ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.04.2024
Просмотров: 27
Скачиваний: 0
могут быть выполнены в двух вариантах: а) с электрон но-лучевой трубкой и фотоумножителем, б) с видиконом. Схема устройства с электронно-лучевой трубкой и фотоумножителем приведена на рис. 8.
Рис. 8. Устройство импульсного слежения.
Генератор синхроимпульсов ГСИ запускает генератор развертки ГР к одновременно ставит в положение «1» триггер Т. В момент, когда светящееся пятно, созданное лучом трубки, пересекает линию графика, на выходе фо тоумножителя ФЭУ возникает импульс, опрокидывающий
3—3782 |
21 |
триггер Т в состояние «О». При следующем пуске раз вертки триггер вновь ставится в состояние «1» и затем вновь сбрасывается в состояние «О» импульсом ФЭУ. Таким образом, на выходе триггера возникают колебания прямоугольной формы с периодом, равным периоду син хроимпульсов.
Предположим, что в состоянии «1» напряжение на выходе триггера равно С/т, , в состоянии «О» DTl= —Urt период развертки равен Т, а время от запуока развертки до импульса от ФЭУ равно т. Тогда среднее значение напряжения на выходе триггера составит
и тср - |
UTiz + UTi( T - x ) |
_ |
2т — Г |
• |
------------- f |
Ur, |
f |
||
Временной |
интервал т легко |
вычислить, |
исходя из |
следующего. Пусть длина проекции развертки на носи теле равна I, а расстояние от точки начала развертки до линии графика— а. Тогда, при условии, что разверт ка строго линейна, получим
т_ а
~~Т ~ ~Т'
откуда
Теперь выражение для UTcp примет вид
1
^ср = ^ . ( 2 - г - 1) = 2 С /т -— Г " '
Отсюда видно, что среднее значение напряжения на выходе триггера пропорционально отклонению средней точки развертки от линии графика. Это напряжение рав но 0, если линия графика пересекает линию развертки
22
точно в середине. Последнее обстоятельство и использу ется для организации слежения. Следящая система ра ботает так, что средняя точка линии развертки все время оказывается на линии графика (с точностью до статиче ской погрешности системы).
Среднее значение напряжения на |
выходе |
тригге |
ра UTcp анализируется интегрирующим |
фильтром ИФ. |
|
Из сказанного выше следует, что величина UT |
является |
сигналом ошибки следящей системы, а совокупность эле ментов ФЭУ, Т, ИФ образует детектор ошибки. Сигнал ошибки подается на суммирующий усилитель СУ, на ко торый поступает, кроме того, напряжение от генератора развертки ГР и от устройства вертикального центриро вания УВЦ. С выхода СУ напряжение поступает на вер тикально отклоняющие пластины ЭЛТ и через выходной фильтр ВФ на выход системы.
Одним из преимуществ комбинированных систем пе ред устройствами развертывающего преобразования яв ляется возможность считывания кривых с любой крутиз ной. Для этого строится система поворота развертки СИР, подающая на пластины горизонтального отклонения сим метричное пилообразное напряжение, амплитуда которо го пропорциональна производной от t/Eblx. Благодаря это му линия развертки всегда перпендикулярна линии графика.
Существенный недостаток комбинированных систем состоит в том, что они требуют наличия на выходе анало го-кодового преобразователя (цифрового вольтметра). Существуют системы с реверсивными счетчиками [2], выдающие на выходе непосредственно цифровой код, однако в составе этих систем имеются обратные, кодо аналоговые преобразователи. Это значительно усложняет систему и снижает ее точность.
3* 23
§ 4. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ
1. Устройства следящего преобразования и комбини рованные являются статическими следящими системами и, (Следовательно, имеют статическую погрешность. Устрой ства развертывающего преобразования являются разомк нутыми системами и статической ошибки не имеют, однако отсутствие главной обратной связи делает эти устройства менее стабильными при случайных изменени ях параметров, чем устройства двух других типов.
2.Устройства следящего преобразования и комбини рованные требуют на выходе наличия цифрового вольт метра, что значительно усложняет систему и снижает ее точность; устройства развертывающего преобразования работают в комплексе с цифровыми хронометрами, кото рые значительно проще и точнее цифровых вольтметров. Возможно построение устройства развертывающего пре образования с число-импульсным выходом.
3.Устройства следящего преобразователя имеют до полнительную погрешность, зависящую от флюктуаций
темнового тока ФЭУ и яркости светового пятна ЭЛТ. Этой погрешности не имеют устройства других типов.
4. Устройства развертывающего преобразования и комбинированные предъявляют весьма жесткие требова ния к линейности развертки. Первые имеют дополнитель ную погрешность от нестабильности скорости нарастания напряжения развертки, а устройства с цифровым выхо дом — от нестабильности частоты генератора импульсов. Комбинированные устройства имеют дополнительную по грешность от нестабильности частоты синхроимпульсов.
5. Устройства следящего преобразования и комбини рованные имеют дополнительную погрешность от дрейфа «нуля» усилителя в цепи обратной связи.
