Устройство для отображения информации на экране электронно- лучевой трубки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

tu>748461

Ф (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (Я)М. Кл.

G 06 К 15/20 (22) Заявлено. 13Л 378 (21) 2589780/18-24 с присоединением заявки йо(23) Приоритет—

Опубликовано 15,0780. Бюллетень Й9 26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н откр ыти и (53) УДК 681 327.11 (088. 8) Дата опубликования описания 1507.80 (72) Авторы изобретения

ЮТ,Шапков и К.К.Шатилов

Ордена Трудового Красного Знамени институт физиологии им, И.П.Павлова AH СССР (7 () Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

HA ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

Изобретение относится к средствам. представлении информации в области автоматики и вычислительной техники.

Устройство может быть использовано для представления информации оператору о перемещении в пространстве, включая направление и скорость движения (от себя - к себе), а также величины и направление отклонения от 1О требуемого курса движения в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Известно устройство для индикации состояния системы при изучении многопараметрических процессов (1), содержащее датчики пераметров системы, зрительный индикатор, блоки изменения положения элемента информации зрительного индикатора. Такое устройство передает информацию о перемещении рычага оператором от себя к себе в виде изменения размеров светового пятна, а также информацию о перемещении рычага по координатным осям. Однако такое устройство не соз-2g дает непрерывной информации о скорос-. ти перемещения самого оператора в пространстве.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для ото,браження информации (2), которое содержит генератор синусоидальных напряжений, соединенный с фазосдвигающей схемой, к "выходам которых подключены преобразователи синусоидатрапеция, преобразователи амплитуды соединенные последовательно, два координатных усилителя, два входа управления и два выхода, Такое устрой» ство формирует на экране электронноз чевой трубки прямоугольник, величины сторон которого зависят от управляющих сигналов, поданных с цифровой вычислительной машин. Однако, устройство не дает информации о перемещении оператора в пространстве (от себя, к себе), а также отклонения от требуемого курса движения.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет отображения информации о перемещении оператора в пространстве, включая направление и скорость движения (от себя, к себе), величины и направления отклонения.от требуемого курса движения по координатным осям.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для отображения информации на экране электроннолуче748461 4 .на выходе блока управления для управления генератором пилообразного напрягенератора пилообразногонапряжения,ж—

I вой трубки, содержащее усилители по координатам Х и У, блоки регулирования смещения по координатам Х и У и и последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, блок управления, формирователь импульсов, подключенный к генератору синусоидального напряжения и к преобразователю синусоидального напряжения по координате Х, соединенному с преобразователем амплитуды по координате Х, фазовращающий элемент, преобразователь синусоидального напряжения по координате У и преобразователь амплитуды по координате У, введены сумматоры по координатам Х, У, подключенные к соответствующим преобразо- 5 вателям амплитуды по координатам М и усилителям по координатам, X и У и блокам регулирования смещения по координатам Х и У, блок регулируемой задержки, подключенный к форми- 20 рователю импульсов, формирователь ступенчатого напряжения, подключенный к преобразователям амплитуды по координатам X и У и последовательно соединенный генератор линейно-пада- 25 ющего напряжения, подключенный к блоку управления, преобразователь линейно-ступенчатого напряжения, подключенный к формирователю ступенчатого напряжения, блоку регулируемой задержки и блокам регулирования смещения по координатам Х и У, и инвертор, подключенный к блокам регулирования смещения по координатам Х и У .

Блок-схема устройства приведена на фиг. 1i на фиг. 2 представлена временная диаграмма его работы, Устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки содержит генератор синусоидального напряжения 1, фазосдвигающий эле-40 мент 2, преобразователи синусоидального напряжения по координатам )(и У

3 и 4, преобразователи амплитуды по координатам Х и У 5 и 6, усилители по координатам X и У 7 и 8, входнйе шины 9 и 10,. выходные шины 11 и 12, сумматоры по координатам М и У 13 и

14, блоки регулирования смещения по координатам X и 7 15 и 16, формирователь импульсов 17, блок управления 18, О генератор пилообразного напряжения 19, формирователь ступенчатого напряже" ния 20, блок регулируемой задержки 21, генератор линейно-падающего напряже" ния 22, преобразователь линейно-сту« пенч того напряжения 23, инвертор 24, шину управления 25 и шину данных 26.

