Устройство для перемещения магнитной ленты

(51)5 С 11 В 15/43 Б ЕТЕН Изобретен ению, в частно роизведения с для протягиван личного приме Цель изоб бильности скоря - повышение свижения ленты. ост ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по проблемамразвития Канско-Ачинского угольного бассейна(56) Авторское свидетельство СССРМ 911608, кл. С 11 В 15/32, 1982.Патент СШАМ 4125881, кл, 6 11 В 15/43, 1978,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯМАГНИТНОЙ ЛЕНТЫ(57) Изобретение относится к приборостровнию, в частности к технике записи и воспроизведения сигналов. Устройствопозволяет производить протягивание лентыс высокой стабильностью перематываниемнепосредственно приемной катушки путемустановки угловой скорости приемной катушки напряжением на первом входе первого усилителя приемного узла, поступающимчерез первый фильтр с выхода делителя (Д),Напряжение с выхода аналогового Д постуие относится к приборострости к технике записи и воспигналов, и предназначено ия ленты в устройствах разнения,ретени тдНа фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - схема блока управления; на пает на вход Д и через второй фильтр на первый вход усилителя подающего узла. На вторые входы усилителей поступает напряжение с выхода преобразователя через третий фильтр и замыкает цепь обратной связи, стабилизирующей скорость протягивания и силу натяжения ленты, Аналоговый Д делит напряжения, поступающие от двух ЦАП, Вход опорного напряжения первого ЦАП подключен к выходу датчика толщины ленты, а второго ЦАП - к второму выходу блока управления, соединенного с вторым усилителем, пятью счетчиками (С)тремя регистрами (Р), Выход первого датчика соединен со счетным входом первого и второго С, а выход второго датчика - с преобразователемм и третьим С, Выход третьего С подключен к четвертому С, а выход второго С - к пятому С. Выходы первого, второго и пятого С подключены к входам трех регистров, подключенных к двум сумматорам и перемножителю. Выходы сумматоров подключены к входам ЦАП. По числу импульсов, поступающих от датчиков, определяются радиусы рулонов лент на катушках, а затем их угловые скорости. 3 ил. фиг.З - временные диаграммы работы импульсной части устройства,Устройство (фиг.1) содержит электродвигатели 1 и 2, на валах которых соответственно укреплены частотно-импульсные датчики 3 и 4 и катушки 5 и 6. На последних размещена магнитная лента 7, сопряженная с расположенными между ними блоком 8 магнитных головок и датчиком 9 толщины ленты. Датчик 3 выходом подключен к пре 16706995 10 образователо 10 частоты в напряжение и счетному входу треьего счетчика 11. Выход датчика 4 соединен со счетными входами первого счетчикэ 12 и второго счетчика 13.Выход преобразователя 10 подключен к входу третьего фильтра 14, выход которого соединен с инвертирующим входом первого усилителя 15 мощности и с неиноертирующим входом второго усилителя 16 мощности. Выход усилителя 15 подключен к первому доигаэ с лк 1, а выход усилителя 16 - к двигателю 2, 11 еинвертирующий вход усилителя 15 соединен с выходом первого фильтра 17, а инвеотирукщий входусилителя 16 - с выходом второо фильтра 18. Вход фильтра 17 ееклочен к выходу делителя 19, аналоговый в:Од которого соединен с выходок л,О.О делителя 20 и с входом в Горо с 1 э 18, д цифровой вход с выходс", ерво О ресин рэ 21 и первыми оходасли сс.с,емнО игеля 22. Первый вход анэлоОсОдели.ля 20 подключен к выходу с;ервого ЦА 11 23, а второй - к вьходу оторого ЦАП 2" Вьхпд переноса третьего счетчик 11 елие с: первым входом логического эеле ы: И 25 и счетным входом четвероО счечика 26, выход заполнения которпго подкюче к ьходу блока 27 управления и ворсму осду эеслента 2 И 25. Цифровые вьходы пс 1 алого счетчика 12 соединень с о Одами первого регистра 21, а выходы второго с етчикэ 13 - с входами второо реистрэ 28 Выход переноса счетчика 13 подклпчс.