DE1136838B - Verfahren zur Messwertspeicherung auf Magnetband von Magnetbandgeraeten mittels Impulsbreitenmodulation - Google Patents

Description

• Verfahren zur Meßwertspeicherung auf Magnetband von Magnetbandgeräten mittels Impulsbreitenmodulation Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Meßwertspeicherung auf Magnetband von Magnetbandgeräten mittels Impulsbreitenmodulation.
• In der Meßtechnik ist es unerläßlich, die Speicherung von Meßwerten auf Magnetband auch bei sehr niedrigen Frequenzen, einschließlich von Gleichspannungsanteilen, vorzunehmen. Zur Durchführung genannter Meßwertspeicherung bedient man sich unter anderem der an sich bekannten Amplituden-, Frequenz- und Impulsbreitenmodulation. Die Amplitudenmodulation hat den Nachteil, daß Ungleichmäßigkeiten des Magnetbandmaterials sowie des Bandablaufes sich als Fehler in den Meßwertamplituden zeigen, während bei der Frequenzmodulation sich nur ein ungleichmäßiger Bandablauf als Fehler bei der Meßwertamplitude auswirkt. Dagegen treten bei Anwendung der Impulsbreitenmodulation vorgenannte Fehler nur in untergeordneter Größe auf. Daher ist dieses Verfahren geeignet, niederfrequente Meßwerte sowie Gleichspannungsanteile auf Magnetbandgeräten, auch handelsüblicher Art, mit ausreichender Genauigkeit zu speichern.
• Bei den an sich bekannten Tonbandgeräten ist die Speicherung bis zu vier Meßwerten - je nach Art der vorhandenen Tonköpfe - gegeben, wenn auf einer Magnetspur jeweils ein Meßwert gespeichert wird. Bei der Amplituden- und Frequenzmodulation sind Verfahren bekannt, die die Speicherung von mehreren Meßwerten auf einer Magnetspur ermöglichen, wobei jedem dieser Meßwerte ein anderes Frequenzband der Trägerfrequenz zugeordnet wird.
• Bei der Impulsmodulation ist ein Verfahren bekannt, das mittels periodisch arbeitender Schalter mehrere Meßwerte auf einer Magnetspur aufzeichnet, wobei jeder der Meßwerte in Impulsform innerhalb eines Zeitintervalls des Schalterumlaufs gespeichert wird.
• Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, bei den an sich bekannten Aufnahmegeräten durch ein neues Verfahren die Speicherung von je zwei Meßwerten auf einer Magnetspur - bei Verwendung von vier Spurtonköpfen also die Speicherung von acht Meßwerten - zu ermöglichen. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß gleichzeitig zwei Meßwerte durch Impulsbreitenmodulation - mittels an sich bekannter Schaltelemente wie Sägezahngenerator, Verstärker, Rechteckgeneratoren, Differenzierglieder und Dioden - in einem Schaltungsverlauf derart zusammengeführt werden, daß in der entstehenden Impulskette der eine Meßwert nur durch positive, der andere Meßwert nur durch negative Impulse dargestellt ist und daß diese Impulskette auf einem Magnetbandkanal des Magnetbandgerätes eingespeichert wird.
• Die Wiedergabe der eingespeicherten Meßwerte erfolgt in der Weise, daß vom Magnetband bzw. Magnetbandkanal die abspielbare Impulskette durch Gleichrichtung beispielsweise in Dioden in einen positiven und einen negativen Teil zerlegt wird, wobei anschließend jeder Teil einen rechteckspannungserzeugendenMultivibrator steuert. Die erzeugteRechteckspannung ergibt nach dem Durchgang durch Tiefpaßfilter einen Mittelwert, der den eingespeicherten Meßwerten entspricht.
• Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen erläutert.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, und zwar stellt dar Abb. 1 ein Blockschaltbild des Speicherverfahrens, Abb. 2 a die Meßwertgröße in Abhängigkeit des Zeitablaufes graphisch dargestellt, Abb. 2b Sägediagramme am Ausgang der Verstärker V 1 und V2, Abb. 2 c Rechteckdiagramme am Ausgang der Rechteckgeneratoren R 1 und R 2 mit den Meßwerten m, Abb. 2 d Diagramme am Ausgang der RC 1- und RC 2-Gheder, Abb.3 einen Ausschnitt der Impulskette der Magnetbandspeicherung und Abb. 4 ein Blockschaltbild für die Wiedergabe der eingespeicherten Meßgrößen.
