Устройство для считывания графической информации

 

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в системах автоматизиропанного проектирования и обучения в качестве устройства ввода в ЭВМ координат рукописной графической информа1Ц1и в процессе ее написания . Целью предлагаемого изобретения является повышение точности считывания координат. Указанная цель достигается тем, что в устройстве используется не ниспадающая часть функции преобразования, а восходящая ее часть, обеспечивающая более высокую чувствительность преобразованного звена: координатная тина - приемная измерительная катушка съемника координат. Отличительным признаком предлагаемого изобретения является наличие фазоимпульсного селектора сигнала считывания, обеспечивающего переход работы измерительной схемы устройства на восходя1дий участок функнии преобразования. Дополнительным отличительным признаком является то, что координатные шины плантета уложены с шагом их -л1г + h , где г - радиус среднего витка измерительной катушки, h - высота расположения этого витка над плоскостью укладки координатных шин планшета. Опрос координатных шин осуществляется в направлении сверху вниз и справа налево к началу координат планшета. 2 3.п. ф-лы, 4 ил. Ф (/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„$0„„1372 4 (51) 4 0 06 К 11/06 йсгонцд,д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1ъ а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3969485/24-24 (22) 24,10.85 (46) 07.02,88. Вюл. К 5 (71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им. А.H.Ñåí÷åíêî (72) В.Г.Хациревнч, А.11.Мухарский и А.К.Якушев (53) 681.3?7.12(088.8) (56) Патент С01А Р 4009338, кл. 178-18, опублик. 1977 °

Авторское свидетельсTBo СССР

М 1048493, кл, 0 06 К ll/06, 198?. (54) УСТРОЙСТВО JUISI СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ И1!ФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в системах автоматизированного проектирования и обучения в качестве устройства ввода в 3НМ координат рукописной графической информации в процессе ее написания. Целью предлагаемого изобретения является повышение точности считывания координат„ Указанная цель достигается тем, что в устройстве используется не ниспадающая часть функции преобразования, а восходящая ее часть, обеспечивающая более высокую чувствительность преобразованного звена: координатная шина — приемная измерите"IbHRH i T K cúåìíèêà координат, Отличительным признаком предлагаемого изобретения является наличие фазоимпульсного селектора сигнала считывания, обеспечивающего переход работы измерительной схемы устройства на восходящий участок фупкиии преобразования. Дополнительным отличительным признаком является то, что координатные шины планшета уложены с пагогх ах = 1г + о*, гае радиус среднего витка измерительной катушки, h — высота расположения этого витка над плоскостью укладки координатных шин планшета. Опрос координатных шин осуществляется в направлении сверху вниз и справа налево к началу координат планшета, 2 з,п. ф-лы, 4 ил.

1372343

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, н частности к устройству для считывания графической информации, и может быть использовано для считывания графического изображения.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — схема фазоимпульсного селектора (ФИС); на фиг.3 — диаграммы напряжения, поясняющие принцип работы ФИС; на фиг.4— диаграммы напряжения, поясняющие прин цип формирования кода точного отсчета путем использования восходящего участ ка (участка возрастания) функции преобразования.

Устройство содержит планшет 1, вьгполненный в виде двух систем нзаимноортогопальных координатных шин 2 по каждой координатной оси, концы которых через резисторы 3 подключены к источнику 4 питания, а начала координатных шин оси Х подключены к соответствующим ключам 5, первый дешифратор 6, первый счетчик 7, элемент 8 задержки, триггер 9 управления, первый элемент НЕ 10 второй дешифратор

1l, второй счетчик 12, первый 13 и нгирой 14 элементы И, первый одноннбратор 15, генератор 16 импульсов, генератор 17 одиночных импульсов, кнопку 18, сьемннк 19 координат, усилитель 20, амплитудные дискриминаторы

21, регистр 22, первую группу 23 элементов И, третий элемент И 24, трепш счетчик 25, третий дешифратор 26, вторую группу 27 элементов И, группу

