SU1411790A1 - Device for input of handwritten data - Google Patents
Device for input of handwritten data Download PDFInfo
- Publication number
- SU1411790A1 SU1411790A1 SU874185915A SU4185915A SU1411790A1 SU 1411790 A1 SU1411790 A1 SU 1411790A1 SU 874185915 A SU874185915 A SU 874185915A SU 4185915 A SU4185915 A SU 4185915A SU 1411790 A1 SU1411790 A1 SU 1411790A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- differential amplifiers
- pen
- bridge
- output
- plates
- Prior art date
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000036039 immunity Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000003307 slaughter Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано дл вво- д& в ЭВМ рукописной информации. Цель .изобретени - повышение помехозащищенности и достоверности вводимой информации. В устройство, содержащее перо, выполненное в виде полого корпуса, внутри которого расположены пишущий элемент, датчик давлени и датчик ускорени , св занный с инерционным элементом, введены шесть дифференциальных усилителей. Датчики давлени и ускорени выполнены в виде двух тензодатчиков, каждый из которых содержит четыре взаимно ортогональные пластины. На каждой пластине расположено по два тензорезис- тора, причем тензорезисторы, размешые на противоположных пластинах соответствующего датчика, включены в мостовые схемы посто нного тока, диагональные точки которых соединены с .входами соответствующих дифференциальных усилителей. 4 ил. о (ЛThe invention relates to the field of automation and computer technology and can be used for input & in the computer handwritten information. The purpose of the invention is to improve the noise immunity and reliability of the input information. Six differential amplifiers are introduced into the device containing a pen made in the form of a hollow body inside which the writing element, the pressure sensor and the acceleration sensor associated with the inertial element are located. The pressure and acceleration sensors are made in the form of two strain gauges, each of which contains four mutually orthogonal plates. On each plate there are two strain gage resistors, with strain gages placed on opposite plates of the corresponding sensor included in DC bridge circuits whose diagonal points are connected to the inputs of the corresponding differential amplifiers. 4 il. o (l
Description
QOQO
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл ввода в ЭВМ рукописной информации.The invention relates to automation and computing and can be used to enter hand-written information into a computer.
Цель изобретени - повьшение помехозащищенности и достоверности вводимой информации,The purpose of the invention is to increase the noise immunity and reliability of the input information,
На фиг. 1 изображена конструкци используемого в устройстве п.ера дл ввода рукописной информации, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4- электрическа схема устройства .FIG. Figure 1 shows the construction of an inventive pen used in the device; FIG. 2 shows section A-A in FIG. 1, in FIG. 3 shows a section BB in FIG. 1, in FIG. 4 - electrical circuit of the device.
Перо устройства содержит (фиг. 1) инерционный элемент 1, полый корпус 2, внутри которого расположены датчики ускорени и давлени .The pen of the device contains (Fig. 1) an inertial element 1, a hollow body 2, inside of which acceleration and pressure sensors are located.
Датчик ускорени вьтолнен в виде тензодатчика и образован пластинами 3 и проволочными тензорезистора- ми 4. Датчик давлени выполнен в виде тензодатчика и образован пластинами 5 и проволочными тензорезистора- ми 6. На центральной оси пера расположен пишущий элемент 7.The acceleration sensor is made in the form of a strain gauge and is formed by plates 3 and wire strain gauges 4. The pressure sensor is made in the shape of a strain gauge and is formed by plates 5 and wire strain gauges 6. The writing element 7 is located on the central axis of the pen.
Тензорезисторы 4 датчика ни обозначены , R ,-R.Strain gages 4 sensors are denoted, R, -R.
Тензорезисторы 6 датчика давлени обозначены Ry-R, Rj-Rg,The strain gauges 6 of the pressure sensor are designated Ry-R, Rj-Rg,
Тензорезисторы R,, Rg и R,, Rj, . расположенные по оси х, включены в электрический, мост посто нного тока х1 (фиг. 2).Strain gages R ,, Rg and R ,, Rj,. located along the x axis, are included in the electric, x1 direct current bridge (Fig. 2).
Тензорезисторы Rj, R, и Rj, R. расположенные по оси у, включены в электрический мост посто нного токаStrain gages Rj, R, and Rj, R. located along the y-axis, are included in the DC electric bridge
У1Аналогично в мосты х2 и у 2 включены Тензорезисторы R , R , Rj, R и R Rg Ry Rg .Y1Analogously in the bridges x2 and y2 included the resistance strain gages R, R, Rj, R and R Rg Ry Rg.
Устройство содержит также дифференциальные усилители 8 (DA1), 9 (DA2 10 (DA3), 11 (DA4), 12 (DA5) и 13 (DA6).The device also contains differential amplifiers 8 (DA1), 9 (DA2 10 (DA3), 11 (DA4), 12 (DA5) and 13 (DA6).
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
В нормальном состо нии взаимно перпендикул рные пластины 3 и 5 датчи ков давлени и ускорени , расположенных в нижней и верхней части пера соответственно , недеформированы, тензо- резисторы имеют одинаковые сопротивлени и электрические мосты посто нного тока сбалансированы. Электрические сигналы на выходах х и у дифференциальных усилителей 12 и 13 равны нулю.In the normal state, the mutually perpendicular plates 3 and 5 of pressure and acceleration sensors located in the lower and upper parts of the pen, respectively, are not deformed, the strain resistors have the same resistance, and the DC electric bridges are balanced. The electrical signals at the x and y outputs of differential amplifiers 12 and 13 are zero.
Q Q
0 5 0 5
Q Q
, 5, five
5five
При написании рукописных символов (прикосновени , нажатии и движении ) пишущим элементом 7 по твердой поверхности, например бумаге, происходит деформаци пластин 5 датчика давлени , что приводит к изменению сопротивлени тензорезисторов R.-Rj и Rj-R (фиг. 1) и разбалансу мостов х2 и у2. Электрический сигнал разбаланса мостов усиливаетс дифферен- циальньши усилител ми ВАЗ, DA4, DA5, DA6 (фиг. 2).When writing handwritten characters (touching, pressing and moving) with a writing element 7 on a solid surface, for example paper, the pressure sensor plates 5 deform, which leads to a change in resistance of the resistance strain gages R.-Rj and Rj-R (Fig. 1) and the imbalance of bridges x2 and y2. The electrical signal of the unbalance of the bridges is amplified by differential amplifiers VAZ, DA4, DA5, DA6 (Fig. 2).
При написании символов верхний конец пера описывает в пространстве траекторию символа, написанного нижним концом, пишущим элементом, но повернутую на 180. За счет инерционности массы инерционного элемента 1 происходит деформаци пластин 3 датчика ускорени . Деформаци пластин приводит к изменению сопротивлени тензорезисторов и и разбалансу мостов х1 и у1. Сигнал раз- баланса усиливаетс усилител ми DA1, DA2, DA5, DA6.When writing characters, the upper end of the pen describes in space the trajectory of the character written by the lower end, writing element, but rotated by 180. Due to the inertia of the mass of the inertial element 1, the plates 3 of the acceleration sensor are deformed. The deformation of the plates leads to a change in the resistance of the strain gauges and to the imbalance of the bridges x1 and y1. The imbalance signal is amplified by amplifiers DA1, DA2, DA5, DA6.
Рассмотрим работу пера дл ввода рукописной информации более подробно . При вертикальном положении пера и движении пишущего элемента по бумаге по оси X, например, слева направо происходит деформаци пластин 3, расположенных по оси х (фиг. 1). За счет сопротивлени бумаги пластины 3 датчика давлени с тензорезистора- ми RJ и R сжимаетс , а с тензоре- зисторами Rg и Rg раст гиваетс .Сопротивление тензорезисторов R j и R увеличиваетс , а Rg и R - уменьшаетс .Consider the job of the pen to enter handwritten information in more detail. When the pen is in a vertical position and the writing element moves along the paper along the X axis, for example, plates 3, located along the x axis (Fig. 1), are deformed from left to right. Due to the resistance of the paper, the plates of the pressure sensor 3 with the resistance strain gages RJ and R are compressed, and with the resistance strain gages Rg and Rg are expanded. The resistance of the resistance strain gages R j and R increases, and the Rg and R decrease.
В то же врем пластины 5 датчика ускорени также подвергаютс деформации за счет инерционности инерционного элемента 1, раст гиваетс пластина с тензорезисторами R и R и сжимаетс с тензорезисторами R и Rg . Сопротивление тензорезисторов R и Rg увеличиваетс , а R и Rg - уменьшаетс .At the same time, the acceleration sensor plates 5 are also subjected to deformation due to the inertia of the inertial element 1, the plate with strain gauges R and R is stretched and compressed with resistance strain gauges R and Rg. The resistance of the strain gauges R and Rg increases, and R and Rg decreases.
