Устройство для измерения скорости ленточного носителя Советский патент 1980 года по МПК G11B15/46 G01P3/54 

I

Устройство касается измерительной техники и может быть использовано при измерении скорости ленточных объектов, в частности магнитного ленточного носителя.

Известно устройство, измеряющее скорость объекта путем измерения промежутка времени, необходимого для прохождения известного базового расстояния. Это устройство состоит из двух оптических, узлов, расстояние межцу которыми равно базовому, каждый из которых включает в себя световод, освещаемый одним лазером, и приемный элемент в виде объектива и фотореле, и электронный счетчик, регистрирующий скорость l.

Известно также устройство, содержащее носитель записи с оптически прозрачными метками, источники и приемники лучистой энергии, выходы которых подключены к триггеру Шмидта, и измеритель време,нных интервалов 2}.

Недостатком этих устройств является невысокая точноств фиксации временного положения импульсов начала и конца базового отрезка, обусловленная изменением амплитуды и формы импульса приемного элемента.

Известно также устройство, содержащее опорный и импульсный источники света, против которых распсатожены согответственно фотодиод и позиционночувствительный фотоприемник, к выходу которого последовательно подклкнены усилитель-ограничитель, схема И, к второму входу кoтqpoй подключен генератор эталонной частоты, счетчик импульсов и индикатс, а выход фотодиода последовательно соединен с формирователем1 прямоугольных импульсов, формирователем интервала измерения, схемой

И и генератором импульсов 3.

Недостатком данного устройсюа является невысокая точность измерения скорости магнитной ленты, обусловленная тем, что начало отсчета интервала

измерения не совпадает с началом предварительно- измеренного базового отрезка, при измерении которого отсчет делается от геометрического центра фоточувствительной поверхности фотодиода. Одаако геометрический центр не совпадает с оптическим центром фоточувствительной поверхности фотодиода, который определяет начало интервала измерения, Цель изобретения - повышение точности измерения скорости ленты.

Это достигается тем, что устройство снабжено дополнительно импульсным источником света, дополнительной цепью последовательно соединенных позиционно- чувствительного фотоприемника, усилителя-ограничителя и третьей схемы И, коммутатором и четвертой схемой И. Генератор эталонной частоты соединен со вторым входом третьей схемы И, выход которой подключен к входу счетчика. Выход дополнительного усилителя-ограничителя соединен с вторым входом формирователя интервала измерения и с первым входом коммутатора, к второму входу которого подключён первый усилительограничитель, выход коммутатора соединен с первым входом четвертой схемы И, второй вход которой соединен с генератором импульсов, а выход с дополнительн{11м импульсным источником света.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для измерения скорости ленточного носителя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит магнитную ленту 1, перемещающуюся в направлении, указанном стрелкой, относительно импульсных источников 2 и 3 света, имеющих оптические системы 4, и расположенные против них два позиционно-чувствитедьные фотоприемники 5 и б, соединенные с усилителями-ограничителями 7 и 8, каждый из которых через схемы И 9 и Ю соединен со счетчиком 11 импульсов и индикатором 12, а вторые входы схем И 9 и Ю соединены с выходом генератора 13 эталонной частоты. Выход усилителя-ограничителя 7 соединен с входами формирователя 14 интервала измерения, выход которого управляет схемой И 15, соедньшющей генератор 16 импульсов с импульсным источником света 3, . и коммутатора 17, подключенного к схеме И 18, соединяющей генератор 16 импульсов с импульсным источником 2 света.

Устройство работает следующим образом.

