DE3049166A1

DE3049166A1 - Magnetic tape tension control unit - has strain gauge measurement of tension with bridge based regulating circuit

Info

Publication number: DE3049166A1
Application number: DE19803049166
Authority: DE
Inventors: Willi Dipl.-Ing. 6126 Brombachtal Hartmann; Bernd Dipl.-Ing. 6110 Dieburg Heidel; Richard 6102 Pfungstadt Heinz; Erich Ing.(grad.) 6450 Hanau Krechnartz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1980-12-24
Filing date: 1980-12-24
Publication date: 1982-07-15
Also published as: DE3049166C2

Abstract

The control of tape tension in a video magnetic tape recording system is provided by a sensing system using strain gauge elements coupled into a bridge network. One of the guide rollers has a shaft section with four strain gauges (27,28,29,30) that give differential signals dependent upon tape tension. The gauges are coupled in a bridge circuit with an operational amplifier (50) generating an output for a regulating amplifier (78). An integrator (79) and discriminator (80) provides control of the power fed to the spool motor (85) to adjust the tension.

Description

Vorrichtung zur Regelung des Bandzuges bei einemDevice for regulating the strip tension in a

Magnetbandgerät Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruches.Prior art magnetic tape device The invention is based on a Device according to the preamble of the main claim.

Es ist bekannt, bei Magnetbandgeräten, beispielsweise Tonbandgeräten,Einrichtungen vorzusehen, die den Banchzug regeln. Eine derartige Einrichtung ist beispiels weise in der DE-OS 25 TS 924 beschrieben Es ist weiterhin bekannt, den Bandzug bei einem Magnetvbandgerät mit einem federnden, elastischen Element zu messen, das bei Änderung des Banlzuges ausgelenkt wird, wobei auf diesem Element mechanisch/elektrische Wandler, beispielsweise Dehnungsmeßstreifen, in einfacher Konfiguration oder in Brückenkonfiguration geordnet sind. Ein derartige Bandzug-Meßvorrichtung ist beispielsweise in der Zeitschrift IBN Technical Disclosure Bulletin, Band 15, Nr. 7, Dezember 1972 beschrieben.It is known in magnetic tape recorders, for example tape recorders, devices to provide that regulate the Banchzug. Such a device is example described in DE-OS 25 TS 924 It is also known to pull the tape in a Magnetic tape recorder with a resilient, elastic element to measure that when changing of the banl train is deflected, with mechanical / electrical on this element Transducers, such as strain gauges, in a simple configuration or in Bridge configuration are ordered. Such a tape tension measuring device is for example in IBN Technical Disclosure Bulletin, Volume 15, No. 7, December 1972 described.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei den verhältnismäßig geringen Kräften, die vom Magnetband auf Umlenkrdlen oder dergleichen ausgejibt werden, nur geringe elastische Verformungen dieser Umlenkrollen auftreten, so daß die jeweils verwendeten mechanisch/elektrischen Wandler nur verhältnismäßig geringe Signalspannungen abgeben. Itinzii kommt, daß sich das Auftreten von Gleichtaktanteilen am Ausgnn der Brücke, in der die Wandler iiblicherweise geschaltet sind, überaus störend auswirkt, da aus den oben genannten Gründen eine sehr große Signalverstärkung erforderlich ist.However, it has been shown that with the relatively low forces which are output from the magnetic tape on deflection cords or the like, only small elastic deformations of these pulleys occur, so that each used mechanical / electrical converters only emit relatively low signal voltages. It is a fact that the occurrence of common-mode components at the exit of the bridge, in which the converters are usually connected, has an extremely disruptive effect, since a very large signal amplification is required for the reasons mentioned above.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegeniiber den Vorteil, daß durch Verwendung eines selbstabgleichenden kommutierenden Ope5rationsverstärkers eine weitesgehende Driftkompensation möglich ist, so daß störungsfreie messungen der Signalspannungen auch bei der erforderlichen hohen Signalverstärkung möglich sind.Advantages of the invention The device according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that by using of a self-balancing commutating operational amplifier is a far-reaching one Drift compensation is possible, so that interference-free measurements of the signal voltages are also possible with the required high signal amplification.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnallmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der in Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous Further training of the in Main claim specified device possible.

So wird in besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung durch Einfügen eines Spannungsteilers in den Diagonalzweig der Brfjcke ein virtueller Nullpunkt erzeugt, der dem Gleichtaktanteil der Brücke entspricht und die Spannung dieses Punkte . wird zum Selbstabgleich des kommutierenden Operationsverstärkers herangezogen. Weiterhin wird die Spannung dieses virtuellen Nullpunktes als Bezugsspannung des Operationsverstärkers verwendet, so daß die Gleichtaktanteile nicht mehr verstärkt, sondern nur noch einfach am Ausgang des Operationsverstärkers erscheinen.Thus, in a particularly preferred embodiment of the invention Insertion of a voltage divider in the diagonal branch of the bridges - a virtual one Zero point generated, which corresponds to the common mode component of the bridge and the voltage this point. is used to self-adjust the commutating operational amplifier used. Furthermore, the voltage of this virtual zero point is used as the reference voltage of the operational amplifier is used so that the common-mode components are no longer amplified, but simply appear at the output of the operational amplifier.

