20-Маъруза Рўйхатга олиш

Магнитли ёзув

Магнит лента ўзида эгилувчан синтетик пленкани акс эттириб ( полихлорвинил ёки лавсандан), қурилманинг қавариқ магнитли қалпоқчасига мустаҳкам ёпишиб туриши керак; айни вақтда лента чўзилмаслиги (кенгаймаслиги) учун анча мустаҳкам бўлиши керак, чунки бу вақт шкаласига қайд қилинган маълумотларнинг боғлиқлиги йўқолишига олиб келади.


3.80.-расм

Лентанинг асоси бўлиб хизмат қилувчи мазкур пленка эмулсия билан қопланган бўлиб, кичик ферромагнит зарралар ва маҳкамловчи моддалардан таркиб топади. Мазкур қатламнинг қалинлиги қурилманинг магнитли қалпоқчасидаги ҳаво тирқиши кенглигидан анча катта бўлмаслиги керак. Шовқинни камайтириш учун магнитли қисмлар ўлчамлари қалпоқчанинг ҳаво тирқилиш кенглигидан анча кичик бўлиши керак . Бундан ташқари магнитли зарралар кучсиз таъсир натижасида ўзгармаслиги керак. Шунинг учун одатда темир оксиди ёки хром икки оксиди қўлланилади. Бундай материалдан тайёрланган кўп миқдордаги кичик ниналар боғловчи моддаларга жойлаштирилади ва шундай жойлаштирилиши керакки улар ҳаракат йўналишида мўлжалланган бўлиши шарт.
Сигналларни қайд қилиш мазкур оксидли қатламда магнитликни тарқалишини ўзгартириш йўли билан амалга оширилади. Мазкур тарқалиш қайд қилувчи қалпоқчани яратиб, унинг ҳаракатланиш тамойили


Расм. 3.81. Электромагнит ўзгартиргич сифатидаги индуктив қайд қилувчи қалпоқча.

3.81 расмда кўрсатилган. Индуктив ёзиб олувчи қалпоқча ҳаво тирқишли ўзакка ўралган симлардан таркиб топади Ўзак юқори магнит ўтказувчанлик, кичик гистерезис ва уюрма ток натижасида кичик йўқотишларга эга материаллардан тайёрланади. Масалан сендаст, қатламли мю-металлдан тайёрланади. Магнит майдонининг кучланиши ғалтакдаги токка пропорционал бўлади. Магнит майдони кучланишини ошиши билан бир йўналишдаги доимий магнитланган магнит лентадаги зарралар сони ҳам ошади. Магнитланган майдон кучланиши ва магнитлаш натижаларининг алоқаси ночизиқ бўлади. Буни 3.82 расмда кўриш мумкин. 3.82 расмда лентанинг ферромагнит қопламидаги магнит гистерезис ҳалқаси тасвирланган.


Расм. 3.82.

Н магнит майдон кучланиши головкадаги токка пропорционал бўлади. Тасаввур қиламизки бу ток доимий бўлиб, қалпоқча остида магнитланган лента кесими маҳкамланади. Лентанинг мазкур кесимидаги майдон кучланиши дастлаб бевосита ҳаво тирқиши остида максимумгача етади, кейинчалик яна пасаяди Бунда В индукция расмда кўрсатилгани каби гистерезис ҳалқаси бўйлаб ўзгаради, бунда майдон кучланиши Вr қолдиқ индукция нолга тенг бўлади. Бу ток кўпайиши билан В содир бўлади. 3.82 б расмдан кўриш мумкинки / ва В ўртасидаги демакки Н ва В ўртасидаги нисбат чизиқли бўлмайди. В ва I токнинг магнитлилигини боғловчи функцияда қайд қилувчи сигнални жуфт гармоникаси пайдо бўлиши ҳисобидан тафовутга олиб келувчи мўрт ҳудуд мавжуд
Қайдларнинг чизиқлилигини ошириш учун ёзиб олувчи магнит майдон юқори частотали ўзгарувчан майдон билан қопланади. Бу қўшимча майдон частотаси сигналнинг таркибий қисми саналган частотага қараганда жуда кўп бўлади (тахминан 5 марта).⁵
Энди бундай юқори частотали сигнал чизиқлилигини қандай яхшилаш мумкинлиги кўриб чиқамиз. Дастлаб кириш токи ва қолиқ индукция В ўртасида алоқада юқори частотали сигналнинг таъсирини нисбатан аниқ ва батафсил тушунтириш учун битта изоҳ бериш керак. Бундай тушунтириш ҳаво тирқиши яқинидаги қисмларнинг хусусиятларини батафсил ўрганишни талаб қилади. Шунинг учун биз у = у(х), хусусиятидаги мўрт ҳудуднинг қандай пайдо бўлганини тавсифлаш билан чекланамиз.


Расм. 3.83. Магнитлаш сигнали ёрдамида ҳаракатсиз ҳудудларни тўғрилаш.а) магнитлаш сигналида қопланган х_а(t) кириш сигнали х_s(t). Ҳаракатсиз ҳудуд кенглиги х₀ га тенг. Паст частотали филтрлаш натижасидаги кирувчи сигнал у_s(t). Б) D сигнали тафовути х кириш сигнали амплитуда функцияси , 1 В ҳаракатсиз ҳудуд кенглигида ва магнитлаш сигнали амплитудасининг турли миқдорларида.

Кириш x ва чиқиш y миқдорлари ўртасидаги у=у(х) нисбатини кўриб чиқамиз. Ёзиб олинган сигнал билан мос тушади. Қуйи частота филтри орқали сигнални ўтказиш натижасида унинг юқори частотали таркибий қисмлари филтрланади ва фақат yt(t) сигнал қолдирилади. Бу сигнал деярли синусоидал идеал ҳисобланади. ys(t) сигналдаги тафовут 3.83 б расмда кўрсатилган. Сигналлар йўқ бўлса ( ), тафовут юқори бўлади. Агар х0 жонсиз ҳудуд кенглиги 1 В га тенг бўлса, if< 0,5 амплитудали кириш сигналлари тўлиқ йўқолади. Кичик сигналлар тафовутларни сезиларли равишда камайтиришга олиб келиши мумкин. Хs миқдорни қайд қилганда тафовут қанча кам бўлса ха шунча юқори бўлади, бунда белгиланган миқдордаги тафовут қанча кам бўлса шунча кам бўлади. Агар < х0/2 бўлса тафовут дарҳол ўсади. Кириш сигнали жонсиз ҳудуднинг ичига таъсир кўрсатади
Идеал сигнал шакли тўғри бурчакли тебраниш саналади. Унга ягона талаб нотенгликни бажарилишидир: ( ) > x0/2. Агар бу шарт бажарилса тафовут нолга тенг бўлади. Аммо тўғри бурчакли шаклда сигнални яратиш анча мураккаб, бундан ташқари ночизиқлилик ҳам мавжуд бўлади
Қандайдир нол бўлмаган тафовут даражаси доимо сақланиб қолади.
Линеаризацииянинг мазкур усули тез-тез қўлланилади. Масалан ўлчов прибори бўйлаб енгил титратишда, стрелка тинч ҳолатдан ўзгариши мумкин; люфтли механик узатишда вибрация содир бўлганда, аналог-рақамли ўзгартириш учун титроқ қўшилганда.
Агар магнит лента v тезлик билан ҳаракатланса, ёзиб олинаётган даврий сигнал частотаси лентада тақсимланган тўлқин узунлиги бўлади λ = v/f. Яъни тўлқин узунлиги λ ҳаво тирқиши кенглигига w эришганда ёзиб олиш жараёни бузилади, лентанинг мазкур участкаси ниманидир олдин ёзиб олган бўлади, ёзиб олинаётган сигналнинг навбатдаги фрагментини қайд қилиш содир бўлади. Шунинг учун қуйидаги тенгсизлик λ>w бажарилади. Ёзиб олишда полоса кенглиги қанча катта бўлса v тезлик ҳам шунча юқори бўлади.
Лентадаги магнитликни тарқалиши ўқийдиган қалпоқча томонидан амалга оширилади. Бу қалпоқча ёзиб олаётган қалпоқча вазифаларини бажаади. Мазкур электромагнит ўзгартиргичларга мурожаат қиладиган бўлсак, иккала қалпоқча бир хил тамойил асосида ишлайди. Турли магнитликка эга лента участкаларидан ўтганда қалпоқча ўзагидаги оқим ўзгаради ва унинг ҳалқасида қуйидаги тенглик ўринли бўлади ν = –n dΦ/dt. Шундай қилиб Ф = с₁В_r, В_r = с₂Hва Н = с₃i, ҳалқадаги и ток билан v кучланиш алоқадор бўлади: v = с di/dt. Кўриниб турибдики магнитли ёзувда сигналларни дифференциялаш содир бўлади. Сигнал частотасини икки коеффициентга оширганда узатиш коеффициенти хам 2 марта ошади. Шунинг учун каналдаги кучайтиргич бирлаштириш йўли билан частота коррекциясини амалга оширади. Бундай усул билан доимий ток сигналларини қайд қилиш мумкин эмас. Бу сигналлар доимий магнитлик ва ўзгармас оқимга эга бўлади.
Қайд қилишнинг кўриб чиқилган усули билвосита усул деб номланади. Бундай усулда қайдлар анча юқори даражадаги мултипликатив шовқинга эга бўлади. Чанг зарралари сабабли қалпоқча ва лента ўртасидаги кучсиз алоқа ёки лентадаги магнит қатламнинг такомиллашмагани каби исталган турдаги таъсирлар сигнал амплитудасига катта ўзгаришларни олиб келиши мумкин. Мазкур сабабга кўра билвосита қайдлар ўз табиати бўйича қайд қилинадиган сигналлар кенг частота полосасига эҳтиёж сезгандаги ўлчовларни амалга оширишда қўлланилади. Бошқа сигналлар ҳолатида ахборот амплитудадан ташқари сигналнинг у ёки бу параметрларини модуляциясини амалга ошириб ёзиб олиниши мумкин. Мазкур усул модуляцияли ёзиб олиш деб номланади. Кейинчалик сигнал ўқиш каналида қайта модуляция қилинади. Ўлчаш қайд қилиш қурилмаларида қўлланиладиган модуляциянинг энг кенг тарқалган шакли частота модуляциясидир (ЧМ).
ЧМ усули билвосита қайд қилиш усулининг кўплаб камчиликларини бартараф қилади. ЧМ усули қўлланганда кириш сигнали частота генераторида модуляция қилинади. Кириш сигнали нолга тенг бўлганда генератор чиқишидаги сигнал частотаси маълум марказий миқдорларга эга бўлади. Ёзиб олинган ЧМ сигнални ўқишда у кучайтирилади ва чекланади, кейинчалик ЧМ демодулятор билан унинг марказий миқдоридан частотанинг жорий миқдори пропорционал четланиши кучланишга ўзгартирилади. ЧМ усулининг асосий афзаллиги шундан иборатки магнит лентадаги нуқсонлар ва унинг шовқини ҳеч қандай муаммо туғдирмайди, модуллаштирилган сигнал амплитудаси каби барқарор бўлади. Бундан ташқари ёзиб олишда магнитлиликнинг майдон кучланишига пропорционал қилишга зарурият туғилмайди. Шунинг учун модуллаштирилган ЧИ чизиқлилиги ҳам юқори бўлади. Яна бир афзаллиги ЧМ усули ёрдамида доимий ток сигналларини ёзиб олиш мумкин. Аммо бундай афзалликларга эришиш учун частота полосасини тахминан 10 мартага камайтиради. ЧМ усули шунингдек лента тезлиги беқарорлигини тўғрилаш имконини беради.⁶
Техник хусусиятларга кўра ўлчаш қайд қилиш қурилмалари тўртта таснифга бўлинади: «тор полосали», «оралиқ полоса кенглигига эга бўлган», «1-гуруҳ кенг полосали» ва «2-гуруҳ кенг полосали». Лента тезлиги стандартлаштирилган бўлади: 304,8 см/с, 152,4 см/с, 76,2 см/с, 4,7625 см/с. Бу рўйхатдаги ҳар бир навбатдаги тезлик олдингисидан икки марта кичик бўлади. Частота полосаси кенглиги бир даражадан иккинчи даражага ўтганда икки марта қисқаради.
Таснифга кўра қурилмаларни гуруҳларга ажратиш полоса кенглиги ва сигнал/шовқин нисбатини ҳисобга олган ҳолда амалга оширилади. Билвосита қайд қилишда қўлланиладиган қурилмалар 304,8 см/с лента тезлигига эга бўлиб, «оралиқ полоса кенглигига эга бўлган» гуруҳга тегишли бўлади ва 300 Гц дан 600 кГц гача полоса ҳамда 40 дБ сигнал/шовқин нисбатини таъминлайди . 2 гуруҳ кенг полосали таснифига кирувчи қурилмаларда бу хусусиятлар мос равишда 500 Гц дан 2 МГц гача ва 22 дБ бўлади.
Бундай таснифлаш ЧМ қайдли қурилмаларда қўлланилади. «Тор полосали қурилмаларлента тезлиги 304,8 см/с, марказий частотаси 108 кГц ва частота девиацияси + 40% ўтказиш полосаси 0 — 20 кГц даража —1 дБ ва сигнал/шовқин нисбати 50 дБ. Марказий частотаси 900 кгц ва девиацияси +30% бўлган иккинчи гуруҳ кенг полосаси қурилмаларда 400 кгц частотада амплитуда-частота хусусияти -3 дБ, сигнал/шовқин нисбати 36 дБ ни ташкил қилади.
Магнитли ёзувларнинг афзаллиги лента тезлигини осон ўзгартириш билан вақтни чўзиш ва қисқартириш мумкин. Шундай усул билан юқори ва паст частотали сигналларни ўлчов аппаратуралари частота диапазони доирасида силжишини амалга ошириш мумкин. Шунингдек бир лентада кўплаб ёзувларни ёзиш мумкин бўлиб, нафақат вақт бўйича сигналларни ўзгартириш балки улар ўртасидаги алоқа ҳақида ахборотни ҳам олиш мумкин. Бунга ўқувчи қалпоқча ва ёзиб олувчи қалпоқчаларни қўллаш йўли билан эришилади . Аммо ёзиб олинган сигнал яна электр сигналга ўзгартирилиши мумкин. Бу таҳлил учун жуда муҳим. Бундан ташқари лентадаги ёзувни ўчириш мумкин, унинг алоҳида қисмларини ажратиш ва таҳрирлаш имконияти бор. Ниҳоят лентадаги ахборот ёзувларининг мустаҳкамлиги юқори бўлади. (жуда катта миқдордаги ўлчов маълумотлари).