Устройство для измерения параметров аппаратов магнитной записи Советский патент 1990 года по МПК G11B27/36 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для измерения параметров магнитных головок.

Целью изобретения является повышение точности измерений и-расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие принцип формирования периодического сигнала треугольной формы.

Устройство для измерения параметров магнитной записи содержит блок 1

управления, первый выход которого соединен с входом генератора 2 тактовых импульсов, к выходу которого подключен формирователь 3 управляющих импульсов. Выходы формирователя 3 управляющих импульсов соединены с соответствующими входами управления коммутатора 4, через который матрица 5 конденсаторов включена между инвер.- тирующим входом 1 и выходом операционного усилителя 6. Одновременно выход операционного усилителя 6 соединен с первым входом суммирующего элемента 7, выход которого, в свою очередь, подключен к неинвертирующему входу компаратора 8. Инвертирующий вход компаратора 8 соединен с

СП

ЈЪ

го

Јь

;л

э

нулевым потенциалом. Выход компаратора 8 соединен с входом суммирующего элемента 7, а через токозадающий резистор 9 подключен к инвертирующему входу операционного усилителя 6, неинвертирующий вход которого соединен с нулевым потенциалом. Выход операционного усилител5 через последовательно соединенные преобразователь 10 напряжения и управляемый аттенюатор 11 подключен к входу испытуемого аппарата 12 магнитной записи выход которого, в свою очередь, соединен с входом блока 13 индикации. Выходы 2-17 блока 1 управления соединены с соответствующими входами коммутатора 4. Количество выходов формирователя 3 управляющих импульсов и коммутатора 4 соответствует количеству частот, на которых производят измерение параметров испытуемого аппарата 12 магнитной записи в автоматическом режиме.

Устройство работает в двух режимах управления (автоматическом и в режиме фиксированных частот) следующим образом.

При автоматическом режиме блок 1 управления через выход 1 включает генератор 2 тактовых импульсов, вырабатывающий последовательность одно полярных импульсов стабильной частоты (фиг. 2а), поступающих на вход формирователя 3 управляющих импульсов, имеющих восемь выходов. При этом каждый импульс поступает на отдельный выход. Для упрощения на фиг. 26, 2в, 2г изображена последовательность из трех импульсов. Между сериями импульсов имеются паузы. Частота повторения последовательностей импульсов 20 25 Гц.

Управляющие импульсы с выходов формирователя 3 поступают на 1 - 8 выходы коммутатора 4, через -который .осуществляется подключение соответствующего конденсатора матрицы 5 в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя 6. Операционный усилитель 6 совместно с матрицей 5, коммутатором 4, токозадающим резистором 9, суммирующим элементом 7 и компаратором 8. вырабатывает последовательность сигналов треугольного напряжения с различной частотой изменения этого напряжения (фиг, 2д) Формирование периодического сигнала треугольной формы происходит сле

5

0

дующим образом. Сигнал на выходе компаратора 8 всегда имеет максимальное значение, а его полярность зависит от полярности сигнала на неинвертирующем входе 2 и меняет свой знак в момент изменения полярности входного сигнала, В исходном состоянии (фиг. За, момент t0) выходной сигнал компаратора 8 принимает одно из возможных значений, например, положительное величиной U0. Выходной сигнал компаратора 8 поступает на вход интегратора, состоящего из токозада- ющего резистора 9 с сопротивлением R операционного усилителя 6 и включенной через коммутатор 4 в цепь отрицательной обратной связи емкости С из конденсаторов матрицы 5. Напряжение на выходе операционного усилителя 6 связано с входным сигналом Ид выражением

t

25

U

8Ых

Т 5 TJBlrdtt

0

5

0

5

0

5

где Т - постоянная интегрирования,

при и 8Х и0- и,к sueT-t| ;.