Da ein besonders störungsfreies, der Bandzuspannung entsprechendes Signal zur Verfügung steht, kann dieses einem Fenster-Diskriminator zugeführt werden, der zwischen den Zuständen "Bandspannung zu hoch", "Bandspannung im zulässigen Bereich" und "Bandspannung zu niedrig" unterscheidet. Dabei kann je nach Auftreten eines dieser drei Fälle unterschieden werden, welcher mögliche Störungsfall (Bandriß oder dergleichen) vorliegt Zur Gewinnung des dem Bandzug entsprechenden Signales wird vorzugsweise eine Umlenkrolle verwendet, die um einen mit einem geschwächten Abschnitt versehenen Bolzen drehbar gelagert ist, wobei zwei oder mehr Paar Wandler, beispielsweise Dehnungsmeßstreifen, im geschwächten Teil de9 130lzens angebracht sind. In anderer Ausgestaltung der Erfindung wird statt einer Umlenicrolle ein federndes Element verwendet, das tan seinem einen Ende eingespannt ist und an seinem anderen Ende ein rundes Endteil oder eine Rolle trägt, mit der das Band vorgespannt wird, so daß sich der jeweils vorliegende Bandzug auf das federnde Element, das wiederum illit; zwei oder mehr Paaren von Wandlern bestückt ist, iibertridgt.Since a particularly trouble-free, corresponding to the belt tension Signal is available, it can be fed to a window discriminator, between the states "Belt tension too high", "Belt tension within the permissible range" and "tape tension too low". Depending on the occurrence of one of these three cases, a distinction must be made as to which possible malfunction (tape rupture or the like) is available. To obtain the signal corresponding to the strip tension, preferably a pulley used around one with a weakened section provided bolt is rotatably mounted, with two or more pairs of transducers, for example Strain gauges are attached in the weakened part of the In other An embodiment of the invention is a resilient element instead of a Umlenicrolle used, which is clamped at one end and at the other end a round end part or carries a roller with which the belt is pretensioned so that the tension in each case on the resilient element, which in turn illit; two or more pairs of transducers is populated.

Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie Vorrichtungen zur Erläuterung der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Drawing embodiments of the invention and devices for Explanations of the invention are shown in the drawing and in the following Description explained in more detail.

Es zeigen: J?ig. 1 eine schematische J)arst:ellung einer Magnetbandführung bei einem Video-AIlfzeichnungsgerät; Fig. 2a, b zwei Schnittansichten einer Umlenkrolle, wie sie zur Erzeugung von bandzugproportionalen Signalen verwendet werden kann; Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines federnden Elementes zur Messung der Bandzugspannung; Fig. 4 eine Draufsicht eines federnden Elementes, -wie es bei einer Anordnung nach Fig. 3 verwendet werden kann; Fig. 5a, b das Prinzipschaltbild eines selbstabgleichellclen kommutierertelen Operationsvers t'ärkers in zwei verschiedenen Betriebsarten; Fig. 6 einen Stromlaufplan des elektrischen Teiles einer Ausführungsform einer erfindungsgemäs sen Vorrichtung; Fig. 7 den Stromlaufplan des elektrischen Teiles einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.It show: J? Ig. 1 a schematic arrangement of a magnetic tape guide in a video recorder; 2a, b two sectional views of a deflection roller, how it can be used to generate signals proportional to the strip tension; 3 shows a basic illustration of a resilient element for measuring the belt tension; Fig. 4 is a plan view of a resilient element -as it is in an arrangement according to Fig. 3 can be used; 5a, b show the basic circuit diagram of a self-adjusting cell commutator-operated operational amplifier in two different operating modes; Fig. 6 is a circuit diagram of the electrical part of an embodiment of an inventive sen device; 7 shows the circuit diagram of the electrical part of a second Embodiment of a device according to the invention.

Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Fiihrung eines Magnetbandes bei einem Video-Aufzeichmlngsgerät ist mit 1 eine Kassette bezeichnet, in der sich zwei iibereinanderliegende Spulen, nämlich eine Aufwickelspule 2 und eine darunterliegende, in der Zeichnung verdeckte Abwickelspule 3 befinden. Von diesen Spulen führt ein Magnetband 4 zu einer in der Kassette 1 angeordneten Umlenkrolle 5 und von dieser zu einer außerhalb der Kassette 1 angeordneten Umlenki'olle 7, wobei das ilagnetband l im bereich 6 zwischen den Umlenkrollen 5 und 7 verschränkt; wird. Von deü Umlenkrolle 7 fiihrt das Magnetband zum sogenannten 'Scanner", den das Magnetband helixartig umschlingt und in dem Video-Aufzeichnung in bekannter Weise durch rotierende Köpfe erfolgt. Die Ableitung des Magnetbandes erfolgt vom Scanner 8 über eine weitere Umlenkrolle 9, von der sich ein verschränkter Bereich 10 zu einer weiteren Umlenkrolle 11 hin erstreckt. Hiernach passiert das Magnetband die Tonköpfe 12, eine weitere Umlenkung 13, den Capstan-Antrieb mit Andruckrolle 14 land gelangt von dort durch den mit 15 bezeichneten Bereich wiederum zur Aufwickeispule 2.In the guide of a magnetic tape shown schematically in FIG in a video recording device, 1 denotes a cassette in which two superimposed reels, namely a take-up reel 2 and an underlying one, In the drawing concealed supply reel 3 are located. One of these coils leads Magnetic tape 4 to a deflection roller 5 arranged in the cassette 1 and from this to a Umlenki'olle 7 arranged outside the cassette 1, wherein the magnetic tape l crossed in the area 6 between the pulleys 5 and 7; will. From deü pulley 7 leads the magnetic tape to the so-called 'scanner', which the magnetic tape is helical wraps around and in the video recording in a known manner by rotating heads he follows. The derivation of the magnetic tape takes place from the scanner 8 via another Deflection roller 9, from which an interlaced area 10 extends to a further deflection roller 11 extends out. The magnetic tape then passes the tape heads 12, another Deflection 13, the capstan drive with pressure roller 14 land passes from there the area labeled 15 in turn to the take-up reel 2.

