотоэлектрического преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства , оно содержит преобразователь положение-код, два R6 -триггера, D-триггер, три элемента И, элемент ИЛИ, генератор тактовых импульсов и коммутатор, первый выход которого соединен со счетным входом преобразователя положение-код, последний выход - сR-входом обоих триггеров, а выходы, кроме первого и последнего , подключены к входам фотоэлементов , выход первого RS -триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора такi товых импульсов, а выход - к тактовому входу коммутатора и первым (Л входам второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И соединен с выходом второго Я5-триг гера, третий вход - с выходом инвертора , а выход подключен к первому входу элемента РШИ, второй вход которого соединен с выходом С -триггера , а выход - с одним из входов 00 блока приема информации, другие сд входы которого подключены к выходам со преобразователя положение-код, приОд чем выход третьего элемента И соединен со счетным входом D -триггера и с S -входом второго RS -триггера, а S-вход первого триггера является входом сигнала Пуск устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3723577/24-24 (22) 13.04.84 (46) 15.10.85. Бюп. № 38 (72) Э.И.Акулов и Б.А.Сиротюк (71) Производственное объединение

"Виброприбор" (53) 681.327.12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 598098, кл. G 06 К 11/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 684567, кл. G 06 К 7/14, 1979.

Патент CIIIA ¹ 4177449, кл. G 06 К 9/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 386414, кл. G 06 К 11/00, 1973. (54)(57) УСТРОЙСТВО ЛЛ1(СЧИТЫВАНИЯ

ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее многоканальный фотоэлектрический преобразователь в виде линейки фотоэлементов, ориентированный параллельно оси ординат, последовательно соединенные усилитель, фильтр низких частот, триггер Шмидта и инвертор, а также блок приема информации, выход которого является выходом устройства, вход усилителя подключен к общей шине линейки фотоэлемен.тов многоканального фотоэлектрического преобразователя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, оно содержит преобразователь положение-код, два 1(5 -триггера, 1)-триггер, три элемента И, элемент

И5И, генератор тактовых импульсов и коммутатор, первый выход которого соединен со счетным входом преобразователя положение-код, последний выход — с R -входом обоих триггеров, а выходы, кроме первого и последнего, подключены к входам фотоэлементов, выход первого 05 -триггера

-соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а в1,1ход — к тактовому входу коммутатора и первым входам второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента

И соединен с выходом второго R5-триг гера, третий вход — с выходом инвертора, а выход подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом D -триггера, а выход — с одним из входов блока приема информации, другие входы которого подключены к выходам преобразователя положение-код, причем выход третьего элемента И соединен со счетным входом З -триггера и с -входом второго R5 -триггера, а 5 -вход первого триггера является входом сигнала "Пуск" устройства.

1185360

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания графической информации в виде однозначных графических функций.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 — взаимное положение линейки фотоэлементов и считываемой графической функции; на фиг. 3 — пример пространственного кодирования ординаты графика; на фиг. 4 — временная диаграмма сигналов.

Устройство (фиг. 1) содержит линейно-протяженный источник 1 света, многоканальный фотоэлектрический преобразователь 2, оптически связан- 20 ный с источником 1 через носитель 3 информации. Преобразователь 2 выполнен в виде линейки фотоэлементов 4, ориентированный вдоль оси ординат графических функций. 25

Устройство содержит также усилитель 5, фильтр 6 низких частот, триггер 7 1цмидта и инвертор 8, соединенные последовательно и подключенные входом усилителя к общей шине фото- З0 элементов 4 линейки, преобразователь положение-код 9, кинематически жестко соединенный с многоканальным преобразователем 2, блок 10 приема инФормации, первый Rá -триггер 11, второй R5 -триггер 12, N -ра.зрядный коммутатор 13, О -триггер 14, первый элемент И 15, второй элемент

И 16, третий элемент И 17, элемент

ИЛИ 18 и генератор 19 тактовых им- 40 пульсов.

Элементы 4 преобразователя 2 могут быть выполнены в виде фотодиодов, например, на основе карбида 45 кремния. Карбид кремния обладает высокой износостойкостью, поэтому фотолинейка может находиться в непосредственном контакте с носителем записи и скользить по нему. 50

Число элементов в фотолинейке преобразователя и плотность.их размещения выбирается из условия получения необходимой точности, разрешающей способности и надежного перек- 55 рытия (в 1,5-2,0) фотолинейкой сечения линии графика 5 при наибольшем угле наклона оь 85 (фиг. 2). о

Длина фотолинейки рассчитывается по приближенной формуле L =(1,5-2,0) 5<(<

Преобразователь 2 в рассматриваемом устройстве является элементом точного отсчета, который кинематически жестко связан с узлом грубого отсчета — преобразователя 9 положение-код. формирование кода ординаты поясняется пространственной диаграммой на фиг. 3.

