Przedmiotem wynalazku jest uklad czujnika po¬ lozenia igly na plycie wizyjnej.Urzadzenia do odtwarzania informacji wizyjnej z plyt wizyjnych niektórych typów wykorzystuja plyty, na których informacja wizyjna jest zareje- 3 strowana na sciezkach informacyjnych w postaci rowków o zmiennej geometrii i wytworzonych na powierzchni plyty. Informacja jest odtwarzana za pomoca igly-przetwornika, która przesuwa sie w rowku i odtwarza uprzednio zarejestrowana na 10 plycie informacje, przetwarzajac zmiany geome¬ tryczne dna rowka w sygnal elektryczny. W urza¬ dzeniach odtwarzajacych, których zasada dzialania opiera sie na zmianach pojemnosci, podczas prze- . suwu igly-przetwornika wzgledem sciezki infor- 15 macyjnej zmiany geometryczne dna rowka sa od¬ wzorowywane jako zmiany pojemnosci w czasi(e, która to pojemnosc stanowi czesc .skladowa obwodu rezonansowego, dzieki czemu uzyskuje sie sygnal bedacy zmodulowana amplituda nosna. Zmodulo- M wany amplitudowo sygnal poddawany jest nastep¬ nie detekcji, po czym przeksztalca sie w skladowe wizyjne dzwieku towarzyszacego nadajace sie do wysterowania znormalizowanego odbiornika tele¬ wizyjnego, który odtwarza zarejestrowana na ply- 2§ cie informacje wizyjna i dzwiekowa. W urzadze¬ niach odtwarzajacych zapis z plyty wizyjnej typu cisnieniowego zmiany geometrii dna rowka sa przetwarzane w zmiany cisnienia oddzialywujacego na igle sprzezona mechanicznie z przetwornikiem ^ reagujacym na cisnienie i przeksztalcajacym zmia¬ ny cisnienia w sygnaly elektryczne.W urzadzeniach odtwarzajacych zapis z plyty wi¬ zyjnej zwykle stosuje sie plyty o gestosci zapisu odpowiadajacej od 2362 do 3937 rowków na cm (6000—10000 rowków na cal kwadratowy). Z po¬ wodu takiej duzej gestosci zapisu trudno zapew¬ nic dokladnie promieniowe przemieszczenie igly na calej powierzchni plyty odpowiadajace przemiesz¬ czeniu sie elementu zapisujacego podczas zapisu.Dlatego igla odtwarzajaca zapis jest montowana na zespole wózka sterowanego przez odpowiednie zespoly, które maja za zadanie zapewnienie pro¬ mieniowego przemieszczenia igly wzgledem plyty zasadniczo synchronizuje z obrotem plyty, ponie¬ waz sciezki informacyjne na plycie przejawiaja pewna mimosrodowosc, igla montowana jest na wózku i ma ograniczona mozliwosc przemieszcza¬ nia sie w kierunku promieniowym wzgledem wóz¬ ka. Takie przemieszczenie wzgledne wprowadza mechaniczny uchyb w polozenie ramienia, na któ¬ rym montuje sie igle, wzgledem jego, polozenia spoczynkowego i w sposób niekorzystny wplywa na przetwornik polozenia igly, który jest przewidziany do zatrzymywania, odtwarzania i innych efektów specjalnych. Aby skompensowac te wplywy, wpro¬ wadza sie kontrole polozenia igly wzgledem ze¬ spolu wózka, a przemieszczenie wózka jest ste¬ rowane tak, aby utrzymac ramie, na którym za¬ montowana jest igla, w zasadniczo prawidlowym 131 0623 131 062 4 polozeniu, w którym igla zajmuje wyposrodkowane polozenie wzgledem sciezki informacyjnej.Podobne rozwiazanie }est opisane w zgloszeniu patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 055 976 dokonanym w dniu 09 lipca 1979 r. pod ty¬ tulem „Czujnik polozenia igly dla urzadzenia od¬ twarzajacego zapis z plyty wizyjnej". Rozwiazanie opisane w wymienionym zgloszeniu polega na tym ze, a) okresla sie pojemnosc miedzy pierwsza elek¬ troda stale zwiazana z wózkiem a druga elektroda stale zwiazana z dgla; b) mierzy sie zmiany pojem¬ nosci odpowiadajace zmianom odleglosci miedzy tymi dwoma elektrodami; c) poddaje sie detekcji wzglednie zmiany amplitudy generowanego sygnalu uzyskiwanego na pierwszej i drugiej elektrodzie i d) wytwarza sie sygnal sterujacy proporcjonalny do itego uzyskiwanego sygnalu. Jednakze na pa¬ rametry tego ukladu wplywaja zmiany parame¬ trów elektronicznych czynników pasozytniczych, jak równiez zmiany parametrów elementów aktywnych ukladu. Zmiany parametrów czyn¬ ników pasozytniczych wplywaja na amplitude syg¬ nalu uzyskiwanego na pierwszej i drugiej elektro¬ dzie sterowania, w szczególnosci wówczas, gdy dzie, co w konsekwencji wywoluje bledy w ukla- uzyskiwany sygnal jest mierzony wzgledem stale¬ go progu odniesienia.Zadaniem wynalazku jest zaprojektowanie ukladu czujnika polozenia igly na plycie wizyjnej pozba¬ wionego wad wlasciwych znanemu rozwiazaniu i zapewniajacego mozliwosc dokladnego sterowania polozenia igly wzgledem rowkta niosacego zapisana informacje, gwarantujacego nie znieksztalcone od¬ twarzanie uprzednio zapisanej na plycie informacji