Устройство для измерения полярных координат

Устройство для измерения полярных координат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<„>883939

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЙЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 24,0380 (23) 2898843/18-24 (51)М Кл 3

G 06 К 11/06 с присоединением заявки Но

Государствеиимй комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

-(53) УДК 681. 327. .12(088 ° 8) Опубликовано 231181. бюллетень Йо 43

Дата опубликования описания 231181 (72) Авторы изобретения

Э.Н. Леонович, -Б.Я. Жевелев и В.A. Рудой

Центральное конструкторское бюро с опытным пр нтеводством

AH Белорусской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛЯРНЫХ КООРДИНАТ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для оперативного преобразования и ввода в

ЭВМ сложной графической информации.

Оно может быть эффективно использовано в различных специализированных устройствах картографии, геодезии и управлении движущимися объектами на плоскости.

Известно устройство для измерения полярных координат, содержащее планшет, в одной плоскости с которым рас. положены блоки регистрации световых лучей, световой карандаш, плоские 15 зеркала и блок измерения координат, при этом блоки регистрации световых лучей выполнены в виде вращающихся светопроницаемых барабанов со светочувствительными элементами, окна 20 прозрачности которых через плоские зеркала оптически связаны со световым карандашом, выход каждого блока регистрации световых лучей соединен с блоком измерения координат 1 . 25

Недостатком устройства является невысокая точность, обусловленная определением двух угловых величин, а также необходимостью вычислительного процесса для преобразования угло- 30 вых величин в полярные или декартовые координаты и низкое быстродействие, вызванное использованием подвижных механических узлов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее съемник координат, соединенный с усилителем и с генератором одиночных импульсов, счетчики, подключенные к генератору .одиночных импульсов и через элементы И к генератору импульсов, генератор синусоидальных колебаний, соединенный через ключ с датчиком импульсов электромагнитного поля, триггер и логические блоки (2) .

Недостаток устройства заключается в невысокой точности.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее съемник координат, соединенный с усилителем, подключенным к первому триггеру, и с генератором одиночных импульсов, подключенным к первому и второму счетчикам и к первому триггеру, пер" вый элемент И, соединенный с генератором импульсов, с первым триггером и с первым счетчиком, второй элемент

И, входы которого подключены к гене

883939 ратору импульсов и к первому триггеру, а выход соединен с третьим элементом И, подключенным ко второму счетчику, генератор синусоидальных колебаний, соединенный с первыми триггерами и ключом, вход которого подключен ко второму элементу И,а выход соединен с датчиком импульсов электромагнитного паля, введены второй триггер, входы которого соединены с усилителем и с генератором одиночных импульсов, а выход подключен к третьему элементу И, генератор пилообразного. напряжения, соединенный с первым триггером, второй ключ,подключенный к первому элементу И, к генератору гилообразного напря>кения и к датчику импульсов электромагнитного поля, генератор косинусоидальных!

15 колебании, соединенный с первым триггером, и третий ключ, входы которого подключены ко второму элементу И и к генератору косинусоидальных колебаний, а выход соединен с датчиком импульсов электромагнитного поля, одна катушка индуктивности датчика импульсов электромагнитного поля расположена параллельно плоскости считывания информации, а две другие — перпендикулярно к ней.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство включает датчик 1 импульсов электромагнитного поля с тремя катушками 2-4 индуктивности,. съемник 5 координат с кнопкой 6

"Пуск", первый ключ 7, генератор 8 пилообразного напряжения, блок 9 управления, второй 10 и третий 11 ключи, генераторы 12 и 13 синусоидальных и косинусоидальных колебаний со ответственно, первый элемент И 14, генератор 15 импульсов, первый счетчик 16, второй элемент И 17, третий элемент И 18, второй счетчик 19, генератор 20 одиночных импульсов, 35

40 усилитель 21 и входящие в состав блока 9 управления первый 22 и второй

23 триггеры.

Устройство работает следующим образом.

После установки съемника 5 в точку считывания.(точка А), оператор нажимает кнопку б "Пуск", в результате чего генератор 20 одиночных импульсов посылает сигнал в блок 9 упразного напряжения и подает разрешающий сигнал на один иэ входов первого элемента И 14, на второй. вход которого поступают сигналы с генератора 15 импульсов. Импульсы с генератора 15

60 импульсов открывают второй ключ 10 и в катушке 2 протекают импульсы тока, амплитуда которых нарастает по линейному закону в соответствии с измене-, нием питающего пилообразного напря;равления и производит начальные установки счетчиков 16 и 19. При этом блок 9 запускает генератор 8 пилооб- 55 жения генератора 8. Сигналы с выхода первого элемента И 14 подсчитываются счетчиком 16. (Каждый импульс на входе счетчика 16 соответствует элементарному приращению расстояния съемника 5 координат от датчика 1 импульсов электромагнитного поля), При непрерывном нарастании напряженности магнитного поля, которая от тока зависит линейно, наступит момент когда индуктированная в съемнике 5 координат ЭДС превысит заданный порог.

