SU964672A1 - Устройство дл считывани информации - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к фотоэлектрическим преобразовател м и может быть использовано в измерительной технике, автоматике и вычислительной технике, в частности при определении координат объектов или при слежении за ними.

Известны фотоэлектрические сканирующие , преобразователи, содержащие осветитель, оптическую систему, сканистор , подк.шоченный к дифференцирующему усилителю и задающему генератору , выходс1ми подключенному к преобразователю и триггеру управлени , схему И, выходом соединенную с триггером управлени , а входами с преобразователем и усилителем-формирователем , входом соединенным с дифференцирующим усилителем flj.

Недостатком зтого устройства  вл етс  низка  чувствительность и точность преобразовани , обусловленна  как испо.пьзованием одного вида развертывающего напр жени , так и неполным набором узлов дл  выделени  полезного сигнала, пропорционального величине оптического коэффициента отражени  в .любой точке считываемого объекта.

«Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  фотоэлектрический сканирующий преобразователь , который содержит осветитель , оптическую систему, сканистор, подключенный к дифференцирующему усилителю , блок вычитани , соединенный со входом формировани  выходного сигнала , другой вход которого через усилитель-формирователь подк.гпочен к генератору низкочастотного напр же10 ни , генератор высокочастйтного напр жени , разнопол рные пиковые детекторы , соединенные с дифференцирующим усилителем и блоком вычитани , и суммирующий элемент, выход которого под15 к.пючен к сканистору, а входы соответственно к генераторам высокочастотного и низкочастотного напр жений.

Повышенна  чувствительность преобразовани  известного устройства,

20 обусловлена применением в устройстве комбинированного развертывающ1вго напр жени , позвол ющего во столько раз повысить амплитуду сигнала во сколько крутизна фронта высокочастот25 ного сигнала больше крутизны фронта низкочастотного сигнала, что позвол ет регистрировать намного меньшие световые сигналы, попадающие на фоточувствительную поверхность сканистора C2J.

30 Недостатком известного устройств  вл етс  зтсутствие синхронизации работы генераторов низкочастотного и высокочастотного напр жений, что усложн ет В1ллеление и формирование чыходныА сигналов и не позвол ет по лучить лс)статочную точность работы всего устройства. К тому же в устройстве нет необходимого набора узлов дл  выделени  с достаточной точ ностью полезного сигнала, пропорцио нального величине оптического коэффициента ртражени  в любой точке считываемого устройства. В известном устройстве не прин т мер дл  снижени  указанных вредных воздействий и вследствие этого не обеспечиваетс  точность, достаточна  дл  использовани  устройства в качестве измерительного или же в ка честве устройства считывани  графических образов достаточно сложной конфигурации. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее освети тель, оптическую систему, сканистор , подключенный к дифференцирующему усилителю, блок вычитани , соединенный с входом блока формировани  выходного сигнала, другой вход которого через усилитель-формирователь подключен к генератору низкочастотного напр жени , генератор высокочастотного напр жени  и разнопол рные пиковые детекторы, соединенные с дифференцирующим усилителем и блоком вычитани  , первый сумматор, выход которого подключен к сканистору, а выходы соо.тветственно к генераторам высокочастотного и низкочастотного напр жений, введены второй сумматор и интегриру щий усилитель , вход которого соедин с суммирующим элементом, а выходы с осветителем и первым входом второ сумматора, вторым входом подключенного к сканистору, а выходом к дифференцирующему усилителю, причем входы генераторов низкочастотного и высокочастотного напр жений объединены и подключены к усилителюформирователю . На чертеже представлена структур на  схема предлагаемого, устройства. Устройство дл  считывани  информации содержит осветитель 1, оптическую систему 2, сканистор 3, дифф ренцирующий усилитель 4, блок 5 вычитани , блок 6 формировани  выходного сигнала, усилитель-формировате 7, генератор 8 низкочастотного напр жени , генератор 9 высокочастотного напр жени , пиковые детекторы 10 и 11, сумматоры 12 и 13, и интег рирующий усилитель 14. Сканистор 3 подключен к дифференцирующему усилителю 4. Блок 5 вычитани  соединен со входом блока 6 формировани  выход.ного сигнала, другой вход которого через усилительформирователь 7 подключен к генератору 8 низкочастотного напр жени . Пиковые детекторы 10 и 11 соединены с дифференцирующим усилителем 4 и блоком 5 вычитани . Входы первого сумматора 12 подк-лк.чены к генераторам 8 и 9 низкочастотного и высокочастотного напр жений соответственно, входы которых объединены. Выход первого сумматора 12 подключен к сканистору 3 и входу интегрирующего усилител  14, выходами соединенного с осветителем 1 и первым входом второго сумматора 13, второй вход которого подключен к сканистору 3, а выход к дифференцирующему усилите лю 4, Устройство дл  считывани  информации работает следующим образом. Графическое изображение, освещаемое осветителем 1, проецируетс  оптической системой 2 на фоточувствительную машину сканистора 3. Низкочастотное развертывающее напр жение, снимаемое с выхода генератора 8, складываетс  в первом сумматоре 12 с высокочастотным импульсным напр жением генератора 9 и подаетс  на фоточувствительную шину сканистора 3. В результате сложени  развертывающего напр жени  генераторов 8, 9 и распределенндго вдоль делительной шины напр жени  сг ещени  (и см) , образуетс  граница нулевого потенциала (нулева  лини ), котора  под воздействием высокочастотного напр жени  совершает симметричные колебани , причем центр симметрии колебательного движени  под вли нием низкочастотного развертывающего напр жени  перемещаетс  вдоль всего сканистора . За период изменени  высокочастотного напр жени  на выходе дифференцирующего усилител  образуютс  два импульса положительной и отрицательной пол рности,амплитуды которых пропорциональны скорости развертки и освещенности опрашиваемого участка сканистора . При равенстве освещенностей амплитуды этих импульсов одинаковы. ai Благодар  присутствию низкочастотного развертывакидего напр жени  следующий импульс высокочастотного напр жени  производит опрос нового участка сканйстора, смещенного от-, носительно первого участка опроса на установленную величину. В этом случае амплитуда второго импульса дифференцирующего усилител  также пропорциональна скорости развертки

и освещенности второго опрашиваемого участка сканистора. Если освещенность участка сканистора, опрашиваемого вторым импульсом бо-:ьше (или меньше) освещенности участка сканистора , опрашиваемого первьпи импульсом то на пропорциональную величину изменитс  и амплитуда импульса на выходе дифференцирующего усипи ел .

Аналогично производитс  опрос остальных , участков сканистора. Таким образом, в результате опроса с выхода дифференцирующего усилител  4 импульсные сигналы поступают на входы двух пиковых детекторов 10 и 11 положительной к отрицательной пол рности . На выходах пиковых детекторов образуютс  сигналы,- амплитуда которых равна амплитуде импульсов, снимаемых с дифференцирующего усилит л  4, Сигналы с выходов пиковых детекторов 10 и 11 поступают иа соответствующие входы блока 5 вычитани ,, на выходе которого образуютс  положительные импульсы. В качестве измерительного используетс  импульс положительной пол рности, соответствующий переднему фронту высокочастотного импульса генератора 9, который вместе с отсчетным импульсом, снимаемым с усилител -формировател , поступает на вход блока 6 формровани  выходного сигнала. На выходе блока 6 образуетс  полезный сигнал, пропорциональный разности временных интервалов между измерительным и отсчетным импульсами.

Одной из особенностей функционировани  устройства  вл етс  то, что работа генераторов 8 и 9 синхронизируетс  управл ющим сигналом усилите л -формировател  7 (в схеме известного устройства св зь генераторов по входги отсутствует). Вследствие этого , длительность сигнала, пропорциональна  разности временных интервалов между измерительным и отсчетным импульсами,при одинаковых освещенност х опрашиваемых участков всегда одинакова , чего нельз  сказать о схеме известного устройства, где точность преобразовани  при тех же услови х освещенности зависит от соотношени  частот генератора высокочастотного напр жени  и частотой отслеженных импульсов. В схеме известногр устройства подобна  точность преобразовани может быть получена при частоте работы генератора высокочастотного напр жени  , где - гранична  частота работы дифференцирующего усилител  (она лежит в пределах 2-3 МГц), что дл  сканистора неприемлемо .

Другой важной особенностью работы предлагае1 ого устройства  вл етс  наличие контура обратной св зи, осуществл емого посредством двух введенных узлов - интегрирующего усилител  14 и второго сумматора 13, с помощью которых осуществл етс  стабилизаци  режима работы всего устройства , а, следовательно, и повышение точности преобразовани  В самом деле, амплитуда импульсов на выходе сканистора пропорциональна освещенности опрашиваемого участка сканисто0 ра (а, следовательно, и  ркости осветител  1) и величине распределенного вдоль делительной шины сканистора напр жени  смещени . Любые изменени  параметров осветител -и источника

5 смещени  привод т к изменению амплитуды сигнала на выходе сканистора, а значит и длительности выхсдногс сигнала устройства. В схеме известного устройства не прин то мер, устран ющих вли ние указанных источни- . ков ошибки.

Произведем оценку экономической эффективности от использовани  предлагаемого устройства. Сумма затрат

5 на изготовление устройства складываетс  из стоимости комплектующих элементов схемы, затрат на изготовление и наладку вход щих узлов. Предлагаемое устройство отличаетс  от

0 известного наличием двух.узлов, стойкость которых не превышает 5% стоимости всего устройства, и таким образом е приводит к существенному удорожанию устройства. Однако

5 существенное повьаиение точности преобразовани , обусловленное использованием дополнительных узлов, делает устройство достаточно универсальным и эффективным при использовании в тех случа х, когда от подобных устройств требуетс  высока  точность работы.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР I 528587, кл. G 06 К 11/02 , 1974.

2.Авторское свидетельстьи СССР 488232, кл. G Об К 11/00, 1974 (прототип).

сэ

1

3

а

Оси

0

0

12

в