Оптоэлектронное устройство для вычисления площадей плоской фигуры Советский патент 1980 года по МПК G06G9/00 

(54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПЛОЩАДЕЙ ПЛОСКОЙ ФИГУРЫ

1

изобретение относится к вычисли- тельной технике и может быть использовано, например, для вычисления площади под Кривой путем сложения ординат точек кривой.5

Известны устройства для вычисления площадей. Одно из известных устройств обеспечивает вычисление площади, ограниченной плоской замкнутой кривой с текущими координатами X и У/ кото- Ю рые преобразуются в собтветствукяцие сигналы (if и ( Щ . Сигнал (J после усиления и низкочастотной Фильтрации поступает на один вход множительного устройства, второй вход которого свя-15 зан с выходом канала обработки сигнала Uy, а выход множительного устройства соединен с интегратором. Канал обработки Uy содержит ключи и усилители, коммутируемые устройством 20 сравнения сигнала Uy с заданным уровнем напряжения. Этот уровень соответствует, например, ординате прямой линии, параллельной оси абсцисс, которая ограничивает площадь интегрирова-25 ния. В результате на множительное устройство передается та часть сигнгша Uij, которая соответствует текущей ординате точки кривой, ограничивающей вычисляемую площадь, а на интегратор 30

поступает произведение сигналов U,, Uij . Недостатками устройства являются его сложность и недостаточная точность ..

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является оптоэлектронное устройство для вычисления площадей плоской фигуры 2 , содержащее источник света, оптически связанный через позитивный носитель изображения с входом фоточувствительной матрицы, в узлах которой установлены .фоточувствительные элементы, соединенные общими выходами с шиной нулевого потенциала. Такие- устройства основана на использовании оптико-электрон-ного считывания графической информации с последующим преобразоь нием этой информации электронным путем.

Использование цифровых методов обработки информации замедляет скорость очета и делает -такие устройства сложными и дорогими.

Целью изобретения является упрощение устройства.

.Поставленная цель достигается тем, что оптоэлектронное устройство для вычисления площадей плоской фигуры дополнительно содержит делители тока, индикатор результата и источник питаНИИ, причем каждый )оточувствительный элемент выполнен в виде фоторезистора, связанного одним выводом с общим выходом фоточувствительного элемента, а другим выводом - через диод, включенный в прямомнаправлении, с п рвым выходом фоточувствительного элемента и через ограничительный- резистор с вторым выходом фоточувствительного элемента, первый выход каждого фоточувствительного элемента связан через соответствующий делитель тока с выходом индикатора резултата, вход которого соединен с первым выводом источника питания, подключенного вторым выводом ко второму выходу каждого фоточувствительного элемента.

На чертеже приведена схема предлагаемого оптоэлектронного устройства для вычисления площадей плоской фигуры, где показаны источник света 1, фоточувствительная матрица 2 делители тока 3, индика тор результата 4. В узлах матрицы 2 установлены фоточувствительные элементы 5, оптически связанные через позитивный носитель изображения 6 с источником света 1. Фоточувствительный элемент выполнен в виде фоторезистора 7, ограничительного резистора 8 и диода 9 источника питания 10.

Устройство работает следующим образом.

При проецировании на матрицу 2 позитивного изображения кривой 6 часть фотррезисторов 7. освещается и их сопротивление резко падает. При этом происходит перераспределение потенциалов , в результате чего открываются диоды 9, которые в исходном состоянии закрыты отрицательным смещением на аноде, создаваемым ограничительными резисторами 8. Порог переключения диодов 9 устанавливается при заданной минимальной освещенности матрицы 2. Общее сопротивление каждого делителя тока 3 одинаково. Соотношение плеч делителей тока 3 при настройке подобрано так, чтобы токи одноименных плеч соответствовали номерам горизонтальных рядов фоторезисторов 7, начиная с нижнего, т.е ординатам точек пересечения носителя изображения кривой 6 с фоторезисторами 7. При суммировании токов делителей 3 каждый из них вносит свой вклад, зависящий от того, в каком ряду произошло пересечение с кривой носителя изображения 6 и сколько бы,ло таких пересечений. Таким образом сумма токов одноименных плеч делителей тока 3, которую регистрирует индикатор результата 11, будет пропорциональна сумме ординат точек .

кривой, т.е. площади под кривой б. Вся схема питается от низковольтного источника питания 10 постоянного тока.

Конструкция устройства проста, надежна, имеет большую помехозащищенность, так как увеличение освещенности не изменяет состояния диодов 9 и ток через них не зависит от сопротивления фоторезисторов 7. образом, работа происходит в клют

чевом режиме при любой освещенности матрицы 2 выше пороговой, что не требует калибровки перед работой и дает возможность использовать практически любой источник света 1.

5 Схема срабатывает сразу же после освещения матрицы 2 и ее быстродействие определяется только инерционностью фоторезисторов 7. Устройство экономично, так как его потребляемая

Q мощность составляет 50 мВт.

Формула изобретения

Оптоэлектронное устройство для вычисления площадей плоской фигуры, содержащее источник света, оптически связанный через пози741вный носитель изображения с входом фоточувствительной матрицы, в узлах которой установлены фоточувствительные элементы, соединенные общими выходами с шиной нулевого потенциала, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит делители тока, индикатор результата и источник питания, причем каждый фоточувствительный элемент выполнен в виде фоторезистора, связанного одним выводом с общим выходом фоточувстви0 тельного -элемента, а другим выводом через диод, включенный в прямом направлении, с первым выходом фоточувствительного элемента и через ограничительный резистор со вторым выходом фоточувствительного элемента,

первый выход каждого фоточувствительного элемента связан через соответствующий делитель тока с выходом индикатора результата, вход которого соединен с первым выводом источника

питания, подключенного вторым выводом ко второму выходу каждого фоточувствительного элемента.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ГДР 81245, кл. 42 т 7/02, опубл. 1977.

2.Петренко А. И. Автоматический ввод графиков в ЭВМ, И., Энергия,

, 1968, с. 146-147, рис.2-37 (прото тип).

/

i j- i L-w