DE1907285B2 - Anordnung zum Einhalten einer vorgegebenen Laufzeit - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Steuerungen liegt schließlich noch darin, daß der

Einhaltung einer vorgegebenen Laufzeit für eine auf Bereich, innerhalb dessen eine gewünschte Laufzeit

einem Magnetband aufgezeichnete Information auf variiert werden kann, relativ begrenzt ist.

dem Wege von einem ersten zu einem zweiten Ma- Ausgehend von diesem bekannten Stande der

gnetkopf, bei der das Magnetband zwischen den 5 Technik, liegt daher der Erfindung die Aufgabe zu-

beiden Magnetköpfen eine offene Schleife von mittels gründe, eine Anordnung zum Einhalten einer vorge-

eines Servomotors einstellbarer Länge durchläuft. gebenen Laufzeit zu schaffen, die einerseits ohne

Bei der Datenverarbeitung besteht häufig die Auf- schädliche Einwirkung auf die Vorschubgeschwingabe, zwischen die Aufzeichnung und die Auslesung digkeit des Magnetbandes ist, außerdem eine breite einer Information bzw. zwischen zwei aufeinander- io Variation in der einzuhaltenden Laufzeit ermöglicht folgende Auslesungen einer Information von einem und schließlich ohne weiteres mit jedem handels-Magnetband eine vorgebbare und entweder durch üblichen Magnetbandgerät gekoppelt werden kann, manuelle Eingabe oder automatisch als Reaktion auf ohne daß dazu an diesem irgendwelche Umbauten von einem vorgegebenen Programm gelieferte Be- vorgenommen werden müssen,
fehle einstellbare Verzögerung zu legen. Die gleiche 15 Zur Erreichung dieses Zieles macht die Erfindung Aufgabe tritt auch dann auf, wenn es darum geht, von einem von der Arbeitsweise der bisherigen An-Schallerscheinungen auf künstlichem Wege mit Ordnungen dieser Art grundsätzlich abweichenden einem Echo oder einem Nachhall zu versehen oder Prinzip Gebrauch, indem sie nicht mehr die Banddie Autokorrelationsfunktion einer Erscheinung oder geschwindigkeit, sondern den zwischen zwei interdie wechselseitige Korrelation zwischen zwei Er- 20 essierenden Abtaststellen zu durchlaufenden Bandscheinungen zu untersuchen, deren Auftreten auf weg entsprechend dem Ergebnis eines Laufzeitververschiedenen Spuren ein und desselben Magnet- gleiches variiert. Die Möglichkeit einer Änderung des bandes aufgezeichnet sind. Bandweges zwischen zwei Aufzeichnungsstationen,

In allen diesen Fällen geht es vor allem darum, die auf ein Magnetband einwirken, ist für sich ge-

die Laufzeit des Magnetbandes zwischen der Auf- 25 nommen bekannt und auf der Seite 400 des Buches

zeichnung und der anschließenden Auslesung bzw. Automatic Control and Computer Engineering von

zwischen den verschiedenen Auslesungen so genau V. V. Solodovnikov (1961) beschrieben. Die

wie möglich konstant zu halten. Die meisten der dort dargestellte Anordnung zwingt dem Magnetband

bisher für die Lösung dieser Aufgabe verwendeten zwischen den beiden Aufzeichnungsstationen einen

Anordnungen arbeiten dabei in der Weise, daß die 30 eine offene Schleife enthaltenden Weg auf, und die

Differenz zwischen der tatsächlichen Laufzeit und der Länge dieser offenen Schleife ist mit Hilfe eines

einzuhaltenden Laufzeit ermittelt und zu einem Servomotors veränderbar/Irgendwelche Angaben

Steuersignal für den den Bandtransport bewirkenden über die Möglichkeit zur Erzielung einer konstanten

Antriebsmotor verarbeitet wird, der dann je nach Laufzeit für ein auf dem Magnetband aufgezeichnetes

dem Ergebnis der Laufzeitdifferenzermittlung schnei- 35 Signal zwischen den beiden Aufzeichnungsstationen

ler oder langsamer läuft. finden sich dagegen in dieser Literaturstelle nicht.

Beispiele für Anordnungen dieser Art finden sich Unter Verwendung dieses Grundprinzips und ausin der britischen Patentschrift 824 041 und in der gehend von einer Anordnung der eingangs erwähn-USA.-Patentschrift 3288336. Im ersten Falle arbeitet ten Art kennzeichnet sich die erfindungsgemäße Andie Regeleinrichtung so, daß auf ein Magnetband 40 Ordnung dadurch, daß vor der Schleife ein Markierer durch einen Aufzeichnungskopf Signale aufgezeich- zum Anbringen einer Kennmarke auf dem Magnetnet und durch einen im Abstand davon angeordne- band und hinter der Schleife ein auf den Vorbeigang ten Abtastkopf wieder abgenommen werden. Die der Kennmarke ansprechender Detektor angeordnet aufgezeichneten Signale treten dabei periodisch auf, ist und außerdem ein von dem Markierer in Gang so daß jeweils der nachfolgdende Impuls mit den 45 setzbarer und nach Verstreichen der einzuhaltenden vorausgegangenen, inzwischen mit dem Magnetband Laufzeit ein Endsignal abgebender Zähler und eine vor den Abtastkopf beförderten Impuls verglichen Komparatoreinrichtung vorgesehen sind, die das Zeitwerden und als Ausgangsbasis für ein Vergleichs- Intervall zwischen dem Endsignal des Zählers und signal zum Steuern der Geschwindigkeit der Band- dem Ausgangssignal des Detektors nach Größe und antriebswelle verwendet werden kann. Im zweiten 50 Vorzeichen ermittelt und zu einem Steuersignal für Falle wird ein mit Impulsen versehenes Magnetband den die Schleifenlänge bestimmenden Servomotor von einem Lesekopf abgetastet, und die abgetasteten verarbeitet.

Impulse werden mit den Signalen einer Bezugsquelle Weitere Merkmale der Erfindung sind in den verglichen. Je nach der Phasenlage der Vergleichs- Unteransprüchen herausgestellt. Die Erfindung wird signale wird dann der Antriebsmotor für den Band- 55 an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Bei der Betransport beschleunigt oder verzögert. Schreibung dieses Ausführüngsbeispiels wird auf die

Der wesentliche Nachteil dieser bekannten Steuer- Zeichnung Bezug genommen; in dieser zeigt
anordnungen liegt zum einen darin, daß sie einen F i g. 1 eine schematische Darstellung der mecha-Eingriff in den Aufbau des Magnetbandgerätes ver- nischen Teile einer Registrier- und Wiedergabelangen, so daß ihre nachträgliche Anbringung sehr 60 einrichtung, die zur Regelung der Länge einer offenen erschwert ist. Außerdem läßt es sich bei den bekann- Schleife auf dem Wege eines Magnetbandes dient, ten Steuereinrichtungen nicht vermeiden, daß sich die F i g. 2 ein stark vereinfachtes Blockschaltbild für Geschwindigkeit des Vorbeigangs des Magnetbandes eine Steuerung des Servomotors für die Änderung an einem die auszunutzende Information abtastenden der Länge der Magnetbandschleife von F i g. 1 und Lesekopf während der Änderung der Bandantriebs- 65 Fig. 3 eine für die Arbeitsweise der Einrichtung geschwindigkeit ebenfalls ändert, was zu unerwünsch- gemäß F i g. 1 charakteristische Kurve,
ten Verzerrungen und Störungen bei der Nutzsignal- F i g. 1 zeigt die Grundplatte eines Aufzeichnungsauslesung führt. Ein weiterer Nachteil der bekannten und Wiedergabegerätes mit einem Magnetband. Diese

Grundplatte trägt eine Vorratsspule 10 und eine Auf- zahl der zwischen diesen beiden Zeitpunkten liegen-

nahmespule 12, zwischen denen ein Magnetband 14 den Impulse aufzeichnet und damit ein Maß für die

mit mehreren Spuren umläuft. Außerdem trägt die absolute Größe dieses Zeitintervalls gewinnt. Der

Grundplatte einen Schreibkopf 16 und einen Lese- Komparator 56 besteht aus einer üblichen Schaltung,

kopf 18, vor denen das Magnetband 14 vorbeiläuft. 5 deren innere Logik so aufgebaut ist, daß dann, wenn

Als Antriebsorgan für den Vorschub des Magnet- der am Ausgang 54 des Auslesekopfes 18 auftretende

bandes 14 dient eine Spillrolle 20, die sich mit kon- Impuls dem am Ausgang 52 des Zählers 44 erschei-

stanter Geschwindigkeit dreht und gegen die das nenden Impuls vorangeht, ein Impuls an den Ausgang

Magnetband 14 ständig durch eine federbelastete 60 abgegeben wird, während im umgekehrten Falle

Rolle 22 angedrückt wird. io ein Impuls am Ausgang 62 erscheint.

