Блоки регулируемого запаздывания

Блоки регулируемого запаздывания с применением магнитной записи позволяют получать времена запаздывания в пределах от 0,1 сек до 20 мин, г при специальном выполнении лентопротяжного механизма и привода этот диапазон может быть значительно увеличен. Относительная погрешность воспроизведения задержанных сигналов при использовании в блоках запаздывания стандартного лентопротяжного механизма не превышает 1,5% и может быть снижена путем более точного изготовления ведущего валика лентопротяжного механизма. Ширина полосы пропускаемых частот равна обычно 0—200 гц и может быть значительно увеличена при увеличении значения несущей частоты.

Для создания необходимых запасов магнитной ленты между головками записи и воспроизведения с целью получения больших значений времени запаздывания применяется ряд способов. Первый способ, схематически показанный на рис. 63, а, предусматривает применение между головками записи и воспроизведения большого количества роликов, через которые проходит магнитная лента.

К существенным недостаткам этого способа можно отнести наличие большой платы, на которой размещаются ролики; большой износ ленты; необходимость иметь большой вращающийся момент у ведущего валика; повышенный коэффициент детонации и др.

Для регулирования величины запаздывания в этом случае можно, кроме изменения скорости магнитной ленты, изменять также и длину ленты, размещенной между головками записи и воспроизведения. Это достигается путем синхронного перемещения роликов с обеих сторон головок.

Видоизмененная конструкция подобного типа применена в блоке регулируемого запаздывания БРЗ-250, разработанного при участии авторов. Схема перемещения ленты в этом блоке приведена на рис. 63,6. Изменение времени запаздывания при такой конструкции достигается, кроме изменения скорости магнитной ленты, путем одновременного перемещения роликов 1 и 2, которые помещены на один и тот же вал 3. При вращении вала 3 от двигателя 4 происходит перемещение роликов 1 и 2 вверх или вниз, что вызывает, соответственно, уменьшение или увеличение длины магнитной ленты, находящейся между головками записи и воспроизведения. А это приводит, в свою очередь, к изменению времени запаздывания. Длина магнитной ленты лимитируется при этом способе размерами платы, на которой укреплены ролики.

Поэтому при максимально приемлемых габаритах платы (100 x 50 см) наибольшее значение времени запаздывания при стандартной скорости движения ленты не превышает 60 сек. Для увеличения времени запаздывания применяются специальные устройства — кассеты непрерывного действия, содержащие большое количество магнитной ленты, через которые создается непрерывное ее перемещение.

Простейшая конструкция такой кассеты представляет собой лентоприемник (рис. 64, а), имеющий прямоугольное сечение, по ширине соответствующее размеру ленты. Длина и глубина ленто-приемника определяется из условий получения приемлемых габаритов устройства и заданного времени запаздывания.

Другим типом кассеты непрерывного действия является конструкция, выполненная в виде диска / с небольшим цилиндром 2 в средней части (рис. 64,6), на который наматывается магнитная лента 3. Подача магнитной ленты в кассету производится с внешней стороны рулона, а выборка ее из кассеты — с внутренней. При первоначальной намотке рулон магнитной ленты не должен плотно прижиматься к цилиндру, что достигается установкой специальной прокладки между лентой и цилиндром, которая затем удаляется. Для облегчения выборки из кассеты магнитной ленты диск располагается наклонно по отношению к плоскости размещения магнитных головок, так что выходящая из кассеты лента не соприкасается с рулоном (см. также рис. 67).

Кассета не имеет специального привода, а ее вращение создается магнитной лентой, вытягиваемой из кассеты ведущим валиком. Для обеспечения хорошего натяжения ленты применяется небольшое подтормаживание кассеты. При повышенных требованиях к надежности работы кассеты необходимо обеспечить независимое перемещение диска и цилиндра. Это ведет к значительному усложнению конструкции.

Так как в рассмотренной кассете выборка ленты осуществляется с наименьшего радиуса, а подача ленты производится по наибольшему радиусу, т. е. угловые скорости витков ленты, расположенных на различных радиусах, неодинаковы, то между витками существует проскальзывание. Это ускоряет износ ленты. Для улучшения условий работы ленты необходимо создавать неплотную намотку рулона.

Эта кассета позволяет при незначительных габаритах (при диаметре кассеты 250 мм) получать время запаздывания до 30 мин, т. е. фактически -блок запаздывания с такой кассетой перекрывает весь требуемый диапазон значений времен запаздывания.

Более совершенная конструкция кассеты непрерывного действия приведена на рис. 65. Кассета содержит несколько бобин, укрепленных на общем диске. Каждая бобина укреплена на своей оси с помощью подшипников и имеет возможность независимо вращаться на оси. Магнитная лента наматывается на кассету так же, как и в предыдущей конструкции, однако в этом типе кассеты значительно облегчены условия выборки ленты. Поэтому повышается надежность работы кассеты и снижается вероятность обрыва ленты из-за ее заклинивания, что иногда наблюдается в предыдущей конструкции. Эта кассета также крепится наклонно относительно плоскости размещения магнитных головок, чтобы выходящая из кассеты лента не соприкасалась с рулоном.

На рис. 66 показан общий вид блока регулируемого запаздывания с применением магнитной записи БРЗ-250 в промышленном исполнении. Этот блок предназначен для использования его в системах автоматического управления производственными процессами непосредственно в заводских условиях. Возможные его применения будут рассмотрены ниже. Этот блок запаздывания позволяет получать времена запаздывания от 0,2 до 20 сек. Значения времени запаздывания может регулироваться как за счет изменения скорости движения магнитной ленты, так и за счет длины магнитной ленты между головками записи и воспроизведения.

На рис. 67 приведен общий вид лабораторной конструкции блока регулируемого запаздывания с применением магнитной записи, разработанного и изготовленного в ИАТ АН СССР.

На рис. 68 приведены осциллограммы типовых исходных сигналов 1 и сигналов 2 на выходе блоков запаздывания. Блок позволяет получать времена запаздывания от 0,5 сек до 15 мин. Указанный диапазон времени запаздывания перекрывается плавно.

Погрешность воспроизведения входного сигнала в рассмотренных блоках при применении частотной модуляции равна 1,5%, а полоса пропускаемых частот лежит в пределах 0—30 гц.

Конструктивно блоки запаздывания с применением магнитной записи оформляются обычно в виде четырех независимых

частей, содержащих соответственно узел записи, узел воспроизведения, электронную часть узла привода и лентопротяжный механизм с двигателем и тахогенератором узла привода и кассетой непрерывного действия. Эти части монтируются независимо друг от Друга. Такая конструкция облегчает изготовление блока запаздывания и его настройку.