Устройство управления натяжением магнитной ленты

(я)611 В 15 ГОСУДАРСТВЕНЬПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ Пис Толочка,льский Опуегза(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯНАТЯЖЕНИЕМ МАГНИТНОЙ ЛЕНТЫ Изобретение относится к технике итной записи, а именно к устройствам абилизации натяжения ленточного н ля информации.Целью изобретения является пов е стабильности натяжения магни нты в широком диапазоне рабочих т ни тноиле емператур,На фиг, 1 приведена структурная схемаустройства; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Устройство управления натяжениеммагнитной ленты состоит из последователь- .но включенных усилителя 1 мощности, электродвигателя 2 постоянного тока,механически связанного с датчиком 3 угло-,вой скорости и одновременно с приемопо-.дающим узлом 4, магнитной лентой 5 идатчиком 6 скорости ленты, элемента И 7,вторым входом 8 связанного.с датчиком 3 2(57) Изобретение относится к технике магнитной записи и позволяет уменьшить погрешность стабилизации натяжения магнитной ленты в широком диапазоне температур эа счет поддержания постоянного соотношения между током подающего электродвигателя и диаметром подающей катушки в лентой. Устройство снабжено датчиком тока, компаратором, триггером, счетчиком, генератором, цифроаналоговыми преобразователями, регулируемым делителем напряжения, схемой сравнения двух чисел, реверсивным счетчиком, аналоговым сумматором и мультивибратором, соединенными между собой и с другими узлами устройства соответствующим образом. 2 ил,угловой скорости, и первого счетчика 9, первой последовательной цепочки, подключенной между вторым выходом 10. усилителя 1 мощности и вторым входом 11 схемы сравнения 12 двух чисел и состоящей из датчика 13 тока, компаратора 14, триггера 15 и второго счетчика 16, причем вторые входы 17 и 18 соответственно триггера 15 и второго счетчика 16 соединены с генератором 19, а выход 20 второго счетчика 16 через первый цифроаналоговый преобразователь 21 и регулируемый делитель 22 напряжения связан с вторым входом 23 компаратора 14; второй последовательной цепочки, подключенной между выходом 24 первого счетчика 9 и входом 25 усилителя 1 мощности и состоящей из схемы 12 сравнения двух чисел, реверсивного счетчика 26, второй 27, третий 28, четвертый 29 и пятый 30 входы которого соответственно подключены к компаратору3114, датчику 3 угловой скорости, к входамначальных условий и останова, второго циф. роаналогового преобразователя 31 и аналогово сумматора 32, второй вход З которогосвязан с датчиком 13 тока, кроме того, мультивибратором 34, включенным между датчиком 3 угловой скорости и вторым входом 35первого счетчика 9.Устройство управления натяжениеммагнитной ленты работает следующим образом.В режиме "Осгэноа" на входе 30 реверсивного счетчика тб присутствует сигнал,например, логическая "1,". При этом происходит запись в реверсивный счетчик тб двоичного числа, постоянно присутствующегона входе 29 начальных условий. Это числосоответствует минимальному натяжению, ленты, При включении любого режима нзвходе 30 останова сигнал инвертидуется иразрешает счет импульсов, приходящих навход 27 реверсивного счетчика 26 Такимобразом, в момент включения любого режима натяжение ленты будет минимальным ине произойдет ее деформация,При движении магнитной ленты 5 нзвыходах датчика 3 угловой скорости и датчика б скорости ленты формируются последовательности прямоугольных импульсов,частота которых пропорциональна угловойскорости электродвигателя 2 постоянноготока и скорости движения магнитной ленты 5,Конструкция датчика 3 угловой скорости и датчика 6 скорости ленты подобранатаким образом, что частота импульсов нз. выходе датчика 3 угловой скорости будетнамного меньше частоты импульсов на выходе датчика б скорости ленты (например,при максимальном диаметре подающей катушки в 200 рзз).Сигналы датчиков б и 3 поступа от соответственно на первый вход и второй вход 8элемента И 7. Тогда при поступлении логической "1" от датчика 3 угловой скорости навыходе элемента И 7 обозэуются изчки импульсов, которые записываются в первыйсчетчик 9,Число импульсов в пачке определяетсяпо формуле г 2 - число непрозрачных штрихов датчика 3 усовой скорости., Тзк как х 1, 2, г - величины постоянные, то число импульсов в пачке будет прямо пропОрционально радиусу и, рулона ленты на приемОПОДзюще.Я узе 4. Чис,:0 импуль- сОВ Й, подсчятанное первыл с 1 гчиком в эз время, когда нз выходе датчика 3 пр,.сугствовала логическая , храните. в счетчике 9 в течение того времени, гюз нз выходе датчика 3 присутствует логический Т. В момент, соответствующий переходу сигнала на выходе датчика З,из состояния логического 0 в ссстояние логической 1 15 срабатывает мультивибратор 34, формирующий кратковременный импульс, который,поступая на вход 35 первого счетчика 9, производи- его обнуление, Таким образом, во время присутствия логического "0" на выходе датчика угловой скорости в счетчике 9 хранится число в двоичном коде, прямо пропорциональное радиусу рулона ленты на приемопередаюшем узле 4. Это число сравнивается при помощи схемы сравнения 1 т двух чисел с числом на выходе 20 второго счетчика 16, прямо пропорциональным токуэлектродвигателя т,Число на выходе т 0 второго счетчика 16, ПРЯМО ПРОПОРЦИОНаЛЬНОЕ ТОКУ ЭЛЕКтРОДВИ- гзтеля т, формируется следующим образом.С датчика 13 тока на вход компзратора 14 поступает сигнал в виде постоянного напряжения, прямо пропорциональный току электродвигателя 2. В качестве датчика 13 тока можно использовать низкоомный сеэистор, через который протекает ток электродвигателя 2, Нз второй вход 23 компзраторв 14 от регулируемого делителя 22 напряжения поступает сигнал в виде пилообразного напряжения, который формируется следующим образом,Пака уровень напряжения на выходе датчика 13 токг больше уровня напряжения,поступающего от регулируемого делителя 22 напряжения, компзратора 14 на своем выходе формирует сиг нзл, например, в виде логической "1". который поступает на вход триггера 15, Триггер 15 представляет собой тактируемый Б-триггер типа "Защелка", поэтому при приходе переднего фронта импульса ст генератора 19, чзстотз которого, например, 62,5 кГц, нз второй вход 17 триггера 15 на выходе триггера появится тот же уровень сигнала, что поступает на его входгде Й - радиус рулона ленты приемоподзющего узла 4;г - радиус ролика датчика 6 скорости ленты;х 1 - число непрозрачных штрихов датчика б скорости ленты; от компзрзтора 14, т,е. логичес сзя "1", Этотсигнал, поступая нз второй счетчик,16, разрешает счет импульсов от генерзгорз 19, поступающих нз второй вхсд 18 в орого счетчика 16, С ростом двоичного числа ва втором счетчике 16 соответстван но увеличя-вается напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 21, которое через регулируемый делитель 22 напряжения поступает на второй вход 23 компаратора 14.В момент времени, когда напряжение на втором входе 23 компаратора 14 превы шает напряжение пос упающее от датчика 13 тока, компаратор 14 перебрасывается в противоположное состояние, т.е. на его выходе появляется сигнал, например, в виде логического "0". При этом на выходе триггера 15 при приходе фронта импульса от генератора 1,9 появляется сигнал в виде логического "0", который, поступая на второй счетчик 16, обнуляет его. В этот момент уровень постоянного напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 21 становится равным нулю, так как второй счетчик обнулен, и цикл повторяется заново. В момент перебрасывания компаратора 14,в противоположное состояние число ча выходе 20 второго счетчика 16 будет прямо пропорциональным току электродвигателя 2,Если в этот момент число в первом счетчике 9 будет больше числа во втором счетчике 16, то схема сравнения 12 двух чисел выдает сигнал в виде логической "1 на вход реверсивного счетчика 26, разре оающий операцию "Сложение". При этом импульс от компаратора 14:, поступающий на второй вход 27 