Операционный усилитель 6 включен в инверсном режиме, поэтому напряжение на его выходе имеет отрицательную полярность (фиг. 36), В то же время на соответствующих входах суммирующего элемента 7 действуют выходные сигналы компаратора 8 и операционного усилителя 6, в результате чего на неинвертирующем входе 2 компаратора 8 действует суммарное во времени изменяющееся напряжение,, стремящееся к нулю (фиг. Зв). При достижении нулевого напряжения на неинвертирукяцем входе 2 компаратора 8 (фиг. Зв, момент t.,) выходное напряжение компаратора 8 скачком меняет знак и становится равным -Uо (фиг. За, момент времени t,). С этого момента времени начинается разряд емкости с матрицы 5 через резистор 9. Напряжение на выходе операционного усилителя 6 линейно возрастает (фиг, 36, промежуток времени t, - t г), а напряжение на выходе 2 компаратора 8 изменяется от максимального отрицательного значения до нуля (фиг. Зв, промежуток времени t,, - t). В момент, когда напряжение на входе 2 компаратора 8, являющееся результатом сложения в суммирующем х элементе 7 выходных напряжений компаратора 8 и операционного усилителя 6, достигает нуля, выходное напряжение i

компаратора 8 вновь скачком изменяет свой знак и принимает значение плюс U0 -(фиг.. За, момент времени t). В дальнейшем процесс повторяется, т.е. на выходе операционного усилителя 6 действует напртение треугольной формы, частота которого зависит от величины емкости С в цепи обратной связи операционного усилителя 6 (фиг. 36). В автоматическом режиме работы устройства импульсы с выхода формирователя 3 управляющих импульсов управляют коммутатором 4, осуществляющим подключение в цепь обратной связи операционного усилителя 6 определенной комбинации конденсаторов матрицы 5, в результате чего вырабатывается последовательность сигналов треугольной формы с заранее определенной частотой (фиг. 2д),

С выхода операционного усилителя 6 сигнал поступает на вход преобразователя 10 напряжения, осуществляющего преобразование треугольного (с линейно изменяющейся амплитудой) напряже-- ния в синусоидальное. Безынерцион- ность преобразователя 10, соответствующая синусоидальному закону, обеспечивается использованием операционного усилителя, в цепь обратной связи которого включена диодно-резисторная цепь, не содержащая накапливающих энергию элементов (емкости, индуктивности). Последовательность синусоидальных сигналов (фиг, 2з) поступает затем на управляемый аттенюатор 11, который служитв для получения необхо- димых амплитудных соотношений и мощности выходных сигналов. В случае необходимости получения сигналов одной частоты или другой последовательности изменения частот с помощью блока 1 управления через выход 1 генератор 2 тактовых импульсов выключается и управление частотой и длительностью выходного сигнала осуществляется в ручном режиме с помощью тогр же блока 1 управления через его выходы 2-17.

Сигнал с выхода управляемого аттенюатора 11 поступает на вход испытуемого аппарата 12 магнитной записи, а с выхода последнего - на блок 13 индикации, по показаниям которого осуществляется оценка параметров испытуемого аппарата 12 магнитной записи.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров аппаратов магнитной записи, содержащее генератор тактовых импульсов, коммутатор и две выходные шины, первая из которых связана с блоком

индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения функциональных возможностей, в него введены формирователь управляющих импульсов,

матрица конденсаторов, операционный усилитель, токозадающий резистор, суммирующий элемент, преобразователь напряжения, шина Нулевой потенциал1, управляемый аттенюатор и блок управления, первый выход которого соединен через последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и формирователь управляющих импульсов с первыми управляющими входами коммутатора,информационные входы которого соединены с соответствующими выходами матрицы конденсаторов, вход которого соединен через токозадающий резистор с выходом компаратора, а

также с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого соединен с одним из входов суммирующего элемента, с входом преобразователя напряжения и с выходом коммутатора,

вторые управляющие входы которого соединены с вторым выходом блока управления, второй вход суммирующего элемента соединен с выходом компаратора, неинвертирующий вход которого

соединен с выходом суммирующего элемента, а инвертирующий вход - с ши- ной Нулевой потенциал, выход преобразователя напряжения соединен с входом управляемого аттенюатора, выХ°Д которого соединен с второй выходной шиной.

Изобретение относится к приборостроению. Цель - повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит блок управления, первый выход которого соединен с входом генератора тактовых импульсов, к выходу которого подключены последовательно соединенные формирователь управляющих импульсов, коммутатор, генератор треугольного напряжения, безынерционный функциональный преобразователь, управляемый аттенюатор, испытуемый аппарат магнитной записи, блок индикации. Остальные выходы блока управления соединены с соответствующими входами коммутатора. Количество выходов формирователя управляющих импульсов соответствует количеству частот, при которых производится измерение параметров испытуемого аппарата в автоматическом режиме измерения. Устройство работает в двух режимах управления (автоматическом и режиме фиксированных частот), что расширяет его функциональные возможности. 3 ил.

,., /«а

04

а

#А f

Z/

# 2

5

фиг.2

/

4

W