Für die messung des Bandzuges bestehen dabei zwei Möglichkeiten: Einmal kann eine der Umlenkrollen mit Wandlern ausgeriistet werden und so ein dem Band zug entsprechendes Signal liefern, zum anderen ist; es aber auch möglich, ein federndes Element vorzusehen, das ebeafalls mit Wandlern ausgestattet ist und eine Vorsnannung auf das Band ausgibt, so daß Änderungen des Bandzuges auf das federnde Element zurückwirken.There are two options for measuring the strip tension: Once one of the pulleys can be equipped with transducers and thus attached to the belt train deliver the corresponding signal, on the other hand is; but it is also possible to use a springy Provide element that is also equipped with transducers and a preload outputs on the tape, so that changes in the tension of the tape act back on the resilient element.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung werden fiir die Messung des Bandzuges über Umlenkrollen zweckmäßigerweise die Rollen 7, 9 oder 11 herangezogen, da sie sici in der Nähe des Scanner 8 be;'inien, an dem der Bandzug konstant gehalten werden soll.In the arrangement shown in FIG. 1, for the measurement of the belt tension via deflection rollers, it is advisable to use rollers 7, 9 or 11, as they are in the vicinity of the scanner 8, on which the tape pull should be kept constant.

Dabei ist weiterhin von Vorteil, daß nicht nur der Bandzug gemessen und damit geregelt werden kann, es können vielmehr auch Fehler im Bandlauf erkannt werden. Solche Fehler sind: 1. Bandriß vor dem Scanner 8 2. Bandkleben z. B. durch erhöhte Feuchtigkeit am Scanner 8 3. Bandlose beim Riickwickeln ebenfalls durch Kleben am Scanner 8 sowie 4. Bandriß zwischen Capstan-Antrieb 14 und Aufwickelspule 2.It is also advantageous that not only the tape tension is measured and thus it can be regulated, rather errors in the belt run can also be detected will. Such errors are: 1. Tape tear in front of the scanner 8 2. Tape sticking z. B. by increased moisture on the scanner 8 3. Tape slack when rewinding also by Sticking to the scanner 8 and 4th tape tear between capstan drive 14 and take-up reel 2.

Zieht man eine der Umlenkrollen 9 oder 11 zur Messung des Bandzuges heran können bei dem in Fig. 1 dargestellten System alle diese Fehler erkannt werden.If you pull one of the pulleys 9 or 11 to measure the belt tension all these errors can be recognized in the system shown in FIG.

Tritt Pnll 1 ein, so kann der erforderlich Bandzug nicht aufgebracht werden und das System schaltet beim Unterschreiten eines bestimmten minimalen Bandzuges ab.If Pnll 1 occurs, the necessary tape tension cannot be applied and the system switches when the tape tension falls below a certain minimum away.

Tritt Fall 2 ein, so wird ein ZU hoher Bandzug gemeldet, der einen oberen Grenzwert übersteigt. Auch hier schaltet das System ab.If case 2 occurs, a tape tension that is too high is reported exceeds the upper limit. Here, too, the system switches off.

L'ri t;t; Fall @ ein, wird ähnlich wie Foll 1 ein zu leringer Bandzug gemeldet Bei Fall 4 kann ebenfalls der erforderliche Bandzug nicht aufgebracht werden. Zunächst dreht die Aufwickelspule 2 leer, die Abwickelspule 3 ist jedoch iiber einen bifferentialantrieb üblicherweise mit der Aufwickelspule 2 verbunden. Wenn die Aufwickelspule 2 daher kein Drehmoment abgibt, ist es auch nicht möglich, daß von Abwickelspule 3 ein Drehmoment aufgebracht wird. Damit ist der Bandzug im Bereich 6 bis 10 zu gering und daher schaltet auch in diesem Fall das System ab. L'ri t; t; If @ a, similar to Foll 1, the tape tension is too low reported In case 4, the required tape tension cannot be applied either. At first the take-up reel 2 rotates empty, but the supply reel 3 is over one differential drive usually connected to the take-up reel 2. When the take-up reel 2 therefore emits no torque, it is also not possible that a torque is applied by supply reel 3. So the tape tension is in the range 6 to 10 too low and therefore the system switches off in this case too.

In Fig.2a und b ist eine Ausführungslorm einer TJmlenkrolle 20 dargestellt, wie sie zur Messung des Bandzuges im zuvor geschilderten Sinne verwendet werden kann. Die Umlenkrolle 20 besteht aus einem festeingespannten Bolzen 21, an dessen Enden Scheiben 22, 23 zur seitlichen Führung des Magnetbandes angeordnet sind. An dem Bolzen 21 ist weiterhin ein Kugellager 24 befestigt, das an seiner Außenseite eine Hohlwelle 25, auf der das Magnetband aufliegt, trägt. Der Bolzen 21 ist schließlich mit einer Schwachstelle 26 versehen, an der zwei Paare Dehnungsmeßstreifen 27, 28; 29, 30 angebracht sind.In Fig. 2a and b an embodiment of a steering pulley 20 is shown, as they are used to measure the belt tension in the sense described above can. The pulley 20 consists of a firmly clamped bolt 21, on whose Ends of disks 22, 23 are arranged for the lateral guidance of the magnetic tape. At the bolt 21 is also a ball bearing 24 attached to its outside a hollow shaft 25 on which the magnetic tape rests, carries. The bolt 21 is finally provided with a weak point 26 at which two pairs of strain gauges 27, 28; 29, 30 are attached.

