Бестонвальное устройство стабилизации линейной скорости магнитной ленты Советский патент 1993 года по МПК G11B15/46 

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к механизмам транспортировки носителей информации аппаратуры магнитной записи, применяемой в системах регистрации полетных данных, работающих в особо жестких условиях эксплуатации.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства за счет исключения погрешности, обусловленной влиянием перемещения магнитной ленты внутри кассеты и повышения частоты выходного сигнала индуктивного датчика радиуса намотки и частоты вращения кассеты без уменьшения его жесткости.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства: на фиг. 2а, б - элементы

конструкции индуктивного датчика и части приемной кассеты; на фиг. 3 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.

Бестонвельное устройство стабилизации линейной скорости магнитной ленты со- держит приемную кассету 1, высокочастотный генератор 2 тока, выход которого соединен с обмоткой индуктивного датчика 3 и входом детектора 4, усилитель 5 мощности, выход которого подключен к якорной цепи приводного электродвигателя 6, сумматор 7, первый вход которого соединен с выходом детектора 4, а второй с зажимом источника 13 опорного напряжения, выход сумматора 7 соединён со входом частотного детектора 8, состоящего из переССА) СЛ

сл

СЛ

|

кмдного ключа 9 и конденсатора 10. выход частотного детектора 8 соединен со входом фильтрующего усилителя 11, выход которого соединен со входом усилителя 5 мощности, вход фильтрующего усилителя 11 через резистор 12 соединен с зажимом 13 источника опорного напряжения, индуктивный датчик выполняется в виде двух пермоллой- евых кольцевых накладок 14, 15 с радиальными врезками 16, 17, укрепленных на верхних и нижних ребордах кассеты 1, причем, накладки 14, 15 имеют по одной радиальной врезке 16, 17, каждая из которых размещается в пропилах реборд кассеты 1, а образующие накладок имеют зубцы 18,19 прямоугольной формы с постоянным шагом, магнитопровод20 индуктивного преобразователя подковообразной формы с катушкой 3 укрепляется между накладками 14 15 так, что полюсные наконечники помещаются против зубцов 18, 19 накладок 14, 15.

Рассмотрим работу устройства, начиная с индуктивного преобразователя.

Магнитный поток, создаваемой катушкой 3 направляется магнитолроводом 20 на накладки 14. 15. Если против полюсных наконечников магнитопровода 20 оказываются зубцы 18, 19, то магнитный поток замыкается через кольцевые участки накладок 14, 15, радиальные врезки 16, 17 и тело магнитной ленты, расположенной внутри кассеты 1. Поскольку элементы магнитной цепи20, 14,16,15,17 выполнены из пермал- лойя, то ее магнитное сопротивление определяется толщиной рулона ленты из холоднокатанной стали внутри кассеты 1, имеющего магнитную проницаемость много меньшую в сравнении с лермоллойем. Следовательно, при указанном расположении магнитопровода 20 относительно зубцов 18. 19, индуктивность катушки 3 линейно связана с радиусом намотки магнитной ленты внутри кассеты 1. При смещении кассеты 1 и попадании полюсов магнитопровода 20 между зубцами 18, 19, магнитное сопротивление цепи резко возрастает за счет введения в нее большого воздушного зазора, а индуктивность катушки 3 во столько же раз уменьшается. Таким образом, при запитке катушки 3 источником переменного, стабильного по величине, тока напряжение на обмотке индуктивного преобразователя имеет вид амплитудно-мо- дулированных колебаний с огибающей примерно трапецеидальной формы, амплитуда которых пропорциональна радиусу намотки магнитной л енты внутри приемной кассеты 1, частота же огибающей линейно связана со скоростью вращения приемной кассеты 1

0

5

0

Напряжение с обмотки датчика 3 поступает на вход детектора 4 (фиг. За). Сигнал (фиг, 36) с выхода детектора 4 подается на первый вход сумматора 7, на второй вход которого подается напряжение с зажима 13 источника опорного напряжения, вычитающееся из выходного напряжения детектора 4. Сигнал (фиг. Зв) с выхода сумматора 7 поступает на вход частотного детектора 8. Средний выходной ток (фиг. Зг) частотного детектора 8. поступающий на вход фильтрующего усилителя 11, равен

li Ki wR.(1).

где Ki - коэффициент пропорциональности.

