Способ измерения угла перекоса и неравнополярности скорости движения ленточного носителя

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА ПЕРЕ КОСА И НЕРАВНОМЕРНОСТИ СКОРОСТИ ДВИ ЖЕНИЯ ЛЕНТОЧНОГО НОСИТЕЛЯ путем зап си на носитель контрольного сигнала в виде двух параллельных прямых эквипотенциальных линий, а затем каждую пару записанных прямых эквипотенциальных линий считывают много кратно путем многократного сканирования в направлении, противоположном направлению движения носителя, измеряют разность времен двух считанных сигналов при сканировании от первой до второй эквипотенциальной линии, и определяют неравномерность скорост движения носителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и увеличени количества измеряемых параметров дви жения ленточного носителя, запись каждой пары параллельных эквипотенциальных линий осуществляют под острым углом к направлению движения носителя, большем 10 и меньшем 90®, а их сканирование осуществляют одновременно по двум параллельным линиям , перпендикулярным эквипотенциальным линиям, после чего измеряIL , 1187214 11 В 27/10 НИЯ ность времен двух считанных ов при сканировании от начала тки до первой эквипотенциальнии и определяют угол переенточного носителя по формуле| i лГ 5 -f вномерность скорости движения ля определяют.по формуле - угол перекосов; - минимальное расстояние между эквипотенциальными линиями; расстояние между линиями сканирования; разность времен двух считан них сигналов при сканировании от начала развертки до первой эквипотенциальной линии; - разность.времен двух считанных сигналов при сканировании от первой до второй эквипотенциальной линии - неравномерность скорости движения; время сканирования от первой до второй эквипотенциальной линии при отсутствии перекоса носителя и его номинальной скорости движения; угол наклона эквипотенциальны с линий к направлению движения носителя; скорость сканирования.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1187214 (5 )4 G 11 В 27/10 «e „, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ где 6 — дЧ—

Ь о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3737230/24-10 (22) 04.05.84 (46) 23. 10.85 . Бюл. № 39 (72) В.Е.Лялин, P.Ì.Ãàðàåâ, А.В.Тарасов и Ю.И.Бяков (-71) Ижевский механический институт (53) 681.846.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 845177, кл. G 11 В 27/10, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 909707, кл. G 11 В 27/10, !980. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА ПЕРЕКОСА И НЕРАВНОМЕРНОСТИ СКОРОСТИ !ВИ)НЕНИЯ ЛЕНТОЧНОГО НОСИТЕЛЯ путем запи- си на носитель контрольного сигнала в виде двух параллельных прямых эквипотенциальных линий, а затем каждую пару записанных прямых эквипотенциальных линий считывают многократно путем многократного сканирования в направлении, противоположном направлению движения носителя, измеряют разность времен двух считанных сигналов при сканировании от первой до второй эквипотенциальной линии, и определяют неравномерность скорости движения носителя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения и увеличения количества измеряемых параметров движения ленточного носителя, запись каждой пары параллельных эквипотенциальных линий осуществляют под острым углом к направлению движения носителя, большем 10 и меньшем 90, а их сканирование осуществляют одновременно по двум параллельным ли- . ниям, перпендикулярным эквипотенциальным линиям, после чего измеряют разность времен двух считанных сигйалов при сканировании от начала развертки до первой эквипотенциальной линии и определяют угол перекоса ленточного носителя по формуле а неравномерность скорости движения носителя определяют,по формуле а6 " " 1!чм

sin (3 t sin (pit) ) " sin(pig угол перекосов; — минимальное расстояние между эквипотенциальиыми линиями; — расстояние между линиями сканирования; — разность времен двух считан ных сигналов при сканировании от начала развертки до первой эквипотенциальной линии; разность. времен двух считанных сигналов при ска,нировании от первой до второй эквипотенциальной линии неравномерность скорости движения, время сканирования от первой до второй эквипотенциальной линии при отсутствии перекоса носителя и . его номинальной скорости движения угол наклона эквипотенциальных линий к направлению движения носителя; скорость сканирования.

1187214

40

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к способам измерения угла перекоса и неравномерности скорости движения ленточного носителя.

Цель изобретения — повьппение точности измерения и увеличения количества измеряемых параметров движения ленточного носителя.

На фиг. 1 изображена блок-схема

10 устройства, реализующего способ; на фиг. 2 — вид контрольного сигнала, записываемого на носитель, и показана ориентация продольных осей экранов воспроизводящих трубок относительно последнего; на фиг. 3— временные диаграммы работы устройства, реализующего предлагаемый способ.

Электронно-лучевые трубки 1 и 2 (ЭЛТ) с металловалоконными экранами

3 и 4 установлены с некоторым зазором перпендикулярно жесткозакрепленным контрэлектродам 5 и 6, по которым скользит носитель 7. На последний наносится контрольный сигнал 8 в виде двух параллельных прямых М, М „, M, М, потенциальных

1У линий электростатического поля, которые располагают под углом 10 (pl 90 З0 к направлению движения носителя 7.

