Устройство для считывания графической информации Советский патент 1983 года по МПК G06K11/00 

второму входам элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с одним из выходов узла управления, другой выход которого подключен к вычитающему входу счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и четвертый входы блока подключены к входам элемента И, выход которого соединен с управляющим входом первого узла элементов И и входом элемента задержки.

4. Устройство по п.1,:о т л и ч аю щ е е с я тем, что в нем блок уп равления содержит три триггера, три элемента И и последовательно соединенные инвертор и ключ, нулевые входы первого и второго триггеров и вход инвертора являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока первым, вторым и третьим выходами которого являются соответственно выходы третьего триггера и выходы первого и второго элементов И, одни из входов первого и второго элементов И объединены и подключены к выходу инвертора, а другие входы к прямым выходам первого и второго триггеров, инверсные В1лходы которых соединены с входами третьего элемента И, выход которого подключен к нулевому входу третьего триггера, а единичные входы всех триггеров объединены и соединены с выходом ключа.

5. Устройство по П.1, от л ич а ю щ е е с я тем, что в нем блок формирования опорных сигналов содержит последовательно соединенные генерато тактовых импульсов и счетчик, а также последовательно включенные фърмирователь Синусоидального сигнала, аналоговый слюч и узлы задания токов в катушках съемника информации, выходы узлов задания токов являются выходами синусоидальных сигналовблока, первые выходы которого подключены к разрядным выходам счетчика, выход старшего разряда которого соединен с входом формирователя синусоидального сигнала и является вторым выходом блока,, управляющий вход которого подключен к соответствующему входу аналогового ключа.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее планшет с системами ортогонально расположенных и последрвательно соединенных координатных шин, индуктивно связанных с катушками съемника информации, подключенными к выходам сину.соидальных сигналов блока формирования опорных сигналов, блоки формирования сигналов фазового рассогласования, входы которых подключены к выходам координатных шин, а выходы к первым входам блоков формирования кодов координат, вторые входы которых соединены с первым выходом блока формирования опорных сигналов, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления, и элементы И, отличающееся TeMj что, с целью повышения точное-, ти устройства, оно содержит амплитудно-фазовые анализаторы, информационные входы которых подключены к выхо- ; дам соответствующих координатных шин, счётные входы анализаторов соединены с третьими входами блоков формирования кодов координат и с вторым выходом, блока управления, третий выход которого подключен к четвертым входам блоков формирования кодов коорди нат, пятые входы которых соединены с выходами элементов И, входы которых подключены соответственно к выходам амплитудно-фазовых анализаторов и выходам блоков формирований кодов координат, одни из выходов амплитудно-фазовых анализаторов соединены с первым и вторым входами блока управления, третий вход которого .подключен к второму выходу блока формирования опорных сигналов. 2. Устройство ПОП.1, отличаю щ е е с я Тем, что в нем каждый амплитудно-фазовый анализатор.содерж жит последовательно соединенные рас- Щ пределитель, аналоговые ключи, усилии (Л тель и амплитудные компараторы, выходы которых являются выходами амплитудно-фазового анализатора, информационные входы которого соединены с соответствующими входами аналоговых клю- 2 чей, а счетный вход - с вхрдоМ рас- пределител.я. . 3. Устройство по П.1, отлича4; оо а ющееся тем, что в нем каждый блок формирования кодов координат содержит первый и второй узлы элементов И, узел управления, буферный регистр, элемент И, элемент ИЛИ, to мент задержки и счетчик, разрядные выходы которого соединены с информационными входами второго узла элементов И-, управляющий вход которого подключен к выходу элемента задержки, выходы узлов элементов И соединены с входами буферного регистра, выходы которого являются выходами блока и подключены к первому и второму входам узла управления, третий вход которого является первым входом блока, второй вход блока соединен с входами первого узла элементов И, третий и четвертый входы блока подключены соответственно к первому и

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться для автоматизированного ввода графической информации.

Известны устройства для считывания графической информации,, содержащие планшет с системами Ортогональных координатных шин, съемник информации и блок обработки информации Cl

Недостатком таких устройств является относительно невысокая точность измерения координат, обусловленная дестабилизирующим воздействием на амплитуду информационного сигнала множества факторов случайного характера, таких, как вариации величин токов опроса координатных шин, разнотолщинность носителей графических данных, шумы различной природы.

