CN109215684B - 使用调制空气轴承的热传感器进行的磁头-磁盘接触检测 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装置，所述装置包括滑块，所述滑块被配置用于将数据写入到磁记录介质并从磁记录介质读取数据并且用于热辅助磁记录。所述滑块包括加热器，所述加热器被配置为接收AC信号并引起所述滑块与所述介质之间的间距的振荡；和接触传感器，所述接触传感器位于所述滑块上并被配置为产生DC响应信号。检测器耦接到所述滑块并被配置为测量所述DC响应信号中的尖峰的振幅，计算所述尖峰振幅与所述DC响应信号的振幅之间的比率，并且响应于所述比率超过预定阈值而检测所述滑块与所述介质之间的接触。

Description

使用调制空气轴承的热传感器进行的磁头-磁盘接触检测
发明内容
实施方案涉及一种方法，该方法包括使磁记录滑块相对于磁记录介质移动，以及向滑块的加热器供应AC功率以引起滑块与介质之间的间距的振荡并且使滑块接近介质。该方法包括在滑块接近介质时测量由滑块的接触传感器产生的DC响应信号的振幅，以及测量DC响应信号中的尖峰的振幅。该方法还包括计算DC响应信号的尖峰振幅与各振幅之间的比率，以及响应于该比率超过预定阈值而检测滑块与介质之间的接触。
实施方案涉及一种装置，该装置包括滑块，该滑块被配置用于将数据写入到磁记录介质并从磁记录介质读取数据并且用于热辅助磁记录。该滑块包括加热器，该加热器被配置为接收AC信号并引起滑块与介质之间的间距的振荡；和接触传感器，该接触传感器位于滑块上并被配置为产生DC响应信号。检测器耦接到滑块并被配置为测量DC响应信号中的尖峰的振幅，计算尖峰振幅与DC响应信号的振幅之间的比率，并且响应于该比率超过预定阈值而检测滑块与介质之间的接触。
实施方案涉及一种装置，该装置包括滑块，该滑块被配置用于将数据写入到磁记录介质并从磁记录介质读取数据并且用于热辅助磁记录。该滑块包括加热器，该加热器被配置为接收AC信号并引起滑块与介质之间的间距的振荡；以及接触传感器，该接触传感器位于滑块上并被配置为产生DC响应信号。检测器耦接到滑块并被配置为计算使用DC响应信号建立的dR/dP曲线的振幅，其中dR是接触传感器的电阻变化并且dP是加热器功率变化。该检测器被配置为测量DC响应信号中的尖峰的振幅，将该比率计算为尖峰振幅与dR/dP曲线的振幅之间的比率，并且检测dR/dP曲线的最小值。该检测器还被配置为响应于该比率超过预定阈值或检测到dR/dP曲线的最小值而检测滑块与介质之间的接触。
以上发明内容并非意图描述每个实施方案或每个具体实施。通过结合附图参考以下具体实施方式和权利要求书，更全面的理解将变得显而易见并得到领会。
附图说明
图1示出了根据一些接触检测方法的接触传感器信号，该接触传感器信号随滑块的加热器功率升高而降低；
图2示出了可用来实施本公开的实施方案的磁记录滑块的侧视图；
图3是根据各种实施方案的在调制空气轴承的磁头-磁盘接触之前和之时由HAMR滑块的接触传感器产生的接触传感器信号的图示；
图4是根据各种实施方案的流程图，该流程图示出了磁头-磁盘接触检测方法的各种过程；
图5是根据各种实施方案的流程图，该流程图示出了磁头-磁盘接触检测方法的各种过程；
图6是根据各种实施方案的流程图，该流程图示出了磁头-磁盘接触检测方法的各种过程；
图7示出了根据各种实施方案的拟合到表现出趋势T的实验磁头-磁盘接触数据的曲线；
图8示出了根据各种实施方案的已进行去趋势的图7的实验数据；并且
图9更详细示出了图8所示的方法的各种过程。
这些附图未必按比例绘制。附图中使用的相同数字表示相同部件。然而，应当理解，使用数字表示给定附图中的部件并非意图限制用相同数字标记的另一附图中的部件。
具体实施方式
