Устройство для регулирования натяжения носителя Советский патент 1982 года по МПК G06K13/26 

Изобретение относится к автоматике вычислительной техники и связи и может быть использовано в устройствах записи и считывания с ленточными носителями информации. Известны устройства, содержащие, синхронные двигатели, передающие вра щение протягивающим валикам, источни света, оптически связанный с фотопри емниками, усилители, вращающийся диск с отверстиями. В указанном устройстве за счет разности скоростей вращения образуется напуск ленты, предотвращающий ее обрыв при пуске и останове устройства и обеспечивающий ее равномерное перемещение Г Однако данные устройства не позво ляют изменять величину натяжения носителя и плавно регулировать. Известны также устройства для регулирования натяжения носителя, соде жащие лентопротяжный механизм, источ ник света, оптически связанный с фотоприемником, элемент контроля натяжения носителя, выполненный в виде двуплечего рычага, одно плечо которого связано с кассетой для носителя, а на другом шарнирно закреплен лепесток, расположенный между источником света и фотоприемником, усилитель соединенный последовательно с элементом регулировки, индикатором и элементом магнитного вязкого трения, выполненного, например, в виде электродвигателя Г 21. Недостатком известных устройств является недостаточная надежность из-за неточности определения необходимого тормозного момента электродвигателя, в связи с использованием диф фузно-рассеянного потока света, а также из-за отсутствия динамической коррекции натяжейия носителя в стартстопном режиме. Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет повышения точности регулирования носителя в статическом и динамическом режимах Указанная цель достигается тем, что в устройство введены формирователь равномерно распределенного потока света, расположенный между источником света и фотоприемником, второй усилитель, элементы задержки, формирователь импульсов и сумматор, выход которого соединен с входом первого усилителя, первый вход - с выходом второго усилителя, соединенного с фотоприемником, второй вход сумматора соединен с выходом формирователя импульсов, выход элемента задержки соединен с входом формирователя импульсов, а вход - с входом лентопротяжного механизма и является входом устройства. На фиг. 1 изображена схема предла гаемого устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы. Устройство содержит источник 1 св та, формирователь 2 равномерно распределенного потока света (прямоугол ной формы), оптическая система 3, ди аграмма 4, фотоприемник 5, усилитель 6, сумматор 7j усилитель 8, регулято 9, индикатор 10, источник 11 вязкого магнитного трения - электродвигатель вал 12, кассета 13, носитель информации, обмотка 15 электродвигател двуплечевой рычаг 16, ось 17, плечи 18 и 19 рычага, шарнир 20, лепесток 21, лентопротяжный механизм 22, элемент 23 задержки, формирователь 2k импульсов, пружина 25, вход 26 устройства, осциллограммы 27-30 сигнало в точках схемы. Устройство работает следующим образом. Формирователь равномерно распреде ленного потока света состоит из опти ческой системы 3 и диафрагмы 4, окно которои соответствует чувствительной поверхности фотоприемника 5Двуплечевой рычаг 16 плечом 18 прижимается к носителю 1 информации, намотанному на кассету 13 с помощью пружины 23. По мере сматывания носителя 1 пл чо 18 двуплечего рычага 16 приближается к валу 12 , являющемуся осью.кассеты 13, и с помощью второго плеча 19 опускает лепесток 21 между источником 1 света и фотоприемником 5, перекрывая световой поток, что приводит к увеличению сопротивления фо-топриемника, что в свою очередь после усиления приводит к уменьшению тока в обмотке электродвигателя и соответственно к уменьшению усилия на валу двигателя. Применение оптической системы приводит к получению четкой границы света и тени и равномерности освещения фотоприемника, что повышает точность регулирования натяжения носителя. Элемент 9 регулировки натяжения носителя необходим для точной установки натяжения носителя. При вращении кассеты 13 с перфолентой k усилие натяжения последней изменяется в зависимости от радиуса круга и веса перфоленты It, от трения на валу 12 электродвигателя. Это изменение усилия натяжения перфоленты Ti носит характер медленно изменяющейся, пропорциональной, аналоговой величины. На эту величину усилия натяжения перфоленты I накладывается величина дискретной составляющей усилия натяжения носителя, обусловленная старт-стопным режимом работы лентопротяжного механизма 22. Существенное появление данной составляюш.