Устройство для регистрации времени движения магнитной ленты

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ВРЕМЕНИ ДВИЖЕНИЯ МАГНИТНОЙ ЛЕНТЫ, содержащее элемент вращения, сопряженный с подающим узлом магнитофона, причем по периферии элемента вращения на одинаковом расстоянии один от другого установлено несколько магнитов, имеющих возможность взаимодействия с магнитной головкой, выход которой через усилитель соединен с входом первого триггера , отличающееся тем, что, с целью регистрации текущего значения времени, оставщегося до конца рулона магнитной ленты, в него введены эле.мент ИЛИ-НЕ, ключ, три счетчика, шесть элементов И, генератор тактовых импульсов, второй триггер , два формирователя эталонных импульсов , два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок умножения, делитель с переменным коэффициентом деления, дещифратор и цифровой индикатор, причем выход первого триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, с информационными входами первого счетчика и ключа соответственно, управляющий вход ключа соединен с выходом первого счетчика, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, выход ключа соединен с входом второго триггера, с вторыми входами третьего и четвертого элементов И и с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов, с вторыми входами пятого и щестого элементов И и с третьим входом блока умноже Ц1Я, выходы первого и второго элементов И соединены с суммирующим и вычитающим входами второго счетчика соответственно , выходы этого счетчика соединены с управляющими входами делителя с переменным коэффициентом деления, причем прямой выход второго триггера соединен с третьим входом первого элемента И, с первым входом третьего элемента И, с четвертым входом блока умножения и с установочными входами делителя с переменнь1м коэффициентом деления и третьего счетчика , а инверсный выход второго триггера соединен с третьим в.чодом второго элемента И и с первым входом четвертого элемента 11, 5ыход которого соединен с первым вхо I дом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с входом второго формирователя сл эталонных импульсов, выход формирователя соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом щестого элемента И, выход этого элемента соединен с вторым и пятым входами умножения, причем выход третьего элемента И соединен с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮО ) ЩЕЕ ИЛИ и с входом первого формирователя эталонных импульсов, выход формиросо вателя соединен с вторым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым -входом пятого О5 элемента И, выход пятого элемента И соединен с первым входом блока умножения, второй выход блока умножения соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, а первый выход - с информационным входом делителя с переменным коэффициентом деления , выход названного делителя соединен с информационным входом третьего счетчика , выход этого счетчика соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с входом цифрового индикатора, причем управляющие входы формирователей эта,понных импульсов соединены с выходом пере

союз совктсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлин

Ci 1! B 27! l0

Ф

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° к» з аьц

1 (21) 3691832/24-! 0 (22) 17.01.84 (46) 23.07.85. Бюл. ¹ 27 (72) Н. А. Трихонюк и В. И. Петренко (53) 534.852 (088.8) (56) 1. В IIQMQUIь радиолюбителю. Вып. 67.

М., ДОСААФ, 1979, с. 59.

2. Патент ФРГ № 274691, кл. С 11 В 27/! О, опублик. 1979.

3. Патент США № 4097726, кл. С 11 В 27/10, 1978. (54) (57) !. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ВРЕМЕНИ ДВИЖЕНИЯ МАГНИТНОЙ ЛЕНТЫ, содержащее элемент вращения, сопряженный с подающим узлом магнитофона, причем по периферии элемента вращения на одинаковом расстоянии один от другого установлено несколько магнитов, имеющих возможность взаимодействия с магнитной головкой, выход которой ерез усилитель соединен с входом первого триггера, отличающееся тем, что, с целью регистрации текущего значения времени, оставшегося до конца рулона магнитной ленты, в него введены элемент ИЛ!И-НЕ, ключ, три счетчика, шесть элементов И, генератор тактовых импульсов, второй триггер, два формирователя эталонных импульсов, два элемента ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок умножения, делитель с переменным коэффициентом деления, дешифратор и цифровой индикатор, причем выход первого триггера соединен с первым входом элемента