28 формирователей опорных сигналов, содержащих регистр 29, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 30, источник 31 питания, четвертый счетчик 32, амплитудHble компараторы 3, группу одновибраторов 34, четвертый 35 и пятый 36 элементы И, второй элемент

Hl . 37, шестой 38 и седьмой 39 элементы И, распределитель 40 импульсов, восьмой 41 и девятый 42 элементы И, второй одновибратор 43, фазоимпульсный селектор 44 (фиг.2), состоящий из усилителя-ограничителя 45, амплитудного дискриминатора 46, первого

47 и второго 48 однонибратора, элемента НЕ 49> первого 50 и второго 51 элементов И-НЕ, первого 52 и второго

53 триггеров, элемента И 54, третье-.

-15

55 го однонибратора 55, группы одновибраторов 56, группы элементов И 57.

Устройство работает следующим образом, При нажатии кнопки 18 генератор

l7 вырабатывает короткий но времени импульс, который запускает одновибратор 15, выходной импульс которого устанавливает все триггеры схемы в исходное состояние (установочные цепи на схеме не показаны).

После окончания регенеративного процесса н одновибраторе 15 ".лемент

И 14 открывается и импульсы поступают от генератора 16 через открытый элемент И 14, С момента открытия элемента И 14 начинается первый цикл работы устройства — грубое и промежуточное измерение координаты, которое осуществляется соответственно путем подсчета координатных шин, лежащих н интервале планшета от его начала координат до местоположения катушки съемника 19, и анализа амплитуды выходного сигнала катушки этого съемннка. В счетчик 7 но время начальной установки триггеров схемы в исходное состояние было занесено число, которое на единицу больше числа шин, соединенных с выходами ключей 5.

При вычитании из счетчика 7 числа импульсов, соответствующего числу опрошенных шин, импульсы с элемента

И 14 проходят на вычитающий вход счетчика 7 благодаря тому, что элемент И )3 открыт разрешающим(потенциалом первого выхода дешифратора Il, На третьем выходе дешифратора 11 присутствует запрещающий потенциал. Благодаря элементу НЕ 10 этот потенциал станонится разрешающим потенциалом для прохождения импульсон с выхода элемента И 14 через элемент И 24 на вход элемента 8 задержки, выполненного н виде ждущегo мультивибратора, позволяющего осуществить предварительное вычитание очередного импульса из счетчика 7, а затем с некоторой задержкой во времени осущестнить onрос координатной шины задержанным импульсом через дешифратор 6 на вход соответствующего ключа 5, Ьлагодаря тому, что в счетчик 7 при начальной установке было занесено число, большее на единицу числа координатных шин, а также вследствие

1372343 того, что первый вьмод дешифратора 6 через первый ключ 5п подключен к первой шине (первая шина считается крайней справа от начала координат план5 шета), первый импульс опроса с выхода дешифратора 6 пройдет на базовый вход ключа 5п, коммутирующего первую наиболее удаленную от начала координат координатную шину. Поэтому н про- 10 цессе поступления прямого импульса с выхода элемента И 13 в счетчик 7 и задержанного с выхода элемента 8 задержки на стробируемый вход дешифратора 6 опрос координатньм шин будет происходить импульсами тока опроса ключей 5, начиная с шины, коммутируемой ключом опроса 5п в сторону к началу координат планшета, т.е. справаналево, направление опроса коорди- 20 натных шин на ключах 5 показано стрелкой.

По мере приближения опрашиваемой шины из числа шин, находящихся справа от съемника 19, выходной сигнал усилителя 20 считывания будет возрастать, Соответственно будет возрастать выходной сигнал усилителяограничителя 45 селектора 44. Вход усилителя-ограничителя 45 соединен с выходом усилителя 20 считывания через первый вход А селектора 44. Усилитель-ограничитель 45 обеспечивает усиление отрицательного полупериода сигнала считывания и подавляет поло35 е жительный полупериод этого сигнала, При опросе Х;-й шины, находящейся справа от катушки съемника 19, отрицательный полупериод сигнала считывания достигает некоторой пороговой величины U» (фиг.За) и соответственно появляется отрицательный пороговый импульс с выхода усилителя-ограничителя 45 равный или больЭ 45 ший 11„ (фиг.36), От этого импульса срабатйвает амплитудный дискриминатор 46 (выполненный, например, на базе триггера Шмитта) и на его выходе появляется положительный импульс (фиг.З ь). По заднему фронту выходно50 го импульса амплитудного дискриминатора 46 срабатывает первый одновибратор 47 (фиг.З ). Соответственно от заднего фронта выходного импульса одновибратора 47 срабатывает второй одионибратор 48. В результате этого на выходе .одновибратора 48 появляется выходной импульс (фиг.З ). Одновибраторы 47 и 48 введены в состав селектора 44 для того, чтобы операция фазовой селекции сигнала считывания по его отрицательному полупериоду происходила с задержкой с, несколько большей по времени длительности

Г заднего фронта сигнала "Опрос", играющего роль опорного сигнала, поступающего на второй вход Б селектора 44. Это повышает надежность операции селекции, так как последняя происходит не по фронтам сигнала

"Опрос".

Сигнал "Опрос", поступающий с выхода элемента 8 задержки на вход дешифратора 6 и на вход h блока 44, выполняет две функции. Первая функция заключается н формировании токового сигнала опроса координатной шины.

Вторая (новая функция) заключается в обеспечении временной (фазоной) селекции сигнала считывания по его отрицательному полупериоду, Для временной селекции выходного сигнала одновибратора 48 и, следовательно, для временной селекции сигнала считывания по его отрицательному полупериоду используется как сигнал "Опрос" так и инверсный сигнал "Опрос". Сигнал "Опрос" поступает с выхода В селектора 44 непосредственно на первый вход первого элемента И-НЕ 50. Сигнал "Onрос" формируется из сигнала "Опрос" элементом НЕ 49 и с выхода этого элемента поступает на первый вход второго элемента И-HE 51. Поскольку и момент появления выходного импульса одновибратора 48 Hà первом входе элемента И-НЕ 51 присутствует высокий потенциал сигнала "Опрос" (фиг.Зж), то этот импульс проходит на выход элемента И-HF. 51 и инвертированном виде (фиг.З ц). А так как на первом входе элемента И-HF. 50 в момент появления выходного сигнала одновибратора 48 присутствует отрицательный потенциал сигнала "Опрос" (фиг.Зе), то на выходе этого элемента выходной импульсный сигнал отсутствует (фиг.Зз), Когда опрашиваемая шина находится в непосредственной близости справа от катушки съемника 19, выходной импульс одновибратора 48 проходит на выход элемента И-НЕ 51. Импульс с выхода элемента И-НЕ 51 поступает на единичный установочный вход триггера

1372343

40

"53 и устанавливает его н единичное состояние. С приходом первого импульса на установочный вход триггера 53 процесс опроса координатных шин, находящихся справа от катушки съемника

19, не прекращается. При этом с каждым опросом очередной координатной шины будет поступать соответствующий очередной импульс на единичный уста- 1О ноночный вход триггера 53. Импульсы, следующие за первым устаноночным импульсом, подтверждают состояние триггера 53. В общем случае количество установочных иипульсон может быть различным. Оно н частности зависит от чунстнительности усилителя 20 и усилителя-ограничителя 45. С переходом триггера 53 н единичное состояние селектор 44 становится подготон- 20 ленным к селекции сигнала считывания от пины, находящейся слева от катушки съемника 19. Как только опрашинаемая »»п»»»а окажется слева от катуг»KI. cъемника !9, сигнал считывания 25 о изменяет фазу на 180 (фиг,Зс»). Теперь отрицательный полупериод сигнала считывания возникает от переднего фронта »„ сигнала "Опрос", поступающего в качестне опорного на первый вход 30 элемента И-НЕ 50 (фиг. 38) . Благодаря сум»»ар»»ой нременной задержке обеспечиваемой однонибраторами 47 и

48, временная селекция отрицательного полупериода сигнала считывания происходит с задержкой ».а относительно переднего фронта сигнала "Опрос".

Когда опрашиваемая шина оказалась слева от катушки индукционного съемника 19, выходной импульс одновибратора 48 (фиг.З ) проходит уже не на выход элемента И-HE 51, а на выход элемента И-НЕ 50. Зто происходит благодаря тому, что н момент возникновения ныходного импульса одновибратора

48 на первом входе элемента И-НЕ 50 присутствует высокий потенциал сигнала "Опрос". На первом входе элемента И-НЕ 51 в момент возникновения выходного импульса одновибратора 48

50 присутствует отрицательный потенциал сигнала "Опрос" (фиг.З»»»»), поэтому импульсный сигнал на выходе элемента

И-НЕ 51 в этом случае отсутствует (Лиг.Зи",. Импульс с выхода элемента

И-НЕ 50 поступает на единичный установочный нход триггера 52 и устанавливает триггер 52 в единичное состояние. Наличие двух высоких потенциалов с единичных выходов триггеров 52 и 53 на соответствующих входах элемента И 54 обуславливает появление высокого потенциала на выходе элемента И 54 ° Переход выходного напряжения элемента И 54 с низкого уровня на высокий запускает одновибратор 55, а сам высокий выходной потенциал элемента И 54 открывает группу элементов И

57 по их первЪ»м входам. Появление высокого потенциала на выходе элемента И 54 свидетельствует о том, что опращиваемая шина Х, находится слева от катушки съемника 19 (фиг.4) в координатном диапазоне дХ (внутри шага укладки пин, выполненного ранным ьХ) восходящего участка GN функции преобразования е = 1(х), создаваемой импульсным током опроса Х; координатной пины.

В отличие от известного устройства, в котором координатные шины уложены в планшете с произвольным шагом

d, в предлагаемом устройстве шины уложены с определенным шагом, а именно с шагом d = дХ = (0,6-0,8) 6, где ср — расстояние от оси опрашинаемой пины до точки, в которой наблюдается максимальный сигнал е „ считывания макс (фиг.4), являющееся пространственной координатой горба" функции преобразования, С достаточно высокой точностью можно найти из выражения:

Н = r + О, где r — редиус среднего витка катушки съемника 19, а h — высота расположения этого витка над плоскостью укладки координатных шин планшета, Благодаря соблюдению услония bX = (0,6-0,8) В достигается то, что при переходе в опросу координатной шины, лежащей слева от катушки съемника 19, последняя всегда оказывается в пределах (ннутри) координатного диапазона дХ, равного, например, 0,8 8, т,е. н этом случае катушка будет находиться в координатном диапазоне д Х, который соответствует квазилинейному участку ON восходящей части ОА функции преобразования, создаваемой током координатной шины Х;, лежащей слева от катушки съемника 19 (фиг.4).

В зависимости от того, где в пределах шага bX между шинами Х; и Х;„ находится центр катупки съемника 19, в общем случае сработает несколько

1372343

Таким образом, после появления вы. сокого потенциала на выходе элемента

И 54 на триггерах регистра 22 формируется код промежуточного отсчета.

Число единиц, записанное на этом регистре в унитарном коде, соответст50.вует номеру поддиапазона (для рассматриваемого случая дна триггера регистра 22 будут находиться в единичном состоянии ). Формирование кода промежуточного отсчета осуществляется sa время, величина которого меньше времени регенеративного процесса одно55 амплитудных дискриминаторов 21, каждый из которых настроен на срабатывание от соответствующей междуподдиапазонной ЭДС (е< — еэ), если исходить 5 из частного случая, когда весь рабочий участок ON функции преобраэова" ния разбит на четыре поддиапазона, Амплитудные дискриминаторы 21 квантуют по уровню положительный полупери- 1р од сигнала считывания, поступающего с выхода усилителя 20 считывания, При этом число нозбудившихся амплитудных дискриминаторов 21 (от сигнала считывания, наведенного от тока опроса шины, находящейся слева от катушки) зависит от амплитуды положительного полупериода, Для случая, изображенного на фиг.4, сработают (нозбудятся) первый и второй дискри- 2р минаторы 21 (снерху вниз по фиг.1), что будет свидетельствовать о том, что проекция центра катушки съемника

19 находится внутри второго координатного поддиапаэона р (фиг,4). 25

Выходные импульсы ноэбудиншихся дискриминаторов запускают соответствующее число однонибраторов группы

56 одновибраторов. Выходные импульсы воэбудиншихся одновибраторов проходят через соответствующие открытые элементы группы элементов И 57 и поступают на единичные установочные входы соответствующих триггеров регистра 22 триггеров, Необходимо отметить, что импульсы с выходов дискриминаторов 21 и одновиораторов 56 поступают на входы элементов И 57 и в случае, когда опрашивались шины, находившиеся спр ва от катушки съем 40 ника 19. Однако эти импульсы не поступают на входы триггеров регистра

22, так как закрыты элементы И 57 выходным запрещающим (иизким) потенциалом элемента И 54. 45 вибратора 55, т. е. время задержки одновибраторон 56 меньше времени задержки однонибратора 55 (одновибратор

55 обеспечивает время, необходимое для формирования кода промежуточного отсчета). После окончания регенеративного процесса н одновибраторе 55 задним фронтом его выходного импульса запускается однонибратор 43 ° Электрическая связь выхода одновибратора

55 с входом однонибратора 43 проходит через первый выход селектора 44.

Отформированный короткий импульс с выхода одновибратора 43 проходит через элемент И 38 и поступает на счетный вход счетчика 12 операций, который с приходом этого импульса переключает дешифратор 11 с операции грубого и промежуточного отсчета координаты на второй цикл работы устройства — операцию преобразования унитарного кода регистра 22 н код 8-4-2-1 промежуточного отсчета. .После переключения дешифратора 11 последний своим первым выходом закрывает элемент И 13, а вторым выходом открывает элемент И 35. В результате этого поступление импульсов в счетчик 7 прекращается и на нем фиксируется число шин, однозначно определяющих координату местоположения катушки съемника 19 в шагах укладки шин. Теперь импульсы поступают через открытый элемент И 35 на счетный вход распределителя 40, Благодаря последовательному опросу распределителем 40 первых входов элементов И 23 содержимое регистра 22 с помощью элемента И 42 переписывается н счетчик 32 °

Следует отметить, что импульсы опроса в первую, лежащую слева от катушки съемника 19, шину Х, (фиг,4) в цикле преобразования кода продолжают поступать синхронно с импульсами, поступающими в распределитель 40.

Поэтому те амплитудные дискриминаторы из всей группы дискриминаторов

21, которые сработали от первого импульса считывания, наведенного первым импульсом опроса Х; шины, продолжают .срабатывать и при перезаписи (преобразовании) унитарного кода регистра 22 в.код 8-4-2-1 счетчика 32.

Однако многократное срабатывание определенной части (двух в рассматриваемом случае) группы дискриминаторов

l 372343

21 не оказывает влияния на результат преобразования, так как передача информации с возбудившихся дискриминаторов 21 идет в параллельном коде на раздельные установочные входы триггеров регистра 22 и подтверждает их единичное состояние, которое они получили от первого установочного импульса с возбудившихся амплитудных 10 дискриминаторов.

Установка триггеров регистра 22 от воэбудившихся дискриминаторов 21 происходит в единичное состояние, а не в нулевое. Данное отличие связано с тем, что чувствительность восходящей части функции преобразования имеет положительный знак, а чувствительность ниспадающей части функции преобразования — отрицательный знак. 20

Импульсы на вход распределителя 40 с выхода элемента И 35, а следовательно, и опрос элементов И 23 по их первым входам будет происходить до тех пор, пока импульс с выхода распределителя 40 не установит триггер 9 в единичное состояние. Высокий потенциал с единичного выхода триггера 9 открывает по первым входам элементы

И 27. Этот же потенциал благодаря ин- З0 версии элементом НЕ 37 запрещает прохождение импульсов через элемент И

35, В результате закрытия элемента

И 35 по его третьему входу поступление импульсов в распределитель 40 прекращается. На счетчике 32 фиксируется число (в коде 8-4-2-1 в рассматриваемом случае число два), определяющее номер поддиапазона, в котором находится проекция центра ка- 40 тушки съемника 19 относительно геометрической оси Х; координатной шины, находящейся слева от катушки.