Von jedem Paar befindet sich dabei ein Dehnungsmeßstreifen auf der einen Seite und der andere auf der anderen Seite der Schwachstelle und zwar in Richtung der durch den Bandzug verursachten Durchbiegung, die in Fig. 2a durch F angedentel.There is a strain gauge for each pair on the one side and the other on the other side of the weak point, in the direction of the deflection caused by the belt tension, indicated by F in FIG. 2a.

ist. Wirkt dieser Bandzug F auf die Fig. 2a und b dargestellte Umlenkiolle 20 ein, verbiegt sich diese etwas nach links, so daß das Material des Bolzen 21 an der Schwachstelle 2G dort gestaucht wird, wo sich die Dehnungsmeßstreifen 28, 30 befinden und dort gestreckt wird, wo sich dir T)ehnungsmeßstreifen 27, 29 befinden.is. This band tension F acts on the Fig. 2a and b shown Umlenkiolle 20 a, it bends a little to the left, so that the material of the bolt 21 is compressed at the weak point 2G where the strain gauges 28, 30 are located and is stretched where you T) ehnungsmeßzüge 27, 29 are.

bs versteht sich von selbst, daß anstelle eine Pendelrolle natürlich auch eine solche mit zwei oder mehr Lagern oder mit einem nichtdrehbaren Stift verwendet werden kann.bs goes without saying that instead of a pendulum roller, of course also one with two or more bearings or with a non-rotating pin is used can be.

Wie bereits oben erwähnt, kann der Bandzug außer durch entsprechend ausgebildete Umlenkrollen auch mit einem elastischen Element gemessen werden. Elastische Elemente bieten dabei den Vorteil, daß größere Auslenkungen dieser Elemente auftreten und damit auch größere Signalspannungen an den an ihnen befestigten Wandlern abnehmbar sind. Andererseits ist jedoch zu beriicksichtigen, daß gerade die Elastizität dieser Elemente bei sich änderndem Bandzug Gleichlaufschwankungen zur Folge haben kann, die sich unter Umständen beispielsweise an den Tonköpfen in einer Verschlechte-; ung des Tongleichlaufes bemerkbar machen können.As mentioned above, the tape tension can except through accordingly trained pulleys can also be measured with an elastic element. Elastic Elements have the advantage that larger deflections of these elements occur and thus larger signal voltages can be removed from the converters attached to them are. On the other hand, however, it must be taken into account that it is precisely the elasticity of these Elements can cause wow and flutter when the strip tension changes, which under certain circumstances, for example, on the sound heads in a deterioration; can make the tone synchronicity noticeable.

In Fig. . ist; eine Ausführungsform eines derartigen elastischen Elementes dargestellt. Dabei wird in einem Bereich zwischen zwei Umlenkrollen 40, 41 auf das dort normalerweise stramm gespannte Magnetband 42 durch einfederartiges Element 43 eingewirkt, das an seinem einen Ende starr eingespannt ist und an seinem auf dem Magnetband 42 aufliegenden Ende entweder abgerundet ist oder eine Rolle 44 trägt. Die Kraft der Feder 43 bewirkt dabei einen Durchhang des Bandes 42, der davon abhängt, wie groß der Bandzug jeweils ist. Die Anslenkung der Feder 43 ist damit ebenfalls ein Maß für den Bandzug und kann über geeignet angebrachte Dehnungsmeßstreifen 27, 28, wie bereits geschildert:,abgenommen werden.In Fig. is; an embodiment of such an elastic element shown. In this case, in an area between two pulleys 40, 41 on the there normally tightly tensioned magnetic tape 42 by a spring-like element 43 acted, which is clamped rigidly at one end and at his on the end resting on the magnetic tape 42 is either rounded or carries a roller 44. The force of the spring 43 causes the strap 42 to sag, which depends on how big the tension is in each case. The articulation of the spring 43 is thus also a measure of the tension of the tape and can be measured using suitably attached strain gauges 27, 28, as already described: can be removed.

Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Feder 43 ist in Fig. 4 dargestellt. Die Feder 43 ist aus einem Federstahl hergestellt, der an seinen einen Ende starr eingespannt ist und an seinem anderen Ende eine Rolle 44 oder ein entsprechendes abgerundetes Endteil, das auf dem Magnetband 42 aufliegt, trägt, Durch geeignete Ausstanzungen oder Mergleichen ist der Querschnitt der Feder 43 in einem Bereich 45 stark vermindert, wodurch sich besonders große Durchbiegungen der Feder J3 in diesem Bereich 45 ergeben. Die Dehnungsmeßstreifen 28, 30 sind daher in diesem Bereich angebracht und zwar wiederum jeweils p@arweise, wie es bereits in Fig. @n und b dargestellt wurde.An embodiment of such a spring 43 is shown in FIG. The spring 43 is made of a spring steel which is rigid at one end is clamped and at its other end a roller 44 or a corresponding one rounded end part, which rests on the magnetic tape 42, carries, by suitable The cross-section of the spring 43 in FIG one Area 45 greatly reduced, resulting in particularly large deflections of the spring J3 result in 45 in this area. The strain gauges 28, 30 are therefore in this Area attached and again in each case p @ arweise, as already shown in Fig. @N and b was shown.

