Автокорректор для акустических устройств считывания графической информации

 

(il) 634314

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01,06.76 (21) 2367304/18-24 с присоединением заявки № (23} Приоритет (43) Опубликовано 25.-11.78.Áþëëåòeíb % 43 (45) Дата опубликования описания 26.31.78. (51) М. Кл, 6 06 К 11/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений и открытий (53) УДК 681.327., 1 2 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Я. Зенин, В. А. Маслюков и В. П. Сыч

Институт технической кибернетики AH Белорусской ССР (71) Заявитель (54) ABTOKOPPEKTOP ДЛЯ АКУСТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАШ4И

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, является одним из основных блоков устройств ввода графической информации акустического типа и используется для компенсации погрешности измерения координат, обусловленной изменением параметров звукопроводящей среды.

Известные устройства для считывания графической информации (I », (2» имеют в своем .составе специальный блок коррекции, назначение которого состоит в непрерывном отслеживании колебаний параметров воздушной среды, вычислении отклонений от нормальных условий и формировании соответствующих управляющих воздействий на генератор тактовой частоты.

Наиболее близким по техщгческой сущности к предлагаемому техническому решению является известный автокорректор (3» для акустических устройств считывания графической информации, содержащий электроакустически и преобразователь, акустически связанный с микрофоном, подключенным через последовательно соединенные усилитель, фильтр верхних частот и селектор импульсов по длительности ко входу амплитудного jlHcкриминатора, триггер, один из установочных входов которого подключен к эле. роакустическому преобразователю и выходу генератора цикла коррекции, а выход через логический элемент И вЂ” ко входу измерительного счетчика, выходы старших разрядов которого соединены со входами управления реверсивного счетчика, выход которого подключен через последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и генератор тактовых импульсов к одному из входов логического элемента И, элемент запрета, выход которого соединен через элемент задержки са счетным входом реверсивного счетчика, а входы которого подключены соответственно к выходу триггера и одному из входов управления реверсивного счетчика.

Известные автокорректоры не защищены от помех, параметры которых близки к параметрам сигнала, излучаемого электроакустнческим преобразователем.

Целью предлагаемого изобретения является повышение помеязза щищен ности а втокорректора.

Указанная цель достигается тем, что автокорректор содержит последовательно соединенные первый и второй одновибраторы и дополнительный логический элемент И, один из входов которого подключен к выхо6343!4 ду амll, итудпого дискриминатора. а выход — — к другому )стаповочному Вхо д триггера, причем вход первого одновибратора .-оединен с выходом генератора цикла коррекции.

Сущность предложения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена функциональная схема автокорректора, а на фиг,2-временные диаграммы, поясняющие его расоту.

Лвтокорректор (фиг. 1) содержит электроакустический преобразователь 1, микрофон 2, усилитель 3, фильтр 4 верхних частот, селектор 5 импульсов по длительности, (адаптивный) амплитудный дискриминатор

6, триггер 7, генератор 8 цикла коррекции, логический элемент И 9, измерительный счетчик 10, логический элемент 11 запрета, элемент 12 задержки, реверсивный счетчик 13, цифроаналоговый преобразователь 14, генератор 15 тактовых импульсов, одновибраторы 16, 17 и логический элемент И 18.

Злектроакустический преобразователь 1 размещается на рабочем поле устройства считывания графической информации или в непосредственной близости от него. Микрофон 2 установлен на фиксированном расстоянии от преобразователя 1, акустически связан с ним и подключен к каналу преобразования, состоящему из последовательно соединенных усилителя 3, фильтра 4 верхних частот, селектора 5 импульсов vо длительности, амплитудного дискриминатора 6, логического элемента И 18, связанного вторым входом через одновибраторы 16, 17 с выходом генератора 8 цикла коррекции, триггера 7, соединенного вторым установочным входом с электроакустическим преобразователем 1 и генератором 8, логического элемента И 9, измерительного счетчика 10. Единичный выход триггера старшего разряда измерительного счетчика 10 соединен с управляющим входом «вычптание» реверсивного счетчика 13 непосредственно, а счетным входом — — через логический элемент 11 запрета и элемсHт 12 задержки, нулевой выход триггера старшего разряда измерительного счетчика 10 соединен с управляющим входом

«сложение» реверсивного счетчика 13, а единичный выход триггера 7 канала преобразования подключен ко второму входу логического элемента 11 запрета. Реверсивный счетчик 13 через цифроаналоговый преобразователь 14 связан с управляющим входом генератора 15, выходом соединенного со вторым входом логического элемента И 9.

