DE2000402C3 - Schaltung zur Messung der Geschwindigkeit eines Informations-Aufzelchnungsträgers in bezug auf seine Antriebsvorrichtung International Business Machines Corp., Armonk, N.Y. (V.StA.) - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Messung der Geschwindigkeit eines Informations-Aufzeichnungsträgers in bezug auf seine Antriebsvorrichtung.

Aus der GB-PS 7 49 525 ist es bekannt, beim Transport eines Bandes mittels eines zu testenden Antriebs eine Impulsfolge <onstanter Frequenz aufzuzeichnen und diese Aufzeichnung nachfolgend mit konstanter Geschwindigkeit abzutasten. Die linpulsabstände werden dabei mittels Sägezahngeneratoren in Spannungen umgewandelt und auf einem Oszillographendargestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die momentane Geschwindigkeit eines Aufzeiehnungsträgcrs in bezug auf feste Bezugsfrequenzen zu bestimmen und anzuzeigen.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruches I gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltung findet somit eine momentane Anzeige des Verhältnisses einer der die Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers kennzeichnenden Frequenz der Meßimpulsfolge zu einer

Mehrzahl von Bezugsfrequenzen Matt.

Dübei wird die Meßstufe für die Meßimpulsfolge und die BezLigsimpulsfolge verwendet, so daß bei Schwankungen der Schallelemente der Schaltungsanordnung eine Korrektur erfolgt.

FJn Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren erörtert. Von den Figuren zeigen:

Fig. I eine Prinzipdarsteiiung einer erfindungsgemäßen Schaltung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines eine Mehrzahl Frequenzen erzeugenden Generators, entsprechend Stufe 9 von Fig. 1.

F i g. J ein Blockschaltbild einer logischen Sieuerstufe zur Steuerung der Betriebsart, entsprechend Stufe 8 von Fig. 1.

Fig. 4 ein Prinzipschaltbild einer Wandlerstule zur Umwandlung einer Impulsfolge in ein säge/ahnähnliches Signal, entsprechend Stufe 13 von I" ig. 1 und

Fig. 5 eine scheivaiische Darstellung der Anzeigevorrichtung, entsprechend Stufe 16 von Fig. 1.

Die auf einen' Magnetband in einer Längsspur des Aufzeicrtfiungsirügers mil vorgegebenem Absland aufge/eicheten Signale bilden Frequenzsignale, deren Frequenz von der Bewegiingsgesehwindigkeit des Aufzeichnungsträgers abhängt.

In Fig. 1 ist eine Antriebsvorrichtung eines Aufzeichnungsträgers mit I bezeichnet: 2 ist der Aufzeichnungsträger selbst,der mit einer bestimmten Geschwindigkeit in beug aiii den Abnahmekopf 5 bewegt wird. Auf dem Aufzeichnungsträger 2 sind Signale aufgezeichnet, die eine der Geschwindigkeit zugeordnete Meßimpulsfolge bilden.

Die Antriebsvorrichtung 1 ist von üblicher Bauweise und weist eine Klemme 4 zur Entnahme der Meßimpulsfolge auf; eine Anzahl Klemmen 5,6 und 7 ist den Betriebsweisen zugeordnet; es kann sich beispielsweise um eine Stopp-Klemme, eine Lauf-Klemme und um eine Lücken-Klemme handeln.

Die Anordnung I ist derart ausgebildet, daß Datensignale normalerweise nur in dem Lauf-Zustand abgegeben werden. Die Klemmen 5, 6 und 7 sind der Beiriebsweise-Steiierstufe 8 zugeordnet, wobei diese Steuerung derart erfolgt, daß während der Betriebsart »Lauf« Datensignale vorliegen und die Meßimpulsfolge ausgewertet wird (»Messen«) und daß während der Betriebsweise »Stop« und »Lücke« die Bezugsimpulsfolge ausgewertet wird (»Eichen«).

Ein Bezugsgenerator 9 zur Erzeugung einer Mehrzahl von Frequenzen erzeugt eine Nennfrequenz und eine höhere Frequenz und eine niedrigere Frequenz, als die Nennfrequenz.

Die die Betriebsart steuernde Steuerstufe 8 ist mit den UN D-Stufen 10 und 11 verbunden, die komplementär zueinander arbeiten. Die UND-Stufe 10 ist mit der Ausgangsklemme 4 der Antriebsvorrichtung verbunden, so daß Aufzeichnungssignale einem monostabilen Multivibrator 12 zugeführt werden, wenn die Betriebsart »Messen« vorliegt. Die UND-Stufe Il ist mit dem Bezugsgenerator 9 verbunden, der die Mehrzahl von Frequenzen dem monostabilen Multivibrator 12 während des Eichungsvorganges zuführt. Der monostabile Multivibrator liefert an eine Sägezahnstufe 13 Signale vorgegebender Zeitdauer. Der Sägezahngenerator 13 wird über den Schalter 14 an einen Oszillographen 15 bzw. eine Warnvorrichtung 16 angeschlossen. Die Aufzeichnungsspuren auf dem Oszillographen 15 zeigen Eiehsignale bei der Nennfre.qu.enz und bei einem um

20 00

Μ)»/,, niedrigeren Won und bei einem mn Kr₁₁ höheren Wen. Diese F.ichsignale sind in dein Oszillographen an der linken Seile dargestellt. In der Mine des Oszillographenfeldes sind mehrere Meßimpulslolge S,-gnale dargestellt deren I requenz zwischen der S Süllfrequen/. uiiu dem um 10»/.. höheren Wert liegt. Cine Anzeigevorrichtung 16 besieht aus einem Detektor, der ein Alarmsignal lielert. wenn das MeUimpulsfolge-Signal hoher oder niedriger ist als ein.: zugelassene Grenzfrequenz.. _|0

l:ine zweite Meßsiule 17, 18, 19 „den Ausgangssiynale. die die Zeit zwischen jeder /weilen, einen Meßimpuls darstellenden Magneillußänderiing b.-stimmen. um einen Unterschied in dem Cinsaizpunki bei positivem und negativem Magnetisierungswechsel zu eliminieren. Der aul den Wechsel ansprechende Stromzweig enthält einen Frequenzteiler 17 im Verhältnis 1:2. einen moiiosiabilen Multivibrator 18 und einen Sägezahngenerator 19. ähnlich d^n Kreisen 12 und 15. Der Teiler 17. der cmc Teilung im Verhältnis I : 2 durchführt, bewirkt, wenn sich eine Abweichung in dem Meßkreis vom Nennwert ergibt und tier primäre Meßkreis die Signale +10% Nennwcn und - ι ο«'/,, Nennwert auf dem Oszillographenscbinn bewirkt, die Climinierung de-, nominalen Cichtingsw ertsignals und lielert + ^r>% und -Vu Cichwcrte aul dem Oszillogra- |ihen 15, wie itulem Ausschnitt in Cig. I gezeigt ist.

Der Beirieb des Geschwindigkeilsmeßinstrumenis mit dxnamischer Cichung umfaßt die nachlolgenden Schritte:

1. Cs werden von dem Aufzeichnungsträger 2 Cingangssignale abgeleitet aus einer Aul/eichuung. die ilie der Geschwindigkeit des Aul/eichnungs ban.!es zugeordnete Meßimpiilsfolge darstellen.

2. Von einem eine Vielz.ahlCrequenzen erzeugenden (ienerator9 und tier UND-Stule 11 wenlen Signale abgeleitet, die einer Mehrzahl Bezugsfrequenzen einsprechen.

3. Cs werden abwechselnd die Cingangssignale und die den Bezugsfrequen/en entsprechenden Signale in einem Rhythmus der durch den Auf/eichnuiigsträger bestimmt ist. durch die logische Sieuersiufe 8 umgeschaltet, um eine geeichte Cingangssignalfolge zu erhalten.