Um die Signalapannungen störungsfrei verarbeiten Yu können, die bei einem der vorstehend beschriebenen Wandler erzeugt werden, wird erfindungsgemäß ein sogenannter selbstabgleichender kommutierender Operationaverstärker verwendet, wie er als Prinzipschaltbild in Fig. 5a und b dargestellt ist. Derartige selbstabgleichende kommutierende Operationsverstär ker sind an sich bekannt und beispielsweise unter der Bezeichnung INTERSIL ICL 7600/ICL 7601 im Handel.In order to process the signal tension without interference, Yu can use the one of the transducers described above are generated according to the invention a so-called self-balancing commutating operation amplifier is used, as shown as a basic circuit diagram in Fig. 5a and b. Such self-balancing commutating operational amplifiers are known per se and, for example, under with the designation INTERSIL ICL 7600 / ICL 7601 in stores.

Der Operationsverstärker 50 verfügt über einen invertierenden Eingang 51, einen nicht invertierenden Eingang 52 sowie einen AZ-Eingang wobei AS fir "Anto-Zero" steht, das heißt Selbstabgleich. Die innere Schaltung des Operationsverstärkers 50 weist zwei Verstärkerzweige auf, die durch die ODerationsverstärker 54, 55 symbolisiert sind. Zwischen diesen beiden Verstärkerzweigen wird ständig hin- und hergeschaltet (kommutiert), wobei die Bedarfsstellung in Fig. 5a den einen Schaltzustand und die Darstellung in Fig. 5b den anderen Schaltzustand zeigt.The operational amplifier 50 has an inverting input 51, a non-inverting input 52 and an AZ input where AS fir "Anto-Zero" stands, that is, self-adjustment. The internal circuit of the operational amplifier 50 has two amplifier branches, which are symbolized by the ODeration amplifiers 54, 55 are. There is constant switching back and forth between these two amplifier branches (commutated), the demand position in Fig. 5a the one switching state and the Representation in Fig. 5b shows the other switching state.

Bei der in Fig. 5a dargestellten Schaltstellung wird der Operationsverstärker 54 durch interne anslege Schalter mit dem Widerstand So und dninit mi. 1.In the switching position shown in Fig. 5a, the operational amplifier 54 by means of an internal switch with the resistance So and dninit mi. 1.

dem Verstärkungsfaktor "1" betrieben. Er lädt dabe einen Kondensator 56 auf eine spannung auf, die seiner Offsetspannung und der am Ausgang anliegenden niederfrequenten Rauschsspannung entspricht. Der Operationsverstärker 55 verstärkt in diesem Schaltztistand das Eingangssignal und leitet es verstärkt dem Ausgang 53 zu. Der Operationsverstärker 50 schaltet nun mit einer Taktfrequenz mit etwa 160 tIz in die Schaltstellung um, die in Fig. 5b dargestellt ist.operated with the gain factor "1". In doing so, it charges a capacitor 56 to a voltage that corresponds to its offset voltage and that present at the output corresponds to low-frequency noise voltage. The operational amplifier 55 amplifies in this switching status the input signal and conducts it amplified the exit 53 to. The operational amplifier 50 now switches with a clock frequency with about 160 tIz in the switching position, which is shown in Fig. 5b.

In dieser Schaltstellung liegt am nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 54 der Kondensator 56, der vorher auf die Offset- und Rauschspannung dieses Verstärkers aufgeladen wurde und zwar in Reihe mit der Eingansspannung, so daß dadurch die Offset- und Raschspannung kompensiert wird. Während demnach einer der Onerationaverstärker 54, 55 das Eingangssignal verstärkt, ist der jeweils andere in den automatischen Abgleich gesetlaltet und lädt; einen der Kondensatoren 56, 57 auf eine seiner Offset-und Rauschspannung entsprechende Spannung auf Tiierdurch können, wenn der AZ-Eingargbeispielsweise mit Masse beschaltet wird, erhebliche Verminderungen der effektiven Offsetspannungen erzielt werden.In this switch position, the is at the non-inverting input of the Amplifier 54 of capacitor 56, which was previously set on the offset and noise voltage this amplifier was charged in series with the input voltage, so that this compensates for the offset and Rasch voltage. During a the oscillation amplifier 54, 55 amplifies the input signal is the other switched to automatic adjustment and loads; one of the capacitors 56, 57 to a voltage corresponding to its offset and noise voltage on Tiier can be considerable if the AZ input is connected to ground, for example Reductions in the effective offset voltages can be achieved.