Лента 1 с произвольно нанесенными оптически прозрачными метками двгокется в направлении указанном стрелкой. Оптические оси импульсных источников 2 и 3 света совпадают с серединой рабочего участка время-импульсных позиционночувствительных фотоприемников 5 и 6.. Расстояние между токоснимающими электродами позиционно-чувствительных фотоприемников 5 и 6 рьвно 1|{фиг. 2 $.). Коммутатор 17 установлен в такое состояние, при котором схема И 18 пропускает импульсы с генератора 16 импульсов на импульсный источник 2 света. Пр .движении ленты 1 с меткой, когда метка находится в рабочей зоне позиционно-чувствительного фотоприемника 5, свет ис.точника 2 света через оптическую, систему 4-попадает i-ia рабочий участок фотоприемника 5. Выходной импульс (фиг.2с) фотоприемника 5 длительностью : инфн после усиления и отделения отрицательной его части усилителем-ог«раничителем 7, открывает .схему И 9, через которую сигнал (фиг.2 в) с генератора 13 эталонной частоты поступает на вход счетчика 11 импульсов, передним фронтом переключает коммутатор 17 так, чтобы импульсы с генератора 16 (фиг, 2а) импульсов не поступали на источник 2 света, и запускает формирователь 14 интервала измерения (фиг, 26), который через заданный промежуток времени . Т , определяемый расстоянием Ц и ожидаемой скоростью ленты, открывает схему И 15, пропускающую импульсы с генератора 16 импульсов на импульсный источник 3 света. Свет через оптическую систему 4 и через оптически прозрачную метку в леитва которая за время Т перемещается. в зону действия источника 3 света, попадает на рабочую поверхность рабочего участка позиционно-чувствительного фотоприемника 6. Выходной импульс, дли-

тельностью t

фотоприемника 6

ИНФ2

(фнГо 2е) после усиления и ограничения усилителем-ограничителем 8 открывает на время-tj схему И 10, через которую сигналы эталонного генератора 13 поступают навход счетчика импульсов 11. Количество импульсов генератора 13 эталонной частоты за врёмй ,цф у,цф

(ф1-1Г. 2.f) подсчитывается счетчиком импульсов 11, а результат фиксируется 57 индикатором 12. Выходной импульс усилителя-ограничителя 8 переключает также коммутатор 17, подготавливая устройство для следующего измерения. За интервал Ьремени Т метка на ленте про ходит расстояние, равное u+ev4 где Х| - расстояние между ток оси имаю щим электродом и координа тойосвещенной точки рабочей поверхности фотоприемника 5f X - расстояние между токоснимаю щим электродом и координатой освещенной точки рабочей поверхности фотоприемника б Измеряемая скорость определяется по формуле Расстояния X определяются по формуле K-lf S ИНф чувствительность позвдиоино- чувствительного фотоприемни- ка в MKC/MMJ длительность информационного импульса фотоприемника в мкс„ Предлагаемое устройство обеспечивает высокую точность измерения. Формула изобретения Устройство для измерения скорости ленточного носителя, содержащее импульсный источник света, расположенный против позиционно-чувствительного фотоприемника, выход которого через последовательно соединенные усилителъ-ограни 7 читель, первую Схему И и счетчик подключен к индикатору, генератор эталонной частоты, соединенный с вторым входом первой схемы И, генератор импульсов, подключенный через формирователь интервала измерения к первому входу и непосредственно к второму входу схемы Hj выход которой соединен с импульсным источником света, отличаюшеес я тем, что, с целью повыщения точности измерения скорости, оно снабжено дополнительным импульсным источником света, дополнительной цепью последовательно соединенных позиционно-чувствительного фотоприемника, усилителя-ограничителя и третьей схемы И, коммутатором и четвертой схемой И, причем генератор эталонной частоты соединен с вторым входом третьей схемы И, выход которой подключен к входу счетчика, выход дополнительного усилителя-ограничителя соединен с вторым входом формирователя интервала измерения и с первым входом коммутатора, к второму входу которого подключен первый усилитель-ограничитель, выход коммутатора соединен с первым входом четвертой схемы И, второй вход которой соединен с генератором импульсов, а выход с дополнительным импульсным источником света. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ N9 1773618, кл« 42 g- 18, опублик. 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 533976, кл. Q О1 Р 3/36 Q 11:В 15/46, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР № 6О5257, кл. (3 11 В 15/46, 06.04.77 (прототип).

7/

//.2