Устройство для считывания графической информации
Патент 217756
Классы МПК
Устройство для считывания графической информации
Иллюстрации
Реферат
2I7756
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 13.lll. 1967 (№ 1141639/26-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 05.IX.1968. Бюллетень № 28
Дата опубликования описания 20.XI.1968 кл. 42ms, I l/00 \
МПК G 06
УДК 681.327.12 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Автор изобретения
В. М. Курбатов
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ
ИНФОРМАЦИИ
Известны устройства для считывания графической информации, например, с географических карт, графиков и т. п., содержащие планшет с носителем информации, подвижный щуп и генератор возбуждения.
Предлагаемое устройство отличается тем, что в нем для упрощения устройства и повышения его помехоустойчивости на планшет, изготовленный из ферромагнитного материала, уложены обмотки, возбуждаемые с помощью щупа, выполненного в виде ферромагнитного стержня с катушкой, подключенной к выходу генератора.
Для упрощения устройства при преобразовании графической информации в непрерывный сигнал выходы обмоток, шаг которых изменяется по закону арифметической прогрессии, подключены ко входам фазочувствительных усилителей, вторые входы которых соединены с выходом генератора переменного тока, а для повышения точности на ферритовый планшет уложена компенсирующая обмотка в направлении, перпендикулярном основной, и включенная последовательно с ней.
На фиг. 1, 2, 3 и 4 показано предложенное устройство.
Оно состоит из ферромагнитной платы 1, гибкого магнитопровода 2, на котором размещена катушка возбуждения 8, питаемая от источника переменного тока, На плиту 1 уложена волнообразная обмотка Х>. Если свободный конец магнитопровода 2 (щуп 4) совместить, например, с точкой А, охватываемой петлей обмотки Хт, то в этой обмотке наводится э.д.с., которая сохраняется при перемещении щупа вдоль координаты У. Если щуп
4 сместить по координате Х на полшага обмотки, например в точку В, то в обмотке Х э.д.с. не наводится, так как в этом случае об10 мотка не сцеплена с магнитным потоком, проходящим по магнитопроводу 2, щупу 4 и плате 1. Таким образом, при перемещении щупа вдоль координаты Х (независимо от координаты У) в обмотке Х э.д.с. наводится каж15 дый раз, когда обмотка Хт сцепляется с магнитным потоком, что происходит с дискретностью смещения в полшага обмотки.
Сказанное выше справедливо и для второй обмотки Хз (см. фиг, 1 и 2). Обмотка Хз уло20 жена с удвоенным шагом и сдвинута по отношению к первой обмотке Х> на полшага этой обмотки. Поэтому при совмещении щупа
4 с точкой А э.д.с, наводится в обмотках Х, и Х, а при совмещении с точкой  — только
25 в обмотке Хз.
Укладывая по этому принципу следующие обмотки Х,, Х4 и т. д., получим систему обмоток Х,, Х>, Х„в которых наводится э.д.с. в соответствии с двоичным кодом координаты
30 Х точки совмещения щупа 4 с платой 1.
217756
15
3
Вторая система обмоток У,, У, ..., У„, уложенная на плату 1,по тому же принципу, но в перпендикулярном направлении, позволяет снять в виде двоичного кода вторую координату У точки совмещения щупа с платой.
Если на плату 1 наложить географическую карту, то, совмещая щуп с условным знаком на карте, можно снимать координаты Х и У этих условных знаков (или любых других точек) в двоичном коде. Код координат Х и
У. снятый в виде электрических сигналов с обмоток Х, Х>,, Х„и У, Х,..., У„, усиленный и сформированный соответствующими схемами, может быть введен в ЭВМ или в канал связи.
Так как обмотка каждого разряда представляет собой всего один виток, то для увеличения сигнала, снимаемого с обмотки каждого разряда, обмотки можно увкладывать с тем же шагом несколькими проводами, образующими ряд обмоток, соединенных последовательно.
При укладке обмоток в виде нескольких последовательно соединенных витков легко осуществляется компенсация помех, возникающих за счет полей рассеяния. Чтобы компенсировать,помехи в данном разряде укладывают, сдвинув на полшага, такую же обмотку, но с меньшим числом витков. и соединяют ее встречно с основной. Компенсирующая обмотка может быть единой для всех разрядов. В этом случае компенсирующий сигнал вводится через делитель напряжения сразу во все обмотки.
Ферромагнитную плату изготовляют из электротехнической стали или феррита с узкой петлей гистерезиса. В последнем случае плата в процессе изготовления прорезывается системой взаимно перпендикулярных пазов, в которые укладываются обмотки. Обмотки могут быть выполнены методом многослойного печатного монтажа.
Устройство считывания графической информации, выполненное с укладкой обмоток с законом двоичного кодирования имеет один недостаток. Если щуп находится над проводниками обмоток, т. е. на границе двух разрядов, то возбуждается э.д. с. в соседних обмотках и возможна неопределенность считывания кодов. Эту неопределенность можно исключить, укладывая обмотки по закону однопеременных кодов.
Для упрощения конструкции и удобства работы гибкий магнитопровод можно заменить жестким ферритовым стержнем 5 (см. фиг. 3) с размещенной на нем обмоткой возбуждения б. В этом случае магнитный поток замыкается через верхнюю плоскость и торцы ферритовой платы 7 и ферритовый стержень б.
Такая конструкция устройства позволяет считывать графическую информацию в виде непрерывного сигнала. В данном случае на ферромагнитную плату 7 укладывается петлевая обмотка Х с шагом, изменяющимся по
4 закону арифметической прогрессии, как показано на фиг. 3. Если щуп 5 запитать от генератора переменного тока 8 и совместить с какой-либо точкой А платы 7, то в обмотке
Х наводится э.д.с., пропорциональная числу витков обмотки, сцепленных с магнитным потоком щупа, т. е. пропорциональная координате Х точки А. При этом потокосцепление почти не зависит от координаты У при заданном значении координаты Х щупа.
Кроме основного магнитного потока, сцепленного с обмоткой, существует встречный поток, идущий с ферромагнитной платы в обратном направлении, и краевой эффект ферромагнитной платы. Поэтому зависимость э.д.с. переменного тока от положения щупа получается не строго линейной и с характерным изломом в начале и в конце шкалы.
Если на ферромагнитную плату перпендикулярно виткам обмотки Х уложить вторую точно такую же обмотку У (фиг. 3), то э.д.с., снимаемые с этих обмоток будут пропорциональны координатам Х и У точки, с которой совмещен щуп 5. Если на плату 7 наложить, например, график, вычерченный на бумаге, то, обводя его щупом, получив функциональную зависимость, выраженную выходными напряжениями, Для более полного использования поверхности датчика целесообразно выходные сигналы с обмоток Х и У снимать через фазочувствительные усилители 9 и 10.
Характеристику датчика — зависимость выходных напряжений от координат считываемых точек — легко деформировать. Для этого, кроме основной обмотки, укладываются дополнительные компенсационные обмотки, включенные последовательно с основной.
Компенсационная обмотка, показанная на фиг. 4 пунктиром, позволяет поднять правый край участка характеристики. Этот метод может быть использован и для компенсации зависимости э.д.с. от положения щупа по другой координате. На фиг. 4 штрих-пунктирной линией изображена обмотка, компенсирующая некоторый спад выходного сигнала U„ при значениях координаты У=0,25 —:0,75. Эта обмотка также включена последовательно с основной. Для точной юстировки можно взять с помощью потенциометра только часть напряжения, снимаемого с компенсационной обмотки.
Предлагаемое устройство позволяет считывать координаты с графического материала в любой двухмерной системе координат, а также преобразовывать координаты из одной системы в другую. Для этого обмотки должны быть уложены в соответствии с законом требуемой системы координат. Например, для считывания координат в географической системе координаты обмотки должны быть уложены в соответствии с координатной сеткой данной картографической проекции.
217756
У! х, х
4 и8.1
Предмет изобретения
1. Устройство для считывания графической информации, например, с гсографических карт, содержащее планшет, с наложенным на пего носителем информации, подвижный щуп и генератор, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его помехоустойчивости, на планшет, изготовленный из ферромагнитного материала, уложены обмотки, возбуждаемые с помощью щупа, выполненного в виде ферромагнитного стержня с катушкой, подключенной к выходу генератора.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью его упрощения при преобразовании графическои информации в непрерывный сигнал, выходы обмоток, шаг которых из5 меняется по закону арифметической прогрессии, подключены ко входам фазочувствительиых усилителей, вторые входы которых соединены с выходом генератора переменного тока.
3. Устройство по п. 2, отлича ощееся тем, 10 что, с целью повышения точности, на ферритовый планшет уложены компенсирующая обмотка в направлении, перпендикулярном основной, включенная последовательно с ней.
217756
Фи. З
Фиг.4
Техред T. П. Курилко Корректор Л. В. Наделяева
Редактор Л. А. Утехина
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3581j4 Тираж 530 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4