н к егному входу пятого счечика 2 О, ифровые выходы которого соединены с охсчл.;О т 1 эет.еО регистра 30.Выход элсмс а И 25 подключен к В- входу с е;чика 1. 1 ергый выход блока 27 управления ппч;гюОн к управляющему входу усилителя 16 осорой выход к входу опорного пап ряхкения ЦА 1124, третий выход - к В-входам счс, лсов 11 и 26 и входу разрешсия параллельной записи счетчиков 12, 13 и 29, . четвер ый выход к В-входам счетчиков 13 и 29 и входу разрешения записи регистров 21, 28 и 30. Цифровые выходы регист 1 э 28 соединены с млэдшитли разрядами в Орого охода второго сумма- торэ 31 первье входы которого подключены к ниходмл перемножителя 22, старшие разряды второго входа - к выходам регистра 30 и первым входам первого сумматора 32. а выходы к цифровому входу ЦАП 24. Вторые входы сумматора 32 и пере- множителя 22 соединены и через соответствующие перемычки, устанавливающие код Ь на входах. подключены к источнику питания, Выходы су,"лмэтсрэ 32 подключены к Цифровому входу ЦАП 23 вход опорного 20 25 30 35 40 45 50 55 напряжения которого соединен с выходом датчика 9 толщины ленты,Блок 27 управления (фиг,2) содержит кнопки "Движение" 33, "Перемотка" 34 и "Стоп" 35, подвижные контакты которых подключены к общему проводу, Неподвижный контакт кнопки 33 "Движение" подключен к Я-входу первоо ВЯ-триггера 36, к первому В-входу второго ВБ-триггера 37 и через резистор 38 к плюсу источника питания. Неподвижный контакт кнопки 34 "Перемотка" подключен к Я-входу В 5-триггера 37, к первому В-входу ВЯ-триггера 36 и через резистор 39 к плюсу источника питания, Неподвижный контакт кнопки 35 "Стоп" соединен с вторыми В-входами ВЯ-триггеров 36 и 37 и через резистор 40 с плюсом источника питания. Выход первого ВЯ-триггера 36 подключен к управляющему входу первого аналогового ключа 41, вход которого соединен с выходом делителя 42, э выход - с вторым выходом блока 27 управления и с выходом второго аналогового ключа 43, Управляющий вход ключа 43 подключен к выходу В 5- триггера 37 и первому выходу блока 27 управления, а вход - к выходу делителя 44. Делители 42 и 44 образованы соответственно резисторами 45, 46 и 47, 48, соединенныли последовательно и подключенными к источнику питания, а точки соединения резисторов 45, 46 и 47, 48 подключены соответственно к выходам делителей 42 и 44, Цепь 49 запуска выходом подключена к входу элемента 50 задержки, к третьему выходу блока 27 управления и через диод 51 к второму В-входу Вб-триггера 37. Второй вход, элемента 50 задержки подключен к входу блока 27 управления, э выход - к четвертому выходу блока 27.Уст рой ство (фи ,1) работает следующим образом.Блок 27 управления определяет скорость протягивания ленты, т,е. работа или перемотка - ускоренное движение, которые отличаются практически скоростью движения ленты 7, При нзжатии кнопкиЗЗ (фиг.2) на выходе ВЯ-триггера 36 устанавливается "1", которая, поступая на управляющий вход ключа 41, открывает его, в результате чего напряжение с выхода делителя 42 поступает на вход опорного напряжения второго ЦАП 24 (фиг,1), на цифровые входы которого поступает код числа М с выхода второго сумматора 32, ЦАП 24 работает как перемножитель напряжения, поступающего от блока 27 и кода от сумматора 31. и подает результат перемножения на второй вход аналогового делителя 20. На первый вход последнего поступает напряжение с выхода первого ЦАП 23, являющееся результатом перемножения напряжения с выхода датчика 9 толщины ленты кода числа К, поступающего с первого сумматора 32, Результат деления с выхода аналогового делителя 20 поступает на аналоговый вход делителя 19 и через второй фильтр 18 на инвертирующий вход усилителя 16, а с его выхода - на второй двигатель 2, Результат деления напряжения на код числа Йь, поступающего с выхода регистра 21, с выхода делителя 19 поступает через первый фильтр 17 на неинвертирующий вход усилителя 15, а с его выхода - на двигатель 1,При поступлении напряжения на двигатели 1 и 2 они начинают вращать катушки 5 и б, Это приводит к появлению на выходе датчика 3 импульсов, которые поступают на преобразователь 10. С выхода последнего постоянное напряжение через фильтр 14 поступает на инвертирующий вход усилителя 15 и неинвертирующий вход усилителя 16. Поступая на вход усилителя 15, это напряжение замыкает цепь отрицательной обратной связи, стабилизирующей угловую скорость приемной катушки 5 и натяжение ленты 7. Например, уменьшение трения ленты 7 с блоком 8 головок или датчиком 9 приводит к увеличению напряжения на выходе фильтра 14. что уменьшает напряжение на выходе усилителя 15 и, следовательно, возвращает значение угловой скорости к требуемой, Поступая на вход усилителя 16, напряжение с выхода фильтра 14 уменьшает напряжение на выходе усилителя 16, вызванное напряжением с выхода фильтра 18 на другом входе усилителя 16, на величину, необходимую для натяжения ленты 7, т,е, выходное напряжение усилителя 16 обеспечивает вращение подающей катушки б с меньшей скоростью, что обеспечивает натяжение ленты. Увеличение напряжения на выходе фильтра 14 при увеличении скорости протягивания уменьшает напряжение на выходе усилителя 16, что увеличивает натяжение ленты, так как снижается скорость подающей катушки б, Сила натяжения ленты перед катушкой 5 обусловлена напряжением на втором двигателе 2 и трением ленты 7 о блок 8 головок и датчик 9, и с 1 абилизация натяжения производится также за счет увеличения (уменьшения) одной составляющей силы натяжения при уменьшении (увеличении) другой составляющей. В результате при движении ленты 7 стабилизируется скорость и натяжение ленты 7.При включении режима ускоренной перемотки нажимается кнопка 34 (фиг,2), Это приводит к появлению "1" на выходе ВЯ- триггера 37, а на выходе Я 5-триггера 36 -сигнал "0". В результате ключ 41 закрывается, а ключ 43 открывается и на вход опорного напряжения ЦАП 24 подается напряжение, соответствующее скорости пе ремотки, что приводит к увеличению напряжения на выходе делителя 20 и 19 и, следовательно, на входе усилителя 15 и 16, Двигатели 1 и 2 начинают вращаться со скоростью перемотки. Сигнал "1" с выхода В 5- 10 триггера 37 поступает также науправляющий вход усилителя 16 и изменяет его коэффициент усиления так, чтобы сила натяжения ленты в режиме перемотки была бы такой же, как в рабочем режиме. Это 15 необходимо, чтобы сила натяжения не изменялась при перемотке. Вся схема стабилизации скорости и натяжения ленты при перемотке работает так же, как при движении ленты.20 При натяжении кнопки 35 "Стоп" (фиг,2)на выходах КЯ-триггеров 36 и 37 устанавливается "О", в результате напряжение на выходе ЦАП 24 - тоже "0" и, следовательно, на выходе фильтров 17 и 18 "0", т.е. на двигате лях 1 и 2, и устройство выключается. Привключении питания сигнал "0" с выхода цепи 49 запуска (сигнал а на фиг.3) через диод 51 поступает на вторые Р-выходы 85-триггеров 36 и 37 препятствуя при включении 30 появлени 1 о на их выходах "т, т.е. про"вольному включению какоге-нибудь режима при включении.