9-4. МАГНИТОГРАФЫ, ГРАФОПОСТРОИТЕЛИ, ЭЛЕКТРОННЫЕ ОСЦИЛЛОГРАФЫ, ЦИФРОПЕЧАТАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Магнитный способ регистрации (рис. 9-6) получил применение в регистрирующих приборах, называемых магнитографами. Носитель информации 1 в виде магнитной ленты (например, лавсановой ленты с ферромагнитным слоем) посредством электродвигателя перематывается с катушки 2 на катушку при этом лента проходит возле магнитных головок: стирающей 6, записывающей 5 и воспроизводящей 4. Регистрируемый ток пропускается по обмотке головки 5, которая имеет магнитопровод из листов с высокой магнитной проницаемостью. Узкий воздушный зазор магнитопровода обеспечивает острую фокусировку магнитного «луча», попадающего на ферромагнитный слой ленты. Принцип магнитной регистрации заключается в намагничивании в разной степени, в зависимости от силы тока движущейся магнитной ленты, которая предварительно должна быть полностью размагничена стирающей головкой 6. Стирание записи (размагничивание ленты) производится путем пропускания тока высокой частоты (десятки килогерц) через головку 6. При движении ленты переменное магнитное поле головки 6 размагничивает ленту. Воспроизведение магнитной записи заключается в

Рис. 9-6. Схема устройства магнитной регистрации

преобразовании магнитного поля ленты в ЭДС, которая наводится в обмотке головки 4 при протягивании намагниченной ленты возле воздушного зазора этой головки. Устанавливая несколько записывающих и воспроизводящих головок, можно одновременно на ленте вести запись нескольких электрических сигналов.

Применяются и другие конструкции магнитографов, например с магнитным барабаном. Число головок, располагаемых вдоль образующей барабана, может достигать несколько сотен, а частота вращения барабана — несколько тысяч оборотов в минуту.

Магнитный метод регистрации обладает рядом существенных достоинств: для воспроизведения информации не требуется дополнительной обработки ленты, этот метод обеспечивает возможность многократного воспроизведения регистрации, возможно многократное использование магнитной ленты, может быть изменен временной масштаб производимой записи. Магнитной регистрации присущи и серьезные недостатки. Основной недостаток — отсутствие видимой регистрации. Для получения читаемых документов необходима перезапись вторичным самопишущим прибором.

Благодаря достоинствам магнитная регистрация становится одним из важных видов регистрации измерительной информации в диапазоне частот до нескольких десятков килогерц.

При регистрации информации на магнитный носитель используют три вида записи: прямой, модуляционный и цифровой. При прямой записи сигнал непосредственно подается на записывающую головку. Прямая запись технически наиболее проста, имеет относительно широкий частотный диапазон (до десятков килогерц), однако такая запись имеет низкую точность (погрешность записи достигает и не позволяет записывать низкочастотные сигналы. При модуляционной записи сигналы, поступающие на запись, модулируют вспомогательное колебание, источник которого входит в состав аппаратуры записи. Наибольшее распространение получила частотная модуляция и широтноимпульсная модуляция (см. § 4-4). Достоинством такой записи является более высокая точность и возможность регистрации сигналов постоянного тока. Наибольшая точность достигается при цифровой записи. В этом случае регистрируемый сигнал представляется последовательностью кодовых сигналов, которые подаются на записывающие головки.

В качестве примера укажем характеристики измерительного магнитографа типа Магнитограф предназначен для аналоговой записи измерительной информации на магнитной ленте шириной 12,7 мм. Количество каналов 7. Скорость движения ленты может изменяться в пределах от 9,53 до 76,2 см/с четырьмя

ступенями. Диапазон частот записываемых сигналов лежит в пределах от 0 до при записи с использованием частотной модуляции и от 0,3 до при прямой записи.

Графопостроители — регистрирующие устройства, предназначенные для вычерчивания с высокой точностью графического изображения функции двух взаимосвязанных величин х и у, преобразованных в постоянное или синусоидальное напряжение. Принцип работы графопостроителей заключается в управлении движением регистрирующего органа, например пера с чернилами, по двум взаимно перпендикулярным направлениям с помощью двух раздельных приводов, осуществляющих перемещение регистрирующего органа пропорционально величинам х и у. Выпускаются графопостроители, предназначенные для работы с аналоговыми или кодово-импульсными входными сигналами. Для регистрации зависимости по каналу х предусматривается развертка во времени с постоянной скоростью. Изображение зависимостей представляется в виде графиков на диаграммной бумаге. В качестве примера укажем графопостроитель зависимостей типа предназначенный для регистрации зависимостей Запись показаний осуществляется чернилами на бумаге в прямоугольной системе координат. Размеры рабочего поля записи графика: 30 см — по каналу см — по каналу у. Графопостроитель имеет 16 поддиапазонов регистрации напряжения с верхними пределами 3, 7,5 мВ, 300 В — для — для у. Статическая погрешность предела регистрации. Для регистрации зависимости по каналу х имеется временная развертка с масштабами .

Электронные осциллографы применяют для регистрации относительно высокочастотных сигналов и одиночных импульсов. В этом случае используют специальные фото- и кинокамеры, с помощью которых производят съемку изображения с экрана электронно-лучевой трубки. Для фотографирования обычно применяют осциллографы с трубками, имеющими голубое или синее свечение. Имеются также специальные регистрирующие осциллографы, сочетающие в себе электронно-лучевую трубку с устройством механической временной развертки. Запись осуществляется на высокочувствительную осциллографическую бумагу световым лучом, спроецированным оптической системой с экрана трубки. Регистрируемый сигнал через усилитель поступает на отклоняющие пластины трубки, а временная развертка сигнала происходит благодаря перемещению фотобумаги с постоянной скоростью в направлении, перпендикулярном отклонению луча на экране. Эти осциллографы используются для исследования нескольких быстропротекающих процессов с максимальной

частотой до 100 кГц. В регистрирующем осциллографе типа используется девять трубок, в осциллографе типа шесть.

Для регистрации могут быть использованы запоминающие осциллографы типов и др. Такие осциллографы сохраняют изображение длительное время и поэтому удобны для фотографирования одиночных и редко повторяющихся импульсов. Свойствами «памяти» в осциллографах обладают запоминающие электронно-лучевые трубки, которые могут сохранять изображение даже при выключенном осциллографе в течение нескольких суток.

В последнее время начинают применять цифровые осциллографы. В таких осциллографах входные сигналы по осям х и у преобразуются с помощью аналого-цифрового преобразователя в коды, которые записываются в цифровые запоминающие устройства ЗУ, где они могут храниться необходимое для исследования время. Для получения изображения на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ) с ЗУ считываются коды сигналов х и у и подаются на цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). Выходные напряжения ЦАП через усилители вертикального и горизонтального отклонения подаются на соответствующие отклоняющие пластины ЭЛТ, вызывая отклонение луча на ее экране.

Для регистрации информации в цифровой форме применяют различные цифропечатающие устройства (ЦПУ). В зависимости от применяемых технических средств ЦПУ делятся на механические (ударные) и немеханические (безударные). Регистрация в ЦПУ ударного действия осуществляется путем удара или надавливания на печатающий орган, несущий выпуклые контуры знаков (литеры). В результате созданного давления осуществляется перенос краски на носитель информации (бумагу). Регистрация информации в ЦПУ безударного действия осуществляется в результате электрофизико-химического воздействия на воспринимающие поверхности носителей информации (например, на специальную бумагу). Управление ЦПУ производится кодовоимпульсными сигналами. Промышленность выпускает цифропечатающие устройства типов и др.