Так как измен ютс сопротивлени тензорезисторов, включенных в мосты х1 и х2, происходит их разбаланс При этом на инвертирующем входе Д|Иф- ференциального усилител DA1 по вл етс сигнал разбаланса моста х1 положительной .пол рности, на инвертирующем входе усилител DA3 по вл етс сигнал разбаланса моста х2 отрицательной пол рности.Since the resistances of the strain gauges connected to the x1 and x2 bridges change, their imbalance occurs. At the inverting input of D | If the amplifier DA1 appears, the signal of the x1 unbalance of the positive polarity appears on the inverting input of the DA3 amplifier bridge imbalance x2 negative polarity.
31413141
У,,силенные сигналы разных пол рностей подаютс на дифференциальный усилитель DA5, причем сигнал отрицательной пол рности подаетс на неинверти- рующий вход, положительный - на инвертирующий . Таким образом на выходе х по вл етс сигнал отрицательной пол рности .Y ,, strong signals of different polarities are fed to the differential amplifier DA5, the signal of negative polarity is fed to the non-inverting input, the positive - to the inverting input. Thus, at output x, a negative polarity signal appears.
Пластины, расположенные по оси у, JQ деформируютс незначительно и в плос- , в которой не происходит изменени сопротивлени тензорезисторов, намотанных на эти пластины. На выхо- де у сигнал отсутствует.The plates located along the y axis, JQ, are deformed slightly and in a plane, in which there is no change in the resistance of the strain gauges wound on these plates. There is no signal at the output.
При направлении движени по оси х справа налево деформируютс те же пластины, но деформаци происходит вIn the direction of movement along the x axis from right to left, the same plates are deformed, but the deformation occurs in
и RJ сжимаютс . Сопротивление RJ и R,and RJ are compressed. Resistance RJ and R,
зорезисторовzorezistorov
{ увеличиваетс{increases
противоположном направлении. Р1змен ютс сопротивлени тензорезисторов, 20 + ъ уменьшаетс . Происходит тензорезисторы Rf и Rj датчика давлени увеличивают свое сопротивление, а Rj и Rg - уменьшают. Соответственно дл датчика ускорени сопротивлеразбаланс моста у1. Отрицательна пол рность разбаланса моста подае на инвертирующий вход дифференциал ного усилител DA2. На выходе усил тел по вл етс сигнал положитель ной пол рности, т.е. сигнал компе сации наклона пера. Таким образом на выходе у присутствует сигнал, ответствующий движению пера с комп сацией наклона. На выходе х сигнал отсутствует.opposite direction. The resistance of the strain gauges is changed, the 20 + b decreases. The strain gauges Rf and Rj of the pressure sensor occur increase their resistance, and Rj and Rg decrease. Accordingly, for the acceleration sensor, the resistance unbalance of the bridge y1. The negative polarity of the unbalance of the bridge flow to the inverting input of the differential amplifier DA2. A positive polarity signal appears at the amplifier output, i.e. Signal of the pen tilt comp. Thus, at the output, there is a signal corresponding to the movement of the pen with a tilt compaction. There is no signal at output x.
ниеniya
ваетс ,it comes to
тензорезисторовstrain gages
R. и R,j увеличи- R. and R, j increase
RR
и R уменьшаетс . Проand R decreases. About
исх8дит изменение пол рности разбаланса мостов х1 и х2 на противопо- лб жную, что вызывает изменение пол рности на выходе х.will change the polarity of the imbalance of the bridges x1 and x2 to the opposite, which causes a polarity change at the output x.
На выходе у сигнал отсутствует по указанной причине.There is no signal at the output for the reason indicated.
Аналогично работает перо при движении по оси у. Работают тензорезис- тЬры R, Rg и R, Rg датчика давлени и Rj, R и Rj, R датчика ускорени . Происходит разбаланс мостов у1 и у2. Сигналы разбаланса усиливаютс диф- ференциальньми усилител ми DA2, DA4, DA6. На выходе у по вл етс сигнал соответствующей пол рности в зависимости от направлени вверх-вниз, а на выходе х сигнал отсутствует. Ребра по оси X не вызывают изменени сопротивлени тензорезисторов.Similarly, the pen works when moving along the y axis. Tension resisters R, Rg and R, Rg of the pressure sensor and Rj, R and Rj, R of the acceleration sensor work. There is an imbalance of bridges y1 and y2. The imbalance signals are amplified by the differential amplifiers DA2, DA4, DA6. A signal of the corresponding polarity appears at the output y, depending on the direction up and down, while at the output x there is no signal. The edges along the X axis do not cause a change in resistance of the strain gauges.
