Устройство управления натяжением магнитной ленты Советский патент 1990 года по МПК G11B15/43 

1

(21)4334122/24-10

(22)26.11.87

(46) 15.06.90. Бюл № 22

(72JA.B. Вешняков, З.-Ю.К. Толочка,

А.И. Улдукис и А.Х. Тарнопольский

(53)621.317.7(088.8)

(56) Патент ФРГ № 3143158, кл. G 11В 15/46.

Technical manual . Universal Dokumentatlon Recorder HS-300A Assman GmbH-638 Bad. Hamburg vdf - Industrlestr 5 Fed. Rep. of Germany, 1979

(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ НАТЯЖЕНИЕМ МАГНИТНОЙ ЛЕНТЫ

(57) Изобретение относится к технике магнитной записи и позволяет уменьшить погрешность стабилизации натяжения магнитной ленты в широком диапазоне температур за счет поддержания постоянного соотношения между током подающего электродвигателя и диаметром подающей катушки с лентой. Устройство снабжено датчиком тока, компаратором, триггером, счетчиком, генератором, цифроаналоговы- ми преобразователями, регулируемым делителем напряжения, схемой сравнения двух чисел, реверсивным счетчиком, аналоговым сумматором и мультивибратором, соединенными между собой и с другими узлами устройства соответствующим образом. 2 ил.

Изобретение относится к технике магнитной записи и позволяет уменьшить погрешность стабилизации натяжения магнитной ленты в широком диапазоне температур за счет поддержания постоянного соотношения между током подающего электродвигателя и диаметром подающей катушки с лентой. Устройство снабжено датчиком тока, компаратором, триггером, счетчиком, генератором, цифроаналоговыми преобразователями, регулируемым делителем напряжения, схемой сравнения двух чисел, реверсивным счетчиком, аналоговым сумматором и мультивибратором, соединенными между собой и с другими узлами устройства соответствующим образом. 2 ил.

Изобретение относится к технике магнитной записи, а именно к устройствам для стабилизации натяжения ленточного носителя информации.

Целью изобретения является повышение стабильности натяжения магнитной ленты в широком диапазоне рабочих температур

На фиг 1 приведена структурная схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство управления натяжением магнитной ленты состоит из последовательно включенных усилителя 1 мощности, электродвигателя 2 постоянного тока, механически связанного с датчиком 3 угловой скорости и одновременно с приемопо- дающим узлом 4, магнитной лентой 5 и датчиком 6 скорости ленты, элемента И 7, вторым входом 8 связанного, с датчиком 3

W

Ё

угловой скорости, и первого счетчика 9, первой последовательной цепочки, подключенной между вторым выходом 10 усилителя 1 мощности и вторым входом 11 схемы сравнения 12 двух чисел и состоящей из датчика 13 тока, компаратора 14, триггера 15 и второго счетчика 16, причем вторые входы 17 и 18 соответственно триггера 15 и второго счетчика 16 соединены с генератором 19, а выход 20 второго счетчика 16 через первый цифроаналоговый преобразователь 21 и регулируемый делитель 22 напряжения связан с вторым входом 23 компаратора 14; второй последовательной цепочки, подключенной между выходом 24 первого счетчика 9 и входом 25 усилителя 1 мощности и состоящей из схемы 12 сравнения двух чисел, реверсивного счетчика 26, второй 27, третий 28, четвертый 29 и пятый 30 входы которого соответственно подключены к компаратору

сл

ч|

OK

О

14, датчику 3 угловой скорости, к входам начальных условий и останова, второго циф- роаналогового преобразователя 31 и анало- гово сумматора 32, второй вход33 которого связан с датчиком 13 тока, кроме того, мультивибратором 34, включенным между датчиком 3 угловой скорости и вторым входом 35 первого счетчика 9.

Устройство управления натяжением магнитной ленты работает следующим образом.

В режиме Останов из входе 30 певер сивного счетчика 26 присутствует сигнал, например, логическая 1,. При этом происходит запись в реверсивный счетчик 76 двоичного числа, постоянно присутствующего на входе 29 начальных условий. Это число соответствует минимальному натяжению ленты. При включении любого режима на входе 30 останова сигнал инвертируется и разрешает счет импульсов, приходящих на вход 27 реверсивного счетчика 26. Таким образом, в момент включения любою режима натяжение ленты будет минимальным и не произойдет ее деформация.

