Устройство для считывания графической информации Советский патент 1974 года по МПК G06K11/08 

Изобретение относится к области автоматики и вычиодительной техники,в частности к устройствам считывания графической информации.

Известны устройства считывания графической информации,основанные на использовании фазоимпульсного способа определения направления слежения за линией грароса,содержащие фотоголовку кругового сканирования,блок определения ошибки сканирования,сумматор сигналов ошибки,дискриминатор,блок сравнения фаз,блоки следящих приводов по обеим координатам и координатный механизм.

Однако известные устройства не обеспечивают строгой синхронизации между фазой сканирующего сигнала и фазой опорного сишала.

Это вызывает необходимость подстройки фазы перед началом работы и дополнительные ошибки при слежении. Кроме того,случайные

помехи в сишале сканирования праводят к нарушению синхронкзации и MOiTT привести к срыву слежения.

Цель изобретения - повысить точность работы устройства.

Это достигается тем,что устройство содержит фотоэлектрический датчик опорного сигнала,модулирущий диск которого закреплен на одном валу со сканирующим дис- ком фотоголовки кругового сканирования; блок восстановления начальной фазы,один вход которого соединен с фотоголовкой круговогЬ сканирования,второй - с фотодатчиком опорного сип1ала и демодулятором, а третий - с выходом трир. гера ошибки; блок производной ошибки,соединенный с блоком ошибки и сумматором сигналов ошибки; блок торможения,подключенный к блоку производной ошибки и блоку установки скорости слежения; блок остановки,соединенный с блоком

восстановления начальной фазы,триггером оп1ис5ки и синусно косинусным Еращащимся трансформатором.

Блок схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

В ее состав входят фотоголовка I кругового санирования блок 2 восстановления начальной фазы,демодулятор 3,триггер 4 ошибК,1,блок 5 произЕодной ошибки,блок 6 торможения,блок 7 ошибки,сумматор 8 сигналов ошибки,блок 9 остановки, фотодатчик 10 опорного сигнала, блок следящего построителя II угла слежения,СКВТ 12,блок 13 УСтаноЕки скорости слежения,блоки

14 и 15 следящих приводов по обеим координатам,коовдинатный механизм Ib.

Опорный сигнал создается отдельным фотодатчиком 10,состоящим из модулирущего непрозрачного диска со щелью,занимающей точно половину цилиндрической поверхности диска.лампочки подсветки и фотодиода (фотоприевшика) и пpeдcтaвJшeт собой переменное напряжение прямозггольной формы. Частота опорного напряжения полностью определяется скоростью вращения сканирущего двигателя, общего как Д.ЕЯ фотоголовки I кругового сканирования,так и для фотодатчика 10 опорного сигнала.

Опорное напряжение благодаря размеру щели имеет стро1ю симметричнут форму. Линия(Соединяющая кошда щели,строго перпендикулярна к направлению рад.иуса сканирования фотоголовки IjT. е. создается фазовый сдвиг мевду опорным сигналом и сигаалом сканмровашш. Фотоприеглник датчшса опорног сигнала проворачивается блоком II построителя угла слежения гокруг оси вращения сканирующего вала фотоголовки,что изменяет фазу опорною сишала относительно фазы сигнала сканироваши. Если угол слежения соответствует углу наклона касательной в точке слежешш,то фаза опорного сигнала сдвинута CTjporo на 90 относительно фазы сигнала сканирования и на выходе демодулятора 3 сигнал рассогласования отсутствует. Такое условие необходимо для нормальной работы построителя II угла слежешш и Быдолняется предаарительной установкой лиши шели модулирующего диска ouopiioiO фотодатчика и радиуса сканироБошш

Любые колебания скорости

вращения сканирующего двигателя не изменяют фазовых соотношений, чем и достигается устойчивая синхронизация и независимость управляющих сигналов от частоты и фазы сети. В качестве сканирующего двигателя использован асинхронный двигатель повышенной частоты питания (400 гц),что уменьшает габариты и вес головки и увеличивает частоту сканирущего соответственно опорного) сигнала. Повышенная частота сканирования (около 200 гц)снижает постоянную времени всех исследующих элементов,что повышает быстродействие слежения.

