Устройство для бесконтактного преобразования в электрический сигнал зарядового рельефа с диэлектрического ленточного носителя Советский патент 1989 года по МПК H04N5/82 

14

6 узла формирования, элемент 7 перемещения узла формирования, ролики 8 лентопротяжного механизма. Считывающий блок выполнен в виде металлического полого диска 1, на торцовой поверхности которого размещен электрический зонд 2, представляющий собой металлический цилиндрический корпус, в котором осесимметрично расположен электрод, изолированный от корпуса, являющегося электростатическим экраном для зонда. Узел формирования выполнен в виде части тора, размеры которого определяются условием ( гкр , где г, - радиус окружности, образующей тор; R - радиус вращения центра окружности относительно оси тора; 1 - ширина ленты носителя информации; гкр - критический радиус искривления ленты носителя информации. 2 ил.

Изобретение относится к приборостроению, может быть использовано для определения электрических свойств носителей информации на гибкой основе и позволяет упростить конструкцию устройства и улучшить качество преобразования. Устройство содержит считывающий блок, включающий диск 1, вращающуюся считывающую головку-электростатический зонд 2, усилитель 3 в полости диска, скользящие контакты 4 с выводами, ленточный носитель 5 информации, контактную часть 6 узла формирования, элемент 7 перемещения узла формирования, ролики 8 лентопротяжного механизма. Считывающий блок выполнен в виде металлического полого диска 1, на торцовой поверхности которого размещен электростатический зонд 2, представляющий собой металлический цилиндрический корпус, в котором осесимметрично расположен электрод, изолированный от корпуса, являющегося электростатическим экраном для зонда. Узел формирования выполнен в виде части тора, размеры которого определяются условием R-L/2√₁√_кр, где R₁ - радиус окружности, образующей тор

R - радиус вращения центра окружности относительно оси тора

L - ширина ленты носителя информации

R_KP - критический радиус искривления ленты носителя информации. 2 ил.

1

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для определения бесконтактным способом однородности электрических свойств носителей информации на гибкой металлизированной основе с высо- коомным полупроводниковым или диэлектрическим слоем.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и улучшение качества преобразования.

На фиг.1 представлено предлагаемо устройство; на фиг.2 - узел формирования области преобразования.

Устройство содержит считывающий блок, включающий диск 1, считывающую головку - электростатический зонд 2, усилитель 3 в полости диска 1, скользящие контакты с выводами 4, ленточный носитель 5 информации, контактную часть 6 узла формирования (опора), элемент 7 перемещения узла формирования, ролики 8 лентопротяжного механизма, Конструктивно устройство состоит из блока вращающейся считывающей головки и узла формирования на ленточном носителе информации т плоского участка преобразования.

Считывающий блок выполнен в виде металлического полого диска 1, на торцовой поверхности которого размещен чувствительный электростатический зонд 2. Во вращение приводится с помощью электродвигателя и резинового пассика.

Электростатический зонд 2 представляет собой металлический цилиндрический корпус, в котором осесимметрично расположен электрод, изолированный от корпуса. Корпус зонда является электростатическим экраном для чувствительного элемента. Электрод электрически соединен с усили0

5

0

5

0

5

0

телем 3, размещенным в полости диска В качестве усилителя используется широкополосный усилитель на интегральной микросхеме с высокоомным входом на полевом транзисторе.

Для вывода усиленного сигнала информацию с вращающейся зондовой головки используют скользящие контакты 4, мало влияющие на усиленный по мощности сигнал. Место расположения зонда 2 на торцовой поверхности диска 1 определяет радиус его вращения и может быть выбрано в соответствии с соотношением

R /I JL + .Ач R 2 Ч А + i}

где 1 - ширина носителя;

U - стрелка отклонения дуги движения зонда от хорды, соединяющей концы дуги, равной ширине ленты.

Естественно, что Д выбирается значительно меньшей, чем 1 в противном случае траектория движения зонда над поверхностью носителя сильно искривлена и может не полностью перекрывать исследуемую поверхность. С другой стороны U не должна быть меньше критического радиуса изгиба пленки, т.е. радиуса, при котором наступает необратимая деформация носителя.

Взаимное расположение считывающей головки и узла формирования области преобразования выбрано таким, чтобы зонд двигался параллельно поверхности носителя информации. Узел формирования области преобразования на носителе информации состоит из опоры 6 ленты с поверхностью, выполненной в виде части тора, при этом размеры выбираются из условия:

R 2 ri ГКР ; R,

но его оси на угол о(. 2arcsin --.

1U

где К - радиус вращения зонда;

1 - ширина ленты носителя информации;

ГЦ,Р - критический радиус искривления ленты носителя информации, при котором не наступают остаточные деформации носителя информации; г, - радиус окружности, образую-

щей тор;

г - радиус вращения центра окружности относительно оси тора. Часть тора образована вращением полуокружности радиуса Г, относитель

1

2R

Плоскость сечения части тора лежит в плоскости, перпендикулярно оси вращения зонда. Плоскость, в которой рас- положены контактная часть узла формирования области преобразования, и плоскость вращения электростатического зондрвого датчика параллельны, а расстояние между ними определяется чувствительностью зондового датчика и условиями пробоя поверхностных зарядов носителя информации на зондо- вый датчик. Контактная часть 6 закреплена на элементе 7 перемещения, допускающем ее регулируемое смещение по нормали к плоскости, вращения зонда 2. Формирование области преобразования - плоского участка поверхности носителя информации - производится на контактной части (опора) 6 при натяжении носителя в тракте лентопротяжного механизма между двумя цилиндрическими направляющими роликами 8. При этом поверхность опоры незначительно выступает над плоскостью, касательной к обоим роликам. Нормальная составляющая силы натяжения носителя 5 прижимает его к поверхности опоры 6. Этим достигается выравнивание носителя и формирование плоской области преобразования.

Расстояние между плоскостью вращения зонда 2 и сформированным плоским участком поверхности носителя 5 может быть изменено за счет измене-ь ния месторасположения элемента 7 перемещения. Таким образом производится юстировка устройства для работы с носителями информации различной толщины.

В статическом состоянии считывающая головка с. электростатическими зондами и усилителем балансируется

Q

5

0 5 0 о

Q g

5

194

по массе. Сила натяжения носителя 5 информации регулируется дополнительными элементами в тракте лентопротяжного механизма.

Устройство работает следующим образом.

Носитель 5 информации на гибкой ос- основе протягивается в тракте лентопротяжного механизма, с постоянной скоростью. С помощью узла формирования области преобразования производится выравнивание носителя на участке по траектории движения зонда. Над сформированным плоским участком носителя на неизменном расстоянии от его поверхности перемещается по круговой траектории электростатический зонд 2, вращающийся вместе с диском 1. Распределенные поверхностные заряды носителя 5 информации индуцируют на открытой поверхности чувствительного электрода зонда 2 заряды, которые вызывают изменение потенциала входной цепи усилителя 3 сигналов. С помощью усилителя 3 с большим входным сопротивлением производится согласование зондового преобразователя с сопротивлением производится согласование зондового преобразователя с сопротивлением индикатора, например, осциллографа, подключаемого к выходу усилителя через скользящий контакт 4. Скользящий контакт 4, стоящий в этой цепи, не оказывает влияния на передачу усиленного по мощности полезного сигнала. Работа индикатора (осциллографа) синхронизирована частотой вращения считывающего блока. Для этой цели использован магнитоэлектрический датчик импульса синхронизации, состоящий из магниточув- ствительного устройства и постоянного магнита. Постоянный магнит вмонтирован в диск 1. При каждом обороте диска 1 магниточувстзительным устройством вырабатывается электрический импульс, который после усиления передается на индикатор для синхронизации его работы.

Формула изобретения

Устройство для .бесконтактного преобразования в электрический сигнал зарядового рельефа с диэлектрического ленточного носителя, содержащее узел формирования области преобразования на носителе информации

51

и считывающий блок, содержащий электростатический зонд и установленный с возможностью вращения, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества преобразования и упрощения конструкции устройства, считывающий блок содержит диск с . внутренней полостью, в которой расположен усилитель, соединенный с электростатическим зондом, закрепленным на торцовой поверхности диска, а узел формирования области преобразования содержит контактную часть, выполненную в виде части то- ра, закрепленной на элементе перемещения по нормали к плоскости враще96

ния зонда, при этом размеры тора выбираются из условия

1 Т

R - - г гкр ,

де г.

радиус окружности, образующий тор;

R - радиус вращения центра окружности относительно оси тора, совпадающий с радиусом вращения зонда: 1 - ширина ленты носителя информации;

гкр- критический радиус искривления ленты носителя информации.

Фиг.2