Устройство для считывания графической информации Советский патент 1980 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к области автоматики и вы ЯИслительной техники и может быть использовано при вводе графической информации в электронны вычислительные машины. Известны устройства для считывания графической информации,содержа щие планшет с расположенными на нем координатными обмотками, подвижный щуп и генератор возбуждения 1. Недостаткш и таких устройств являются низкая надежность и ограниче ные- функциональные возможности. Наиболее близким по технической сущности и предлагаемо техническо му решению является устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с координатными обмотками, источник переменного тока и индукционный датчик, выполненный, например, в виде плоской катуш ки, в центре которой расположен визир с перекрестием, и подключенный блоку определения координат 2. Недостатками такого устройства являются низкая точность и ограниче ные функциональные возможности,обусловленные отсутствием технических средств для преобразования системы координат, в которой производится считывание графической информации. Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности смещения центра и поворота системы координат при считывании графической информации. Цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит дополнительные обмотки, выполненные в виде плоских круглых спиралей, центры которых совмещены с центром симметрии планшета, а каждая координатная обмотка выполнена в виде двух плоских спиралей овальнойформы, симметрично уложенных на плоскость планшета и включенных последовательно, причем соответствующие координатные и дополнительные обмотки попарно соединены с синфазными выходами источника переменного тока. Источник питания имеет разобщенные обмотки, позволяющие осуществить регулируовку как сдвига фаз пар обмоток планшета, так и индивидуальную регулировку величины напряжения на каждой обмотке планшета. Это способствует расширению функциональных возможностей устройства, заключающихся в возможности смещения центра коорди нат в Эсщанную точку планшета и пово рота системы координат на заданный угол. Съем информации с графического, изображения осуществляется подвижным индукционным датчиком, выполненным в виде круглой плоской катушки, диаметр которой в несколько раз превосходит максимальный шаг укладки обмоток,что исключает влияние дискретности расположения этих обмоток на показания датчика. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства на фиг. 2 - схема выполнения обмоток устройства. Устройство состоит из планшета 1, выполненного из диэлектрического материала, на поверхности которого уло жены четыре обмотки. Обмотки смещения 2 и 3 имеют витки круглой формы, а координатные обмотки 4 и 5 - витки овальной формы. Оси симметрии координатных обмоток 4 и 5 взаимно перпе дикулярны. Обмотки 2 и 5 соединены с источником переменного тока б, позво ляющим производить регулировку сдвиг фаз и величины напряжения на обмотках 2-5. Устройство работает следующим образом. Съем координат графического изобр жения осуществляется подвижным индук ционным датчиком 7, выполненным в ви де круглой плоской катушки 8 с отчет ным визиром в центре и соединенным с блоком 9 определения координат. При Включении напряжения Uy от источника 6на координатной обмотке 4 в плоскости обмотки возникает магнитная ин дукция ,, равная BX kx, где k - размерный коэффициент, зависящий от величины напряженная U-j и числа витков обмотки; X - текущая координата планшета, отсчитываемая от оси симметрии координатной обмотки 4, Согласно закону электромагнитной индукции напряжение на витках катушки 8 индукционного датчика 7 равно ЭВ 3t гдеt - время; S - площадь витка катуаики; Nrt- число витков катушки. Так к1к В) Bo -e-3t4J ; где амплитуда магнитной индукци j - мнимая единица; ЦУ - круговая частота, то напряжение на витках катушки 8 Ug)(, ku;SNg-x, т.е. напряжение на витках катушки 8 индукционного датчика 7пропорционально текущей координате планшета, отсчитываемой от оси симметрии обмотки 4, При включении напряжения Uf от источника питания 6 на обмотку смещения 2 в плоскости об мотки возникает магнитная индукция, нормальная составляющая к плоскости обмотки которой рарна BOX const е I т.е. при указанном расположении витков обмотки смещения 2 нормальная составляющая магнитной индукции постоянна в точках круга радиуса 2. Согласно закону электромагнитной индукции напряжение на витках катушки 8 индукционного датчика 7 равно V at Y - размерный коэффициент, зависящий от величины напряжения и числа Ng витков обмотки 4. Таким образом оомотка смещения 2 и координатная обмотка 4 создают на витках катуидки 8 индукционного датчика 7 напряжение, пропорциональное текущей координате X, отсчитываемой от произвольной точки Су, , зависящей от соотношения напряжений U и U на обмотках 2 и 4 соответственно Vx -Vo NO- Ъ ku;SNg.x + С () . Аналогично обмотки 5 и 3 создают на витках катушки 8 индукционного датчика 7 напряжение, пропорциональное текущей координате Y, отсчитываемой от произвольной -точки Cvj, зависящей от соотношения напряжений Uvj и U на обмотках 5 и 3. Таким образом, при подаче напряжений на обмотки 2-5, расположенных на планшете, вследствие закона электромагнитной индукции, на витках катушки 8 возникает суммарное напряжение, пропорциональное текущим координатам X и Y, отсчитываемым от произвольной точки планшета (С,;, Cvj) и ujBSNg- t uSNg-(Bx-v- BCX - JB4,-t-jBj,) kwSKV х -V С . j (у Су ) (-гр) - величина смещения нача ла координат по оси X; г fU 1 117 величина смещения начала координат по оси Y. Таким образом, в различных.точках планшета 1 напряжение, индуцируемое . в индукционном датчике, пропорционально магнитной индукции, а следовательно, и соответствующей координате точки, в которой расположен датчик. Последовательное во времени перемещение датчика по точкам графической информации позволяет с помощью блока 9 определения координат зафиксировать численное значение координат. Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность измерения координат при снятии графической информации с произвольно больших по площади носителей информации до 2-3 м. Отличительной характеристикой предлагаемого устройства является простота конструкции, малый веср снижение трудоемкости создания