Brevet FR2522862A1 — publié le 19830909

La présente invention concerne un procédé de mesure de bande, et plus particulièrement un procédé pour mesurer un temps restant ou un temps écoulé pour une bande d'enregistre- ment magnétique en mouvement, avec une configuration de cir- cuit relativement simple. Dans le domaine des appareils d'enregistrement et de reproduction à bande magnétique ordinaires, on sait qu'il existe une certaine corrélation entre le rapport des durées de rotation des bobines débitrice et réceptrice de bande, et un temps restant ou un temps écoulé pour une bande en mou- vement On a ainsi les équations suivantes L (n -r) * ( 1) L i Ir (r 2 r) ( 2) 2 A r /r = t /t ( 3) dans lesquelles r est le rayon d'un moyeu, r 1 est le rayon d'une galette de bande enroulée sur une bobine débitrice, r 2 est le rayon d'une galette de bande enroulée sur une bobi- ne réceptrice, L 1 et L 2 sont les longueurs de bande sur les bobines débitrice et réceptrice, t 1 et t 2 sont les durées de rotation des bobines débitrice et réceptrice, et hr est l'épaisseur de la bande La longueur de la bande restante peut être déduite des équations ( 1) à ( 3) ci-dessus, par la relation suivante:2 2 L = ôr L O +ll (t 1/t 2) | 4 vr 1 { (t 1/t 2)2 + 1 î}fr dans laquelle L = L 1 + L 2 (longueur totale de la bande) Le temps restant T pour la bande est donné par la relation sui- vante T = L 1/v ( 5) dans laquelle v est la vitesse de transfert de la bande On peut exprimer le temps restant par la courbe 11 (figure 1), à partir du rapport (t 1/t 2) entre les durées de rotation des bobines débitrice et réceptrice. La longueur L 2 de la bande qui a été transférée peut s'exprimer par la relation suivante L Or(t 1/t 2)2 + 1 (tl/t)2 _lj rr 2 L 2 = 12 ul lr ( 6) 2 l Xt /t 2) + 11 Ar Le temps écoulé pour la bande en mouvement peut être expri- mé par la courbe 12 (figure 1). Un moyen pour mesurer le temps restant ou le temps écoulé pour la bande, à partir de l'équation ( 4) ou ( 5), par la mesure des durées t 1, t 2, consisterait à effectuer une opération arithmétique en utilisant l'équation avec les durées t 1, t 2 mesurées Ceci nécessiterait un calculateur, ne permettrait pas de mesurer simultanément les durées t 1, t 2, et demanderait un intervalle de temps accru, à cause de l'opération arithmétique à accomplir Une interface destinée à permettre l'application de signaux d'entrée à une unité d'affichage serait complexe et coûteuse D'autres circuits arithmétiques et de commande seraient nécessaires pour réali- ser simultanément un compteur de bande, un interrupteur de temporisateur, etc. Une autre façon de procéder consisterait à préparer à l'avance une table de données numériques à partir de l'équa- tion ( 4) ou ( 6), et à lire dans la table de données les données qui correspondent à un temps restant ou un temps écou- lé, sur la base de résultats expérimentaux Cette procédure conduirait cependant à une taille extrêmement grande pour une table de données et serait donc coûteuse. Un premier but de l'invention est donc de procurer un procédé de mesure de bande permettant d'effectuer une mesu- re de la bande indépendamment de la vitesse lente ou élevée avec laquelle la bande est transférée. Un second but de l'invention est de procurer un pro- cédé de mesure de bande qui permette de déterminer un temps restant ou un temps écoulé pour une bande en mouvement, en effectuant simplement des opérations de comptage, sans nécessiter d'opérations arithmétiques complexes. Un troisième but de l'invention est de procurer un procédé de mesure de bande capable de déterminer un temps restant ou un temps écoulé pour une bande en mouvement, de façon aussi précise que possible, par approximation d'une courbe caractéristique au moyen de plusieurs lignes droites. Conformément à l'invention, un procédé pour mesurer une bande passant d'une bobine débitrice à une bobine récep- trice comprend les opérations suivantes: on approche par un ensemble de lignes droites une courbe caractéristique repré- sentative d'une corrélation entre le rapport des durées de rotation des bobines débitrice et réceptrice, et un temps restant ou un temps écoulé pour la bande, on génère des impulsions d'horloge d'une première fréquence et d'autres impulsions d'horloge ayant un ensemble de fréquences, la pre- mière fréquence et l'ensemble de fréquences ayant des rapportt qui correspondent aux pentes de l'ensemble de lignes droites, on mesure le temps restant ou le temps écoulé pour la bande en comptant le produit de ce rapport de durées de rotation et des pentes des lignes droites, en utilisant les impulsions d'horloge et des signaux qui sont produits par la rotation des bobines débitrice et réceptrice. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un graphique montrant des courbes caractéristiques correspondant à la relation entre le rapport de périodes de rotation de bobines débitrice et réceptrice et le temps restant ou le temps écoulé pour une bande en mouve- ment, et des lignes droites constituant des approximations des courbes; La figure 2 est un schéma synoptique d'un disposi- tif de mesure de bande conforme à l'invention; et La figure 3 est un graphique qui montre des courbes caractéristiques pour l'inverse du rapport représenté sur la figure 1 et les temps écoulé et restant, et des lignes droi- tes qui constituent des approximations des courbes. On décrira tout d'abord les principes de fonction- nement d'un procédé de mesure de bande conforme à l'inven- tion Pour la mesure du temps restant pour une bande en mou- vement, on suppose qu'une courbe l représentée sur la figure 1 est approchée par des lignes droites 13, 14 qui ont des pentes respectives A, p Le temps restant T dans l'intervalle entre a O et a 1 s'exprime par la relation T =( d(t 1/t 2 a 0) = (t 1/t 2) -ia O ( 7) dans laquelle a O est la valeur minimale du rapport (t 1/t 2) des durées de rotation et dépend exclusivement de la longueur totale de la bande, de l'épaisseur de la bande, du diamètre des moyeux des bobines, et d'autres facteurs. Lorsque le rapport des durées de rotation est com- pris entre a et a 2, le temps restant est proportionnel à la pente a d'une ligne droite 14 * On produit trois fréquences F, F 1, F 2 (F> F 1, F 2) qui expriment les pentes(, 3 des lignes droites de la maniè- re suivante = F 1 IF, F 2/F On peut alors exprimer le temps restant dans l'intervalle entre a O et a 1 de la manière suivante T F O a O ( 8) Le temps restant est mesuré en se basant sur l'équation ( 8) de la manière suivante: On compte la fréquence F pendant le temps t 2, et on utilise les valeurs t 2 F en tant que rapport de division de fréquence d'un compteur programmable. On applique alors au compteur programmable la fré- quence F 1 ou F 2 pendant le temps t 1 pour produire des impul- sions de sortie ayant une fréquence Fi/(F t 2) ou F 2/(F t 2). On peut déterminer le temps restant en comptant avec un compteur des impulsions ayant la fréquence F 1/(F t 2), aussi longtemps que le temps restant est inférieur à T 1 Lorsque le temps restant dépasse T 1 et entre dans la région de la ligne droite 14 $ on applique la fréquence F 2 au compteur programmable La constante soustraite du contenu du compteur. On peut ainsi déterminer simplement le temps restant en effectuant une opération de comptage dans le compteur, sans que ceci exige une opération arithmétique complexe Une telle configuration est capable d'effectuer un traitement rapide et beaucoup moins coûteux. On va maintenant décrire une structure particu- lière pour accouplir la mesure précédente Comme le montre la figure 2, des générateurs de signal 1, 2 détectent res- pectivement la rotation des bobines débitrice et réceptrice, pour produire par exemple une impulsion lorsque chaque bobine fait un tour; un générateur d'impulsions 3 génère des impulsions d'horloge ayant des fréquences F, F 1, F 2; et un circuit de commande de comptage 5 permet le passage des impulsions d'horloge de fréquence F pendant la durée de rota- tion t 2 de la bobine réceptrice Le dispositif de mesure de bande comprend également un premier compteur 5, un circuit de bascules 6, un circuit de commande de bascules 7, un compteur programmable 8, un circuit de commande 9, un second compteur 10 qui, dans le mode de réalisation représenté, con- siste en un compteur réversible à prépositionnement, et un circuit de mémoire 11 destiné à enregistrer la constante " a O dans l'équation ( 8) Un circuit comparateur de données 12, dans lequel un temps restant T 1 est fixé pour un point correspondant au passage de la ligne droite 13 à la ligne droite 14 (figure 1) est utilisé pour changer les fréquences des impulsions d'horloge qui sont appliquées au compteur pro- grammable 8, ainsi que pour commuter entre les modes de comptage en sens croissant et en sens décroissant du compteur Le temps restant déterminé est indiqué par une unité d'affichage 13. Le dispositif construit de cette manière fonctionne de la façon suivante Lorsque le générateur de signal 1 pro- duit une impulsion, le circuit de commande de comptage 4 génère une impulsion de restauration pour mettre à zéro le compteur 5 et pour prépositionner la constante îa O dans le compteur 10 Simultanément, le compteur 10 passe dans un mode de comptage en sens décroissant sous l'effet d'un signal de sortie provenant du circuit comparateur de données 12. Le circuit de commande de comptage 4 applique éga- lement des impulsions d'horloge de fréquence F au compteur 5, jusqu'à ce que ce circuit reçoive une impulsion suivante à partir du générateur de signal 1 Le contenu t 2 F du compteur est enregistré temporairement dans le circuit de bascules 6 sous l'effet d'un signal de sortie du circuit de commande de bascules 7, et le rapport de division de fréquence du compteur programmable 8 est alors fixé à l/T 2 F La première impulsion qui arrive du générateur de signal 2 après une telle opération de fixation de rapport autorise le circuit de commande 9 à appliquer des impulsions d'horloge de fré- quence F 1 au compteur programmable 8 pendant l'intervalle de temps tl Du fait que le rapport de division de fréquence du compteur programmable 8 est à ce moment 1/t 2 F, ce compteur applique au compteur 10 des impulsions ayant une fréquence F 1/t 2 F, pendant l'intervalle de temps t 1 Comme décrit ci-dessus, la constante o a O a été positionnée en tant que valeur initiale dans le compteur 10 et ce dernier est dans le mode de comptage en sens décroissant Par conséquent, le compteur 10 arrive à O lorsqu'il a reçu oaa impulsions Le contenu O du compteur 10 est détecté par le circuit compara- teur de données 12, qui fait alors fonctionner le compteur 10 dans le mode de comptage en sens croissant L'opération ci-dessus équivaut à soustraire la constante " a O dans l'équa- tion ( 8). Le compteur 10 réagit ensuite à des impulsions pro- venant du compteur programmable 8 en comptant le temps restant le long de la ligne droite 13 qui est représentée sur la figure 1 Si le temps restant est inférieur à T 1, les impulsions d'horloge provenant du circuit de commande 9 cessent avant que le compteur 10 commence à compter le temps T 1, et le contenu du compteur 10 à ce moment est indiqué en tant que temps restant par l'unité d'affichage 13. Si au contraire le temps restant est supérieur à T 1, le circuit comparateur de données 12 génère un signal de commutation lorsque le compteur 10 arrive au compte de T 1, pour faire en sorte que le circuit de commande 9 émette des impulsions d'horloge ayant la fréquence F 2 Le compteur pro- grammable 8 produit ainsi des impulsions de fréquence F 2/t 2 F, et le compteur 10 compte le temps restant le long de la ligne droite 14 sur la figure 1 Le contenu du compteur est affiché en tant que temps restant sur l'unité d'affi- chage 13. La description qui précède porte sur la mesure d'un temps restant On peut également mesurer un temps écoulé sur la base de la courbe 12 de la figure 1 Pour une telle mesure, on approche la courbe 12 par des lignes droites l'3, 14 ayant des pentes respectives (oi), ( À) Avec un temps écoulé ayant une valeur maximale Tm, un temps écoulé T' pen- dant l'intervalle a O a 1 peut s'exprimer de la manière sui- vante: T' = Tm -" (t 1/t 2 a 0) = -_"(t 1/t 2) + Tm + d a O On peut ainsi déterminer le temps écoulé pratiquement de la même manière que pour la mesure du temps restant, à l'excep- tion du fait que le circuit de mémoire 11 enregistre la cons- tante (Tm + "a 0) et que le compteur 10 se présente sous la forme d'un compteur en sens décroissant Plus précisément, la constante (Tm +oîa 0) est prépositionnée en tant que valeur initiale dans le compteur en sens décroissant Le temps écou- lé est mesuré le long de la ligne droite 1 '3 avec la sélec- tion d'impulsions d'horloge de fréquence F 1, jusqu'à ce que le compte présent dans le compteur en sens décroissant attei- gne T 1 Lorsque le temps écoulé dépasse Ti des impulsions d'horloge de fréquence F 2 sont sélectionnées pour poursuivre la mesure le long de la ligne droite 1 '4 * Bien que dans le mode de réalisation ci-dessus, on mesure le temps restant ou le temps écoulé en utilisant le rapport (t 1/t 2) des durées de rotation, on peut employer pour la mesure l'inverse (t 2/t 1) de ce rapport Pour une telle mesure, la longueur L 2 de la bande qui a été transfé- rée et la longueur L 1 de la bande qui a été laissée s'expri- ment de la manière suivante: L r L 0 + { 1 -(t 2/t 1)2} 1 Tr 2 (t 2/t 1)2 + 1}Ar L = 2 t> 2 i(t 2/t 1)2 + 1} Ar Le temps écoulé est exprimé par une courbe 15 sur la figure 3 (qui est identique à la courbe 11 sur la figure 1), et le temps restant est exprimé par une courbe 16 sur la figure 3 (qui est la même que la courbe 12 sur la figure 1) Par con- séquent, on peut mesurer les temps écoulé et restant exacte- ment de la même manière que pour la mesure des temps restant et écoulé dans le mode de réalisation précédent, en permutant les générateurs de signal 1, 2 (figure 2) et en appliquant le signal de sortie du générateur de signal 1, relatif à la bobine débitrice, au circuit de commande 9, ainsi qu'en appliquant le signal de sortie du générateur de signal 2, relatif à la bobine réceptrice, au circuit de commande de comptage 4. Bien que dans le mode de réalisation ci-dessus, une courbe caractéristique soit approchée au moyen de deux lignes droites, on peut l'approcher par trois lignes droites, ou plus, pour effectuer des mesures plus précises, et on peut réduire autant que possible les intervalles de temps unités. Avec la configuration de l'invention, on mesure le temps restant ou le temps écoulé pour une bande en mouvement sur la base du rapport de durées de rotation des bobines débitrice et réceptrice, indépendamment de la vitesse rapide ou lente à laquelle la bande se déplace Du fait qu'aucune opération arithmétique complexe n'est nécessaire et que les mesures peuvent être effectuées simplement par le comptage d'impulsions, le dispositif de mesure de bande peut effectuer un traitement rapide et sa réalisation est moins coûteuse Le dispositif de mesure de bande par le procédé de l'invention est constitué par un circuit spécialisé qui n'utilise pas de micro-ordinateur, il nécessite des interfaces relativement simples avec des dispositifs d'affichage et d'entrée/sortie, et un compteur de bande, un interrupteur de temporisateur et d'autres fonctions peuvent être réalisés en parallèle par rapport au dispositif de mesure de bande. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Procédé de mesure d'une bande passant d'une bobine débitrice à une bobine réceptrice, caractérisé en ce que on approche par un ensemble de lignes droites une courbe caractéristique représentative d'une relation entre le rapport de durées de rotation des bobines débitrice et réceptrice et un temps restant ou un temps écoulé pour la bande; on génère des impulsions d'horloge d'une première fréquence et d'autres impulsions d'horloge ayant un ensemble de fréquences,la pre- mière fréquence et l'ensemble de fréquences ayant des rapports qui correspondent aux pentes de l'ensemble de lignes droites; et on mesure le temps restant ou le temps écoulé pour la bande en comptant le produit de ce rapport de durées de rotation et-des pentes des lignes droites, en utilisant les impulsions d'horloge et des signaux qui sont produits parla rotation des bobines débitrice et réceptrice.