Известны также устройства для считывания графической информации, обнованные на многошкальном (чаще двухшкальном) фазовом методе измереНИИ линейных отрезков 2. )

Недостатком устройств этого типа является их сложность и большой объем используемого оборудования. Так, например, координатный матричный планшет такого устройства должен содержать удвоенное число координатных шин, уложенных на различной глубине и с различныг-1 шагом, что приводит к, существенным технологическим трудностям его изготовления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с .системами ортогонально расположенных и последовательно соединенных координатных шин, индуктивно связанных с катушками съемника информации, подключенными к выходам синусоидальных сигналов блока формирования опорных сигналов, блоки формирования сигналов фазового рассогласования, входы которых подключены к выходам координатных шин, а выходы - к первым входам блоков формирования кодов координат, вторые входы которых соединены с первым выходом блока формиров.ания опорных сигналов, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления, и элементы И З . i

Недостатком такого устройства является то, что при отрыве съемника от поверхности планшета и переносе его в другую область происходит утрата абсолютных значений считываемых координат, т. е. погрешность, кратная целому числу зон считывания.

Целью изобретения является повышение точности считывания информации

Указанная цель достигается тем, что устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с системами ортогональнр расположенных и последовательно соединенных координатных шин, индуктивно свя занных с,катушками съемника информации, подключенными к выходам синусоидальных сигналов блока формирования опорных сигналов, блоки формирования сигналов фазового рассогласования ,, входы которых подключены к выхЬдам координатных шин, а выходы к первым входам блоков формирования кодов координат, вторые входы которых соединены с .первым выходом блока формирования опорных сигналов, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления, и элементы И, содержит амплитудно-фазовые анализаторы, информационные входы которых подключены к выходам соответствующих координатных шин, счетные входы анализаторов соединены ,с третьими входами блоков формирова ния кодов координат и с вторым выхо дом блока управления, третий выход которого подключен к четвертым входам блоков .формирования кодов координат, пятые входьл которых соединены с выходами элементов И, входы которых подключены соответственно к выходам амплитудно-Фазовых анализаторов и выходам блоков формирования кодов координат, одни из выходов ам плитудно-фазовыж анализаторов соединены с первым и вторым входами блока управления, третий вход которого подключен к второму выходу бло ка формирования опорных сигналов. При этом каждый- амплитудно-фазовый анализатор содержит последовательно соединенные распределитель, аналоговые ключи, усилитель и ампли тудные компараторы, выходы которьлх . являются выходами амплитудно-фазово го анализатора, информационные входы которого соединены с соответству щими входами аналоговых ключей, а счетный вход - с входом распределит ля. Кроме того, блок формирования кодов координат содержит первый и вто рой узлы элементов И, узел управления, буферный регистр, элемент И, элемент ИЛИ, элемент задержки и счетчик, разрядные выходь которого соединены с информационными входами второго узла элементов И, управляющий вход которого подключен к выход элемента задержки, выходы узлов эле ментов И соединены с входами буферного регистра, выходы которого являются выходами блока и подключены к первому и второму входам узла управления, третий вход которого явля ется первым входом блока, второй вход блока соединен с входами перво го узла элементов И, третий и четве тый входы блока подключены соответс венно к первому и второму входам эл мента ИЛИ, третий вход которого сое динен с одним из выходов узла управ ления, другой выход которого подключен к вьp итaюшeмy входу счетчика, суммирующий вход которого соединение выходом элемента ИЛИ, первый и четвертый входы блока подключены к входам элемента И, выход которого соединен с управляющим входом первого узла элементов Ии входом элемента задержки,.. При этом блок управления содержит три триггера, три элемента И и последовательно соединенные инвертор и ключ, нулевые входы первого и второго триггеров и вход инвертора рвляются соответственно первым, вторым и третьим входами блока,, первым, вторым и третьим выходами которого являются соответственно выходы треть-. его триггера и выходы первого и второго элементов И,; одни из входов первого и второго элементов И -объединены и подключены к выходу инвертора, а другие входы - к прямым выходам первого и второго триггеров, инверсные выходы которых соединены с входами третьего элемента И, выход которого подключен к нулевому входу ; третьего триггера, а единичные входы всех триггеров объединены и соединены с выходом ключа. Кроме того, блок формирования опорных сигналов содержит последовательно соединенные генератор такто вых импульсов и счетчик, а также последовательно включенные формирователь синусоидального сигнала , аналоговый ключ и узлы задания токов в катушках съемника информации, выходы упомянутых узлов задания токов являются вы содами синусоидальных сигналов блока, первые выходы которого подключены к разрядным выходам счетчика, выход старшего,разряда которого соединен с входом формирователя синусоидального сигнала и является вторым выходом блока, управляющий вход которого подключен к соответствующему входу аналогового ключа. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функцио- нальная схема блока формирования опорных сигналов; на фиг. 3 - схема планшета 1; на фиг. 4 - функциональная схема блока формирования кодов координат; на фиг. 5 - функциональная схема амплитудно-фазового анализатора; на фиг. 6 - схема блока уп7 равления; на фиг. 7 - функциональная схема блока формирования сигналов фазового рассогласования. ; В состав устройства (фиг. 1) входят планшет 1 с системами параллельных ортогонально ориентированных . по отношению к направлению измерения последовательно соединенных координатных шин, блок 2 формирования опорных сигналов, выходом гармонического сигнала подключенный к индукционной системе съемника 3 информации, индуктивно связанной с координатньа 1и шинами (/сетками/) планшета 1, первый 4 и Bfсрой 5 блоки, формирования сигналов .фазового рассогласования, вхо дами подключенные к выходам соответ ствующих сеток координатных шин, первый б и второй 7 блоки формирования кодов координат, первым входом соединенные соответственно с выходом первого 4 и второго 5 блоков формирования сигналов фазового рассогласования, а вторым поразрядн подключенные к информационному выходу блока 2 формирования опорных сигналов, блок 8 управления, первый 9 и второй 10 амплитудно-фазовые анализаторы., первый 11 и вто рой 12 элементы И, первым и вторым входами соединенные соответственно с выходами анализаторов 9 и 10. При этом координатный матричный планшет 1 дополнительными выходами сеток координатных шин соединен с вхо дами сигналов локальных участков по ля считывания анализаторов 9 и 10, дополнительные выходы блоков б и 7 формирования кодов координат соединены соответственно с управляющими входами элементов И 11 и 12, первый дополнительный вход блоков 6 и 7 . формирования кодов координат подклю чен соответственно к счетным входам анализаторов 9 и 10 и к первому и второму выходам блока 8 управления, .третий выход которого соединен с вх дом блока 2 формирования опорных .сигналов, вторые дополнительные вхо ды блоков б и 7 формирования кодов координат соединены-с выходом элеме тов И 11 и 12, соответственно, третий дополнительный вход блоков. 6 и формирования кодов координат подклю чен к четвертому выходу блока 8 управления, первый и. второй входы которого подключены соответственно к выходу анализаторов 9. и 10, а трети вход - к дополнительному выходу бло ка 2 формирования опорных сигналов. В состав блока 2 формирования опорных сигналов (фиг. 2) входят генератор 13 тактовых импульсов, счетчик 14, суммирующим входом соединенный с выходом генератора 13, а информационным выходом поразрядно подключенный к выходу блока 2, формирователь 15 синусоидального сигна ла, вход которого связан с выходом триггера старшего разряда счетчика 14 и с дополнительным выходом блока 2, а выход - с входом аналого вого ключа 16, выходами через узлы 17 и 18 задания токов, связанног с выходом гармонического сигнала блока 2, причем управляющий вход кл соединен с дополнительным BXO дом блока 2, в состав координатного матричного планшета 1 (фиг. 3) входят системы (сетки) 19 - 22 из последовательно соединенных координатных шин, через.соответствующие токоотводящие контуры попарно подключенные выходами к входам блоков 4 и 5 формирования сигналов фазойого рассогласования. Сетки 19 и- 21 выполнены с промежуточными выходами, соединенными соответственно с приемными входами сигналов локальных участков поля считывания анализаторов 9 и 10. Все поле координатного матричного планшета условно разбито в направлении каждой измеряемой координаты на зоны, равные периоду укладки координатных шин сетки, и на участки, как это показано на фиг. 3 для направления X. В состав блока б (7) формирования . кодов координат (фиг. 4) вЯояят первый узел 23 элементов И, входами поразрядно подключенный к второму (информационному) входу блока, а выходами поразрядно связанный с входами буферного регистра 24, второй узел 25 элементов И, выходами поразрядно связанный с другими входами буферного регистра 24, счетчик 26 (числа зон) , выходами поразрядно соединенный с входами второго узла 25 элементов И, узел 27 управления (счетчиком числа зон), первым и вторым входами соединенный с выходами буферного регистра, третьим входом - с первым входом блока, а выходом - с вычитающим входом счетчика 26 (числа зон), элемент И 28, элемент ИЛИ 29 и элемент 30 задержки, причем первый и второй входы элемента И 28 подключены соответственно к первому и третьему дополнительному входам блока, первый и В.