Устройство для перемещения магнитной ленты Советский патент 1991 года по МПК G11B15/43 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к технике записи и воспроизведения сигналов, и предназначено для протягивания ленты в устройствах различного применения.

Цель изобретения - повышение стабильности скорости движения ленты.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - схема блока управления; на

фиг.З - временные диаграммы работы импульсной части устройства.

Устройство (фиг.1) содержит электродвигатели 1 и 2, на валах которых соответст- венно укреплены частотно-импульсные датчики 3 и 4 и катушки 5 и 6. На последних размещена магнитная лента 7, сопряженная с расположенными между ними блоком 8 магнитных головок и датчиком 9 толщины ленты. Датчик 3 выходом подключен к преобразоеагелю 10 частоты в напряжение и счетному входу т ретьего счетчика 11 Выход датчика 4 соединен со счетными входами первого счетчикч 12 и второго счетчика 13. Выход преобразователя 10 подключен к входу третьего фильтра 14, выход которого соединен с инвертирующим входом первого усилителя 15 мощности и с неинеергирую- щим входом второго усилителя 16 мощности Выход усилителя 15 подключен к первому двигателю 1 а выход усилителя 16

-к двигателю 2 Неинвертирующий вход усилителя 15 соединен с выходом первого фильтра 17 а инвестирующий вход усилителя 16 - с выходсм в го юг о фильтра 18 Вход фильтра 17 подключен к выходу делителя 19, аналоговый вход которого соединен с заходом ч IUK t i о Д1 литепя 20 и с входом агорою рпл -.ра 18 а цифровой вход

с зыходо-, регистра 21 и перпыми входами пс-ремно игеля 22 Первый вход анзло он Н о ДРЛИ гглп 20 подключен к выходу г,ервого ЦЛП 23 а второй - к выходу второго ЦЛП 21 Вькгд переноса третьего счетчика 1 i единен с первым входом логического Эле VH iri 2|/i 25 и счетным входом четвертю счегчмка 2G, выход заполнения которого подключен к входу блока 27 управления и втпро 1 в оду элемента 21/1 25. Циф- р о в ы е в ы о ды п о рв оiо счетчика 12 соединены в- первого регистра 21 а выходы вгорпго счетчика 13 с входами второго реестра 98 Выход переноса счетчика 13 лкн.ен i четному входу пятого счетчика 2° мп | ровые выходы которого соединены с Bxcin f i третьего регистра 30

Выход члемп л 211 25 подключен к R- входу сче чпка 1 . Мерный выход блока 27 управления ПРИ гючен к управляющему входу усилителе 1G второй выход к входу опорного напри +ТН1/Я ЦАП 24, третий выход

-к R-входам очгмиков 11 и 26 и входу разрешения параллельной записи счетчиков 12, 13 и 29, ч четвертый выход к R-входам счегчикоь 1 j и 29 и входу разрешения записи регистров 21 2S и 30 Цифровые выходы регистр 28 соединены с младшими разрядами второго входа второго сумматора 31 входы которого подключены к выходам перемножителя 22, старшие разряды второю входа к выходам регистра 30 и первым входам первого сумматора 32. а внходы к цифровому входу ЦАП 24 Вторые входы сумматора 32 и перемножителя 22 соединены и через соответствующие перемычки устанавливающие код b на входах подключены к источнику питания Выходы сумматора 32 подключены к цифровому ЦЛП 23 вход опорного

напряжения которого соединен с выходом датчика 9 толщины ленты.

Блок 27 управления (фиг 2) содержит кнопки Движение 33, Перемотка 34 и

Стоп 35, подвижные контакты которых подключены к общему проводу. Неподвижный контакт кнопки 33 Движение подключен к S-входу первого RS-триггера 36, к первому R-входу второго RS-триггера 37 и

0 через резистор 38 к плюсу источника питания. Неподвижный контакт кнопки 34 Перемотка подключен к S-входу RS-триггера 37, к первому R-входу RS-триггера 36 и через резистор 39 к плюсу источника питания Не5 подвижный контакт кнопки 35 Стоп соединен с вторыми R-входами RS-триггеров 36 и37 и через резистор 40 с плюсом источника питания. Выход первого RS-триггераЗб подключен к управляющему входу первого ана0 лотового ключа 41, вход которого соединен с выходом делителя 42, а выход - с вторым выходом блока 27 управления и с выходом второго аналогового ключа 43. Управляющий вход ключа 43 подключен к выходу RS5 триггера 37 и первому выходу блока 27 управления, а вход - к выходу делителя 44 Делители 42 и 44 образованы соответственно резисторами 45, 46 и 47, 48. соединенными последовательно и подключенными к