Таким образом, происходит вклочение,переключение режимов работы ус 1 ройсти35 и обеспечение стабильности скорости протягивания и натяжения лентыЧисла М, К и Рь, поступаюоие на ци 1ровые сходы соответственно ЦАП 24 и 23 л делитель 19, связаны между собой вырэже 40 ниемЧ М ЯЬ Рь - с +аО К+с )1=1 45 ф,р = (сгодг РЬгде вод и ог,1 - угловая скорость соответственно подающей и гриемной катушек,Ч - требуемая скорость движения маг.50 нитной ленты;б - толщина магнитной ленты;Рь - отношение радиуса оулона лен тына приемной катушке к радиусу 1 а подающей на Ь-м обороте приемнои кэтуак 11с - числа полных оборотов подюцейкатушки при Ь полных оборотах приемнОй; а - остаточный угол поворота подающей катушки после с полных при Ь полных оборотах приемной:(1 - ( Л ( г . б)рОП ц,.г 11(,1кат) ,КЛ,(ЕЧЯЮСЯ ЦифРГ(ВОчастн) сх(, ( у( (;,й( (а цо с и (с ОпредеП",;:г ь(Л 1 ( .1 :, ( СХЕМЫОп 1)Г;д11 . ( г в импульсс й:11црОИС 0111 ЧЕ;( (Пц(г" ОбраЗОМ ГРИ работе у, ( й 1а (а з 1 яй вход Гчелкг 1 1 ПОСтУПаЮ .л Д(;(,( ( От ДатЧИК Ц 11 Е Н( (О узла дик .,5, а а:, од., с (еч,к(пг "2 .13 - о. да чика г .К(в О,(з(а д; ч(к ", КОЗфф(1 цц. - ;г ИКОП 11; ( р .вен М, ( д ; г(у(ьсов, В(115 г(за(.(ыДа.ЧИКа и1,1 ГДИН ЦОЛЬ 1, Об(1 ГОГ кат.е (ил; збгазом:1 1(.х 26 к:."г 1.,Гь,(1 ся плны: (сО;г)(ы п 1)иег 11 ( (1 г (; (:. хаувек к .)с. "Оп.Эж,,а ка(туШК 5 З(.( лоде . . ,( а(с",Г(,А 11 1 ,(Ч : (О (",1 - ( Зна г 1 (1,:,. (", г. а;,а пкь(.Г(ек 1" 0 11(,",1,(хода ( етч(11; 11 гц ступают тГк)ке в с(зтчик 26, которыи по этим импульсам подсчигывает полные обороты катушки 5 При загиси в счетчик 26 (испа Ь -1) на его вы .Гчз заполнения появлчется "0" (с(и Г на и е на 1) и Г.З) к оторь й поступает 1 а ВтОрОй ВХОД ВЕМ:(та 2 И 25 И ЗаКОЫВж)т ЕГО, в результате .1)мпульс с выхода счетчика 1 1 (1 е Грх.11111 ,а г (хо с(етчи 1 с( 1си нал ж на Фиг 3), а гГ е:о окончании ,) выходе заполн -(ия (., е 1( а 26 гпявлче)ся 1 и в счет,(икс . ОказИл.:гся чи(ло 1 одега 1 ное за пГ псвний 3 й оборотов црие (;и КатуШКИ 5 т Е КОд Чиспа РЬ При це (ВЛЕ 1(ли1 на выходе вполнеив с(с) ( к:( 26 всчет-лке 9 ок; .-, Г,есч ис; с, та; как счечик (3 де(1(1 ГО 1(а ч, а в сГО 11 к(1 1 5 ПОРВИггг.,м (Р( (1,а г 11 гявп:1 ге (д Выход(". З 1 Г(. 1( И СЕ 11 К Э,НЫЗВ.ЕГ(а Вьходе эл(Г.И 151,(,"(:,1)кк(и ц(.,я)е( 1( ИЛ 1 ПУ(;(С.1,-; 1; (С Х (,О происходит зац (с( кодов из счетиков 12, 1329 соо)вегственно в регистры 21, 28 и 30,а (1 ОСЛЕ ЗаПИСИ КОДОВ В СЧЕтЧИКаХ 12, 13 И 29у( танавливается "0 ,5 1 акил 1 образол 1 происходит определе(ие чисел Рь, с и п в импульсной частисхемы. Число Рь из регистра 21 поступает на:х;д делителя 19 кр)орый определяетО),1, -- О)гдхР, и на вход перемножителя1 22, коорыи производит вычисление - Ь Рьтак как на ворые входы переглножителя 22подается код числа Ь Результат перемножеия с выхода 1)еремножигеля 22 поступаетна первые входы сумматора 31, на вторые1) входы которого поступают коды чисел а ис и на выходе сумматора 31 получается результат -1).Р) 1 с - с )- М. Так как с всегда1;евое число, а всегда меньше 1, при подачедГ( младшие разрядь второго входа а с на20 Гтаршие разрядь на второл 1 входе происходит сложение (с Г:) Код числа с с регистра30 поступает ) акже на первые входы суммаора 32. на вторые входы которого подаетсякод числа 1) и на выходе появляется2 )и, езультать( перемножений с выходов ЦГ,П21 и 24 в виде аналоговых напряжении цо(,(уцают на вхог 1 аналогового делителя 20, свхода которого оезупьтат Ч.М/1 К - О),д;осгуца )т а в;од 1 ипьтра 18 и вход делигеля 19Таки образом, в процессе рабоы через каждые Ь оборотов приемной катушки 5ПРОИЗВОДИТСЯ ВЫЧИСЛЕНИЕ О И СОп,д, а Наряжение с выхода фильтра 14, замыкаяцепь обратной связи, стабилизируег натя 15 жение ленты и скорость протягивания лентыпри работе устройства. При вкл очеии питания импульс (сигап а на фигЗ) с выходацепи 49 запуска (ф;112), ГОступая на входразрешения параллельной зап 1 си счетчиков 12, 13 и 29, записывает в них коды,У:)ГОНаВЛИВаЕМЫЕ ПРИ ИЗГОГО)ЛЕг 111, КОТОре опредепяцг з)аения Рь, с и г .