Функциональный преобразователь, считывающий графические функции с лент самописцев Советский патент 1962 года по МПК G06K11/04 

Известен функциональный преобразователь, считывающий графические функции с лент самописцев, построенпы на электронно-лучевой трубке.

В предлагаемом преобразователе, с целью устранения дрейфа, повышения точности путем слежения за серединой кривой графика, в нем применен оптический преобразователь, выход которого подключен через синхронизируемый блок формирования импульсного напряжения рассогласования к интегрирующей ценочке, соединенной через корректирующий усилитель с вертикально отклоняющими пластинами, образуя отрицательную обратную связь астатической импульсной следящей системы. С целью предотвращения сбоев схемы при больщих значениях первой производной преобразуемого -напряжения, в предлагаемом преобразователе применена система поворота линии развертки на угол, пропорциональный значению производной.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема преобразователя позиционной ощибки положения луча в соответствующее напряжениеБлок-схема представляет следящую позиционную систему, имеющую на входе положение кривой на графике, а на выходе напрял ение, соответствующее этому положению.

В цепи основного тракта передачи сигнала стоит блок / преобразования первичных световых сигналов изображения во вторичные электрические сигналы, преобразователь положения линии в электрическое напряжение управляющей ощибки блок 2, усилительное и корректирующее звено блок 3 в цепи обратной связи, преобразователь напряжения в положение луча блок 4, роль которого выполняют вертикально отклоняющие пластины трубюи.

№ 146606- 2 Развертка .небольшой длины с экрана электронно-лучевой трубки нроектируется через оптическую систему на носитель, фоточувствительный элемент ФЭУ фиксирует изменение общего отраженного светового потока, когда луч при развертке пересекает линию графика.

Путем специальной обработки в блоке 7 эти импульсы превращаются в узкие «отметки отрицательной полярности, положение которых соответствует моментам максимумов первичных импульсов.

В результате этого устройство «следит за серединой линии графика, а не за ее внещним -краем, что повыщает точность считыванияКонструкция блока / обеспечивает надежную работу устройства при значительных изменениях амплитуды первичных импульсов (до 35-40%), снимаемых с «агрузки ФЭУ.

Способность устройства различать кривую графика и линию координатной (метрической) сетки определяется соответствующим выбором этих линий и их окраски в зависимости от спектральной характеристики фотоумножителя, чем обеспечивается необходимая мера контрастности «черного и «белого в системеЕсли развертка подразумевается линейной с длиной / мм и периодом Т сек, выбираемым в соответствии с ожидаемой максимальной частотой входной функции, то любой импульс, возникающий через т сек относительно центра развертки будет определять «позиционную ощибку

линии графика, равную Д/ /-ттт уилг, по отношению к центральному положению развертки, причем т может быть положительной или отрицательной, в зависимости от того, произойдет ли пересечение до или после центра разверткиПреобразование временного положения импульса в пропорциональное напряжение управляющей ошибки следящей системы сопровождается сравнение.м с синхронизирующим импульсом, производимым генератором развертки 6 в начале каждого цикла разверткиОба эти импульса поступают на преобразователь положения линии в электрическое напряжение, первым каскадом которого является триггер с двумя устойчивыми состояниями равновесия, на выходе которого получается серия прямоугольных импульсов, длительность каждого из которых определяется ассиметричным отклонением «отметок от центра развертки.

В функциональную схему блока (фиг. 2), кроме триггера входит двухсторонний ограничитель и интегратор. Ограничитель поддерживает постоянство амплитуды выходных импульсов триггера на уровае Uд„ в; интегратор используется для выделения постоянной составляющей последовательности таких импульсов.

Полагая статический коэффициент усиления интегратора равным Al при отсутствии «отметки на выходе преобразователя, получаем постоянное напряжение, равноег, при равенстве сопротивлений Ri

и в делителе напряжения ограничителя; при наличии «отметок входное напряжение изменяется в зависимости от знака позиционной ошибки на (At/) .

После соответствуюшего усиления это напряжение поступает на отклоняющие пластины трубки в такой полярности, что линия графика при работе лентопротяженного механизма всегда находится где-то в центре проектируемой развертки.

Одновременно возникающее на вертикально отклоняющих пластинах напряжение будет отображать значение считываемой функции для данного значения аргумента.

У..„К

Усилительное и корректирующее звено обеспечивает необходимые динамические параметры следящей системыИспользование интегратора определяет астатические свойства npir меняемой следящей системы.

Каскад 5 «опорного уровня на выходе функционального устройства позволяет изменять постоянную соответствующую в выходном напряжении в диапазоне ± 75 в, в результате чего любая ордината на ленте может быть использована в качестве опорной, нулевой, относительно которой производится считыва«ие.

Так как при увеличении угла наклона линии графика эффективная темная зона при пересечении с линией развертки увеличивается, что При заданной длине последней сглаживает переход от «белого к «черному и может привести к срыву работы устройства, т. е, потери лучом кривой на ленте, предусмотрена специальная система 7 поворота линии развертки относительно ее центра при возрастании наклона воспроизводимой кривойПоворот осуществляется подачей на горизонтально отклоняющие пластины трубки линейно изменяющегося напряжения, амплитудное значение которого пропорционально значению первой производной считываемой .кривой в данной точке, а период совпадает с периодом основной разверткиУстройство способно «следить за красной или черной линиями на ленте с голубой метрической сеткой- Кривая дается в виде записи с толщиной линии 0,5-1 мм на бумаге для самописцев шириной 100 мм; максимальный наклон ли-нии графика достигает 90°.

Точность считывания функциональной зависимости обеспечивается в пределах толщины линии кривой не нижеЧ:1%Длина развертки / 6 мм, период ее ,5-10 сек, полоса пропускания устройства А/ 150 гц, коэффициент преобразования 1,4 в на 1 мм по оси ординат.

П р 0 д мет и 3 о б р е т е и ;: я

1.Функциональный преобразователь, считывающий графические функции с лент самописцев, построенный на электронно-лучевой трубке, отличающийся тем, что, с целью устранения дрейфа, повыщения точности путем слежения за серединой кривой графика, в нем применен оптический преобразователь, выход которого подключен через синхронизируемый блок формирования импульсного напряжения рассогласования к интегрирующей цепочке, соединенной через корректирующий усилитель с вертикально отклоняющими пластинами, образуя отрицательную обратную связь астатической импульсной следящей системы.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью предотвращения сбоев схемы при больщих значениях первой производной преобразуемого напряжения, в нем применена система поворота линии развертки на угол, пропорциональный значению производной- 3 -№ 146606

wsinm