0 источнику питания а точки соединения резисторов 45, 46 и 47, 48 подключены соответственно к выходам делителей 42 и 44. Цепь 49 запуска выходом подключена к входу элемента 50 задержки, к третьему вы5 ходу блока 27 управления и через диод 51 к второму R-входу RS-триггера 37. Второй вход.элемента 50 задержки подключен к входу блока 27 управления, а выход - к четвертому выходу блока 27

0 Устройство (фи 1) работает следующим образом.

Блок 27 управления определяет скорость протягивания ленты, т е работа или перемотка - ускоренное движение, которые

5 отличаются практически скоростью движения ленты 7 При нзжатии кнопкиЗЗ (фиг.2) на выходе RS-триггера 36 устанавливается 1, которая, поступая на управляющий вход ключа 41, открывает его, в результате чего

0 напряжение с выхода делителя 42 поступает на вход опорного напряжения второго ЦАП 24 (фиг 1), на входы которого поступает код числа М с выхода второго сумматора 32, ЦАП 24 работает как

5 перемножитель напряжения, поступающего от блока 27 и кода от сумматора 31, и подает результат перемножения на второй вход аналогового делителя 20. На первый вход последнего поступает напряжение с выхода первого ЦАП 23, являющееся результатом перемножения напряжения с выхода датчика 9 толщины ленты кода числа К, поступающего с первого сумматора 32. Результат деления с выхода аналогового делителя 20 поступает на аналоговый вход делителя 19 и через второй фильтр 18 на инвертирующий вход усилителя 16, а с его выхода - на второй двигатель 2. Результат деления напряжения на код числа Rt, поступающего с выхода регистра 21, с выхода делителя 19 поступает через первый фильтр 17 на неинвертирующий вход усилителя 15, а с его выхода - на двигатель 1.

При поступлении напряжения на двигатели 1 и 2 они начинают вращать катушки 5 и 6. Это приводит к появлению на выходе датчика 3 импульсов, которые поступают на преобразователь 10. С выхода последнего постоянное напряжение через фильтр 14 поступает на инвертирующий вход усилителя 15 и неинвертирующий вход усилителя 16. Поступая на вход усилителя 15, это напряжение замыкает цепь отрицательной обратной связи, стабилизирующей угловую скорость приемной катушки 5 и натяжение ленты 7. Например, уменьшение трения ленты 7 с блоком 8 головок или датчиком 9 приводит к увеличению напряжения на выходе фильтра 14 что уменьшает напряжение на выходе усилителя 15 и, следовательно, возвращает значение угловой скорости к требуемой. Поступая на вход усилителя 16, напряжение с выхода фильтра 14 уменьшает напряжение на выходе усилителя 16, вызванное напряжением с выхода фильтра 18 на другом входе усилителя 16, на величину, необходимую для натяжения ленты 7, т.е. выходное напряжение усилителя 16 обеспечивает вращение подающей катушки 6 с меньшей скоростью, что обеспечивает натяжение ленты Увеличение напряжения на выходе фильтра 14 при увеличении скорости протягивания уменьшает напряжение на выходе усилителя 16, что увеличивает натяжение ленты, так как сни жается скорость подающей катушки 6. Сила натяжения ленты перед катушкой 5 обусловлена напряжением на втором двигателе 2 и трением ленты 7 о блок 8 головок и датчик 9. и С1абилизация натяжения производится также за счет увеличения (уменьшения) одной составляющей силы натяжения при уменьшении (увеличении) другой составляющей. В результате при движении ленты 7 стабилизируется скорость и натяжение ленты 7.

