УСТРОЙСТВО для СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ Советский патент 1968 года по МПК G06K11/12 

Известны устройства для считывания графической информации, например, с географических карт, графиков и т. п., содержащие планшет с носителем информации, подвижный щуп и генератор возбуждения.

Предлагаемое устройство отличается тем, что в нем для упрощения устройства и повышения его помехоустойчивости на планшет, изготовленный из ферромагнитного материала, уложены обмотки, возбуждаемые с помощью щупа, выполненного в виде ферромагнитного стержня с катушкой, подключенной к выходу генератора.

Для упрощения устройства при преобразовании графической информации в непрерывный сигнал выходы обмоток, шаг которых изменяется по закону арифметической прогрессии, подключены ко входам фазочувствительных усилителей, вторые входы которых соединены с выходом генератора переменного тока, а для повышения точности на ферритовый планшет уложена компенсирующая обмотка в направлении, нерпендикулярном основной, и включенная последовательно с ней.

На фиг. 1, 2, 3 и 4 показано предложенное устройство.

Оно состоит из ферромагнитной платы 1, гибкого магнитопровода 2, на котором размещена катушка возбуждения 3, питаемая от источника переменного тока. На плиту / уложена волнообразная обмотка Х. Если свободный конец магнитопровода 2 (щуп 4) совместить, например, с точкой А, охватываемой петлей обмотки Х, то в этой обмотке наводится Э.Д.С., которая сохраняется при перемещении щупа вдоль координаты У. Если щуп 4 сместить по координате X на полшага обмотки, например в точку В, то в обмоткеX э.д.с. не наводится, так как в этом случае обмотка не сцеплена с магнитным потоком, проходящим по магнитопроводу 2, щупу 4 и плате 1. Таким образом, пр« перемещении щупа вдоль координаты X (независимо от координаты У) в обмотке Xi э.д.с. наводится каждый раз, когда обмотка Xi сцепляется с магнитным потоком, что происходит с дискретностью смещения в полшага обмотки.

Сказанное выше справедливо и для второй обмотки Х.2 (см. фиг. 1 и 2). Обмотка Х уложена с удвоенным шагом и сдвинута по отношению к первой обмотке Х на полшага этой обмотки. Поэтому при совмещении щупа 4 с точкой А э.д.с. наводится в обмотках Х и Аз, а при совмещении с точкой В-только в обмотке Xz.