ей сказывается при низкоскоростной работе лентопротяжного механизма 22, форма этой составляющей близка к колоколообразной. Будем рассматривать дискретную составляющую усилия натяжения перфоленты 1 как дополнительную погрешность, образующуюся при старт-стопном режиме работы. В зависимости от перечисленных технических характеристик усилие натяжения будет минимальным при полном круге перфоленты Т и максимальным при самом минимальном радиусе круга последней. Плечо 18 двуплечего рычага 16 следит за изменением радиуса круга и весом перфоленты Н, а другим плечом 19, связанным через шарнир 20 с лепестком 21, перекрывается прямоугольная полоса светрвого потока от источника 1 света через линзу 3 и диафрагму k - к фотоприемнику 5. При наличии полного круга перфо... ленты Н в кассете 13 двуплечий рычаг 16 находится в таком положении, когда лепесток 21 полностью открывает световой поток в виде прямоугольной полосы от источника 1 через линзу 3 и диафрагму - к фотоприемHViKy 5. Компенсация дополнительной динамической составляющей усилия натяжения пepфoлeнtы 14, получающейся 5 за счет старт-стопного режима работы лентопротяжного механизма 22, осуществляется следующим образом. В обмотку 15 электродвигателя подается суммарная составляющая аналоговой и дискретной составляющей величины усилия натяжения носителя k, причем полярность величины компенсации (фиг. 2, эпюра 30) противоположна дискретной составляющей (фиг. 2, эпюра 28) усилия протяжки перфоленты 14 лентопротяжного механизма 22. С выхода .блока управления (не показан) лентопротяжного механизма 22 снимаются импульсы 27 напряжения, с помощью которых обеспечивается работа, лентопротяжного механизма 22 и одновременно эти импульсы поступают в элемент 23 задержки, выполненный, например, в виде ждущего мультивибратора. Длительность импульса ждущего мультивибратора (фиг. 2, эпюра 29) определяется временем tpn срабатывания электромагнита лентопротяжного .механизма 22, временем t-i выбора люфтов, например, соЬ.ачки лентопротя ки. По окончании импульса ждущего мультивибратора запускается формирователь 2k импульсов, вырабатывающий импульс колоколообразной формы, с вы хода которого импульсы подаются на второй вход сумматора 7, осуществляю щего суммирование по напряжению. На первый вход сумматора 7 поступает предварительно усиленное напряжение медленно меняющейся аналоговой соста ляющей усилия натяжения носителя 1 8 сумматоре 7 осуществляется суммиро вание по напряжению дискретной составляющей колоколообразной формы (фиг. 2, эпюра 30) компенсации и ана логовой составляющей усилия натяжени носителя I. Приведенная кривая изме нения момента (фиг, 2, эпюра 28) на валу 12 электродвигателя при низкой скорости работы лентопротяжного механизма 22, обусловлена старт-стопны режимом работы этого механизма и реж мам динамического торможения электродвигателя. Из фиг. 2 видно, как на аналоговую величину накладывается ди кретная величина, являющаяся дополни тельным моментом на валу 12 электродвигателя. Для компенсации этого момента формируется импульс в обмотке электродвигателя, по форме близкой к изменению этого момента, т. е. коло 16 лообразный, а по знаку - инверсный ему. Полученный таким образом импульс колоколообразиой формы и инверсный знаку дополнительного момента на валу 12 с выхода сумматора 7 через усилитель 8, элемент 9 регулировки, индикатор 10 подается в обмотку 15 электродвигателя 11. Таким образом, осуществляется компенсация погрешности, обусловленная старт-стопным режимом работы лентопротяжного механизма 22 и режимом динамического торможения электродвигателя. Технико-экономическ ий эффект применения изобретения заключается в повышении точности регулировки натяжения носителя как в статическом, так и в динамическом режимах. Формула изобретения Устройство для регулирования натяжения носителя, содержащее лентопротяжный механизм, источник света, оптически связанный с фотоприемником, элемент контроля натяжения носителя, выполненный в виде двуплечего рычага, одно плечо которого.связано с кассетой для носителя, а на другом шарнирно закреплен лепесток, расположенный между источником света и фотоприемником, первый усилитель, соединенный последовательно с элементом регулировки, индикатором и элементом магнитного вязкого трения, выполненного, например, в виде электродвигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены формирователь равномерно распределенного потока света, расположенный между источником и фотоприемником, второй усилитель, элемент задержки, формирователь импульсов и сумматор, выход которого соединен с выходом первого усилителя, первый вход - с выходом второго усилителя, соединенного с фотоприемником, второй вход сумматора соединен с выходом формирователя импульсов, выход элемента задержки соединен с выходом формирователя импульсов, а вход - с входом лентопротяжного механизма и является входом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР V , кл. G 06 К 13/26, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР W 7281 2, кл. G 06 К . 977.