Устройство для считывания информации Советский патент 1984 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автомати ке и может быть использовано в измерительной технике, в частности для контроля качества изделий предприятий строительной индустрии неразрушающими методами. Известно устройство для считывания информации, содержащее осветитель, оптическую систему, сканистор, подключенный к дифференцирующему усилителю, блок вычитания, соединенный с входом блока формирования выходного сигнала, другой вход которого через усилитель-формирователь подключен к генератору низкочастотного напряжения,генератор высокочастотного напряжения, разнополярные пиковые детекторы, соединенные с дифференцирующим усилителе и блоком вычитания, и суммирующий элемент, выход которого подключен к сканистору, а входы соответственно к генераторам высокочастотного и низкочастотного напряжений i . Недостатком устройства является отсутствие синхронизации работы генераторов низкочастотного и высокочастотного напряжений, что усложняет выделение и формирование выход ных сигналов и не позволяет получит достаточную точность работы всего устройства. Кроме того, в устройст ве нет необходимого набора узлов для вьщеления с достаточной точностью полезного сигнала, пропорционал ного величине оптического коэффициента отражения в любой точке считываемого изображения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее осветитель-, оптическую систему, сканистор, подключенный к дифференцирующему усили телю, блок вычитания, соединенный с входом блока формирования выходного сигнала, другой вход которого через усилитель-формирователь подключен к генератору низкочастотного напряжения, генератор высокочастотного напряжения и разнополярные пиковые детекторы, соединенные с дифференцирующим усилителем и блоком вычцтания, суммирующий элемент, выход которого подключен к сканистору а входы соответственно к генераторам высокочастотного и низкочастотного напряжений, второй суммирующий элемент и интегрирующий усилитель, вход которого соединен с суммирующим элементом,вторым в содом подключенно го к сканистору, а выходом к дифференцирующему усилителю, причем входы генераторов низкочастотного и высоко частотного напряжений объединены 2J. Недостаток устройства состоит в том, что в нем нет необходимого набора узлов, обеспечивающего точно преобразование информации в зависимости от режима работы сканистора. Цель изобретения - повьпиение точности преобразования. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок сканирования, оптически связанный с фокусирукяйими элементами и соединенный с первым и вторым суммирующими элементами, группу детекторов, входы которых подключены к первому усилителю, а выходы соединены с блоком вычитания, подключенным к одному входу формирователя выходного сигнала, другой вход которого соединен с выходом второго усилителя, первый генератор напряжения , подключенный к входам первого и второго усилителей и к одному входу первого суммирующего элемента, выход которого соединен с входом третьего усилителя, подключенного к осветителю, оптически связанному с фокусирующими элементами, и к второму суммирующему элементу, второй генератор напряжений, соединенный с входом второго усилителя и с другим входом первого суммирующего элемента. Введены ключ, один вход которого подключен к выходу ВТО1ЭОГО суммирующего элемента, и последовательно соединенные детектор, вход которого подключен к второму генератору напряжений, нуль-орган, выход которого подключен к другому входу ключа, инвертор, элемент памяти, другой вход которого подключен к выходу второго суммирующего элемента, и сумматор, другой вход которого подключен к выходу ключа, а выход соединен с первым усилителем. На чертеже, представлена блоксхема устройства. Устройство для считывания инфорации содержит осветитель 1, фокусирующие элементы 2, образующие оптиескую систему, блок 3 сканирования (сканистор) , первый усилитель 4, блок 5 вычитания, формирователь б выходного сигнала, второй усилитель 7, генератор 8 низкоастотного напряжения, второй генеатор 9 высокочастотного напряжения руппу 10 и 11 детекторов, суммируюие элементы 12 и 13, третий усилиель 14, детектор 15, выполненный виде высокочастотного выпрямителя, уль-орган 16, ключ 1.7, сумматор 8, инвертор 19 и элемент 20 памяти. Устройство работает следующим бразом. Графическое изображение, освеjaeMoe осветителем 1, проецируется птической системой 2 на фоточувстительную шину сканистора 3. Низкоастотное развертывающее напряжение нимаемое с выхода генератора 8,

склсщывается в суммирующем элементе 12 с высокочастотным импульсным напряжением генератора 9 и подается на фоточувствительную шину сканистора 3. в результате сложения- развертывающего напряжения генераторов 8 и 9 и распределенного вдоль делительной шины напряжения смещения образуется граница нулевого потенциала (нулевая линия, которая под воздействием высокочастотного напряжения совершает симметричные колебания, причем центр симметрии колебательного движения под влиянием низкочастотного развертывающего напряжения перемещается вдоль всего сканистора.

За период изменения высокочастотного напряжения на выходе усилителя 4 образуются два импульсных разнополярных сигнала, амплитуда и длительности которых пропорциональны скорости развертки и освещенности опрашиваемого участка сканистора При равенстве освеш.енностей амплитуды этих импульсов одинаковы. Благодаря присутствию низкочастотного развертывающего напряжения следующий импульс высокочастотного напряжения производит опрос нового участка сканистора, смещенного относи тельно первого участка опроса на установленную величину (эта величина определяется скоростью нарастания амплитуды низкочастотного напряжения) . В этом случае амплитуда второго импульса на выходе дифферен цирукяцего усилителя 4 также пропорциональна скорости развертки и освещенности второго опрашиваемого участка сканистора. Если освещенности участка сканистора, опрашивае мого вторым импульсом больше (или меньше) освещенности участка сканистора, опрашиваемого первым импульсом, то на пропорциональную величину изменится и амплитуда на выходе усилителя 4.

Аналогично производится опрос остальных участков сканистора. С выхода усилителя 4 импульсные сигна лы поступают на входы пиковых детекторов 10 и 11 положительной и отрицательной полярности. На выходе пиквых детекторов образуются сигналы, амплитуда которых равна амплитуде импульсов, снимаемых с усилителя 4. Сигнсшы с выходов пиковых детекторо 10 и 11 поступают на соответствующие входы блока 5 вычитания, на выходе которого образуются положительные импульсы. В качестве измерител ного используется импульс положительной полярности, соответствующий переднему фронту высокочастотного импульса генератора 9, который вместе с отсчетным импульсом, снимаемым с усилителя 7, поступает на вход формирователя 6 выходного сигнала, на выходе которого образуется полезный сигнал, пропорциональный разности временных интервалов между измерительным и отсчетным импульсами.

Одной из особенностей функционирования устройства является то, что работа генераторов 8 и 9 синхронизируется управляющим сигналом усилителя 7. Вследствие этого длительность полезного сигнала, пропорцио..альная разности временных интервалов между измерительным и отсчетным импульсами, при одинаковых освещенностях опрашиваемых участков всегда.одинакова, Другой особенноетью работы устройства является наличие контура обратной связи, осуществляемого посредством усилитедр 14 и суммирующего элемента 13, с помощью которых осуществляется стабилизация режима работы всего устройства, а следовательно, и повышение точности преобразования. Амплитуда импульсов на выходе сканистора пропорциональна освещенности опрашиваемого участка сканистора (следовательно и яркости осветителя) и величине распределенного вдоль делительной шины сканистора напряжения смещения. Любые изменения параметров осветителя и источника смещения приводят к изменению амплитуды сигнала на выходе сканистора, а значит и длительности выходного сигнала устройства. На- вход усилителя 14 поступают сигналы с выхода суммирующего элемента 12. Так как нагрузкой усилителя 14 является осветитель 1, то к нему приложено напряжение, пропорционалное выходному сигналу суммирующего элемента 12 и определяющее яркость свечения осветителя 1. С второго выхода интегрирующего усилителя 14 снимается напряжение, пропорционалное значению тока, протекающего через осветитель 1. Это напряжение совместно с напряжением источника смещения сканистора 3 управляет работой суммирующего элемента 13 таким образом, что уменьшение (повышение тока осветителя, приводящее к уменьшению (повышению) освещенности опрашиваемых участков графического изображения, приводит к уменьшению (повыиюнию) амплитуды выходного сигнала сканистора 3. Работа рассматриваемых узлов при изменении напряжения источника смещения происходит аналогичным образом.

На объединенные входы ключа 17 и элемента 20 памяти поступает комбинированное напряжение (сигнал

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее блок сканирования, оптически связанный с фокусирующими элементами и соединенный с первьш и вторым суммирующими эле- .. ментами, группу детекторов, входы которых подключены к первому усилителю, а выходы соединены с блоком вычитания, подключенным к одному входу формирователя выходного сигИсша, другой вход которого соединен с выходом второго усилителя, первый Генератор напряжения, подключенный к входам первого и второго усилителей и к одному входу первого суммирующего элемента, выход которого соединен с входом третьего усилителя, подключенного к осветителю, оптически связанному с фокусирующими элементами, и к второму суммирующему элементу, второй генератор напряжений, соединенный с входом второго усилителя и с другим входом первого суммирующего элемента, отличающееся тем, что,с целью повыиения точности устройства, оно содержит ключ, один вход которого подключен к выходу второго суммирующего элемента, и последовательно соединенные детектор, (Л вход которого подключен к второму генератору напряжений, нуль-орган, выход которого подключен к другому входу ключа, инвертор, элемент памяти, другой вход которого подключен к выходу второго су ниирукмиего элемента, и сумматор, другой вход которого подключен к выходу ключа, а выход соединен с первым усилителем.