При движении магнитной ленты 5 на выходах датчика 3 угловЪй скорости и дат- i-ика 6 скорости ленты формируются последовательности прямоугольных имп/льсов, частота которых пропорциональна угловой скорости электродвигателя 2 постоянного тока и скорости движения мажитной ленты 5,

Конструкция датчика 3 угловой скорости и датчика 6 скорости ленты подобрана таким образом, что частота импульсов на выходе датчика 3 угловой скорости будет намного меньше частоты импульсов на выходе датчика 6 скорости ленты (например, при максимальном диаметре подающей катушки в 200 раз).

Сигналы датчиков 6 и 3 поступают соответственно на первый вход и второй вход 8 элемента И 7. Тогда при поступлении логической 1 от датчика 3 угловой скорости на выходе элемента И 7 образуются пачки импульсов, которые записываются в первый счетчик 9.

Число импульсов в пачке определяется по формуле

n R

Z1 2rZ2

где R - радиус рулона ленты приемоподакз- щего узла 4;

г - радиус ролика датчика 6 скорости ленты;

zi - число непрозрачных штрихов датчика 6 скорости ленты;

22-число непрозрачных штрихйз озтчл- ка 3 угловой скорости.

, Так как ZL 22, г- величины постояннее, то число импульсов э пачке будет прямо

пропорционально радиусу R рулона гейты на приемопбдгюще г, v .ve -1. Чмг.ч импульсов п, поде1 этапное пераы t гчи ом -j за время, когда выходе датчика 3 присутствовала лопгческал i, храи« к в

0 9 в течение того зр&иепи, по .а на выхо, датчика 3 присутствует логический О. В момент, соответствующий переходу сигнала на выходе датчика 3 из состояния логического s состояние по ческой 1,

5 срабатывает мультивибратор 3й, формирующий кратковременный импульс, который, поступая на вход 30 первого счетчика 9, производит ее обнуление. Таким образом, во время присутствия логического О на

0 выходе датчика 3 угловой скорости в счетчике 9 хранится число в двоичном коде, прямо пропорциональное радиусу рулона ленты на приемопередающем узле 4.,Это число сравнивается при помощи схемы сравнения 12

5 двух чисел с числом на выходе 20 второго счетчика 16, прямо пропорциональным току электродвигателя 2,

Число на вылоде20 вгосогосчегчика 16, прямо пропорциональнее току электродви0 гателя 2, формируется следующим образом. С датчика 13 тока на вход компаратора 14 постукает сигнал в вмде постоянного напряжения, прямо пропорциональный,току электродвигателя 2. В качестве датчика 13

5 тока можно использовать низкооижый сези- стор, через который протекает ток электро- двигатег с 2 На второй вход 23 компаратор 14 от регулируемого делитг-ля 22 напряжения поступает сигнал в виде пилообразного

Q напряжения, который формируется следующим образом.

Пока уровень напряжения на выходе датчика 13тока большеуоовня напряжения, поступающего от регулируемого делителя

5 22 напряжения, компаса гора 14 на своем выходе формирует сиг нзп, например, в виде логической 1 который поступает на вход триггера 15 Триггер 15 представляет собой тактиоуемый D-триггер п/па Защелка, по0 этому при приходе переднего фронта импульса от генератора 19, частота которого, например, 62,5 кГц, на второй вход 17 триггера 15 на выходе триггера ноя в1/гея тот же уровень сигнала, ч го поступает i-.а его вход

5 от компаратора 14, т.е. логичес-сая г , Этот сигнал, поступая на второй счетчик ,16, разрешает счет импульсов от генератора 19, поступающих на второй вход 18 второго счетчика 16, С ростом двоичного числа ЕО втором счетчике 16 соответств :нио увеличьвается напряжение на выходе цифроанало- гового преобразователя 21, которое через регулируемый делитель 22 напряжения поступает на второй вход 23 компаратора 14.

В момент времени, когда напряжение на втором входе 23 компаратора 14 превышает напряжение, поступающее от датчика 13 тока, компаратор 14 перебрасывается в противоположное состояние, т.е. на его выходе появляется сигнал, например, а виде логического О, При этом на выходе триггера 15 при приходе фронта импульса от генератора 1,9 появляется сигнал в виде логического О, который, поступая на второй счетчик 16, обнуляет его. В этот момент уровень постоянного напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 21 становится равным нулю, так как второй счетчик обнулен, и цикл повторяется заново. В момент перебрасывания компаратора 14чв противоположное состояние число на выходе 20 второго счетчика 16 будет прямо пропорциональным току электродвигателя 2.

