Устройство для считывания графической информации Советский патент 1990 года по МПК G06K11/06 

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для считывания графической информации, может быть использовано в системах обработки графической информации и является усовершенствованием изобретения по авг.св. № 1059587.

Цель изобретения состоит в повышении точности устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства-, на фиг. 2-5 - диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит планшет-зву- копровод 1, излучатели 2, выполненные в виде пьезоэлектрических пластин линейных деформаций, съемник 3 координат, выполненный в виде пьезо- приемника, блок 4 формирования строб- импульсов, блок 5 управления, выполненный в виде генератора импульсов, блок 6 определения координат (формирование временных координатных интервалов) блок 7 селекции, управляемый ждущий генератор 8 импульсов и блок 9 коррекции. Блок 4 формирования строб-импульсов содержит усилители 10, двухполупериодные выпрямители (детекторы) 11, сумматор 12 и пороговый элемент 13, например триггер Шмитта. Блок 6 определения координат содержит генератор 14 импульсов, триггеры 15 и 16, элементы И 17 и 18 первой группы, элементы ИЛИ 19 и 20 первой группы, элементы И 21 и 22 второй группы, элементы ИЛИ 23 и 24 второй группы, реверсивные счетчики 25 и 26 импульсов. Блок 7 селекции содержит селекторы 27 импульсной последовательности с заданным числом импульсов, длительностями импульсов и межимпульсных интервалов. Ждущий генератор 8 импульсов содержит шифратор 28, счетчик 29 и триггер 30. Блок 9 коррекции содержит первый 31 и второй 32 элементы И, элемент ИЛИ 33, генератор 34 импульсов, выполненный ждущим, первый

(Л

ел ел

ND

О

оо

INJ

и второй триггеры 35 и 36, формирователь 37 импульсов, работающий по заднему фронту импульса, элемент 38 задержки и элемент НЕ 39.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 5 импульсов со сдвигом во времени, определяемым полным затуханием акустической волны в план- шете-звукопроводе 1, генерирует импульсы прямоугольной формы. Под воздействием этих импульсов поочередно возбуждаются пьезоэлектрические пластины линейных деформаций - излучатели 2. Упругая бегущая акустическая волна, возбуждаемая при этом в планшете 1, распространяется с постоянной скоростью вдоль оси, перпендикулярной к соответствующей стороне планшета. Одновременно с возбуждением пластин импульсы генератора 5 поступают в блок 6. В последнем последовательно во времени взводятся координатные триггеры 15 и 16. Через время, соответствующее расстоянию пробега фронта бегущей акустической волны от излучателей 2 до места контакта пьезоприемника 3 с поверхностью планшета, пьезоприемник начинает генерировать электрический сигнал, подаваемый на вход блока 4. На выходе сумматора 12 блока 4 получается сигнал (фиг. 3), имеющий вид пачек синусоидальных полуволн с экспоненциальными огибающими, которые с помощью порогового элемента 13 преобразуются в импульсную последовательность прямоугольной формы. Затем эта последовательность подается в блоки 6 и 9. При этом на выходах координатных триггеров 15 и 16 формируются временные координатные интервалы.

Таким образом, передний фронт каждого из этих интервалов формируетм, 552208

и 26

10

15

20

25

30

35

40

оказываются результаты измерения соответствующих крординат.

В зависимости от степени прижатия пьезоприемника меняется величина акустического импеданса в месте контакта пьезоприемника с поверхностью планшета, который приводит к изменению амплитуды выходного сигнала сумматора 12 блока 4. Соответственно с изменением сигнала сумматора 12 меняется и амплитуда первой полуволны сигнала (фиг. 4), в результате чего пороговый элемент 13 каждый раз срабатывает в момент достижения переднего фронта первой полуволны сигнала заданного уровня срабатывания. Изменение всего сигнала пьезоприемника, как показано, обусловлено изменением силы прижатия пьезоприемника в некотором диапазоне. Поэтому можно выделить максимальную амплитуду сигнала первой полуволны, соответствующую минимальному акустическому импедансу, и минимальную амплитуду сигнала, при котором еще срабатывает пороговый элемент 13 от первой полуволны сигнала (фиг. 4). Если принять максимальный уровень амплитуды первой полуволны сигнала за эталонный, то при этом всегда будет существовать методическая погрешность регистрации, обусловленная конечным уровнем порога срабатывания. При отличии амплитуды первой полуволны ждущего сигнала от эталонного появляется дополнительная составляющая погрешности регистрации.

Одновременно с поступлением импульсов генератора 5 в блок 6 эти же импульсы подаются в блок 9 (фиг. 5а) . В последнем через элемент ИЛИ 33 взводится триггер 35 (фиг. 5б), который отпирает элемент И 31 по одному входу. В момент генерирования сигнала пьезоприемником первый импульс

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для считывания графической информации, и может быть использовано в системах, кодирующих графическую информацию. Цель изобретения - повышение точности устройства. Поставленная цель достигается путем коррекции дополнительной погрешности измерения, обусловленной срабатыванием порогового элемента не от первой полуволны сигнала, а от второй или последующих, что достигается введением первого и второго элементов И, элемента ИЛИ, элементов НЕ и задержки, формирователя импульсов, триггеров и генератора импульсов. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

ся с помощью импульса взвода, возбуж- 45 из последовательности импульсов блоденного генератором 5 одновременно с импульсом, подаваемым на пьезоэлектрические излучатели, а задний фронт - в момент поступления переднего фронта первого прямоугольного импульса из последовательности импульсов с выхода блока 4. Формируемые временные интервалы на выходах координатных триггеров 15 и 16 разрешают прохождение тактовых импульсов от генератора 14 через соответствующие элементы И 17 и 18 на счетный вход соответствующих счетчиков 25 и 26. По окончании временного интервала в счетчиках 25

ка 4 поступает через элемент И 31 на входъ ждущего генератора 34 импульсов и элемента НЕ 39 (фиг. 5в). От переднего фронта этого импульса за- .пускается ждущий генератор 34 и начинает вырабатывать импульс заданной длительности (фиг. 5г), который поступает на вход формирователя 37 заднего фронта импульса и на один из входов элемента И 32. Одновременно с этим первый импульс последовательности инвертируется элементом НЕ 39 (фиг. 5д) и поступает на другой вход элемента И 32. В момент окончания

10

15

длительности проинвертированного импульса (фиг. 5е) через элемент И 32 начинают проходить тактовые импульсы генератора 14 с блока 6 на С-вход триггера 36, на выходе которого обра- 5 зуется последовательность импульсов частотой, вдвое меньшей частоты генератора 14. В момент окончания импульса элемента НЕ 39 прекращается прохождение тактовых импульсов через элемент И 32 (фиг. 5ж) , и на выходе триггера 36 образуется последовательность импульсов, число которых вдвое меньше числа импульсов тактового генератора 5. Затем последовательность импульсов с выхода триггера 36 подается в блок 6, где через элементы ИЛИ 23 и 24, И 21 и 22 при соответствующем управляющем сигнале генератора 5 поступает на вход обратного счета соответствующего счетчика 25 или 26. Таким образом, производится коррекция дополнительной составляющей погрешности регистрации в показаниях счетчиков 25 и 26.

В момент окончания импульса ждущего генератора 34 формируется сигнал формирователя 37 импульса (фиг. 5 з) , который задерживается элементом 38 на время, достаточное для окончания переходных процессов в логических элементах (фиг. 5и), и осуществляет возврат триггеров 35 и 36 в исходное состояние. Элемент

20

25

30

формацию о наличии сбоя при измерении. Этот импульс поступает на соответствующий управляющий вход ждущего генератора 8, который в зависимости от управляющего входа, по которому поступил импульс селекции, формирует интервал коррекции. В использованной схемной реализации такого генератора импульс селекции поступает на соответствующий вход шифратора 28, при этом одновременно взводится триггер 30. На выходе шифратора 28 появляется код, соответствующий длительности формируемого интервала коррекции. Этот код заносится в счетчик 29, на счетный вход которого начинают поступать тактовые импульсы от генератора 14 блока 6. В момент появления импуль- ca переполнения на выходе счетчика 29 сбрасывается триггер 30, заканчивая формирование интервала коррекции, который поступает через третьи входы элементов И 19 и И 20 блока 6, разрешая прохождение тактовых импульсов от генератора 14 через соответствующие элементы 21 и 22 на вход обратного счета соответствующего счетчика 25 и 26 импульсов. При этом по окончании длительности коррекции результат измерения соответствующей координаты в счетчиках 25 и 26 корректируется и далее передается для обработки или индикации.

