Brevet FR2548425A1 — publié le 19850104

La présente invention concerne un appareil de certification de bandes magnétiques. Elle s'applique en particulier à la certification des bandes magnétiques utilisées comme support d'information dans les calculateurs électroniques. On a déjà décrit, par exemple, dans le brevet français nu 71 36777 un appareil de certification de bandes magnétiques. En particulier, il a déjà été expliqué que la certification d'une bande magnétique, sur laquelle a été inscrite une suite d'éléments binaires d'un certain type, par exemple des "1", comporte une phase de lecture et que l'absence de "1" au cours de cette phase de lecture est assimilée à une erreur. Ensuite, la bande est effacée puis relue. Tout "1" résiduel détecté est signalé, ce qui constitue une seconde catégorie d'erreur. Les conditions de test de telles bandes magnétiques ont fait l'objet de travaux de normalisation. Ceux-ci ont abouti à la publication de la norme internationale ISO 4057-1979. Le but de la présente invention est de proposer un appareil de certification de bandes magnétiques capables de détecter les défauts de bandes magnétiques causés par défauts de couches, et qui s'affranchit aussi des aléas de mesure occasionnés par le collage de deux enroulements adjacents de la bande magnétique, ou encore par toute autre cause mécanique perturbant un déroulement normal de la bande magnétique. De manière plus précise, l'invention a pour objet un appareil de certification de bandes magnétiques comportant un dispositif avec tête d'écriture et tête de lecture, le dispositif étant destiné à recevoir en écriture un signal d'horloge, et à restituer en lecture de la bande magnétique un signal ayant une cadence liée à celle du signal d'horloge, la tête de lecture délivrant un signal qui varie de part et d'autre de la valeur nulle, ledit appareil étant caracté risé en ce qu'il comporte un circuit de détection pour engendrer en sortie un signal chaque fois que le signal de lecture franchit un seuil positif et un seuil négatif prédeterminé, un moyen de mémorisation de la présence ou de l'absence du signal de sortie du circuit de détection, des moyens d'activation desdits moyens de mémorisation pour délivrer un signal d'activation dont la fréquence est asservie à la fréquence du signal de sortie du circuit de détection, un premier moyen de comptage activé par le signal d'activation, ledit premier moyen de comptage étant incrémenté chaque fois que le moyen de mémorisation enregistre une absence de signal en sortie du circuit de détection. Selon un mode préféré de réalisation, l'appareil de l'invention comprend en outre un deuxième moyen de comptage, relié à la sortie du circuit de détection, ledit deuxième moyen de comptage étant incrémenté à chaque présence d'un signal en sortie du circuit de détection. Le premier moyen de comptage compte les absences de 1" pendant la première phase de lecture de la bande magnétique. Le deuxième moyen de comptage compte les "1" résiduels pendant la deuxième phase de lecture de la bande magnétique, c'est-à-dire après effacement de celle-ci. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, les moyens d'asservissement de la fréquence du signal d'activation comprennent un comparateur de phase associé à un oscillateur commandé par tension, le comparateur de phase recevant respectivement sur ses entrées, le signal de sortie du circuit de détection et le signal de sortie de l'oscillateur piloté par tension, ce dernier signal déterminant la fréquence du signal d'activation. Selon un autre mode préféré de réalisation selon l'invention, l'étage de sortie du circuit de détection comprend un circuit monostable dont le déclenchement est provoqué par le franchissement des seuils positif et négatif prédéterminés. Selon une caractéristique importante de réalisation de l'appareil de certification de bandes magnétiques selon l'invention, la constante de temps du circuit monostable a une valeur telle que la durée de chaque impulsion délivrée est au plus égale à la moitié de la période du signal d'horloge. Selon une autre caractéristique de réalisation de l'appareil de certification de bandes magnétiques de l'invention, le circuit de détection comporte, en amont du circuit monostable un premier et un deuxième comparateurs qui reçoivent le signal de lecture, le premier comparateur délivrant un premier signal de comparaison lorsque le