磁存储设备的换能器包括用于将信息记录到磁记录介质并且从磁记录介质读取信息的部件。换能器通常容纳在称为滑块的小陶瓷块内。滑块在空气动力学上被设计成在因磁记录磁盘高速旋转而生成的空气垫上飞行。滑块具有空气轴承表面(ABS)，该空气轴承表面可包括导轨以及导轨之间的腔体或凹陷。ABS是磁盘旋转时最靠近磁盘的滑块的表面。空气在导轨与磁盘表面之间缓慢行进，从而引起压力的增大，这往往会迫使磁头远离磁盘。空气同时急速流过ABS中的腔体或凹陷，从而在腔体或凹陷处产生低于环境压力的区域。腔体附近的低压力区域抵消了导轨处的较高压力。这些相反的力保持平衡，因此滑块在磁盘表面上方以特定飞行高度飞行。飞行高度是磁盘表面与滑块的ABS表面之间的距离。在硬盘驱动器的操作期间，滑块与磁盘之间的距离非常小，大约为数纳米。
为了能进行准确的写和读操作，希望滑块与其相关联的磁记录介质之间具有相对较小的距离或间距。该距离或间距是已知的磁头-磁盘间距，其可与术语飞行高度互换。通过降低飞行高度，滑块通常能够更好地将数据写入到介质并从介质读取数据。降低飞行高度还允许对记录介质表面特征进行测绘，诸如检测记录介质表面的微凸体和其他特征。磁头-磁盘接触检测和/或磁头-磁盘间距感测技术有助于磁存储系统的性能和可靠性。较高的接触检测可重复性实现了较低的活动间隙，因此实现了较高的记录密度。较高的接触检测灵敏度减少了磨损并提高了可靠性。
当滑块尽可能靠近磁盘的表面飞行时，得到磁头磁盘驱动器的良好性能。硬盘驱动器的重要功能是准确地设定滑块与磁存储介质的表面之间的间隙。为此，已开发了各种技术来设定间隙，这些技术涉及逐步降低滑块的飞行高度直到滑块与记录介质之间形成接触。一旦形成接触，就设定适当的间隙，使得滑块可以在操作期间靠近记录介质的表面飞行，但与记录介质的表面间隔开。
可在磁头-磁盘系统开始任何类型的记录之前执行接触检测。接触检测可在逐一磁头的基础上执行，并且可需要磁头与磁盘之间的大量相互作用时间。许多系统实施这样的接触检测方案，该接触检测方案涉及确定引起滑块从被动飞行条件热膨胀到间歇磁头-磁盘接触所需的加热器功率。该间歇接触可引起滑块飞行高度的大量调制。滑块飞行高度的调制进而导致磁头与磁盘之间的热传递的调制。接触传感器，诸如双端电阻温度系数(DETCR)传感器，可易于拾取磁头-磁盘热传递中的这些相对较大波动。来自接触传感器的读数可与加热器功率结合用于建立接触检测。
最近开发的低间隙技术(LCT)磁头-磁盘系统已减少或消除了因间歇磁头-磁盘接触引起的飞行高度调制。因相对刚性的空气轴承而引起的飞行高度调制的减少/消除已有利地使得在接触检测和非预期磁头-磁盘相互作用期间减少了滑块的磨损。然而，还已使得传感器和/或依赖于飞行高度调制的技术的接触检测强度的降低。因此，为了应对LCT磁头-磁盘系统所带来的接触检测挑战，已开发了低频AC加热器(LFACH)接触检测方案。根据本公开的LFACH接触检测方法，加热器电压/功率的振幅遵循振荡，从而引起滑块飞行高度遵循相同振荡。间隙的振荡将引起ABS压力和ABS热传递的变化振荡。滑块的DETCR或其他接触传感器检测该振荡并产生振荡传感器信号，该振荡传感器信号在与加热器功率相结合时可用于确定接触检测。LFACH接触检测中所使用的相结合的接触传感器信号和加热器功率度量在本文称为dR/dP，其中dR是接触传感器(例如，DETCR)的电阻变化并且dP是加热器功率变化。
上述LFACH接触检测方法能有效用于非调制和低调制空气轴承(或磁头-磁盘界面(HDI))，诸如热辅助磁记录(HAMR)设备中所采用的那些。然而，HAMR磁头热机械设计和介质粗糙度方面的最近改进已使得在HAMR磁头与记录介质形成接触时调制增加。对于具有调制空气轴承(HDI)的HAMR设备而言，当前LFACH接触检测方法可能不能检测磁头-磁盘接触，特别是在某些磁盘位置(例如，中径位置)处。
虽然传统接触检测器(例如，利用位置误差信号的那些)可用于检测调制空气轴承的磁头-磁盘接触，但它们不适合与非调制和低调制空气轴承一起使用，并且具有其他缺点。此类传统接触检测器将需要补充有附加接触传感器和检测方案才能对非调制/低调制空气轴承执行接触检测，因此增加了复杂性、磁头-磁盘接触的转数，并且增大了滑块磨光风险。