wizyjnej.Zadanie zostalo rozwiazane w wyniku zaprojek¬ towania ukladu czujnika polozenia igly na plycie wizyjnej zawierajacego elektrode polaczona na stale z zespolem wózka, na którym zamontowane jest ramie, w którym zamocowana jest igla, elek¬ trode polaczona na stale z igla, zródlo sygnalu zmieniajacego sie w czasie polaczenie z elektro¬ dami, obwód przetwarzajacy informacje odtworzona z plyty wizyjnej, polaczony z igla, detektor pola¬ czony z eletotrodami wytwarzajacy sygnal steruja¬ cy przemieszczeniem promieniowym igly wzgledem sciezki informacyjnej na plycie wizyjnej. Zgodnie z wynalazkiem z zespolem wózka sa polaczone na stale dwie,elektrody, a trzecia' elektroda polaczona z igla jest usytuowana w przestrzeni miedzy dwo¬ ma elektrodami polaczonymi z zespolem wózka tak, tt trzecia elektroda stanowi jedna z okladzin za¬ równo pierwszego kondensatora utworzonego przez pierwsza i trzecia elektrode, jak tez drugiego kon¬ densatora utworzonego przez drugia i trzecia elek¬ trode, miedzy pierwsza elektroda z zródlem sy¬ gnalu zmieniajacego sie w czasie wlaczony jest pierwszy obwód impedancyjny, a miedzy druga elektroda a zródlem sygnalu zmieniajacego sie w czasie wlaczony jest drugj obwód impedancyjny przeznaczony do wytwarzania sygnalu doprowadza¬ nego do drugiej elektrody bedacego dopelnieniem matematycznym wstosunku do sygnalu doprowadza¬ nego do pierwszej elektrody, przy czym pierwsze wejscie detektora synchronicznego jest polaczone ze zródlem sygnalu zmieniajacego sie w czasie, li drugie wejscie detektora synchronicznego jest po* laczone z trzecia elektroda. Miedzy zródlem sy¬ gnalu zmieniajacego sie w czasie a pierwsza elek- % troda wlaczony jest pierwszy obwód impedancyjny o impedacji zaleznej od napiecia, a miedzy zród¬ lem sygnalu zmieniajacego sie W czasie a druga elektroda wlaczony jest drugi obwód impedancyj¬ ny o impedancji zaleznej od napiecia, przy czym impedancja pierwszego obwodu impedancyjnego zwieksza sie dla zwiekszenia potencjalu o danej biegunowosci pierwszej elektrody, a impedancja drugiego obwodu impedancyjnego zmniejsza sie dla zwiekszenia potencjalu o danej biegunowosci dru¬ gie] elektrody.Pierwszy i drugi obwody impedancyjiie o im¬ pedancji zaleznej od napiecia zawieraja jako ele¬ menty, których impedancje sa zalezne od napiecia, diody pojemnosciowe, przy czym kaida z tych diod jest wlaczona miedzy przyporzadkowana jej elek¬ troda stala a zródlem napiecia polaryzacji, zas miedzy kazda z elektrod stalych a zródlem sygnalu zmieniajacego sie w czasie wlaczony jest rezystor.Miedzy zródlem sygnalu zmieniajacego sie w czasie a pierwszym i drugim obwodami impedan- cyjnymi o impedacji zaleznej od napiecia wlaczony jest obwód regulujacy poziom sygnalów zmieniaja¬ cych sie w czasie doprowadzanych do pierwszej < i drugiej elektrody stalej.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat czesciowo ideowy i czes¬ ciowo blokowy zrównowazonego ukladu detekcji polozenia igly, fig. 2 — wykres amplitudy syg¬ nalu w funkcji odleglosci ruchu igly dla róznych punktów obwodu ukladu wedlug fig. 1, fig. 3 — schemat czesciowo blokowy i czesciowo ideowy ukladu synchronicznego detektoTa-sterownika, fig. 4 — schemat blokowy ukladu sumujacego i usrednia¬ jacego sluzacego do obróbki sygnalu przetwornika, fig. 5 — schemat blokowy preferowanego ukladu wytwarzania sygnalu zmiennego i detekcji sygnalu przetwornika, fig. 6 i 8 — scliematy czesciowo blokowe i czesciowo ideowe zrównowazonego ukladu czujnika polozenia igly przetwornika syg¬ nalowego zawierajacego niniejszy wynalazek, i fig. 7 jest wykresem czasu w funkcji amplitudy przedstawiajacym potencjaly podane na elektrody czujnika wedlug fig. 6.Na fig. 1 pokazano, ze igla 11 wspólpracuje z plyta 10. W wyniku tej wspólpracy odtworzony zostaje sygnal uprzednio zarejestrowany na plycie jako zmiany geometryczne w rowku sciezki na powierzchni plyty. Sygnaly przewodami 12 i 21 sa doprowadzane do ukladu przetwarzajacego 22, który wytwarza sygnal zmodulowany czestotliwos- ciowo nastepnie przetwarzany przez obwód 24 ce¬ lem przygotowania go do odtwarzania przez od¬ biornik telewizyjny 25. Igla 11 jest przymocowana do ramienia igly {nie pokazanego), które jest po¬ laczone elastycznie z zespolem wózka i które na¬ daje igle ruch radialny, tj. w kierunku oznaczo¬ nym x na rysunku. Ramie igly moze byc monto¬ wane na zespole wózka bezposrednio lub za po¬ srednictwem wyjmowanej kasety w zespole wózka* 10 19 30 90 59 60/ J 131062 Elementy 8 