При включении режима ускоренной перемотки нажимается кнопка 34 (фиг.2). Это приводит к появлению 1 на выходе RS- триггера 37, а на выходе RS-триггера 36 -

сигнал О. В результате ключ 41 закрывается, а ключ 43 открывается и на вход опорного напряжения ЦАП 24 подается напряжение, соответствующее скорости перемотки, что приводит к увеличению напряжения на выходе делителя 20 и 19 и, следовательно, на входе усилителя 15 и 16. Двигатели 1 и 2 начинают вращаться со скоростью перемотки. Сигнал выхода RSтриггера 37 поступает также на управляющий вход усилителя 16 и изменяет его коэффициент усиления так, чтобы сила натяжения ленты в режиме перемотки была бы такой же, как в рабочем режиме. Это

необходимо, чтобы сила натяжения не изменялась при перемотке. Вся схема стабилизации скорости и натяжения ленты при перемотке работает так же, как при движении ленты.

При натяжении кнопки 35 Стоп (фиг 2)

на выходах RS-триггеров 36 и 37 устанавливается О, в результате напряжение на выходе ЦАП 24 - тоже О и, следовательно, на выходе фильтров 17 и 18 О, т.е. на двигателях 1 и 2, и устройство выключается. При включении питания сигнал О с выхода цепи 49 запуска (сигнал а на фиг.З) через диод 51 поступает на вторые R-выходы RS-триггеров 36 и 37 препятствуя при включении

30 появлению на их выходах

те прои

вольному включению какоп н 1будь режимл

при включении

Таким образом, происходит включение

переключение режимов работы устройств;. и обеспечение стабильности скорости про

тягивания и натяжения ленты

Числа М, К и РЬ, поступающие на ци.|

ровыа г,ходы соответственно ЦАП 24 и 23 и

делитель 19, связаны между собой вырэже нием

М VfbJ3 -(с + а)

К

d Л: i +1,

i

1

45

Wip - й под/Рь

где ОАюд и (пр угловая скорость соответственно подающей и приемной катушек,

V -- требуемая скорость движения мз; - 50 нктной ленты:

d - толщина магнитной ленты,

РЬ отношение радиуса оулона ленгы на приемной катушке к радиугу на подающей на b-м обороте приемной катушки ,с - число полных оборотор подающей

катушки при b полных оборотах приемной;

о. - остаточный угол поворота подающей катушки после с полных при b полных оборотах приемной:

hк лг i i- i- )б )potOt ri HI i

i arvu

L| i( id M Iil P H ОЛГЯ ЦЧфрОВО

час TI к t ii h -i по с и а оппеле

и им1 т i схемы

ОР1 f ДГ - ИМПЛ Ло(.г|(. М I . I П

прои /ч о tin r it Hi ofipcnr м Мрираоо

re /с пои ч и i п м вход ri PI IK i 11

поступаю / it от датчик i rip f- IM i и

узла ги i i) m )/u с IHI i i EI 1 /

1r j датчик iti jn ним о чпс« fii им

КОЗффк ifc i 1i П 1 I

вен N i, iм i IK ив вы ц i j -к it

ДсПчИШ ) 1 ОдПН I ОЛЧ111 jfinpoi

I

i/л.II J П -U

I I ML UlX I l flbblfСU 3

idl vilJpk И lJtn

i IT /i i и lfa

L

г ЛОМиР Mo I JHi ID

n / X JX S О l I0o I у 111)1

i v i к i 5 L

M t i

0i ии датчп/о i o6f с

v, Г r i(

i- г ДЕ l l ме I 1 i/T HI i4j JPT 14 if

1c 01 I II M i

1CДЛЯ 310 i t

сr IN LLK 1 J I

1 ю IH 1 M и

I I

1 ta Ф лг 3 i L ij r p ,d w i1 k i

eм J i ifi i ода f ет м i 11 m

ступаютTdK в с i3tni-к Р6 который поэтам импульсам подсчитывает полные обороты кэтушки S По в счетчик /h игпа (Ь 1)наегппы м чпопненич появляется С (сигнат е на Фиг 3) который по т пает iid

ВТОРОЙ РХОД Л Mt- |Г 1 ;И 11 ЗсЭКОЫВЧ Т РГО

в резуль Тг5т n i4iinvibCi еыхода i t it i

11 НС iljLOX Vdi ii- гл ( С 1РТЧИ1 с 1 (.СИ

нал ж на РИГ о; d rif ei о окончании н э выхо де эаполн имя IP in d b fiofienif тгя I и

