budowa_magnetowidu.pdf

Budowa magnetowidu

Magnetowid — precyzyjne urządzenie mechaniczno-elektroniczne przeznaczone do

zapisywania na taśmie magnetycznej obrazów telewizyjnych i towarzyszących im dźwięków.

Magnetowid składa się z trzech głównych części składowych:

— konstrukcji nośnej wraz z obudową;

— mechanizmu;

— układów elektronicznych.

Dwie podstawowe części składowe, mechanizm i układy elektroniczne, są równie ważne

i precyzyjne. Obie te części składowe muszą być do siebie dopasowane, pod względem

sygnałów przenoszonych i sygnałów sterujących, aby mogły razem współpracować.

Konstrukcja nośna magnetowidu stanowi ramę wykonaną z tworzywa metodą wtrysku,

służącą do zamocowania mechanizmu, układów elektronicznych na płytkach drukowanych

i wielu innych elementów tworzących urządzenie. Z konstrukcją nośną jest związana płyta

czołowa, na której są umieszczone przyciski i pokrętła regulacji i sterowania oraz

wyświetlacz funkcji. Na tylnej płycie znajdują się zwykle zaciski i gniazda wejściowe

i wyjściowe.

Obudowa i płyta dolna są najczęściej wykonane z wyprofilowanej blachy stalowej z otworami

wentylacyjnymi.

Mechanizm wykonuje wszystkie funkcje związane z ruchem taśmy i wirujących głowic.

Najważniejsze zadania mechanizmu są następujące.

1. Napędzanie taśmy magnetycznej.

- Prędkość taśmy jest zawsze stabilizowana elektronicznie.

- Prędkość taśmy powinna mieć małą nierówno-mierność.

- Mechanizm powinien zapewniać stały naciąg taśmy, utrzymywany poniżej dopuszczalnej

konstrukcyjnie wartości.

- Mechanizm musi zapewnić dobry kontakt między taśmą a głowicami magnetycznymi.

- Mechanizm nie może powodować żadnych uszkodzeń taśmy (często występuje

niszczenie krawędzi taśmy).

- Mechanizm powinien mieć wbudowane czujniki chroniące taśmę i elementy

magnetowidu przed uszkodzeniem w przypadku wystąpienia niesprawności.

2. Napędzanie wirujących głowic

- Prędkość i kąt wirowania są stabilizowane elektronicznie.

- Wymagania wobec błędów czasowych sygnału warunkują małą nierównomierność

wirowania głowic i nie dopuszczają istnienia jakichkolwiek drgań mechanicznych

taśmy.

3. Mechanizm musi wykonywać wszystkie funkcje eksploatacyjne.

- Ładowanie i wyładowywanie kasety.

- Wyprowadzanie taśmy z kasety i ustawianie jej do opasania z bębnem oraz

wprowadzanie powrotne taśmy do kasety.

- Zapis, Odczyt, Przewijanie z podglądem, Obraz nieruchomy oraz inne funkcje zależnie

od konstrukcji.

Parametry mechanizmu mają decydujące znaczenie dla wymienności nagrań.

W mechanizmie magnetowidu można wyróżnić następujące zespoły funkcjonalne.

- płyta główna;

- bęben z dyskiem, głowicami i silnikiem;

- koło zamachowe z wałkiem napędowym, rolką dociskową i silnikiem;

- zespół wyprowadzania i wprowadzania taśmy;

- winda kasety z własnym napędem;

- zespół napędzający szpule kasety;

- elementy wykonawcze, sterujące i zabezpieczające (silniki, elektromagnesy, przełączniki,

czujniki położenia i stanu).

Płyta główna . Wszystkie zespoły i elementy tworzące mechanizm są zmontowane na

sztywnej płycie nośnej, która musi zapewniać stabilność mechaniczną urządzenia, ponieważ

warunkuje ona poprawność pracy całego urządzenia. Na rysunku l pokazano typową płytę

nośną magnetowidu wykonaną z lekkiego stopu aluminiowego, metodą odlewu

ciśnieniowego.

Rys. 1. Płyta główna mechanizmu magnetowidu

Płyta jest odlewana najlepszym ze stosowanych obecnie rozwiązań. W wielu konstrukcjach

stosuje się jednak płyty wykonane z blachy stalowej odpowiednio wyprofilowanej w celu

poprawienia sztywności.

Bęben wizyjny jest najważniejszym i najbardziej precyzyjnym zespołem mechanizmu. Bęben

składa się z dwóch głównych części: dolnej nieruchomej, zamocowanej sztywno na płycie

nośnej i górnej, nazywanej często dyskiem, zamocowanej obrotowo na osi bębna. Do dysku

są przymocowane głowice wizyjne, które podczas pracy razem z nim wirują, stykając się

jednocześnie z przesuwającą się taśmą. Na rysunku 2 przedstawiono dysk wizyjny przed (a)

i po (b) zamontowaniu magnetowidu. Przedstawiony na rysunku dysk ma 4 głowice: 2

wizyjne i 2 foniczne.

Rys. 2. Dysk wizyjny 4-głowicowy (2 głowice wizyjne+ 2 głowice foniczne hi-fi)

Obecnie są stosowane różne konfiguracje wielu głowic na dysku. Niektóre ze stosowanych

kombinacji pokazano na rys. 3. Podobny zestaw głowic podwójnych stosuje się w

magnetowidach mających montaż elektroniczny. Wysokość czoła na rys. 3 podano

przykładowo, ponieważ różnią się one w zależności od konstrukcji.

Rys. 3. Różne konfiguracje głowic magnetycznych na wizującym dysku; a) normalny układ 2 głowic, tzw. SP

(system standardowy); b) układ SP + fonia hi-fi; c) układ SP + LP (system długogrający) — system

o wydłużonym czasie audycji i zmniejszonej prędkości taśmy; d) układ SP + LP + tzw. Trick —jedna z głowic

pary SP podwójna, ma szersze czoło (ok. 70 µrn), stosowana do odtwarzania obrazów nieruchomych);

e) układ SP + Trick; f) układ SP + LP w zestawie głowic podwójnych; SP — system standardowy;

LP — system długogrający

Jednym z warunków poprawnego zapisywania i odczytywania sygnałów jest zmniejszanie do

minimum drgań taśmy podczas przesuwania się jej wzdłuż spirali po obwodzie bębna.

Wszelkie możliwe drgania taśmy mogą powodować powstawanie błędów czasowych

(nierównomierności) w sygnale, aż do utraty kontaktu taśmy z głowicą i powstawania

zaników. Drgania taśmy zależą od oporów tarcia. W celu zmniejszenia tarcia stosuje się

specjalne nacięcie na obwodzie dysku. Nacięcia te powodują utrzymywanie się cienkiej

warstwy powietrza między powierzchnią dysku i taśmy, co znakomicie zmniejsza tarcie,

a zatem także błędy czasowe sygnału. Na rysunku 4 pokazano współpracę taśmy z bębnem

i dyskiem, kierunki drgań taśmy oraz warstewkę powietrza pod taśmą.

Rys. 4. Współpraca taśmy z bębnem; / — dysk; 2 — nacięcia;

3 — głowica; 4 — bęben; 5 — podpora krawędzi taśmy; 6 — wejście

taśmy; 7 — wyjście taśmy; 8 — taśma; 9 — powietrze

Bardzo istotnym zagadnieniem dla minimalizacji błędów czasowych jest dokładność

ustawienia głowic na dysku. Przekazywanie sygnałów z części nieruchomej bębna do

wirujących głowic w czasie zapisu oraz drogą powrotną w czasie odczytu odbywa się przez

tzw. transformator wirujący (rys. 5). Transformator wirujący tworzą dwa płaskie pierścienie

ferrytowe z rowkami na wewnętrznych powierzchniach, w których mieszczą się uzwojenia

oddzielne dla każdej głowicy. Jeden z pierścieni jest przymocowany do wewnętrznej

powierzchni wirującego dysku, a drugi do stojana bębna. Po zmontowaniu szczelina między

pierścieniami wynosi 0,1—0,2 mm. Sygnał przenosi się z jednego pierścienia na drugi drogą

indukcyjną. W starszych typach magnetowidów dysk był napędzany silnikiem prądu stałego

przez pasek, obecnie stosuje się częściej silniki bezkomutatorowe przełączane hallotronami,

umieszczone wprost na osi bębna. Rozwiązanie takie odznacza się bardzo dużą

niezawodnością i doskonałymi parametrami sterowania.

Rys. 5. Transformator wirujący: l — wirnik; 2 — uzwojenia; 3 — stojan

Napęd taśmy. Tor taśmy w typowym mechanizmie magnetowidu VHS pokazano na rys. 6.

Taśma odwija się z lewej szpuli kasety i zaraz po wyjściu jest napinana ramieniem regulatora

naciągu. W chwili gdy naciąg taśmy spada, wzrasta kąt wychylenia ramienia, co powoduje

wzrost siły hamowania lewej szpuli; jest to typowe sprzężenie mechaniczne stosowane

w magnetofonach. Następnie taśma przesuwa się po obwodzie rolki, której zadaniem jest

uspokojenie ewentualnych drgań taśmy mogących powstawać na dźwigni regulatora naciągu.

Kolejno taśma przesuwa się po czole głowicy kasującej głównej. Głowica ta pracuje tylko

w czasie zapisywania i wtedy kasuje poprzednią treść na całej szerokości taśmy. Na dalszej

drodze taśma wchodzi na kołek prowadzący, którego dwie prowadnice w postaci małych

talerzyków służą do ograniczenia ruchów pionowych taśmy. Wysokość prowadnic można

regulować, a zatem ustalać położenie taśmy w stosunku do bębna. Kolejno taśma wchodzi na

kołek wybierający, który dzięki pochyleniu wprowadza taśmę na linię śrubową prowadnicy

bębna. Prowadnica ta jest podporą dolnej krawędzi taśmy, wzdłuż linii śrubowej na całej

długości styku taśmy z głowicami.

Rys. 6. Tor taśmy w magnetowidzie VHS: l — kołek prowadzący; 2 — głowica kasująca; 3 — rolka;

4 — taśma; 5 — ramię regulacji naciągu; 6 — szpula lewa; 7 — rolka przewijania; 8—szpula prawa;

9 — silnik; 10 — wirujący dysk; 11 —kołek wybierający; 12— kołek prowadzący;

13 — rolka prowadząca; 14 — głowica kasująca (fonii); 15—głowica fonii/synchro; 16 — rolka

dociskowa; 17 — kołek; 18 — wałek napędowy taśmy; 19 — kaseta; 20 — szpula zabierająca

Prowadnica dolnego bębna decyduje o położeniu taśmy w stosunku do głowic, ma więc

istotne znaczenie dla wymienności nagrań. Materiał, z którego jest wykonany bęben, i gład-

kość powierzchni decydują o oporach tarcia taśmy, co z kolei ma ścisły związek z błędami

czasowymi w odczytywanym z taśmy sygnale. Współczynnik tarcia taśmy nie powinien

przekraczać 0,15.

Prawidłowe ustawienie biegu taśmy na bębnie polega na ustawieniu dolnej krawędzi na

podporze (prowadnicy) dolnego bębna, równomiernie na całej długości opasania. Dokonuje

się tego za pomocą regulowanych kołków prowadzących, po obu stronach bębna. Z wyjścia

bębna taśma zostaje wybrana kołkiem wybierającym spiralę, przesuwa się dalej przez kołek

prowadzący do zestawu głowic fonicznych i synchronizacji. Zestaw składa się z 3

niezależnych obwodów magnetycznych zamkniętych w jednej obudowie:

- głowica kasująca ścieżkę fonii, stosowana przy dogrywaniu dźwięku;

- głowica uniwersalna fonii, mono- lub stereofoniczna;

- głowica uniwersalna impulsów synchronizacji.

W dalszym ciągu taśma, przez kołek poziomujący, biegnie do wałka napędzającego z rolką

dociskową. Wałek napędowy jest osadzony w kole zamachowym o dużym momencie

bezwładności; zmniejsza to skutecznie nierównomierność przesuwu taśmy. Koło zamachowe

może być napędzane silnikiem prądu stałego przez pasek lub też silnikiem bezkomu-

tatorowym zintegrowanym na wspólnej osi.

Istnieje bardzo wiele możliwych kształtów toru taśmy, sposobów doprowadzania taśmy do

bębna i chowania taśmy na powrót do kasety. Na rysunku 7 pokazano schematycznie

istniejące rozwiązania stosowane w różnych systemach magnetowidów.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: