Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
27
Добавлен:
23.02.2016
Размер:
481.79 Кб
Скачать

3. Класифікація та основні характеристики носіїв магнітного запису. Державні стандарти, що визначають області застосування різних типів магнітних носіїв інформації.

В якості носіїв запису можуть використовуватись магнітні стрічки, диски, барабани, дріт. Найбільш розповсюджений – конструктивно-немагнітна пластмасова основа на яку нанесено робочий шар із магнітотвердого матеріалу. Товшина основи 8–38 мкм, робочого шару 1–16 мкм. Матеріалом основи може бути дитрицетатцелюлоза, полівинил хлорид, поліетилен терефталад, поліамід. Передостанній – найбільш міцний, волого- та теплостійкий.

Робочий шар виготовляють на основі магнітного лаку, що складається з немагнітної незв’язуючої речовини в якій рівномірно розміщені магнітні частинки з розміром 0,1–0,5 мкм з чистого заліза, його гама оксиду і гамаFe2O3, або двоокису хромуCrO2 та процентним вмістом від 30 до 45% від об’єму робочого шару. Залишкови магнітний потік створюваний робочим шаром:

0=410-4 – магнітна постійна;

r – максимальна залишкова намагніченність носія;

s – намагніченність напилення носія;

b – ширина доріжки;

d – товщина робочого шару;

M0намагніченність частинок;

FVкоефіціент об’ємного заповнення робочого шару магнітною речовиною;

Kп=Mr/Ms – коефіцієнт прямокутності петлі гістерезису;

Sn=bd – поперечний переріз робочого шару.

Густина запису і його якість відповідно визначаються геометричними і магнітними параметрами носія запису.

Fe

FeCo

Fe2O3

CrO2

Kn

0,9

0,5

0,5

0,9

0, нА/м

1400

400

400

490

Для металічного робочого шару напиленого гальванічним шляхом або напиленого у вакуумі Kn= ; M0= ;

Основні показники:

1. Фізико-механічні:

  • навантаження тягучості (12–36 Н)

  • відносне видовження при навантаженні 4Н – 0,06%, при 10Н – 0,1%

  • залишкове видовження після ударного навантаження

  • адгезійна стійкість

  • вологостійкість

  • теплостійкість

2. Магнітна властивість

  • коерцетивна сила (20–80 нА/м)

  • залишковий магнітний потік насичення (5–10 нВб)

  • намагніченність насичення (90–120 кА/м)

  • залишкова намагніченність насичення (70–100 кА/м)

  • відносна початкова магнітна проникність (1,7–2,2)

3. Робочі властивості

  • відносна чутливість – відношення ……….. залишкового магнітного потоку на дослідній стрічці при запису з частотою 400 Гц до залишкового потоку на стрічці прийнятій за типову

  • нерівномірність чутливості (в межах одного рулону менше 0,6 дБ)

  • відношення сигнал/шум (відношення максимальної напруги відтворюваного сигналу до напруги шуму стрічки намагніченої постійним полем)

  • відношення сигнал/ехо (>50 дБ)

  • коефіцієнт 3-ї гармоніки (0,5–3%)

У двошарових стрічках нижній шар Fe2O4 (9 мкм) підвищує чутливість стрічки, а верхній Fe2O3 (1 мкм) зменшує рівень завад. В НЗ з перпендикулярним намагнічуванням використовують робочий шар із сплаву CoCr (0,5 мкм) стовпчикової структури з додатковим підшаром пермалою 0,5 мкм. Останній зменшує величину необхідного струму запису, а при відтворенні покращує віддачу головки відтворення.

Його параметри:

  • коерцетивна сила Hc=110–120 кА/м

  • Hs=350–500 кА/м

Параметри стрічок визначаються стандартом ГОСТ 23963-86 згідно якого умовне позначення складається з трьох елементів – Б-3716

Б – ширина стрічки 6,3 мм для котушкових магнітофонів;

37 – ширина стрічки в мкм;

16 – номер розробки.