In Fig. 6 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung dargestellt, wie es bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden kann. Dabei sind vier Wandler, im dargestellten Ausführungsbeispiel Dehnungsmeßstreifen 27, 28, 29, 30,zu einer Brücke zusammengeschaltet, wobei in jeweils einem Brückenzweig die beiden Dehnungsmeßstreifen angeordnet sinfl, clie sich bein Widler auf den unterschiedlichen Seiten des elastischen Teiles befinden, also beispielsweise in den Ausführungsbeispielen nach Fig. Fa, b sowie Fig. 3 und 4 einmal die Elemente 2', 28 sowie zum anderen die Elemente 29, 30. Die so entstehende Brücke ist zwischen Betriebsspannung UB und Masse geschaltet. Parallel zur Brücke ist ein Potentiometer 60 angeordnet, von dessen Abgriff ein Widerstand 61 zum Verbindungspunkt der Dehnungsmeßstreifen 27, 28 führt. Dieser Punkt ist weiterhin auf den invertierenden Eingang sowie den AZ-Eingang des Operationsverstärkers 50 geführt, während der nichtinvertierende Eingang mit dem Verbindungspunkt der I)ehnungsmeßstreifen @9, 30 verbunden ist. Der Operationsverstärker 50 ist weiterhin mit einem Widerstand 62 gegengekoppelt. Schließlich ist an den Ausgang des Operationsverstärkers 50 ein Ausgangsverstärker 6) angeschlossen, der auf eine Ausgangsklemme 64 führt.In Fig. 6 is a first embodiment of a circuit arrangement shown how it can be used in a device according to the invention. There are four transducers, strain gauges in the illustrated embodiment 27, 28, 29, 30, interconnected to form a bridge, with one bridge branch in each case the two strain gauges are arranged so that they can be compared to the different ones Are sides of the elastic part, so for example in the embodiments According to Fig. Fa, b and Fig. 3 and 4 once the elements 2 ', 28 and on the other hand the elements 29, 30. The resulting bridge is between the operating voltage UB and connected to ground. A potentiometer 60 is arranged parallel to the bridge, from the tapping of a resistor 61 to the connection point of the strain gauges 27, 28 leads. This point is still on the inverting input as well as the AZ input of operational amplifier 50 performed while the non-inverting Input with the connection point of the I) ehnungsmeßstreifen @ 9, 30 is connected. The operational amplifier 50 is also fed back with a resistor 62. Finally, an output amplifier is connected to the output of the operational amplifier 50 6), which leads to an output terminal 64.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Schaltungsanordnung sind Potentiometer 60 sowie der Widerstand 61 zur Symmetrierung der Brückenschaltung vorgesehen. Der Operationaverstärker 50 ist als invertierender Operationsverstärker geschaltet, wobei sich der Verstärkungsfaktor aus dem Quotienten des Widerstandswertes des Potentiometers 62 sowie der Parallelschaltung der Widerstände der Dehnungsmeßstreifen 29 und 7,0 ergibt, die als Eingangswiderstände wi-I'-ken. Der Selbstabgleich des Operationsverstärkers 50 erfolgt bei dieser Schaltung bezüglich der an ihrem nichtinvertierendem Eingang anliegenden S annung.In the circuit arrangement shown in FIG. 6, there are potentiometers 60 and the resistor 61 are provided for balancing the bridge circuit. Of the Operational amplifier 50 is connected as an inverting operational amplifier, where the gain factor is derived from the quotient of the resistance value of the potentiometer 62 and the parallel connection of the resistances of the strain gauges 29 and 7.0 results that wi-I'-ken as input resistances. The self-alignment of the operational amplifier 50 takes place in this circuit with respect to the at its non-inverting input attached beach.

Eine weitere Schaltungsanordnung fiir eine erz in dungsgemäße Vorrichtung ist in Fig. 7 dargestellt;.Another circuit arrangement for a device according to the invention is shown in Fig. 7 ;.

Auch bei dieser Schaltungsanordnung bilden die Dehnungsmeßstreifen 27, 28, 29, 30 in der vorstehend beschriebenen Weise eine Brücke, die zwi schen Betriebsspannung, +UB und Masse geschaltet ist. In den Querzweig der Brücke ist bei dieser Schaltung jedoch ein Spannungsteiler, bestehend aus zwei Widerständen 70, 71, geschaltet, dessen Verbindungspunkt; einmal auf den AZ-Eingang des Operationsverstärkers 50 und zum anderen einer einen Widerstand 77 auf den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 50 geführt ist. Der Snannungsteiler 70, 71 ist weiterhin mit einem Potentiometer 7? überbrückt, dessen Abgriff über einen Widerstand 73 mit positiver Betriebsspannung in Verbindung steht. Die Verbindungspunkle der Dehnungsmeßstreifen 27, 28 bzw. 28, 29 stchen außerdem über Eingangswiderstände 75, 74 mit dem nichtinvertierenden bzw.The strain gauges also form in this circuit arrangement 27, 28, 29, 30 in the manner described above, a bridge that between tween Operating voltage, + UB and ground is switched. In the cross branch of the bridge is In this circuit, however, a voltage divider consisting of two resistors 70, 71, switched, its connection point; once on the AZ input of the operational amplifier 50 and on the other hand a resistor 77 on the non-inverting one entry of the operational amplifier 50 is performed. The voltage divider 70, 71 is still with a potentiometer 7? bridged, whose tap via a resistor 73 with positive operating voltage. The connecting points of the strain gauges 27, 28 and 28, 29 are also connected to the non-inverting input resistors 75, 74 respectively.

invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 50 in Verbindung, der mit einem Widerstand 76 gegengekoppelt ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 50 ist mit einem regelbaren Verstärker 78 verbunden, dessen Nullpunkt einstellbar ist, wie dies durch den Spannungsteiler an seinem nichtinvertierenden Eingang angedeutet ist. Der Ausgang dieses Verstärkers wiederum führt einmal auf einen I-Regler mit setzbarer Anfangsbedingung, die durch den senkrechten Efeil symbolisiert ist sowie zum anderen auf einen Fenster-Diskriminator 80, der auf zwei Ausgänge 81, 82 führt. Vom Ausgang des I-Reglers 79 führt ein Widerstand 82 zum invertierenden Eingang eines Regelverstärkers 84, dessen nichtinvertierender Eingang an Masse angeschlossen ist. Der invertierende Eingang des Regelverstärkers 84 ist außerdem iiber einen Widerstand an mit Betriebsspannung verbunden.inverting input of operational amplifier 50 in connection, which is fed back with a resistor 76. The output of the operational amplifier 50 is connected to a controllable amplifier 78, the zero point of which is adjustable is, as indicated by the voltage divider at its non-inverting input is. The output of this amplifier in turn leads once to an I controller settable initial condition, which is symbolized by the vertical arrow and on the other hand to a window discriminator 80 which leads to two outputs 81, 82. A resistor 82 leads from the output of the I controller 79 to the inverting input a control amplifier 84, the non-inverting input of which is connected to ground is. The inverting input of the control amplifier 84 is also via a Resistor connected to operating voltage.

