DE3727135A1 - Messanordnung fuer videokoepfe - Google Patents

Description

Stand der Technik

Aus der DE-OS 35 20 453 ist schon eine Meßvorrichtung für Video­ köpfe bekannt, welche aus einer drehbaren Aufnahme für die Kopf­ radscheibe und einer im Bereich der Köpfe an die Kopfradscheibe ansetzbaren Meßuhr besteht, in welcher die Videoköpfe abtastbar sind. Bei dieser bekannten Meßvorrichtung muß jedoch die Kopfrad­ scheibe aus der zylindrischen Abtasteinrichtung ausgebaut sein, um den Kopfüberstand eines Videokopfes messen zu können. Die Messung ist zudem ungenau, weil durch den Ausbau der Kopfrad­ scheibe der Bezug zur Oberfläche der zylindrischen Abtastein­ richtung verloren geht. Außerdem kann durch einen Wiedereinbau der Kopfradscheibe in die zylindrische Abtasteinrichtung durch Fertigungstoleranzen das Meßergebnis verfälscht werden. Ein wei­ terer Nachteil dieser bekannten Meßvorrichtung ist die mangelnde Sensitivität durch das Abdecken der Videoköpfe mittels eines Kunststreifens, um eine direkte Berührung zwischen dem Taster und dem Videokopf zu vermeiden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Meßanordnung für Videoköpfe gemäß der eingangs genannten Art anzugeben, bei welcher der Kopfüberstand von Videoköpfen auf der Kopfradscheibe im eingebauten Zustand bestimmt werden kann, ohne daß die empfindlichen Videoköpfe zerstört werden. Weiterhin soll die Meßgenauigkeit vergrößert werden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Meßanordnung mit den kennzeichnenden Merkma­ len des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die zylindrische Abtasteinrichtung zur Messung von Kopfüberständen nicht ausgebaut und wieder eingebaut werden muß. Eine durch diesen Ein- und Ausbau bisher erforderlich gewordene Justage zur Einstellung der Bandführung kann bei der erfindungsgemäßen Meßanordnung entfallen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptan­ spruch angegebenen Meßanordnung möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß durch Verwendung eines Federblechs mit Dehnungsmeßstrei­ fen nunmehr ein feinfühliger und damit genau messender Taster den Kopfüberstand eines Videokopfes ermittelt. Die Meßgenauigkeit der vorliegenden Meßanordnung beträgt +/- 2 µm. Im Gegensatz zu der bekannten Meßvorrichtung, bei welcher der Kopfüberstand lediglich indirekt gemessen wird, kann bei der erfindungsgemäßen Meßanord­ nung der Kopfüberstand direkt (ohne Zwischenlage eines Kunst­ stoffstreifens) ermittelt werden. Durch ihre geringe Größe ist die erfindungsgemäße Meßanordnung sehr handlich und damit für Service-Zwecke besonders geeignet.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei­ bung näher erläutert. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 eine an sich bekannte zylindrische Abtasteinrichtung mit der erfindungsgemäßen Meßanordnung einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform des Trägers mit Taster,

Fig. 3a u. 3b eine zweite Ausführungsform des Trägers mit Taster und

Fig. 4 eine Schaltungsanordnung zur Bestimmung von Widerstandsänderungen in den Dehnungsmeßstreifen des Tasters.

Beschreibung der Erfindung

Die Fig. 1 zeigt liegend eine an sich bekannte zylindrische Abtasteinrichtung des sogenannten B-Formats. Eine derartige Ab­ tasteinrichtung besteht im wesentlichen aus einer Obertrommel 1, einer damit fluchtenden Untertrommel 2, der im Bereich einer Teilungsfuge 3 zwischen der Ober- und Untertrommel (1, 2) ange­ ordneten schräger Bandführungsrolle 4 und einem mit der Unter­ trommel 2 verbundenen Motorgehäuse 5. Auf die Obertrommel 1 und die Untertrommel 2 einer solchen bekannten Abtasteinrichtung wird die erfindungsgemäße Meßanordnung einer ersten Ausführungsform aufgesetzt. Diese Meßanordnung besteht aus einem Träger 6, wel­ cher den Taster trägt (siehe Fig. 2), und einem vom Träger 6 abgesetzten Anzeigegerät 7.