ТОРОЙ входы элемента ИЛИ 29 соединены с одноименными дополнительными входами блока, третий вход - с вторым выходом узла 27 управления (счетчиком числа зон), выход - с суммирующими входами счетчика (числа зон), а выход элемента И 28 соединен с управляющим входом первого узла 23 элементов И и через элемент 30 задержки - с управляющим входом второго уз.т ла 25 элементов И. При этом выход триггера старшего разряда кода точного отсчета буферного регистра 24 связан с дополнительным выходом блока. В состав амплитудно-фазового анализатора 9 (10)( сигналов локальных участков поля считывания)(фиг. 5) входят распределитель 31 (импульсов), входом связанный со счетным входом анализатора, коммутатор 32 аналоговых сигналов с объединенным выходоманалоговых ключей 33 - 35, подключенных через усилитель 36 к объединенному входу амплитудных компараторов 37 и 38, вторыми входами соединенных с клеммами 39 и 40 подключения источников пороговых напряжений Up-, и (Jf,2, а выходами - с выходами анализатора, причем управляющие вхо ды аналоговых ключей 33-35 коммутат ра 32 связаны с одноименными выходами распределителя 31, а входы ком мутируемых сигналов соединены с при ными входами сигналов локальных уча ков поля считывания анализатора. В состав блока 8 управления (фиг входят триггеры 41-43, единичными входами подключенныек контакту ключа (кнопки) 44 Отсчет, вторы контактом связанного с выходом инвертора 45, элементы И 46-48, приче нулевой вход триггера 41 (42) подключен к одним из входов блока упра ления, другой вход которого соедиг нен с входом инвертора 45 и первым входом элементов И 46 и 47, единич ный выход триггера 41 (42) связан С другим входом элемента И 46 (47) выходом соединенного с первым (ото рым) выходом блока управления, нул вые выходы триггеров 41 и 42 подключены к входам элементов И 48, выходом соединенных с нулевым входом триггера 43, единичным и нуле1ым вйходс1ми подключенного к соответствующим выходам блока управления. Блок 4 (5) формирования сигнало фазового рассогласования (фиг. 7) содержит резистор 49 и конденсатор 50, одними концами подключенные к входам блока, а другими - об единенные и подключенные, к входу усилителя 51, выходом через . фильтр 52 соединенного с пороговым формирователем 53, выход которого, соединён с выходом блока; резисторы 54 и 55, Блок 2 формирования опорных сиг налов предназначен для формировани гармонического (синусоидального) сигнала возбуждения индукционной системы съемника 3, кодов, пропорт циональных длительностям сигналов фазового рассогласования, формируемых блоками 4 и 5 формирования сигналов фазового рассогласования, а также для формирования двухуровн вого опорного.сигнала с периодом, равным периоду упомянутого гармонического сигнала. Сьемник 3 предназначен для прео разования гармонического (синусо.идального) сигнала, поступающего в его индукционную систему с выхода блока 2, в переменное симметричное относительно нормали, проходящей через его ось и точку считывания, магнитное поле, и выполняет функции считывающего органа устройства Координатный матричный планшет 1 (фиг. 3) предназначен для размещения на нем сеток 19-22 из параллельных последовательно соединенных координатных шин, а также для размещения на нем и закрепления носителя считываемой графйчес- . кой информации. Блок 6 (7) формирования кодов координат предназначен для преобразования сигналов, поступающих на его входы с выхода .блока 2 формирования опорных сигналов, с выхода блока 4 (5) формирования сигналов фазового рассогласования и с выхода элемента И 11 (12), в коды абсолютных координат считЗваемых точек графического изображения, .г мплитудно-фазовый анализатор 9 (10) (сигналов локальныхучастков . поля считывания) предназначен для поочередной коммутации сигналов, поступающих с дополнительных выходов сеток координатных шин координатного матричного, планшета 1, и анализа амплитудно-Фазовых соотношений указанных сигналов. Блок 8 управления предназначен для управления работой функциональных узлов и блоков устройства (фиг. 1) . Блок 4 (5) формирования сигналов фазового рассогласования предназначен для преобразования сигналов ЭДС . взаимоиндукции, наведенных в сетках координатных шин планшета 1, в гармонический сигнал с линейно изменя ющейся фазой пространственной переменной и формирования двухуровневого сигнала фазового рассогласования, длительность которого в пределах каждого периода пространственной tie,ременной пропорциональна удал.ению центра съемника 3 до одной из границ зоны считывания. Элемент И 11 (12) предназначен для формирования сигнала .совпадения во времени единичных уровней сигнала фазового рассогласования и сигналов сравнения,, поступающих с выходов анализатора 9 (10). Ген.