книги из ГПНТБ / Комаров А.И. Обработка графиков с помощью ЭЦВМ

Рис. 14. Принципиальная схема механической части приставки при работе с 35-миллиметровой кинопленкой.

служит для синхронизации работы приставки с машиной и запуска шагового двигателя, продвигающего пленку на 1,3 мм после снятия каждой ординаты. Цилиндр 3 вращается от электродвигателя через ременную переда­ чу. Для надежного считывания ординат пленка должна обрабатываться контрастным проявителем. Толщина ли­ нии записи на пленке должна быть не менее 0,5 —

0 , 6 мм.

41

Кинематическая схема второго варианта приставки приведена на рис. 15. Мотор 10 через ременную передачу со шкивами 9 и 6 вращает валик, на котором укрепле­ ны П-образная штанга 4 и токосъемные кольца 5. На штанге расположен в специальной оправке фотодиод 3

Рис. 15. Кинематическая схема приставки при использовании кальки.

типа ФД-2. При вращении штанги оправка фотодиода перемещается над калькой 1 с нанесенным графиком. Калька расположена в направляющей щели 2, которая ограничивает поперечное перемещение и коробление каль­ ки при ее движении. Снизу калька подсвечивается обык­ новенной лампой накаливания 14 (220 вольт — 100 ватт), расположенной в центре вращения фотодиода.

Для получения более равномерной подсветки кальки спираль лампы располагается в плоскости вращения фотодиода.

42

Ширина кальки равна 120 мм. Подсвечивается калька

расположена шестерня 7 (рис. 15) из магнитного мате­ риала (сталь 3). Импульсы с магнитной головки 8, воз­ никающие при вращении шестерни, поступают на усили­ тель Ув (см. рис. 18 и 19). Диаметры шестерни и шкивов

дополнительная погрешность, вызванная относительными колебаниями штанги и шестерни, будет настолько незна­ чительной, что ее можно не учитывать. Продвижение кальки после снятия каждой ординаты кривой на один шаг, равный 2 мм, осуществляется с помощью ведущего резинового валика 15 и прижимного валика 16. Валик после отсчета ординаты поворачивается шаговым двигате­ лем на определенный угол. В данном устройстве в качест­ ве шагового двигателя используется система от шагового

43

кальки, флажок 13, укрепленный на штанге, войдет в за­ зор между лампой 11 и фотодиодом 12. Импульс синхро­ низации, возникший на этом фотодиоде, поступает на усилитель У5 (рис. 19).

Все блоки устройства ввода, кроме усилителей Ув и У6, выполнены на типовых ячейках машины «Урал-!». Поэ-

Рис. 16. Принципиальная схема усилителя фотодиода.

тому следует пояснить работу только ячеек усилителей фотодиода 3 и магнитной головки.

Схема усилителя фотодиода 3 Ух дана на рис. 16. В момент прохождения фотодиода над освещенной частью кальки на нем возникает импульс, форма которого пока­ зана на рис. 17, а. Передний фронт импульса соответст­ вует началу освещенной части кальки, а задний фронт — концу освещенной части. Наибольший провал на вершине импульса (полезный сигнал) соответствует положению записи кривой. Флюктуации на вершине импульса вы-

44

званы неоднородностью кальки. Путем изменения вели­ чины смещения на фотодиоде посредством переменного сопротивления 3,3 ком. можно добиться наибольшей раз­ ности между уровнями флюктуаций и полезного сигнала. Оптимальное значение смещения различно для каждого фотодиода и лежит в пределах нескольких вольт.

полезного сигнала.

При линейной скорости перемещения фотодиода, рав­ ной 6 —7 м/сек, наименьшая толщина записи, при которой можно выделить полезный сигнал простыми средствами, лежит в пределах 0,8—1,2 мм. Диаметр отверстия в оп­ равке, через которое подается свет на фотодиод 3, ра­ вен 0,8—1 мм. При выбранной мощности осветителя 14 величина импульса лежит в пределах 100—150 мв.

Путем изменения смещения на первом и втором кас­ кадах усилителя, а также используя нелинейные участки анодно-сеточных характеристик ламп, можно добиться наиболее выгодной формы сигнала. Вид импульсов, появ­ ляющихся на выходах первого и второго каскадов уси­ ления, показан на рис. 17, б, в.

Схема усилителя магнитной головки Ув дана на рис. 18. Вид магнитной головки показан на этом же ри­ сунке. Магнитопровод головки изготовляется из мягкого

45

железа, и зубцы ее располагаются строго против ка­ ких-либо двух зубцов шестерни. В этом случае импульсы с магнитной головки получаются наиболее четкими. Толщина шестерни равна 3—4 мм. Площадь попереч­ ного сечения магнитопровода головки 10—16 мм*, число витков обмотки 1—2 тысячи (проводом ПЭЛ 0 0,1 мм).

Рис. 18. Принципиальная схема усилителя магнитной головки.

Обмотка дросселя имеет 3—4 тысячи витков из того же провода. Площадь поперечного сечения магнитопро­ вода дросселя — 1 см2.