Продольные оси экранов 3 и 4 00, и 00 ориентируют перпендикулярно к прямым контрольного сигнала 8:

I i

1 2 2

Соответственно заземленные через резисторы 9 и 10 контрэлектроды 5 и 6 через усилители 11 и 12 соедине" ны с нулевым входом триггеров 13 и

14, единичный вход которых через формирователь 15 импульсов связан с первым выходом генератора пилообразного тока 16, второй и третий выходы которого подключены к отклоняющим системам ЭЛТ 1 и 2, а их катоды 45 соединены с источником 17 высоковольтного напряжения. Выходы триггеров 13 и 14 через преобразователи

18 и 19 временного интервала в код (ПВИК) связаны с операционным бло- 50 ком 20, третий вход которого через третий ПВИК 21 связан с выходом триггера 22, нулевой вход которого нагружает формирователь 15, а счетный вход — усилитель 11. 55

Сигнал с выхода источника 17 высоковольтного напряжения o TKpbl-" вает луч ЭЛТ 1 и 2, а пилообразный ток, поступающий на отклоняющие системы последних от генератора 16,. управляет сканированием лучей по экранам 3 и 4. Электронные лучи

ЭЛТ 1 и 2, попадая на электроды металловолоконных экранов 3 и 4, изменяют потенциалы последних до напряжения пробоя воздушного промежутка: экран ЭЛТ вЂ” носитель 7. Результатом пробоя является перенос на носитель 7 электростатического заряда, величина которого прямо пропорционально зависит от разности потенциалов между электродами экрана и участками носителя. В случае, когда луч пересекает контрольный сигнал 8 на носителе 7, величина переносимого заряда меньше, чем когда луч сканирует по электродам экрана, расположенным напротив незаряженных участков носителя. Перенесенный заряд частично в виде тока стекает по цепи: номитель 7 — контрэлектрод 5(6) — резистор 9(10) — корпус. B момент пересечения лучами ЭЛТ 1 и 2 прямых потенциальных линий контрольного сигнала на резисторах 9 и 10 формируются короткие импульсы, которые далее усиливаются и формируются усилителями 11 и 12 (фиг. 35, Б ).

В момент начала развертки импульса пилообразного тока, формируемого генератором 16, формирователь 15 импульсов вырабатывает короткий прямоугольный импульс, устанавливающий триггеры 13 и 14 в состояние "1" (фиг. Зв),а триггер22 всостояние"0".

При отсутствии перекоса ленточного носителя (фиг. 2) прямые по— тенциальные линии М, М,, М, М контрольного сигнала 8 расположены перпендикулярно продольным осям экранов 00 и 00 3 и 4. Поэтому лучи ЭЛТ 1 и 2 пересекут первую линию одновременно, при этом на резисторах 9 и 10 сформируются импульсы, которые устанавливают триггеры 13 и 14 в нулевое состояние. На выходе последних вырабатываются импульсы, длительность которых равна времени сканирования луча от начала развертки импульса пилы до потенциальной линии М,, M„ контрольного сигнала 8 (фиг. 3 1, д).

11872 отопреу А" ием

A = Ь /соз д" (3) д}}} Ч

ОТН л К

A А"

А В

35 с 1 г }, cos сР

} g с 5 б"=—

И .

QnУ= ——

6 д с

И;

ӻ — — - (10)

) В случае, если в некоторый момен времени движущийся носитель 7 подвержен перекосу, то потенциальные линии

М М и М М контрольного сигна9 4- ла 8 располагаются под углом р к выб- 5 ранному направлению перемещения носителя (вектору Y )), отличному от угла р (фиг. 2) . Ортогональность прямых линий контрольного сигнала 8 и продольных осей экранов 3 и 4 нарушается. Триггер

13 формирует импульс большей длительности (.„, чем триггер 14, длителвность формируемого импульса которого равна (, Т . Сформированные на выходах тригге 15 ров 13 и 14 импульсы поступают на вход ПВИК 18 и 19, где их длительности преобразуются в код. Полученные коды поступают на входы операционного блока 20, который вычисляет угол перекоса носителя d" как 20

Отрезки АА и ВВ определяются

Ай = }ч -чнсо»(»о-)s-о)1» =(ч ч

66 =}Ч -Ч Мп(р s))»

LA В"= < " — угол перекоса движущегося ленточного носителя 7 и,, Д"Я- AA"-ВВ" (V„-Ч„,ь(p+ g (" Ч» (Ч„-V sin(}i d }1 М

» где а — расстояние между центрами экранов трубок.

Первый импульс с выхода усилителя 45

11 в момент пересечения лучом ЭЛТ 1 первой потенциальной линии контрольного сигнала установит триггер 22 в единичное состояние, а в момент пересечения лучом ЭЛТ 1 второй линии 50 усилителем 11 формируется второй импульс, который установит триггер 22 в нулевое состояние.

Таким образом, вырабатывается импульс, длительность которого равна 55 времени сканирования луча ЭЛТ 1 от (! первой линии М, М5 до линии М, М контрольного сигнала 8. Поскольку l4 4 электронный луч сканирует по н телю 7, движущемуся со скорост и подверженному перекосу, угол рого равен д", длительность Г деляется из следующих условий..