Для стрічки шириною 3,81 мм після букви Б вказується тип стрічки згідно класифікації МЕК (Б1-1817). Згідно МЕК дані стрічки класифікують за значенням амплітуди струму ВЧ підмагнічування і корекції АЧХ магнітофону.

МЕК-І (Fe) – Fe2O3, Hc=25 кА/м

Зарубіжні аналоги:

Type 1, IEC 1, Extra

МЕК-ІІ (Cr) – CrO2 – chromdioxid, Hc=38 кА/м

МЕК-ІІІ (FeCr) – Fe2O3/CrO2 – Ferrochrom/Ferrichrom III

МЕК-IV (Metal) – Fe – порошокMetal

Ширина доріжки запису для стрічки 6,3 мм становить 1,050,06 мм, для 3,8 мм – 0,620,06 мм. Відстань між доріжками 0,690,06 та 0,300,06 відповідно.

Для вимірювання і контролю параметрів побутової магнітозаписуючої апаратури застосовуються вимірювальні технологічні стрічки із завчасно записаними спеціальними сигналами.

Згідно стандарту вимірювальні стрічки ї слідуючих типів:

3ЛИТ1.УС4, 6ЛИТ1.УС9, 6ЛИТ1.УС19 – для вимірювання напруги на лінійному виході і контролю синфазності стеріоканалів.

3ЛТИ1.ДС4, 3ЛИТ1ДС9, 6ЛИТ1.ДС9, 6ЛИТ1.ДС19 – для вимірів зваженого значення детонації і середнього відхилення швидкості руху стрічки від номінального значення;

ЗЛИТ1.Ч4-120 – для контролю АЧХ каналу відтворення стеріофонічних касетних магнітофонів від 315 до 14 000 Гц;

ЗЛИТ2.Ч4-120 – для контролю АЧХ каналу відтворення від 315 до 12500 Гц і контролю кута перекосу, робочого зазору магнітної головки монофонічних касетних магнітофонів.

6ЛИТ4.4ВН-90 – для контролю АЧХ каналу відтворення від 315 до 14000Гц установки положення магнітної головки за висотою відносно положення магнітної стрічки, установки, контрольного кута перекосу робочих зазорів відтворюючої магнітної головки катушкових магнітофонів на швидкості 9,53 см/с, а також – контролю АЧХ каналу відтворення від 630 до 22000 Гц на швидкості 19,05 см/с .

Переваги НЗ на магнитних дисках (МД), що застосовуються в основному для ЕОМ, полягають в значно більшій ( 23 порядки) швидкості обміну інформацією та більшій густині запису інформації. Виготовляють МД на основі поліетилентерефталату або поліаміду.

Недоліком магнітного дроту, що застосовуються в диктофонах (товщиною 20-30 мм), є проблема з'єднань його після розриву.

4. Конструктивні особливості магнітних головок в залежності від їх призначення. Вимоги до матеріалів з яких вони виготовляються. Залежність напруженості магнітного поля від конструкції магнітних головок. Відмінності у фізичних принципах дії індукційних та потокочутливих магніто-модуляційних головок.

За конструктивними особливостями МГ поділяють:

а) кільцевого типу, однодоріжкові та об'єднані в блоки для багатодоріжкового запису;

б) однополюсні із зовнішним додатковим полюсом та одностороннього типу;

в) одновиткові тонкоплівкові.

Рис.

За принципом дії, або основним фізичним законом на основі якого працюють МГ, всі МГ відносять до індукційних – в яких ЕРС на обмотці при відтворенні сигналів виникає в результаті електромагнітної продукції, зумовленої переміщенням сигналограми відносно МГ. МГ, в яких сигнал пропорційний до зовнішнього магнітного потоку сигналограми, називають потокочутливими. На відміну від індукційних, де ЕРС рівна

в потокочутливих МГ сигнал не залежить від швидкості відтворення. Вони бувають магнітомодуляційні, гальваномагнитні та магніторезистивні.

