Устройство для считывания координат объектов Советский патент 1993 года по МПК G06K11/06 

Изобретение относится к автоматике.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - конструктивное выполнение источника излучения; на фиг.3-блока управления; на фиг.4 - синхронизатора; на фиг.5 - блока определения задержки сигналов.

Устройство (фиг. 1) содержит приемники 1 ультразвуковых колебаний, источник 2 ультразвуковых колебаний, блок 3 управления, синхронизатор 4, блок 5 определения задержек сигналов, блоки 6 формирования сигналов считывания, включающие усилители 7, фильтры высокой частоты 8 и формирователи-нормализаторы 9, элемент 10 ЗИЛИ-НЕ и вычислительный блок 11.

Источник (передатчик) ультразвуковых колебаний (фиг.2) содержит усилитель 1-2-1 и собственно излучатель 12-2,

Блок управления (фиг.З) содержит генератор 13, элемент 14 И и триггер 15.

Синхронизатор (фиг.4) содержит элемент 16 И, триггер 17, генератор 18 импульсов, счетчик 19, дешифратор 20, формирователь 21 импульсов.

Блок определения задержки сигналов (фиг.5) содержит триггеры 22, элементы 23 И, счетчики 24, ключи 25.

Устройство работает следующим образом.а

Источник 2 устанавливается в исследуемую точку. Если приемные каналы не при- нимают мешающих сигналов либо дребезга предыдущего зондирующего импульса, то зондирующий импульс длительностью примерно 1 мк/с (с частотой 20-50 Гц) с выхода генератдра 13 зондирующих импульсов через элемент И 14 поступает на вход выходного усилителя 12-1, установочные входы счетчиков 24, первый вход триггера 15, сигнал с выхода которого устанавливает в исходное состояние триггеры-защелки 22 (разрешая прохождение счетных импульсов через элемент И 23 на счетный вход счетчиков 24), на вход триггера

со

с

00

17, запуская генератор 18, а также на установочный вход счетчика 19, В результате формируется импульс на выходном усилителе 12-1 и поступает на излучатель 12-2.

Через промежуток времени, зависящий от расстояния между излучателем 2 и приемниками 1, сигнал достигает приемника 1, преобразуется им в электрический сигнал, усиливается усилителем 7, фильтруется фильтром высокой частоты 8 и поступает на формирователь-нормализатор 9, откуда стандартный импульс направляется на первый вход триггера-защелки 22, перебрасывая его. Отсутствие разрешающего потенциала с второго выхода триггера 22 прекращает доступ счетных импульсов в соответствующий счетчик 24.

Когда срабатывают все три триггера 22 (есть потенциалы на всех входах элемента 16 И), сигнал с его выхода перебросит триггер 17 и кварцевый генератор 18 остановится. Тот же сигнал приводит в исходное состояние триггер 15 и через формирователь 21 прерывает блок 11, сигнализируя о готовности кодов. В блоке 11 по этому сигналу запускается программа приема кодов. Команда программы приема кодов (Выдача из порта РО) формирует импульс на одной из линий первого порта РО блока 11. Этот импульс поступает на счетный вход счетчика 19, увеличивая код в нем на единицу; сформированный в счетчике 19 код через дешифратор 20 управляет тремя группами ключей 25, которые поочередно подключают счетчики 24 к порту блока 11.

По первой команде Чтение из порта Р1 в блок 11 поступит код задержки из первого счетчика 24, по второй - из второго, по третьей - из третьего.

Следует особо отметить, что наличие сигнала в любом из трех приемников (выходы формирователей нормализаторов 9 через элемент 3 ИЛИ-НЕ 10 подключены к второму входу элемента И 14) не позволит излучить зондирующий импульс и получить ложный отсчет, т.е. устройство ожидает тишины и, только дождавшись, излучает зондирующий импульс. Блок 11, приняв коды, рассчитывает прямоугольные координаты (X, Y) местоположения излучателя 2 и выдает их потребителю.

Формула изобретения

1. Устройство для считывания координат обьектов, содержащее блок управления, первый выход которого соединен с синхронизирующим входом подвижного источника ультразвуковых колебаний, акустически связанного с соответствующим приемником ультразвуковых колебаний, и с управляющим входом синхронизатора, счетный

вход которого подключен к первому выходу вычислительного блока, информационный вход которого соединен с первым выходом блока определения задержки сигналов, тактирующий вход которого подключен к первому выходу синхронизатора, второй выход которого соединен с синхронизирующим входом блока управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит блоки формирования сигналов считывания, информационные входы которых подключены к выходам соответствующих приемников ультразвуковых колебаний, а выходы соединены с

информационными входами блока определения задержки сигналов, управляющие входы которого подключены к выходам группы синхронизатора соответственно, первый управляющий вход соединен с первым выходом блока управления, второй управляющий вход подключен к второму выходу блока управления, а выходы группы блока соединены с соответствующими информационными входами синхронизатора,

третий выход которого подключен к управляющему входу вычислительного блока, и элемент ЗИЛИ-НЕ, входы которого соединены с выходами соответствующих блоков формирования сигналов считывания, а выходы подключены к второму синхронизирующему входу блока управления.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что блок управления содержит триг(- гер, один вход которого является первым

синхронизирующим входом блока, другой подключен к выходу элемента И, один вход которого соединен с генератором импульсов, другой является вторым синхронизирующим входом блока, а выход элемента И

является первым выходом блока, при этом выход триггера является вторым выходом блока.

3. Устройство по п.1, отл и ч а ю щеес я тем, что блок определения задержки сигналов содержит элементы И, одни входы которых являются тактирующим входом блока, другие подключены к прямым выходам соответствующих триггеров, одни входы которых являются информационными входами блока, другие входы являются управляющим входом блока, а выходы элементов И соединены со счетными входами соответствующих счетчиков, и ключи, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих счетчиков, управляющие входы которых являются управляющими входами блока, а выходы являются первым выходом блока, при этом инверсные выходы триггеров являются выходами группы блока.

4. Устройство п.1, о т.л и ч а ю ще е с я тем, что синхронизатор содержит счетчик, управляющий вход которого является управляющим входом блока, счетный вход является счетным входом синхронизатора, а выходы соединены с информационными входами дешифратора, выходы которого являются выходами группы синхронизатора, элемент И, входы которого являются информационными входами синхронизатора, а

выход подключен к одному входу триггера, другой вход которого соединен с управляющим входом синхронизатора, а выход-с генератором импульсов, выход которого является первым выходом синхронизатора, и формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу элемента И, являющемуся вторым выходом синхронизатора, а выход формирователя импульсов является третьим выходом синхронизатора.

Изобретение относится к автоматике. Цель изобретения - повышение точности устройства. Для этого в устройство введены блоки формирования сигналов считывания и элемента ЗИЛИ-НЕ. 3 з.п, ф-лы, 5 ил.

2

7

/

Фаг.1