przedstawiaja elementy podtrzymujace umocowane do kasety lub izespolu wózka i umiesz¬ czone po obu stronach zespolu igly/ramienia igly.Pierwsza elektroda 14 i druga elektroda 15 sa przymocowane do elementów podtrzymujacych wzglednie blisko igly. Trzecia elektroda 13 jest przymocowana do zespolu igla/ramie igly i umiesz¬ czona pomiedzy pierwsza i druga elektroda 14 i 15.Trzecia elektroda 13 musi sie poruszac zgodnie z ru¬ chem igly w kierunku x. Elektroda 13 moze byc oddzielnym elementem przewodzacym przymoco¬ wanym do ramienia igly i polaczonym elektrycznie luznym przewodem 12 w celu zapewnienia polacze¬ nia elektrycznego pomiedzy igla a ukladem prze¬ twarzajacym lub tez elektroda 13 moze byc sama przez sie fragmentem luznego przewodu, który to fragment na ogól porusza sie zgodnie z igla.Pierwsza elektroda 14 i trzecia elektroda 13 two¬ rza plytki ((okladziny) pierwszego kondensatora po¬ wietrznego o zmiennej pojemnosci, a druga elek¬ troda 15 i trzecia elektroda 13 tworza plytki dru¬ giego kondensatora powietrznego o zmiennej po¬ jemnosci, przy czym pojemnosc pierwszego i dru¬ giego kondensatorów o zmiennej pojemnosci zmie¬ nia sie w sposób quasi-komplementarny, gdy trze¬ cia elektroda wykonuje ruch w kierunku x wzgle¬ dem elementów 8 przymocowanych do zespolu wózka. Pierwszy (drugi) kondensator zwieksza swa pojemnosc, gdy drugi (pierwszy) kondensator zmniejsza swa pojemnosc zgodnie z zaleznoscia e A C= , gdzie f jest przenikalnoscia powie- d+x trza (stala dielektryczna), A — powierzchnia elek¬ trody 13 równoleglej do sasiednich elektrod 14 i 15, d — polowa odleglosci pomiedzy elektrodami 14 i 15, a x — odlegloscia pomiedzy elektroda 13 a polozeniem srodkowym. Dla elektrody 13 umiesz¬ czonej w srodku pomiedzy elektrodami 14 i 15 x jest równe zeru, wówczas pierwszy i drugi kon¬ densator maja jednakowe pojemnosci.Zródlo sygnalowe 7 wytwarza sygnal zmienny w czasie. Ten sygnal moze byc sinusoidalnym lub prostokatnym, lub jakimkolwiek innym. Zaklada sie, ze zródlo 7 wytwarza sygnal zmieniajacy sie sinusoidalnie. Zródlo 7 dostarcza sygnal VI do elektrody 15 przez impedancje 17. Sygnal ze zródla 7 jest takze doprowadzany do obwodu 20, który utwarza nastepny sygnal V2, który jest kom¬ plementarny w stosunku do sygnalu VI. Syg¬ nal V2 jest doprowadzony do elektrody 14 przez impedancje 16. Sygnal V2 bedacy do¬ pelnieniem sygnalu VI jest sygnalem odwróconej biegunowosci wzgledem sygnalu VI. W przypadku sygnalu majacego regulowany ksztalt i stala czes¬ totliwosc jego dzialanie jest podobnym sygnalem, lecz przesunietym w fazie o 180°. Amplitudy syg¬ nalu i jego dopelnienia nie musza byc równe. Je¬ dynie, gdy fizyczne parametry zrównowazonego ukladu sa identyczne po obu stronach elektrody centralnej i gdy jest pozadane wyzerowanie igly dokladnie posrodku pomiedzy dwoma ustalonymi elektrodami, amplitudy sygnalu i jego dopelnienia beda równe.Sygnaly VI i V2 doprowadzane do elektrod 14 i 15 sa sumowane algebraicznie przez elektrode 13.W warunkach, gdy amplituda sygnalu VI jest równa amplitudzie sygnalu V2, suma V3 tych syg¬ nalów równa jest zeru dla elektrody 13 umiesz¬ czonej w jednakowej odleglosci od elektrod 14 i 15. Gdy elektroda 13 odchyla sie od polozenia centralnego i zbliza do elektrody 14 lub 15, ampli¬ tuda sygnalu V3 wzrasta, a jego faza staje sie równa fazie sygnalu doprowadzanego do najbliz¬ szej elektrody. Amplituda i faza sygnalu V3 sa wskaznikami, jaka odleglosc i w jakim kierunku przebyla iigla 11 wzgledem ustalonego elementu 8 {patrz fig. 2).Na fig. 2 sygnaly VI i V2 maja stala amplitude, ale znajduja sie w przeciwfazie i nie sa zalezne od polozenia igly. Suma V3 czesci sygnalów VI i V2 doprowadzonym do elektrody 13 wynosi zero dla zerowego odchylenia igly od polozenia srodkowego i zwieksza sie przy odchyleniu igly w obie strony od polozenia srodkowego. Zaklada sie, ze faza V3r jest zgodna z faza VI przy odchyleniu igly w lewo od srodka i zgodna z faza V2 przy odchyleniu igly w prawo od srodka. Suma V2+V3 w srodkowej pozycji igly jest dlatego równa V2, poniewaz V3 jest równa zeru, maleje przy odchyleniu igly w lewo od srodka, poniewaz V2 i V3 sa przesuniete w fazie o 180° i rosnie przy odchyleniu igly w prawo od srodka, poniewaz V2 i V3 sa w fazie.Krzywe V3 i V2+V3 odwzorowane sa jak po¬ kazano na fig. 2 liniami prostymi. Ten warunek jest spelniony tam, gdzie uklad przetwornika 22 jest liniowy. W innym przypadku, gdy obwód 22 jest nieliniowy wówczas krzywe V3 i V2+V3 beda