图1示出了根据利用DC DETCR的传统LFACH接触检测方法的接触传感器信号，该接触传感器信号随滑块的加热器功率升高而降低。接触传感器信号按照dR/dP给出，并且由曲线102表示。从图1中可以看出，度量dR/dP(曲线102)随磁头到磁盘间隙减小而大致线性地减小。检测到dR/dP中的线性偏差和最小值(dR/dPMIN)指示磁头-介质接触以及磁头-介质引起的冷却和摩擦生热。检测器评估dR/dP曲线102以检测曲线102的最小值，该最小值在图1中由dR/dPMIN指示。为了检测dR/dP曲线102的最小值，典型的dR/dP检测器需要加热器来使一些DAC(数模转换器)阶跃扫描经过在最小值dR/dPMIN处发生的磁头-磁盘接触。
对于调制空气轴承而言，通过一次阶跃升高加热器达到磁头-磁盘接触，则可在接触传感器信号(例如，DETCR的DC响应)中产生大尖峰。该尖峰通常超出了检测器的测量范围(例如，引起前置放大器的饱和)。当发生接触传感器信号中的大尖峰时，无法准确地执行dR/dP计算，并且在滑块继续接触磁盘时，通常导致反复的数据收集。由于dR/dP检测器无法在发生尖峰时声明接触，通常会发生滑块部件在ABS处的磨光。此外，如果信号达到可由前置放大器的ADC(模数转换器)测量的范围的顶部或底部，dR/dP检测器将尝试所谓的DC取消过程以使接触传感器信号恢复到范围内。DC取消过程使滑块受到反复的磁头-磁盘接触以及增大的磨光风险。本公开的实施方案涉及一种接触检测方法，该接触检测方法可比传统方法(例如，传统LFACH方法)更早地声明磁头-磁盘接触。早期磁头-磁盘接触检测用于减少滑块与磁盘之间的反复接触以及滑块磨光。本公开的接触检测方法消除了传统LFACH方法所需的DC取消过程的需求。
本公开的实施方案涉及一种接触检测方法，该接触检测方法响应于检测到接触传感器信号响应中的尖峰而检测磁头-磁盘接触。响应于检测到接触传感器信号响应中的尖峰而检测磁头-磁盘接触特别适合与调制空气轴承(诸如最近改进的HAMR设备的调制空气轴承)一起使用。本公开的尖峰检测可与传统LFACH方法整合在一起以提供增强(例如，早期)磁头-磁盘接触检测，并且可与其他LFACH检测过程同时地或顺序地运行。
特定实施方案涉及一种接触检测方法，该接触检测方法采用与调制空气轴承一起使用的DC偏压DETCR(DC DETCR)。一些实施方案涉及一种接触检测方法，该接触检测方法将接触传感器(诸如DC DETCR)用于调制空气轴承和非调制/低调制空气轴承两者。其他实施方案涉及一种接触检测方法，该接触检测方法使用接触传感器(诸如DC DETCR)将信号提供给两个相异并且同时运行的(或顺序执行的)接触检测过程。例如，接触检测过程之一可对接触传感器信号中的尖峰操作，而第二接触检测过程可对dR/dP曲线的最小值操作。每个同时运行的(或顺序执行的)接触检测过程可有效用于检测磁盘的不同位置(例如，外径、内径、中径)处和具有不同刚度的一系列空气轴承之中的磁头-磁盘接触。
图2示出了根据代表性实施方案的被配置用于磁记录的滑块202的侧视图。在一些实施方案中，滑块202被配置用于热辅助磁记录(HAMR)。滑块202可用于磁数据存储设备，例如硬盘驱动器(常规或HAMR磁盘驱动器)。滑块202通过悬架206耦接到臂204，该悬架允许滑块202与臂204之间的一些相对运动。滑块202在后缘处包括读/写磁头208，这些读/写磁头保持在磁记录介质211(例如，磁盘)的表面210附近。在HAMR实施方案中，滑块202还包括激光器220和波导222。波导222将来自激光器220的光输送到读/写磁头208附近的部件(例如，近场换能器)。