Поскольку каждому воэбудившемуся амплитудному дискриминатору соответствует определенная междуподдиапазонная пороговая ЭДС из ряда возможных (трех е, — е — фиг.4), которой поставлено в соответствие начало соответствующего координатного поддиапазона (из ряда координатных поддиапазонов p, — р g, то количество saфиксированных на счетчике 32 импульсов определяет расстояние от оси Х, шины до проекции центра катушки на плоскость укладки шин, выраженное в шагах разбиения общего диапазона ЬХ на поддиапазоны. Для случая, изображенного на фиг.4, проекция центра катушки съемника 19 находится во втором координатном поддиапазоне р, что соответствует, как было отмечено, срабатыванию первого и второго дискриминаторов, каждый из которых (иэ двух) настроен соответственно на поддиапазонную ЭДС е, и е . Если величина координатного поддиапазона, например, равна 0,25 мм, то содержимое счетчика 32 будет в. этом случае соответствовать координате Х (фиг.ч) промежуточного отсчета, равной 0,5 мм.

После перехода триггера 9 в единичное состояние начинается третий цикл работы устройства — точный отсчет координаты, в процессе которого уточняется местоположение проекции центра катушки съемника 19 внутри известного (второго) координатного поддиапазона Р, т.е. находится координата Х1,, точного отсчета (фиг.4).

Уточнение происходит путем измерения величины приращения сигнала считывания над междуподдиапаэонной ЭДС (в рассматриваемом случае над е1).

Измерение амплитуды приращения Ape (фиг.4) внутри k-го (второго) поддиапаэона осуществляется соответствующим Е-м (вторым) ЦАП 30 (содержащим внутри себя счетчик), k-м (вторым) амплитудным компаратором 33, k-м (вторым) регистром 29 константы и

k-м (вторым)эталонным источником 31 питания. Выходы поддиапазонных амплитудных компараторов 33 через соответствующие элементы И 27 и общий элемент И 39 подключаются к счетчику 25 точного измерения. Это подключение происходит благодаря выполнению двух условий: триггер 9 находится в единичном состоянии: в результате дешифрации дешифратором 26 числа, находящегося в счетчике 32,выходной разрешающий потенциал дешифратора 26 поступает на вход соответствующего (второго) поддиапазонного элемента

И 27. Наличие двух разрешающих потенциалов на первом и третьем входах соответствующего (второго) элемента И

27 подготавливает его к прохождению импульсов от соответствующего это у элементу амплитудного поддиапазонного компаратора 33. Одновременно с этим разрешающий потенциал с выхода триггера 9 открывает элемент И 36. В результате этого импульсы с выхода

1372343

15

35 счетчика.

55 элемента И 36 поступают на счетные входы счетчиков ЦАП 30, Необходимо отметить, что но время перезаписи (преобразования унитарного кода регистра 22 в код 8-4-2-1 счетчика 32) содержимого регистра ?2 н счетчик 32 выходные импульсы дешифратора 26 последовательно запускают одновибраторы

34, выходные импульсы которых переносят содержимое регистров 29 н счетчики ЦАП 30, Поэтому к моменту перехода триггера 9 в единичное состояние соответствующего (второго)

ЦАП 30 находится цифровой эквивалент аналоговой междуподдиапазонной ЭДС, Для случая, изображенного на фиг.4, на счетчике второго ЦАП 30 будет находиться цифровой эквивалент междуподдиапазонной ЭДС вЂ” e .

