磁带记录仪

利用磁性材料的剩磁效应将被测量记录在磁带上的记录仪表。用于记录交变电量信号或电量的瞬态变化过程。

结构和原理

磁带记录仪由磁头、磁带和传动机构组成。磁头又由带有气隙的环形软磁铁心和绕于其上的线圈组成。磁带表面涂有一层均匀的磁粉。当磁带记录信号时,传动机构使磁带按一定的线速度在记录磁头上平移。当记录磁头线圈中有电流通过时,铁心中产生与电流成比例的磁通,而在铁心空隙端通过的磁带上的磁粉被磁化。磁带离开磁头后,磁带上即留有与信号成比例的剩余磁化强度,从而使记录的信号能长久保存在磁带上。重放时,磁带上的磁信号通过重放磁头还原成电信号。磁带上的信号可用高频去磁法抹去,使磁带能多次使用。改变磁带的移动速度可压缩或延长时间轴,即可以快录、慢放,或者慢录、快放,便于分析快速瞬态过程或慢速长时间的过程。重放时可配上笔式记录仪或光线示波器绘制曲线,也可配上数据处理装置进行分析、处理。多磁道的磁头或装有多个磁头的多通道磁带记录仪,可同时对多个变量进行记录,最多可有上百个信号通道。

分类

磁带记录仪按工作原理分为直接式和调频式两种。直接式磁带记录仪(见图)对输入电压信号不进行波形变换,信号经放大后记录在磁带上。

图

由于磁化场强H 和磁性材料的剩磁Br之间不是线性关系,只有中间一段是线性区,因此要在输入电压信号上叠加一个振幅恒定的高频信号(称为偏磁信号),使被记录的信号始终处在Br-H 特性曲线的线性区,从而消除了重放信号的畸变。调频式磁带记录仪与直接式类似,只是输入的电压信号先由调制器转换成与之对应的频率信号,然后进入记录磁头。重放时,由解调器将来自磁带的频率信号转换成与输入信号对应的电压信号。此种记录方式的优点是线性度较好。

性能

直接式磁带记录仪的可记信号频率高达 2兆赫,用于记录高频变化过程。但低频响应性能差,记录50赫以下的信号有困难。调频式磁带记录仪可记录低频甚至直流过程,工作频率一般在0~200千赫左右;记录准确度比较高,误差最小为±0.1%。所以调频式是广泛采用的一种记录方式。磁带记录仪的输入阻抗较高,一般在几十千欧以上,可用于记录电压信号,或者记录压力、应力、应变、位移、振幅、速度、加速度、转速、心电、脑电、声等随时间变化的过程。