Die Laufzeit zwischen dem Durchgang einer Stelle In dem Impulssummierwerk 58, das zur Bestimdes Magnetbandes 14 vor dem Schreibkopf 16 und mung des Zeitintervalls dient, das den jeweils zuerst vor dem Lesekopf 18 läßt sich durch Ändern der eintreffenden Impuls von dem jeweils als zweiter einLänge einer von dem Magnetband 14 zwischen diesen treffenden Impuls trennt, erfolgt eine lineare Integration beiden Köpfen 16 und 18 durchlaufenen offenen 15 der diesem Summierwerk 58 über eine Impulsformer-Schleife einstellen. Diese offene Schleife des Magnet- stufe 64 von dem Taktgeber 50 zugeführten Impulse bandes 14 wird durch eine zwischen zwei Umlenk- von dem Augenblick an, in dem der erste Impuls rollen 24 und 26 angreifende Spannrolle 28 geschaf- entweder von dem Ausgang 52 oder dem Ausgang 54 fen, die auf einem entlang von Führungsstangen 32 her ankommt, bis zu dem Augenblick, wo das Sumverschiebbaren Wagen 30 sitzt. Für die Verschiebung 20 mierwerk 58 den zweiten Impuls entweder von dem des Wagens 30 ist ein Servomotor 34 vorgesehen, Ausgang 54 oder dem Ausgang 52 her zugeführt erder eine Schraubspindel 36 antreibt, die ihrerseits hält. Mit dem Empfang des zweiten Impulses speist eine an dem Wagen 30 befestigte Mutter durchquert, das Summierwerk 58 einen Speicher 66 mit einer der und man sieht, daß der Motor 34 und die Schraub- Anzahl der von dem Taktgeber 50 empfangenen Imspindel 36 während ihrer Drehung je nach deren 25 pulse proportionalen Spannung U₁. Außerdem speisen Richtung den Wagen 30 auf den Führungsstangen 32 der Komparator 56 und der Speicher 66 eine Steuerin der einen oder in der anderen Richtung ver- stufe 68 für den Servomotor 34. Die Steuerstufe 68 schieben. besitzt einen Einschub 70 bzw. 78, der die Amplitude

Die Drehung des Servomotors 34 im einen oder der Drehung des Servomotors 34 bestimmt, und einen anderen Sinne wird durch eine elektronische Schal- 30 Einschub 69, der den Drehsinn dieser Rotation betung gesteuert, deren Blockschaltbild in Fig. 2 stimmt. Der Einschub 69 für die Bestimmung des wiedergegeben ist. Zu dieser Schaltung gehört eine Drehsinns wird von den Ausgängen 60 und 62 her Steuerstufe 38, die als Taktgeber dient und in gleich- gespeist und legt in jedem Augenblick den Sinn fest, mäßigem Arbeitstakt an einem ersten Ausgang 40 in dem sich der Servomotor 34 drehen muß, um die einen Rückstellimpuls für eine Anzahl von Bauteilen 35 Differenz zwischen der in die Steuerstufe 38 eingeder weiter unten zu beschreibenden Anordnung und gebenen Laufzeit und der tatsächlich auftretenden an einem zweiten Ausgang 42 ein Signal abgibt, das Laufzeit zu Null machen. Tritt der von dem Kompader Emission des Impulses folgt. rator 56 gelieferte Ausgangsimpuls am Ausgang 60

Die Ausgänge 40 und 42 der Steuerstufe 38 sind auf, so bewirkt die Steuerstufe 68 eine Drehung des

mit dem Rückstelleingang bzw. dem Signaleingang 40 Servomotors 34 in dem Sinne, daß die Länge der

eines voreinstellbaren Impulszählers 44 verbunden. offenen Schleife abnimmt, während, wenn dieser Im-

Der Ausgangszählwert des Zählers 44 läßt sich ent- puls der Steuerstufe 68 über den Ausgang 62 zuge-

weder von Hand über den Eingang 46 oder mittels führt wird, die Steuerstufe 68 die Drehung des Servo-

einer Programmschaltung über den Eingang 48 ein- motors 34 im umgekehrten Sinne, d.h. so festlegt,

stellen. Die Zuführung eines von dem Ausgang 42 der 45 daß die Länge der offenen Schleife zunimmt.

Steuerstufe 38 kommenden Signals an den Zähler 44 Was nun die Amplitude der Drehbewegung anbe-

löst den Beginn einer Zählung der in konstanter Folge langt, die der Servomotor 34 ausführen muß, so gibt

von einem Normfrequenzgenerator, wie etwa einem es mehrere Möglichkeiten; so kann man:
Taktgeber 50, gelieferten Impulsen aus. Der Ausgang

42 der Steuerstufe 38 ist weiterhin mit dem Schreib- 50 a) den Motor 34 mit konstanter Drehzahl während

kopf 16 in der Weise verbunden, daß der Beginn der einer eine mit der Spannung U₁ zunehmende

Zählung in dem Zähler 44 mit der Aufzeichnung Funktion darstellenden Zeitdauer in einem Sinne

eines Signals auf einer Spur des Magnetbandes 14 drehen lassen oder
durch den Schreibkopf 16 zusammenfällt. Dem

Schreibkopf 16 ist vorzugsweise eine Signalkodier- 55 b) ihn während einer von vornherein vorgegebenen

stufe vorgeschaltet, um bei der Auslesung des auf- und konstanten Zeitdauer, aber mit einer eine

gezeichneten Signals eine Verwechslung mit Stör- mit der Spannung U₁ anwachsende Funktion

geräuschen zu verhüten. darstellenden Drehzahl drehen lassen oder

Der Ausgang 52 des Zählers 44 und der Ausgang

54 eines mit dem Lesekopf 18 gekoppelten Dekodie- 60 c) ihn während einer vorgegebenen Zeitdauer und

rers sind einerseits an einem Komparator 56 ange- mit vorgegebener Geschwindigkeit drehen lassen,

schlossen, der zur Bestimmung des Vorzeichens des eine Lösung, die jedoch weniger vorteilhaft er-

Zeitintervalls dient, das den Augenblick des Endes scheint, da sie, wie weiter unten noch zu sehen

der Zählung durch den Zähler 44 und den Augen- sein wird, zu einer größeren Anzahl von Naeh-

blick des Vorbeigangs des auf dem Magnetband 14 65 führzyklen führt. Man kann sich ihrer jedoch

aufgezeichneten Signals vor dem Auslesekopf 18 von- dann bedienen, wenn es um eine sequentielle

einander trennt, und stehen andererseits mit einem Analyse geht, bei der man eine Reihe von auf-

Impulssummierwerk 58 in Verbindung, das die An- einanderf olgenden Verzögerungen benötigt, oder

d) sowohl die Zeitdauer als auch die Drehzahl für die Drehung des Motors 34 zu einer Funktion der Spannung U₁ machen, jedoch wird dann die Regelung sehr delikat.

Die in F i g. 2 veranschaulichte Steuerstufe 68 ist so ausgelegt, daß sie entweder die Möglichkeit a) oder die Möglichkeit b) zuläßt. Sie weist einen in der Zeichnung in ausgezogenen Linien dargestellten Einschub 70 für die Bestimmung der Zeitdauer der Rotation auf, der seinerseits einen mit dem Speicher 66 verbundenen Eingang besitzt und die Zeitdauer festlegt, in der dem Motor 34 ein Steuerstrom für eine Rotation mit konstanter Drehzahl zugeführt wird. Das Anlassen des Servomotors 34 während der Anlagezeit für den Steuerstrom wird durch den Empfang des zweiten Impulses bestimmt, der über eine Teilerstufe 72 mit einem Untersetzungsverhältnis von zwei zu dem Impulssummierwerk 58 gelangt. Die Steuerstufe 68 selbst ist selbstverständlich mit einer Regeleinrichtung ausgestattet, die entweder handbetrieben oder automatisch die Festlegung des Proportionalitätskoeffizienten für die Größe der Abweichung zwischen der gewünschten Laufzeit und der tatsächlichen Laufzeit und die Dauer der Rotation des Servomotors 34 festzulegen gestattet.

Durch eine passende Wahl der Frequenz der von dem Kontaktgeber 50 kommenden Impulse und des Proportionalitätskoeffizienten zwischen der Fehlergröße einerseits und der Drehdauer des Servomotors 34 andererseits ist es theoretisch möglich, die Abweichung in einem einzigen Nachstellzyklus zu beseitigen. Praktisch wird diese Regelung jedoch sehr kritisch und delikat, wenn man die Gefahr von Pumperscheinungen ausschließen will, und es können zeitliche Instabilitäten auftreten. Es ist daher im allgemeinen vorzuziehen, einige aufeinanderfolgende Nachstellzyklen zur Erzielung einer vollständigen Beseitigung der Abweichung zuzulassen und an Stelle eines Proportionalitätsgesetzes zwischen der Abweichung und der Drehdaüer des Servomotors 34 eine andere Beziehung zu wählen und außerdem eine Abweichungsschwelle einzuführen, unterhalb deren keine Regelung erfolgt. Eine solche Schwelle kann man dadurch schaffen, daß man die Ausgangsspannung des Speichers 66 nicht nur der Steuerstufe 68 sondern außerdem einer Schwellwertstufe 74 zuführt, die nur dann ein Ausgangssignal abgibt, wenn die Spannung U₁ in dem Speicher 66 eine festgelegte Minimalspannung U_i0 übersteigt. Die Schwellwertstufe 74 speist über eine Leitung 75 eine Auslösestufe 76 für die Informationsverarbeitung, welche die Steuerstufe 68 außerhalb der Zeitabschnitte sperrt, in denen die Spannung in dem Speicher 66 die festgelegte Schwelle U_iQ übersteigt, und unterbricht die Nachführzyklen, sobald die Spannung U₁ in dem Speicher 66 unter die Schwelle J7_i0 absinkt.

