SU736135A1 - Graphic information readout device - Google Patents
Graphic information readout device Download PDFInfo
- Publication number
- SU736135A1 SU736135A1 SU772543125A SU2543125A SU736135A1 SU 736135 A1 SU736135 A1 SU 736135A1 SU 772543125 A SU772543125 A SU 772543125A SU 2543125 A SU2543125 A SU 2543125A SU 736135 A1 SU736135 A1 SU 736135A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- frame
- magnet
- plate
- graphic information
- permanent magnet
- Prior art date
Links
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 19
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Position Input By Displaying (AREA)
Description
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ(54) DEVICE FOR READING GRAPHIC INFORMATION
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл ввода графической и текстовой информации в вычислительные машины или специализированные устройства дл машиннойобработкиинформации. Известно устройство дл считывани графической информации, содержашее планшет с системами взаимно перпендикул рных координат, шин, соединенных с коммутаторами , элемент считывани , соединенный через усилитель с блоком обработки информации и другие блоки и узлы 1. Недостатком этого устройства вл етс большой объем оборудовани . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс устройство дл считывани гра(1ической информации, содержащее ферромагнитный планшет и элемент считывани , выполненный, например, в виде перпендикул рных токопровод ших рамок 2. Планшет такого устройства выполнен в виде систем взаимоперпендикул рных координатных шин, подключенных к коммутаторам , а устройство содержит счетные узлы И другие блоки, что усложн ет схему устройства . Цель изобретени - упрощение устройства . Указанна цель достигаетс тем. что оно содержит интеграторы, подключенные взаимно перпендикул рным токопровод шим рамкам , а ферромагнитный планшет выполнен в виде пластинчатого посто нного магнита, в поле которого расположены перпендикул рные токопровод шие рамки. При этом рабоча поверхность пластинчатого посто нного магнита может быть выполнена в виде криволинейной поверхности. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , обш,ий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - проекци магнитных силовых линий ферромагнитного планшета, выполненного в виде плоского посто нного магнита с параллельными поверхност ми, и положение одной из рамок, регистрирующих перемещение по оси X; на (})иг. 4 - эпюра напр жени на выходе интегратора при движении рамки от дентра планшета по полуос м X; на фиг. 5 - графическое изображение пр моугольной решетки и ее отображени устройствами считывани , содержащими посто нный магнит с плоской и криволинейной верхней поверхностью. Предлагаемое устройство содержит планшет 1, состо щий из немагнитного корпуса 2 с размещенными в нем пластинчатым посто нным магнитом 3, элемент 4 считывани с размещенными внутри него токопровод щими рамками 5, расположенными взаимно перпендикул рно и вдоль оси элемента 4 считывани , интеграторы 6, входы которых подключены к токопровод щим рамкам 5. На фиг. 3 изображены две проекции плоского посто нного магнита 3 пр моугольной формы, проекции рамки -5 и условные проекции магнитных силовых линий 7, выход щих из плоского магнита. Устройство работает следующим образом . Плоский посто нный магнит 3 (см. фиг. 3), имеющий полюсами плоские грани, создает вокруг себ посто нное магнитное поле. В силу конечности размеров магнита магнитные силовые линии 7 направлены радиально от центра О и,с различной степенью наклона, увеличивающейс по мере удалени от центра 0. При этом часть магнитных силовых линий 7 пронизывают токопровод щую рамку 5, Если бы сторона cd рамки 5 имела бесконечную длину, то все магнитные силовые линии 7, выход щие из поверхности магнита , ограниченной плоскостью треугольника Ова, пронизывади бы контур рамки. Площадь S треугольника OSa равна произведению половины отрезка а8 (щирины рамки) на длину отрезка ОХ (рассто ние рамки от центра магнита 3). Таким образом, перемеща рамку 5, расположенную параллельно самой себе в плоскости пластинчатого посто нного магнита 3 (см. фиг. 3), можно измен ть пропорционально рассто нию рамки от центра магнита пронизывающий ее магнитный поток ф При этом, если рамка перемещаетс параллельно оси Y, то площадь треугольника О8а остаетс посто нной, и изменени магнитного потока Фне происходит. Согласно закону Фараде -Максвелла в токопровод щей рамке возникает сигнал индукции, пропорциональный скорости изменени магнитного потока, сцепленного с этой рамкой. Напр жение, возникающее в рамке , подаетс на интегратор 6, который вычисл ет мгновенное значение интеграла от входного напр жени . Таким образом, на выходе интегратора 6 возникает напр жение, пропорциональное рассто нию ОХ рамки 5 от центра магнита 3. При перемещении рамки влево от оси Y мен етс направление магнитного потока и сигнал в рамке 5 измен ет свой знак. В соответствии с этим мен ет свой знак и направление на выходе интегратора 6. Изменение напр жени U на выходе интегратора 6 при перемещении рамки вдоль оси X плоскоГО магнита 3 иллюстрируетс графиком 8, приведенным на фиг. 4. Втора рамка механически соединена с рассмотренной рамкой и расположена перпендикул рно ей и параллельно оси X. Эта рамка регистрирует изменение магнитного потока при движении системы рамок вдоль оси Y, напр жение с нее подаетс на вход второго интегратора 6, на выходе которого аналогичным образом возникает напр жение, пропорциональное перемещению системы рамок вдоль оси У. В предлагаемом устройстве длина рамок 5 (cd) ограничена размером элемента 4 считывани , в котором они размещены. При размерах магнитного сердечника 3, определ ющих рабочее поле планщета 1, превышающих длину рамок 5 и соответственно длину элемента 4 считывани более чем в 2 раза, напр жение на выходе интегратора 6 начинает нелинейно зависеть от перемещени элемента 4 считывани так, как это показано графиком 9 на фиг. 4.. В случае ввода рукописных символов указанна нелинейность приводит к изменению масщтаба символов в зависимости от их расположени на рабочем поле планщета 1. Если это изменение масщтаба лежит в пределах вариации почерков, то получающуюс нелинейность можно не компенсировать. В тех случа х применени , когда эта нелинейность нежелательна, ее корректировка осуществл етс уменьшением размеров магнитного сердечника 3 и соответственно рабочего пол планщета 1 по отношению к длине рамок 5 и элемента 4 считывани , или эта корректировка выполн етс вычислительным устройством, в которое вводитс графическа информаци с помощью перекодировки, выполн ющей функцию обратного нелинейного преобразовани поступающих на вход данных. Пр моугольна форма магнита 3 позвол ет максимально использовать его поверхность в качестве рабочей дл ввода текстовой информации. Однако така форма магнита 3 создает неоднородную плотность магнитных силовых линий 7 в плоскости, параллельной поверхности магнита. Эта неоднородность больше всего про вл етс у краев магнита 3. В результате этого изображение про моугольника решетки, показанной на фиг. 5а, при вычерчивании ее элемента на планшете 1 и последующем отображении ее по напр жени м на входах интегратора 6, дает изображение, показанное на фиг. 56. Как видно из фиг. 56, элементарный пр моугольник решетки, сохранивший свои размеры в центре магнитного сердечника 3, имеет максимальное искажение в углах этого сердечника. При изображении на планщете рукописных символов те из них, которые расположены под углами магнитного сердечника 3,The invention relates to automation and computing and can be used to enter graphic and textual information into computers or specialized devices for computer processing of information. A device for reading graphic information, containing a tablet with systems of mutually perpendicular coordinates, buses connected to switches, a reading element connected through an amplifier to an information processing unit and other blocks and nodes 1, is known. A disadvantage of this device is a large amount of equipment. The closest technical solution to the present invention is a device for reading gras (the first information containing a ferromagnetic plate and a readout element, made, for example, in the form of perpendicular conductive frames 2. The plate of such a device is made in the form of systems of perpendicular coordinate buses connected to switches, and the device contains counting nodes and other blocks, which complicates the circuit design of the device. The purpose of the invention is to simplify the device. Operators connected mutually perpendicular to the conductor frame, and the ferromagnetic plate is made in the form of a plate permanent magnet, in the field of which are perpendicular to the conductive frame. At the same time, the working surface of the plate permanent magnet can be made in the form of a curved surface. Figure 1 shows the proposed device, its general view, in Fig. 2 is a section A-A in Fig. 1, and Fig. 3 is a projection of the magnetic field lines of a ferromagnetic plate made in the form of a flat permanent magnet and with parallel surfaces, and the position of one of the frames registering the movement along the X axis; on (}) 4 shows the voltage plot at the integrator output as the frame moves from the center of the tablet along semi-axes X; in fig. 5 is a graphical depiction of a rectangular lattice and its display by reading devices containing a permanent magnet with a flat and curved upper surface. The proposed device comprises a plate 1 consisting of a non-magnetic body 2 with a plate-like permanent magnet 3 placed in it, a readout element 4 with conductive frames 5 placed inside it, arranged mutually perpendicularly and along the axis of the readout element 4, integrators 6, whose