signal de lecture excède le seuil positif prédéterminé, le deuxième comparateur délivrant un deuxième signal de comparaison lorsque le signal excède le seuil négatif prédéterminé, une porte pour délivrer un signal activant le circuit monostable lorsque le signal de lecture dépasse le premier ou le deuxième seuil prédéterminé. Selon une autre caractéristique de réalisation de-l'appareil de certification de bandes magnétiques selon l'invention, l'étage de sortie du circuit de détection est constitué par une porte délivrant un signal lorsque le signal de lecture dépasse les seuils positif ou négatif prédéterminés. Selon une autre caractéristique de réalisation de l'appareil de certification de bandes magnétiques selon l'invention, la sortie de la porte est reliée au deuxième moyen de comptage par l'intermédiaire de moyens interrrupteurs. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre donnée à titre indicatif et non limitatif, en référence aux figures annexées sur lesquelles : - la figure 1 représente un schéma simplifié de l'ap pareil-de certification selon l'invention, - la figure 2 représente schématiquement un premier mode de réalisation d'un appareil de certification selon l'invention, - la figure 3 représente un chronogramme de certains signaux de l'appareil de certification de la figure 2, - la figure 4 représente une partie d'un appareil de certification selon un autre mode de réalisation de l'invention, et - la figure 5 est un chronogramme représentant cer tains signaux de l'appareil de certification de la figure 4, Un appareil de certification de bandes magnétiques comprend une bobine d'enroulement 2, une bobine de déroulement 4 et un bloc detêtes 6 comportant une tête d'écriture et une tête de lecture. Le contrôle d'une bande magnétique commence par une phase d'écriture. Celle-ci est réalisée par un générateur périodique 8 relié à la tête d'écriture du bloc de têtes 6 qui fournit une séquence de symboles identiques, par exemple des "1" binaires. La tête de lecture du bloc 6 fournit en réponse un signal ayant une cadence liée à celle du signal provenant du générateur 8, ledit signal de lecture évoluant de part et d'autre du niveau zéro. L'appareil de certification comprend également un circuit de détection 1, un moyen de mémorisation 3 activé par des moyens d'activation 5, un premier moyen de comptage 7 et un second moyen de compta ge 11. Le signal de lecture est appliqué sur l'une des entrées du circuit de détection 1. Sur une autre entrée, un moyen 9 délivre une tension de référence ajustable. Lorsque l'amplitude du signal de lecture est supérieure au niveau du signal de référence, le circuit de détection délivre un signal. Celui-ci est appliqué sur une entrée du moyen de mémorisation 3 activé par les moyens d'activation 5 dont la fréquence est asservie à la fréquence du signal de sortie du circuit de détection 1. Un premier moyen de comptage 7 relié au moyen de mémorisation 3 et activé par les moyens d'activation 5 permet de tenir un compte du nombre d'erreurs de lecture de la bande magnétique (absence de "1").Un second moyen de comptage 11 permet de tenir un compte du nombre d'erreurs de lecture après que la bande ait été effacée (présence de "1" résiduels). On a représenté sur la figure 2 un premier mode de réalisation d'un appareil de certification de bandes magnétiques selon l'invention. Le circuit de détection 1 comprend un amplificateur opérationnel 10, deux comparateurs 12 et 14, un autre amplificateur opérationnel 22, une porte NON-ET 24 et un circuit monostable 26. Le signal de lecture délivré par la tête de lecture du bloc de têtes 6 est reçu sur l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 10. Celui-ci fournit un signal de sortie sous basse impédance. Selon la nature de la tête de lecture, le signal de lecture est reçu par l'amplificateur 10, soit sur une seule entrée (comme représenté sur la figure 2), soit en différentiel (non représenté). La sortie de l'amplificateur 10 est reliée d'une part à l'entrée non inverseuse du comparateur 12 et d'autre part à l'entrée inverseuse du comparateur 14. L'entrée non inverseuse du comparateur 14 reçoit une tension de référence délivrée à partir de l'un ou l'autre des potentiomètres 16, 18 par l'intermédiaire d'interrupteurs commandés, désignés par la référence 20. La commande des interrupteurs est effectuée par un signal logique délivré sur la base d'un