Der Träger 6 nach einer ersten Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Meßanordnung ist in der Fig. 2 detaillierter dargestellt. Die perspektivische Darstellung zeigt den Träger 6 auf der der Teilungsfuge 3 zugewandten Seite. Der Träger 6 wird auf dieser Seite konzentrisch über Distanzkugeln 8, 9, 10 und 11 auf die Obertrommel 1 und die Untertrommel 2 der Abtasteinrichtung ge­ legt. Im Bereich der Teilungsfuge 3, in welcher die Videoköpfe am Umfang einer Kopfradscheibe umlaufen, ist eine Aussparung 12 vorgesehen, in welcher der Taster für die Videoköpfe mittels einer Schraubverbindung 13 auf dem Träger 6 befestigt ist. Der Taster besteht aus einem rechteckförmigen Federblech 14 mit einem geläppten vorlaufenden Gleitstück 15. In etwa der Mitte zur Längsrichtung des Federblechs 14 befindet sich eine Einschnürung, in deren Bereich ein oder mehrere Dehnungsmeßstreifen 16 auf das Federblech 14 geklebt sind. Anschlußdrähte 17 der Dehnungsmeß­ streifen 16 werden durch eine Bohrung 18 des Trägers 6 zu dem abgesetzten Anzeigegerät 7 geführt.

Das Federblech 14 wird so vorgespannt, daß es ohne Videokopfkon­ takt auf der Oberfläche der zylindrischen Abtasteinrichtung fe­ dernd aufliegt. In dieser Position weist der Dehnungsmeßstreifen 16 auf dem Federblech 14 einen bestimmten Widerstandswert auf. Durch Drehen der Kopfradscheibe wird sodann ein Videokopf unter das Gleitstück 15 geführt. Damit wird das Federblech 14 angehoben und der Widerstand des im Bereich der Einschnürung befindlichen Dehnungsmeßstreifens verändert. Diese Widerstandsänderung dient zur Ableitung einer den Kopfüberstand des Videokopfes entspre­ chenden Distanzmessung.

Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßanordnung ist in der Fig. 3a dargestellt. Ein ringförmig ausgestalteter Träger 30 mit einer Dreipunktanlage wird koaxial auf die Ober­ trommel 1 der zylindrischen Abtasteinrichtung gesetzt und mit einer Klemmvorrichtung 31 fixiert. An dem Träger 30 ist ein L- förmiger Hebel 32 befestigt, welcher zur Aufnahme eines Tasters 33 dient. Dieser Taster 33 befindet sich in Höhe der Teilungsfuge 3 der zylindrischen Abtasteinrichtung. Der Taster 33 ist in der Fig. 3b näher dargestellt. Wie der Taster in der Fig. 2 besteht der Taster 33 aus einem rechteckförmigen Federblech 34 mit einem vorlaufenden Gleitstück 35. Das Gleitstück 35 ist plangeläppt. Auf der dem Gleitstück 35 entgegengesetzten Seite sind Bohrungen 36 für eine Schraubverbindung 37 mit dem Hebel 32 in der Fig. 3a vorgesehen. Um die Biegelinie des Federblechs 34 festzulegen, wird über das Federblech 34 ein Stützbügel 38 geschoben. Der Stützbügel 38 liegt in der Mitte des Federblechs 34 auf und wird mit diesem zusammen verschraubt. In der Mitte des Federblechs 34 sind Dehnungsmeßstreifen 35′ und 35′′ befestigt, die über Zulei­ tungen (nicht dargestellt) mit dem Anzeigerät 7 verbunden sind.