ИЛИ-НЕ, с информационными входами первого счетчика и ключа соответственно, управляющий вход ключа соединен с выходом первого счетчика, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, выход ключа соединен с входом второго триггера, с вторыми входами третьего и четвертого элементов И и с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов, с вторыми входами пятого и шес„„91.1„„1169016 A того элементов И и с третьим входом блока умножеш1я, выходы первого и второго элементов И соединены с суммирующим и вычитающим входами второго счетчика соответственно, выходы этого счетчика соединены с управляющими входами делителя с переменным коэффициентом деления, причем прямой выход второго триггера соединен с третьим входом первого элемента И, с первым входом третьего элемента И, с четвертым входом блока умножения и с установочными входами делителя с переменным коэффициентом деления и третьего счетчика. d инверсный выход второго триггера соединеH с третьим входом второго элемента !! и с первым входом четвертого элемента 11, выход которого соединен с первым вхо дом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ и с входом второго формирователя эталонных импульсов, выход формирователя соединен с вторым входом элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, выход этого элемента соединен с вторым и пятым входами умножения, причем выход третьего элемента И соединен с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с входом первого формирователя эталонных импульсов, выход формирователя соединен с вторым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛ И, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, выход пятого элемента И соединен " первым входом блока умножения, второй выход блока умножения соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, а первый выход — с информационным входом делителя с переменным коэффициентом деления, выход названного делителя соединен с информационным входом третьего счетчика, выход этого счетчика соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с входом цифрового индикатора, причем управляющие входы формирователей эталонных импульсов соединены с выходом пере1169016 ключателя скорости работы лентопротяжного устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок умножения содержит три счетчика, два элемента И и схему совпадения, причем первый вход блока соединен с информационным входом третьего счетчика, установочный вход которого является четвертым входом блока, а выходы соединены с первой группой входов совпадения, выход которой соединен с установочным входом второго счетчика и с вычитающим входом перИзобретение относится к приборостроению и может быть использовано в аппаратуре магнитной записи.

Механические счетчики, широко используемые в аппаратуре магнитной записи, обладают рядом недостатков. Механическая энергия, необходимая для работы таких счетчиков, ограничивает область их применения в связи с увеличением коэффициента детонации. По этой причине чаще всего привод механических счетчиков осуществляется от приемного узла, и тогда их показания носят условный характер и зависят от диаметра используемой катушки.

Известен электронный счетчик магнитной ленты (1).

Однако этот счетчик обладает тем недостатком, что информация о расходе магнитной ленты вырабатывается при помощи фотоэлектронного датчика и поэтому зависит от освещенности помещения, Кроме того, механические узлы счетчика связаны с лентопротяжным механизмом, что приводит к увеличению коэффициента детонации.

Известен также счетчик для кассетного магнитофона (2) .

Однако данный счетчик обладает низкой точностью измерения вследствие несовершенства конструкции, явления параллакса и значительной зависимости его показаний от внешней освещенности. При этом счетчик может использоваться только в кассетных магнитофонах.

Наиболее близким к изобретению по тех нической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее элемент вращения, сопряженный с подающим узлом магнитофона, причем по периферии элемента вращения на одинаковом расстоянии один от другого установлено несколько магнитов, имеющих возможность взаимодействия с магнитной головкой, выход кото5

35 вого счетчика, вход которого является вторым входом блока, а выход соединен с первым входом второго элемента И и с первым входом первого элемента И, выход этого элемента является вторым входом блока, а второй вход является пятым входом блока и соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого является третьим входом блока, а выход является первым выходом блока и соединен с информационным входом второго счетчика, выходы этого счетчика соединены с второй группой входов схемы совпадения. рой через усилитель соединен с входом триггера (3).

Однако показания расхода магнитной ленты правильны только в том случае, если подсчет расхода магнитной ленты начнется с момента, когда она заправлена с начала, в противном случае возникает ошибка. В большинстве случаев, особенно при записи сигналограммы, требуется знать не количество израсходованных метров, и даже не количество оставшихся метров магнитной ленты, а оставшееся время протяжки магнитной ленты при данной скорости, которым располагает оператор. Однако известное устройство не позволяет определить время, в течение которого возможна запись на оставшейся длине магнитной ленты.