При включении анодного напряжения на магнитную головку подается постоянный ток подмагничивания. При вращении шестерни магнитное сопротивление головки меняется в соответствии с частотой следования зубцов. Переменное напряжение, возникающее при этом на ■обмотке мапнитной головки, через конденсатор поступает

46

на сетку первого каскада усилителя. Для улучшения фронтов импульсов на выходе усилителей фотодиода и магнитной головки включены триггеры Шмидта.

Блок-схема приставки одинакова для обоих вариантов (рис. 19). Временная диаграмма работы приставки дана

У На 19разр * г*~сумм.

На ZBpaip ~т~сумм.

cmSTLtiy™

я '* машины

Блокировка пе­ ~*реносаВсумм

СП1,- У. Пусн

Рис. 19. Функциональная схема приставки к «Урал-1».

на рис. 20. Импульсы с вращающегося фотодиода посту­ пают на усилитель-формирователь Уь а импульсы с маг­ нитной головки усиливаются и преобразуются в прямо­ угольные усилителем Уб.

Работа приставки совместно с машиной осуществляет­ ся следующим образом (рис. 19 и 2 0 ): триггер Тр2 сигна­ лом с усилителя У5 ставится в нулевое положение, и первым же отрицательным перепадом сигнала с усилите­ ля У|, соответствующим переднему краю (считая по ходу движения фотодиода) линии записи графика, ставится в единичное положение. Второй отрицательный перепад сигнала с усилителя Уь соответствующий концу освещен­

47

После этого управление передается в ячейку к.

Вячейке 3777 записан нуль. Число п равно числу орди­ нат вводимой кривой и всегда должно быть четным. Операция 01 введена в связи с переделкой машины [19].

Втех машинах, у которых арифметическое устройство

этой переделке не подвергалось, операцию 0 1 можно опустить. Ввод ординат графика в машину начинается после нажатия кнопки «пуск» на пульте приставки. При этом по положительному перепаду первого же импульса с усилителя У5 триггер Трэ ставится в единичное состоя­ ние. Высокий уровень напряжения с единичного выхода Трд открывает инвертор Ии. В анодную цепь этого ин­ вертора включены обмотки двух реле типа РСМ-2. Эти реле срабатывают и своими контактами переключают сеточные счетные входы триггеров 19-го и 28-го разрядов сумматора машины с единичных выходов 18-го и 27-го разрядов сумматора на выход усилителей У4 и У8 при­ ставки. Перенос с 28-го на 29-й и с 18-го на 19-й разряды блокируется. Посылочные операции машины не требуют сдвига числа в сумматоре, и потому эта блокировка не влияет на выполнение программы ввода ординат в маши­ ну. При остановленной приставке схема сумматора вос­ станавливается. Одновибратор введен в схему для уст­ ранения ложного появления импульса после схемы со­ впадения СП2\5 в момент пуска.

При дальнейшем движении диода вырабатывается импульс, длительность которого пропорциональна первой ординате. В схеме совпадения СП57 он заполняется им­ пульсами с магнитной головки. После усилителя Уд коли­ чество импульсов, пропорциональное первой ординате, поступает на 28-й разряд сумматора машины. Отрица­ тельный перепад напряжения с триггера Тр2 перераба­ тывает триггер Трю в единичное состояние, открывая тем самым СП5з и закрывая СП57. После отсчета первой

4Р

ординаты импульс с выхода СП2\Ь и запускает ша­ говый двигатель, который сдвигает кальку на один шаг. При вторичном появлении фотодиода над калькой число импульсов, пропорциональное второй ординате, через СП53 и У4 поступает на 19-й разряд сумматора. После отсчета двух ординат импульс с синхронизирующей фо­ тоголовки проходит через открытую СП2 \ъ, запуская шаговый двигатель. Одновременно через открытую СЯЗ13 и этот импульс поступает в устройство управ­ ления и запускает машину. Первые две ординаты запи­

сываются в ячейку с номером В —(-|— 1). Машина ос­

тановится по команде, записанной в к + 3 ячейке, и сбро­ сит сумматор. Выполнение программы должно закон­ читься раньше, чем фотодиод начнет отсчитывать третью ординату. Это обстоятельство определило размеры вра­ щающихся цилиндра 3 (рис. 14) и штанги 4 (рис. 15). Их диаметры должны быть подобраны так, чтобы вра­ щающийся фотодиод проходил расстояние от начала от­ счета импульсов до синхронизирующей фотоголовки за lU оборота. В этом случае выполнение программы маши­ ной должно быть закончено за время, в течение которого штанга или цилиндр 3 сделают 3 / 4 оборота. При скоро­ сти вращения фотодиода 600 об/мин это время будет, приблизительно равно 0,07 сек., чего вполне достаточно', для выполнения указанной выше программы.

Перед началом отсчета третьей ординаты Тр]0 находит­ ся в нулевом состоянии, подготавливая тем самым за­ пись числа импульсов в участок сумматора, начиная с 28-го разряда. Машина остановлена по команде, запи­ санной в /с + 3 ячейке. После снятия третьей и четвертой ординат машина запускается вновь, записывает в опера­ тивную память эти две ординаты, останавливается опять по команде, записанной в к + З ячейке, и т. д.

50