当滑块202位于记录介质211的表面210上方时，通过臂204的向下力在滑块202与表面210之间保持飞行高度212。该向下力由在记录介质211旋转时存在于表面210与滑块202的空气轴承表面203(也称为“面向介质的表面”)之间的空气垫抵消。希望在读和写操作期间的一系列磁盘旋转速度内保持预定滑块飞行高度212，以确保一致的性能。区域214是滑块202的“邻近点”，其通常被理解为读/写磁头208与磁记录介质211之间的最近间距，并且通常限定磁头到磁盘间距213。
为了考虑可影响滑块飞行高度212的静态和动态变化，滑块202可被配置为使得滑块202的区域214可在操作期间可配置地调节以便精细地调节磁头到磁盘间距213。这在图2中由虚线示出，该虚线表示区域214的几何形状变化。在该示例中，可全部或部分地通过经由加热器216升高或降低区域214的温度来引起几何形状变化。加热器216可表示读取器加热器或写入器加热器。接触传感器215(诸如DC DETCR)被示出为位于邻近点214之处或附近(例如，与读/写磁头108相邻，诸如在写磁头或读磁头附近)，或可定位在滑块202的空气轴承表面203的另一个位置处。
根据各种实施方案，滑块202的接触传感器215可具有作为温度的函数而变化的电阻。例如，接触传感器215(例如，导线)可由具有高电阻温度系数(TCR)的材料形成。具有相对较高TCR的材料提供了接触传感器的增强温度和温度变化感测。合适的材料包括但不限于金属，诸如Pt、Ru、Cu、Au、Al、W、Ni、NiFe和Mo。也可使用其他非金属材料，诸如碳纳米管、铟锡氧化物(ITO)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)、聚(苯乙烯磺酸盐)PSS和石墨烯。
根据一些实施方案，可结合或耦接到处理器232的检测器230被配置为测量接触传感器215的电阻变化率(dR)和加热器216的功率变化率(dP)。电阻变化和加热器功率变化可由检测器230用来产生检测度量。例如，使用电阻变化率(dR)与加热器功率变化率(dP)的比率(本文称为dR/dP)，可检测磁头-磁盘间距和磁头-磁盘接触的变化。在各种实施方案中，检测器230被配置为检测因磁头-磁盘接触而出现的接触传感器信号中的尖峰。应当注意，当前无法使用传统LFACH方法检测该尖峰。在一些实施方案中，检测器230被配置为检测接触传感器信号中的尖峰，此外还检测指示磁头-磁盘接触的dR/dP数据的最小值(例如，尖峰检测和传统LFACH方法的dR/dP检测)。对接触传感器信号中的尖峰和dR/dP最小值两者操作的检测器230提供了使用滑块的公共接触传感器(例如，DC DETCR)对调制空气轴承和非调制/低调制空气轴承的稳健磁头-磁盘接触检测。
图3是根据各种实施方案的在调制空气轴承的磁头-磁盘接触之前和之时由HAMR滑块的DC DETCR产生的接触传感器信号的图示。接触传感器信号302被示出为振荡dR/dP信号或曲线。图3示出了在扇区号300附近发生磁头-磁盘接触事件之前的多个dR/dP振荡。dR/dP信号302具有振幅A，其可为信号302的中心到峰振幅。在一些实施方案中，可使用信号302的峰到峰振幅。当发生磁头-磁盘接触事件时，出现由DC DETCR产生的接触传感器信号的振幅的瞬时升高，这在本文称为尖峰304。
如图3所示，尖峰304从振荡dR/dP信号302的顶部出现。尖峰304(其是DC DETCR对磁头-磁盘接触的响应)的振幅可在dR/dP信号302的峰值(最大值)与前置放大器饱和之前最大可测量的DC DETCR信号振幅之间的范围内。在图3中，尖峰304的峰值被示出为在最大可测量的DC DETCR信号振幅处削峰，这指示前置放大器达到饱和。如上所指示，尖峰304的振幅可小于前置放大器的饱和振幅，如由图3中的虚线指示。例如，可因滑块与磁盘的微凸体或高点之间的接触而发生尖峰304，并且该尖峰304的振幅可小于可由前置放大器的ADC测量的最大DC DETCR信号振幅。
能够以各种方式测量尖峰304的振幅。测量尖峰304的振幅的一种方式是从DCDETCR信号的可测量范围R减去dR/dP信号302的振幅A。尖峰振幅S可计算为S＝R-2*A，其中A表示dR/dP信号302的中心到峰振幅。根据各种实施方案，尖峰振幅S与dR/dP信号振幅A之间的比率用作检测磁头-磁盘接触事件的度量。在出现尖峰304时，该S/A比率将经历骤升。如果S/A比率超过预定阈值，则声明磁头-磁盘接触。应当注意，对于磁头-磁盘接触事件而言，尖峰304在dR/dP信号302中并不明显，这是由于数据的加窗消除了尖峰304。例如，参照图1，dR/dP曲线102在最小值dR/dPMIN处或附近未显示这种尖峰。
值得注意的是，与使用dR/dP信号302的最小值时相比，使用S/A比率可更早地检测到磁头-磁盘接触事件，这减少了反复的磁头-磁盘接触和滑块磨光。进行实验以证实在使用S/A比率时的该早期检测方面。在该实验中，参照图1，滑块的读取器加热器在1800Hz下振荡6个DAC阶跃(读取器加热器的数模转换器阶跃)。应当注意，1个DAC阶跃可相当于约0.7mW至0.9mW的加热器功率。dR/dP信号302在89个DAC阶跃处达到最小值(dR/dPMIN)。然而，dR/dP检测器通常将触发经过该最小值的3个以上DAC阶跃(在92个DAC处)。换句话讲，dR/dP检测器需要加热器增加3个附加DAC阶跃以便检测最小值。这些附加DAC阶跃每一者均导致了滑块与磁盘之间的反复接触。
然而，在DAC阶跃90处在dR/dP信号的顶部上观察到一个大尖峰(参见图3)，该DAC阶跃90正好经过89个DAC阶跃处的最小值一个DAC阶跃。由于有尖峰，因此在DAC阶跃90处发生S/A比率的骤升。本公开的尖峰检测方法基于由dR/dP检测器使用的相同DC DETCR信号，但可检测DAC阶跃90处的尖峰，这比dR/dP检测器早2个DAC阶跃。早两个DAC的接触声明在设定滑块的间隙的接触检测期间可显著减少滑块磨光的风险。
图4是根据各种实施方案的流程图，该流程图示出了磁头-磁盘接触检测方法的各种过程。图4所示的方法涉及402使磁记录滑块相对于磁记录介质移动。该方法涉及404向滑块的加热器供应AC功率以引起磁头-磁盘间距的振荡并且使滑块接近介质。该方法还涉及406在滑块接近介质时测量由滑块的接触传感器产生的DC响应信号。该方法涉及408测量DC响应信号中的尖峰的振幅以及410计算尖峰振幅与DC响应信号的振幅之间的比率。该方法还涉及412响应于该比率超过预定阈值而检测滑块与介质之间的接触。
图5是根据各种实施方案的流程图，该流程图示出了磁头-磁盘接触检测方法的各种过程。图5所示的方法涉及502使磁记录滑块移动到磁记录介质的指定位置。例如，滑块可移动到介质的内径(ID)、中径(MD)或外径(OD)位置，将在此执行接触检测。该方法涉及504向滑块的加热器供应AC功率以引起磁头-磁盘间距的振荡并且使滑块接近介质。该方法涉及506在滑块接近介质时测量由滑块的接触传感器产生的DC响应信号。
根据图5所示的实施方案，可使用由接触传感器产生的DC响应信号执行两个相异的接触检测过程(过程A和B)。在一些实施方案中，同时执行过程A和B。在其他实施方案中，可顺序执行过程A和B。例如，可先执行过程A，然后如果过程A未成功检测到磁头-磁盘接触，则执行过程B。过程A是尖峰检测方法的实施方案，并且过程B是传统LFACH检测方法的实施方案。过程A涉及508测量DC响应信号中的尖峰的振幅，以及510计算尖峰振幅与DC响应信号的振幅之间的比率。该方法涉及512确定该比率是否超过预定阈值，该预定阈值指示磁头-磁盘接触。过程B涉及514针对最小值来监测所测量的DC响应信号。该方法还涉及516确定是否已检测到最小值，该最小值指示磁头-磁盘接触。该方法还涉及518响应于过程A和过程B中的较先者检测到磁头-磁盘接触而声明磁头-磁盘接触。可重复图5的过程以在记录介质的不同位置(例如，ID、MD、OD)处设定间隙。
