Автокорректор для акустических устройств считывания графической информации Советский патент 1978 года по МПК G06K11/00 

ду ,1итудного лискриминатора. а выход к другому установочному Е5ходу триггера, фичем вход нервого одновибратора сое:динен с выходом генератора цикла корреки,ии.

Сущность предложения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена функциональная схема автокорректора, а на фиг.2 - вре.менные диаграммы, поясняющие его работу.

Автокорректор (фиг. 1) содержит электроакустический преобразователь 1, микрофон 2, усилитель 3, фильтр 4 верхних частот, селектор 5 импульсов по длительности, (адаптивный) амплитудный дискриминатор 6, триггер 7, генератор 8 цикла коррекции, логический элемент И 9, измерительный счетчик 10, логический элемент 11 запрета, элемент 12 задержки, реверсивный счетчик 13, цифроаналоговый преобразователь 14, генератор 15 тактовых импульсов, одновибраторы 16, 17 и логический элемент И 18.

Электроакустический преобразователь 1 размещается на рабочем поле устройства считывания графической информации или в непосредственной близости от него. Микрофон 2 установлен на фиксированном расстоянии от преобразователя 1, акустически связан с ним и подключен к каналу преобразования, состоящему из последовательно соединенных усилителя 3, фильтра 4 верхних частот, селектора 5 и.мпульсов по длительности, амплитудного дискриминатора 6, логического элемента И 18, связанного вторым входом через одновибраторы 16, 17 с выходом генератора 8 цикла коррекции, триггера 7, соединенного вторым установочным входом с электроакустическим преобразователем 1 и генератором 8, логического элемента И 9, измерительного счетчика 10. Единичный выход триггера старшего разряда измерительного счетчика 10 соединен с управляющим входом «выч1ггание реверсивного счетчика 13 непосредственно, а счетным входом - - через логический элемен 11 запрета н элемент 12 задержки, нулевой выход триггера старщего разряда измерительного счетчика 10 соединен с управляющим входом «сложение реверсивного счетчика 13, а единичный выход триггера 7 канала преобразования подключен ко второму входу логического элемента 11 запрета. Реверсивный счетчик 13 через цифроаналоговый преобразователь 14 связан с управляющим входом генератора 15, выходом соединенного со вторым входом логического элемента И 9.

На фиг. 2 показаны диаграммы напряжений Us (t) на выходе генератора 8 цикла коррекции, Lii:(t) на выходе амплитудного дискриминатора (на выходе приег но-усилитемьного тракта), Ьз (t) на выходе одновибратора 16. и (t) на выходе одновибратора 17, Us (t) на выходе логического элемента И 18 и Ue (t) на выходе триггера 7 (на

одном из входов логического элемента И 9, на другой вход которого поступают тактовые импульсы генератора 15).

Автокорректор работает следующи.м образом.

В момент включения аппаратуры начинает функционировать в автоколебательном режиме генератор 8 цикла коррекции, который периодически возбуждает электроакустический преобразователь 1. Период повторения цикла коррекции выбирается превыщающим время прохождения звуковой волной расстояния от электроакустического преобразователя I до микрофона 2. В. начале каждого цикла импульс Ui (t) с выхода генератора 8 поступает на электроакустический преобразователь 1, триггер 7 и одновибратор 16. При этом преобразователь 1 излучает короткий звуковой и.мпульс, триггер 7 устанавливается в единичное состояние и открывает логический элемент И 9, разрешающий поступление тактовых импульсов с генератора 15 на из.мерительный счетчик 10, а одновибратор 16 формирует импульс Uj (t), который через вре.мя близкое к времени прохождения звуковой волной расстояния от электроакустического преобразователя 1 до

5 .микрофона 2 запускает одновибратор 17.

В момент, когда акустический импульс

преобразователя: 1 достигает микрофона 2

(это происходит раньще, чем начинается

следующий цикл), на его выходе фор.мируд ется сигнал, поступающий через усили- ель 3, фильтр 4 верхних частот, селектор 5 и.-шульсов по длительности, амплитудный дискриминатор 6 и логический эле.мент И 18, открытый к этому времени импульсом L (t) одновибратора 17, на вход триггера 7. Триггер 7 возвращается в исходное положение, поступление тактовых импульсов в счетчик iO через логический элемент И 9 прекращается. При этом сбои автокорректора, а следовательно, и ощибки считывания графической информации, .могут вызвать лишь помехи, совпадающие по времени с моментом появления импульса ). Поскольку импульс U4 (t) является достаточно кратковременным (его длительность и временное положение определяются возможными из5 , менениями параметров звукопроводящей среды и величиной измеряемого расстояния; так при изменении температурьг воздушной среды от -50 до -f 50°С длительность импульса и/, (t) составляет от длительности из.меряемого временного интервала, а при

0 изменении температуры на ±5°С составляет 5:0,6/о) вероятность появления сбоев очень мала.