Die Funktion dieser zweiten Ausführungsform entspricht jener in der Fig. 2. Ein unter dem Gleitstück 35 vorbeilaufender Videokopf hebt das Federblech 34 an und verändert damit den Widerstand der auf dem Federblech befestigten Dehnungsmeßstreifen 35′ und 35′′. Aus der Widerstandsänderung wird in dem Anzeigegerät 7 der ent­ sprechende Kopfüberstand des auslenkenden Videokopfes abgeleitet.

Die Fig. 4 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Schaltungsanord­ nung zur Ableitung des Kopfüberstands anhand von Widerstandsände­ rungen in den Dehnungsmeßstreifen des Tasters. Nachfolgend sei angenommen, daß auf dem Federblech 14 bzw. 34 ein einziger Deh­ nungsmeßstreifen 16 bzw. 35 befestigt sei. In der Fig. 4 ist mit 40 der veränderliche Widerstand des Dehnungsmeßstreifens darge­ stellt. In Reihe mit dem veränderlichen Widerstand 40 ist ein Widerstand 41 geschaltet. Die Reihenschaltung aus den Widerstän­ den 40 und 41 liegt zwischen einem positiven Potential 42 und einem negativen Potential 43. Parallel zu dieser Reihenschaltung ist eine weitere aus Widerständen 44 und 45 gebildete Reihen­ schaltung geschaltet. Die Anordnung dieser Widerstände 40, 41, 44 und 45 ist als Wheatstonesche-Brücken-Schaltung bekannt. Zwischen den Verbindungspunkten a und b (Brückenmitte) einer derartigen Brückenschaltung fließt dann kein Strom, wenn das Verhältnis des Widerstandes 40 zu Widerstand 41 gleich dem Verhältnis des Wider­ standes 44 zu Widerstand 45 ist. Ein "Null-Abgleich" der Brücke kann mit einem Potentiometer 46 durchgeführt werden, welches in der Brückenmitte a und b liegt und mit dem Schleifer an dem positiven Potential 42 angeschlossen ist. Um auch kleine Span­ nungsänderungen in der Brückenmitte a und b messen zu können, ist ein Operationsverstärker 47 (Differenzverstärker) vorgesehen, dessen invertierender Eingang mit dem Verzweigungspunkt a und dessen nichtinvertierender Eingang mit dem Verzweigungspunkt b verbunden ist. Betriebsspannungsmäßig liegt der Operationsver­ stärker 47 zwischen dem positiven Potential 42 und dem negativen Potential 43. Dem Operationsverstärker 47 ist ein invertierender Verstärker mit einem Operationsverstärker 48 nachgeschaltet, welcher ebenfalls betriebsspannungsmäßig zwischen dem positiven Potential 42 und dem negativen Potential 43 liegt. Der invertie­ rende Eingang des Operationsverstärkers 48 ist über eine Wider­ stand 49 mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 47 sowie über einen einstellbaren Widerstand 50 mit dem Ausgang des Operations­ verstärkers 48 verbunden. Der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 48 liegt auf einem mittleren Potential 51 (Masse). Zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers 48 und dem mittleren Potential 51 liegt über einen Vorwiderstand 52 ein Drehspulinstrument 53.

Die Brückenschaltung der Fig. 4 wird so abgeglichen, daß bei einer Berührung des Tasters mit der Oberfläche der zylindrischen Abtasteinrichtung die Brücke mit dem Potentiometer 46 auf Null abgeglichen wird. Mit einem bekannten Distanzstück zwischen der Oberfläche der zylindrischen Abtasteinrichtung und dem Gleitstück des Tasters wird mittels des einstellbaren Widerstandes 50 der Endausschlag des Drehspulinstrumentes 53 eingestellt. Wird nun anstelle des bekannten Distanzstückes ein Videokopf unter das Gleitstück des Tasters gedreht, kann jetzt ein linearer Zusammen­ hang für den Kopfüberstand des Videokopfes auf einer Skala des Drehspulinstrumentes 53 hergestellt und damit der exakte Kopf­ überstand des Videokopfes ermittelt werden. Auf einen Sonderdruck der Geräteskala des Drehspulinstrumentes 53 kann somit verzichtet werden.

Damit die erfindungsgemäße Meßanordnung temperaturstabil arbei­ tet, hat es sich als sinnvoll erwiesen, als Operationsverstärker 47 einen chopperstabilisierten Operationsverstärker, z. B. den Typ ICL 7601, zu verwenden. Weiterhin ist es vorteilhaft, mehrere Dehnungsmeßstreifen auf dem Federblech zu befestigen und als Brückenelemente in der Wheatstonschen-Brücken-Schaltung einzu­ setzen, um die Meßempfindlichkeit zu erhöhen und um eine Tempera­ turkompensation zu erreichen.

Claims (10)

1. Meßanordnung für Videoköpfe, welche in der Teilungsfuge einer zylindrischen Abtasteinrichtung am Umfang einer drehbaren Kopf­ radscheibe befestigt sind, wobei der Überstand zwischen einem Videokopf und der Abtasteinrichtung mit einem Taster bestimmbar ist, gekennzeichnet durch einen Träger (6 bzw. 30) zur Auflage auf der zylindrischen Abtasteinrichtung (1 bis 5), einen Taster (12 bis 17 bzw. 33 bis 36) mit Dehnungsmeßstreifen (15 bzw. 35′, 35′′), welcher mit dem Träger (6 bzw. 30) gehaltert ist und eine Schaltungsanordnung (40 bis 53) zur Bestimmung von Widerstands­ änderungen in den Dehnungsmeßstreifen (16 bzw. 35′, 35′′) des Tasters (12 bis 17 bzw. 33 bis 36).

2. Meßanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Träger (30, 31) mit einer Dreipunktauflage.

3. Meßanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem ringförmigen Träger (30, 31) ein Hebel (32) befestigt ist, welcher mit dem Taster (33 bis 36) verbunden ist.

4. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (12 bis 17 bzw. 33 bis 36) aus einem Federblech (14 bzw. 34) mit einem vorlaufenden Gleitstück (15 bzw. 35) besteht und daß das Federblech (14 bzw. 34) mit mindestens einem Deh­ nungsmeßstreifen (16 bzw. 35′, 35′′) in Wirkverbindung steht.

5. Meßanordnung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) am Umfang der zylindrischen Abtasteinrichtung (1 bis 5) aufsetzbar ist und daß der Träger (6) im Bereich der der Teilungsfuge (3) zugewandten Seite eine Vorrichtung zur Hal­ terung des Tasters aufweist.

6. Meßanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) auf der der Teilungsfuge (3) zugewandten Seite ober- und unterhalb der Teilungsfuge (3) über Auflagekugeln (8 bis 11) am Umfang der zylindrischen Abtasteinrichtung (1 bis 5) auf­ setzbar ist.

7. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung zur Bestimmung von Widerstandsänderungen eine Brückenschaltung (40 bis 45) ist, bei welcher mindestens ein Brückenelement einer der Dehnungsmeßstreifen (40) ist.

8. Meßanordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Brücken­ schaltung (40 bis 45) mit zwischen einer 1. und einer 2. Span­ nungsquelle (42 und 43) festen Potentials in Reihe geschalteten Dehnungsmeßstreifen (40) und mit zwei parallel zu den Deh­ nungsmeßstreifen in Reihe geschalteten 1. und 2. Widerstand (44, 45), einem 1. Operationsverstärker (47), dessen einer Eingang mit der Verbindung der Dehnungsmeßstreifen und dessen anderer Eingang mit der Verbindung des 1. und 2. Widerstandes (44, 45) verbunden ist, und ein Anzeigeinstrument (53), welches vom Ausgang des 1. Operationsverstärkers (47) gesteuert ist.

9. Meßanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des 1. Operationsverstärkers (47) ein 2. Operationsverstärker (48) geschaltet ist, dessen Verstärkung einstellbar ist.

10. Meßanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenmitte der Brückenschaltung (40 bis 45) mit einem Potentio­ meter (46) einstellbar ist.