transistor 21 fonctionnant en régime bloqué-saturé. La tension de référence délivrée sur l'entrée non inverseuse du comparateur 14 est également appliquée, après inversion par un amplificateur opérationnel 22, sur l'entrée inverseuse du comparateur 12. En sortie du comparateur 12, on a donc un signal à deux niveaux qui est au niveau bas lorsque le signal délivré par l'amplificateur 10 est négatif et a une amplitude supérieure à la tension de référence et qui est au niveau haut dans le cas contraire. De même, en sortie du comparateur 14, on a donc un signal à deux états qui est au niveau bas lorsque le signal en sortie du comparateur 10 est positif et a une amplitude supérieure à la tension de référence et qui est au niveau haut dans le cas contraire. Les sorties des amplificateurs 12 et 14 sont transmises aux entrées respectives d'une porte NON-ET 24. Le signal en sortie de cette porte est donc un signal à deux états qui est au niveau haut lorsque le signal délivré par le comparateur 10 a une amplitude, positive ou négative, supérieure à la tension de référence. Le signal délivré par cette porte NON-ET 24 est appliqué sur l'entrée du circuit monostable 26. La constante de temps de celui-ci est déterminée par la valeur de réglage d'un potentiomètre 28 et par la valeur d'une capacité 30. Cette constante de temps est ajustée de manière à ce que la durée de chaque impulsion délivrée par le circuit monostable 26 est au plus égale à la moitié de la période du signal d'horloge délivré par le générateur périodique 8 Ce circuit monostable 26 est déclenché par les fronts montants du signal délivré par la porte NON-ET 24. La sortie directe du circuit monostable 26 est reliée à l'entrée d'une bascule 32 de type D qui, avec une autre bascule de type D 34 et une porte NON ET 36, constituent le moyen de mémorisation 3. La sortie non inversée de la bascule 32 est réliée à une première entrée de la porte NON-ET 36. La sortie inversée du monostable 26 est reliée à l'entrée de l'autre bascule 34 de type D dont la sortie inversée est reliée à la deuxième entrée de la porte NON-ET 36. Les entrées d'horloge 38 et 40 des bascules 32 et 34 sont reliées entre elles et reçoivent un signal dont la fréquence est asservie à la fréquence du signal issu du monostable 26. Dans l'appareil décrit ci-dessus, il appa ravît que les bascules 32 et 34 sont redondantes et que le système fonctionnerait avec une seule bascule. Néanmoins, le configuration qui vient d'être décrite a été adoptée, car il est envisageable de faire fonctionner l'appareil de certification selon un mode sensiblement différent en conservant exactement les mêmes éléments constitutifs tout en les associant différemment en modifiant certaines connexions par l'intermédiaire de commutateurs non représentés sur le schéma de la figure 2. Les moyens d'asservissement de fréquence sont constitués par un comparateur de phase associé à un oscillateur piloté par tension, le comparateur de phase recevant respectivement, sur ses entrées le signal de sortie non inversée du monostable 26 et le signal de sortie de l'oscillateur piloté par tension. Ce dernier signal constitue le signal d'horloge des bascules 32 et 34. Dans la pratique, les moyens d'asservissement de fréquence sont constitués par un bottier à boucle de verrouillage de phase (Phase-Locked Loop en terminologie anglo-saxonne > qui, à titre d'exemple, peut être un bottier du type Motorola MC 14046B. Ce bottier 42 d'asservissement en fréquence reçoit sur son entrée 44 le signal de sortie du monostable 26 et délivre le signal d'horloge sur sa sortie 46. La connexion 48 représente le rebouclage de la sortie de l'oscillateur sur l'entrée du comparateur de phase. On a représenté les potentiomètres P1 et P2 ainsi qu'une capacité C1, composants dont la valeur détermine la fréquence nominale de l'oscillateur piloté par tension. Cette fréquence est prévue pour être normalement égale à celle du signal délivré par le générateur périodique 8. L'oscillateur permet une excursion d'environ + 20 8 par rapport à cette fréquence nominale. Par ailleurs, on a représenté par R1 et C2 les éléments du filtre délivrant la tension de pilo- tage dudit oscillateur. La sortie de la porte NON-ET 36 est reliée à une première entrée d'une porte NON-ET 50 dont l'autre entrée reçoit le signal d'horloge des bascules 32 et 34. Ainsi, comme il sera expliqué plus en détail dans la suite, la porte NON-ET 36 délivre un signal représentatif de la présence ou de l'absence d'une faute de lecture, et la porte NON-ET 50 délivre des impulsions permettant l'incrémentation d'un compteur à chaque détection d'une faute de lecture. Les moyens de comptage n'ont pas été représentés en détail. On considerera que tout moyen approprié peut être employé, en particulier un système géré par microprocesseur. Le fonctionnement de l'appareil de certifi cation de la figure 2 va maintenant être décrit en liaison avec le chronogramme représenté sur la figure 3. Sur cette figure, le signal A représente le signal de sortie de l'amplificateur 10, le signal B est le signal de sortie du comparateur 14, le signal C est le signal de sortie du comparateur 12, le signal D est le signal de sortie de la porte NON-ET 24, le signal E est le signal de la sortie non inversée du monostable 26, le signal F est le signal de la sortie 46 du bot- tier 42, le signal G est le signal de sortie de la porte NON-ET 36 et le signal H est le signal de sortie de la porte NON-ET 50. Au cours de la mise en oeuvre de l'appareil de certification par inscription de "1" et relecture de la bande magnétique, deux types d'erreurs peuvent être indistinctement pris en compte. Le premier type d'erreur de lecture est dû aux défauts de la couche magnétique de la bande. Ces défauts se traduisent par une absence de "1" en lecture à des emplacements où l'on doit normalement en trouver. Le deuxième type d'erreur est une erreur de distorsion. Elle est due au fait que la bande peut présenter des plages possédant une magnétisation permanente dans un certain sens, ce qui se traduit par un certain décalage du signal lu par rapport à la valeur zéro. En d'autres termes, sur cette plage, la moyenne du signal n'est plus nulle. Sur la figure 3, on a illustré diverses périodes consécutives Tg, T1, T2, T3 et T4 de fonction nement de l'appareil de certification représentant chacune un état particulier du signal de lecture. Pendant les périodes To et T2, la bande se déroule à sa vitesse nominale et les "1" qui ont été écrits sur la bande sont tous restitués à la lecture. Le signal lu est normal. Les comparateurs 12 et 14 délivrent un si gnal (noté respectivement C et B) de niveau bas lorsqu'il y a dépassement de seuil par le signal de lecture, de telle sorte que la porte NON-ET 24 engendre un signal haut (D) à chaque instant où le seuil d'un des comparateurs est dépassé. Ce signal est transformé en un signal E constitué d'une suite d'impulsions de largeur prédéterminée par la constante de temps du monostable 26. Les impulsions de ce signal E débutent sur les fronts montants du signal D. Le signal E est le signal d'entrée des bascules 32 et 34 qui sont activées périodiquement par le signal d'horloge F issu de la sortie 46 du boîtier 42. Le front montant de ce signal d'horloge est légèrement décalé par rapport au début de l'impulsion délivrée par le monostable. Lorsque l'amplitude, positive ou négative, du signal A dépasse les seuils de référence, il y a génération d'impulsions en sortie du monostable. Les bascules 32 et 34 présentent alors en sortie un signal en permanence à l'état haut. En conséquence, la sortie de la porte NON-ET 36 (signal G) est maintenue à l'état bas, ce qui indique l'absence de faute de lecture au cours des périodes To et T2. De même, le signal H présent en sortie de la porte NON-ET 50 est maintenu à l'état haut pendant ces mêmes périodes. Au cours de la période T1, un défaut de couche magnétique de la bande a pour effet d'atténuer considérablement deux alternances du signal de lecture A. Ceci se traduit en sortie de la porte 24 par un signal D se maintenant au niveau bas pendant un temps relativement long. En conséquence, le monostable n'est plus activé pendant ce laps de temps. Les bascules 32 et 34 recevant le signal d'horloge F vont donc enregistrer un signal E de niveau bas en sortie du monostable 26. Cela se traduit par un signal G de niveau haut en sortie de la porte NON-ET 36 indicatif de la présence d'une faute de lecture. Le signal H délivre autant d'impulsions de niveau bas qu'il y a de fautes de lecture. Ces impulsions peuvent être comptabilisées dans un compteur. Pendant la période T3, le signal de lecture A présente une distorsion du type décrit précédemment, ce qui se traduit par un décalage du signal au-dessus de la valeur zéro. Si l'on compare le signal A effectivement