Преобразователь перемещения в код

ZIP архив

Текст

(505 Н 03 М СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ И ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОР У СВИДЕТЕЛЬСТВУ К.Г.Ершов, Г.И.Лозне.В,Жуков, И.А.Лукин,наков тво СССР6, 1980,тво СССР6, 1981. етельМ 1/етельМ 1/(54) ПРЕОБРАЗОВ КОД ТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИ(56) Авторское саидМ 913434, кл, Н 03Авторское сеидМ 960884, кл. Н 03 Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений в дискретный электрический сигнал, а именно к преобразователям перемещения в код. Целью изобретения является упрощение преобразователя.На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя перемещения в код; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие работу преобразователя; на фиг. 3 - система магнитная головка - многослойный магнитный носитель; на фиг, 4 - схема распределения поля записи магнитной головки по глубине носителя; на фиг, 5 и 6 - характеристики записи- воспроизведения единичного перехода намагниченности соответственно при произвольном и арктангенциальном убывании коэрцитивной силы вглубь носителя.(57) Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений в дискретный электрический сигнал, а именно к преобразователям перемещения в код. Целью изобретения является упрощение преобразователя, Для этого в преобразователь перемещения в код, содержащий кольцевую кодовую шкалу, магнитную головку, дискриминатор знака, блок формирования синхроимпульсов, блок формирования кода, введен дискриминатор амплитуды. Цель достигается за счет того, что в предложенном преобразователе магнитная головка формирует как импульс кода, так и.импульсы синхронизации, 1 з.п. ф-лы, 6 ил. Преобразователь перемещения в код содержит дискриминатор 1 знака, магнитный носитель 2, кольцевую кодовую шкалу 3, содержащую намагниченные участки 4 кода и намагниченные участки 5 синхронизации, магнитную головку 6. блок 7 формирования кода, блок 8 формирования синхроимпульсов, дискриминатор 9 амплитуды, выходы 10, кодовая шкала 3 выполнена в аиде основы 11 магнитного носителя и магнитных слоев 12 - 16.Преобразователь 1 перемещения в код работает следующим образом.На кодовую шкалу 3 записывают символы ар-алфавита (практически р - 7) кольцевого кода в виде намагниченных участков 4 кода восьмизарядных двоично-кодированных посылок, у которых сумма символьных уровней равна нулю:"6" +1, +1, -1, +1, -1, -1, +1, -1 и т,д,Двоичная единица обозначается знаком+1, двоичный нуль - знаком -1. Знак+1 соответствует. перепаду намагниченности Л 1 О, а знак -1 соответствует перепаду намагниченности Ь 1 0(фиг.1),Особенностью такого представления является то, что кодовая посылка всегда начинается со знака +1 и заканчивается знаком -1, что позволяет на границах р-символов записать двуполярные базовые импульсы большего уровня, чем уровень двоичного нуля или двоичной единицы с целью обозначения этих границ, а физическое представление знаков +1 и -1 в виде импульсов положительной и отрацительной полярности превращает кодовую шкалу в самосинхрониэирующую.В примере, показанном на фиг. 1 записаны на кодовую шкалу 3 а-символы 5-ричного алфавита "0", "1", "2", "3", "4" и т.д. Каждый символ а занимает интервал по оси х, разделенный на десять градаций, так как символ "0" находится на участке 0 х 10, символ "1" - на участке 10 х 20, символ "2" - на участке 20 х 30 и т.д В начале каждого интервала записаны базовые синхроимпульсы, т.е. на градациях х = О, х= 1 для символа "0", на границах х = 10, х = 11 для символа "1", на градациях х = 20, х = 21 для символа "2" и т,д,На фиг. 1 знаку -1 соответствуют переходы намагниченности: (-г/2 -+ -г) либо (О -фг/2), а знаку+1 соответствуют обратные переходы намагниченности (-г - -г/2) либо (-1 г/2 -ф О).