inputs connected to the conductive frames 5. In FIG. Figure 3 shows two projections of a flat permanent magnet 3 of a rectangular shape, a projection of a frame -5 and conditional projections of magnetic field lines 7 emerging from a flat magnet. The device works as follows. A flat permanent magnet 3 (see Fig. 3), having poles with flat edges, creates around itself a constant magnetic field. By virtue of the magnitude of the magnet, the magnetic field lines 7 are directed radially from the center O and, with varying degrees of inclination, increasing with distance from the center 0. At the same time, part of the magnetic field lines 7 penetrate the conductive frame 5, if the side cd of the frame 5 had an infinite length, then all magnetic field lines 7, emerging from the surface of the magnet bounded by the plane of the triangle Ova, would penetrate the contour of the frame. The area S of the triangle OSa is equal to the product of the half of the segment a8 (frame width) and the length of the segment OX (the distance of the frame from the center of the magnet 3). Thus, moving the frame 5, which is parallel to itself in the plane of the plate constant magnet 3 (see Fig. 3), can be changed in proportion to the distance of the frame from the center of the magnet and piercing its magnetic flux f. However, if the frame moves parallel to the Y axis , the area of the triangle O8a remains constant, and the change in the magnetic flux of the Fnet occurs. According to the Farad-Maxwell law, an induction signal arises in the conductive frame, proportional to the rate of change of the magnetic flux coupled to this frame. The voltage appearing in the frame is fed to integrator 6, which calculates the instantaneous value of the integral of the input voltage. Thus, at the output of the integrator 6, a voltage occurs that is proportional to the distance OX of the frame 5 from the center of the magnet 3. As the frame moves to the left of the Y axis, the direction of the magnetic flux changes and the signal in frame 5 changes its sign. Accordingly, it changes its sign and direction at the output of integrator 6. The change in voltage U at the output of integrator 6 as the frame moves along the x axis of the plane magnet 3 is illustrated in graph 8 shown in FIG. 4. The second frame is mechanically connected to the frame and is located perpendicular to it and parallel to the X axis. This frame records the change in the magnetic flux when the frame system moves along the Y axis, the voltage from it is fed to the input of the second integrator 6, the output of which occurs in a similar way voltage proportional to the movement of the frame system along the Y axis. In the proposed device, the length of the frames 5 (cd) is limited by the size of the read element 4 in which they are placed. When the dimensions of the magnetic core 3, defining the working field of the plate 1 exceeding the length of the frames 5 and, accordingly, the length of the reading element 4 are more than 2 times, the voltage at the output of the integrator 6 begins to nonlinearly depend on the movement of the reading element 4 as shown by graph 9 in fig. 4 .. In the case of inputting handwritten characters, the indicated nonlinearity leads to a change in the scale of the characters depending on their location in the working area of the tablet 1. If this change in the scale lies within the variation of the handwriting, then the resulting nonlinearity can not be compensated. In cases where this non-linearity is undesirable, its adjustment is carried out by reducing the size of the magnetic core 3 and, accordingly, the working field of the plate 1 with respect to the length of the frames 5 and the reading element 4, or this correction is performed by a computing device into which the graphic information is entered. by recoding, performing the function of inverse nonlinear transformation of the incoming data. The rectangular shape of magnet 3 makes it possible to maximize its surface as a working surface for entering textual information. However, such a shape of magnet 3 creates an inhomogeneous density of magnetic field lines 7 in a plane parallel to the surface of the magnet. This discontinuity is most pronounced at the edges of the magnet 3. As a result, the image of the grid lattice shown in FIG. 5a, when drawing its element on the tablet 1 and then displaying it in terms of voltages at the inputs of the integrator 6, gives the image shown in FIG. 56. As can be seen from FIG. 56, the elementary lattice rectangle, which has retained its dimensions in the center of the magnetic core 3, has a maximum distortion at the corners of this core. When depicting handwritten symbols on the tablet, those that are located at the corners of the magnetic core 3,