Поворот фотоприемника опорного датчика на угол слежения одновременно передается на синусно косинусный преобразователь 12, в качестве которого используется синусно косинусный вращающийся трансформатора (СКВТ). На одну статорную обмотку СКВТ поступает сигнал овшбки блока 7 ошибки,на вторую статорнзгю обмотку подается сигнал от блока 13 установки скорости слежения. Выходные сигналы роторных обмоток являются управлящими для блоков 14 и 15 следя щих электромеханических приводов координат.

Приводы координат через механическую передачу перемещают фотоголовку.

Сигнал ошибки слежения формируется после симметричного триггера 4 ошибки,управляемого импульсами сканирующего сигнала. Если точка слежения находится на отслеживаемой ЛРШИИ,ТО импульсы сканирования появляются через равные промежутки времени,равные половине периода вращения сканирущего двигателя. При любом отклонении точки слежения от линии изменяется длительность одной) из интервалов. Блок 7 ошибки формирует после триггера 4 ошибки сирнал ошибки,подаваемый на один вход сумматора 8. Однако для точного слежения за линией одного сигнала ошибки,используемого в качестве корректирующего по откло нению,недостаточно. Необходимо формирование производных сигнала ошибки,характеризующих тенденцию изменения ошибки слежения. В частности,торможение необходимо вести не по значению ошибки слежения, когда оно уже малоэффективно S а по скорости изменения ошибки 5 слежения. Для такого зп1ревдающего управления в устройство введен блок 5 форяирования производной ошибки и блок 6 торможения. Случайные импульсные помехи в канале сканирующего сигнала (пропадание импульса от линии при разрывах,лишний импульс помехи) не вызывают изменения фазовых соотношений между опорным сигналом и сигналом сканирования,но могут привести к нарушению однозначности фазы сигнала ошибки,так как появляется возможность скачкообраз ного изменения фазы сигнала ошибки на 180°. Для исключения скачкообразного изменешгч фазы сигнала ошибки в устройство введен блок 2 восстановленил начальной фазы, Блок восстановления начальной фазы создает однозначное соответствие меаду направлением слежения и знаком напряжения коррекции, а также восстанавливает начальный знак напряжения коррекции при сбоях. Бпок остановки прекращает движение фотоголовки при захвате линии или потере линии фотоголовкой. ПРБЩМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для считывания графической информации,содержа4щее фотоголовку кругового сканирования, триггер ошибки,выходы кото рого подключены к демодуяятору,,И через последовательно соединенные блок ошибки,сумматор сигналов ошибки и синусно косинусный вращающийся трансформатор к блокам следяощх приводов по обоим координатам, соедине1шым с коор цинатным механизмом; блок следящего построителя угла слежения,подключенный к демодулятору и синусно кос щусному вращающемуся трансформатору,соединенному с блоком установки скорости слежения,отличающееся тем, что,с целью повышения точности работы устройства,оно содержит фотодатчик опорного сигнала,модулирующий диск которого закреплен на одном валу со сканирущим диском §отоголовки кругового сканирования; лок восстановления начальной фагзы,один вход которого соединен с фотоголовкой кругового сканирования, второй с д ютодатчиком опорного сихвала и демодулятором,а третий с выходом триггера ошибки,блок производной ошибки,соединенный с блоком ошибки и сумматором сигналов ошибки,блок торможения,подключенный к блоку производной ошибки и блоку установки скорости слежения, блок остановки,соединенный с блоком восстановления начальной фазы,триггером ошибки и синусно косинусным вращащймся трансформатором.

Jl TJ

Ьгъ

vl

т1

QO