ератор 13 тактовых импульсов (фиг. 2) предназначен дляформиро- вания импульсной периодической последовательности тактовых сигналов стабильной частоты, Суммирующий счетчик 14 предназначен для накопления импульсов тактового сигнала и формирования опорного периодического сигнала, вырабатываемого на выходе триггера старшего разряда. Формирователь 15 выполняет в рассматриваемом устройстве функции выделения из опорного сигнала первой гармонической (синусоидальной) составляющей и усиления выделенного сигнала по мощности. Аналоговый ключ 16 преД1назначен для поочередного подключения сигнала с выхода формирователя 15 на вхр . . ) Д1 узлов 17 и 18 задания токов в ка , тушках съемника 3. Узел 17 (18) предназна;1ен для пределеняя Toka формирователя 15 по катушкам индукционной системы съемника 3 в соответствии с заранее заданньам знаком, обеспечивающим оптимальные соотношения параметров огибающих сигналов ЭДС, наводимых в сетках координатных шин координатно го матричного планшета 1. Сетки 19-22 координатных шин (фиг. 3) предназначены для формиров ния синусоидальной и косинусоидальн составляющих амплитудно-модулирован ных сигналов в процессе взаимодейст ВИЯ с синусоидальным током, протека щем при считывании координат в инду ционной системе съемника 3. Координатные шины каждой координатной сет ки уложены с шагом, равным половине периода пространственной перемен ной. Поле считывания координатными шинами координатной сетки 19 (21) условно разбито на линейные зоны сч тывания в направлении координаты X . (Y; . . . , Ширина каждой зоны принята равной периоду сЗ пространственной переменной. Кроме того, координатное поле по каждому направлению измерения разбито У.С.Г-ОВНО на ряд локальных участков (фиг. 3). Первый локальный участок совпадает с первой линейной зоной считывания, второй локальный участок составляют первая и вторая линейные зоны считывания, t-и участок составляют i соседних линейных ЗОНсчитывания, включая первую зону Система координат выбрана таким образом, что оси координат совпадают с осями первых координатных шин сеток 19 и 21 соответственно и направлены в сторону поля считыванияi Узел 23 элементов И (фиг. 4)предназначен для периодической (с периодом сигнала фазового рассогласования передачи в ячейки младших разрядов буферного регистра 24 кода счетчи-. ка 14, пропорционального длительности указанного сигнала и расстоянию считываемой точки от ближней к оси координат границы зоны считывания (границы начала), в пределах которой эта точка расположена. Буферный регистр 24 (фиг. 4) пред назначен для приема и хранения кодов считываемых координат. Узел 25 элементов И (фиг. 4) пре наз-начен для передачипо сигналу с выхода элемента 30 задержки кода счетчика; 26 (числа зон), адекватного номеру зоны с точкой считьшания, в ячейки старших разрядов буферного регистра 24. Счетчик 26 (числа зон/ предназначен, для накопления импульсов, поступающих на его суммирующий или вычитающий входы, число которых адекватно номеру зоны р точкой считывания. Узел 27 управления (счетчиком числа зон) предназначен для корректировки кода счетчика 26 (числа зон) при перемещении съемника 3 (без отрыва его от поверхности носителя графической информации) на целое число зон в сторону уменьшения или увеличения считываемой координаты. Элемент И 28 предназначен для формирования сигнала запрета передачи кодов в ячейки младших разрядов буферного регистра с выходов узла 23 элементов И на время поочередной коммутации сигналов с дополнительных выходов сеток координатных шин и анализа амплитудно-фазовых соотношений указанных сигналов, выполняемых анализатором 9 (10) (сигналов локальных участков поля считывания). . Элемент ИЛИ 29 (фиг. 4) предназначен для пропускания на суммирующий вход счетчика 26 (числа зон) последовательностей импульсов, поступающих с выхода узла 27 управления (счетчиком числа Зон) и первого и второго дополнительных входов блока 6 (7) .формирования кодов координат. Элемент 30 задержки (фиг. 4) предназначен для задержки сигналов, по которым производится передача кодов из -счетчика 26 в буферный регистр 24,. на 1время протекания .переходных процессов в счетчике 26, имеющих место при всяком изменении его содержимого. Распределитель 31 (импульсов) (фиг. 5) предназначен для пространственно-временного преобразования последовательности импульсов, поступающих на его счетный вход, и . управления коммутацией аналоговых ключей 33 - 35 коммутатора 32. Коммутатор 32 (фиг. 5.) предназначен для поочередно.й коммутации сигналов с дополнительных ВЕЛХОДОВ сеток координатных шин к входу усилителя 36. Усилитель 36 предназначен для усиления по напряжению сигналов, -поступающих с выхода коммутатора 32. .. Амплитудный компаратор 37 предназначен для сравнения амплитуд амплитудно-модулированных сигналов, поступающих с выхода усилителя 36, с установленным пороговым, уровнем напряения Ufj, формирования сигнала сравнения в мЬмент превышения очередным з них порогового уровня Up.и расшиения последнего по длительности. Амплитудный компаратор 38 пред-. . назначен для сравнения амплитуд составляющих амплитудно-модулированных сигналов, поступающих с выхода силителя 36, с установленным пороговым уровнем напряжения Un2 формиро.вания инверсного (противофазного) сигнала сравнения в момент превьошения очередных .из них порсвого уровня Uf,2 и расширения последнего по длительности.