wykazywac nieliniowosci jako konsekwencje tego stanu rzeczy, i wymagane beda uklady do kompen¬ sacji takiej nieliniowosci.Sygnal V3 po przetworzeniu przez uklad prze¬ twarzajacy 22 jest w rzeczywistosci sygnalem cal¬ kowitym zawierajacym skladowa modulowana czes- totliwosciowo, reprezentujaca sygnal uprzednio za¬ pisany na plycie, polaczona z suma sygnalów VI i V2. Ten sygnal calkowity uzyskiwany w punkcie 23 jest doprowadzany do filtru pasmowego 26.Filtr pasmowy 26 ma za zadanie przepuszczanie do zacisku wyjsciowego 27 zasadniczo jednej sklado¬ wej zwiazanej z sygnalami VI i V2. Sygnal na za¬ cisku 27 jest doprowadzany do obwodu 29, gdzie jest poddawany detekcji i przygotowywany do mo¬ dulowania do silnika napiecia doprowadzanego na¬ pedu wózka 31.Fig. 3 przedstawia przyklad realizacji obwodu 29 i sluzacego do przetwarzania sygnalu sterujacego prace silnika 31. Obwód ten sklada sie z detektora synchronicznego i obwodu sprzegajaco^sterujacego 40. Ten obwód 40 reaguje na stale napiecie dopro¬ wadzone do jego zacisku wejsciowego 42 ze zródla 43 i wytwarza sygnal nominalny na wyjsciu 30 wykorzystywany do sterowania silnika 31 nape¬ dzajacego wózek w kierunku promieniowym za- sadniczo-synchronicznie z obrotem plyty. Syg¬ nal na wyjsciu obwodu 30 zwieksza sie lub zmniejsza zgodnie z sygnalem korekcji dopro¬ wadzanym do drugiego wejscia 41. Detektor syn¬ chroniczny zawiera tranzystor przelaczajacy 36, który otwiera sie lub zamyka sie zgodnie z faza ii 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60131 062 7 jednego :z sygnalów doprowadzanych do elektrod 14 lub 15. Ten sygnal jest doprowadzany do zacis¬ ku 28 i po przetworzeniu wzmacniacz 37 jest wy¬ korzystywany do pobudzenia elektrody tranzystora, co ma na celu zapewnienie szybkiego przejscia od 5 stanu przewodzenia do stanu nieprzewodzenia i od¬ wrotnie. Sygnal sumy V3 jest doprowadzany do zacisku 27, z którego doprowadzany jest do tran¬ zystora przelaczajacego 36, a nastepnie do punktu polaczenia kondensatora 39 i rezystora 38. Przy 10 zamknietym przelaczniku 36 kondensator 39 la¬ duje sie do potencjalu porównywalnego z poten¬ cjalem wystepujacym na zacisku 27. Przy otwar¬ tym przelaczniku 36 kondensator czesciowo rozla¬ dowuje sie przez rezystor 38. Wynikowe napiecie 15 z kondensatora 39 jest doprowadzane do zacisku 41. To napiecie ma tendencje ustalac sie na pozio¬ mie usrednionym równym polowie wyprostowa¬ nego sygnalu V3. Wynikowy sygnal jest dodatni, jezeli sygnaly podane na zacisku 27 i 28 sa w ^ fazie i ujemny, jezeli sa one w przeciwfazie. Dzie¬ ki temu detektor synchroniczny moze dostarczac sygnaly o róznej biegunowosci do sterowania ob¬ wodu sprzegajaco-sterujacego 40. Kondensator 39 i rezystor 38 moga powrócic do uprzednio ustalo- . nego potencjalu odniesienia innego niz potencjal masy ukladu w kazdym przypadku, w którym po¬ tencjal na zacisku 41 bedzie sie zmienial wokól uprzednio ustalonego potencjalu odniesienia.Na fig. 4 przedstawiono schemat ukladu detekcji ^ zmiennej 29". W tym ukladzie wzmacniacz 49 su¬ muje sygnaly podawane na zaciski 27 i 28 i wy¬ twarza wyjsciowy sygnal zmiennopradowy na zacisku 50 równy V50 = V27 • R47/R45 + V28 • • R47/R46, gdzie V50, V27 i V28 sa odpowiednio s amplitudami sygnalów na zaciskach 50, 27 i 28 a R45, R46 i R47 sa odpowiednimi wartosciami rezy¬ stancji rezystorów 45, 4& i 47. Jezeli sygnal V3 po¬ dany na zacisk 27 jest równy :zeru, co odpowiada srodkowej pozycji igly, potencjal na wyjsciowym ^ zacisku 50 wzmacniacza 49 jest proporcjonalny do sygnalu VI lub V2 doprowadzanego do zacisku 28.Ten sygnal jest poddawany detekcji przez detektor diodowy zawierajacy diode 52, kondensator 53 i rezystor 54 i doprowadzany poprzez uklad od- sprzegajacy 51 do zacisku wyjsciowego 30. Gdy igla przemieszcza sie z pozycji srodkowej, ampli¬ tuda sygnalu na zacisku 50 zostaje zmodulowana przez sygnal doprowadzany do zacisku 27. Jezeli sygnaly na zaciskach 27 i 28 sa w fazie, amplituda sygnalu na zacisku wyjsciowym 50 wzrasta powy¬ zej nominalnej wartosci, i maleje, gdy sa w prze¬ ciwfazie. Wyjsciowe napiecie na zacisku 30 wzrasta i maleje odpowiednio ze wzrostem i zmniejszaniem sie amplitudy sygnalu na zacisku 50, co jest od- wzorowane wykresem V2+V3 na fig. 2. Napiecie stalopradowe podawane na zacisk nieodwracajacego wejscia wzmacniacza 49 ze zródla 48 pozwala na korekcje nominalnego sygnalu stalopradowego na wyjsciowym .zacisku 30.Fig. 5 przedstawia przyklad realizacji generatora 7 i ukladów przetwarzajacych przy wykorzystaniu dostepnych ukladów scalonych. Moga ito byc na przyklad uklady scalone produkcji Motorola MC 1357 lub uklady scalone produkcji RCA Corpora- © S tion CA 2IIIA realizujace funkcje ogranicznika FM oraz zrównowazonego detektora iloczynowego.Oznaczenia liczbowe na fig. 5 odpowiadaja nume¬ rom wyprowadzen na obudowie w przypadku znor¬ malizowanej obudowy z tworzywa sztucznego z 14 wyprowadzeniami. Nalezy zauwazyc, ze detektor iloczynowy jest istosowany jako detektor synchro¬ niczny, do którego pierwszego wejscia doprowadza sie sygnal V3 uzyskiwany z ukladu przetwornika i do którego drugiego wejscia doprowadza sie syg¬ nal uzyskany ze wzmacniacza ograniczajacego po¬ laczonego z filtrem ceramicznym przez co tworzy sie generator dostarczajacy sygnaly do elektrod 14 i 15.Na fdg. 6 przedstawiony jest drugi przyklad wy¬ konania zrównowazonego czujnika polozenia, w którym sygnaly odwzorowujace polozenie podawa¬ ne na dwie nieruchome elektrody kondensatora czujnikowego sa w tej samej fazie, ale ich ampli¬ tudy sa zmodulowane asymetrycznie w sposób auasi-komplementarny.Konsekwencja doprowadzania sygnalów bedacych w fazie do elektrod nieruchomych 76 i 78 jest to, ze skladowe sygnalu doprowadzone do trzeciej elektrody 77 nie sumuja sie do zera w przypadku, gdy igla znajduje sie w polozeniu zerowym. Aby uzyskac sygnal zerowy, sygnaly doprowadzane do dwóch elektrod powinny byc tak uksztaltowane, aby usredniona ich suma w odniesieniu do trzeciej elektrody 77 byla równa zeru. Srednia czasowa sumy sygnalów jest poddawana detekcji w tym ukladzie, a nie bezwzgledna wartosc sumy sygna¬ lów.Modulacja amplitudy sygnalów doprowadzanych do pierwszej i drugiej elektrod zalezy od pierw¬ szego i drugiego elementu impedancyjnego zmienia¬ jacych impedancje w funkcji napiecia, umieszczo¬ nych odpowiednio pomiedzy elektrodami i punktem o potencjale odniesienia. Elementy o zmiennej w funkcji napiecia impedancji sa polaczone w taki sposób, ze wywolane napieciem zmiany impedancji pierwszego elementu impedancyjnego sa komple¬ mentarne w stosunku do wywolanych napieciem zmian impedancji drugiego elementu impedancyj¬ nego, tj. wartosc pierwszej zmiennej impedancji rosnie jednoczesnie przy spadku drugiej zmiennej impedancji i wartosc pierwszej zmiennej impedan¬ cji maleje przy wzroscie wartosci drugiej zmiennej impedancji. Zmienne impedancje moga miec cha¬ rakter pojemnosci, rezystancji itd. i byc dobrane w ten sposób, ze wartosci ich impedancji nie ob¬ ciazaja systemu igla-plyta-uklad przetwornika.Na fig. 6 sygnal ze zródla 61 jest doprowadzany przez potencjometr 63 i rezystor 65 do elektrody nieruchomej 76, a przez potencjometr 63 i rezystor 67 — do elektrody nieruchomej 78. Potencjometr 63 jest stosowany do korekcji sygnalów na elek¬ trodach 76 i 77 tak, aby sygnal zerowy uzyskiwany byl na elektrodzie srodkowej 77, gdy elektroda srodkowa 77 zajmie wymagane polozenie. Pierwsza impedancja zalezna od napiecia 69 ma pierwsze wyprowadzenie polaczone w punkcie 68 z elektro¬ da nieruchoma 76, a drugie wyprowadzenie po¬ laczone poprzez zródlo napiecia polaryzacji 70 z punktem o potencjale odniesienia 71. Drugi ele-131 062 9 ^rnent impedancyjny 73, podobny do 69 ma pierw¬ sze wyprowadzenie polaczone w .punkcie 74 z elek- -: troda nieruchoma 78, a -drugie wyprowadzenie po¬ laczone poprze* zródlo napiecia polaryzacji 72 z punktem potencjalu odniesienia 71. Element 73 jest spolaryzowany przeciwnie wzgledem elementu 69, tak, ze zmiana napiecia sygnalu doprowdzonego przez zródlo 61 wytwarza komplementarne zmiany i impedancji elementów 73 i 69.Element impedancyjny 69 i rezystor 65 tworza ? dzielnik napiecia, na którym wytwarza sie napie- / cie dla elektrody 76 zalezne od napiecia doprowa- <• dzonego do polaczenia 64: V76 = V64 (Z69/(Z69 + R65)), gdzie V76 i V64 sa odpowiednio napieciami na elek¬ trodzie 78 jest równe: V78 = V66 (Z73/(Z73 + R67)). sa wartosciami impedancji i rezystancji elementu 69 i rezystora 65. Podobnie napiecie V78 na elek¬ trodzie 78 jest równe: V78 = V66 (Z73/(Z73 + R67)).Dla celów ilustracji przyjmijmy, ze potencjal V64 równy jest potencjalowi V66 i ze sygnal ze zródla 61 ma ksztalt sinusoidalny (krzywa V62 na fig. 7). Przy dodatnim napieciu na polaczeniu 68 nastepuje wzrost impedancji elementu 69, a przy ujemnym napieciu nastepuje spadek impedancji, -stad potencjal V76 jest wieksza czescia V64, gdy Y62 jest dodatnie. Przeciwnie, potencjal V78 jest wieksza czescia V66, gdy V62 jest ujemne. Jest to odwzorowane wykresem (b) na fig. 7.Gdy elektroda srodkowa 77 znajduje sie w rów¬ nej odleglosci od elektrod 76 i 78 a sygnaly V76 5. V78 na nich maja takie same amplitudy lecz prze¬ ciwne biegunowosci, srednia wartosc sygnalu na .elektrodzie 77 wynosi zero. Gdy elektroda prze¬ mieszcza sie wzgledem pozycji srodkowej, czyli zerowej, srednia wartosc sygnalów na elektrodzie 77 wzrasta lub maleje. Rozwazmy teraz przypadek, gdy elektroda 77 zbliza sie do elektrody 78. W tym przypadku sygnal V78 co do wartosci bezwzglednej l^edzie wiekszy od sygnalu V76. A poniewaz sygnal T78 ma biegunowosc ujemna, srednia sygnalu su¬ marycznego odpowiadajaca sygnalowi na elektro¬ dzie 77 bedzie miala biegunowosc ujemna. Gdy •elektroda 77 bedzie sie zblizala do drugiej elek¬ trody nieruchomej 76, sygnal V76 co do wartosci bezwzglednej bedzie wiekszy od sygnalu V78, a poniewaz sygnal V76 ma biegunowosc dodatnia, jsrednia sygnalu sumarycznego odpowiadajaca syg¬ nalowi na elektrodzie 77 bedzie miala biegunowosc dodatnia. Tak wiec wartosc bezwzgledna sygnalu na elektrodzie 77 jest miernikiem odchylania elek¬ trody srodkowej 77 od polozenia srodkowego, a znak tego sygnalu jest wskaznikiem kierunku przemieszczenia sie elektrody 77.Detektor 87 na fig. 6 jest detektorem okreslaja¬ cym lub odpowiadajacym na zmiany wartosci sred¬ niej. Na przyklad, filtr dolnoprzepustowy pelnilby tu swoja funkcje, chociaz jego odpowiedz bylaby powolna. Zrównowazony detektor synchroniczny lub detektor iloczynowy jak na fig. 5 jest bardziej •odpowiedni.Drugi rodzaj pracy dla ukladu z fig. 6 moze byc ^uzyskany przez taki uklad elementów impedancyj- jnych 73 i 69 i zmiennych kondensatorów powietrz¬ nych, aby oddzialywaly one bezposrednio na ob- 10 wód przetwornika sygnalowego celem wytworzenia sygnalu sterujacego proporcjonalnego do polozenia igly. W tym rodzaju pracy uklad (przetwarzajacy nie reaguje na sygnal jako taki ze zródla 61, to znaczy na zmieniajace sie w czasie napiecie lub jego modulowane skladowe doprowadzane do trze¬ ciej elektrody. Uklad przetwarzajacy wytwarza syg¬ nal bedacy odpowiedzia na chwilowa impedancje wejsciowa. Uklad nadaje sie do wytwarzania syg¬ nalu sterujacego, którego punktem odniesienia jest zero absolutne, a nie jak poprzednio zero wzgled¬ ne. Przyklad wykonania z wykorzystaniem tej za¬ sady jest przedstawiony na fig. 8.Uklad z fig. 8 jako szczególnym przykladem za¬ stosowania zrównowazonego czujnika z diodami 15 waraktorowymi jako impedancjami zaleznymi od napiecia.Na fig. 8 obwód 200 zaznaczony przerywana linia jest przetwornikiem sygnalowym, który wsipóldziala z kondensatorem utworzonym pomiedzy igla a 20 plyta 143, którego pojemnosc odwzorowuje zapisa¬ ny sygnal na plycie wizyjnej 145. Efektywna po¬ jemnosc kondensatora 143 wytworzona pomiedzy igla 144 a plyta zmienia sie odpowiednio do zmian geometrycznych rowka plyty przesuwajacej sie 25 wzgledem igly. Kondensator 143 jest w rzeczywi¬ stosci polaczony równolegle z kondensatorem 114 i cewka 115, przez cd tworza równolegly obwód re¬ zonansowy. Prad w cewce 116 polaczonej ze zród¬ lem 117 bedacym na przyklad generatorem drgan *• sinusoidalnych o czestotliwosci 915 MHz indukuje sygnal w obwodzie rezonansowym o czestotliwosci nieco wiekszej lub nieco mniejszej niz nominalna czestotliwosc rezonansowa obwodu rezonansowego.Bardziej szczególowo, sygnal ze zródla 117 ma H czestotliwosc odpowiadajaca punktom przeciecia charakterystyki amplitudowo-czestotliwosciowa ob¬ wodu rezonansowego z linia prosta równolegla do osi odcietych poprowadzona na wysokosci jednej drugiej wartosci szczytowej charakterystyki. Zmia- 4t ny wartosci pojemnosci kondensatora 143 odwzoro¬ wujace zapisany sygnal wywoluja zmiany czestotli¬ wosci rezonansowej obwodu rezonansowego i przez to moduluja amplitudowo sygnal odpowiedni do uprzednio zapisanego sygnalu. Sygnal modulowany 45 amplitudowo jest wyprowadzany z obwodu rezonan¬ sowego poprzez cewke 118 i doprowadzany do ukladu detektora zlozonego z diody 150 i polacze¬ nia rezystor^kondensator 152, 151 odpowiednio.Uklad ten efektywnie eliminuje skladowa wytwa- 50 rzana przez zródlo 117 i wytwarza sygnal odwzo¬ rowujacy zapisany uprzednio sygnal doprowadzany do polaczenia 119. Sygnal ten jest przetwarzany przez uklad fonii i/lub wizji 120. Ten sygnal moze byc przesylany do standardowego odbiornika. 53 Jak wynika z powyzszego opisu zrównowazony czujnik polozenia igly jest zrealizowany przy zasto¬ sowaniu elektrod 105 i 106 i 109, w wyniku czego tworza sie ipojemnosci 107 i 108, reagujace na po¬ lozenie. Pierwsza dioda waraktorowa 103 laczy sze- 60 regowo pojemnosc 108 z punktem o potencjale od¬ niesienia 101 i druga dioda waraktorowa 104 laczy szeregowo pojemnosc 107 z punktem o potencjale odniesienia 102. Szeregowe polaczenie kondensatora 108 i efektywnej pojemnosci diody waraktorowej 65 103, szeregowe polaczenie kondensatora 107 i efek-11 131 062 12 tywnej pojemnosci diody waraktorowej 104 i po¬ jemnosci 143 — wszystkie sa polaczone równolegle z kondensatorem 114 i moga oddzialywac na zmia¬ ne czestotliwosci rezonansowej obwodu rezonanso¬ wego.Sygnal ze zródla 113, np. sinusoida o czestotli¬ wosci 262 MHz, jest doprowadzany przez rezystory lipL i 111 odpowiednio do anody diody waraktoro¬ wej 104 i katody diody waraktorowej 103.Ten sygnal zmieniajacy sie w czasie, po¬ woduje modulacje skutecznej wartosci pojemnosci waraiktorów 103 i 104. Pojemnosc waraktorowa 103 wzrasta (maleje), gdy pojemnosc waraktorowa 104 maleje (wzrasta). Calkowita pojemnosc wnoszona przez diody waraktorowe do obwodu rezonanso¬ wego z cewa 115 pozostaje stala pod warunkiem, ze pojemnosci 107 i 108 sa równe, waraktory sa identyczne i maja liniowa charakterystyke pojem- nosc-napiecie. Dopóki pojemnosc elementów czuj¬ nika polozenia pozostaje stala, dopóty na wyjsciu 119 detektora 150 sygnal zerowy bedacy wynikiem przetwarzania przez detektor sygnalu z generatora 113 i dzieki temu mozna uzyskac zero bezwzgledne.Przesuw igly a wiec i elektrody srodkowej 109, bedzie powodowac zwiekszenie/zmniejszenie po¬ jemnosci 107 i jednoczesne zmniejszenie/zwieksze¬ nie pojemnosci 108. Przyjmujac, ze pojemnosc 107 zwieksza sie przy przesuwie igly w prawo, pojem¬ nosc 107 zwieksza sie i calkowita pojemnosc wszy¬ stkich kondensatorów przeliczona do obwodu rezo¬ nansowego jest wieksza w przedziale czasowym, w którym sygnal ze zródla 113 ma biegunowosc ujemna. Przeciwnie, przy ruchu w lewo igly calko¬ wita efektywna pojemnosc przeliczona do obwodu rezonansowego jest wieksza w przedziale czaso¬ wym, w którym sygnal ze zródla 113 ma bieguno¬ wosc dodatnia. Modulacja pojemnosci powoduje amplitudowa modulacje sygnalu doprowadzonego do obwodu rezonansowego ze zródla 117 w sposób podobny do modulacji wywolywanej przez zapis na plycie. Wspólczynnik modulacji pojemnosci i stad modulacji amplitudy sygnalu nosnej jest miernikiem przesuniecia sie igly, a faza tego syg¬ nalu jest wskaznikiem kierunku przesuwu.Sygnaly odtworzone z zapisu i sygnaly odtwarza¬ jace przesuw tworza calkowity sygnal pojawiajacy sie na zacisku 119. Sygnal odwzorowujacy przesuw jest nastepnie wyodrebniany z sygnalu calkowitego przez filtr pasmowonprzepustowy 130 i poddawany detekcji przez detektor synchroniczny 140 w celu wytworzenia stolopradowego sygnalu sterujacego na zacisku wyjsciowym 142.Rozwiazanie przedstawione na fig. 8 nie ogranicza sie jedynie do zastosowania waraktorów jako ele- metów impedancyjnych, -których impedancja jest zalezna od przylozonego napiecia. Naczelnym wy¬ maganiem, któremu powinny odpowiadac uklady tego typu, jest to, aby ogólna reaktancja elementów reagujacych na polozenie elektrody srodkowej prze¬ liczonych do obwodu rezonansowego skladajacego sie z kondensatora 114 i cewki indukcyjnej 115 pozostawala stala dla pozycji zerowej elektrody 109.Sygnaly ze zródla 61 (fig. 6) lub ze zródla 113 {fig. 8) moga byc doprowadzane do elektrod sta¬ lych poprzez elementy, których parametry zalezne sa od przylozonego napiecia, a nie poprzez rezysto— ry 65 i 67 (fig. 6) lub rezystory 110 i 111 (fig. 8).Na przyklad w ukladzie przedstawionym na fig. 8 mozna zmienic miejsce wlaczenia rezystora 110 i waraktora 103 tak, aby rezystor 101 byl wlaczony miedzy zródlem 101 a elektroda 105, a waraktor 103 — miedzy zródlem 113 a elektroda 105 pod warunkiem, ze anoda waraktora 103 bedzie dola¬ czona do zródla 113. Podobnie mozna zmienic miej¬ sca wlaczenia waraktora 104 i rezystora 111, przy czym katoda waraktora 104 powinna byc dolaczona do zródla. W zaleznosci od tego, czy uklad jest czuly na zmiany napiecia czy tez na zmiany im- pedancji, bardziej korzystnym jest dolaczenie zród¬ la do elementów o parametrach zaleznych od na¬ piecia, czy tez do elektrod kondensatora.Poza tym nalezy zaznaczyc, ze rozwiazanie nie moze byc ograniczone do przypadku zastosowania jako elementów o zmiennej impedancji wylacznie takich, których impedancja zalezna jest od