reçu au signal qui serait reçu en l'absence de distorsions (signal représenté en traits interrompus), on constate un décalage dans le temps des instants de franchissement du seuil par ces deux signaux. En particulier, le dépassement de seuil négatif qui se produit vers le milieu de la période de temps T3 et qui correspond à un niveau bas du signal C, intervient postérieurement au front montant X du signal d'horloge F de telle sorte que sur ce front d'horloge, le signal E délivré par le monostable est au niveau bas. Il en résulte une erreur de lecture qui est représentée dans le signal G par un niveau haut. Sur cette période T3, une seule erreur est comptée dans le signal H. Enfin, les courbes correspondant à la période T4 expliquent la fonction remplie par le bottier à boucle de verrouillage de phase. En cas de variation de vitesse de la bande magnétique provoquée soit par la bande magnétique elle-même, soit par le système d'entraînement de cette même bande, le rythme des impulsions issues du monostable 26 est susceptible de varier. Le signal d'horloge F qui active les bascules 32 et 34 risque donc d'être déphasé par rapport aux impulsions. Le bottier 42 à boucle de verrouillage de phase pallie cet inconvénient. La figure 3 illustre schématiquement comment stopère le rattrapage de fréquence de manière à ce que tous les "1" du signal de lecture soient correctement pris en compte. Sur la figure 4, on a représenté une partie du circuit de la figure 2 modifié de telle sorte qu'il puisse prendre en compte de plus petites distorsions. Les éléments de la figure 4 identiques à ceux de la figure 2 portent les mêmes références que sur cette figure 2 augmentées de 100. Les modifications de connexion par rapport aux connexions de la figure 2 sont les suivantes : la sortie Q du monostable 126 est reliée uniquement à l'entrée 144 du boiter 142. Par contre, les entrées des bascules 132 et 134 reçoivent le signal provenant directement de la sortie de la porte NON-ET 124. En outre, l'entrée d'horloge de la bascule 134 reçoit le signal provenant de la sortie 146 après inversion dans un inverseur 141. Ce montage permet une détection des petites distorsions du signal de lecture. Cette distorsion va être expliquée à l'aide du chronogramme de la figure 5. Sur ce chronogramme, les signaux portant les mêmes références que les signaux de la figure 3 sont identiques à ces signaux. Les signaux F, G et H sont respectivement les signaux complémentaires des signaux F, G, H. Le signal K représente le signal de la sortie Q de la bascule 132 et le signal K' représente le signal de la sortie inversée Q de la bascule 134. Pour de légères distorsions, le dispositif représenté sur la figure 2 signale un fonctionnement normal car l'instant de décision pour la prise en compte d'une faute de lecture intervient sur le front montant du signal d'horloge F consécutif à la distorsion. Si la distorsion est faible, le déclenchement du monostable 26 est retardé dans le temps (signal E) mais pas suffisamment pour ne pas être pris en compte par le front montant du signal d'horloge F. Le dispositif de la figure 2 ne signale donc pas de faute. Dans le cas du circuit de la figure 4, on ne détecte plus la présence ou l'absence de retard de déclenchement du monostable 26 par rapport au front montant de l'horloge, mais on mesure la longueur de l'impulsion de dépassement du seuil (signal D), en effectuant un test non plus uniquement sur le front montant du signal d'horloge F, de rapport cyclique égal à 1, mais aussi sur le front montant du signal d'horloge F inverse de F. La précision du test se trouve donc doublée. Ainsi, sur la figure 5, le sixième créneau positif du signal D de sortie de la porte NON-ET 124 a une longueur anormalement longue, de telle sorte que le signal D est au niveau haut sur le front montant du signal d'horloge F apparaissant à l'instant to. La bascule 134 délivre donc un signal K' de niveau bas sur sa sortie Q, ce qui a pour effet d'engendrer un signal G par deux niveaux hauts en sortie de la porte NON-ET 136 ainsi qu'une impulsion d'incrémentation de compteur sur le signal H en sortie de la porte NON-ET 150. Ainsi, l'appareil de certification de bandes magnétiques selon l'invention, dont deux modes de réalisation ont été décrits en référence aux figures 2 et 4, permet de détecter les erreurs de lecture d'une bande magnétique sur laquelle a été inscrite une suite de "1" binaires. Cette opération de lecture constitue la première phase du test de certification. La deuxième phase consiste en une lecture de cette bande après effacement de celle-ci. Dans cette deuxième phase, le signal D présent en sortie de la porte NON-ET 24, ou de la porte NON-ET 124, est normalement maintenu au niveau bas tant qu'il n'y a pas de faute de lecture. Le décompte des fautes de lecture s'effectue simplement par comptage des impulsions apparaissant sur ce signal D. L'appareil de certification selon l'invention comprend donc une liaison 25 en sortie de la porte NON-ET 24 (ou 125 en sortie de la porte NON-ET 124) reliée à un compteur afin de compter les impulsions parasites apparaissant en relecture de la bande effacée. REVENDICATIONS 1. Appareil de certification de bandes magnétiques comportant un dispositif (6) avec tête d'écriture et tête de lecture, le dispositif étant destiné à recevoir en écriture un signal d'horloge, et à restituer en lecture de la bande magnétique un signal ayant une cadence liée à celle du signal d'horloge, la tête de lecture délivrant un signal qui varie de part et d'autre de la valeur nulle, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de détection (1) pour engendrer en sortie un signal chaque fois que le signal de lecture franchit un seuil positif et un seuil négatif prédéterminé, un moyen de mémorisation (3) de la présence ou de l'absence du signal de sortie du circuit de détection, des moyens d'activation (5, 42) desdits moyens de mémorisation pour délivrer un signal d'activation dont la fréquence est asservie à la fréquence du signal de sortie du circuit de -détection, un premier moyen de comptage (7) activé par le signal d'activation, ledit premier moyen de comptage étant incrémenté chaque fois que le moyen de mémorisation enregistre une absence de signal en sortie du circuit de détection. 2. Appareil de certification de bandes magnétiques selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un deuxième moyen de comptage (11), relié à la sortie du circuit de détection, ledit deuxième moyen de comptage étant incrémenté à chaque présence d'un signal en sortie du circuit de détection. 3. Appareil de certification de bandes magnétiques selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens d'asservissement de la fréquence du signal d'activation sont cons titués par un comparateur de phase associé à un oscil lateur commandé par tension, le comparateur de phase recevant respectivement sur ses entrées, le signal de sortie du circuit de détection et le signal de sortie de l'oscillateur piloté par tension, ce dernier signal déterminant la fréquence du signal d'activation. 4. Appareil de certification de bandes magnétiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étage de sortie du circuit de détection est constitué par un circuit monostable (26, 126) dont le déclenchement est provoqué par le franchissement des seuils positif et négatif prédéterminés. 5. Appareil de certification de bandes magnétiques selon la revendication 4, caractérisé en ce que la constante de temps du circuit monostable (26, 126) a une valeur telle que la durée de chaque impulsion délivrée est au plus égale à la moitié de la période du signal d'horloge. 6. Appareil de certification de bandes magnétiques selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le circuit de détection comporte en amont du circuit monostable un premier et un deuxième comparateurs (12, 14) qui reçoivent le signal de lecture, le premier comparateur délivrant un premier signal de comparaison lorsque le signal de lecture excède le seuil positif prédéterminé, le deuxième comparateur délivrant un deuxième signal de comparaison lorsque le signal excède le seuil négatif prédéterminé, une porte (24, 124) pour délivrer un signal activant le circuit monostable lorsque le signal de lecture dépasse le premier ou le deuxième seuil prédéterminé. 7. Appareil de certification de bandes magnétiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étage de sortie du circuit de détection (1) est constitué par une porte (24, 124) délivrant un signal lorsque le signal de lecture dépasse les seuils positif et négatif prédéterminés. 8. Appareil de certification de bande magnétique, selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la sortie de la porte est reliée au deuxième moyen de comptage (11) par l'intermédiaire de moyens interrupteurs.