Положительному базовому синхроимпульсу соответствует переход (-г - +г), а отрицательному базовому синхроимпульсу - (+1 г -ф -г). Если обозначить переходы:(-г -ф+1 г): - +4 Е; (+1 г -+-1 г) =- -4 Е (2) (-1 г/2 -фг) = (О -+ -1 г/2): - -1= (-1 г -фг/2) = (-1 г/2 -ф О):-+Е,то символы р-алфавита (1) запишутся в виде 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В начале каждого интервала согласно(3) считываются уровни большой амплитуды+ 4 Е, а после следуют уровни малой амплитуды ч- Е, принадлежащие а-символам р-алфавита. Сигнал считывается в процессесканирования головки 6 в направлении х,Допустим, что головка 6 начинает сканирование от точки х =-1 в сторону увеличения х. При х = 0 с головки снимаетсяположительный импульс, амплитуда которого равна+4 Е, как показано на фиг. 2 а, а прих = 1 - отрицательный импульс, амплитудакоторого равна -4 Е, которые поступают надискриминатор 9 амплитуды (фиг. 1), с выхода которого импульсы (фиг, 2) поступают надискриминатор 1 знака, Дискриминатор. 1знака,в исходном положении находится всостоянии "-" и формулирует импульс положительной полярности в момент поступленияочередного импуль а (фиг, 2),При х2 начинается сьем символа а-Е, +Е, -Е, +Е, -Е (фиг, 2 а). Дискриминатор 9амплитуды не пропускает импульсы малойамплитуды, поэтому на выходе дискриминатора 1 знака устанавливается отрицательный потенциал (фиг. 2 в),Одновременно базовые синхроимпльсы и кодовые импульсы поступают на входыблока 9 формирования синхроимпульсов иблока 7 формирования кода,С выхода "Выход 1" блока 8 формирования синхроимпульсов снимаются импульсысинхронизации работы блока 7 формирования кода (фиг. 2 г), а с выхода "Выход 2"блока 8 поступают импульсы синхронизации канала связи (фиг. 2 д),С выхода блока 7 формирования кодаснимается код а 1 = +1, -1, +1, -1, +1, -1, +1, -1в виде импульсов положительной и отрицательной полярности (фиг. 2 е) в момент формирования синхрониэирующих импульсов с"Выхода 1" блока 8, причем число импульсоводного знака всегда равно числу импульсовдругого знака. Формирование остальных,символов кода а 2 = 1, аз = 2, а 4 = 3, аэ = 4и т.д, производится аналогично формированию символа а 1,По эпюрам легко проследить, что местоположение положительных и отрицательных импульсов в каждом символе асоответствует местоположению знаков+1 и-1 в двоичной посылке кодового сигнала согласно (2). По окончании сканирования(2 п +1) разрядов кольцевого кода головка 6возвращается в исходное состояние. Очевидно что, если в начале сканирования головка 6 находится где-то внутри интервала, 1647896занимаемого символом а, то посредством подсчета синхросигналов можно по специальному алгоритму определить истинное значение параметров с погрешностью, на порядок (т.е. в 10 раэ) меньшей длины интервала, занимаемого символом а 1 для данного частного случая.В реальном случае скачки (2) имеют протяженность по оси х, что сказывается на амплитуде Е головки б, длительности импульсов, отношениисигнал/помеха, а в конечном итоге на надежности и точности преобразователя 1.Плотность и точность записи знаков зависит от свойств системы магнитная головка 6 - магнитный носитель 2.На фиг. 3 показано расположение на основе 11 магнитного носителя магнитных слоев 12-16.Над шкалой 3 находится магнитная головка 6. Ширина рабочего зазора головки равна 2 д, а расстояние от головки 6 до 1-го слоя 12 - 16 обозначено уь шкала 3 перемещается в направлении х, Коэрцитивная силаслоев Нс уменьшается вглубь носителя позакону;Нс 12Нс 13Нс 14Нс 15Нс 15,На фиг, 4 показано изменение нормирования напряженности поля головки записи(не показана) Н/Н 2 д (Н 2 д - напряженность поля внутри рабочего зазора) от нормированного расстояния у/ д до 1-го слоя 12 - 16 при фиксированном нормированном расстоянии х/д от середины рабочего зазора в направлении записи,Кривая 17 соответствует полю на ребре головки при х/ д = 1, а кривая 18 - полю записи в середине рабочего зазора, т,е, при х/д =О.Кривые 17 и 18 соответствуют арктангенциальному закону Карлквиста.Допустим, что козрцитивная сила слоев 12 - 16 Нс изменяется по произвольной кривой 19. Рассмотрим процесс записи информации вдоль оси х в направлении от ребра головки записи к началу координат. Если в головку записи поступает скачок 1 (1), как показано на фиг, 5 а, то слои 12-14 из состояния намагниченности -1 с начинают перемагничиваться в состояние +1 с. Относительно середины рабочего зазора вначале начинает перемагничиваться слой 12 (линия 12 на фиг, 5 б), так как при х/ д = 1 и у/д = 2 напряженность поля на ребре го- ЛОВКИ ДОСтИГаЕт ЗНаЧЕНИЯ Нс 12 - тОЧКа А На пересечении кривых 17 и 19 (как показано на фиг, 4), Затем начинает перемагничиваться слой 13 (линия 13 на фиг. 5), потом слои 14 и 15, в центре рабочего эазора -5 10 15 20 25 30 35 40 4 Нс.