• Um bei der Einspeicherung die eingangs genannten Meßwertfehler auszuschalten, wurde bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Prinzip der Impulsbreitenmodulation angewendet. Wie in Abb. 1 dargestellt, wird die vom Sägezahngenerator erzeugte Spannung jeweils den Verstärkern V 1 und V 2 zugeführt. Hierbei muß die Sägezahnfrequenz mindestens fünfmal so groß sein wie die größte Meßfrequenz. Genannte Sägezahnspannung wird in den Verstärkern V 1 und V 2 mit den Meßwerten 1 und 2 addiert und verstärkt: In den nachfolgenden Rechteckgeneratoren wird der Meßwert m (s. Abb. 2b und 2c) als Breite eines Rechteckes umgeformt und dargestellt. Zweimaliges Differenzieren der Rechteckspannungen durch die Glieder RC 1 und RC 2 ergeben Impulsspannungen, wobei die beiden Impulsspannungen in entgegengesetzten Richtungen durch Dioden D 1 und D 2 beschnitten und zusammengeschaltet auf den Eingang des Magnetbandgerätes M bzw. des Magnetbandkanals MK ge- geben werden. Auf der positiven Seite der Impulskette ist der Meßwert 1 und auf der negativen Seite der Meßwert 2 moduliert. Die Ausgangssägespannung, gekennzeichnet in Abb. Z b durch die schräge Linienführung 3 und 4 und die senkrechte Linienführung, durchschneidet hinter den Verstärkern V 1 und V2, wie schon vorstehend erwähnt, eine bestimmte Spannung u,. Der Schnittpunkt der schrägen Linienführung der Sägezahnspannung mit der Spannung u, wird durch die addierte Meßwertspannung bestimmt. Durchschneidet die Sägezahnspannung den Wert u, (s. Punkt S in Abb. 2 b), so werden hierdurch die Rechteckgeneratoren R 1 und R 2 ein-und ausgesteuert. Die Rechteckspannung erscheint graphisch dargestellt als Rechteck (s. Abb. 2c), wobei der Meßwert m durch die Breite des Rechtecks gekennzeichnet ist. Der Abstand der einzelnen Rechteckimpulse ist durch die Sägezahnfrequenz 5 (Abb. 2 d und 3) gegeben und ist stets in seiner Größe konstant (s. Abb. 2 c). Die in Abb. 3 unter Bezugsziffer 8 angeführte Darstellung zeigt einen Ausschnitt der Impulskette zur Magnetbandspeicherung im Bereich einer konstanten Sägezahnfrequenz5, wobei die Bezugsziffer 6 den Modulationsbereich für den Meßwert 1 und Bezugsziffer 7 den Modulationsbereich für den Meßwert 2 darstellen.
• Bei der Meßwiedergabe wird die vom Magnetband MK abspielbare Impulskette durch Gleichrichtung in den Dioden D 1 und D 2 in einen positiven und einen negativen Teil zerlegt. Mit diesen gleichgerichteten Impulsen werden zwei bistabile Multivibratoren Vb 1 und Vb 2 gesteuert, die Rechteckspannungen erzeugen. Durch Tiefpaßfilter T 1 und T2 wird der Mittelwert dieser Rechteckspannungen festgelegt, der genau den aufgespeicherten Meßwerten 1 und 2 entspricht. In Abb. 4 ist dieser Vorgang in einer Blockschaltung bildlich dargestellt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Meßwertspeicherung auf Magnetband von Magnetbandgeräten mittels Impulsbreitenmodulation, dadurch gekennzeichnet; daß gleichzeitig zwei Meßwerte (1 und 2) durch ImpulsbreitenmoduIation mittels an sich bekannter Schaltelemente in einem Schaltungsverlauf derart zusammengeführt werden, daß in der entstehenden Impulskette der eine Meßwert nur durch positive, der zweite Meßwert nur durch negative Impulse dargestellt ist, und daß diese Impulskette auf einem Magnetbandkanal (MK) des Magnetbandgerätes (M) eingespeichert wird.
2. 2. Verfahren zur Meßwertspeicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden Meßwerte darstellenden Impulse mittels einfacher RC-Kombinationen durch Differenzieren von Rechteckspannungen erzeugt werden und anschließend durch Dioden (D 1 und D 2) der positiven und negativen Seite der Impulskette zugeordnet werden.
3. 3. Verfahren zur Meßwertspeicherung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wiedergabe der eingespeicherten Werte des Magnetbandes bzw. des Magnetbandkanals (MK) die abspielbare Impulskette durch Gleichschaltung in den Dioden (D 1 und D 2) in. einen positiven und einen negativen Teil zerlegt wird, anschließend jeder Teil einen rechteckspannungserzeugenden bistabilen Multivibrator (Vb 1 und Vb 2) steuert und daß dabei die erzeugte Rechteckspannung nach dem Durchgang von Tiefpaßfilter (TI bzw. T2) eine Mittelwertspannung, die den eingespeicherten Meßwerten (1 und 2) entspricht, erzeugt.