Der in F i g. 2 in gestrichelten Linien dargestellte Einschub 78 für die Bestimmung der Drehgeschwindigkeit für den Motor 34 in der Steuerstufe 68 kann das Ausgangssignal von dem Speicher 66 an Stelle des Einschubs 70 zugeführt erhalten. Er bestimmt dann das Proportionalitätsgesetz zwischen der Spannung E/,· des Speichers 66 und der Drehgeschwindigkeit für den Servomotor 34.......

' Die Einschübe'70 und 78 sind vorzugsweise so ausgebildet, daß sie zu einer Regelkennlinie führen, wie sie in F i g. 3 veranschaulicht ist, wo die Zeitdauer für die Rotation des Servomotors 34 als Ordinate und die Größe der Abweichung der tatsächlichen Laufzeit von der vorgegebenen Laufzeit als Abszisse aufgetragen sind. Die für die Zeitdauer der Rotation des Servomotors 34 repräsentative Kurve in F i g. 3 weist einen linearen Teil mit einstellbarer Neigung auf, und die Zeitdauer der Rotation des Servomotors geht für große Regelabweichungen gegen einen Grenzwert. Auf diese Weise vermeidet man Pump-ίο erscheinungen in dem Servomechanismus. Für kleine Abweichungen ändert sich die Zeitdauer der Rotation weniger schnell als bei mittleren Abweichungen entsprechend dem linearen Teil der Kennlinie von Fig. 3, und unterhalb des vorgegebenen Schwellwertes f/_I0 gibt es überhaupt keine Regelung mehr, die auf den Servomotor 34 einwirkt.

Zwar könnte man daran denken, daß eine kritische Einregelung der Regelschleife hinsichtlich der Auswahl der Frequenz des Taktgebers 50 und des Pro- portionalitätsgesetzes zwischen der Regelabweichung und der Nachführamplitude zu deren Korrektur eine Anullierung der Abweichung der tatsächlichen Laufzeit von der vorgegebenen Laufzeit im Rahmen eines einzigen Nachführzyklusses ermöglichen müßte. In der Praxis ist eine solche kritische Regelung jedoch zu delikat, und es ist daher vorzuziehen, mehrere aufeinanderfolgende und progressive Zyklen für die Beseitigung der Abweichung zuzulassen.

Der Einschub 70 für die Bestimmung der Dauer der Rotation des Servomotors 34 in der Steuerstufe 68 weist einen Ausgang 80 auf, der als interne Arretierung bezeichnet werden kann. An diesem Ausgang 80 tritt gleichzeitig mit dem Aufhören der Rotation des Servomotors 34 sowohl dann, wenn die Steuerstufe 68 mit fester Dauer und eine Funktion der Spannung U₁ in dem Speicher 66 darstellender Drehzahl für die Rotation des Servomotors 34 arbeitet, als auch dann, wenn diese Drehung mit fester Drehzahl, aber während einer mit der Spannung U₁ variablen Dauer erfolgt, ein Impuls auf. Dieser Impuls wird dem Eingang der Steuerstufe 38 zugeführt und löst dann den Beginn eines neuen Nachführzyklus aus.

Vorzuziehen ist es weiter, eine Unterbrechungsmöglichkeit für die Nachführzyklen in der Weise vorzusehen, daß man eine Arretierung des Einschubs 70 für die Zeitdauer der Rotation des Servomotors 34 durch einen von außen zugeführten Steuerbefehl vorsieht. In dem in F i g. 2 dargestellten Schaltbild wird dieser Steuerbefehl durch die Leitung 82 symbolisiert, die einen Arretierungsbefehl führt, der von der Auslösestufe 76 dann abgegeben wird, wenn diese von der Teilerstufe 72 einen Impuls zugeführt erhält, der für sie nur dann wirksam wird, wenn die Bedingung U₁ <C U_i0 erfüllt ist. Zur Ausschaltung jeglicher fehlerhaften Arbeitsweisen muß der äußere Arretierungsbefehl an dem Einschub 70 zur Bestimmung der Rotationsdauer während der gesamten Dauer der Informationsverarbeitung aufrechterhalten bleiben.