Der Ausgang des Regelverstärkers 84 führt über einen Wickelmotor 85 des Magnetbandgerätes und einen Meßwiderstand 86 nach Masse. Die Spannung am Meßwiderstand 86 wird schließlich über einen Widerstand 87 auf den invertierenden Eingang des Regelverstärkers 84 rückgekennelt.The output of the control amplifier 84 leads via a winding motor 85 of the tape recorder and a measuring resistor 86 to ground. The voltage at the measuring resistor 86 is finally connected to the inverting input of the via a resistor 87 Control amplifier 84 feedback.

Die Wirkungsweise der in Fig. 7 dargestellten Sch-ltungsanordnung ist wie folgt: Die Widerstände 70, 71 sind gleich groß oder größer als die Widerstände der Dehnungsmeßstreifen 27, 28, 29, 30. Die Spannung an der Verbindung der Widerstände 70, 71 stellt den Gleichtaktanteil der Brückenspannung und damit einen virtuellen Nullpunkt dar. Diese Spannung wird nun dem AZ-Eingang des Operationsverstärkers 50 und dem Widerstand 77 zugeführt. Die Widerstände 74, 75 sind gleich groß und bilden die Eingangswiderstände des als Differenzverstzirker geschaltete Qperationsverstärkers 50. Die Widerstände 76, 77 sind ebenfalls gleich groß und bilden die Gegenkopplung. Damit ist die Gesamtverstärkung des Operat ionsvers stfi.rlce.rs 50 bei der in Fig. 7 dargestellten Schaltung gleich dem Verhältnis der Widerstände 76 zu 74.The mode of operation of the circuit arrangement shown in FIG is as follows: The resistors 70, 71 are equal to or larger than the resistors the strain gauges 27, 28, 29, 30. The tension on the connection of resistors 70, 71 represents the common mode component of the bridge voltage and thus represents a virtual zero point. This voltage is now the AZ input of the operational amplifier 50 and the resistor 77 supplied. The resistors 74, 75 are of equal size and form the input resistances of the operational amplifier connected as a differential amplifier 50. The resistors 76, 77 are also of the same size and form the negative feedback. Thus, the overall gain of the operational verse stfi.rlce.rs 50 in the case of the one shown in FIG. 7 is equal to the ratio of resistors 76 to 74.

Wie bereits erwähnt, ist der Operationsverstärker 50 in der Schaltung gemäß Fig. 7 als Differenzverstärker geschaltet. Der durch den Spannungsteiler 70, 71 in der :Briickendiagonalen erzeugte virtuelle Nullpunkt wird dabei einmal dem selbstabgleichenden AZ-Eingang und zum anderen als Bezugspotential über den Widerstand 77 dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 50 zugefügt. Dies hat zur Folge, daß sich der Operationsverstärker 0 bezüglich dieses virtuellen Nullpunktes setbs t; abgleicht und durch die Verwendung des virtuellen Nullpunktes als Bezugsspannung über den Widerstand 77 der Gleichtaktanteil des Eingangssignales am Ausgang des Operationsverstärkers s 50 nur noch einfach und nicht mehr mit dem Verstärkungsfaktor multipliziert erscheint. Beide Maßnahmen bewirken damit zusammen in besonders vorteilhafter Weise eine extreme Gle ichtaktunt erdri'i'ckung.As mentioned earlier, the operational amplifier 50 is in the circuit connected as a differential amplifier according to FIG. The through the voltage divider 70, 71 in the: Bridge diagonal generated virtual zero point becomes the self-balancing AZ input and on the other hand as a reference potential via the resistor 77 is added to the non-inverting input of operational amplifier 50. this has with the result that the operational amplifier 0 with respect to this virtual zero point setbs t; and by using the virtual zero point as reference voltage The common-mode component of the input signal at the output of the via resistor 77 Operational amplifier s 50 only simple and no longer with the gain factor appears multiplied. Both measures thus have a particularly advantageous effect together Wise an extreme synchronism and suppression.

Aufgrund der Tatsache, daß der Widerstand 77 nicht wie bei üblichen Differenzverstärkerschaltungen an Masse angeschlossen ist sondern an den virtuellen Nullpunkt der Widerstände 70, 71, ist die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 50 bei abgeglichener Brücke nicht Null sondern hat einen endlichen Betrag. Damit ist es erforderlich, in der dem Operationsverstärker 50 nachgeschalteten Verstärkerstufe 78 den Nullpunkt neu einzustellen. Stellt man jedoch den Nullpunkt ohnehin neu ein, ist es möglich, den Nullpunkt so zu legen, daß am Verstärker 78 die Ausgangsspannung Null dann erscheint, wenn der Bandzug einem Sollwert entspricht, das heißt wenn die Brücke 27, 28, 29, 30 in vorbestimmter Weise verstimmt ist.Due to the fact that the resistor 77 is not like usual Differential amplifier circuits is connected to ground but to the virtual The zero point of the resistors 70, 71 is the output voltage of Operational amplifier 50 with a balanced bridge is not zero but has a finite one Amount. It is therefore necessary in the operational amplifier 50 connected downstream Amplifier stage 78 to reset the zero point. However, if you set the zero point anyway, it is possible to set the zero point in such a way that the amplifier 78 the output voltage zero appears when the strip tension corresponds to a target value, that is, when the bridge 27, 28, 29, 30 is detuned in a predetermined manner.