В Счет HKt О d HI- т tt tHi ЛО l О/с i

ное за г ими i з о оГоротов приег м ч катушки ъ ТР кодпи аР|) При по 1 на Иг. где nnon-if чия е ( к t b счетм ле 9 FMI-TC ч i н i TJ KHI

C e MHf l J де го ин М и Р i п т i IK 1 i

DOflBflwf rr я о ч i t I ОЯВП( H it,

ВЫХОДА 3nfi 1H i f 4n1 I IK i о Й1М ь P fd

аыхэце Э н i м b i f f жки nvnu i

/iMIIV/if (. ( i i J П

0

b

U

ПРОИСХОДИТ 3dm ft I ОДО1) И 1 СЧРТЧИКОВ 12 13

i 9 соответствен но в регистр i 21 28 и 30 а после записи кодов в счетчиках 12 13 и 29 yi тэнпвливается О

образом происходи определе мне чисел Рь f и и в импульсной части ( РМЫ Число Рь из регистра 21 поступает на ix-д делителя 19 который определяет OI,P РЬ и на вход перемножителя 2 коюрыи производит вычисление Ь Рь так как на вторие входы перемножителя 22 ||одается код чыглэ Ь Результат перемноже г еыхода 1°ремножигеля 22 поступает на первые входы сумматора 31 на вторые входы которого поступают коды чисел а и ™ и на выходе сумматора 31 получается ре зульпт h Рь (с - (/ ) М Так как с всегдт i ело число и. ВСРГД меньше 1 при подаче младшие разряды второго входа а с н старшие разряды на втором входе происхо ди ложечие (с с) Код числа с с регистра 30 поступает также на первые сумма юиз 32 на вторые входы которого подается (од числа Ь и на выходе появляется

Iо

К т р код числа v Число Ь 1-1 - 1

в бирается при разработке и угтанавлива f t. ч прремычк JMH на втором входе сумма i 32 при противлении упроисгва Код i -л М пост /пает в ЦАП 2й когорыи выпол м тогерацию Ч а код числа К поступает

93 которпп в толняет операц ю-К d °чультЈты перемножении с выходов L(f П

2 и 24 в ЗИДР аналоговых напряжении по

i ют на вхот, at алогового делителя 20 с которого i °зупьтат / M/dK tjcrv ia т на в РГ |)ильтре 1C и вход дет м гепя 1У

Таким o5,jjjOM в процессе рабош че

рез каждые Ь оборотов приемной катушки 5

производится вычисление и а на

1ря-кение с выхода фильтра 14 замыкая

ЦРПЬ обратно 1 связи стабилизирует натя кение ленты и скорость протягивания ленты при работе угтроигтва При вкл очении пи г нмя импульг (cnrsd/i а на фиг }) с выхода цзпм 49 запуска (ф и 2) поступая +з вход С чзрешен я параллельной записи СЧРТЧИ

,1 i ч 12 13 и 21 -(описывает в них ходы ынавлива мые при изго озлен ш кото р ie опреде/1яюг . (ния PIJ с ч п После icro первый иг пу с с выхода эпе рнта 50 1 .дерхки (п/i н 1л на фиг 3} запишет коды п с тчм- ов 12 П и ч Q регистр 21 28 и О тобн числя М и К не были рав HLI О при iippuOM вк.лю ьнии гначенип чисел № и К i рч переключении режимов не исчезают - охр нчютсч д момента выкл очеипя источ м/д питание at ак PL си 7 сохрэняют

ся в регистрах и изменяют свое значение при записи новых Рь с и а что позволяет сохранить значения ( и оЛюд для повторных включении

При этом определение требуемой угло вой скорости производится независимо от количества ленты на катушках и не требует ся вводить в устройство значения макси мальною и минимального радиусов рулона ленты