в.Ккв =с.а. где Нс.в. - коэрцитивная сила верхнего слоя;Нс - козрцитивная сила нижнего слоя; П 1 - . ЧИСЛО СЛОЕВ.Для частного случая, рассмотренного на фиг. 3 и 4, имеем Нс.в./Н 2 д= 0,50; Нс.а./Н 2 д = 0,30; п 1 = 5, поэтому после подстанбвки в (6) получаем К = 0,92.Ф о р мул а изобретения 1. Преобразователь перемещения в код, содержащий кольцевую кодовую шкалу, содержащую намагниченные участки кода и намагниченные участки синхронизации, магнитную головку, расположенную над кодовой шкалой, выход магнитной головки соединен с первым входом блока формирования кода, первый выход блока формирования синхроимпульсов соединен с вторым 45 50 55 слой 16, поскольку при х/д - 0 и у/д - 1 напряженность магнитного поля записи достигает значения Нс 1 в, что соответствует точке В на пересечении кривых 18 и 19, как показано на фиг, 4.Ступенчатое перемагничивание слоев 12-16 в направлении записи уменьшает точность записи (имеется пять участков перемагничивания, показанных на фиг. 5), уменьшает амплитуду выходного сигнала и увеличивает его длительность (фиг, 5 в),Теперь допустим, что Нц подчиняется алгоритму Н 1- 2 Н 2 диагсд (дну ), т,е. кодовая шкала 3 изготовлена с внутренней коррекцией магнитных характеристик слоев 12-17, учитывая распределение поля записи по Карлквисту в системе головка 6 - носитель 2, причем Нс 1/Н 2 д убывает вглубь шкалы 3 и все координаты точек находятся на кривой 18, как показано на фиг. 4, В этом случае при передаче скачка тока записи ,(фиг, ба) перемагничивание всех слоев 12- 16 начинается одновременно (фиг. 6 б), поэтому амплитуда Е выходного сигнала увеличивается для приведенного частного пятислойной шкалы 3 в пять раз и во столько же раз сужается зона гистерезиса, что повышает точность и надежность. Действительно, если допустить, что отношение сигнал/шум, то вероятность ошибки воспроизведения сигнала равна 10, а при отношении сигнал/шумона уменьшается до 10Очевидно, что слои 12 - 16 кодовой шкалы 3 должны быть выполнены из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, характеризующейся высокой квадратностью, равнойвходом блока формирования кода, дискриминатор знака, выход блока формирования кода, второй выход блока формирования синхроимпульсов и выход дискриминатора знака являются выходами преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения преобразователя. в него введен дискриминатор амплитуды, кольцевая кодовая шкала выполнена в виде одной дорожки, нэ которой намагниченные участки синхронизации расположены между группами намагниченных участков кода, образующих последовательность двоично-кодированных посылок, выход магнитной головки соединен с входом блока формирования синхроимпульсов и входом дискриминатораамплитуды, выход которого соединен с выходом дискриминатора знака.2, Преобразователь по и. 1, от л ич в ю 5 щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности и надежности преобразователя,кодовая шкала выполнена в виде основымагнитного носителя, на которой расположены магнитные слои, козрцитивная сила10 каждого из которых пропорциональнаагстд Л /(2 у;), где Л- ширина рабочегозазора магнитной головки, Л= 2 д; у - расстояние между магнитной головкой и 1-ммагнитным слоем,15ставитель А.Сидоренхред М.Моргентал Тираж 1 И осударственного комитета по изобрет 113035, Москва, Ж, РаушсПодписноеиям и открытиям при ГКНТ Ся наб 4/5

Смотреть

Заявка

4653677, 21.02.1989

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ М-5619

САФРОНОВ ЛЕВ КОНСТАНТИНОВИЧ, ЕРШОВ КОНСТАНТИН ГРИГОРЬЕВИЧ, ЛОЗНЕВОЙ ГЕННАДИЙ ИВАНОВИЧ, ПЕТРОВ НИКОЛАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ЖУКОВ АРНОЛЬД ВАСИЛЬЕВИЧ, ЛУКИН ИГОРЬ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ЗУБКОВ ДМИТРИЙ ИЛЛАРИОНОВИЧ, КАНАКОВ АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H03M 1/26

Метки: код, перемещения

Опубликовано: 07.05.1991

Код ссылки

<a href="https://patents.su/6-1647896-preobrazovatel-peremeshheniya-v-kod.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Преобразователь перемещения в код</a>

Похожие патенты