图6是根据各种实施方案的流程图，该流程图示出了磁头-磁盘接触检测方法的各种过程。图6所示的方法涉及600采集接触传感器响应样本(X)，诸如从DC DETCR采集的那些。该方法涉及602计算接触传感器响应样本(X)的可测量范围R。例如，范围R可计算为R＝max(X)-min(X)。该方法涉及计算和测量振荡dR/dP信号的振幅A。例如，检测器中的锁定放大器或算法在振荡dR/dP信号的频率(例如，向加热器提供的调制功率信号的频率)下测量振幅A。出于该示例的目的，dR/dP振幅表示dR/dP信号的中心到峰振幅。该方法还涉及606计算DC DETCR信号中的尖峰的振幅S。尖峰振幅S可计算为S＝R-2*A。
图6所示的方法继续608将S/A比率计算为：
Figure BDA0001714502040000091
其简化为：
Figure BDA0001714502040000092
该方法涉及609将二阶曲线拟合到S/A比率数据。从图7中可以看出，在S/A比率数据中可看到缓慢斜升或趋势T。可通过从接触之前的S/A比率数据减去具有其二阶曲线拟合的S/A比率数据来去除该斜升或趋势T。该过程称为对S/A比率数据进行去趋势，从而产生具有非常尖锐的转折点的磁头-磁盘接触标记图。这可以从图8中看出，该图示出了图7的去趋势S/A比率数据。
再次参见图6，该方法涉及610使用趋势T对S/A比率数据(参见例如图7)进行去趋势以产生dS/A数据(参见例如图8)。去趋势S/A比率数据可计算为dS/A＝S/A-T。该方法还涉及612计算去趋势S/A比率数据的标准偏差σ。进行检查614以确定当前加热器DAC阶跃处的去趋势S/A比率数据dS/A是否超过预定阈值。例如，该预定阈值可为去趋势S/A比率数据dS/A均值的预定义数量(例如，5)标准偏差。又如，该预定阈值可为固定阈值(例如，去趋势S/A比率数据dS/A的固定百分比变化)。如果当前加热器DAC阶跃处的dS/A超过该预定阈值，则618声明磁头-磁盘接触。如果未超过，则616可实施标准DC取消和dR/dP接触检测例程。
图9更详细示出了图8所示的方法的各种过程。在图9中，假定已执行图8中的框600-606的过程。因此，图9从902以此前所述的方式计算S/A比率数据开始。在初始数量n的加热器DAC阶跃(例如，5个DAC阶跃)之后，904将二阶曲线拟合到S/A比率数据。在一些方法中，仅使用曲线拟合之前两个DAC阶跃的S/A比率数据。该方法涉及906计算所有加热器DAC阶跃的二阶曲线拟合数据作为趋势T。
该方法涉及908使用趋势T对S/A比率数据进行去趋势以产生dS/A数据。如此前所讨论，去趋势S/A比率数据可计算为dS/A＝S/A-T。该方法还涉及910计算去趋势S/A比率数据的标准偏差σ。进行检查912以确定当前加热器DAC阶跃处的去趋势S/A比率数据dS/A是否超过预定阈值(例如，5σ或固定阈值)。如果当前加热器DAC阶跃处的dS/A超过该预定阈值，则916声明磁头-磁盘接触。如果未超过，则914可实施标准DC取消和dR/dP接触检测例程。
结合本公开的尖峰检测的接触检测过程可添加到现有LFACH接触检测方法或实施为独立式磁头-磁盘接触检测器。例如，包括尖峰检测器和dR/dP检测器两者的LFACH接触检测器提供了对调制空气轴承和非调制/低调制空气轴承两者的全面磁头-磁盘接触检测。本公开的尖峰检测器可在加热器振荡的峰值周期期间的一小部分转数中声明磁头-磁盘接触。这使接触检测变得非常快并且更不容易磨光。本公开的尖峰检测器可在该场中用于检查间隙余量并且调节间隙漂移。在场应用中，例如，可定期地或在发生其他驱动器故障事件时或在急剧环境变化期间执行尖峰检测。可在预定安全最小间隙处执行该场中的尖峰检测。如果尖峰检测未显示磁头-磁盘接触的迹象，这指示驱动器正在安全间隙处操作。如果尖峰检测器检测到磁头-磁盘接触，这指示间隙已漂移得更低并且必须采取措施将间隙调节到更高的安全水平。