В предлагаемом устройстве путем

И 31 оказывается блокированным тригге-35 введения блока 9, выполненного из ром 35 до момента регистрации следую- Двух элементов И 31 и 32, ждущего генератора 34 импульсов, формирователя 37 заднего фронта импульсов, элементов ИЛИ, задержки, НЕ, двух тригге- 40 ров, достигнута коррекция дополнительной составляющей погрешности регистщей координаты (фиг. 56). Процесс коррекции заканчивается за время, меньшее чем один период высокочастотного колебания. Для идентификации формируемых импульсных последовательностей сигналы с выхода блока 4 подаются на вход блока 7.

Поскольку ситуация, когда регистрируемой полуволной является первая из совокупности полуволн сигнала на выходе сумматора 12, приводит к точным измерениям с помощью коррекции погрешности регистрации, в блоке 7 отсутствует канал, содержащий селектор, настроенный на параметры импульсной последовательности, формируемой от данной полуволны. В случае, если регистрируемой полуволной является другая полуволна, срабатывает селек- |гор 27, соответствующий сформирован- , ной импульсной последовательности, и на соответствующем выходе блока 7 появляется импульс селекции, несущий инрации и, как следствие, повышена точность устройства. Формула изобретения

45

50 вход которого соединен с выходом блока формирования строб-импульсов, элемент ИЛИ, входы которого подключены к соответствующим выходам блока управления, первый триггер, единич55 ный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а прямой выход подключен к другому входу первого элемента И, элемент НЕ, вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй

5

0

5

0

формацию о наличии сбоя при измерении. Этот импульс поступает на соответствующий управляющий вход ждущего генератора 8, который в зависимости от управляющего входа, по которому поступил импульс селекции, формирует интервал коррекции. В использованной схемной реализации такого генератора импульс селекции поступает на соответствующий вход шифратора 28, при этом одновременно взводится триггер 30. На выходе шифратора 28 появляется код, соответствующий длительности формируемого интервала коррекции. Этот код заносится в счетчик 29, на счетный вход которого начинают поступать тактовые импульсы от генератора 14 блока 6. В момент появления импуль- ca переполнения на выходе счетчика 29 сбрасывается триггер 30, заканчивая формирование интервала коррекции, который поступает через третьи входы элементов И 19 и И 20 блока 6, разрешая прохождение тактовых импульсов от генератора 14 через соответствующие элементы 21 и 22 на вход обратного счета соответствующего счетчика 25 и 26 импульсов. При этом по окончании длительности коррекции результат измерения соответствующей координаты в счетчиках 25 и 26 корректируется и далее передается для обработки или индикации.

В предлагаемом устройстве путем

рации и, как следствие, повышена точность устройства. Формула изобретения

вход которого соединен с выходом блока формирования строб-импульсов, элемент ИЛИ, входы которого подключены к соответствующим выходам блока управления, первый триггер, единичный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а прямой выход подключен к другому входу первого элемента И, элемент НЕ, вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй

элемент И, один вход которого подключен к тактирующему выходу блока определения координат, другой соединен с выходом элемента НЕ, второй триггер, счетный вход которого подключен к выходу второго элемента И, а прямой выход соединен с управляющим входом блока определения координат, и последовательно подключенные генератор импульсов, вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход соединен с третьим входом второго элемента И, формирователь импульсов и элемент задержки, выход которого соединен с установочными входами первого и второго триггеров.

10

522088

входами соответствующих элементов И первой группы, другие входы которых подключены к выходу генератора импульсов, а выходы соединены с суммирующими входами соответствующих реверсивных счетчиков, элементы ИЛИ первой группы, одни входы которых являются сигнальными входами блока, другие подключены к синхронизирующим входам блока и к выходу генератора импульсов, элементы ИЛИ второй группы, один вход которых является управляющим входом блока, другие соединены с соответствующими синхронизирующими входами блока, а выходы подключены к одним входам соответствующих элементов И второй группы, другие входы которых соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, а выходы подключены к вычитающим входам соответствующих реверсивных счетчиков .

15

20

«I

Начало координат

% О

О

Фиг.2

Сигнал на Входах сумма/пора

Сигнал на выходе

порогового устJpoucmBa

Временный координатный интервал

Фие.д

Ж

п п п

3

а

Редактор О.Юрковецкая

Составитель А.Романов Техред Л.Сердюкова

Заказ 332

Тираж 557

ВНИИПИ Государствечкого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113СН5, Москва, , Раушская нлб., д. А/5

-.-«. - -. - - - - -. - - - , -- . - .. . - т-г-.-г- .ц.д.

Производственно-нздательскиГ комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Эталонный сигнал

Текущий сигнал

ФигЛ

п

П

Фиг. 5

Корректор О.Ципле

Подписное