Поскольку величины поддиапазонных эталонных напряжений источников 31 различны, то величины компенсирующего выходного напряжения ЦАП 30 также различны. Величина ступенек (кнантов) компенсирующего напряжения внутри каждого поддиапязона определена крутизной соответствующего поддиапазонного рабочего участка функции преобразования. На фиг,4 ступенчатой кривой изображено приведенное к входу усилителя 20 компенсирующее напряжение 13„> (11„„ - соответствует нюкней границе электрического поддиапаэона

6е, а !1„„ — верхней границе этого поддиапазона).

С приходом счетного импульса и счетчик соответствующего (нторого)

ЦАП 30 начинается процесс измерения

)-го приращения (be <) сигнала считывания внутри k-го (йторого) поддиапаэона р . В зависимости от того, где находится проекция центра катушки съемника 19 внутри k-го (нторого) поддиапазона, приращение может иметь различную амплитуду. Эта амплитуда может принимать значения от практически нулевого значения, соответствующего нижней границе k-ro (второ1 о) электрического поддиапазона, до максимального значения пе соответствующего верхней границе этого (второго) поддиапазона (фиг.4). Измеряемое приращение (в рассматриваемом случае be ) по существу предо1 ставляет собои разность между действительной амплитудой сигнала считывания k-ro (второго) поддиапазона и его нижним граничным значением, цифроной эквивалент которого (для второго поддиапазона 1 „„ ) заносится н счетчик соответствующего (второго)

IIAII 30 до поступления н этот счетчик первого счетного импульса.

Нескомпенсированные импульсы считывания проходят на выход соответствующего второго амплитудного компаратора 33 до тех пор, пока амплитуда компенсирующего напряжения, поступающего на второй вход компаратора 33 с выхода соответствующего ЦАП

30, не станег равной или несколько большей амплитуды приращения (ье1,) сигнала считывания, количество выходных импульсов этого компаратора зависит от амплитуды приращения, которая н свою очередь зависит от местоположения проекции центра катушки съемника 19 внутри К-го (второго) поддиа«азона (т.е, зависит от величины измеряемой координаты bXp точного отсчета) . Импульсы с k-го (второго, поддиапазонногo амплитудного компаратора 33 проходят через соответствующий (нторой) элемент И 27 и далее через элемент И 39 на счетный вход счетчика 25. Независимо от того, произошла или не произошла компенсация приращения сигнала считывания ступенча,o-линейным компенсирующим напряжением k-ãî (второго) ЦАП

30, импульсы н его счетчик продолжают поступать до момента переполнения

Импульс переполнения счетчика 1 -го (второго) ЦАП 30 поступает через элемент И 41 и элемент И 38 н счетчик 12.

В результате этого содержимое счетчика 12 11 третьим своим выходом с помощью элемента НЕ 1О закрывает элементы И 24 и И 36, что вызывает прекращение подачи импульсов как в Х, шину, так и н счетчик ЦАП 30. С момента появления запрещающего потенциала с выхода элемента НЕ 10 формирование кода точного отсчета и полного кода координаты заканчивается на счетчиках 7, 32 и 25 и соответственно находится код грубого, промежуточного и точного отсчета координаты. Измерение в (цифровой форме) координаты Y npu двухканальном исполнении устройстна может производиться аналогичной схемой. При этом необходимо лредусмот1372343

14 реть наличие схемы, с помощью которой осуществлялось бы переключение схемы формирования полного кода коор5 динаты Х «la формирование полного кода координаты У по сигналу с выхода элемента И 41, При двухканальном (днухкоординатном) исполнении устройств» возможно использование части элементов схемы формирования кода координаты Х для формирования кода координаты У.

Введение блока фазоимпульсной селекции сигнала считывания и выполнение планшета с шагом укладки коорди- 15 натных шин, зависящим от параметров индуктивной катушки съемника координат, позволяет существенно повысить точность устройства.

О р м у и а и з О б р е т е и и я

l„ Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с сис f pì;lìè Вэаимноортогональных координатных шин, подключенных соот«етстпенно к выходам ключей, нходг» 25 которых соединены с ныходамн первого I(lLIIII!1Ip3TOpI ВХОДЫ которОГО Подклю чены к разрядным выходам первого счетчика, счетный вход которого со«дннен с Выходом перного элемента И, 30 геI!åðë Tор однночгп Ix импульсов, выход которого подключен к входу эапуска пер|ого ollllofI«(paTopa, выход которого сос yiIIIIvI! r. тервым входом второго элемента И, Второй вход которого подключен к - г»ходу генератора импульсов, а выход соединен с первым входом перВего элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу второго дешнфратора, второй выход которого 40 соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к первому входу пятого элемента И и Выходу Второго элемента И, третий Выход Второго дешифратора со- 45 единел с Входом перного элемента НЕ, выход которого подключен к вторым входам третьего и пятого элементов И, третий Вход пятого элемента И соединен е Выходом триггера, установочный вход которого подключен к одному из

Вьжодон распределителя импульсон, упранлнпппгй вход которого подключен к

Выходу четнертого элемента И, третий

Вход которого подключен к выходу вто- 55 рого элемента НЕ, выход третьего элемента И соединен через эпемент задержки с управляющим входом первого lcIlIII!hpflTnpa, входы второго дешифратора подключены к разрядным выходам второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом шестого элемента И, первый вход которого подключен к вьжоду второго однонибратора, выход седьмого элемента И соединен со счетным входом третьего счетчика, съемник координат, выход которого подключен к входу усилителя, выход которого соединен с входами амплитудных дискриминаторов и с первыми входами компараторов, вторые входы которых подключены к первым выходам группы формирователей опорных сигналов, другие выходы распределителя импульсон соединены с первыми входами первой группы элементов И, вторые входы которой под пючены к выходам регистра, выход триггера соединен с третьим нходом пятого элемента И, выход которого подключен к первым управляющим входам группы формирователей опорных сигналов, и с первыми входами второй группы элементов И, вторые и третьи входы которой соединены соответственно с выходами группы компараторов и

С ВЫХОДаМИ тРЕтЬЕГО ДЕШИфРатОРа, ВХОды которого подключены к выходам четвертого счетчика, вторые выходы группы формирователей опорных сигналов соединены с входами восьмого элемента И, выход которого подключен к второму входу шестого элемента И, счетный вход четвертого счетчика соединен с вь1ходом девятого элемента И, входы которого подключены к выходам первой группы элементов И, выходы группы одновибраторов соединены с вторыми управляющими входами группы формирователей опорных сигналов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности устройства, оно содержит фазоимпульсный селектор, первый управляющий вход которого подключен к выходу усилителя, информационные входы — к выходам амплитудных дискриминаторов, а выходы — соответственно к входу второго одновибратора и к информационным входам регистра.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что фазоимпульсный селектор содержит группу одновибраторов, входы которых являются информационными входами селектора, группу элементов И, последовательно соединенные усилителн-ограничитель, амплитудный дискриминатор, первый

1372343

16 одновибратор, и второй одновибратор, а также элемент HF. первый и второй элементы И-НЕ, первый и второй триггеры, элемент И и третий одновибратор, выход которого и выходы группы элементов И являются выходами селектора, первым и вторым управляющими входами которого являются соответственно вход усилителя-ограничителя и вход элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого, подключенный к второму входу первого элемента И-НЕ. соединен с выходом 15 второго одновибратора, вход элемента

НЕ подключен к первому входу элемента И-НЕ, выход которого соединен с установочным входом первого триггера, выход второго элемента ".-HF, подключен к установочному входу второго триггера, выходы триггеров соединены с входами элемента И, выход которого подключен к входу третьего одновибратора и к первым входам группы элементов И, вторые входы которых соединены с выходами группы одновибраторов.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что координатные шины планшета уложены с шагом

d = (0,5-0,8) 1г i h где г — радиус среднего витка катушки съемника координат;

h — - высота расположения среднего витка над плоскостью укладки координатных шин.

1372343 фиг 2 пу

8 )

Б) и) 1372343

Составитель Т.Ничипорович

Техред М.Дидык Корректор О.Кундрик

Редактор В.Данко

Заказ 485/42 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4