Dieser durch die Leitung 82 aufrechterhaltene Arretierungsbefehl wird erst durch das Rückstellsignal aufgehoben, das die Steuerstufe 38 im Zuge einer willkürlichen Wiedereinschaltung von Hand oder nach einem automatischen Programm an ihrem Ausgang 40 abgibt.

Zur Vergrößerung des mit der dargestellten Anordnung überdeckbaren Bereichs für die Größe der einstellbaren Laufzeit sind mit Vorteil zwei Unter-

brecher 86 und 88 vorgesehen, die am Ende seines Weges von dem Wagen 30 (F i g. 1) geschlossen werden. Diese Unterbrecher 86 und 88 steuern den Antrieb des Motors für den Antrieb des Aufzeichnungsträgers 14 und ändern die Vorschubgeschwindigkeit des Magnetbandes 14, wenn der Wagen 30 an ihnen zur Anlage kommt. Kommt der Wagen 30 mit dem in F i g. 1 oberen Unterbrecher 86 in Berührung und schließt diesen, so bedeutet dies, daß die Vorschubgeschwindigkeit für das Magnetband 14 zu groß ist, und dementsprechend muß diese Geschwindigkeit sofort auf eine geringere Größe umgeschaltet werden. Kommt der Wagen30 dagegen an dem in Fig. 1 unteren Unterbrecher 88 zum Anschlag und schließt diesen, so muß die Vorschubgeschwindigkeit für das Magnetband 14 sofort auf größere Werte umgeschaltet werden. Es ist sowieso vorzuziehen, den Unterbrecher 88 so zu legen, daß er eine untere Begrenzung bildet, d. h. mit anderen Worten zu verhindern, daß der Wagen 30 ganz nach unten fährt; auf diese Weise kann man den Bereich, innerhalb dessen sich die Verzögerungen einstellen lassen, abstecken. Eine durch den Unterbrecher 88 verkörperte untere Grenzlage, die einem Zehntel des gesamten für den Wagen 30 zulässigen Weges entspricht, ergibt im allgemeinen zufriedenstellende Ergebnisse.

Als nächstes soll nun ein Beispiel für die Arbeitsweise der oben beschriebenen Anordnung näher erläutert werden:

Zur Vereinfachung sei angenommen, daß das Magnetband 14 nur drei Spuren aufweist, die im folgenden als Spuren 14_X, 14₂ und 14₃ bezeichnet werden sollen. Der Schreibkopf 16 und der Lesekopf 18 sind Mehrfachköpfe, die unabhängig voneinander auf die verschiedenen Spuren auf dem Magnetband 14 zur Einwirkung kommen können, wobei diese letzteren für folgende Zwecke vorgesehen sind: Die Spur 14_X für die Aufzeichnung des kodierten Signals für die Bestimmung der jeweiligen Laufzeit, die Spur 14₂ für die Auslesung der zuvor aufgezeichneten Ursprungsinformation und die Spur 14₃ für die Aufzeichnung und Auslesung der von dem Lesekopf 18 aus der Spur 14₂ ausgelesenen Information.

Als erstes wird beispielsweise über den Steuereingang 46 in dem Zähler 44 die zu erzeugende Verzögerung in Form einer vorgewählten Impulszahl eingestellt. Die von Hand über den Eingang 84 oder automatisch ausgelöste Arbeitsweise gestaltet sich dann als sequentielle Wiederholung folgenden Zyklus:

1. Die Steuerstufe 38 gibt an ihrem Ausgang 40 einen Rückstellimpuls ab, der dem Zähler 44, dem Impulssummierwerk 58, dem Speicher 60 und der Auslösestufe 76 zugeführt wird. Der Übersichtlichkeit der Darstellung halber sind die Leitungen für die Übertragung dieser Rückstellimpulse in Fig. 2 in gestrichelten Linien dargestellt.

2. Anschließend gibt die Steuerstufe 38 an ihrem Ausgang 42 einen Auslöseimpuls ab, der den Beginn der Zählung in dem Zählwerk 44 veranlaßt und außerdem durch den Schreibkopf 16 in kodierter Form auf der Spur 14_t des Magnetbandes 14 aufgezeichnet wird. Von diesem Augenblick an zahlt der Zähler 44 die von dem Taktgeber 50 abgegebenen Signale, und das auf der Spur 14_X des Magnetbandes 14 aufgezeichnete kodierte Signal beginnt seinen Weg in Richtung auf den Lesekopf 18.