Блок 10 приема информации представляет собой счетчик на D †триггерах, 5 -входы старших разрядов которого подключены к выходам преобразователя положение-код, имеющего круговую циклическую кодовую шкалу в коде Грея (шкала Е на фиг. 3). Первые D -триггеры блока 10 предназначены для подсчета числа скоммутированных фотоэлементов многоканального преобразователя

2 (шкала II на фиг. 3).

Устройство работает следующим образом.

Оператор посредством органа управления изменяет положение кодирующего элемента преобразователя 9 положение-код таким образом, чтобы линия графической функции на движущемся носителе записи не выходила за пределы поля обзора многоканального преобразователя 2, который вплотную прилегает к поверхности носителя 3. Свет от источника 1, пройдя сквозь носитель 3 записи, освещает фотоэлементы 4, причем элементы, находящиеся против линии графической функции, будут освещены в меньшей степени, в результате чего наводимая на них ЭДС будет отличаться по сравнению с другими фотоэлементами.

По сигналу "Пуск" триггер 11 устанавливается в положение, соответствующее прохождению через элемент И 15 импульсов от генератора 19. Импульсы с выхода элемента

И 15 поступают на один из входов элементов И 16 и 17 и на управляющий вход коммутатора 13. По первому импульсу на выходе коммутатора формируется импульс считывания параллельного кода с преобразователя 9 положение-код„ в результате чего в блок 10 приема информации занесется

1185360

15

25

35

45 кодовая комбинация, соответствующая грубому отсчету величины ординаты.

В исходном состоянии первый крайний элемент фотолинейки находится в скоммутированном положении, например, на общую шину источника питания. Поэтому по второму импульсу, пришедшему на вход коммутатора 13, первый фотоэлемент отключается от общей шины и к ней подключается второй элемент фотолинейки.

Так поочередно на общую шину подключаются все фотоэлементы многоканального преобразователя 2, Сигнал с фотоэлементов 4 усиливается усилителем 5, работающим в линейном режиме, и далее фильтруется фильтром 6 низких частот, частота среза которого выбрана таким образом, что коммутационная помеха, обусловленная переключением фотоэлемента, на выход фильтра 6 не проникает (фиг. 4). Отфильтрованный сигнал поступает на вход триггера 7 Шмидта.

В исходном состоянии при опросе хорошо освещенных фотоэлементов на выходе триггера 7 Шмидта низкий уровень сигнала, а на выходе инвертора 8 — высокий уровень. Поэтому импульсы, поступающие на вход коммутатора 13 при опросе хорошо освещенных элементов, одновременно будут проходить через элемент И 16, на двух других входах которого разрешающий сигнал высокого уровня, и далее через элемент ИЛИ 18 на счетный вход блока 10 приема информации.

Если часть многоканального преобразователя 2 затемнена линией, как показано на фиг. 2, то на выходе фильтра 6 уровень сигнала будет умен шаться после опроса по крайней мере двух затемненных фотоэлементов 4.

По достижении порога срабатывания триггера Шмидта (пунктирная линия на фиг. 4, графа 2) на его выходе и на выходе инвертора 8 уровни сигнала изменяются на противоположные.

В результате этого элемент И 16 закроется, а элемент И 17 откроется, Первый импульс на выходе элемента

И 17 опрокинет триггер 12 и тем самым заблокирует работу элемента

И 16 до прихода следующего импульса

"Пуск". Импульсы с выхода элемента

И 17 поступают на счетный вход триггера 14, их частота делится тем самым на два, и далее через элемент

ИЛИ 18 приходят на счетный вход блока 10 приема информации.

После опроса последнего затемненного фотоэлемента многоканального преобразователя 2 уровни сигнала на выходе триггера 7 Шмидта и инвертора

8 изменятся на противоположные, в результате чего элемент И 17 закроется и занесение импульсов в блок 10 приема информации прекратится, так как элемент И 16 также закрыт низким потенциалом с выхода триггера 12.

Таким образом, в блоке 10 приема информации будет зафиксировано закодированное значение ординаты, отсчитанное до середины линии графической функции.

Коммутатор 13 продолжает опрашивать оставшиеся хорошо освещенные фотоэлементы 4 многоканального преобразователя 2 и после завершения цикла опроса на П=выходе коммутатора 13 формируется импульс, устанавливающий триггеры 11, 12 и 14 в исходное состояние. Одновременно этот импульс является сигналом управления, по которому внешнее устройство, например 3ВМ, принимает из блока 10 по входу 1 закодированное значение ординаты.

С приходом следующего сигнала Пуск" указанный цикл формирования значения ординаты и вывода его во внешнее устройство повторяется. Сигналы "Пуск" могут формироваться либо дискретизатором лентопротяжного механизма рассматриваемого устройства, выполненного, например, в виде стробдиска с фотодатчиками, либо внешним устройством в соответствии с программой обработки графической функции.

1185360

1185360

Составитель Т. Ничипорович

Редактор M. Дылын Техред А.Ач Корректор В. Гирняк

Заказ 6367/46

Подписное

Тираж 709

1 г

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5

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