4. Cs wird die geeichte .Signalfolge durch die Meßstufen 12, 13 oiler die frequen/ieilende abwechselnde Meßsiufc 17-19 in Spannungen umgewandelt, die der Crequenz der geeichten Cingangssignalfolge entsprechen, und dadurch wird ein dynamisch geeichtes, für die Cingangsfrequenz. maßgebliches Spannungssignal erzeugt.

5. Die geeichte, für die Cingangsfrequenz m.ißgebliehe Spannung wird dem Oszillographen 15 für den Zweck der optischen Wiedergabe und einer automatischen Warnvorrichtung 16 zugeführt.

Fig. 2 zeigt schematisch den Generator 9 zur erzeugung mehrerer Frequenzen. Der Generator 9 besteht aus einem im Kollektorzweig gekoppelten Multivibrator, dessen Transistoren mit 23 und 24 bezeichnet sind. Cine Frequenzteüerstufe 25 und 26 ist zur Frequenzsteuerung vorgesehen. Die Stufen 27 und 25 erzeugen die nachfolgenden Steuersignale:

1. ein Steuersignal niedriger Frequenz:

2. ein Steuersignal von der Nennfrequenz.:

3. ein für das Fehlen von Steuersignalen gekenn/eichneter Zustand, welcher durch das Ausgangssignal hoher Frequenz des Oszillators bestimmt ist; und

4. ein Steuersignal von der Nennfrequenz..

[),e veränderbaren Wider 'ände 28 und 29 bilden ein Mmel Für die einstellung der Frequenzgren.eu v..n Hind

"in rig. J ist die Steuerstuie 8 zur Steuerung der Betriebsart dargestellt. Die Fmgangssignale der die Betriebsart steuernden Sleuerstule sind die von dem Klemmen 5-7 der Antriebsanordnung I entnommenen Signale, die wiederum nach Maßgabe von Aufzeichnungsmarken auf dem Aufzeichnungsträger gesteuert _UtR|_{cn )n dcr} Sieiiersuife zur Steuerung der Betriebsart. die in I-i g. i dargestellt ist. ist eine ein,tellbarerückstellbare Schaltstul'e Jl vorgesehen. Cine Suiie 52 ist so angeordnet, dall die Schallsuilc 31 angesteuert wird, wenn eine Koinzidenz eines Lauf-Signals und eines von einem I landschaller 34 erzeugten Signals stattfindet: der Schalter 34 dient lediglich dem z'w eck, von Hand eine Steuerung mit Vorrang zu bewirken. Cine ODCR-Slufe 33 schallet die Schalisiufe 31 bei Auftreten des Stopp-Signals oder des Lücken Signals, die maßgeblich dafür sind, da 1.1 keine Signale aiugewertet werden sollen, in den Liclumgszusiand.

Die Betriebsari-Steiierstulc kann auch so ausgebaut werden, daß kontinuierlich eine Messung \on Signalen st;i!ilinde!. Beispielsweise k;inn es wünschenswert scm. Cingangsimpiilse lesler Frequenz i\cv ()DLK-Siule zuzuführen, so daß l.iehungssignale aiii dem Oszillographenschirm /wischen einem' wesentlichen I ei! der Datensignale, die tier Messung unterworfen w .-rden sollen, eingesetzt werden.

|)_c,- j_n |'i g. 4 dargestellte Siigezahngenei ator 13 weist eine Ausgangsklemme 45 auf. an tier cmc Sägezahnspannung nach Maßgabe einer dcf Ciiigangsklemme 46 ztigeführten Impulsfolge auftritt. Cs isi wünschenswert, einen schnellen Anstieg tier sich ergebenden .Spannung /u haben, wenn die Cingangsspannung ansteigt, und eine lineare Spanniingsänderung zu haben, die proportional tier Zeit ist. wenn die Cingangssignalspannung verschwindet. Die zeitbestiminenden Schaltelemente, die Kapazität 44 und der Widersland 47, werden so gewählt, daß der Spannungs wert Null niemals während tier Meßzeit erreicht wird. Im Betrieb bewirkt die Vortlerflanke eines Spannungsimpulses an tier Klemme 46, daß tier Transistor 41 eingeschaltet wi-tl, wodurch tue eine elektrode tier Kapazität 44, die an die Basiselektrode des Transistors 42 angeschaltet ist, auf Crdpotential gebracht w irtl und dadurch der Transistor 42 und der Transistor 43 abgeschaltet werden. Dadurch ergibt es sich, daß die Ausgangsspannung an der Klemme 45 schnell auf +12V ansteigt. Wenn der Spannungsimpuls an der Klemme 46 wieder auf Null abfällt, wird der Transistor 41 gesperrt, und die Kapazität 44 wird auf die Spannung von fl2V über den Widerstand 47 aufgeladen. Während die Kapazität 44 aufgeladen wird, ergibt sich ein von der Aufladung abhängendes Signal an der Basiselektrode des Transistors 42. durch this wiederum die Stromleitung in dem Transistor 43 gesteuert wird; auf these Weise ergibt sich ein linearer Ausgangssäge· /ahn ander Klemme45.