Das Signal für die Größe der Abweichung zwischen der einzuhaltenden Laufzeit und der tatsächlichen Laufzeit kommt dann folgendermaßen zustande:

Beendet der Voreingestellte Zähler 44 seine Zählung, bevor das auf der Spurl4₁ des Magnetbandes aufgezeichnete kodierte Signal durch den Lesekopf 18 ausgelesen wird, so ist die tatsächliche Laufzeit zu groß, und der Betrag der Abweichung von der einzuhaltenden Laufzeit ist gleich der Zeit, die zwischen dem Auftreten des von dem Zähler 44 an seinem Ausgang 52 abgegebenen Signals für das Ende der Zählung und dem Augenblick der Auslesung des kodierten Signals durch den Lesekopf 18 verstreicht.

Beendet der voreingestellte Zähler 44 dagegen seine Zählung erst nach dem Auslesen des auf dem Magnetband 14 aufgezeichneten kodierten Signals durch den Lesekopf 18, so ist die tatsächliche Laufzeit zu gering, und ihre Abweichung von der einzuhaltenden Laufzeit ist wieder gleich der Zeit, die zwischen dem Auslesen des kodierten Signals durch den Lesekopf 18 und dem Ende der Zählung in dem Zähler 44 vergeht.

3. Je nach dem Vorzeichen der Abweichung zwischen der tatsächlichen Laufzeit und der einzuhaltenden Laufzeit tritt entweder am Ausgang 60 oder am Ausgang 62 des Komparators 56 ein Signal auf, das die Drehrichtung bestimmt, die der Servomotor 34 zur Beseitigung der Abweichung einzuschlagen hat. Die Größe der Abweichung wird in Form einer Anzahl von Impulsen des Taktgebers 50 in den Speicher 66 eingeschrieben.

4. Die Regelung für die Abweichung beginnt, sobald die Teilerstufe 72 ein Ausgangssignal abgibt. Dies ist an das Auftreten eines Wirksamkeitssignals gebunden, das von der Auslösestufe 76 dann abgegeben wird, wenn die in dem Speicher 66 gespeicherte Spannung U₁ den eingestellten Grenzwert £/,·„ übersteigt. Dementsprechend können zwei Fälle auftreten:

a) Ist die in dem Speicher 66 gespeicherte Spannung Ui größer oder gleich der Schwellwertspannung Ui ₀, so befindet man sich jenseits der Toleranzgrenze. Der eingestellte Wert für die Schleifenlänge liegt dem richtigen Wert nicht nahe genug, und es erfolgt eine Nachstellung, sobald die Teilerstufe 72 ein Ausgangssignal abgibt.

b) Ist die in dem Speicher 66 gespeicherte Spannung U₁ kleiner als die Schwellwertspannung U_jo, so befindet man sich innerhalb der Toleranzgrenzen, und es kommt zu keiner Nachstellung. Dabei ist im übrigen zu beachten, daß die oben formulierte Ungleichung [/,·-< Ui ₀ keine hinreichende Bedingung ist, da die Spannung U₁ in dem Augenblick, in dem der anfängliche Rückstellimpuls eintrifft, Null ist und kleiner bleibt als die Schwellwertspannung l/,₀, solange nicht eine hinreichende Anzahl von Taktgeberimpulsen aufsummiert worden ist. Die Ungleichung U₁ <CU_i0 gewinnt einen

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signifikanten Wer,t erst am Ende des Integrationsvorgangs in dem Impulssummierwerk 58, d. h., wenn die Teilerstufe 72 ihren Ausgangsimpuls abgibt.

Das Vorhandensein einer Schwelle schaltet die Gefahr von Pumperscheinungen aus, die ohne diese Schwelle sehr erheblich werden kann, da der Servomechanismus zeitverschoben arbeitet, indem er zu einem ersten Zeitpunkt das Signal für die Abweichung zugeführt erhält und zu einem zweiten Zeitpunkt nach einer Verringerung dieser Abweichung strebt.

5. In dem Augenblick, in dem die Drehbewegung des Servomotors 34 aufhört, gibt der Einschub 70 für die Rotationsdauer an seinem Ausgang 80 das sogenannte interne Arretierungssignal ab, das die Steuerstufe 38 von neuem wirksam werden und den erneuten Ablauf eines entsprechenden Nachstellzyklus veranlassen läßt.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist selbstverständlich zahlreichen Abwandlungen gegenüber dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel zugänglich:

Eine dieser Varianten besteht darin, die Drehgeschwindigkeit des Motors für den Antrieb der Antriebsrolle 20 für das Magnetband 14 durch einen Taktgeber 50 mit variabler Frequenz bestimmen zu lassen. Diese Taktgeberfrequenz wird dann in Abhängigkeit von der geforderten Verzögerung gesteuert, und die Drehgeschwindigkeit, die eine neu verfügbare Variable darstellt, wirkt dann im Sinne einer Anullierung der Abweichung der tatsächlichen Laufzeit von der einzuhaltenden Laufzeit, indem sie entweder die Wirkung der Schleifenlänge vervollkommnet oder aber im Gegenteil eine anfängliche Verkleinerung bewirkt. Eine solche Variante vergrößert naturgemäß den Aufwand für die Logik der Anordnung, da diese die Wahl treffen muß, welche Variable während der Abweichungskorrektur wirksam werden soll, das es zu schwierig wäre, gleichzeitig sowohl die Vorschubgeschwindigkeit für das Magnetband 14 als auch die Schleifenlänge zu ändern.

Gleichgültig aber, welche Ausführungsvariante zum Einsatz kommt, bleiben die wesentlichen Vorteile der Erfindung erhalten:

Die aufgezeichnete Information behält ihre kontinuierliche analoge Form bei, während zahlreiche andere bekannte Verfahren eine Umschreibung des ursprünglichen analogen Signals in kodierte digitale Form verlangen. Dieser Vorteil verleiht der Erfindung eine große Elastizität und eröffnet ihr zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten z.B. in der Biologie und in der Medizin, wo die erfindungsgemäße Anordnung im Rahmen der Elektrokardiographie, der Defibrillation, der Elektroenzephalographie und der Wiederbelebung verwendet werden kann. Bei der Datenverarbeitung ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung die Erzeugung von Kreuzkorrelationen und Autokorrelationen. Weiter gestattet sie bei der Untersuchung akustischer Phänomene die Erzeugung von künstlichem Nachhall und von mehrfachen Echos und schließlich ermöglicht sie es, ein unter anderem vorliegendes Signal durch Phasenverschiebung um 180° mit sich selbst auszulöschen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Einhalten einer vorgegebenen Laufzeit für eine auf einem Magnetband aufgezeichnete Information auf dem Wege von einem ersten zu einem zweiten Magnetkopf, bei der das Magnetband zwischen den beiden Magnetköpfen eine offene Schleife von mittels eines Servomotors einstellbarer Länge durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Schleife ein Markierer (Schreibkopf 16) zum Anbringen einer Kennmarke auf dem Magnetband (14) und hinter der Schleife ein auf den Vorbeigang der Kennmarke ansprechender Detektor (Lesekopf 18) angeordnet ist und außerdem ein von dem Markierer in Gang setzbarer und nach Verstreichen der einzuhaltenden Laufzeit ein Endsignal abgebender Zähler (44) und eine Komparatoreinrichtung (56, 58) vorgesehen sind, die das Zeitintervall zwischen dem Endsignal des Zählers und dem Ausgangssignal des Detektors (18) nach Größe und Vorzeichen ermittelt und zu einem Steuersignal für den die Schleifenlänge bestimmenden Servomotor (34) verarbeitet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatoreinrichtung einerseits einen eigentlichen Komparator (56), der ein Differenzsignal entsprechend dem Vorzeichen des Zeitintervalls abgibt, das den Augenblick des Endes der Zählung durch den von einem Zeittaktgeber pespeisten Zähler (44) und den Augenblick des Vorbeigangs der Kennmarke vor dem Detektor (18) trennt, und andererseits ein Impulssummierwerk (58) enthält, das die Anzahl der von einem Zeittaktgeber (50) zwischen den beiden Zeitpunkten speichert und damit ein Maß für den Absolutwert des Zeitintervalls abgibt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für die Änderung der Schleifenlänge den Servomotor (34) entweder mit konstanter Drehzahl während einer mit der Abweichung in der Laufzeit wachsenden Zeitdauer oder während einer vorgesehenen Zeitdauer mit mit der Laufzeitabweichung wachsender Drehzahl in Drehung versetzt.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Komparatoranordnung (56, 58) und die Steuereinrichtung eine Schwellwertstufe eingefügt ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Änderung der Schleifenlänge ein zwischen zwei durch Anschläge vorgegebenen Endstellungen verschieblicher Wagen (30) und außerdem eine Einrichtung (86, 88) zum Umschalten der Vorschubgeschwindigkeit des umlaufenden Magnetbandes (14) zur Zeit der Ankunft des Wagens (30) an einem der Anschläge vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen