Устройство для считывания графической информации Советский патент 1982 года по МПК G06K11/06 

I

Изобретение относится к автомати;j e и вычислительной технике и предназначено для считывания графической информации с последующим вводом ее в ЭВМ.

Известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, визир-излучатель со схемой запуска, точечные приемники ультразвука, генератор опорных сигналов, формирователь, делитель частоты, усилители, триггеры вычитания частот, счетчики, интеграторы, блок вывода 1 .

Недостатком этого устройства является низкая разрешающая способность. и большая погрешность считывания графической информации, вызванная накоплением ошибки в процессе съема координат, вследствие использования доплеровского метода измерения расстояний.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является

устройство, содержащее планшет с точечными приемниками ультразвука, генератор опорной частоты, соединенный с блоком управления м с делителем частоты, триггер, реверсивные счетчики, регистры, элементы И, съемник координат, подключенный к делителю частоты и логический блок 1.

Недостаток устройства заключается в невысокой точности устройства.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее планшет с точечными приемниками ультразвука выходы которых подключены к соответ ствушцим усилителям, генератор опор ной частоты, соединенный с блоком управления и с делителем частоты, которого подключен к съемнику координат и к блоку управления, и каналы измерения координат, каждый из которых содержит последовательно соединенные синхронизатор, подключенныи к генератору опорной частоты и к соответствующему усилителю, три гер, другой вход которого подключен к делителю частоты, элемент Н, подключенный к генератору опорной част ты, счетчик, подключенный к блоку управления, и регистр, входы которо го соединены с блоком управг1ения и с соответствующим реверсивным счетчиком, а выходы являются выходбм устройства, введены блоки определения знака изменения фазы сигналов, входы которых соединены с блоком управления и соответствующим счетLiMKOM, а выходы подключены ко входам роответствующих ревер-сивных счетчиков. При этом блок определения знака изменения фазы сигналов содержит пя элементов И, первый триггер, входы которого соединены с первым с вторым элементами И, а выход подключен к пятому элементу И, соединенному с третьим элементом И и со входом пер вого триггера, и второй триггер, под ключенный ко второму, третьему и к четвертому элементам И, другой вход которого соединенс первым элемен- том И, а выход подключен ко входу второго триггера. На чертеже представлена блок-схе ма устройства. Устройство содержит планшет 1, съемник 2 координат, выполненный в виде электроакустического визираизлучателя, точечные приемники 3 ультразвука, генератор k опорной частоты, делитель 5 частоты, блок 6 управления, блоки 7 измерения координат , каждый из которых содержит у литель 8, синхронизатор 9 триггер элемент И 11, счетчик 12, блок 13 определения знака изменения фазы сигналов, реверсивный счетчик 1A и регистр 15. При этом блок 13 содерж первый 16, второй 17 и третий 18 элементы И, триггеры 19 и 20, четве тый 21 и пятый 22 элементы И. Кроме toro,показаны мультиплексор 23 и вы числительный блок 2. Устройство работает следующим образом. Генератор А опорной частоты выра батывает последовательность прямоугольных импульсов . После делителя частоты сигнал поступает на съемник координат и на вход триггера 10. На другой вход этого триггера посту ет сигнал с точечных приемников 3 ультразвука, предварительно усиленный усилителем 8 и синхронизированный с сигналом опорной частоты синхронизатором 9. Таким образом, на единичном выходе триггера 10 фиксируется прямоугольный сигнал с заданной частотой излучения и длительности, пропорциональной разности фаз между излученным и принятым сигналом. Этот сигнал, поступающий на элемент И 11, разрешает прохождение импульсов опор.