專利名稱:電位器式數(shù)字化儀的制作方法
一種用于將圖形坐標(biāo)輸入至計(jì)算機(jī)或微機(jī)的儀器。
本發(fā)明屬于將圖形信息轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠接收、處理的信息的裝置。
在已有技術(shù)中，數(shù)字化儀采用電磁感應(yīng)原理。通過(guò)電磁感應(yīng)，將指定點(diǎn)的x，y坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，利用這種原理制成的數(shù)字化儀輸入面積有限、成本高，而且限于輸入非導(dǎo)電、導(dǎo)磁材料上的圖形。
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、精度高，輸入圖形的大小、材料不受限制的數(shù)字化儀，可用于任何一種計(jì)算機(jī)的圖形輸入。
本發(fā)明的基本原理簡(jiǎn)述如下輸入圖形面板和一個(gè)活動(dòng)臂，此活動(dòng)臂和另一個(gè)活動(dòng)臂分別用可以轉(zhuǎn)動(dòng)的電位器連接起來(lái)，后一個(gè)臂的末端裝有指示頭。隨著兩個(gè)電位器轉(zhuǎn)動(dòng)成不同的角度，指示頭可以指到面板的任意一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。電位器的角度因?yàn)榕c面板有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以當(dāng)電位器上加一定的電壓，用計(jì)算機(jī)的A／D采樣即可以確定其角度。從而計(jì)算出指示頭所指出的坐標(biāo)點(diǎn)。加上一些控制開(kāi)關(guān)，即可實(shí)現(xiàn)圖形的計(jì)算機(jī)輸入。
按照上面原理制成的數(shù)字化儀操作方法方便，精度高，成本低，能夠輸入導(dǎo)電導(dǎo)磁材料上的圖形，不受輸入面積大小限制(可通過(guò)調(diào)節(jié)臂長(zhǎng)實(shí)現(xiàn))。
以下結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1是電位器式數(shù)字化儀的原理構(gòu)造圖。
圖2是電位器式數(shù)字化儀電路圖。
本發(fā)明包括兩個(gè)電位器RA〔1〕，RB〔3〕，兩個(gè)活動(dòng)臂LA〔2〕，LB〔4〕，(長(zhǎng)度可變)，兩個(gè)開(kāi)關(guān)K1〔5〕，K2〔6〕。輸入點(diǎn)指示頭P〔7〕，面板〔8〕，穩(wěn)壓電源，控制線路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A／D。
該數(shù)字化儀的轉(zhuǎn)動(dòng)部分是由獨(dú)立線性度好，機(jī)械強(qiáng)度高的高精度電位器RA〔1〕，RB〔3〕組成。電位器RA〔1〕固定于面板〔8〕上，其轉(zhuǎn)動(dòng)部分連接在活動(dòng)臂LA〔2〕上，電位器RB〔3〕固定于LA〔2〕上，其轉(zhuǎn)動(dòng)部分連接在活動(dòng)臂LB〔4〕上。輸入點(diǎn)指示頭〔7〕，開(kāi)關(guān)K1〔5〕，K2〔6〕安裝在臂LB〔4〕上，在通過(guò)兩個(gè)電位器的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，指示頭〔7〕可以指到面板〔8〕的任意一點(diǎn)。
直流穩(wěn)壓電源通過(guò)整流、穩(wěn)壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了避免電源的相互影響。加到電位器RA〔1〕，RB〔3〕兩個(gè)固定端的電壓分別經(jīng)過(guò)不同的穩(wěn)壓電路，本發(fā)明的電路圖如附圖2所示。
將兩路獨(dú)立的穩(wěn)壓電源的電壓分別接到兩電位器RA〔1〕，RB〔3〕的固定電阻端。因?yàn)榫€性電位器的電阻值隨角度成正比變化，所以電位器的電壓值隨角度成正比變化。將RA〔1〕，RB〔3〕分別接到A／D1，A／D2上。通過(guò)計(jì)算機(jī)采樣，即可決定電位器的電壓值，進(jìn)而確定出RA〔1〕，RB〔3〕所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度α、β。
在已知α、β條件下，通過(guò)下列方程x＝lA·cos(α)＋lBcos(α＋β)y＝lA·sin(α)＋lBsin(α＋β)
就可求出指示頭〔7〕所指出的x、y坐標(biāo)，并將其存貯在計(jì)算機(jī)內(nèi)。
上式中，lA、lB分別為臂LA、LB的長(zhǎng)度。
如圖2所示該數(shù)字化儀的控制電路由電阻R0〔9〕、R1〔10〕、R2〔11〕和兩個(gè)開(kāi)關(guān)K1〔5〕、K2〔6〕組成。電阻R0〔9〕一端接一穩(wěn)壓電路，另一端與電阻R1〔10〕、K2〔11〕相串聯(lián)后接地；開(kāi)關(guān)K1〔5〕、K2〔6〕分別并聯(lián)在電阻R1〔10〕和R2〔11〕兩端。其中電阻R1〔10〕、R2〔11〕的電阻值各不相同，按下K1〔5〕時(shí)，接A／D3處的電壓為 (R2)/(R0+R2) ·V1伏，按下K2〔6〕時(shí)，電壓成為 (R1)/(R0+R1) ·V1伏。通過(guò)A／D3采樣，即可判別出開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，從而用于數(shù)字化儀的狀態(tài)控制。
使用時(shí)將輸入指示頭〔7〕對(duì)準(zhǔn)所需要的輸入點(diǎn)，按動(dòng)許可輸入開(kāi)關(guān)K1〔5〕，即可將該點(diǎn)輸入到計(jì)算機(jī)。若要消除上一個(gè)操作，則可按下K2〔6〕。
權(quán)利要求
1.一種用于將圖形輸入至計(jì)算機(jī)的電位器式數(shù)字化儀。其特征在于它包括兩個(gè)電位器RA[1]和RB[3]、兩個(gè)活動(dòng)臂LA[2]和LB[4]、兩個(gè)開(kāi)關(guān)K1[5]和K2[6]、輸入點(diǎn)指示頭[7]，面板[8]，電位器RA[1]固定于面板[8]上，其轉(zhuǎn)動(dòng)部分連接在活動(dòng)臂LA[2]上；電位器RB[3]固定于LA[2]上，其轉(zhuǎn)動(dòng)部分連接在活動(dòng)臂LB[4]上；輸入點(diǎn)指示頭[7]，開(kāi)關(guān)K1[5]、K2[6]安裝在活動(dòng)臂LB[4]上，。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的數(shù)字化儀，其特征在于電位器〔1〕、〔3〕的固定電阻兩端分別接至兩路獨(dú)立的穩(wěn)壓電路。
專利摘要
用于將圖形輸入至計(jì)算機(jī)的電位器式數(shù)字化儀，它采用輸入圖形面板和一個(gè)活動(dòng)臂。此活動(dòng)臂和另一個(gè)活動(dòng)臂分別用可以轉(zhuǎn)動(dòng)的電位器連接起來(lái)，后一個(gè)臂的末端裝有指示頭。隨著兩個(gè)電位器轉(zhuǎn)動(dòng)成不同的角度，指示頭可以指到面板的任意坐標(biāo)點(diǎn)。根據(jù)電位器的角度與面板的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)電位器上加一定電壓時(shí)，用計(jì)算機(jī)的A/D采樣即可確定其角度，從而計(jì)算出指示頭所指出的坐標(biāo)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06K11/06GK86204583SQ86204583
公開(kāi)日1987年2月18日 申請(qǐng)日期1986年7月4日
發(fā)明者溫健勇, 于津, 許茂芳 申請(qǐng)人:南京工學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan