Устройство для бесконтактного преобразования в электрический сигнал зарядового рельефа с диэлектрического ленточного носителя

 

Изобретение относится к приборостроению, может быть использовано для определения электрических свойств носителей информации на гибкой основе и позволяет упростить конструкцию устройства и улучшить качество преобразования. Устройство содержит считывающий блок, включающий диск 1, вращающуюся считывающую головку-электростатический зонд 2, усилитель 3 в полости диска, скользящие контакты 4 с выводами, ленточный носитель 5 информации, контактную часть 6 узла формирования, элемент 7 перемещения узла формирования, ролики 8 лентопротяжного механизма. Считывающий блок выполнен в виде металлического полого диска 1, на торцовой поверхности которого размещен электростатический зонд 2, представляющий собой металлический цилиндрический корпус, в котором осесимметрично расположен электрод, изолированный от корпуса, являющегося электростатическим экраном для зонда. Узел формирования выполнен в виде части тора, размеры которого определяются условием R-L/2√<SB POS="POST">1</SB>√<SB POS="POST">кр</SB>, где R<SB POS="POST">1</SB> - радиус окружности, образующей тор

R - радиус вращения центра окружности относительно оси тора

L - ширина ленты носителя информации

R<SB POS="POST">KP</SB> - критический радиус искривления ленты носителя информации. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,BU„„ 4477ß61 (51)4 Н 04 11 5/82

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4156069/24-10 (22) 23.09.86 (46) 30.04.89. Бюл. ¹ 16 (71) Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском государственном университете им. Н.Г.Чернышевского и Саратовский сельскохозяйственный институт им. Н.И.Вавилова (72) Ю.Д.Арсентьев, Н.Ф.Демидов, Г.N.Ãåðøòåéí, В.Л.Грищенко, О.Н.Кушнаренко и В.П.Пронин (53) 681.84(088.8) (56) Journal of Physics Е; Scintific

Instruments, 1973, v. 6, р.472.

Авторское свидетельство СССР № 473320, кл. Н 04 N 5/82, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ ЗАРЯДОВОГО РЕЛЬЕФА С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЛЕНТОЧНОГО НОСИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к приборостроению, может быть использовано для определения электрических свойств носителей информации на гибкой основе и позволяет упростить конструкцию устройства и улучшить качество преобразования. Устройство содержит считывающий блок, включающий диск 1, вращающуюся считывающую головку-электрический зонд 2, усилитель 3 в полости диска, скользящие контакты 4 с выводами, ленточный носитель 5 информации, контактную часть Ж

14 б узла формирования, элемент 7 перемещения узла формирования, ролики

8 лентопротяжного механизма. Считывающий блок выполнен в виде металлического полого диска 1, на торцовой поверхности которого размещен электрический зонд 2, представляющий собой металлический цилиндрический корпус, в котором осесимметрично расположен электрод, изолированный от корпуса, являющегося электростатичес76619 ким экраном для зонда. Узел формирования выполнен в вице части тора, размеры которого определяются услови1 ем R — «2 0 г< > г<<р, Рре г„— радиус ружности, образующей тор; R — радиус вращения центра окружности относительно оси тора; 1 — ширина ленты носителя информации, г„р — критический радиус искривления ленты носителя информации. 2 ил.

Изобретение относится к приборостроению- и может быть использовано для определения бесконтактным способом однородности электрических свойств носителей информации на гибкой металлизированной основе с высокоомным полупроводниковым или диэлектрическим слоем.

Цель изобретения — упрощение конструкции устройства и улучшение качества преобразования, На фиг.1 представлено предлагаемое устройство; на фиг.2 — узел формирования области преобразования.

Устройство содержит считывающий блок, включающий диск 1, считывающую головку — электростатический зонд 2, усилитель 3 в полости диска 1, скользящие контакты с выводами 4, ленточный носитель 5 информации, контактную часть 6 узла формирования (опора), элемент 7 перемещения узла формирования, ролики 8 лентопротяжного механизма, Конструктивно устройство состоит из блока вращающейся считывающей головки и узла формирования на ленточном носителе информации плоского участка преобразования, Считывающий блок выполнен в виде металлического полого диска 1, на торцовой поверхности которого размещен чувствительный электростатический зонд 2, Во вращение приводится с помощью электродвигателя и резинового пассика.

Электростатический зонд 2 представляет собой металлический цилиндрический корпус, в котором осесимметрично расположен электрод, изолированный от корпуса. Корпус зонда является электростатическим экраном для чувствительного элемента, Электрод электрически соединен с усилителем 3, размещенным в полости диска

В качестве усилителя используется ,широкополосный усилитель на интегральной микросхеме с высокоомным вхо5 дом на полевом транзисторе, Для вывода усиленного сигнала информацию с вращающейся зондовой головки используют скользящие контакты 4, мало влияющие на усиленный

)О по мощности сигнал. Место расположения зонда 2 на торцовой поверхности диска 1 определяет радиус его вращения и может быть выбрано в соответствии с соотношением

R = — — (- — + — )

2 4 < 1 где 1 †ширина носителя;

))< — стрелка отклонения дуги движения зонда от хорды, соеди20 няющей концы дуги, равной ширине ленты, Естественно, что выбирается значительно меньшей, чем 1 в противном случае траектория движения зонда над поверхностью носителя сильно искривлена и может не полностью перекрывать исследуемую поверхность. С другой стороны Д не должна быть меньше критического радиуса изгиба пленки, т.е. радиуса, при котором наступает необратимая деформация носителя.

Взаимное расположение считывающей головки и узла формирования области преобразования выбрано таким, чтобы зонд двигался параллельно поверхности носителя информации. Узел формирования области преобразования на носителе информации состоит из опоры

6 ленты с поверхностью, выполненной

40 в виде части тора, при этом размеры выбираются из условия:

R — — rzr«ni гр = В, ! 4766 где К вЂ” радиус вращения зонда;

1 — ширина ленты носителя информации;

rk> — критический радиус искрив5 ления ленты носителя информации, при котором не наступают остаточные деформации носителя информации;

r — радиус окружности, образующей тор;

r — радиус вращения центра окружности относительно оси тора.

Часть тора образована вращением полуокружности радиуса Г относитель- 15

1 но его оси на угол ol> 2arcsin

Плоскость сечения части тора лежит в плоскости, перпендикулярно оси вращения зонда. Плоскость, в которой расположены контактная часть узла формирования области преобразования, и плоскость вращения электростатического зондового датчика параллельны, а расстояние между ними определяется 25 чувствительностью зондового датчика и условиями пробоя поверхностных зарядов носителя информации на зондовый датчик. Контактная часть 6 закреплена на элементе 7 перемещения, допускающем ее регулируемое смещение по нормали к плоскости. вращения зонда 2. Формирование области преобразования — плоского участка поверхности носителя информации — произво—

35 дится на контактной части (опора) 6 при натяжении носителя в тракте лентопротяжного механизма между двумя цилиндрическими направляющими роликами 8. При этом поверхность опоры незначительно выступает над плоскостью, касательной к обоим роликам, Нормальная составляющая силы натяжения носителя 5 прижимает его к поверхности опоры 6, Этим достигается выравнивание носителя и формирование

1 плоской области преобразовачия.

Расстояние между плоскостью вращения зонда 2 и сформированным плоским участком поверхчости носителя 5 может быть изменено за счет измене-. ния месторасположения элемента 7 перемещения, Таким образом производится юстировка устройства для работы с носителями информации различнои 55 толщины, В статическом состоянии считывающая головка с электростатическими зондами и усилителем балансируется

19 4 по массе, Сила натяжения нссителя 5 информации регулируется дополнительными элементами в тракте лентопротяжного механизма.

Устройство работает следующим образом.

Носитель 5 информации на гибкой ососнове протягивается в тракте лентопротяжного механизма, с постоянной скоростью. С помощью узла формирования области преобразования производится выравнивание носителя на участке по траектории движения зонда. Над сформированным плоским участком носителя на неизменном расстоянии ат

его поверхности перемешается по круговой траектории электростатический зонд 2, вращаюшийся вместе с диском

l. Распределенные поверхностные заряды носителя 5 информации индуцируют на открытой поверхности чувствительного электрода зонда 2 заряды, которые вызывают изменение потенциала входной цепи усилителя 3 сигналов.

С помощью усилителя 3 с большим входным сопротивлением производится согласование зондового преобразователя с сопротивлением производится согласование зондового преобразователя с сопротивлением индикатора, например, осциллографа, подключаемого к выходу усилителя через скользящий контакт

4. Скользящий контакт 4, стоящий в этой цепи, не оказывает влияния на передачу усиленного по мощности полезного сигнала, Работа индикатора (осциллографа) синхронизирована частотой вращения считывающего блока.

Для этой цели использован магнитоэлектрический датчик импульса синхронизации, состоящий из магниточувствительного устройства и постоянного магнита. Постоянный магнит вмонтирован в диск 1. При каждом обороте диска 1 магниточувствительным устройством вырабатывается электрический импульс, который после усиления передается на индикатор для синхронизации его работы.

Формул аизобретения

Устройство для бесконтактного преобразования в электрический сигнал зарядового рельефа с диэлектрического ленточного носителя, содержащее узел формирования области преобразования на носителе информации

5 R — — -Pri> гко, 10

Составитель С.Карпенков

Редактор О.Спесивых Техред А.Кравчук Корректор М.Васильева

Заказ 2168/57 Тираж 627 Подписное

tl ОЪ

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 14 и считывающий блок, содержащий элек- тростатический зонд и установленный с воэможностью вращения, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества преобразования и упрощения конструкции устройства, считывающий блок содержит диск с внутренней полостью, в которой расположен усилитель, соединенный с электростатическим зондом, закреп- ленным на торцовой поверхности диска, а узел формирования области преобразования содержит контактную . часть, выполненную в виде части тора закрепленной на элементе перемещения по нормали к плоскости враще76619 6 ния зонда, при этом размеры тора выбираются иэ условия где rq — радиус окружности, образующий тор;

R — радиус вращения центра окружности относительно оси тора, совпадающий с радиусом вращения зонда:

1 — ширина ленты носителя информации;

1 5 zgp KpHTH÷eñêèé радиjjc искрив ления ленты носителя информации.