Укладывая по этому принципу следующие обмотки Xz, Х и т. д., получим систему обмоток Xi, J2, Xj,, в которых наводится э.д.с. в соответствии с двоичным кодом координаты X точки совмещения щупа 4 с платой /. Вторая система обмоток У, У-2,-; УП уложенная на плату 1 по тому же принципу, но в перпендикулярном направлении, позволяет снять в виде двоичного кода вторую координату У точки совмещения щупа с платой. Если на плату 1 наложить географическую карту, то, совмещая щуп с условным знаком на карте, можно снимать координаты X и У этих условных знаков (или любых других то- 10 чек) в двоичном коде. Код координат X и У. снятый в виде электрических сигналов с обмоток Ji, Х2,.., Х,1 и УЬ Xz,..., УП, усиленный и сформированный соответствующими схемами, может быть введен в ЭВМ или в 15 канал связи. Так как обмотка каждого разряда представляет собой всего один виток, то для увеличения сигнала, снимаемого с обмотки каждого разряда, обмотки можно увкладывать с тем же шагом несколькими проводами, образующими ряд обмоток, соединенных последовательно. При укладке обмоток в виде нескольких последовательно соединенных витков легко осуществляется компенсация помех, возникающих за счет полей рассеяния. Чтобы компенсировать помехи в данном разряде укладывают, сдвинув на полшага, такую же обмотку, но с меньшим числом витков, и соединяют ее встречно с основной. Компенсирующая обмотка может быть единой для всех разрядов. В этом случае компенсирующий сигнал вводится через делитель напряжения сразу во все обмотки. Ферромагнитную плату изготовляют из электротехнической стали или феррита с узкой петлей гистерезиса. В последнем случае плата в процессе изготовления прорезывается системой взаимно перпендикулярных пазов, в которые укладываются обмотки. Обмотки могут быть выполнены методом многослойного печатного монтажа. Устройство считывания графической информации, выполненное с укладкой обмоток с законом двоичного кодирования имеет один достаток. Если щуп находится над проводниками обмотОК, т. е. на границе двух разрядов, то возбуждается э.д.с. в соседних обмотках и возможна неопределенность считывания кодов. Эту неопределенность можно исключить, укладывая обмотки по закону однопеременных кодов. Для упрощения конструкции и удобства работы гибкий магнитопровод можно заменить жестким ферритовым стержнем 5 (см. фиг. 3) с размещенной на нем обмоткой возбуждения 6. В этом случае магнитный поток замыкается через верхнюю плоскость и торцы ферритовой платы 7 и ферритовый стержень 5. Такая конструкция устройства позволяет считывать графическую информацию в виде непрерывного сигнала. В данном случае на ферромагнитную плату 7 укладывается пет5закону арифметической прогрессии, как показано на фиг. 3. Если щуп 5 запитать от генератора переменного тока 8 и совместить с какой-либо точкой А платы 7, то в обмотке X наводится э.д.с., пропорциональная числу витков обмотки, сцепленных с магнитным потоком щупа, т. е. пропорциональная координате X точки А. При этом потокосцепление почти не зависит от координаты У при заданном значении координаты X щупа, Кроме основного магнитного потока, сцепленного с обмоткой, существует встречный поток, идущий с ферромагнитной платы в обратном направлении, и краевой эффект ферромагнитной платы. Поэтому зависимость э.д.с. переменного тока от пололсения щупа получается не строго линейной и с характерным изломом в начале и в конце шкалы. Если на ферромагнитную плату перпендикулярно виткам обмотки X уложить вторую точно такую же обмотку У (фиг. 3), то э.д.с., снимаемые с этих обмоток будут пропорциональны координатам X VI У точки, с которой совмещен щуп 5. Если на плату 7 наложить, например, график, вычерченный на бумаге, то, обводя его щупом, получив функциональную зависимость, выраженную выходными напряжениями. Для более полного использования поверхности датчика целесообразно выходные сигналы с обмоток X и У снимать через фазочувствительные усилители 9 и W. Характеристику датчика - зависимость выходных напряжений от координат считываемых точек - легко деформировать. Для этого, кроме основной обмотки, укладываются дополнительные компенсационные обмотки, включенные последовательно с основной, Компенсационная обмотка, ноказанная на фиг. 4 пунктиром, позволяет поднять правый край участка характеристики. Этот метод может быть использован и для компенсации зависимости э.д.с. от положения щупа по другой координате. На фиг. 4 штрих-пунктирной линией изображена обмотка, компенсирующая некоторый спад выходного сигнала 6х при значениях координаты ,25-f-0,75. Эта обмотка также включена последовательно с основной. Для точной юстировки можно взять с помощью потенциометра только часть напряжения, снимаемого с компенсационной обмотки. Предлагаемое устройство позволяет считывать координаты с графического материала в любой двухмерной системе координат, а также преобразовывать координаты из одной системы в другую. Для этого обмотки должны быть уложены в соответствии с законом требуемой системы координат. Например, для считывания координат в географической системе координаты обмотки должны быть уложены в соответствии с координатной сеткой

Предмет изобретения

1. Устройство для считывания графической информации, например, с географических карт, содержащее планшет, с наложенным на иего носителем информации, подвижный щуп и генератор, отличающееся тем, что, с целью унрощения устройства и повышения его помехоустойчивости, иа планшет, изготовленный из ферромагнитного материала, уложены обмотки, возбуждаемые с помощью щупа, выполненного в виде ферромагнитного стержня с катушкой, подключенпой к выходу генератора.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью его упрощения при преобразовании графической информации в непрерьгвный сиг)1ал, выходы обмоток, шаг которых изменяете по закону арифметической прогрессии, подключены ко входам фазочувствительпых усилителей, вторые входы которых соединены с выходом генератора переменного тока.

3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, на ферритовый планшет уложены комненсирующая обмотка в направлении, перпендикулярном основной, включенная носледовательно с ней.

Л.

Iff

.