Компенсаци ошибки при положении пера, отличающемс от вертикального положени , и уменьшение погрешности от угла наклона пера происходит следующим образом. Например, - угол наклона лежит в плоскости ребер с тензоре зисторами R, Rg и Rg, R датчика давлени и Rj, R и R4. RS Датчика ускорени , т.е. в плоскости оси у. При нажатии на перо происходит раст жение пластин с тензорезисторами Rg и сжатие с Rg и R. Со-противThe error compensation in the position of the pen differs from the vertical position, and the decrease in error from the angle of inclination of the pen is as follows. For example, - the angle of inclination lies in the plane of the ribs with the tensor by the resistors R, Rg and Rg, R of the pressure sensor and Rj, R and R4. RS Acceleration Sensor, i.e. in the plane of the y axis. Pressing the pen stretches the plates with strain gauges Rg and compresses with Rg and R. Co-vs
HR;HR;
лениеperception
тензорезисторов R и R увеличиваетс , Rgstrain gauges R and R increase, Rg
и R 8and R 8
уменьшаетс . Про90decreases. Pro90
исходит разба. ганс моста у2, причем отрицательнп пол р1 ость . iлига подаетс на инвертирующий вход ) - ренциального усилител 1)А4, Выходной сигнал положительной пол рности подаетс на инвертирующий вход ди(}1()е- .ренциального усилител ВАб.На неинвертирующий вход этого усилител подаетс сигнал положительной пол рности с усилител DA2, компенсир тощий угол наклона пера. Этот сигнал образуетс следующим образом. Так как перо наклонено, то за счет веса инерционного элемента пластины датчика ускорени деформируютс . Пластины с тензорезисторами R, / 1 RThere is a slaughter. Hans of the bridge is Y2, and moreover, it is negative. The league is fed to the inverting input) - a potential amplifier 1) A4, the output signal of a positive polarity is fed to the inverting input di (} 1 () e- of the secondary amplifier VAB. A positive signal from the amplifier DA2 is fed to the non-inverting input of this amplifier the lean angle of the pen. This signal is formed as follows. As the pen is tilted, the accelerator sensor plates are deformed due to the weight of the inertial element. R, / 1 R strain gauge plates
и R раст гиваютс .and R are expanded.
и RJ сжимаютс . Сопротивление тен- RJ и R,and RJ are compressed. Tension resistance - RJ and R,
зорезисторовzorezistorov
{ увеличиваетс .{increases.
+ ъ уменьшаетс . Происходит + b decreases. Going on
0 + ъ уменьшаетс . Происходит 0 + b decreases. Going on
5five
00
00
5five
00
5five
разбаланс моста у1. Отрицательна пол рность разбаланса моста подаетс на инвертирующий вход дифференциального усилител DA2. На выходе усилител по вл етс сигнал положительной пол рности, т.е. сигнал компенсации наклона пера. Таким образом на выходе у присутствует сигнал, соответствующий движению пера с компенсацией наклона. На выходе х сигнал отсутствует.unbalance of the bridge y1. The negative polarity of the unbalance of the bridge is fed to the inverting input of the differential amplifier DA2. A positive polarity signal appears at the output of the amplifier, i.e. Signal tilt compensation pen. Thus, at the output, there is a signal corresponding to the movement of the pen with tilt compensation. There is no signal at output x.
Аналогично работает перо с произвольным углом наклона. При этом деформируютс все пластины, работают все тензорезисторы и дифференциальные усилители. Б результате соотношение электрических сигналов на выходах х и у однозначно соответствует написанному символу с четом компенсации наклона пера.Similarly, the pen works with an arbitrary angle of inclination. In this case, all plates are deformed, all strain gauges and differential amplifiers work. As a result, the ratio of electrical signals at the x and y outputs clearly corresponds to the written symbol with the pen tilt compensation parameter.
Предлагаемый датчик давлени , оп- 1 едел ющий давление и направление пе- ремещени пера, позвол ет увеличить достоверность воспроизведени рукописных символов по сравнению с известным . Датчик ускорени совместно с дифференциальными усилител ми позвол ет увеличить помехоустойчивость от вариаций наклонов пера. Кроме того , сигнал, полученный после усиле- ни может быть сразу использован,например , как входной сигнал АЦП. В известном датчике выходной сигнал требует усилени .The proposed pressure transducer, which optically separates the pressure and direction of movement of the pen, makes it possible to increase the reliability of the reproduction of handwritten characters in comparison with the known one. The acceleration sensor in conjunction with differential amplifiers allows to increase the noise immunity from variations in pen tilt. In addition, the signal obtained after amplification can be immediately used, for example, as an input signal of the ADC. In a known sensor, the output signal requires amplification.
Предлагаемое перо имеет высокие эксплуатационные характеристики: не боитс механических и климатических воздействий, долговечность - параметры стабильны во времени, технологично в производстве, имеет невысокую стоимость.The proposed pen has high operational characteristics: it is not afraid of mechanical and climatic influences, durability - the parameters are stable in time, technologically effective in production, has low cost.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU874185915A SU1411790A1 (en) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | Device for input of handwritten data |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU874185915A SU1411790A1 (en) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | Device for input of handwritten data |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1411790A1 true SU1411790A1 (en) | 1988-07-23 |
Family
ID=21282276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU874185915A SU1411790A1 (en) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | Device for input of handwritten data |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1411790A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2166203C1 (en) * | 2000-02-01 | 2001-04-27 | Супрун Антон Евгеньевич | Computer data input device |
| RU2168201C1 (en) * | 1999-11-03 | 2001-05-27 | Супрун Антон Евгеньевич | Computer data input device |
| RU2173882C1 (en) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Супрун Антон Евгеньевич | Method for entering information in computer |
| RU2802158C1 (en) * | 2023-04-26 | 2023-08-22 | Александр Александрович Цывин | Device for determining pressure in the process of writing |
-
1987
- 1987-01-23 SU SU874185915A patent/SU1411790A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР W , кл. G 06 К 11/06, 1977. Авторское свидетельство СССР 811307, кл. G 06 К 11/06, 1978. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2168201C1 (en) * | 1999-11-03 | 2001-05-27 | Супрун Антон Евгеньевич | Computer data input device |
| RU2166203C1 (en) * | 2000-02-01 | 2001-04-27 | Супрун Антон Евгеньевич | Computer data input device |
| RU2173882C1 (en) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Супрун Антон Евгеньевич | Method for entering information in computer |
| RU2802158C1 (en) * | 2023-04-26 | 2023-08-22 | Александр Александрович Цывин | Device for determining pressure in the process of writing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3915015A (en) | Strain gauge transducer system | |
| JP3433401B2 (en) | Capacitive acceleration sensor | |
| US5349858A (en) | Angular acceleration sensor | |
| US4654663A (en) | Angular rate sensor system | |
| US4550384A (en) | Touch system coordinates input apparatus | |
| USRE29765E (en) | Strain gauge transducer system | |
| US4386312A (en) | Linear capacitive sensor system | |
| CN106629571A (en) | Weakly coupled MEMS resonance type accelerometer based on mode localization effect | |
| JPH05203667A (en) | Capacitive three-axis acceleration sensor | |
| CN208140130U (en) | MEMS (micro-electromechanical system) micro-mechanical fully-decoupled closed-loop gyroscope structure | |
| CN109319727A (en) | MEMS sensors and methods of providing and operating MEMS sensors | |
| CN115628840B (en) | Pressure sensor and electronic equipment | |
| CN113156164A (en) | Three-axis acceleration sensor | |
| SU1411790A1 (en) | Device for input of handwritten data | |
| AU613072B2 (en) | Dual sided pressure sensor | |
| CN211206555U (en) | Three-axis accelerometer | |
| WO2019047560A1 (en) | Weight-bearing measuring device and method, and weight-bearing apparatus | |
| US3680392A (en) | Three-axis accelerometer | |
| CN212030797U (en) | A Y-shaped two-dimensional force sensor | |
| US3084558A (en) | Capacitance pickoff with low coercion | |
| CN207280646U (en) | A kind of differential capacitance sensor suitable for moment inspecting | |
| CN203704940U (en) | Uniaxial micro electro mechanical system (MEMS) capacitive gyroscope | |
| JPH11133055A (en) | Capacitive 3-axis acceleration sensor | |
| CN110501522B (en) | Capacitive accelerometer of micro-electro-mechanical system | |
| CN102707090B (en) | Acceleration transducer |