In C i g. ^r> ist ein Blockschaltbild für eine Detektorstufe 16 dargestellt. Diese Stufe dient dem Zweck, ein Alarmsignal zu erzeugen, wenn die gemessene l'requenz unterhalb oder oberhalb der zugelassenen C-renzfrequenzen liegt. Die Fichsignale bestimmen diese Grenzen; die An/eigesuife ist so ausgebildet, daß die Cichsignale innerhalb enger Grenzen aufgenommen werden. Die Stufe spricht daher auf Frequenzen an. die außerhalb dieser Frequen/gren/en liegen, und spricht

auch auf Schwankungen der geeichten Signale innerhalb der Grenzen an. Hs isl eine Deiektorvorrichtung 51, 52, die auf SpaniHingsschwellen anspricht, vorgesehen, zu dem Zweck, entsprechende Signallampen 53 und 54 zu betätigen, die mittels eines ODHR-Kreises 55 mit einer Alarmvorrichtung 56 verbunden sind. Die Alarmstufe 56 kann ein (ilockensignal auslösen oder ein Loch Kontrollkarle einstanzen, die für eine unle Vorrichtung als l'rüfkarte diem. Hs kann ai Alarmstufe 56 da/u dienen, die Antriebsvorr zwecks Kontrolle durch einen Kontrolleur ab/ ten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltung zur Messung der Geschwindigkeit eines Informations-Aufzeichnungsträgers in bezug auf seine Antriebsvorrichtung, bei der durch aufeinanderfolgendes Aufzeichnen einer Impulsfolge konstanter Frequenz und Abtasten eine Meßimpulsfolge mit einer der Aufzeichnungsträgergeschwindigkeit entsprechenden Frequenz erzeugt wird und bei der mittels einer Meßstufe die Meßimpulsfolge in Spannungen umgewandelt wird, die ein Maß für die Frequenz der Impulsfolge sind und die in einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die mit konstanter Geschwindigkeit aufgezeichneten und in der zu testenden Antriebsvorrichtung abgetasteten MeBimpulsfolge-Signale und eine Mehrzahl von Bezugsimpulsfolgen mit jeweils verschiedener konstanter Frequenz in einem durch Aufieichnungsmarken auf dem Aufzeichnungsträger bestimmten Rhythmus der Meßstufe (12, 13) zugeführt werden.

2. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf eine zu hohe oder eine zu niedrige Signalspantuing ansprechende Detektorstufe (16) vorgesehen ist.

i. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bezugsgenerator (9) drei Bezugsfrequenzen liefert, von denen die eine jo Frequenz die Nennfrcquen/ ist und die beiden anderen Frequenzen in vorgegebenem Maß oberhalb bzw. unterhalb der Nennfrequenz liegen.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 -3 mit einem Sägezahngenerator, der zyklisch Sägezahnspannungen erzeugt, deren Amplitude ein Maß für die Frequenz der zugeführten Impulsfolgen ist, und mit einem Oszillographen, der die entsprechende Spannung wiedergibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Sägezahngenerator (19) vorgesehen ist, dem ein eine Frequenzteilung im Verhältnis I : 2 bewirkender Frequenzteiler (17) vorgeschaltet ist.