Клеммы 39 и 40 предназначены для подведения к вторым, входам амплитудных компараторов 37 и 38 пороговых

напряжений Uf,i и Un2 . Триггер 41 (42) (фиг. б) предназначен для блокировки передачи сиг.налов кодов счетчика 14 в буферный регистр 24 на время работы анализа-, тора 9 (10) (сигналов локаль.ных участков поля считывания) .

Триггер 43 предназначен для управления ключом 16.

Ключ (кнопка) 44 Отсчет предназначен для установки триггеров 41-43 в единичное состояние, отвечающее началу процесса считывания абсолютных координат.Инвертор 45 (фиГ. 6} .предназначен для инвертирования двухуровневого опорного сигнала, поступающего с соответствующего выхода бло.ка 2-формирования опорных сигналов на третий вход блока управления, и синхронизации установки триггеров 41-43 в единичное состояние при нажатии кнопки 44 Отсчет по переднему фронту проинвертированного опорного , сигнала.

. Элемент И 46 (47) предназначен для пропускания на счетный вход анализатора 9 (10) последовательно импульсов опорного сигнала впроцессе измерения абсолютной координаты считываемой точки.

Элемент и 48 предназначен для установки триггера 43 в нулевое соетояние по окончании процесса измерения обоих значений абсолютных координат считываемой точки.

Резистор 49, конденсатор 50 и усилитель 51 (фиг. 7) составляют схему. векторного сумматора, реализующего операцию векторного суммирования сигналов , поступающих с выходов сеток 1 и 21 (20 и 22) координатных шин.

Фильтр 52 предназначен для выделе ния первой гармоники, сигнала фазового рассогласования, поступающего на его вход с выхода усилителя 51.

Пороговый.формирователь 53 предназначен для преобразования гармонического сигнала фазового рассогласования в двухуровневый сигнал фазового рассогласования типа меандр

Устройство работает следующим образом.

При выводе Центра съемника 3, совмещенного с осью его индукцион.- ной системы, в считываемую .точку графического изображения, расположен ную в направлении измеряемой координаты, например, в одной из зон поля

считывания, и включении устройства генератором 13 .тактовых импульсов блока 2 формирования опорных -сигналов начинает вырабатываться последотвательность тактовых импульсов, циклически заполняющая суммирующий счётчик 14, а на выходах триггера старшего разряда-этого счетчика формируется периодический ;Е1вухуровневый парафазный опорный сигнал. При этом в счетчике 26 (числа зон) блока 6 (7) формирования кодов координат установлен максимальный код, триггеры 41-43 блока 8 управления установи лены в нулевое состояние, ключ 16 установлен на пропускание аналогово. го сигнала к узлу 17 задания токов, а ключи 33 - 35 коммутатора 32 аналоговых сигналов анализатора 9 (10) разомкнуты. , ,

Поступая на вход формирователя 15 (выполненного, например, по схеме фильтра первой гармоники опорного сигнала). Сигнал, поступающий с одного из входов триггера старшего разряда суммирующего счетчика 14, преобразуется в синусоидальный сигнал электрического тока, который с его выхода поступает через ключ 16 на вход узла 17 задания токов и далее в катушки индукционной системы съеМника 3.

Прот.екание по индукционной системе съемника 3 электрического тока (ограниченного по величине для каж.дой катушки индуктивности съемника 3 соответствующим резистором узла 17) вызывает в окружающем пространстве над сетками 19-22 коорди-. натных шин- планшета 1 совокупное периодическое электромагнитное поле, симметрично распределенное от-носительно оси индукционной системы съемника 3. Взаимодействуя с Я роводниками сеток 19 и 20 (21 и22) электромагнитное поле индуцирует в последних синусоидальные амплитудно-модулиров нные сигналы.

Амплитудно-пространственные характеристики пар в.заимодействующих индукционных систем (индукционная система съемника 3 и сетка 19 . (21), а также индукционная система съемника 3 и сетка 20 (22) , благ.о-даря выбору их геометрических пара. меТров, витков катушек индукцион- . ной системы съемника 3 и периода tf укладки координатн&х шин сеток . 19-22, а также величин резисторов, узла 17задания токов представляет собой функции, близкие к синусоидальным. : ,

Полученные сигналы являются практически синусоидальными функциями пространственной пе)еменной (измеряемой координаты) и времени jt . . Поступая на входы блока 4 (5) . формирования сигналов фазового рас согласования, упомянутые сигналы . векторно суммируются в общей точ,ке соединения резистора 49 и конденсатора 50 блока 4 (5), Суммарны сигнал, усиленный усилителем 51 и отфильтрованный фильтром 52, представляет собой синусо.идальный сигнал с линейно измеряющейся фазой, пропорциональной удалению центра индукционной системы съемника 3 от границы начала 1-й зоны считывания, в пределах которой расположен считываемая точка графического изо ражения, и с пространственным пери дом, равным d. Сформированный поро говым формирователем 53 сигнал в виде двухуровневого сигнала фазово го рассогласования с выхода блока 4 {5 формирования сигнала фазо вого рассогласования поступает на первый вход блока 6 (7) формир ования кодов координат. Пройдя через открытый по второму входу элемент И 28 на управляющий вхбд узла 23 элементов И, указанный сигнал передним (единичным) фронтом заносит содержи мое счетчика 14, пропорциональное удалению центра съемника 3 ctr границы начала i-и зоны с точкой считывания, в соответствующие ячейки буферного регистра 24. Спустя время определяемое параметрами элемента 30 задержки, задержанный сигнал фазового рассогласования поступ:ает на управляющий вход узла 25 элементов И.блока 6 (7) формирования кодов координат и заносит содержимое счётчика 26 (числа зон) в остальные ячейки буферного регистра 24, Описанный процесс повторяется синхронно с частотой сигнала фазового рассогласования до момента нажатия оператором на кнопку 44 Отсчет, по которому производится считывание координат. При нажатии оператором на кнопку 44 Отсчет очередной единичный перепад проинвертированного инвертором 45 опорного сигнала, поступающего на третий вход блока 8 уп равления с дополнительного выхода блока 2 формирования опорных сигналов, устанавливает триггеры 41-43 блока 8 управления в единичное состояние. Сигнал, вырабатываемый при этом на единичных выходах триггеров .подготавливает элемент И 46 (47) к пропусканию единичных импульсов ono ного сигнала на первьй дополнительный вход блока 6 (7) формирования кодов координат и на счетный вход анализатора 9 (10) (сигналов локаль ных участков поля считывания), При совпадении сигналов с выходо триггеров 41 - 43 с единичным уровнем первого по счету единичного имг пульса опорного сигнала элементо И 46 (47) вырабатывается первый по счету единичный сигнал, который поступает на второй дополнительный вход блока 6 (7) формировё1ния кодов координат и через элемент ИЛИ 29 фиксирует в счетчике 26 нулевой код. Одновременно сигнал поступает на счетный вход анализатора 9 (10) (сигналов локальных участков поля считывания), изменяя состояние распределителя 31, При этом замыкается один из ключей (например, ключ 33) коммутатора 32 аналоговых сигналов и на входы амплитуднЮсКомпараторов 37 и 38 через усилитель 3,6 поступает амплитудно-модулированный сигнал первого локального участка поля считывания, снимаемый с дополнительного выхода 0( Ъ) сетки 19 (21) координатных шин, Если сигнал не достигает в момент сравнения установленных уровней пороговых напряжений, подведенных к клеммах 39 и 40 анализатора 9 (Ю), то на выходах амплитудных компараторов 37 и 38 сигнал сравнения не появляется и триггер 41 (42) остается в исходном единичном состоянии. Поэтому очередным единичным импульсом прЕэного сигнала, поступающим на второй дополнительный вход блока 6 (7) формирования кодов координат и на счетный вход анализатора 9 (10), к содержимому счетчика 26 (числа зон) добавляется единица, фиксируя в нем код, соответствующий второму по счету локальному участку поля считывания, и т.д. Описываемый процесс циклически повторяется до того момента, пока один из амплитудно-модулированных сигналов локального участка поля считывания, снимаемый с дополнительного выхода сетки 19 (21) координатных шин, усиленный усилителем 36 анализатора 9 (10), не превысит установленного порогового уровня напряжения или обоих пороговых уровней напряжения одновременно. Поступая на первый вход блока 8 управления и далее на нулевой вход триггера 41, сигнал сравнения устанавливает последний в нулевое состояние. Тем самым элементом И 46 блокируется дальнейшее прохождение единичных значений опорного сигнала с первого выхода блока 8 управления на счетный вх,оД анализатора 9, К этому моменту в счетчике 26 (числа зон) блока 6 формирования кодов координат зафик.сирован код числа 1-1. Такой же код зафиксирован и в счетчике 26 (числа зон) блока 7 формирования кодов координат. Работа устройства продолжается в следующей последовательности. Очередные (1+1)тй, (1+2)-й и т.д.

единичные импульсы опорного сигнала, .поступающие на третий вход блока 8 управления,проходя через элемент И 47 на второй.дополнительный вход блока 7 формирования кодов координат накапливаются в его счетчике 26 (числа зон) в виде кодов чисел 1, 1+1 и т. д. Одновременно сигналы продолжают поступать на счетный вход анализатора 10, изменяя соответствующим образом состояния распределите-ЛЯ 31. При этом последовательно замыкаются ключи коммутатора 32 аналоговых сигналов и на входы амплитудных компараторов 37 и 38 этого анализатора через усилитель 36 поступают амплитудно-модулированные сигналы последующих локальных участков поля считывания, снимаемые с дополнительных выходов сетки 21 координатных шин. В счетчике 26 (числа зон) блока 7 формирования кодов координат оказывается зафиксированным код числа t+(K-l). Нулевой сигнал с единичного и единичный сигнал с нулевого выходов триггера 43 поступают через третий и четвертый выходы блока 8 уп- равления соответственно на дополнительный вход блока 2 формирования опорных сигналов и на третий дополнительный вход блоков 6 и 7 формирования кодов координат.-По этим сигналам ключ 16 блока 2 коммутирует выход формирователя 15 к входу узла 17 задания токов, а элемент И 28 каждого блока (б и 7) формирования кодов координат оказывается подготовленным к пропусканию един ичного сигнала фазового рассогласования, Очередными импульсами сигнала фазового рассогласования, поступающими на п первый вход блока 6 (7) формирования кодов координат, элементом И 28 вырабатываются единичные управляющие сигналы, поступающие на управляющий вход узла 23 элементов И и через эле

мент 30 задержки - на управляющий вход узла 25 элементов И каждого блока формирования кодов координат. Передним фронтом каждого единичного сигнала фазового рассогласования, снимаемого с выхода элемента Н 28 блока 6 (7) формирования кодов коор1Динат и зедержанного элементом 30 задержки сигнала фазовйго рассогласования, поступающих на управляющие входы узлов 23 и 25 элементов И, соответственно, осуществляется передача кодов счетчика 14 блока 2 фор- мирования опорных сигналов и кода счетчика 26 (числа зон) в одноименные ячейки буферного регистра 24 блока 6 (7) формирования кодов координат. К моменту окончания переходйых процессов в буферном регистре 24 блока 6 (7) формирования кодов координат оказывается зафиксированным код координаты считываемой точки графического изображения. На этом формирование ист,инного значения кодов координаты считываемой точки заканчивается. Код координаты, зафиксированный в ячейках буферног.о регистра 24 блока 6 (7) формирования кодов координат, состоит из кода младших разрядов, занесенного с выхода счетчика 14 блока 2 формирования опорных сигналов, отвечающего расстоянию считываемой точки до границы начала зоны ее расположения, и кода старших разрядов, соответствующего расстоянию от оси координатной системы до упомянутой границы зоны с точкой считывания. ; :

Предлагаемое устройство для считывания графической информации, обладая всеми преимуществами,-прису-. щими устройствам, основанным на фазовых принципах считывания координa г, позволяет с высокой точностью (достоверностью) считывать координаты точек графических изображений в абсолютных кодах .

Фиг.5

itl

V

/f

Ц

rd