Die Einstellung des Nullpunktes des Verstärkers 78 geschieht durch den Spannungsteiler, der an seinem nichtinvertierenden Eingang angedeutet ist. Außerdem kann die Steilheit der vom Operationsrerstärker 50 abgegebenen Kennlinie durch den einstellbaren Verstärkungsfaktor des Verstärkers 78 in der Weise kompensiert werden, daß eine Kennlinie mit gewdnschter Steigung entsteht. Die so aufbereitete, dem Bandzug entsprechende Spannung gelangt nun einmal auf den Fensterdiskriminator 80. Im Fensterdiskriminator 80 wird erkannt, ob das dem Bandzug entsprechende Signal innerhalb eines vorbestimmten Bereiches ist oder nicht.The setting of the zero point of the amplifier 78 is done by the voltage divider, which is indicated at its non-inverting input. aside from that the steepness of the characteristic curve output by the operational amplifier 50 can be determined by the adjustable gain factor of amplifier 78 can be compensated in such a way that that a characteristic with the desired slope is created. The so prepared, the tape pull corresponding voltage now reaches the window discriminator 80. In the window discriminator 80 it is recognized whether the signal corresponding to the tape tension is within a predetermined Area is or not.

in dem einen Fall wird der Ausgang 81 im anderen Fall der Ausgang 82 angesteuert und es können die St.drungsfälle erkannt werden, wie sie eingangs unter 1 bis 4 geschildert wurden, das heißt Bandriß an verschiedenen Stellen sowie Bandkleben und Bandlose.in one case the output 81 becomes the output in the other case 82 and the cases of pressure can be recognized, as they were at the beginning under 1 to 4 were described, that is, tape rupture in various places as well Tape sticking and tapeless.

Der Fensterdiskriminator 80 ist ein an sich bekanntes Bauteil und beispielsweise unter der Bezeichnung Siemens Ca965 im Handel.The window discriminator 80 is a known component and for example under the name Siemens Ca965 in trade.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 78 wird weiterhin dem I-R1r 79 zugefiihrt, der zur Kerstellunffs definiere An!'angsbedingungen in jener Betriebspause auf Null gesetzt wird, wie dies durch den senkrechten Pfeil angedeutet ist. Dies kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß ein im I-Regler 79 enthaltener Kondensator durch einen FE-Schalter entladen wird.The output of amplifier 78 continues to be sent to I-R1r 79 supplied, the starting conditions defined for Kerstellunffs during that break in operation is set to zero, as indicated by the vertical Arrow indicated is. This can be achieved, for example, by the fact that a contained in the I controller 79 Capacitor is discharged through an FE switch.

Der I-Regler 79 ist seinerseits ausgangsseitig mit dem Regelverstärker 84 für den Wickelmotor 85 verbunden.The I controller 79 is in turn connected to the control amplifier on the output side 84 for the winding motor 85 connected.

Der Regelverstärker 84 bewirkt eine Konstantstromregelung im Wickelmotor 85. Ist die Ausgangs spannung des Verstärkers 78 gleich Null, bleibt die Ausgangsspannung des I-Reglers 79 stehen und der Wickelmotor 85 wird mit einem konstanten Strom versorgt. Ist der Bandzug zu gering, wächst die Ausgangsspannung des I-Reglers 79 an, bis der gewünschte Bandzug wieder erreicht wird. Ist der Bandzug hingegen zu groß, wird der Motorstrom entsprechend vermindert, bis der Sollwert wieder erreicht ist.The control amplifier 84 effects a constant current control in the winding motor 85. If the output voltage of the amplifier 78 is zero, the output voltage remains of the I controller 79 and the winding motor 85 is supplied with a constant current. If the tape tension is too low, the output voltage of the I regulator 79 increases until the desired belt tension is achieved again. On the other hand, if the belt tension is too great, the motor current is reduced accordingly until the setpoint is reached again.

Claims

Änanrüche device for regulating the tape tension in a magnetic tape recorder with an elastic one acted upon by a Rraffr corresponding to the tape tension Element on which a plurality of mechanical-electrical converters in a bridge circuit is arranged, the output signals of which are switching means for controlling a drive motor of the magnetic tape device can be supplied, characterized in that the switching means have a self-balancing commutating operational amplifier 50, the contains two reinforcement branches 54, 55 arranged in parallel, between which clockwise is switched back and forth, with each branch reinforcing and the other Branch aligns itself with respect to a reference potential (AZ) '.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that at least a pair of transducers 27, 28; 29, 30 is provided, the one path of a bridge arrangement forms, with one transducer 27 on one side and the other transducer 28 on the other the other side of the elastic element in the direction of the tension caused by the tape Deflection of the element is arranged that to obtain the common mode component the Bridge at least one voltage divider (70, 71) is connected and that the common mode voltage to the operational amplifier (50) as Reference potential AZ is supplied.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the diagonal voltage the bridge between the inputs of the operational amplifier C50, which is connected as a differential amplifier) is.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the common mode voltage the bridge continues to serve as a reference voltage for the operational amplifier (50).

5. Apparatus according to claim 4-, characterized in that the operational amplifier another amplifier (7) is connected downstream, its gain factor and zero point are adjustable.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the output signal of the operational amplifier (50) is fed to a window discriminator (80) will.

7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that that the elastic element is a pulley (20), one of which is coaxial with it arranged bolt (21) rotatably arranged hollow shaft (25), wherein the bolt (21) is provided with a weak point (26).

8. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that that the elastic element is designed as a spring (43) which is clamped at one end and has a rounded end piece or roller (44) at its other end, which rests on the magnetic tape.