24
6.Только устройства развертывающего преобразова ния могут осуществить считывание графика с разрывами,
атакже одновременное считывание нескольких непересекающихся графиков, нанесенных на один носитель.
7.Устройства следящего и развертывающего преобра зования способны считывать графики с крутизной линии не более 80-1-84°. От этого недостатка свободны комбини рованные устройства.
8.Максимальным быстродействием обладают устрой ства следящего преобразования, минимальным — уст ройства развертывающего преобразования, комбиниро ванные устройства занимают промежуточное место.
9.Недостатком устройств развертывающего преобра зования является опасность ложного срабатывания от загрязнений и дефектов носителя; эта опасность может быть уменьшена применением светофильтров. Устройства других типов меньше подвержены этой опасности.
,10. Все системы с электронно-лучевыми трубками име ют погрешность от расфокусировки луча при больших углах отклонения, из-за нелинейности отклоняющей сис темы, из-за ореола, возникающего вокруг светящегося пятна. Системы с видиконами свободны от этих недостат ков, так как используют малый угол отклонения, однако они более инерционны, чем системы с электронно-лучевы ми трубками.
II. ВВОД и в ы в о д ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
ДЛЯ ЭЦВМ ТИПА М-20
В настоящем разделе описываются полуавтоматичег окое устройство обработки графической информаций . и двухкоординатный автоматический построитель графиков.
25
§ 1. ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ ГРАФИКОВ ДЛЯ ВВОДА В ЭЦВМ (ПУОГ)
Разработанные в вычислительных центрах устройства ввода с графиков обладают одним существенным недо статком — они не позволяют обрабатывать пересекаю щиеся графики. Кроме того, ряд устройств требует пред варительной обработки графиков, заключающейся в нанесении их на кальку, удалении различного вида пя тен и т. д.
Полуавтоматическое устройство обработки графиков, описываемое в данном разделе, свободно от этих недо статков, но требует активного участия оператора. Устрой ство работает в комплексе с перфоратором и обрабаты вает графики, записанные на бумажной ленте шириной до 120 мм. Протяжка бумаги осуществляется шагами величиной 0,5 мм, 1 мм, 2 мм, 4 мм, 5 мм с частотой, регулируемой в пределах от 1 до 0,2 гц.
Оператор с помощью визира следит за кривой и та ким образом определяет расстояние от базовой линии до соответствующей точки графика. Полученная величина в виде двоичного кода автоматически пробивается на перфокарте.
Принцип работы полуавтоматического устройства обработки графиков
Блок-схема ПУОГ приведена на рис. 9. Управляющий триггер (Гупр) находится в состоянии «0». Генератор импульсов отключен. Счетчик шага сброшен в «0». Вы ходные цепи блока задержки отключены тумблером авто матического режима (7авт ). Перекрестье визира устанав ливается на базовой линии, от которой отсчитываются ординаты графика. Реверсивный счетчик преобразователя
26
угол — код также сбрасывается в «О». Затем, поворачи вая ручку верньерного устройства, оператор устанавлива ет перекрестье визира на кривой. Угол поворота ручки, соответствующий перемещению визира от базовой линии
На перф орат ор
Рис. 9. Блок-схема полуавтоматического устройства обработки графиков (ПУОГ).
до точки на этой кривой, преобразуется в двоичный код с помощью преобразователя угол — код, состоящего из восьмиразрядного реверсивного счетчика и датчика им пульсов. Последний включает в себя диск со щелями, два фотодиода, находящиеся друг от друга «а расстоянии,
27
равном половине ширины щели, и схему анализа направ ления движения диска [11].
Устройство готово к работе. Оператор включает тум блер Гавт, после чего сигналами с блока задержки запус кается перфоратор и открываются вентили В. Через открытые вентили двоичный код ординаты первой точки кривой поступает на магниты перфоратора и пробивает ся на перфокарте.
Сигнал конца перфорации устанавливает триггер Тупр в состояние «1». Последний в свою очередь включает генератор. Импульсы с генератора поступают на меха низм движения ленты и одновременно на счетчик шага. При перемещении ленты на заданный шаг, определяемый положением переключателя П, со счетчика шага подает ся импульс для установки триггера Тупр в состояние «О». Одновременно с опрокидыванием управляющего триггера выключается генератор, движение ленты останавливает ся и запускается схема задержки. Максимальное время задержки — 5 сек. За это время оператор, поворачивая ручку верньерного устройства, вновь устанавливает пере крестье визира на кривой. На реверсивном счетчике за фиксируется двоичный код ординаты следующей точки кривой, отсчитанный от базовой линии.
Через промежуток времени t —тзад (тзад — время,
определяемое блоком |
задержки) |
сигналами с блока за |
держки запускается |
перфоратор, |
открываются венти |
ли В, и цикл повторяется. |
|
§ 2. ДВУХКООРДИНАТНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПОСТРОИТЕЛЬ ГРАФИКОВ (АПГ)
Существующие устройства вывода графической инфор мации из ЭЦВМ в основном можно разделить на два класса:
28