После)оо первый 111.(пул(;с с выхода зчемента 50держки (сигнал э на фиг,3 заци вет кодь(1;. счетчиков 1"., 13 и 9 в регистр: 21, 28 иг( .тобы числа М и К не были рав;ы 0" приврВОМ ВКЛК).ЕНИИ, 11 аЧЕИя ЧИСЕп М И Кри переключении режимов не исчезают, -.ох 1 .няОтся дп момента выкл:очения источика питания ак ак Р,с 1 а сохраняются в регистрах и изменяют свое значение при записи новых значений Рь, с и и, что ПОЗВОЛЯЕТ СОХРЗНИтЬ ЗНаЧЕНИЯ П)лл И ОЛк)д для повторных включений.При этом определение требуемои угловой скорости производится независимо от количества ленты на катушках и не требуется вводить в устройство значения максимально) о и минимального радиусов рулона лентыФормула изобретения Устройство для перемещения магнитной ленты, содержащее два ведущих элек)- родвига 1 еля, на валах которых укреплены частотно-импульсные датчики и катушки, на которых размещена магнитная лента, сопряженная с распсло кенным между ними блоком глзгнитных головок, два фильтра, вьходы ко)орых подключены к соответствующим первым входам усили) елей мощности, вторые входы кс)торых соединены с выходом третьего фильтра, а выходы - с ведущими электродвигателями, выход первого частотно-импульсного датчика подключен к счетным входам первого и второо счетчиков, цифровые выходы первого счетчика соединены с входами регистра, третий счетчик и два цифро-аналоговых преобразователя, цлфровье входы которых подключены к высдам соовегственно первого и второго суммзто;зоч, цервыи вход вгорого су)ма.)орз соединен с выходом церемно кителя, о тл ичз ю щееся тел, ч)о,с целью повыше ния стабильности;корости перемещения ленть, в не;о введены г. лох упрзвлелия, датчик толщины ленты, два делителя, двз че 1- чика, двз регис гра, преобрззовател частоты в напря)з ен е и логическ лй элемен, И,пр этом выхода)орогочзсго но-импул - сного датчик,. :подклю )ен вход; цреобрз зователя частоты в нацря)кен,:е и счетному входу третьего счетчика, выход перенос: которого соединен с первым входом логического элемента И и счетным входом четвертого счегчика, выход заполнения которого подключен к второму входу логического эле мента И и к входу блока управления, первыйвыход которого соединен с управляющим входом второго усилителя, второй выход - с входом опорного напряжения второго цифроаналогового преобразователя, третий вы О .;од - с Р-входом третьего и четвертогосчетчиков и с входами разрешения параллельной записи первого, второго и пятого счетчиков, че 1 вертый выход - с входами разрешения записи первого, второго и третьего 5 регис 1 ров и с Й-входами второго и пятогосчетчиков, выход второго счетчика соединен со счетным входом пятого счетчика, а цифровые выходы т соединены с входом второго регистра вь ходы которого соединены с 20 младшими рззоядами второго входа второ) о сумматора, входы третьего регистра соединены с выходами пятого счетчика, а выходы - со старшими разрядами второго входа второго сумматора и первыми входа м 1 цервого сумматора, выходы первого регистра подключены к первым входам церемножителя и цифровым входам делителя. вторые входы первого сумматора и перем )охкигеля обьединень с входной шиной ,10 уст,)ойствз, в,:хо,1 ы первоа и втрого циц)р 1 з )злогсаогс - реобразодателя цодкльс сены к соот: етству)ощи)л входам ачалогсвоголи :ля, выхп ко )гого соеди.-е: с входом 9 "орого ф:ль ГО 3 4 анР 10 ГРВым вхо.)о .)5 дел) ля, выход, о 1 орого под)лючен к в:лглСА- 1- -Вкл.тания Работа орректор М.Демчик Редактор М.Петро каз 2753 Тираж 325 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина 10 а бл,4 д бл.З В бл.11,Б В бл.13,21,13,26 и 29 28,29 и 30 Составитель Г.ЛисенкоТехред М.Моргентал бл.4 4-ДД