В кільцевих МГ осердя складаються з двох півкілець на яких розміщуються обмотка, а місця їх з'єднань утворюють робочий прошарок (РП) та додатковий (ДП), РП призначений для створення магнітного потоку, який замикається через стрічку і складає від долей до одиниць микрон в записуючих, відтворюючих МГ та ~ 100150 мкм у стираючих.

ДП запобігає магнітному насиченню осердя при записуванні (і буваї тільки в записуючих МГ), його ширина ~ 3040мкм.

Розрахунки статичного поля в області РП зроблені при умовах, що осердяі довжина поверхні МГ набагато більша за ширину РП, як видно з розрахунків, напруженність створюваного магнітного поля залежить від радіуса заокруглення граней РП, його ширини2і відстані від поверхні МГ (рис. )

Рис.

Роздільна здатність запису визначається величиною пікового значення магнітного поля, тому очевидно, що для ії збільшення, і відповідно збільшення густини поздовжнього запису потрібно зменшувати ширину робочого прошарку. Потрібно покращувати контакт НЗ з МГ, підвищувати точність обробки робочого шару МГ для довільної точки простору Н=Нxy, де поздовжня (Нx), та поперечна (Нy) складові поля.

Ці складові найбільше впливають на характеристики запису при повздовжньому та поперечному методі запису.

Для збільшення Нyпри поперечному намагнічуванні використовуються однополюсні МГ із звичним додатковим полюсом, розміщеним симетрично відносно НЗ до головного полюса (ГП). Товщина ГП визначає густину запису і складає ~ 1мкм.

Недоліком такої головки є значне розсіювання магнітного потоку зумовлене незручним (для транпортування) розміщенням полюсів по різні сторони НЗ.

Більш ефективними є МГ односторонньго типу. В таких МГ складові поля НxтаНyміняються місцями, однак НЗ із магнітом'якого матеріалу призводять до збільшенняНy приблизно у 2 рази і зменшенняНx. Товщина МГ-осердя визначає ширину доріжки і поперечну густину запису, яка для кільцевих МГ не перевищує 2 дор/мм і для ТМГ ~1520 дор/мм. У професійному записі при ширині стрічки 6,25 мм в монорежимі записують 1 дор.; в стерео режимі – дві доріжки шириною 2 мм. В апаратах точного магнітного запису на стрічці 25,4 мм розміщують 14, 21, 32 або 42 головки. Недоліком тонкоплівкових МГ є великі струми запису. Оскільки МГ є лінійними перетворювачами, то функція чутливості описуїться виразом, аналогичним до напруженності магнітного поля Н.

Відповідно всі конструктивні фактори впливають як на особливості тракту запису, так і на тракт прийому відтворення.

В потокочутливих магнітомодуляційних МП замість проміжку є додатковий виріз в осерді на який намотана ВЧ катушка синусоїдних коливань. Створюваний нею магнітний потік не захоплює РП, але сигнальний магнітний потік проходить і через осердя, що охоплює додатковий виріз. Це зумовлює зміну магнітного опору осердя, а відповідно і магнітної проникливості матеріалу осердя.

Таким чином повільно змінений сигнал із сигналограми (рис. а) накладаючись із основним магнітним потоком створювальним ВЧ струмом в результаті стає вже високочастотним, в якому амплітуда магнітного потоку Фсзмінюється за законом вхідного сигналу із сигналограми. Тобто в цьому випадку, вихідний сигналЕ(t)після детекування буде пропорційним до магнітного потоку сигналограми, не залежитиме від швидкості відтворення.

В гальваномагнітних головках для перетворення магнітного сигналу в електричний використовуються датчики (перетворювачі) Холла із індію, сурьми, кремнію і т. д. розміщені в РП або ДП магнітної головки.

В магніторезистивних головках під діею магнітного поля сигналограми, змінюється питомий опір магніторезистивного елементу, через який протікає електричний струм, тобто магнітний потік модулює електричний струм через чутливий елемент.

Недолікии потокочутливих МГ:

  1. магнітомодуляційних:

– мала чутливість зумовлена малою зміною магнітного опору при перемагничуванні ;

– необхідність точного балансу магнітного кола, а при використанні магнітного підсилювача – необхідність настройки його резонансу із полем збудження (інакше збуджуючий сигнал проникне на вихід головки).

2) гальваномагнітниих:

– підвищення чутливості МГ супроводжується погіршенням їх роздільної здатності

– температурна нестабільність параметрів;

3) магніторезестивних :

– обмежена область застосування через температурну нестабільність параметрів;

– чутливість до зовнішних магнітних полів.

В якості матеріалів для осердя МГ індукційного типу використовують матеріали, що володіють високою магнітною проникністю , малою коерцетивною силоюНсі відповідно, володіють вузькою петлею гістерезису, характеризуються високою зносостійкістю до витирання магнітною стрічкою. Не мають посторонніх включень, допускають механічну обробку без зміни магнітних властивостей.

Пермалой-залізонікелевий слав з=20000. Характерезується значними змінами магнітних властивостей при механічній обробці і значними втратами на гістерезис приf>20кГц. Тому застосовуються тількі в записуючіх МГ.

Альтфенол-залізоалюмініївий сплав (10000). Стійкий до механічної обробки; застосовується в масовому виробництві.

Сендаст-залізо-алюміній-кремніївий сплав (35 000). Характерезується малими втратами на гістерезисі і високою зносостійкістю. Використовується в записуючих ВЧ (телевізійних сигналів) МГ.

Аморфні сплави – (5000) і ферити. Використовуються в стираючих МГ.

5. Стрічкоперетяжні механізми (СПМ). Вимоги, що ставляться до СПМ в магнітозаписуючій апараиурі. Особливості класифікації та принципу дії компланарних, коаксильних та кільцевих СПМ. СПМ відеомагнітофонів. Параметри. Динаміка транспортування магнітних стрічок.

СПМ призначені для транспортування носіїв запису в режимі запису і відтворення із фіксованою швидкістю, а також для прискореного транспортування в режимі пошуку необхідних ділянок сигналограми.

НЗ в СПМ розміщується на котушках, осердя або в касетах. Касети для стрічок 3,81 мм виготовляють згідно ГОСТу 20492-75.

Стартстопні механізми виготовляються в ЕОМ, де при зчитуванні масивів даних необхідні часті зупинки НЗ.

За конструктивними особливостями СПМ бувають компланарні, коаксіальні та кільцеві.

В компланарних СПМ стрічкопадаючий та стрічко-приймальний вузли розташовані в одній площині. За кінематичною схемою вони бувають типу відкритої або закритої петлі. При порожньому записі стрічка рухається від стираючої до записуючої і далі до відтворюючої МП, за рахунок руху валу ведучого двигуна з лінійною швидкістю

де n– число обертів двигуна за хвилину,D– діаметр ведучого валу

рис.

При використанні системи СПМ із окремими двигунами для перемотування стрічки в прямому і зворотньому напрямку на приймаючий двигун подається повна напруга (або струм), а на інший тільки частина ії для створення нормального натягу стрічки, а при зворотній перемотці навпаки.

Недолік СММ типу відкритої петлі – нестійкість обертів подаючого та приймального вузлів. У закритих П цей перелік відсутній оскільки стабілізація руху стрічки визначається стабільністю обертів одного валу.

Особливістю коаксіальних СПМ є те, що передаюча та приймальна котушки розміщуються в різних площинах. Це зменшує габаритні розміри системи, але ускладнює заправку стрічки.

Кільцелі СПМ не мають подаючих і приймальних вузлів, а стрічка намотана на осердя у вигляді рулону в процесі роботи витягується із внутрішньої частини і намотується на його зовнішню частину. При цьому між сусідніми шарами стрічки виникає просковзування, а також самозатягування стрічки. Вони реалізовані для стрічок 6,25 мм, а довжина іх <150 м.

В пристроях відеозапису використовують рядковий запис, при якому доріжка запису не неперервна, а розділена на рядки. Розділяють поперечно-рядковий та похило-рядковий запис.

Рис.

Поперечно-рядковий запис використовують у професійних магнитофонах з чотирьма головками, похило-рядковий – у побутових, напівпрофесійних, а також професійних з одною і двома МГ, що обертаються.

При частоті обертів д=250 об/с, і поперечній густині записуg=2,5 рядки/мм направляюча швидкість запису складає 40 м/с, коли швидкість стрічки рівна 39,7 см/с.

МГ працюють почергово, а сигнал при 4-х МГ записується з перекриттям.

При похило-стрічковому записі диск відеоголовок має більший диаметр і нахилений під кутом до напрямку руху стрічки.

За способом огинання МВГ СПМ бувають - та-типу. Заправка стрічки в СПМ відбувається автоматично, а траекторія руху стрічки в касетах типу VHS є М-типу. При використанні одної МВГ і огинанні стрічкового барабану МВГ на кут дещо більший 180неперервний сигнал записати на стрічку неможливо. Розрив сигналограми, зумовлений переходами МВГ з кінця одного рядка на початок другого в магнітофонах з-петлею складає 40-50 мкс, а з-пеплею більше 300 мкс. При двох МВГ сигнал записується з перекриттям. В апаратах з похилим-рядковим записом використовується – вужча стрічка ніж в поперечних, а диск МВГ обертається з частотою 50 об/с.

Параметри СПМ:

1) середня швидкість стрічки – шлях, що проходить стрічка за одиницю часу – 304,8; 152,4; 76,2; 38,1; 15,05; 9,53; 4,76 см/с всі викор. в апаратурі точного запису. В професійних – 76,2; 38,1 іноді 19,05. В профес. відеомагнітофонах – 39,7 або 19,85 см/с.

2) відхилення середньої швидкості (плівки) від номінальної (в %)

3) дрейф швидкості (0,5–3 %) – випадкове відхилення плівки від середнього значення у зв’язку із зміною напруги викривленої деформованої (плівки) стрічки, її розмірів під дією температури.

4) коливання швидкості оцінюють з допомогою коефіцієнта коливань;

,

або коєфіцієнтом детонації знаходяться в межах (0,040,7 %)

Коливання швидкості виникають за рахунок неточності, еліптичності механічних частин СПМ, за рахунок зміни тертя стрічки відносно направляючих роликів і т. д.

Для відрізка стрічки на лавсановій основі довжиною 0,5 м частота коливань може бути 2–2,5 кГц, на ацетатній основі – 1,5 кГц.

При похило-рядковому записі

;

;

;

;

, тодіуразів200300 разів.

При поперечному записі, коли 90;cos=0, тоA=V2/V і від швидкості стрічки незалежить. Крім повздовжніх коливань під час транспортування, стрічка може здійснювати поперечні і крутильні коливання в площинахZOY таZOX. Останні називають динамічними перекосами і визначають зношуванням або неточностями прижимних роликів.

Рис.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке ZAP
  • #
    23.02.201614.82 Кб7NEW-92.PCX
  • #
    23.02.20166.64 Кб4NEW-93.PCX
  • #
    23.02.201622.54 Кб3NEW-95.PCX
  • #
    23.02.201620.36 Кб3NEW-96.PCX
  • #
    23.02.201616.92 Кб3NEW-99.PCX
  • #
    23.02.2016481.79 Кб27SZI(VER0.DOC