專利名稱：磁帶針孔在線檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)上在線檢測(cè)錄像磁帶、錄音磁帶、電腦軟盤的磁性涂布磁層表面有針孔(亮點(diǎn))、脫漿、劃痕、膠轆塵印等缺陷的裝置。
錄像磁帶、錄音磁帶、電腦軟盤的磁層涂布質(zhì)量是磁記錄行業(yè)最主要的指標(biāo)之一。涂布磁層表面有針孔(亮點(diǎn))、脫漿、劃痕、膠轆塵印等缺陷，或者磁層太薄，就記錄不了圖象、聲音和信息，使磁帶的電性能大為降低以至報(bào)廢。這是國(guó)內(nèi)外磁帶用戶質(zhì)量投訴的主要原因。有些磁帶廠商為了減少上述的表面缺陷而增加磁性涂層的涂布厚度，但這又會(huì)造成磁帶成本提高和其他的質(zhì)量問題。磁帶生產(chǎn)，從鋪帶、壓光、切帶至裝盒等工序，都是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)行，一般每分鐘走帶300米以上。迄今為止，國(guó)內(nèi)還沒有一種電子設(shè)備能夠在高速運(yùn)行的生產(chǎn)線上隨時(shí)檢測(cè)磁層的針孔、脫漿點(diǎn)、劃痕等缺陷和檢測(cè)磁層厚度。即使在國(guó)內(nèi)磁帶生產(chǎn)的大企業(yè)，仍然采用人眼觀察和手工測(cè)厚的傳統(tǒng)方法，即磁帶切帶機(jī)在高速切帶的同時(shí)，利用熒光燈的照射，操作工人隨時(shí)用眼睛觀察屏板，當(dāng)觀察到亮點(diǎn)、光線、脫漿塊時(shí)，人工記錄缺陷出現(xiàn)的位置。這種人工觀察方法一直沿用至今。由于切帶速度很快，也由于人眼的視疲勞和疏忽，查找缺陷的錯(cuò)漏就較多，記錄的位置也不準(zhǔn)確。這樣顯然不能真正反映整卷磁帶磁層涂布情況，不可能準(zhǔn)確查找針孔、劃道等缺陷并及時(shí)記錄出現(xiàn)的位置，更談不上在線控制。為解決此問題，一些國(guó)外公司采用多臺(tái)快速攝像機(jī)，在線拍攝磁帶表面缺陷并用PC機(jī)處理信息，但此法造價(jià)昂貴、復(fù)雜。
本發(fā)明“磁帶針孔在線檢測(cè)裝置”正是為解決上述問題而提出的。目的是提供一種適應(yīng)生產(chǎn)線連續(xù)運(yùn)行，能準(zhǔn)確查找、記錄、存儲(chǔ)、顯示各種缺陷出現(xiàn)的具體位置，簡(jiǎn)單實(shí)用、價(jià)格較低廉的磁層質(zhì)量檢測(cè)手段和設(shè)備。
本發(fā)明所設(shè)計(jì)的磁帶針孔在線檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)，包括光電傳感器和數(shù)據(jù)處理器，所述的光電傳感器由設(shè)置于磁帶通道槽兩側(cè)呈條狀結(jié)構(gòu)的紅外發(fā)射器和紅外接收器組成，所述的數(shù)據(jù)處理器包括傳感器信號(hào)處理電路、多路模擬開關(guān)電路、微電腦電路、針孔顯示屏電路、檢測(cè)信息顯示屏電路、up打印機(jī)、按鍵輸入電路、外控、帶長(zhǎng)記數(shù)電路和直流電源組電路，光電傳感器的輸出端連接到探頭信號(hào)處理電路的輸入端，探頭信號(hào)處理電路的輸出端通過多路模擬開關(guān)電路連接到微電腦電路的I/O口，所述的微電腦電路還通過各I/O口與針孔顯示屏電路、按鍵輸入電路和外控、帶長(zhǎng)記數(shù)電路相連接，微電腦電路通過標(biāo)準(zhǔn)并行口與up打印機(jī)連接。
本發(fā)明裝置安裝在高速切帶機(jī)上，工作時(shí)，待測(cè)磁帶從發(fā)射器和接收器之間的磁道通道槽快速通過。發(fā)射器發(fā)出光強(qiáng)穩(wěn)定的紅外光，照射在待測(cè)磁帶上面，紅外光經(jīng)磁帶吸收后，入射到紅外接收器。紅外接收器在線檢測(cè)到的各磁道的光信號(hào)即時(shí)輸入數(shù)據(jù)處理器。由傳感器輸入的光信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，記錄下針孔、劃痕、脫漿塊、塵印等各種磁帶缺陷出現(xiàn)的位置、數(shù)目等，并即時(shí)顯示。針孔等缺陷狀況通過打印機(jī)隨時(shí)列表打印。高速切帶機(jī)配備有齊邊器，保證磁帶帶布高速移動(dòng)時(shí)，隨時(shí)與光電傳感器的相對(duì)位置保持不變。為準(zhǔn)確記錄缺陷出現(xiàn)在哪一磁道，哪一帶長(zhǎng)段，本發(fā)明裝置的檢測(cè)啟動(dòng)、停止、復(fù)位、帶長(zhǎng)記數(shù)等受高速切帶機(jī)控制。
本發(fā)明可達(dá)到以下的技術(shù)效果1、發(fā)明能夠近似模擬“人眼”在線檢查磁帶各種表面缺陷情況，即時(shí)查找出針孔(亮點(diǎn))、劃痕、缺漿、塵印、薄涂層點(diǎn)，并準(zhǔn)確記錄、打印出現(xiàn)的位置及數(shù)量。便于質(zhì)檢時(shí)準(zhǔn)確剔除不合格的磁帶段(每一大盤磁帶約17000英尺)，有效防止人為錯(cuò)漏，保證磁帶質(zhì)量。
2、采用本發(fā)明的光電傳感器，能根據(jù)在線判斷出的透光率(因而是磁層厚度)，將磁帶分類。如透光率大于1.8％的磁帶為次品。透光率小于1.2％的為一級(jí)帶。透光率在1.2％至1.8％為二級(jí)帶。并列表打印出結(jié)果。在線磁帶分類，人工是無法完成的。這樣就保證產(chǎn)品分檔質(zhì)量，又控制好磁帶生產(chǎn)成本。
3、使用本發(fā)明的光電傳感器，還能實(shí)現(xiàn)在線光度測(cè)量，幫助磁層涂布厚度在線控制。
4、本發(fā)明具有普遍應(yīng)用意義，除了磁記錄行業(yè)，還能用于造紙、輕工等行業(yè)。
以下為本磁帶針孔在線檢測(cè)裝置的具體實(shí)施方案的附面說明

圖1為光電傳感器結(jié)構(gòu)圖；圖2為快速光電二極管陣列圖；圖2-A為快速光電二極管陣列局部圖；圖3為數(shù)據(jù)處理器電原理方框圖；圖4為在線磁帶Vs基線圖；圖5為磁帶針孔在線檢測(cè)裝置主板電路原理圖；圖6為微電腦電路圖；圖7為磁帶針孔在線檢測(cè)裝置程序流程圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本磁帶針孔在線檢測(cè)裝置的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說明1、光電傳感器(探頭)的結(jié)構(gòu)光電傳感器由紅外發(fā)射器和紅外接收器組成。結(jié)構(gòu)圖見圖1。9為發(fā)射架，10是接收架，11表示發(fā)射架和接收架之間的磁帶通道槽；12和13分別表示接收板罩和發(fā)射板罩。傳感器采用條狀結(jié)構(gòu)，總長(zhǎng)度520毫米，磁帶通道槽350毫米長(zhǎng)，發(fā)射器與接收器間距為5毫米。工作時(shí)傳感器必須固定在切帶機(jī)某一恰當(dāng)位置，使磁帶帶布能從發(fā)射器與接收器之間“自由”快速通過。探頭的機(jī)械構(gòu)件不得與待測(cè)磁帶相“磨擦”。在切帶機(jī)齊邊器作用下，磁帶快速通過探頭時(shí)，不會(huì)由于左右擺動(dòng)而造成探頭邊緣漏光誤報(bào)。
發(fā)射器采用超高亮度的“面”光源。待測(cè)磁帶在近紅外區(qū)有較好的通光“窗口”，因而本發(fā)明采用紅色LED。用大電流的開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)。
接收器是探頭的關(guān)鍵部件。本發(fā)明選用高靈敏度、快速響應(yīng)的紅外光電二級(jí)管陣列。如圖2所示。14為接收板，15表示光電二極管陣列，圖2-A是一組二極管陣列A的局部放大圖，17為快速光電二極管。
(1)、由于磁帶缺陷出現(xiàn)位置是隨機(jī)的，二極管陣列必須覆蓋整個(gè)磁帶寬度。我們采用帶狀二極管陣列，寬度為320毫米。分成25組，每組對(duì)應(yīng)像帶一個(gè)磁道，在12毫米的寬度中，安裝10個(gè)光敏管。每組光敏管之間留有不到1毫米的間隙，避免道間誤檢。陣列中每組二極管按品字形排列(見陣列局部圖2-A)，以防止缺陷漏檢。因?yàn)楣饷艄芙邮兆铎`敏位置是光電二極管前面小透鏡的中心區(qū)域，而有些光點(diǎn)線度小于1毫米，這樣，品字形排列結(jié)構(gòu)就有可能保證在線檢測(cè)時(shí)光電陣列捕捉到磁帶任何區(qū)域出現(xiàn)的小缺陷。
(2)、由于切帶中走帶速度極快，通常在300米/分以上。1毫米線度的針孔在接收器光敏管陣列上停留時(shí)間小于0.1毫秒，光點(diǎn)是一閃而過。因此，光電二極管陣列中光敏器件必須有很高的靈敏度和快的響應(yīng)速度。本發(fā)明選用PIN光敏快速二極管，上升時(shí)間、下降時(shí)間均小于0.05微秒。光電池或者一般線性CCD器件都很難滿足快速響應(yīng)、快速讀出這一要求。
(3)、發(fā)射器“面”光源和接收器的“陣列”都是由諸多超高強(qiáng)度LED和光敏管組成。元件電性能的一致性就尤為重要。光電器件必須經(jīng)嚴(yán)格挑選和精心安裝。為調(diào)整各組陣列的接收靈敏度和防止后續(xù)信號(hào)處理電路可能出現(xiàn)的“飽和” 現(xiàn)象，本發(fā)明選用如圖5-18所示的傳感器電路。共25組，與二極管陣列設(shè)計(jì)在同一塊接收板上。在發(fā)射光源穩(wěn)定條件下，通過調(diào)節(jié)VR1，方便地使各組接收器陣列靈敏度接近一致。電容C1和電阻R1、R2組成隔直箝位電路，使各組陣列的輸出信號(hào)基線基本保持在零伏附近。否則對(duì)于透光率較高的磁帶，由于本底輸出信號(hào)過大，有可能使信號(hào)處理電路出現(xiàn)“飽和”現(xiàn)象，使檢測(cè)功能失效。
2、數(shù)據(jù)處理器和幾部分關(guān)鍵電路數(shù)據(jù)處理器主要由傳感器信號(hào)處理電路、多路模擬開關(guān)電路、微電腦電路、針孔顯示屏電路、檢測(cè)信息顯示屏電路、按鍵輸入電路、外控、帶長(zhǎng)記數(shù)電路和直流電源組等組成。原理方框圖如圖3所示。由光電傳感器輸出的25路光信號(hào)分別送入傳感器信號(hào)處理電路中的25組脈沖比較器，那些高于設(shè)定參考電平的光脈沖就轉(zhuǎn)化為TTL脈沖輸出。其他為低電平。各路比較器輸出信號(hào)送入多路模擬開關(guān)電路，25路轉(zhuǎn)換成4路信號(hào)。微電腦通過4個(gè)I/O口隨時(shí)、快速掃描查找25路比較器電路的輸出端。并將各路的輸出信號(hào)儲(chǔ)存起來，同時(shí)記錄輸出脈沖出現(xiàn)的具體位置。針孔顯示屏由25個(gè)LED組成，通過I/O口，微電腦將存儲(chǔ)信息送入針孔顯示屏電路，針孔顯示屏即時(shí)顯示哪一道出現(xiàn)缺陷，相應(yīng)的LED發(fā)光。微電腦通過I/O口與按鍵輸入電路和檢測(cè)信息顯示屏電路相連接。通過按鍵輸入和檢測(cè)信息顯示屏(由5個(gè)數(shù)碼管組成)能隨時(shí)查找磁帶缺陷出現(xiàn)的位置(哪一磁帶、哪一帶長(zhǎng)段)、數(shù)目、帶長(zhǎng)等。微電腦通過標(biāo)準(zhǔn)并行口centronics與uP打印機(jī)相接。打印機(jī)隨時(shí)列表打印磁帶缺陷狀況。數(shù)據(jù)處理器還設(shè)計(jì)了多組直流電源電路。大電流開關(guān)電路向光電傳感器提供穩(wěn)定的電源，保證探頭紅外光的穩(wěn)定發(fā)射。高速切帶機(jī)通過接近開關(guān)、按鍵開關(guān)、繼電器開關(guān)等與數(shù)據(jù)處理器中的外控、帶長(zhǎng)記數(shù)電路相接，通過光電隔離電路將控制信息送入微電腦的I/O口，從而使數(shù)據(jù)處理器與高速切帶機(jī)同步工作。
上述各部分的具體電路如圖5所示其中，5-18為傳感器電路，5-19為傳感器信號(hào)處理電路，5-20為多路模擬開關(guān)電路，5-21為外控、帶長(zhǎng)記數(shù)電路，5-22為針孔顯示屏電路，5-23為檢測(cè)信息顯示屏電路，5-24為計(jì)算機(jī)的I/O接口。
下面對(duì)幾部分關(guān)鍵電路作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
(1)、傳感器信號(hào)處理電路傳感器信號(hào)處理電路是本發(fā)明關(guān)鍵技術(shù)之一。所述的傳感器信號(hào)處理電路的原理圖如圖5-19所示。由傳感器輸入信號(hào)跟隨器、延時(shí)跟隨電路、參考信號(hào)發(fā)生器和峰值比較器構(gòu)成；電阻R3、R4和運(yùn)算放大器A構(gòu)成傳感器輸入信號(hào)跟隨器；運(yùn)算放大器C與由電阻R6和電容C2組成的RC延時(shí)電路構(gòu)成延時(shí)跟隨電路；運(yùn)算放大器D與電阻R7、R8、R9、R10構(gòu)成參考信號(hào)發(fā)生器；運(yùn)算放大器B為峰值比較器；傳感器輸入信號(hào)Vs經(jīng)R3輸入運(yùn)算放大器A的同相輸入端，R4連接在運(yùn)算放大器A的反相輸入端和輸出端之間，運(yùn)算放大器A的輸出端分成兩路，一路接到運(yùn)算放大器B的同相輸入端，另一路經(jīng)由R6和C2組成的RC延時(shí)電路后輸入運(yùn)算放大器C的同相輸入端，運(yùn)算放大器C的輸出端的輸出電壓Vs經(jīng)R7輸入到運(yùn)算放大器D的同相輸入端，預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電壓△經(jīng)R10也輸入到運(yùn)算放大器D的同相輸入端，R8連接在運(yùn)算放大器D的反相輸入端與輸出端之間，R9連接在運(yùn)算放大器D的反相輸入端與接地端之間，運(yùn)算放大器D的輸出端連接到運(yùn)算放大器B的反相輸入端，運(yùn)算放大器B的輸出端作為傳感器信號(hào)處理電路的輸出端連接到所說的多路模擬開關(guān)電路的輸入端。
基本電路工作原理是峰值比較器B，光脈沖信號(hào)Vs經(jīng)過跟隨器A送入同相輸入端，設(shè)定的參考電壓VR送入反相輸入端。VR和Vs基線間電壓差記為△。當(dāng)Vs大于VR時(shí)，比較器輸出一TTL脈沖信號(hào)。當(dāng)Vs小于VR時(shí)，比較器不翻轉(zhuǎn)，保持低電平。即沒有信號(hào)輸出。靈敏度可以通過改變參考電壓的大小(具體體現(xiàn)為△的大小)和調(diào)節(jié)探頭的輸出信號(hào)電壓解決。但是，基本的比較器電路在實(shí)用操作中是很難使用的。首先一臺(tái)高速切帶機(jī)切割的磁帶品種很多，透光率(即厚度)差別很大。對(duì)于某一設(shè)定參考電壓VR，有些磁帶一上機(jī)，比較器輸出就可能都是高電平。有些厚的磁帶，即使有較大的光點(diǎn)，比較器可能還都是低電平，根本無法檢測(cè)。另外，對(duì)于某種固定磁帶，也存在著檢測(cè)靈敏度和磁帶本底噪聲的矛盾。比如，對(duì)于透光率1.0％的磁帶，一般透光率不均勻性在0.2％-0.3％，有的甚至0.4％以上。當(dāng)高速走帶時(shí)，Vs基線近似于正弦波動(dòng)變化，如圖4所示。從提高比較器檢測(cè)靈敏度出發(fā)，VR和Vs基線越接近越好，這樣較小的光點(diǎn)脈沖都能檢出。但如果待測(cè)磁帶透光率不均勻性大，因而噪聲大，其Vs基線在有些地方就會(huì)超出VR而使比較器有輸出信號(hào)，造成誤檢，這是不允許的。
針對(duì)上述兩個(gè)問題，在信號(hào)處理電路中加進(jìn)“延時(shí)跟隨電路”，如圖5-19中的R6、C2。思路要點(diǎn)是，參考電壓不再是一固定電平，而是跟隨輸入信號(hào)Vs的基線變化。從圖5-19看出，輸入信號(hào)Vs經(jīng)RC延時(shí)電路后與△電壓迭加，合成信號(hào)(Vs+△)，作為參考電壓VR送入比較電路的反相輸入端。這樣就不管輸入信號(hào)基線波形怎樣變化，都能保證參考電壓總比基線電壓高出△電壓值。只當(dāng)有磁帶缺陷出現(xiàn)，在基線上迭加一信號(hào)脈沖，當(dāng)脈沖高出VR時(shí)，比較器才會(huì)有輸出。否則，不管基線電平如何變化，比較器總不會(huì)有誤操作。這樣在大噪聲情況下，△電壓值也可以取得較小，提高檢出靈敏度。
如圖5-19所示的RC延時(shí)電路是關(guān)鍵部件。因?yàn)槿绻鸙R絕對(duì)跟隨VS變化，則當(dāng)輸入信號(hào)有光脈沖出現(xiàn)時(shí)，VR也同步出現(xiàn)光脈沖，這樣Vs就永遠(yuǎn)不會(huì)超越VR，再大的光點(diǎn)缺陷，比較器也出不了信號(hào)。因此必須略使VR遲緩Vs的變化。但VR延時(shí)太多也不行，那樣VR又近似于一直流電平了。本發(fā)明設(shè)計(jì)的傳感器信號(hào)處理電路，有效地克服檢測(cè)靈敏度和磁帶基層噪聲的矛盾。使線度較小的缺陷都能檢出，同時(shí)又不會(huì)出現(xiàn)誤檢。對(duì)于像帶，上述信號(hào)處理電路要25組。
(2)、多路模擬開關(guān)電路多路開關(guān)原理圖如圖5-20所示。由三個(gè)模擬開關(guān)集成片(4051)構(gòu)成。微電腦電路中的鎖存器(373)發(fā)出三條控制線經(jīng)R11、R12、R13上拉后同時(shí)連接到三個(gè)4051的A、B、C端。三條控制線共有8種組合，所以每個(gè)4051可輸入8個(gè)傳感器的信號(hào)，通過A、B、C端的不同組合，4051的輸出端X便連通其中一個(gè)傳感器。P1.0、P1.1、P1.2、P1.3是微電腦電路中的CPU口線，專門用來巡檢25個(gè)傳感器，其中P1.0、P1.2、P1.3分別連接三個(gè)對(duì)應(yīng)4051的X端，各管8個(gè)傳感器的巡檢，P1.1負(fù)責(zé)第9個(gè)傳感器的檢測(cè)。
微電腦通過掃描查詢4個(gè)口線來查找25組信號(hào)處理電路的輸出端，檢測(cè)到的結(jié)果迅速存貯進(jìn)計(jì)算機(jī)并處理顯示。這里要特別指出的是計(jì)算機(jī)掃描查詢速度必須足夠快。上面已指出，線度1毫米的光點(diǎn)缺陷在光電陣列上的停留時(shí)間小于0.1毫秒，顯然計(jì)算機(jī)掃描查詢25組信號(hào)輸出所需的全部時(shí)間必須遠(yuǎn)小于0.1毫秒，否則會(huì)出現(xiàn)漏檢。為此單片計(jì)算機(jī)采用12MHZ晶振和快速RAM等器件。
(3)、外控和帶長(zhǎng)記數(shù)電路本發(fā)明查找磁帶各種缺陷和磁帶厚度分類是在生產(chǎn)線上進(jìn)行的。為準(zhǔn)確記錄各種缺陷出現(xiàn)在哪一道、哪一個(gè)帶長(zhǎng)段，顯然本裝置必須與磁帶切帶機(jī)同步運(yùn)作，比如啟動(dòng)、復(fù)位、停止、帶長(zhǎng)記數(shù)等。為此我們采用了圖5-21的外控和帶長(zhǎng)記數(shù)電路。該電路由R18、R16、R17、C5、光電隔離器(4N25)和按鍵構(gòu)成外控電路，由接近開關(guān)(PS25)、R14、R15、C4和光電隔離器(4N25)構(gòu)成帶長(zhǎng)記數(shù)電路。磁帶機(jī)開機(jī)，提供24V電源，通過R18、R16導(dǎo)通4N25，4N25的輸出端與R17、C5連在一起呈低電平，把該信號(hào)輸?shù)轿㈦娔X電路CPU的P1.7，儀器開始檢測(cè)；反之，磁帶機(jī)停機(jī)，斷開24V電源，儀器停止檢測(cè)；按鍵用于檢測(cè)復(fù)位。PS25按照磁帶的長(zhǎng)度發(fā)出脈沖，通過R14導(dǎo)通4N25，與R15、C4連在一起的4N25輸出端也相應(yīng)出現(xiàn)脈沖，此信號(hào)輸?shù)轿㈦娔X電路的CPU計(jì)數(shù)端T0，儀器便可以顯示出所測(cè)磁帶的長(zhǎng)度。
(4)針孔顯示屏電路所述的針孔顯示屏電路如圖5-22所示，由25個(gè)發(fā)光二極管和3個(gè)驅(qū)動(dòng)器(75451)構(gòu)成。C5、C6、C7是來自微電腦電路中的譯碼器(138)的三條控制線，它們通過75451與微電腦電路發(fā)送過來八段顯示碼(a、b、c、d、e、f、g、dp)相結(jié)合，顯示各磁道的針孔檢測(cè)情況。
(5)檢測(cè)信息顯示屏電路所述的檢測(cè)信息顯示屏電路如圖5-23所示，由5個(gè)數(shù)碼管、5個(gè)驅(qū)動(dòng)器(75451)、8個(gè)三極管(9012)和兩個(gè)非門(74LS05)構(gòu)成。C0、C1、C2、C3、C4是來自微電腦電路中的譯碼器(138)的五條控制線，它們通過75451與微電腦電路發(fā)送過來八段顯示碼(a、b、c、d、e、f、g、dp)相結(jié)合，顯示檢測(cè)信息。
(6)微電腦電路本發(fā)明的微電腦電路原理圖如圖6所示。
選用78E52單片計(jì)算機(jī)芯片，內(nèi)含程序存貯器，晶振11.7MC。CPU78E52(U1)、鎖存器74LS373(U2)、譯碼器74LS138(U3)和隨機(jī)存貯器HM6264(U4)組成基本微電腦單元。鍵盤顯示芯片D8279C(U10)、譯碼器74LS138(U12)和74LS06(U11)構(gòu)成LED顯示和鍵盤輸入適配器。D鎖存器74LS373(U9)和與非門74LS02(U8)組成多路模擬開關(guān)通道選擇接口電路。D觸發(fā)器74LS273(U7)、單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器74LS123(U5)、或門74LS32(U6)組成微型打印機(jī)接口電路。MAX202(U13)是RS232串行口芯片。D8279C(U10)的I/O口線DB0、DB1、DB2、DB3、DA0、DA1、DA2、DA3和RL1、RL2，譯碼器74LS138(U12)的輸出口線C0、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7分別與圖5的相應(yīng)I/O口線相連接。D鎖存器74LS373(U9)的Q5、Q6、Q7以及CPU 78E52(U1)的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3與圖5中多路模擬開關(guān)電路的I/O口線相連接。圖5-21中的外控電路信號(hào)送入圖6中CPU的P1.7口。帶長(zhǎng)計(jì)數(shù)電路輸出端與CPU中的計(jì)數(shù)器T0相通。
(7)按鍵輸入電路所述的按鍵輸入電路由微電腦電路中的鍵盤顯示專用片(8279)、譯碼器(138)、R19和R20構(gòu)成。8279的RL1和RL2分別通過R19和R20接到Vcc，138引出的C0、C1、C2、C3和 C4周期性提供低電平，一旦某按鍵按下，對(duì)應(yīng)的C線與RL線就會(huì)短路，CPU馬上作出相應(yīng)的處理。
3、計(jì)算機(jī)程序流程圖。
本磁帶針孔在線檢測(cè)裝置為的微電腦電路按以下程序工作運(yùn)行。其程序流程圖如圖7所示。計(jì)算機(jī)初始化后，使檢測(cè)信息顯示“0000”。未接到開始檢測(cè)指令之前，一直顯示“0000”。當(dāng)計(jì)算機(jī)接收到開始檢測(cè)指令后，進(jìn)入檢測(cè)程序。開始帶長(zhǎng)計(jì)數(shù)及掃描檢測(cè)光電傳感器各組的輸出信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到“亮點(diǎn)”時(shí)，計(jì)算機(jī)記下出現(xiàn)“亮點(diǎn)”的磁帶序號(hào)及對(duì)應(yīng)的帶長(zhǎng)段。亮對(duì)應(yīng)磁道指示燈。離上一個(gè)“亮點(diǎn)”超過80英呎又檢出第二個(gè)“亮點(diǎn)”則在對(duì)應(yīng)磁道累計(jì)亮點(diǎn)數(shù)加1，在亮點(diǎn)總數(shù)記存單元增加1。若未接收到停止檢測(cè)指令，本裝置就周而復(fù)始的處于檢測(cè)狀態(tài)。一旦受到“停止檢測(cè)”指令，裝置停止檢測(cè)，發(fā)送或接收檢測(cè)結(jié)果，而后或者打印出檢測(cè)結(jié)果，或者按照用戶選擇顯示檢測(cè)結(jié)果。若又有開始檢測(cè)的指令到達(dá)，清各儲(chǔ)存單元，開始計(jì)帶長(zhǎng)和測(cè)傳感器。重復(fù)上述運(yùn)行程序。
權(quán)利要求
1.一種磁帶針孔在線檢測(cè)裝置，包括光電傳感器和數(shù)據(jù)處理器，其特征在于所述的光電傳感器由設(shè)置于磁帶通道槽兩側(cè)呈條狀結(jié)構(gòu)的紅外發(fā)射器(9)和紅外接收器(10)組成，所述的數(shù)據(jù)處理器包括傳感器信號(hào)處理電路、多路模擬開關(guān)電路、微電腦電路、針孔顯示屏電路、檢測(cè)信息顯示屏電路、up打印機(jī)、按鍵輸入電路、外控、帶長(zhǎng)記數(shù)電路和直流電源組電路，光電傳感器的輸出端連接到探頭信號(hào)處理電路的輸入端，探頭信號(hào)處理電路的輸出端通過多路模擬開關(guān)電路連接到微電腦電路的I/O口，所述的微電腦電路還通過各I/O口與針孔顯示屏電路、按鍵輸入電路和外控、帶長(zhǎng)記數(shù)電路相連接，微電腦電路通過標(biāo)準(zhǔn)并行口與up打印機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁帶針孔在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述的光電傳感器的發(fā)射器(9)采用高亮度的“面”光源，所述的接收器(10)采用帶狀光電二極管陣列，分成每組對(duì)應(yīng)于磁帶一個(gè)磁道的若干組，陣列中每組光電二極管上下兩排按品字形錯(cuò)位排列，每組光電二極管之間的間隔不大于1毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁帶針孔在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述的光電二極管采用上升時(shí)間和下降時(shí)間均小于0.05微秒的PIN光敏快速二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁帶針孔在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述的帶狀光電二極管陣列總寬度為320毫米，分為25組；每組寬度12毫米，安裝10個(gè)光電二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁帶針孔在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述的傳感器信號(hào)處理電路由傳感器輸入信號(hào)跟隨器、延時(shí)跟隨電路、參考信號(hào)發(fā)生器和峰值比較器構(gòu)成；電阻R3、R4和運(yùn)算放大器A構(gòu)成傳感器輸入信號(hào)跟隨器；運(yùn)算放大器C與由電阻R6和電容C2組成的RC延時(shí)電路構(gòu)成延時(shí)跟隨電路；運(yùn)算放大器D與電阻R7、R8、R9、R10構(gòu)成參考信號(hào)發(fā)生器；運(yùn)算放大器B為峰值比較器；傳感器輸入信號(hào)Vs經(jīng)R3輸入運(yùn)算放大器A的同相輸入端，R4連接在運(yùn)算放大器A的反相輸入端和輸出端之間，運(yùn)算放大器A的輸出端分成兩路，一路接到運(yùn)算放大器B的同相輸入端，另一路經(jīng)由R6和C2組成的RC延時(shí)電路后輸入運(yùn)算放大器C的同相輸入端，運(yùn)算放大器C的輸出端的輸出電壓Vs經(jīng)R7輸入到運(yùn)算放大器D的同相輸入端，預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電壓Δ經(jīng)R10也輸入到運(yùn)算放大器D的同相輸入端，R8連接在運(yùn)算放大器D的反相輸入端與輸出端之間，R9連接在運(yùn)算放大器D的反相輸入端與接地端之間，運(yùn)算放大器D的輸出端連接到運(yùn)算放大器B的反相輸入端，運(yùn)算放大器B的輸出端作為傳感器信號(hào)處理電路的輸出端連接到所說的多路模擬開關(guān)電路的輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁帶針孔在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述的多路模擬開關(guān)電路由三個(gè)模擬開關(guān)集成片(4051)構(gòu)成，微電腦電路中的鎖存器(373)發(fā)出三條控制線經(jīng)R11、R12、R13上拉后同時(shí)連接到三個(gè)4051的A、B、C端，三條控制線共有8種組合，所以每個(gè)4051可輸入8個(gè)傳感器的信號(hào)，通過A、B、C端的不同組合，4051的輸出端X便連通其中一個(gè)傳感器，P1.0、P1.1、P1.2、P1.3是微電腦電路中的CPU口線，專門用來巡檢25個(gè)傳感器，其中P1.0、P1.2、P1.3分別連接三個(gè)對(duì)應(yīng)4051的X端，各管8個(gè)傳感器的巡檢，P1.1負(fù)責(zé)第9個(gè)傳感器的檢測(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁帶針孔在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述的針孔顯示屏電路由25個(gè)發(fā)光二極管和3個(gè)驅(qū)動(dòng)器(75451)構(gòu)成，C5、C6、C7是來自微電腦電路中的譯碼器(138)的三條控制線，它們通過75451與微電腦電路發(fā)送過來八段顯示碼(a、b、c、d、e、f、g、dp)相結(jié)合，顯示各磁道的針孔檢測(cè)情況。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁帶針孔在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述的檢測(cè)信息顯示屏電路由5個(gè)數(shù)碼管、5個(gè)驅(qū)動(dòng)器(75451)、8個(gè)三極管(9012)和兩個(gè)非門(74LS05)構(gòu)成，C0、C1、C2、C3、C4是來自微電腦電路中的譯碼器(138)的五條控制線，它們通過75451與微電腦電路發(fā)送過來八段顯示碼(a、b、c、d、e、f、g、dp)相結(jié)合，顯示檢測(cè)信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁帶針孔在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述的按鍵輸入電路由微電腦電路中的鍵盤顯示專用片(8279)、譯碼器(138)、R19和R20構(gòu)成，8279的RL1和RL2分別通過R19和R20接到Vcc，138引出的C0、C1、C2、C3和C4周期性提供低電平，一旦某按鍵按下，對(duì)應(yīng)的C線與RL線就會(huì)短路，CPU馬上作出相應(yīng)的處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁帶針孔在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述的外控、帶長(zhǎng)記數(shù)電路相應(yīng)由R18、R16、R17、C5、光電隔離器(4N25)和按鍵構(gòu)成外控電路，由接近開關(guān)(PS25)、R14、R15、C4和光電隔離器(4N25)構(gòu)成帶長(zhǎng)記數(shù)電路，磁帶機(jī)開機(jī)，提供24V電源，通過R18、R16導(dǎo)通4N25，4N25的輸出端與R17、C5連在一起呈低電平，把該信號(hào)輸?shù)轿㈦娔X電路CPU的P1.7，儀器開始檢測(cè)；反之，磁帶機(jī)停機(jī)，斷開24V電源，儀器停止檢測(cè)；按鍵用于檢測(cè)復(fù)位，PS25按照磁帶的長(zhǎng)度發(fā)出脈沖，通過R14導(dǎo)通4N25，與R15、C4連在一起的4N25輸出端也相應(yīng)出現(xiàn)脈沖，此信號(hào)輸?shù)轿㈦娔X電路的CPU計(jì)數(shù)端T0，儀器便可以顯示出所測(cè)磁帶的長(zhǎng)度。
全文摘要
一種磁帶針孔在線檢測(cè)裝置，包括由紅外發(fā)射器與紅外接收器組成的光電傳感器和由傳感器信號(hào)處理電路、多路模擬開關(guān)電路、微電腦電路、針孔顯示屏電路、檢測(cè)信息顯示屏電路、up打印機(jī)、按鍵輸入電路、外控、帶長(zhǎng)記數(shù)電路組成的數(shù)據(jù)處理器。本發(fā)明提供一種適應(yīng)生產(chǎn)線連續(xù)運(yùn)行，能準(zhǔn)確查找、記錄、存儲(chǔ)、顯示各種缺陷出現(xiàn)的具體位置，簡(jiǎn)單實(shí)用、價(jià)格較低廉的磁層質(zhì)量檢測(cè)手段和設(shè)備。
文檔編號(hào)G01N21/35GK1403799SQ0112784
公開日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2001年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月12日
發(fā)明者林瑞國(guó), 劉青, 曾成柱 申請(qǐng)人:廣東省測(cè)試分析研究所