ной частоты на вход счетчика 12, в котором устанавливается число, соответствующее фазовому сдвигу. При изменении фазового сдвига, а затем при переходе его через точку, кратную 2Jr в ту или иную сторону, блок 13 вырабатывает импульсы, поступающие соответственно на суммирующий или вычитающий входы реверсивного счетчика 14, который таким образом подсчитывает количество целых периодов колебаний. Блок 6 управления по концу периода излучаемых колебаний вырабатывает синхроимпульсы СИ1, СИ2, СИЗ, следующие друг за другом. Импульсы СИ1 служат для управления работой блока 13, импульсы СИ2 переписывают установившееся число из счетчика 12 в младшие ра-зряды регистра 15, а также из счетчика Н в старшие разряды : этого регистра. Импульсы СИЗ устанавливают счетчик 12 в ноль. При переходе величины разности фаз через точку, кратную 23Г , в сторону увеличения ее Значения (другими словами, когда в счетчике 12 в предыдущем цикле - число близкое к максимальному, а в последующем цикле число близкое к минимальному), максимальное число дешифрируется элементом И 18, пропускающим синхроимпульс .СИ1 , который устанавливает в 1 триггер 20, открывающий, в свою очередь, элемент И 21. Затем, при дешифрации минимального числа элементом И 16, синхроимпульс СИ1 через открытый элемент И 21 проходит на суммирующий вход реверсивного счетчика 1, а также устанавливает триггер 19 в 1 и по своему заднему фронту устанавливает триггер 20 снова в О. При переходе же величины разности фаз через точку, кратную2, в сторону ее уменьшения, сначала дешифрируется минимально.е число в счетчике 12 элементом И 16, а затем максимальное число элементом И 18. Синхроимпульс СИ1 с выхода элемента И 18 через открытый триггером 19, элемент И 22 проходит на вычитающий вход реверсивного счетчика 1, а такжеуста навливает в 1 триггер 20 и по свое му заднему фронту снова устанавливает в О триггер 19. Элемент И 17 дешифрирует промежуточное состояние счетчика 12 и устанавливает триггеры 19 и 20 в О при изменении числа в этом счетчике от минимального к максимальному и на оборот только в том случае, когда изменение величины разности фаз происходит в пределах одного периода 02jr. Поскольку оба блока 7 измерения координат работают синхронно, в конце каждого цикла измерения, равного периоду излучаемых колебаний, в регистрах 15 этих блоков устанавливают ся числа, пропорциональные расстоя:нию от съемника 2 координат до точечных приемников 3 ультразвука. Эти числа через мультиплексор 23 последо вательно передаются на вход блока 2k который производит вычисление декарто вых координат X и У. Введение нового блока определения знака изменения фазы сигналов, а так же новых конструктивных связей позволяет существенно повысить точность устройства. Формула изобретения 1. Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с точечными приемниками ульт развука, выходы которых подключены к соответствующим усилителям, генератор опорной частоты, соединенный с блоком управления и с делителем частоты, выход которого подключен 8в к съемнику координат и блоку управления , а каналы измерения координат, каждый из которых содержит последовательно соединенные синхронизатор, подключенный к генератору опорной частоты и к соответствующему усилителю,; триггер, другой вход которого подключен к делителю частоты, элемент И, подключенный к генератору опорной частоты, счетчик, подключенный к блоку управления, и регистр, . входы которого соединены с блоком управления и с соответствующим реверсивным счетчиком, а выходы являются выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышеййя точности устройства, оно содержит блоки определения знака изменения фазы сигналов, входы которых соединены с блоком управления и с соответствующим счетчиком, а выходы подключены ко входам соответствующих реверсивных счетчиков. 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок определения знака изменения фазы сигналов содержит пять элементов И, первый триггер, входы которого соединены с первым и вторым элементами И, а выход подключен к пятому элементу И, соединенному с третьим элементом И и со входом первого триггера, и. второй триггер, подключенный ко второму, третьему и к четвертому элементам И, ДРУОЙ вход которого соединен с перг вым элементом И, а выход подключен ко входу второго триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР iff i 53715, кл. G Об К 11/06, 197t. 2. Патент США W 3857022, кл. 235-151, опублик. 197 -(прототип)