Устройство для преобразования координат точек графического изображения в электрический сигнал

Устройство для преобразования координат точек графического изображения в электрический сигнал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 1660l25

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. овпд-ву— (22) Заявлено 23.09.76 (21) 2407105/18-10 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень ¹ 16 (45) Дата опубликования описания 28.05.79 (51) Ч.Кл.- Н 01 L 41/10

1осударствеиный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 537,228.1 (088.8) (72) Авторы изобретения T. М. Алиев, Р. Г. Джагупов, P. A. Якубов, М. Н. Ганкин и Л. Г. Алиева (71) Заявитель Азербайджанский институт нефти и химии им. М, Азизбекова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

КООРДИНАТ ТОЧЕК ГРАФИЧЕСКОГО

ИЗОБРАЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ

Изобретение относится к области электроизмсригсльной техники и может быть использовано в системах, кодируюших графическую информацию.

Известны устройства для измерения и кодирования координат графических изобра>ксний, используемые в измерительной технике (1, 2). Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предложен- 10 ному являстся устройство (3), содержащее генератор импульсов, выходы которого соединены с излучателями, установленными по двум взаимно перпендикулярным сторонам стеклянного планшета-звукопровода, и двумя входами блока формирования временных координатных интервалов, и пьезоэлектрический приемник, соединенный с формирователем строб-импульсов, выход которого подключен к двум другим входам 20 блока формирования временных координатных интервалов.

Основным недостатком устройств такого типа является неинвариантность преобразования к поворотам и наклонам пьезоприем- 25 ника.

Пра1 повороте пьезоприемника обычно теряется первая полуволна возбуждаемого сигнала, из-за чего возникает погрешность считывания координаты. 30

Для устранения этого недостатка в устройстье возбуждается высокочастотная поверхностная волна Рэлся, олагодаря чему погрешностью от пропадания первой полуволны можно ппенсбречь.

Прн наклоне пьсзопрпсмнпка изменяется угот, под которым фронт возбуждаемой волны воспрп11пмастся аю cTII 1сски контактнрусмой с звукопроводом-планшетом частью пьезоприемника, что также приводит к погрешности считывания координаты.

Ч гобы устрагп1ть нсннвариантность считывания от наклона, в пьезопрнемннке установлена контактная пара, которая включает пьезопрнемник только тогда, когда он располагается перпендикулярно к плоскости планшета.

Прпмснсннс высокочастотных поверхностных волн усложняст изготовление устройства из-за трудностей, связанных с возбуждением волн Рэлся, высоких требований к точности изготовления акустпчсских узлов устройств, к чистоте и. обработки. В частности, данные требования относятся к изготовлению акустических призм — связующих звеньев между пьезоэлектрическими излучателями п звукопроводом. Усложняется также преобразование электрических сигналов с пьезопрпемннка и ухудшается помехоустойчивость устройства. r >">>л>7> гг»> и >

Цель изооретсния — — обсспс г<«IHс:. I: 2,) и 3 ! тн 0 с т и д, и т с;1 ь и 0 с т и В,: c ):! e! I j l û . < к О О! )ДИИ !)ТИЫХ Иl! ТСР ВЯЛOB ПРИ НС if)(.) Ici! IC!I! f .I .I ЬС и! Hpliei! I»I;:2 относительно планшета-зв.

l

Цель дост;(гастся тем, чт() излучатели

Выцолиснь! В Виде пьсзоэлсктри сскцх и Истиц линейных деформаций> пьезоэлектрический Нррс яник 21<ус (и !сских волн BL!;!o,!Hc!( в виде мета.плц>(еского трехгранного стсржIIH, H3 боковых I ðàifÿõ ко-,о;)oi о )«крсцлcj f>! (11>СЗОЭЛСКТ ) И l C ! i)

С В." 0 .2 )l j! ф0!) М (РОВ Я С„l)! С! РО,> — H.ii!!>,Л7:СО:Ь

В Ь; I 0.7;1.. 1:! 0 Г 0 1,) С Х !< 2 И 2 Л Ь ! Ы . >1 С Ц 0 С Л С ДО В 3;СЛЫ!О COC,II: С:(ИЫХ«(>, СИЛИ7 С. С:,1 li Д 3 .;—

ПОЛ > ПСРИО, I!IЯМ hl! IЭЯ >fH! Е lc ii,:!;i!:.! Ю.!" i-Hhl)1 !< ОДНО,l>. ИЗ ВХОДОВ TPCХВХОДНО! О (. М"13 ОРЯ, В Х2Ж !ОМ !iaH2ËÑ.