Луч ЭЛТ 1 сканирует по отре

А, который определяется выраж

Относительная скорость сканиров ия луча ЭЛТ 1 по отрезку А"(А равна

Длительность Т определяется выр ением

Из формулы (5) выразим Чн ..

Ч - Ч

sin(p+s) (*»sos Г) Из формулы (2) определим V< .

Приравняем правые части выражен (6) и (7):

Из уравнения (8) найдей выражени для угла перекоса

Поскольку Г» О, scend"--Ê. Таким образом, угол перекоса d движущег я ленточного носителя определяется формуле

1187214

YÄ= V" = V cosd" Yä-— ((1) При отсутствии перекоса при

d"- =0 заданная наперед скорость движения носителя 7 равна

Неравномерность скорости перемещения носителя определяют как разность текущей и номинальной скоростей соя с (Ь 4 но

Н sin(p+d") 4 h t ооз с J 51 р

» «Ч„- — 1=Ь

Ь

V О! с Sing 7 sin(pqg) h

i i

cos o

51" (ф+с ") J о5ing 7,sih(Pig) V л 51h d" p$ g P

5in (p e)

Поскольку б"<О выражение (13) для следующий вид:

sind сг, то ь V принимает

4М=Ь . 1 М,с о.6 .

"о sin Р ь 51п(фью/) g л Sin(+с") (н) Длительность импульса с выхода триггера 22 преобразуется в код в ПВИК 21 поступает на вход операционного блока 20. 5

Когда луч ЭЛТ 2 пересечет вторую линию контрольного сигнала 8, сформированный на резисторе 10 короткий импульс "подтвердит" нулевое состояние триггера 13. В момент 10 начала формирования генератором 16 второго импульса "пилы" формирователь 15 импульсов вырабатывает импульс, который устанавливает триггера 13 и 14 в единичное состояние 15 и подтверждает "нулевое" состояние триггера 2?.

Вектор ч „ направлен под углом .-Ф ( к вектору н, направление которого соответствует направлению перемеще- 20 ния носителя 7. Скорость перемещения последнего при наличии перекоса определяется по формуле

Выражая уравнения (10) и (14) в виде алгоритмов вместе с постоянными величинами вводятся в память операционного блока 20, который производит вычисления и индикацию полученных данных.

Оценка точности учета влияния перекоса на измерение неравномерности движения ленточного носителя производится следующим образом.

Учитывая, что только с учетом перекоса с=ТоI cas У, — = л - Yz sin (p+ e), Ь

""о выражение (14) перепишется в виде (Ь 1 сов н

1+ л)) л(sing

1 ч -U sining ° д -v ) i соз d"

sin(p+ сг) л н л

51п (p+с ") — 516 (Ъ cos c х с-М sin(p+o i) i

sin ф sin ((3+с ")

Н

sIn p cos с "- 5in p cos у - соз е sin el" х Sin jh sin (/ъ+ф)

М с1 p sin d"

Относительная погрешность измерения скорости движения носителя без учета перекоса определяется как

=(et p sin< i. (<

VH

Согласно способу, измерение угла перекоса и неравномерности скорости движения ленточного носителя осуществляют путем записи на носитель контрольного сигнала в виде двух параллельных прямых эквипотенциальных линий, а затем каждую пару записанных прямых эквипотенциальных линий считывают многократно путем многократного сканирования в направлении, противоположном направлению движения носителя, измеряют разность времен двух считанных сигналов при сканировании от первой до второй эквипотенциальной линии, а запись каждой пары параллельных эквипотенциальных линий осуществляют под острым углом к направлению движения носителя, большем 10 и меньшем 90

0 о а их сканирование осуществляют одно1187214 тки ной ой

Ъ д" = — х— а

20 где временно по двум параллельным линиям, перпендикулярным эквипотенциальным линиям, после чего измеряют разность времен двух считанных сигналов при сканировании от начала развертки до первой эквипотенциальной линии и определяют угол перекоса ленточного носителя по формуле а неравномерность скорости движения определяют по формуле I

ЬЧ=Ь -М ct т т5in р 7(, sin (ф+с")) 1 я и (pd) d" — угол перекоса;

Ь вЂ” минимальное расстояние между эквипотенциальными линиями: — расстояние между линиями сканирования; ь ь — разность времен двух с танных сигналов при ск ровании от начала разв до первой эквипотенциа линии; разность времен двух сч таиных сигналов при ска ровании от первой до вт эквипотенциальной линии ьЧ вЂ” неравномерность скорост движения; — время сканирования от п вой до второй эквипотен циальной линии при отсу ствии перекоса носителя и его номинальной скоро движения;

Д вЂ” угол наклона эквипотенц альных линий к направле нию движения носителя;

V„ — скорость сканирования.

Использование предлагаемого и ретения повьппает точность измере благодаря учету влияния перекоса носителя.

1187214

Фиг.2

Подписное

Тираж 583

Заказ 6557/57

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Добровольский

Редактор Л. Зайцева ТехредС.Мигунова корректор M.Максимишинец