Если в этот момент число в первом счетчике 9 будет больше числа во втором сиет- чике 16, то схема сравнения 12 двух чисел выдает сигнал в виде логической 1 на вход реверсивного счетчика 26, разре ающий бперацию Сложение. При этом импульс от компаратора 14 поступающий на второй вход 27 реверсивного счетчика 26, вызывает увеличение числа в счетчике 26 на единицу. Увеличение числа в реверсивном счетчике 26 соответственно увеличивает уровень напряжения на выходе второго цифроаналогового преобразователя 31, которое, поступая через аналоговый сумматор 32 на вход 25 усилителя 1 мощности, вызывает увеличение напряжения на выходе усилителя 1 мощности. Вследствие этого ток, протекающий через усилитель 1 мощности, а следовательно, и через электродвигатель 2 и датчик 13 тока, увеличивается. Увеличение тока электродвигателя 2 продолжается до тех пор, пока числа в первом 9 и во втором 16 счетчиках не сравняются. В результате этого данное устройство стремится поддерживать числа в первом 9 И во втором 16 счетчиках равными друг другу.

При изменении параметров схемы, например тех параметров, которые связаны с изменением температуры окружающей среды, число в реверсивном счетчике 26 меняется до тех пор, пока числа в первом 9 и во втором 16 счетчиках не сравняются. А так как эти числа соответственно прямо пропорциональны радиусу рулона ленты и току электродвигателя 2, то ток и момент электродвигателя 2 прямо пропорциональны радиусу рулона ленты.

Для того чтобы запретить счет импульсов реверсивным счетчиком 26, гоступаю- 5 щи У ид его второй вход 27 от компаратора 14 во время накопления информации о ра- q; ус рулона ленты в первом счетчике 9, на третий вход 28 реверсивного счетчика 6 пост/пает логическая 1 с рыхода датчика 3 10 условий скорости Оет оеверсивного счетчика 26 разрешается, когда на его третий вход 28 поступает логический О с выхода датчика 3 угловой скорости, т.е. когдз ин- формааия о радиусе руюна ленты накопле15 нз в первом счетчике 9

Для уменьыенит электромагнитной постоянной временч электродвигателя 2. что позволяет увеличить быстродействие и запас устойчивост,-,, введена отрицательная

0 обратная связь по точу, реализуемая подачей сигнала с выходз датчика 13 тока на вход 33 аналогового сумматора 32.

Формула изобретения Устройство управления натяжением

5 магнитной ленты, содержащее последовательно включенные усилитель мощности, электродвигатель постоянного тока, механически связанный с датчиком угловой скорости и одновременно с приемоподающим

0 /злом магнитной ленты и датчиком скорости ленты, схему сравнения, генератор элемент И, атсрым входом связанный с датчиком угловой скорости, а выходом - с первым входом первого счетчика, отличающее5 с я тем, что, с целью повышения стабильности натяжения ленточного носителя информации, в него введены датчик тока, компаратор, триггео, второй счетчик, регулируемый делитель напряжения, два цифро0 аналоговых преобразователя, аналоговый сумматор, мультивибратор и реверсивный сдатчик, выход которого соединен через второй цифроаналоговь.й преобразователь с первым входом аналогового сумматора, вы5 ход которого соединен с входом усилителя мощности, второй выход которого соединен с входом датчика тока, выход которого соединен с вторым входом аналогового сумматора и первым входом компаратора, выход

0 которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика и первым входом триггера, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен с вторым входом триггера и

5 выходом гененатора выход второго счетчика подключен через последовательно сое- диненг-ые первый цифроаналоговый преобразователь -i регулируемый делитель напряжения к второму входу компаратора и непосредственно - к второму входу схемы

сравнения, первый вход которой соединенскорости, к входам начальных условий и осс выходом первого счетчика,, а выход - станоэа, вход мультивибратора соединен с

первым входом реверсивного счетчика, тре-первым входом элемента И и датчиком углотий, четвертый и пятый входы которого со-вой скорости, а выход - с вторым входом

ответственно подключены к датчику угловой5 первого счетчика.

32

%«

U&rtz

%rjf

JULJULLLJULJUL

1ПГТ

2

-f

1ПГТ,.

г