Введение в метрологию. Измерения и их классификация. Погрешности измерений. Информационно-измерительные системы, страница 14

Многоканальные магнитографы

Принцип действия магнитографов заключается в регистрации сигналов путем намагничивания специальной ленты. В качестве источника магнитного поля используется пишущая магнитная головка, на которую подается электрический ток, соответствующий сигналу подключенного к регистратору датчика. В зависимости от типа подаваемого на головку сигнала выделяют режимы работы магнитограф с прямой записью и с частотной модуляцией.

При прямой записи на пишущую головку поступает сигнал вида:

,                                1.28

где U_вх(t) – сигнал поступающий на вход регистратора с датчика (нормирующего усилителя);

К – коэффициент усиления встроенного в магнитограф усилителя.

Достоинством магнитографов с прямой записью является относительная простота их конструкции, но область их применения ограничена регистрацией быстро меняющихся сигналов. Это связано с тем, что при воспроизведении в считывающей головке ЭДС наводится только при изменении магнитного поля во время движения ленты. Если уровень намагниченности ленты, пропорциональный сигналу датчика, остается постоянным, то изменений магнитного поля не происходит, и со считывающей головки сигнала не поступает.

Для регистрации постоянных и медленно меняющихся сигналов используют магнитографы, работающие в режиме частотной модуляции. В таких устройствах на пишущую головку поступает сигнал вида:

,                          1.29

где   U₀ – постоянная амплитуда;

f₀– несущая частота;

m – коэффициент модуляции.

К недостаткам магнитографов с частотной модуляцией можно отнести сложность конструкции, связанную с наличием генератора стабильного несущего колебания с частотой f₀ и устройства для осуществления модуляции. Кроме того, при регистрации быстроменяющихся сигналов получающийся частотно-модулированный сигнал может иметь слишком большую ширину спектра, что вызывает сложности при его усилении.

В целях максимального использования достоинств обоих методов во многих магнитографах (см. табл. 1.1) предусмотрена возможность переключения режимов – прямая запись (ПЗ) для высокочастотных сигналов и частотная модуляция (ЧМ) для низкочастотных.                 

                                                                                       Таблица 1.1

1.7. Структура современной ИИС с использованием персонального компьютера представлена на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Структура многоточечной ИИС с использованием персонального компьютера.