Усилитель 21 выдаст соответствующий сигнал в блок 9 управления, в результате чего прекращается поступление счетных импульсов на счетчик 16, где фиксируется код, пропорциональный полярному радиусу точки A.

После получения первого сигнала со съемника 5 координат блок 9 выдает разрешающии сигнал по выходу о

При этом одновременно запускаются генераторы 12 и 13 синусоидального и косинусоидального напряжения, а ключи 7 и 11 формируют токовые импульсы, одновременно поступающие в катушки

3 и 4 излучателя. Направление, создаваемое обоими катушками импульсного поля при этом изменяется непрерывно в пределах от 0 до 90 . Одновременно о с вращением веКтора магнитной индукции поля счетные импульсы поступают с выхода второго элемента И 17 на .счетчик 1 9. Когда направление вектора магнитной индукции поля совпадает с направлением из общего центра катушек 3 и 4 на центр индукционной катушки, находящейся в съемнике 5 координат, в последней индуктируется ЭДС максимальной амплитуды для данного положения съемника. Так как нарастание амплитуды индуктированной ЭДС и ее убывание в процессе вращения вектора магнитной индукции происходит симметрично, то положение максимума легко определяется путем деления на два импульсы, поступающих со съемника 5 координат, или соответствующих им импульсов с генератора 15 импульсов. Это деление осуществляется с помощью третьего элемента И 18, с выхода которого импульсы поступают на счетчик 19 полярного угла, где фиксируется код, пропорциональный полярному углу считываемой точки А.

Блок 9 управления работает следующим образом. и начальный момент времени импульс по входу ъ установит оба триггера 22 и 23 в нулевое состояние, высокий управляющий потенциал на выходе 0 блока 9 управления. При появлении первого импульса на входе 3,что соответствует окончанию определения полярного радиуса, оба триггера 22 и

23 перейдут в единичное состояние, начнется определение полярного угла.

Как только на вход начнут посту883939 пать импульсы с усилителя 21, на единичном выходе счетного триггера 23 сформируется серия импульсов частотой s два раза меньше тактовой и.в счетчик 19 будет поступать каждый второй импульс генератора 15 импульсов.

Введение новых узлов и блоков, а также новых конструктивных связей позволило существенно повысить точность устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения полярных .координат, содержащее съемник координат, соединенный с усилителем, подключенным к первому триггеру, и с генератором одиночных импульсов, подключенным к первому и второму счетчикам и к первому триггеру, первый элемент И, соединенный с генератором импульсов, с первым триггером и с первым счетчиком, второй элемент

И, входы которого подключены к генератору импульсов и к первому триггеру, а выход соединен с третьим элементом И, подключенным ко второму счетчику, генератор синусоидальных колебаний, соединенный с первыми триггером и ключом, вход которого подключен ко второму элементу И, а выход соединен с датчиком импульсов электромагнитного поля, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит второй триггер, входы которого соединены с усилителем и с генеpBTGpoM ОдинОчных импульсОВ, cl ВыхОд подключен к третьему элементу И,генератор пилообразного напряжения, соединенный с первым триггером, второй ключ, дополнительный к первому элементу И, к генератору пилообразного напряжения и к датчику импульсов электромагнитного поля, генератор косинусоидальных колебаний, соединенный с первым триггером, и третий ключ, входы которого подключены ко второму элементу И и к генератору косинусоидальных колебаний, а выход соединен с датчиком импульсов электромагнитного поля .

2. Устройство по н. 1, о т л и20 ч а ю щ е е с я тем, что, одна катушка индуктивности датчика импульсов электромагнитного поля расположена параллельно плоскости считыва ния информации, а две другие — nepg5 пендикулярно к ней.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

gg .9 534770, кл. G 06 К 11/00, 1976.

2. Патент США Р 4039794, кл. 178-19, 1977 (прототип).

883939 Составитель Т.Ничипорович

Редактор В.Еремеева Техред Ж.Кастелевич . Корректор Г. Решетник

Заказ 10234/75 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4