Формула изобретения Устройство для перемещения MaiHviT ной ленты содержащее два ведущих родвигателя на валах которых укреплены частотно импульсные датчика и ат шки на которых размещена магнитная лента со пряжрннтя с расположенным между H-IM-I блоком магнитных ro/ювок два фильтра вь ходы которых подключены к соотве ствуи щим первым входам усилителей мощности вторые входы которчх соединены с вьио дом третьего фильтра а вы оды сведущи ми электродвигателями выход первого частотно-импульсного датчика подключен к счетным входам первого и второго счетчи ков цифровые выходы первого счетчика со единены с входами, регистра третий счетчик и два цифро-аналоговых преобразователя цлфровь -- входы которых подключим к вы ТДРМ гогьегтвенно первого и cvMMaTi fj ч t ервыи н/од второго гумм л ю ра соединен ( BI i/одом прр°мно о л/чающее с я те и ни „ цьлью ПОБО и З ния стабильности гкорос и перемещения ленты в не о введены г ло/упоАвмения лпт чик толщины лент ы дтэдетитгля два чет чика два регистра прообразеьател частоты в напряжен е и логмчогк и эпег-ен

И При ЭТОМ РЫХОД ОТОРОГО U-V ГО НО /I viny/

сного датчик пс ьхэд. . зовэтеля частоты в напряжен1 е v с етнопу входу тр°тьегосчгтч ifa вкход к j

торого соединен с первым входом логическое элемента И и счетным входом четвертого счетчика выход заполнения которого подключен к второму входу логического элемента И и к входу блока управления первый выход которого соединен с управляющим входом второго усилителя второй выход - с входом опорного напряжения второго циф- роаналогового преобразователя третии выод - с R входом третьего и четвертого счетчиков и с входами разрешения параллельной записи первого второго и пятого счетчиков чет вертыи выход - с входами разрешения записи первого второго и третьего

ri регистров и с R входами второго и пятого четчмков выход второго счетчика соединен to счетным входом пятого счетчика а цифровые выходы соединены с входом второго регистра вьходы которого соединены с

П глл дшим1- ряяоядами второго входа второ i о сумматора третьего регистра соединены с выходами пятого счетчика а выходы со старшими разрядами второго входа второго сумматора и первыми входаЬ MI первого сумматора выходы первого ре- подключены к первым входам перемножителя и цифровым входам делите ли вторые входы первого сумматора и пере м iu п гегя объединены г входной шиной

Ь cTjMHTB 3 1ХП1Ы ПерЧОГО 1 ВТ рОГО ЧкЧф

оч «ялогсч оп -реобразователя HC -юты-ГС вующим оходзм ananoroBoVo

ПЯ ьЧ О COIvf fv. иОеД - 6 ЗХСдом з орого фольте) и аналоговом

npil f -,Р ПЫХС Д Cli/рОГО K.uf И К 9. и Ч раОГО ОИЛЬ РЗ 3 ВХОЛ ТрсТЬР О Ф к г,

-чне вчлj юм преобг; Oda orin -«ч icit в напр i sxp-iwe датчика толщм ь

-I i ПОД, ПЮ 1 1 - Д(, О )ОНГГО -- Ч г- i .pjofx. - ) анало о- i G

jU8a-ro Н

Изобретение относится к приборостроению, в частности к технике записи и воспроизведения сигналов. Устройство позволяет производить протягивание ленты с высокой стабильностью перематыванием непосредственно приемной катушкой путем установки угловой скорости приемной катушки напряжением на первом входе первого усилителя приемного узла, поступающим через первый фильтр с выхода делителя (Д). Напряжение с выхода аналогового Д поступает на вход Д и через второй фильтр на первый вход усилителя подающего узла. На вторые входы усилителей поступает напряжение с выхода преобразователя через третий фильтр и замыкает цепь обратной связи, стабилизирующей скорость протягивания и силу натяжения ленты. Аналоговый Д делит напряжения, поступающие от двух ЦАП. Вход опорного напряжения первого ЦАП подключен к выходу датчика толщины ленты, а второго ЦАП к второму выходу блока управления, соединенного с вторым усилителем, пятью счетчиками (С) и тремя регистрами (Р). Выход первого датчика соединен с счетным входом первого и второго С, а выход второго датчика с преобразователем и третьим С. Выход третьего С подключен к четвертому С, а выход второго С к пятому С. Выходы первого, второго и пятого С подключены к входам трех регистров, подключенных к двум сумматорам и перемножителю. Выходы сумматоров подключены к входам ЦАП. По числу импульсов, поступающих от датчиков, определяются радиусы рулонов лент на катушках, а затем их угловые скорости. 3 ил.

В бл.11,12, В бл.13,21, 13,26 и 29 28,29 и 30