На фиг. 2 показаны диаграммы напряжений U, (t) на выходе генератора 8 цикла коррекции, U«(t) на выходе амплитудного дискриминатора (на выходе приемно-уcHJlllтельного тракта), Ug (t) на выходе одновибратора !6, (., 4() на выходе одновибратора 17, Гз (t) на выходе логического элемента И 18 и U; (t) на выходе триггера 7 (на одном из входов логического элемента И 9, на другой вход которого поступают тактовые импульсы генератора 15) .

Автокорректор работает следующим образом.

В момент включения аппаратуры начинает функционировать в автоколебательном режиме генератор 8 цикла коррекции, который периодически возбуждает электроакустический преобразователь 1. Период повторе(О ния цикла коррекции выбирается превышающим время прохождения звуковой волной расстояния от электроакустическогp преобразователя 1 <о микрофона 2. В. начале каждого цикла импульс Ul (t) с выхода генератора 8 поступает на электроакустический преобразователь 1, триггер 7 и одновибратор 16. При этом преобразователь 1 излучает короткий звуковой импульс, триггер 7 устанавливается в единичное состояние и открывает логический элемент И 9, разgp решающий поступление TBKToBhlx импульсов с генератора 15 на измерительный счетчик 10, а одновибратор 16 формирует импульс U« (t) который через время близкое к времени прохождения звуковой волной расстояния от электроакустического преобразователя 1 до м икрофона 2 запускает одновибратор 17.

В момент, когда акустический импульс преобразователя 1 достигает микрофона 2 (это происходит раньше, чем начинается следующий цикл). на его выходе формируется сигнал, поступающий через усил -ель 3, фильтр 4 верхних частот, селектор 5 п.»пульсов по длительности, амплитудный дискриминатор 6 и логический элемент И 18, открытый к этому времени импульсом (» (() одновибратора 17, на вход триггера 7. Триг35 гер 7 возвращается в исходное положение, поступление тактовых импульсов в счетчик 1О через логический элемент И 9 прекращается. При этом сбои автокорректора, а следовательно, и ошибки считывания графи40 ческой информации, могут вызвать лишь помехи, совпадающие по времени с моментом появления импульса U»(t). Поскольку импульс U» (t) является достаточно кратковременным (его длительность и временное положение определяются возможными изменениями параметров звукопроводящей среды и величиной измеряемого расстояния; так при изменении температуры воздушной среды от — 50 до +50 С длительность импульса (., (t) составляет 6"/g от длительности измеряемого временного интервала, а при изменении температуры на +.5 С сосгавляет

=0,6"/;) вероятность появления сбоев очень и ала.

Так как в автокорректоре расстояние между электроакустическим преобразователем 1 и микрофоном 2 выбрано равным 2 минимальных единиц измерения, где и разрядность счетчика 10, и параметры среды могут отличаться от нормальных, число имl )3431!

15

Формула и.,оиретенич

СССР пульсов, поступивших в счетчик !О, может быть несколько больше числа 2 ; vc;I»II!e его, либо равно ему; соответственно переход триггера старшего разряда измерительного счетчика 10 в единичное состояние произойдет раньше, чем появится сигнальный импульс иа выходе микрофона 2 (переполнение )етчика), либо вообще не произойдет (счетчик с заполнен) или произойдет одновременно с появлением сигнального импульса (счетчик

-) полнен) . 1 риггер старшего разряда измерительно, о счетчика 10 выполняет функцию триггера управления реверсивным счетчиком 13, поэтому в первом и третьем случае к концу цикла коррекции реверсивный счетчик 13 будет установлен в режим «вычитание», а во втором случае — в режим «сложение».

При этом в первом случае сигнальный импульс вычтет единицу из содержимого реверсивного счетчика 13, а во втором случае добавит ее. Так как в третьем случае число импульсов, поступивших в счетчик 10, равно

П

2, момент перехода триггера старшего разряда в единичное состояние совпадает с моментом прихода сигнального импульса с микрофона 2 и содержимое реверсивного счетчика 13 не изменяется (импульс «переполнения», возникающий в момент перехода триггера старшего разряда в единичное состояние, запрещает прохождение сигнального импульса на вход реверсивного счетчика) .

Таким образом, если за время прохождения звуком расстояния от электроакустического преобразователя до микрофона 2 число поступивших в счетчик 10 импульсов и окажется больше 2, код реверсивного счетчика 13 уменьшится на одну единицу; если

f1 это число меньше 2, код реверсивного счетчика на одну единицу увеличится. Изменение кода числа реверсивного счетчика 13 приводит к изменению напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 14, подключенного к управляющему входу генератора 15, частота которого при этом изменяется.

Этот процесс повторяется каждый цикл коррекции до тех пор, пока частота генератора 15 тактовых импульсов не установится такой, при которой измеренное расстояние будет равно 2". Тогда импульс, формируемый в момент перехода триггера старшего разряда измерительного счетчика 10 в единичное состояние, появляется одновременно с сигнальным импульсом на выходе микрофона 2 и запрещает его прохождение через логический элемент 11 запрета и элемент 12 задержки в реверсивный счетчик 13, в котором остается прежний код.

Каждый цикл проверка соответствия изП мсреиного расстояния числу 2 повторяется и при изменениях параметров воздушной

55 среды соответствеиги) изменяется гас тита генератора 15 тактовых импульсов.

Выход генератора 15 тактовых и III ëüñîâ является выходом автокорректора. OH подключается к одному из входов логических элементов И измерительных каналов преобразования устройства для считывания графической информации и обеспечивает независимость точности измерения координат от изменения параметров звукопроводяшей среды.

Применение предлагаемого автокорректора в известных устройствах для считывания графической информации, например, (1) и (2) позволит повысить помехозащи-. щенность этих устройств.

Лвтокорректор для акустических устройств считывания графической информации, содержащий электроакустический преобразователь. акустически связанный с микрофоном, подключенным через послсдова1ельно соединенные усилитель, фильтр верхних частот и селектор импу1bcoB llo длительности ко входу амплитудного дискриминатора, триггер, один из установочных входов которого подключен к электроакустическому прсобразоватсло и выходу генератора цикла коррекции, а выход через логический элемент И вЂ” ко входх измерительного счетчика, выходы старших разрядов которого соединены со входами управления реверсивного счетчи ка. выход которого lодключен через последовательно соединенные цифроаналоговый преобразо :атель и генератор тактовых импульсов к одному из входов 10гического элемента И, элемент запрети, выход которого соединен через элемент задержки со счетным входом реверсивного сч Tчика. а входы которого подключены соответсти uIIo к выходу Tplil.гера и одному из входов управления реверсивного счетчика, отличаюи(ийся тем, что, с целью иовы)пения помехозащищсниости автокорректора. он содержит пос.)едовательно соединенные первый II BTOр:)Й одновибраторы и дополнительный логilцский элемент И, один из входов кот()(1()f подклочен к выходу амплитудного дискриминатора, а выход — к другому установочному входу триггера, причем вход первого одновибратора соединен с Bblxo. )ом генератора цикла коррекции.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР . и 517908, кл. G06 К 11,, 00,,1974.

2. Авторское свидетельство

М 5 5976, кл. G 06 К !1/00, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

Ле 543959, кл. G 06 К 1li00, 09.06.73.

634314

Составитель В. Киселев

Редактор Д. Мепуришвили Текред О. Луговая Корректор Н. Туница

Заказ 6765/49 Тираж 784 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьпий

I 13035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4!5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г!роектная, 4