Магнитомодуляционная головка Советский патент 1978 года по МПК G11B5/30 

Изобретение относится к области приборостроения, а точнее к аппаратуре магнитной записи и воспроизведения информации. Известны магнитомодуляционные магнирные головки, содержащие сердечник с раэмещеншч ми на нем обмотками возбуждения и выходной jj , f2 и 3J. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является магнитомодуляционная головка, содержащая разветвле 1ный сердечник, обмотку считывания, обмотку возбуждения, фазочувстьительный выпрямитель и обмотку обратной связи, причем обмотка обратной связи подключена к выходу фазочувствительного выпрямителя с пояя ностью, обеспечивающей совпадение, по напр лению магнитного потока, создаваемого это обмоткой, с магнитным потоком, создаваемым напряженностью поля считываемого сиг нала 4. В известной .головке обратная связь-ocyiществляется через фазочувствительный выпрямитель, следовательно, этот пассивный элемент будет потреблять определенное количество выходной энергии головки, поэтому отношение выходного сигнала к нходно му (чувствительность) будет меньше, чем при применении активного усилительного элемента, Кроме того, головка не обладает усилительными свойствами, мощность выход ного сигнала довольно низка. Головка конструктивно и схемно сложна. Целью изобретения является повьпиенив чувствительности головки и мощности ходного сигнала. Это достигается тем, что предлагаемая головка снабжена обмоткой смешения, воточником постоянного тока, двумя диодами, резистором и трансформатором, состоящим из первичной , вторичной и компенса1шовной обмоток, причем один диод последоватвяьг но включен в одну из половин обмотки &о буждения в прямом направлении, второй в другую половину в обратном направлении, а обе упомянутые последовательные цепи соединены параллельно через резистор со вторичной обмоткой трансформатора, выхо|Н ная обмотка выполнена из двух половин, соединенных последовательно и согласно размещенных на замкнутыхветвях сердечника. подключена последовательно к компенсаг шюйной обмотке трансформатора, обмотка смешения соединена с источником постоянного тока. На фиг. 1 изображена схематично onfrсываемая магиатомодуляционная головка; на ({иг. 2 - показана характеристика входвыход головки. Магнитный носитель 1 расположен у рабо чего заз(фа 2 магнитопровода. Оба перешейка 3 охвачены обмоткой считывания 4, являю щейся вместе с компенсационной обмоткой 5 трансформатора 6 выходом головки. Каждый перешеек магнитопровода охвачен половиной обмотки возбуждения 7. Последовательно с каждой половиной обмотки возбуждения подключено по одному диоду обратной связи 8, 9 в прямом и обратном направлении относительно вторичной обмотки трансформатора. Половины обмотки возбуждения с диодами параллельно подключены через баластный резистор 10 к обмотке 11. Первичная обмотка 12 трансформатора подключена к источнику переменного напряжения и . Смещение Характеристики вход-выход по оси абцисс осуществляется с помощью обмотки смещения 13. Кривая 14 представля ет собой характеристику вход-выход головк без смещения и при отсутствии компенсацио ного напряжения. Кривая 15 - характеристика вход-выход предлагаемой головки, полученная смешением характеристики 14 вниз на величину и... -- li. При отсутствии считываемого потока i,yn- равняющего сигнала) изменение магнитной индукции в перешейках 3 будет мало, так как он находится в почти насыщенном состоянии за счет постоянной составляющей пульсирующего тока, протекающего по половинам обмотки возбуждейия 7 (внутренняя положитепьная обратная связь). Ток в половинах обмотки возбуждения будет пульсирующим вследствие того, что последовательно с ними включены диоды 9, 1О. Так как ток пульсирующий и проходит только в одном направлении то,, естественно, постоянная составляющая будет равна среднему значению этого тока. Эта постоянаая состав ляющая создает, магнитный поток в ветвях (в направлении от а к в), который подмагни чиваегг сердечник почти до насыщения (точка С на фиг. 2). Вследствие этого, переме№ная составляющая этого потока будет незначительной, т.е. индукция перешейков будет изменяться незначительно. Раз изменение потока незначительно, в выходной обмотке будет индуктироваться ЭДС малой величины (напряжение UgbiX соответствует точке С на фиг. 2). Для компенсации этой начальг. ной ЗДС Ufs включается встроенное напряжение U(j включается встроечное напряжение Uy , снимаемое с компенсационной обмотки 5 трансформатора . В результате на выходе напряжения будет равно нулю ШвыХ фиг. 2, кривая 15). Таким образом, при отсутствии считываемого сигнала сигнал на выходе головки будет равен нулю, В целях ВОЗМ05КНОСТИ регулировки компенсирующее напряжение UK делается несколько большим, а избыток го компенсв руется смешением характеристики вход-выход по оси абсцисс током смещения обморки 13. При наличии управл5Пощего сигнала (считываемого потока) последний осуществляет частичное размагничивание перешейков, вследствие яего магнитная проницаемость cejbдечника увеличивается. Индуктивное сопротивление обмоток вообуждения тоже увеличивается, уменьшается ток возбуждения, вследствие чего резко уменьшается подмагничивание сердечника постоянной составлгпощей тока возбуждения (током обратной связи), подмагничивание еще больще уменьшается; магнитная проницаемость сердечника и индуктивность обмотки возбуждения увеличивается. Вследствие этого большая часть напря;жения питания {и 2) будет падать на индухтивном сопротивлении обмоток возбуждения и меньшая на балластном резисторе 10. Поскольку увеличивается падение напряжения на обмотке возбуждения, увеличивается переменная составляюшая индукции в перешейках магнитной головки. Поэтому в выходной обмот ке будет индуктироваться значительно более BbicoKjje напряжение, разность которого с компенсирующим напряжением U создает выходной сигнал U незначительное изменение считываемого потока вызывает резкое изменение потока внутревн вей обратной связи, что приводит к сушесГвенному размагничиванию сердечника, а следовательно, к увеличению переменной составл5Оощей магнитного потока и выходного сигнала Ugfj,,. Наличие обмотки смещения позволяет смещать характеристику вход-выход магнитной головки u bix iCtcs) по оси абсцисс. Это дает возможность получить указанную характеристику, реагирующую только на положительную намагниченность, только на отрицательную намагниченность, а также получить реверсивную характеристиfiy. В последнем случае, сизменением полярности считываемого потока изменяется (полярность) фаза выходного переменного напряжения на 180°. Такие свойства готовки позволяют применять ее для считывания записанных сигналов различной полярности к различной величины.

бажным достоинством головки является высокая чувствитг льность, которая достигается путем применения глубокой внутренней 5 положительной обратной связи {при коэффицИеыте обратной связи близком к единице).

Другой особенностью преддагаемой головки является то, что вход и источник питания гальванически развязаны, что зачастую бы- ю вает очень важно при использовании головок в различньцс устройствах автоматики. Помимо того трансформаторный выход позволяет хорошо согласовать головку с последующими каскадами.15

Достоинством головки является также большой уровень выходного сигнала, вследст вие того, что выходной сигнал получают на основной частоте ис,точника питания, а не на четных гармониках, которые во много 20 раз ниже по .уровню, чем основная.

Ценным качеством головки является простота схемы включения при большом эффекте по чувствительности и по увеличению уровня и мощности выходного сигнала.25

Формула изобретения

Магнитомодуляционная головку, содержащая разветвленный магнитопровод с размещенными на нем обмотками возбуждения, состоящей

из двух половин, и выходной, отличающаяся тем, что, с целью повышения чувствительности головки и мощности выходного сигнала, она снабжена обмотксй смещен источником постоянного тока, двумя диодами, резистором и трансформатором, состоящим из первичной, вторичной и компенсацио ной обмоток, причем один диод последовательво включен в одну из половин обмотки воэбуждения в прямом направлении, второй в другую половину в обратном направлении, а обе упомянутые последовательные цепи соединены параллельно через резистор со вторичной обмоткой трансформатора, выходная обмотка выполнена из двух половин, .сос диненных последовательно и согласно раэмещенных на замкнутых ветвях сердечника, подключена последовательно к компенсационной обмотке трансформатора; при этом обмотка смещения соединена с источником постоянного тока.

Источники информации, принятые.во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 318055, кл. Q 11 В 5/ЗО, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 347781, кл. Q 11 В 5/30, 1970.

3.Патент США № 3654397, кл. 1791О0.2, 1972.

4.Авторское свидетельство СССР № 272375, кл. Q 11 В 5/30, 1968.