Целью изобретения является обеспечение регистрации текущего значения времени, оставшегося до конца рулона магнитной ленты, Для достижения поставленной цели в устройство для регистрации времени движения магнитной ленты, содержащее элемент вращения, сопряженный с подающим узлом магнитофона, причем по периферии элемента вращения на одинаковом расстоянии один от другого установлено несколько магнитов, имеющих возможность взаимодействия с магнитной головкой, выход которой через усилитель соединен с входом первого триггера, дополнительно введены элемент

ИЛИ-НЕ, ключ, три счетчика, шесть элементов И, генератор тактовых импульсов, второй триггер, два формирователя эталонных импульсов, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок умножения, делитель с переменным коэффициентом деления, дешифратор и цифровой индикатор, причем выход первого триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, с информационными входами первого счетчика и ключа со1169016 ответственно, управляющий вход ключа соединен с выходом первого счетчика, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИНЕ, выход ключа соединен с входом второго триггера, с вторыми входами третьего и четвертого элементов И и с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов, с вторыми входами пятого и шестого элементов И и с третьим входом блока умножения, выходы первого и второго элементов И соединены с суммирующим и вычитающим входами второго счетчика соответственно, выходы этого счетчика соединены с управляющими входами делителя с переменным коэффициентом деления, причем прямой выход второго триггера соединен с третьим входом первого элемента И, с первым входом третьего элемента И, с четвертым входом блока умножения и с установочными входами делителя с переменным коэффициентом деления и третьего счетчика, а инверсный выход второго триггера соединен с третьим входом второго элемента И и с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с входом второго формирователя эталонных им пульсов, выход формирователя соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, выход этого элемента соединен с вторым и пятым входами умножения, причем выход третьего элемента И соединен с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с входом первого формирователя эталонных импульсов, выход формирователя соединен с вторым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, выход пятого элемента И соединен с первым входом блока умножения, второй выход блока умножения соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, а первый выход — с информационным входом делителя с переменным коэффициентом деления, выход названного делителя соединен с информационным входом третьего счетчика, выход этого счетчика соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с входом цифрового индикатора, причем управляющие входы формирователей эталонных импульсов соединены с выходом переключа. теля скорости работы лентопротяжного устройства.

Кроме того, блок умножения содержит три счетчика, два элемента И и схему сов падения, причем первый вход блока соединен с информационным входом третьего счетчика, установочный вход которого является четвертым входом блока, а выходы соединены с первой группой входов совпадения, выход которой соединен с установочным входом второго счетчика и с вычитающим входом первого счетчика, вход которого является вторым входом блока, а выход соединен с первым входом второго элемента И и с первым входом первого элемента И, выход этого элемента является вторым входом блока, а второй вход является пятым входом блока и соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого является третьим входом блока, а выход является первым выходом блока и соединен с информационным входом второго счетчика, выходы этого счетчика соединены с второй группой входов схемы совпадения.

В основе работы устройства лежит специально разработанная методика определения оставшегося времени записи (звучания) магнитной ленты при заданной скорости протяжки ленты. Оставшееся время записи (звучания) t определяется как е»

ts= ч

20 где (» — оставшаяся длина магнитной ленты;

V — скорость протяжки ленты.

Оставшаяся длина магнитной ленты равна сумме длин всех оставшихся витков:

I» = l1,+ 12+ °" + П. где Г,, f,...., „— длины 1, 2,..., .n-го витков соответственно.

Длину 1; любого витка можно определить как

30

Разность длин между двумя рядом расположенными витками равна

41- 5+< — hg = 21(Ril — К;) =

= 2% ((Rg — d) — К ) = 2fi d, 35 где d — толщина магнитной ленты.

