Функциональный преобразователь, считывающий графические функции с лент самописцев

Функциональный преобразователь, считывающий графические функции с лент самописцев

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

) ь № 146606

Класс 42гп, Я

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа Л8 174

A. И. Петренко

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, СЧИТЫВАЮЩИЙ

ГРАФИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ С ЛЕНТ САМОПИСЦЕВ

Заявлено 15 июня 1961 г. за Ко 734382/26 в Комитет по иелам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» .Хв 8 за 1962 г.

Известен функциональный преобразователь, считывающий графические ф1ч(кцич с лент са.,1оппсцев, пост1зое11пып на э.пектронно л чевои трубке.

В предлагаемом преобразователе, с целью устранения дрейфа, повышения точности путем слежения за серединой кривой графика, в нем применен оптический преобразователь, выход которого подключен через синхронизируемый блок формирования импульсного напряжения рассогласования к интегрирующей цепочке, соединенной через корректирующий усилитель с вертикально отклоняющими пластинами, образуя отрицательную обратную связь астатической импульсной следящей системы. С целью предотвращения сбоев схемы при больших значениях первой производной преобразуемого напряжения, в предлагаемом преобразователе применена система поворота линии развертки на угол, пропорциональный значению производной.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема преобразователя позиционной ошибки положения луча в соответствующее напряжение.

Блок-схема представляет следящую позиционную систему, имеющую на входе положение кривой на графике, а на выходе напряжение, соогветствующее этому положению.

В цепи основного тракта передачи сигнала стоит блок 1 преобразования первичных световых сигналов изображения во вторичные электрические сигналы, преобразователь положения линии в электрическое напряжение управляющей ошибки блок 2, усилительное и корректирующее звено блок т в цепи обратной связи, преобразователь напряжения в положение луча блок 4, роль которого выполняют вертикально отклоняющие пластины трубки. № 14б60б

Развертка небольшой длины с экрана электронно-лучевой трубки проектируется через оптическую систему на носитель, фоточувствительный элемент ФЭУ фиксирует изменение общего отраженного светового потока, когда луч при развертке пересекает линию графика.

Путем специальной обработки в блоке 1 эти импульсы превращаются в узкие «отметки» отрицательной полярности, положение которых соответствует моментам максимумов первичных импульсов.

В результате этого устройство «следит» за серединой линии графика, а не за ее внешним краем, что повышает точность считывания

Конструкция блока 1 обеспечивает надежную работу устройства при значительных изменениях амплитуды первичных импульсов (до

35 — 40%), снимаемых с нагрузки ФЭУ.

Способность устройства различать кривую графика и линию координатной (метрической) сетки определяется соответствующим выбором толщин этих линий и их окраски в зависимости от спектральной характеристики фотоумножителя, чем обеспечивается необходимая мера конт растности «черного» и «белого» в системе

Если развертка подразумевается линейной с длиной l л1лс и периодом Т сек, выбираемым в соответствии с ожидаемой максимальной частотои входной функции, то любой импульс, возникающий через т сек относительно центра развертки будет определять «позиционную ошибку т линии графика, равную Л/ =1 —.—,л1»1, по отношению к центральному по 1 ложению развертки. гричем т может быть поло?кительной или отрицательной, в зависимости от того, произойдет ли пересечение до или после центра развертки

Преобразование временного положения импульса в пропорциональное напряжение управляющей ошибки следящей системы сопровождается сравнением с синхронизирующим импульсом, производимым генератором развертки б в начале каждого цикла развертки.

Оба эти импульса поступают на преобразователь положения линии в электри IccKo напряжение, псрвьlм каскадом которого является тр11Ггер с двумя устойчивыми состояниями равновесия, на выходе которого получается серия:прямоугольных импульсов, длительность каждого из которых определяется ассиметричным отклонением «отметок» от центра развертки.

В функциональную схему блока (фиг. 2), кромс триггера входит двухсторонний ограничитель и интегратор. Ограничитель поддерживает постоянство амплитуды выходных импульсов триггера на уровне U„„e; интегратор используется для выделения постоянной составляющей»оследовательности таких импульсов.

Полагая статический коэффициент усиления интегратора равным

К1 при отсутствии «отметки» на выходе преобразователя, получаем поV,„Ê стоянное напряжение, равное,, " при равенстве сопротивлений RI и Р в делителе напряжения ограничителя; при наличии «отметок» входное напряжение изменяется в зависимости от знака позиционной ошибU,„Ê ки на (ЛУ) = " — т

После соответствующего усиления это напря?кение поступает на отклоняющие пластины трубки в такой полярности, что линия графика при работе лентопротяженного механизма всегда находится гдс-TO в центре проектируемой развертки.

Одновременно возникающее на вертикально отклоняющих пластинах напряжение будет отображать значение считываемой функции для данного значения аргумента. № 146606

Усилительное и корректирующее звено обеспечивает необходимые динамические параметры следящей системы

Использование интегратора определяет астатические свойства применяемой следящей системы.

Каскад 5 «опорного уровня» на выходе функционального устройства позволяет изменять постоянную соответствующую в выходном напряжении в диапазоне + 75 в, в результате чего любая ордината на ленте может быть использована в качестве опорной, нулевой, относительно которой производится считывание.

Так как при увеличении угла наклона линии графика эффективная темная зона при пересечении с линией развертки увеличивается, что при заданной длине последней сглаживает переход от «белого» к «черному» и может привести к срыву работы устройства, т. е. потери лучом кривой

HB ленте, предусмотрена специальная система 7 поворота линии развертки относительно ее центра при возрастании наклона воспроизводимой кривой.

Поворот осуществляется подачей на горизонтально отклоняющие пластины трубки линейно изменяющегося напряжения, амплитудное значение которого пропорционально значению первой производной считываемой кривой в данной точке, а период совпадает с периодом основной развертки.

Устройство способно «след ить» за красной или черной линиями на ленте с голубой метрической сеткой- Кривая дается в виде записи с толщиной линии 0,5 — 1 мя на бумаге для самописцев шириной 100 мм; максимальный наклон линии графика достигает 90 .

Точность считывания функциональной зависимости обеспечивается в пределах толщины линии кривой не ниже 1%.

Длина развертки l = 6 л.я, период ее Т 0,5 10 сек, полоса пропускания устройства hf = 150 гц, коэффициент преобразования 1,4 в на

1 ям по оси ординат.

П о е;i p T и 3 о о 13 е T e II i: i

1. Функциональный преобразователь, считывающий графические функции с лент самописцев, построенный на электронно-лучевой трубке, отличающийся тем, что, с целью устранения дрейфа. повышения точности путем слежения за серединой кривой графика, в нем применен оптический преобразователь, выход которого подключен через синхронизируемый блок формирования импульсного напряжения рассогласования к интегрирующей цепочке, соединенной через корректирующий усилитель с вертикально отклоняющими пластинами, образуя отрицательную обратную связь астатической импульсной следящей системы.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью предотвращения сбоев схемы при больших значениях первой производной преобразуемого напряжения, в нем применена система поворота линии развертки на угол, пропорциональный значению производной. № 146606

Описание составил эксперт Н. T. Смирнов

Редактор М. П. Золотарев Техред А. А. Кудрявицкая Корректор В. М. Андрианова

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.

Поди. к печ. ЗХ-62 г, Формат бум. 70 108 /, Зак. 4351 Тираж 700

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при

Москва, Центр, М. Черкасский пер., Объем 0,35 изд. л.

Цена 4 коп.

Совете Министров СССР д. 2/6.