Такая конструкция позво Is!el исиог!ьзоВ(l i Ь НИЗКО !2 СТОТИЫС 00 ЬЕМИЫС ВОЛНЫ (:!)1 . гцх дсформаццй.

Ня фиг. 1 показа;(а схс:)!2 прсдложc;(!!ого устройства; на фиг. 2 --- схема сосднн.цпя пьезоэлектрического прием(;ика с с)орм!(рователсм строб-импульсов.

>)>стройство сОдсржит стсьляи()ыи 3B)!;опровод (планшет) 1, излучатели 2 волн, пьезоприемник 8 ультразвукогых Волн, ())ормироватсль - строо-импульсов момента приема ультразвуковой волны, гспсря>с:О 5 i!!iI",. ьсов возбуждения и управления, Ч)ор I! !j)0B2!åcI! б временных координатнь:x !uтервалов (триггер).

Излучатсл! ультразвуковых волн выfI(:7HeHI>I В виде и езоэлектрических пластино!< л(пейных деформаций (например, поля17изОВаиць(:х Но тол!Иицс) и и Icloalil < 2:<)стичсский Hoa rai

Устро!(Ство работаст слсдую(ци:((образом.

В стеклянном зву-копроводс 1 (планшете) под действием пьезоэлектрического излучатс ".ÿ 2 (одного из каналов) возццкаст бегущая ультразвуковая плоская поперечная волна, которая распространяется с Но. стоянной скоростью вдоль осц, псрпсцllfкулярной к сответствующей стороне и I2ilшета. Через время, соответствующеc расстоянгио пробе: а фронта бегущеи волньi от излуча гелей чо места приема, во"-цикаст сигнал в виде пачки затухающих во времени синусоид с частотой резонанса акустической системы пьезокарандаша. цля получения максимального сигнала с пьезоприемника параметры его акустической системы (стер кень с пьезоэлементами) выбираются из условия равенства резонансной частоты последнего частоте резонанса акустической системы планшета.

Электрический сигнал с цьезоприемника подается на формирователь 4 строб-импульса, импульс которого как и импульс с генератора 5 импульсов возбуждения и управления подается в формирователь б временЦЫХ KOOPQHHaTHЫХ ИНTenBa.i!OB.,B)(.>))()ЧЯ in!.!!ий: ссб)! дзя к0017.",инат!!!>1. т!)НГ! cpa SRт:!На. Формц,);)Ba:(ис цормиpoaaHHoro имЦ) .IЬСЯ, ДЛ! .TC,7!>1 ОСТЬ КО ОРО! О HPO;IÎP11!!(3: (!1, 11> !7 2 К O O P; „ i П 2 Т С Т О и < И C i< a H i . P O f) a i! I f и Ц 0 (;хной! Из 1(oop,шцат. имеет место 1!3 выходе соотвстс- В" 10! l! cl 0 коо );I! I.la ного триггера.

Причем H(. j)åa:H(, фр(ип этого импульса формируе-.c«прц помощи импульса взво,(3.

)юзбуж;;i iioi u; eHepaiopoм 5 од1"(овремснно м(л льсом, цолаза и!>!,! i!à пьсзоэлектци iс кис излучаT(ли 2, а и.,шульс сброса— (рормироватслсм >1 строб-импульсов. (а ice

;(л);тельность импульсов одним из извесг. ых сцoco()(7! Нр образуется в цифровой

>>> ко, (Д.! я !ОС. (-. Ду !Оц! СГО В ВО !2 B ВМ 11 11! —, (я вывода ца 1!н икатор.

Подача цм!!ульсов с Снсратора H;I излучатели и тр!.ггсрь! ка)кдо"o из коор,f»!72Tных 1«1иалОВ (Х и ) ) Ос

)еVICl(lfo С ЧЯСTOTOII ИС )С(IIO !Pili()1> Paf>H!!OÉ !

Ястоте слсдова:I Iÿ этих )!мпульсов.

Формирователь строб-импульсов выполiicii Ho Т17ехкан3.7hpoi! схс (Ic (ф:1 . 2), содер>I< l lH C i l i O C l C,7,O B 2 T C J: Ь(> 0 C 0 C;j 1! H C H H hl C лители 7, двухполуперцодные выпрямители

8 и трехвходовый сумматор. В устройстгс информативной частью с;!г:!3 !3 с Ilh >çîприемника, из которого формируется строоимпульс, является передний фронт первой

30 цолуволны (рсгистрирусмый усилителем)

1(!((Ни си)lу соид; >ьнь(х зя) т \ ха (ОН(их 1 О, >соя (т И(!

Применение трсхэлсмен) !(ого цьсзоцрцемника и формирователя строб-имиуль 3(са позволяет получить Выходной сигнал, соответствующий совокупности трех гыпря;IHтельных и сложенных затухающих синуcoидальных напряжений. Такой сип!ал обеспечивает инвариантцость при поворота.. ц

4р наклонах пьсзоприсмпика относительно плоскостl. Иляншстя, 12к !

45 Таким 00разОм, ир<длагаемое усTðoéстi)o для измсрс.шя координат графических изображений позволяет исключить контактH) fo систему, которая является источником дополнительных помех и уменьшает наде)к5О ность работы устро icTBa, возбуждать низкочастотные ультраакустические волны В звукопроводе — планше!с и тем самым значительно упростить изготовление акустического узла излучатель — звукопровод, а также повысить помехоустойчивость и надежность устройства благодаря относительно высокому зна>!еиию отношения сигнал/шум (порядка 10/20) ца Выходе пьезоприемника из-за сравнительно большой амплитуды под) перечной объемной волны упругих деформаций в звукопроводе.

Формула изобретения

660126.l!

l—

1 ! г — -!

Составитель Е. Артамонова

Редактор Т. Рыоалова Техред А. К".Mûøíèêîâà Корректор И. Симкина

Заказ 306/504 Изд. № 292 Тираж 922 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и отк1нвтий

113035, Москва, Ж-35, Ра сшская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент> нат точек графического изображения з электрически!1 сигнал, содержащее генератор импульсов, выходы которого соединены с излучателями, устаноз 7eilllbi.; 1! по двум взаимно перпендикулярным сторонам стеклянного планшеты-звукопровода, и двумя входами блока формирования временных координатных интервалов, и пьезоэлектрический приемник, соединенный с формирователем строб-импульсов, выход которого подклlочен и дв м др 5 гим входам Олока формирования временных координатных интервалов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения инвар Iàíòности длительности временных координатных интервалов, излучатели выполнены в виде пьезоэлектрических пластин линейных деформаций, пьезоэлектрический приемник выполнен в виде металлического трехгранного стержня, на боковых гранях которого укрс!! 70!IbI ПЬОЗОЭ, IC h Tp! I IPCIIIIC 17,7 а с, il II 1!, СО 1.дн1си ыс с входам!1 формирователя строб" импульсов, выпо чнснного трехкан альпы:„ с последовательно соединенными усилителем и дьуx !07óïåpèî7IIûì выпрямителем, ПОДК71ОЧСННЫМ К ОД11ОМ; ИЗ В .ОДОВ ТРСХ входного сумматора. в каждом канале.

ИСтот1НИКП ИнфОРМаЦИ11, IIP!IIIIITblc ВО внпмацие прп экспертизе:

1. Чеголин П. М. Автоматизация преобразования сложных форм графичсскои ш1срормации. Минск, 1973.

2. Носов В. А. Проектирование у.7ьтразвуковой измерительной аппаратуры. М., «Машиностроение», 1972.

3. Родинко О. Н. Устройства ввода и вывода графической информации к ЭЦВМ, . 1., Госстрой, 1967.