napie¬ cia. Na przyklad, moga byc zastosowane elementy, których impedancja jest zalezna od pradu, a mia¬ nowicie, przykladowo, dlawiki, które moga prze¬ chodzic w stan nasycenia.Uklad zrównowazonego czujnika opisany po¬ wyzej, moze byc zastosowany zarówno w przy¬ padku urzadzenia odtwarzajacego zapis i plyty wi¬ zyjnej, w którym wykorzystuje sie czujniki po¬ jemnosciowe, jak w przypadku urzadzenia z czuj¬ nikami cisnieniowymi. Przyklady wykonania wy¬ nalazku opisane w niniejszym opisie nalezy trakto- - wac jedynie jako wyjasnienie istoty wynalazku, a zakres ochrony patentowy wynalazku wedlug zglo¬ szenia nie moze byc ograniczony wylacznie do tych konkretnych przykladów wykonania.Zastrzezenia patentowe 1. Uklad czujnika polozenia igly na plycie wi¬ zyjnej zawierajacy elektrode polaczona na stale z zespolem wózka, na którym zamontowane jest ra¬ mie, w którym zamocowana jest igla, elektrode po¬ laczona na stale z igla, zródlo sygnalu zmiieniaja- cego sie w czasie polaczone z elektrodami, obwód przetwarzajacy informacje odtworzona z plyty wi¬ zyjnej, polaczony z igla, detektor polaczony z elek¬ trodami wytwarzajacy sygnal sterujacy przemiesz- szczeniem promieniowym igly wzgledem sciezki in¬ formacyjnej na plycie wizyjnej, znamienny tym, ze z zespolem wózka (8) sa polaczone na stale dwie elektrody (15, 14), a trzecia elektroda (13) polaczona z igla (11) jest usytuowana w przestrzeni miedzy dwoma elektrodami (15, 14) polaczonymii z zespo¬ lem wózka (8) tak, iz trzecia elektroda (13) stanowi jedna z okladzin zarówno pierwszego kondensatora- utworzonego przez pierwsza (15) i trzecia (13) elek¬ trode, jak tez drugiego kondensatora utworzonego- przez druga (14) i trzecia (13) elektrode, miedzy pierwsza elektroda (15) a zródlem (7) sygnalu zmde?- niajacego sie w czasie wlaczony jest pierwszy ob¬ wód impedancyjny (17), a miedzy druga elektroda, (14) a zródlem (7) sygnalu zmieniajacego sie w czasie wlaczony jest drugi obwód impedancyjny" (20, 16) przeznaczony do wytwarzania sygnalu do¬ prowadzanego do drugiej elektrody (14) bedacego- 10 u 90 25 30 35 4« 45 50 55 6013 131 #62 14 dopelnieniem matematycznym w stosunku do syg¬ nalu doprowadzanego do pierwszej elektrody (15), przy czym pierwsze wejscie detektora synchronicz¬ nego (29) jest polaczone ze zródlem (7) sygnalu zmieniajacego sie w czasie, a drugie wejscie detek¬ tora synchronicznego (29) jest polaczone z trzecia elektroda (13). 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze miedzy zródlem (61) sygnalu zmieniajacego sie w czasie a pierwsza elektroda (76) wlaczony jest pierwszy obwód impedancyjny (65, 69, 70) o impe- dancji zaleznej od napiecia, a miedzy zródlem (61) sygnalu zmieniajacego sie w czasie a druga elek¬ troda (78) wlaczony jest drugi obwód impedancyj¬ ny (67, 73, 72) o impedancji zaleznej od napiecia przy czym impedancja pierwszego obwodu impe- dancyjnego (65, 69, 70) zwieksza sie dla zwiekszenia potencjalu o danej biegunowosci pierwszej elektro¬ dy (76), a impedancja drugiego obwodu impedan- *cyjnego (67, 73, 72) zmniejsza sie dla zwiekszenia 10 15 20 potencjalu o danej biegunowosci drugiej elektro¬ dy (78). 3. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze pierwszy (65, 69, 70) i drugi (67, 73, 72) obwody impedancyjne o impedancji zaleznej od napiecia zawieraja jako elementy, których impedancje sa zalezne od napiecia, diody pojemnosciowe (69, 73), przy czym kazda z tych diod (69, 73) jest wlaczona miedzy przyporzadkowana jej elektrode stala (76, 78) a zródlem napiecia polaryzacji <70, 72), zas miedzy kazda z elektrod stalych (76, 78) a zródlem (61) sygnalu zmieniajacego sie w czasie wlaczony jest rezystor (65, 67). 4. Uklad wedlug zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, ze miedzy zródlem (61) sygnalu zmieniajacego sie w czasie a pierwszym (65, 69, 76) i drugim (67, 73, 72) obwodami impedancyjnymi o impedancji zalez¬ nej od napiecia wlaczony jest obwód (63) reguluja¬ cy poziom sygnalów zmieniajacych sie w czasie doprowadzanych do pierwszej (76) i drugiej (78) elektrody stalej. 22 V3 21 _J . 23 24 -26 ii o? 16 U4 (d^heoiiiii c20 29 25 O Fig. I.Fig. 2.131 062 Fig. 4. rHHr 28 I 46 Fig. 5.Fig. 7. 64n 65 70 (119,79 V7r^_' [82 83 8lJ I JML_ 68^17775 E±K86 -J -,„ A 78 ™ f*-A7 ^•^. 200 117 114 103? I08-, r. ,109 144 150 I fll9 —' rliy i -?—t-l—1—t—A Vm I5I^J+152 ,H07 104 1 r rvi3o 106 --.143 —-^¦102 4 mA Z£j& U\ i M5 T In 142 -113 HI2 Fig. 8. 141.PZGraf. Koszalin A-158 90 A-4 Cena 100 zl PL PL PL PL