Так как в автокорректоре расстояние между электроакустически.м преобразователем 1 и микрофоном 2 выбрано равным 2 минимальных единиц из.мерения, где п - разрядность счетчика 10, и параметры среды могут отличаться от нормальных, число импульсов, поступивших в счетчик 10, может быть несколько больше числа .v.enbnie его, либо равно ему; соответственно переход триггера старшего разряда измерительного счетчика 10 в единичное состояние произойдет раньше, чем появится сигнальный импульс на выходе микрофона 2 (перено.шение счетчика), либо вообще не нроизойдет (счетчик че заполнен) или произойдет одновременно с появлением сигнального импульса (счетчик :- полней).

Триггер старшего разряда измернтельно.0 счетчика 10 выполняет функцию триггера управления реверсивным счетчиком 13, поэтому в первом и третьем случае к концу цикла коррекции реверсивный счетчик 13 будет установлен в режим «вычитание, а во втором случае - в режим «сложение. При этом в первом случае сигнальный импульс вычтет единицу из содержимого реверсивного счетчика 13, а во втором случае добавит ее. Так как в третьем случае число импульсов, поступивших в счетчик 10, равно 2 момент перехода триггера старшего разряда в единичное состояние совпадает с моментом прихода сигнального импульса с микрофона 2 и содержимое реверсивного счетчика 13 не изменяется (импульс «переполнения, возникающий в момент перехода триггера старшего разряда в единичное состояние, запрещает прохождение сигнального импульса на вход реверсивного счетчика).

Таким образом, если за время прохождения звуком расстояния от электроакустического преобразователя 1 до микрофона 2 число поступивших в счетчик 10 импульсов окажется больше 2 , код реверсивного счетчика 13 уменьшится на одну единицу; если это число меньше 2 код реверсивного счетчика на одну единицу увеличится. Изменение кода числа реверсивного счетчика 13 приводит к изменению напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 14, подключенного к управляющему входу генератора 15, частота которого при этом изменяется.

Этот процесс повторяется каждый цикл коррекции до тех пор, пока частота генератора 15 тактовых импульсов не установится такой, нри которой измеренное расстояние будет равно 2 Тогда импульс, формируемый в момент перехода триггера старшего разряда измерительного счетчика 10 в единичное состояние, появляется одновременно с сигнальным импульсо.м на выходе мик.рофона 2 и запрещает его прохождение через логический элемент 11 запрета- и элемент 12 задержки в реверсивный счетчик 13, в котором остается прежний код.

Каждь й цикл проверка соответствия измеренного расстояния числу 2 повторяется и при изменениях параметров воздушной

среды соответственно изменяется частота гснерат())а 15 тактовых импульсов.

Выход генератора 15 тактовых импульсов является выходом автокорректора. Он подключается к одному из входов логических элементов И измерительных каналов преобразования устройства для считывания графической информации и обеспечивает независимость точности измерения координат от изменения параметров звукопроводящей среды.

Применение предлагаемого автокорректора в известных устройствах для считывания графической информации, например, 1 и 2 позволит повысить помехозащи-. цленность этих устройств.

Формула 11:,о6ретения

Автокорректор для акустических устройств считывания графической информации,

содержащий электроакустический преобразователь, акустически связанный с микр.офоном, подключенным через последовательно соединеьщые усилитель, фильтр верхних частот II селектор импульсов по длительности ко входу амплитудного дискриминатора,

5 триггер, один из установочных входов которого подключен к электроакустическому преобразователю и выходу генератора цикла коррекции, а выход через логический элемент И - ко входу измерительного счетчиQ ка, выходы старших разрядов которого соединены со входами управления реверсивного счетчика, выход которого подключен через последовательно соединенные цифроаналоговый преобразоьагель и генератор тактовых импульсов к одно.му из входов логического элемента И, элемент запрета, выход которого соединен через элемент задержки со счетным входом реверсивного счетчика, а входы которого подключены соответственно к выходу триггера и одному из входов управления реверсивного счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности автокорректора, он содержит пос:1едовате.1ьно соединенные первый п второй одновибраторы и дополнительный .югпчески элемент И, одпн из входов ко1Ч)|К)го

5 подключен к выходу амплитудного дискр минатора, а выход - к другому установочному входу триггера, причем вход первого одновибратора соединен с выходом генератора цикла коррекции.

Источники информации,принятые во вни мание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР .NO 517908, кл. G 06 К 11/00, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 525976, кл. G 06 К 11/00, 1974.

3.Авторское свидетельство СССР

Ло 543959, кл. G 06 К 11/00, 09.06.73.

ZHZHIbOMl

н