Тогда оставшуюся длину магнитной ленты 1» можно записать как

40 fz 1 + (f>+Ad) +...+ (I + (п — 3)2 )

=п.l +2fdg i

R= Ri+Rk

Величина R» зависит от толщины d используемой магнитной ленты и от количе50 cTB3 HBMQTBHHbIx витков II:

R>= п.d

Очевидно, что время Т, в течение которого совершает один оборот подающая бобина магнитофона в момент окончания магнитной ленты, равно

Т, 2УКА а время T„, в течение которого совершает один оборот подающая бобина магнитофона, Радиус намотки магнитной ленты R состоит из радиуса R основания катушки, на которую произведена намотка магнитной

45 ленты, и толщины намотки R г магнитной ленты:

1169016 когда на ней еще осталось намотано и витков магйитной ленты, равно

T = Т + и у = Т + Il.ь1, А где dt =-М = — Ю вЂ” =҄— Т1, г gуФ

Т, — время, в течение которого совершает один оборот подающая бобина магнитофона, когда на ней намотано и витков магнитной ленты.

Тогда количество оставшихся витков можно представить как

Т> -Т

Д1

При этом оставшаяся длина магнитной ленты Ц равна х= — — — — (1+2% "„ ф

Оставшееся время звучания равйо т -т, (т - т

1х= gx ht 4йи W1i ч т т — т с

dt Ч

i =1

Зная, что !

Й

В Ь+1)

i-=1 Ы получаем

25.-т .„, (. -)(.,")

T - Tr Ci а, Г,-, да ч г

30 — — — (" Ti ) = vnTi ° (05(T — -T )+

2 Lt Ы

+ 05(Т вЂ” T„)) = — — — — — — — ——

e, (1 л — Т ) (Тч-i+ ТД

Ч и й1 2Лi

Из приведенной методики видно, что оставшееся время звучания (записи) зависит в основном от времени, в течение которого совершает подающая бобина один оборот, от толщины используемой магнитной ленты и скорости работы лентопротяжного устройства. Все эти параметры можно определить 40 зная длительность Т,, T„„, и T„.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока умножения; на фиг. 3 — 5— временные диаграммы в различных точках устройства. 45

Устройство для регистрации времени движения магнитной ленты (фиг. 1) содержит, вращающийся элемент 1, магниты 2, магнитную головку 3, усилитель 4, первый триггер 5, элемент ИЛИ-НЕ 6, первый счетчик 7, ключ 8, генератор 9 тактовых импульсов, второй триггер 10, первый 11 и второй 12 элементы И, второй счетчик 1 3, третий 14 и четвертый 15 элементы И, первый 16 и второй 17 формирователи эталонных импульсов, первый 18 и второй 19 элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, пятый 20 и шестой

21 элементы И, блок 22 умножения, делитель 23 с переменным коэффициентом деления, третий счетчик 24, дешифратор 25, цифровой индикатор 26 и переключатель 27 скорости работы лентопротяжного устройства с соответствующими связями.

Блок 22 умножения (фиг. 2) содержит первый счетчик 22-1, первый 22-2 и второй

22-3 элементы И, второй счетчик 22-4, схему 22-5 совпадения и третий счетчик 22-6 с соответствующими связями.

Устройство работает следующим образом.

В процессе работы магнитофона вращающийся элемент 1 соединяется с его подающей бобиной и вращается со скоростью, прямо пропорциональной скорости вращения бобины. Вдоль края вращающегося элемента 1 установлено несколько магнитов 2, которые расположены на одинаковом расстоянии один от другого. Около края вращающегося элемента 1 расположена магнитная головка 3, которая вырабатывает импульсный сигнал каждый раз, когда один из магнитов 2 проходит мимо нее. Усилитель

4 усиливает (фиг. За), а триггер 5 (фиг. Зб) меняет свое состояние с каждым поступающим íà его вход импульсом. Ключ 8 находится. в открытом состоянии и пропускает посылку длительностью Т», которая поступает на вход триггера 10 и переводит его в единичное состояние, что приводит к установке в исходное состояние блока 22 умножения, делителя 23 и счетчика 24, а также к появлению уровня логической «1» на выходах элементов И 11 и 14. В результате посылка длительностью Т„заполняется счетными импульсами, которые с выхода элемента И 11 (фиг. 3, в) поступают на суммируюший вход реверсивного счетчика 13 и подсчитываются.

Положительным фронтом импульса с выхода элемента И 14 запускается формирователь 16 импульсов, который выдает на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

18 посылку длительностью Ti, (фиг. З,д), на первый вход этого элемента поступает посылка длительностью Т„с выхода элемента И 14. В результате на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ 14 образуется посылка длительностью Tii — Т1, которая поступает на вход элемента И 20, заполняется тактовыми импульсами (фиг. 3, е), и это количество тактовых импульсов записывается по первому входу блока 22 умножения в счетчик 22-6 (фиг. 2). "(Следующая посылка длительностью Т 1 поступает через открытый ключ 8 на вход триггера 10 и переводит его в нулевое состояние. В результате этого единичный потенциал с инверсного выхода триггера 10 открывает элементы И 12 и 15, на другие входы которых поступает посылка длительностью

T,. Ha вычитаюший вход реверсивного счетчика 13 поступает количество тактовых импульсов, заполняющих посылку длитель1169016 ностью Тп q (фиг. З,г), в результате на выходе счетчика 13 образуется двоичный код, численно равный (Тя — Т i) = ht

Импульсная посылка длительностью Тгi q. поступает на второй вход открытого элемента И 15 и, проходя на его выход, запускает своим задним фронтом (фиг. 3, ж) формирователь 17 импульсов, который формирует на своем выходе посылку длительностью

Т», в результате чего на выходе элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 оказывается посылка длительностью T> + Т, которая пройдя через элемент И 21, заполняется тактовыми импульсами, Полученная пачка импульсов поступает на второй вход блока

22 умножения, где записывается в счетчик

22-1 (фиг. 2). Как только начнется запись тактовых импульсов в счетчик 22-1, на его выходе образуется единичный потенциал, свидетельствующий о наличии записанной информации, который открывает элементы 20

22-2 и 22-3 по первому входу, но так как в этот момент воздействует на вторые (инверсные) входы единичный потенциал с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19, то на выходах элементов И 22-2 и 22-3—

25 нулевые потенциалы. Как только закончится запись тактовых импульсов в счетчик 22-1, на пятый вход блока 22 поступает нулевой потенциал, открывая элемент И 22-3. На выходе элемента И 22-2 образуется единичный потенциал. Начинается работа блока 22 умножения по умножению величин (Т вЂ” Т, ) и (Т„,+ Т„), записанных в него в цифровом коде в счетчики 22-6 и 22-1 соответственно. Тактовые импульсы поступают на вход делителя 23 с переменным коэффициентом деления, который осуществляет их деление на величину 2at. На выходе делителя 23 с переменным коэффициентом деления образуется количество тактовых импульсов (фиг. 4, к), численно равное (4 11) (Ти-1+ТД/(2 t)

Импульсы подсчитываются счетчиком 24 и, пройдя через дешифратор 25, отображаются на индикаторе 26. Это и есть время tq оставшегося звучания (записи) магнитной ленты при заданной скорости протяжки ленты.

Использование изобретения в аппаратах магнитной записи позволит улучшить контроль за расходом магнитной ленты, а также совершенствовать процесс записи и воспроизведения необходимой информации за счет автоматического определения времени протяжки оставшейся части ленты в зависимости от скорости работы лентопротяжного устройства. Достоверность определения времени движения и окончания магнитной ленты у предлагаемого устройства в 10 — 12 раз выше, чем у известных устройств.

1169016 юг. 7

1169016

Редактор И. Николайчук

Заказ 4620/46

Составитель А. Ерошкевич

Техред И. Верес Корректор Г. Решетняк

Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4