На фиг. 2 приведен пример временной диаграммы работы устройства, где: а — напряжение на выходе генеpampa синусоидального напряжения, Я б — напряжение на выходе преобразователя синусоидального напряжения, s — импульсы на выходе формирователя ,импульсов,г = импульсы на выходе блока регулируемой задержки,д — напряжение жения,е — форма напряжения на выходе форма напряжения на выходе формирователя ступенчатого напряжения, з сигнал на выходе блока управления для управления генератором линейно- падающего напряжения, и — форма напряжения на выходе генератора линейнопадающего напряжения, к — Форма напряжения на выходе преобразователя линейноступенчатого напряжения.

Ус ройство работает следующим обра зом.

Синусоидальное напряжение с выхода генератора 1 поступает на преобразователь 3, формирователь импульсов 17 и фазосдвнгающий элемент 2, ;де осуществляется сдвиг фазы на 90, после чего оно подается на второй преобразователь 4, Напряжение с выходов преобразователя синусоидального напряжения Э и 4 подается через преобразователи амплитуды 5 и 6, сумматоры

13 и 14, на соответствующие усилители о координатам М и У 7 и 8, на электроннолучевую трубку. Импульсы, синхронные с частотой генератора синусоидального напряжения, подаются с выхода Формирователя импульсов 17 на блок управления 18, блок регулируемой задержки 21, который может осуществлять задержку импульсов в ди- . апазоне от нуля до величины, равной длительности периода генератора 1, в зависимости от величины сигнала, поданного по шине 25, Скорость изменения этого управляющего сигнала соответствует скорости движения объекта, а напрвление изменения (увеличение или уменьшение) соответствует направлению перемещения (от себя к себе) .

Импульсы с блока регулируемой задержки 21 подаются на Формирователь ступенчатого напряжения 20 и преобразователь линейно-ступенчатого йапряжения 23, Блок управления 18 формирует два управляющих напряжения, синхронных с частотой генератора 1 (фиг. 2д), которые подаются на генератор пилообразного,напряжения 19 и на генератор линейно падающего напряжения 22 для управления кх работой, Длительность включения генератора пилообразного найряжения 19 и генератора линейно падающего напряжения 22 для управления их работой. Длительность включения генератора пилообразного наПряжеиия 19 и генератора линейно падающего напряжения 22 одинакова и равна нескольким периодам генератора

1. Напряжение с выхода генератора пилообразного напряжения 19 подается на формирователь ступенчатого напряжения 20, который в момент прихода на его второй вход задержанного импульса с блока регулируемой задержки 21, формирует ступеньку с амплиту748461 дой, соответствующей изменению вели.чины пилообразного напряжения на его входе за один период следования импульсов. Абсолютная величина напряжения на каждой ступеньке может плавно изменяться в некоторых пределах в зависимости от величины задержки импульсов, а скорость изменения амплитуды будет соответствовать скорости изменения величины задержки. Это ступеньчатое напряжение подается на входы управления преобразователей амплитуды 5 и 6, и величины трапециедальных напряжений на их выходах будут меняться через каждый период следования импульсов на некоторую дискретную величину и удерживаться на данном уровне до прихода следующего импульса. Таким образом, на экране формируется несколько квадратов (или прямоугольников) разной величины, симметрично расположенных один в дру- 20 гом. Их величины могут плавно и синхронно изменяться в любую сторону, увеличиваться или уменьшаться, со скоростью, зависимой от скорости изменения величины задержки импульсов, т.е. 25 от величины .скорости изменений сигнала управления на шине 25, блока регулируемой задержки, а также и от крутизны пилообразного напряжения, Таким образом, больший квадрат будет 30 менять размеры с большей скоростью, так как форма пилообразного напряжения изменяется по логарифмическому закону. Кроме того, пилообразное напряжение используется для. модуляции яркостир квадратов,так что яркость изменяется также плавно и синхронно с изменением размеров прямоугольников, причем самый малый квадрат имеет наименьшую яркость.Все это создает у оператора осу-g щение объемости и глубины изображения °

Осуществление индикации величины и направления отклонения от требуемого курса осуществляется следующим образом: генератор линейно падающего на- 4 пряжения 22 генерирует в момент подачи управляющего сигнала, поступающего с блока управления 18, линейно падающее напряжение, форма которого пред ставлена на рис. 2,и. Это напряжение также преобразуется в ступенчатое, как и в предыдущем случае, Сформированное таким образом ступенчатОе напряжение подается на одни входы блоков регулирования смещения 15 и 16, и через инвертор 24 в противофазе на другие входы блоков регулирования смещения 15 и 16. В блоке регулирования смещения осуществляется регу лировка амплитуды и изменение полярности напряжения ступенчатой формы 60 в зависимости от управляющих сигналов, поданных на их входы 9 и 10. С .выходов блоков регулирования смещения 15 и 16 сигналы, пропорциональные смещению, подаются через соответ- 65 ствующие сумматоры 13 и 14, на. Усилители Х и У 11 и 12 и далее на электронно-лучевую трубку. В случае отсутствия сигнала отклонения на входах блоков регулирования смещения 15 и 16, на их выходах напряжение будет равно нулю, и прямоугольники будут центрированы один в другом. При подаче сигнала отклонения от заданного курса на входы 9 и 10, на выходах блоков регулирования смещения 15 и 16 появляется напряжение ступенчатой формы с максимальной амплитудой, пропорциональной величине сигнала отклонения, а также величине задержки (т.е. величине квадрата) и полярности, соответствующей направлейию отклонения от заданного курса. При этом осуществляется смещение квадратов относительно центра по координатам Х и У таким образом, что наибольшее смещение будет у наименьшего квадрата, а наибольший квадрат на месте. Величина отклонения наименьшего квадрата и его направление отклонения соответствует отклонению движения от заданного курса.

Предлагаемое устройство для отображения информации повышает информативность индикаторов и обеспечивает отображение информации о перемещении оператора в пространстве,включая направление и скорость движения от себя и к себе,а также величину и направление отклонения от требуемого курса движения в вертикальном и горизонтальном направлении, выраженных в адекватной форме. Конструкция устройства достаточно проста, формирование отображаемой информации не требует применения дополнительных устройств.

Устройство для отображения информации может быть использовано в системах управления для представления информации о перемещении объекта управления в пространстве, включая направление-и скорость движения (от оператора и к нему), а также величину и направление отклонения от требуемого курса движения в вертикальном и горизонтальном направлениях, Кроме того, устройство может быть использовано при проведе,нии психофизиологических иислвдований .способности человека к восприятию про странства и многопараметрической ин,формации, а также управлению сложными системами

Формула изобретения

Устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее усилители по координатам Х и У, блоки регулирования смещения по координатам М и У и последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, блок управления, формирователь импульсов, подключенный к генератору синусоидального напряжения и к преобразователю синусоидального напряжения по координаI

b !

lj .1

1 1 1 1 !

Ф

1 4

Р с

PLI2.1 ЦНИИПИ . Заказ 4242/38

Тираж 751 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4

748461

1 те X соединенному с преобраэовате- подключенный к преобразователям амплилем амплитуды по координате Х, фа- туды по координатам X и у и последозоврацаюций элемент, преобразователь вательно соединенные генератор линейсинусоидального напряжения по коорди-, но-падаюцего напряжения, подключенный нате У и и преобразователь амплиту-. к блоку управления, преобразователь. ды по координате /, о т л и ч а ю- 5 линейно-ступенчатого напряжения, подhl е е с я тем, что, с целью расшире- ключенный к 4ормирователю ступенчатого ния области применения за счет ото- регулирОвания смещения по коордииатам бражения информации о перемещении one- X u V и инвертор, подключенный к

;ратора в пространстве в устройство блокам регулирования смецения по коорвведены сумматоры по координатам Х g динатам Х и М и У, подключенные к соответствующим преобразователям амплитуды по коор- . Источники информации, динатам Х и У, усилителям по коор- принятые во внимание при экспертизе динатам X u j и блокам регулирова- 1, Авторское свидетельство СССР ния смет!ения по координатам Х и У, Р 525978, кл, 6 06 К 15/20, 1974, блок регулируемой, задержки, подклю- . .. 2. Авторское свидетельство СССР ченный к формирователю импульсов, фор- 9 463997, кл. G 06 K 15/20, 1972 мирователь ступенчатого напряжения, . (прототип) .