При большом коэффициенте усиления фильтрующего усилителя 11 можно г.. экти- чески считать

И « 12,(2)

где г - ток через резистор Ri2. В свою очередь

5

0

5

0

5

0

5

.-Ј

(3)

где Do - величина напряжения опорного источника 13,

г - величина сопротивления резистора

R12С учетом (1), (2) и (3) имеем

Ki (4).

Но произведение со R равно линейной скорости магнитной ленты v, поэтому v ш R rr-5- const, м г

Последнее приближенное равенство будет тем точнее, чем стабильнее коэффициент пропорциональности Ki, величины U0 и г, и чем больше/коэффициент усиления фильтрующего усилителя 11.

Из приведенного выше описания конструкции индуктивного датчика легко видеть, что частота выходного сигнала датчика определяется числом зубцов 18, 19-накладок 14, -15 и поэтому может быть доведена до 10-15 Гц. Причем увеличение числа зубцов, здесь не сопровождается ухудшением механических свойств кассеты, поскольку в каждой из реборд здесь выполняется лишь по одному радиальному пропилу под врезки 16,17. С другой стороны, на величину общего магнитного сопротивления всей цепи, а, следовательно, и на величину индуктивности катушки 3 при таком конструктивном выполнении индуктивного датчика наличие вертикального перемещения тела ленты никакого влияния не оказывает, действительно, суммарный воздушный зазор между телом ленты и врезками 16. 17 накладок 14, 15 здесь остается постоянным, поэтому перемещения ленты тела не приводят к появлению дополнительной погрешности датчика. Следовательно, применение в схеме стабилизации заявляемого устройства рассмотренного варианта конструкции индуктивного датчика приводит к устранению отмеченных ранее недостатков датчика с горизонтально расположенными катушками индуктивного преобразователя и обеспечивает достижение поставленной цели изобретения - повышение точности и быстродействия устройства,

Формула изобретения Бестонвальное устройство стабилизации линейной скорости магнитной ленты, содержащее приемную кассету, высокочастотный генератор тока, выход которого соединен с обмоткой индуктивного датчика и входом детектора, усилитель мощности, выход которого подключен к якорной цепи приводного электродвигателя, сумматор, первый вход которого соединен с выходом детектора, а второй - с зажимом источника опорного напряжения, выход сумматора соединен с входом частотного детектора, состоящего из перекидного ключа и конденсатора, выход частотного детектора соединен с входом фильтрующего усилителя, выход которого - с входом усилителя мощности, вход фильтрующего усилителя

через резистор соединен с зажимом источника опорного напряжения, причем одна щека приемной кассеты выполнена из немагнитного материала и содержит располо- женные с постоянным угловым шагом сквозные ферромагнитные вставки, имеющие вид секторов кольца, наружный диаметр которого равен диаметру щеки кассеты, а внутренний - диаметру кассеты

при отсутствии магнитной ленты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения точности и быстродействия за счет исключения погрешности, обусловленной влиянием перемещения магнитной ленты внутри кассеты И повышения частоты вращения кассеты без уменьшения ее жесткости, в него введен совмещенный датчик радиуса намотки и частоты вращения, выполненный в виде двух пермаллойевых кольцевых накладок с радиальными врезками, укрепленных на верхних и нижних ребордах кассеты, при этом накладки содержат по одной радиальной врезке, каждая из которых расположена в пропилах реборд кассеты, а образующие

накладок - зубцы прямоугольной формы с постоянным шагом, причем магнитопровод индуктивного датчика выполнен подковообразной формы, полюсные наконечники которого расположены напротив зубцов

накладок,

Изобретение относится к области приборостроения, а именно, к механизмам транспортировки носителей информации аппаратуры магнитной записи, и позполяет повысить точность и быстродействие устройства за счет исключения погрешности, обусловленной влиянием перемещения магнитной ленты внутри кассеты. Указанная цель достигается тем, что индуктивный датчик радиуса намотки и частоты вращения кассеты выполняется в виде двух пермол- лойевых кольцевых накладок с радиальными врезками, укрепленных на верхних и нижних ребордах кассеты, причем накладки имеют по одной радиальной врезке, каждая из которых размещается в пропилах реборд кассеты, а образующие накладок имеют зубцы прямоугольной формы с постоянным шагом, .магнитопровод индуктивного преобразователя подковообразной формы с катушкой укрепляется между накладками так, что полюсные наконечники помещаются против зубцов накладок. 3 ил,

l

Ж 1

Фиг. I

Фиг. 2-6

a/ l/s

..

. Рг