реверсивного счетчика 26, вызь веет увеличение числа в счетчике 26 на единицу, Увеличение числа в реверсивномсчетчике 26 соответственно увеличивает уровень напряжения на выходе второго цифроаналогового преобразователя 31, которое, поступая через аналоговый сумматор 32 на вход 25 усилителя 1 мощности, вызываетувеличение напряжения на выходеусилителя 1 мощности. Вследствие этого ток, протекающий через усилитель 1 мощности, а следовательно, и через электродвигатель 2 и датчик 13 тока, увеличивается. Увеличение тока электродвигателя 2 продолжается до тех пор, пока числа в первом 9 и во втором 16 счетчиках не сравняются, В результате этого данное устройство стремится поддерживать числа в первом 9 и во втором16 счетчиках равными друг другу. При изменении параметров схемы, например тех параметров, которые связаны с изменением температуры окружающей среды, число в реверсивном счетчике 26 меняется до тех пор, пока члсла в первом 9 и во втором 16 счетчиках не сравняются, А так как эти числа соответственно прямо пропорциональны радиусу рулона ленты и току электродвигателя 12, то ток и момент злект о 10 15 20 30 35 50 родвигателя 2 прямо пропорциональны радиусу рулона ленты,Для того чтобы запретить счет импульсов реверсивным счетчиком 26, поступающих на его второй вход 27 от компаратора14 во воемя накопления информации о радиусе рулона ленты в первом счетчике 9, наретий вход 28 реверсивного счетчика 26поступает логическая "1" с выхода датчика 3угловой скоросги. Счет реверсивного счетчика 26 разрешается, когда на его тре 1 ийвход 28 поступает логический "0" с выходадатчика 3 угловой скорости, т.е. когда информация о радиусе рулона ленты накоплена в первом счетчике 9.Для уменьшения злектоомагнитной постоянкой времени электродвигателя 2, чтопозволяет увеличить быстродействие и запас устойчивост;, введена отрицательнаяобратная связь по току, реализуемая поцачей сигнала с выхода датчика 13 тока на вход33 аналогового сумматора 32,Формула изобретенияУстройство управления натяжениеммагнитной ленты, содержащее последовательно включенные усилитель мощности,электродвигатель постоянного тока, механически связанный с датчиком угловой скорости и одновременно с приемоподающимузлом магнитной ленты и датчиком скоростиленты, схем =равнения, генератор, элементИ, вторым входом связанный с датчикомугловой скорости, а выходом - с первымвходом первого счетчика, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения стабильности натяжения ленточного носителя информации, в него введены датчик тока,компаратор. триггео, второй счетчик, регулируемый делитель наг.ряжения, два цифроаналоговых преобразователя, аналоговыйсумматор, мультивибратор и реверсивныйсчетчик, выход которого соединен через второй цифроаналоговый преобразователь спервым входом аналогового сумматора, выход которого соединен с входом усилителямощности, второй выход которого соединенс входом датчика тока, выход которого соединен с вторым входом аналогового сумматора и первым входом кампаратора, выходкоторого соединен с вторым входом ревер.сивного счетчика и первым входом триггера, выход которого соединен с п.ервымвходом второго счетчика, второй вход которого соединен с вторьм входом триггера ивыходом гененатора выход второго счетчика подключен через последовательно соединенные первый цифроаналоговыйпреобразователь и регулируемый делительнапряжения к второму входу компаратора инепосредственно - к второму входу схемыЗаказ 1517 Тираж 489 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113 О 35, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 сравнения, первый вход которой соединен с выходом первого счатчикаа выход - с первым входом реверсивного счетчика, третий, четвертной и пятый входы которого соответственно подключены к датчику угловой скорости, к входам начальнык услоаий и останова, вход мультивибратора соединен с первым входом элемента И и датчиком угловой скорости, а выход - ,с вторым входом 5 первого счетчика.