будут изображены с дополнительным наклоном и искажением своих пропорций. Этих искажений не будет, если магнит 3 выполнен в виде круглого диска. Так как использовать магнит 3 в виде диска технически нерационально , то в предлагаемом устройстве дл выражени плоскости магнитного потока по кра м использована криволинейна рабоча поверхность магнита 3, образующа пучности магнитного потока в тех местах, где он ослаблен формой границ магнита. Форма поверхности определ етс эксперементально или расчетным путем. Одна из используемых в предлагаемом устройстве форм поверхности магнита и отображение пр моугольной решетки с помощью такого сердечника приведена на фиг. 5в. Как видно из фиг. 5в, полученное отображение решетки обладает значительно меньшим искажением.will be depicted with an additional slope and distortion of their proportions. These distortions will not be if the magnet 3 is made in the form of a circular disc. Since it is technically not feasible to use the magnet 3 in the form of a disk, the proposed device for expressing the magnetic flux plane along the edges uses a curvilinear working surface of the magnet 3, which forms the antinodes of the magnetic flux in those places where it is weakened by the shape of the magnet edges. The shape of the surface is determined experimentally or by calculation. One of the forms of the magnet surface used in the proposed device and the display of a rectangular lattice with the help of such a core is shown in FIG. 5c. As can be seen from FIG. 5c, the resulting lattice mapping has significantly less distortion.
Дл повышени уровн сигнала, снимаемого с рамок 5, последние выполн ютс многовитковыми .In order to increase the level of the signal taken from frames 5, the latter are performed multi-turn.
Использование изобретени в качестве устройств ввода чертежей, рисунков, рукописного текста и другой графической информации в вычислительные и специализированные электронные машины благодар простоте конструкции, высокой разрешающей способности и малой потребл емой мощности позволит существенно расщирить сфе .1The use of the invention as input devices for drawings, drawings, handwriting text and other graphic information in computing and specialized electronic machines due to the simplicity of the design, high resolution and low power consumption will significantly expand the sphere .1
тt
ру применени и экономическую эффективность устройств ввода графической информации .use and cost effectiveness of graphic input devices.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU772543125A SU736135A1 (en) | 1977-11-15 | 1977-11-15 | Graphic information readout device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU772543125A SU736135A1 (en) | 1977-11-15 | 1977-11-15 | Graphic information readout device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU736135A1 true SU736135A1 (en) | 1980-05-25 |
Family
ID=20732836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU772543125A SU736135A1 (en) | 1977-11-15 | 1977-11-15 | Graphic information readout device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU736135A1 (en) |
-
1977
- 1977-11-15 SU SU772543125A patent/SU736135A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4577058A (en) | Current-ratio digitizers | |
| US4603231A (en) | System for sensing spatial coordinates | |
| CN104067296B (en) | One-dimensional signal extraction method and device | |
| Baird et al. | Improved upper limit to the electric dipole moment of the neutron | |
| EP0159498B1 (en) | Coordinate input device with display | |
| Buchau et al. | Augmented reality in teaching of electrodynamics | |
| JPH02264818A (en) | magnetic encoder | |
| Ward et al. | Digitizer technology: performance characteristics and the effects on the user interface | |
| SU736135A1 (en) | Graphic information readout device | |
| Hall | Maxwell's electromagnetic theory and special relativity | |
| US4110556A (en) | Graphical input devices | |
| Liebmann | Field plotting and ray tracing in electron optics a review of numerical methods | |
| US3154766A (en) | Magnetic film nondestructive read-out | |
| Suzuki et al. | An analysis of magnetic recording head fields using a vector potential | |
| Salh | Electromagnetic fields | |
| JP2000516724A (en) | Sensor with Wheatstone bridge | |
| SU842875A1 (en) | Graphic information reading-out device | |
| Vedl et al. | Scale limited fields and the Casimir effect | |
| US3170987A (en) | Method of and apparatus for producing electrical signals representing graphic information | |
| US2887587A (en) | Function generator employing photo-tubes | |
| Asamura et al. | Fast drawing method of circular patterns based on Gaussian circles for camera calibration | |
| Hurst et al. | An electrical sensor of plane coordinates | |
| US3121866A (en) | Magneto-optical analog to digital signal converter | |
| US3504341A (en) | Shift register comparator | |
| JPH08305478A (en) | Pen input device |