本文公开的系统、设备或方法可包括本文所述的特征结构、方法或其组合中的一者或多者。例如，设备或方法可实施为包括上述特征和/或过程中的一者或多者。意图是这种设备或方法不必包括本文所述的所有特征和/或过程，而是可实施为包括所选择的能提供有用结构和/或功能的特征和/或过程。
可对上述所公开的实施方案进行各种修改和添加。因此，本公开的范围不应受上述特定实施方案的限制，而是应仅由下述权利要求及其等同物来限定。

Claims (19)

1.一种方法，包括：
使磁记录滑块相对于磁记录介质移动；
向所述滑块的加热器供应AC功率以引起所述滑块与所述介质之间的间距的振荡并且使所述滑块接近所述介质；
在所述滑块接近所述介质时测量由所述滑块的接触传感器产生的DC响应信号的振幅，其中测量所述DC响应信号的所述振幅包括：
计算使用所述DC响应信号建立的dR/dP曲线的振幅，其中dR是所述接触传感器的电阻变化并且dP是加热器功率变化；
测量所述DC响应信号中的尖峰的振幅；
计算所述尖峰振幅与所述DC响应信号的所述振幅之间的比率，其中计算所述比率包括计算所述尖峰振幅与所述dR/dP曲线的所述振幅之间的所述比率；以及
响应于所述比率超过预定阈值而检测所述滑块与所述介质之间的接触。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述DC响应信号具有可测量范围R；以及
通过从所述范围R减去所述DC响应信号的振幅来测量所述尖峰的所述振幅。
3.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述DC响应信号的所述振幅被限定为中心到峰振幅；
所述DC响应信号具有可测量范围R；以及
通过从所述范围R减去所述DC响应信号的所述中心到峰振幅的两倍来测量所述尖峰的所述振幅。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
使用多个加热器功率阶跃的所计算的比率来计算趋势T；
使用所述趋势T对所述所计算的比率进行去趋势；以及
响应于去趋势比率超过所述预定阈值而检测所述滑块与所述介质之间的接触。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述dR/dP曲线的所述振幅包括所述dR/dP曲线的所述中心到峰振幅。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
检测所述dR/dP曲线的最小值；以及
响应于所述比率超过所述预定阈值或检测到所述dR/dP曲线的所述最小值而检测所述滑块与所述介质之间的接触。
7.根据权利要求6所述的方法，其中响应于所述比率超过所述预定阈值而检测接触以及响应于检测到所述dR/dP曲线的所述最小值而检测接触是同时进行的。
8.根据权利要求6所述的方法，其中响应于所述比率超过所述预定阈值而检测接触以及响应于检测到所述dR/dP曲线的所述最小值而检测接触是顺序进行的。
9.一种装置，包括：
滑块，所述滑块被配置用于将数据写入到磁记录介质并从磁记录介质读取数据，所述滑块被配置用于热辅助磁记录并且包括：
加热器，所述加热器被配置为接收AC信号并引起所述滑块与所述介质之间的间距的振荡；和
接触传感器，所述接触传感器位于所述滑块上并被配置为产生DC响应信号；以及
检测器，所述检测器耦接到所述滑块并被配置为测量所述DC响应信号中的尖峰的振幅，计算所述尖峰振幅与所述DC响应信号的振幅之间的比率，并且响应于所述比率超过预定阈值而检测所述滑块与所述介质之间的接触；
其中所述检测器被配置为：
计算使用所述DC响应信号建立的dR/dP曲线的振幅，其中dR是所述接触传感器的电阻变化并且dP是加热器功率变化；以及
将所述比率计算为所述尖峰振幅与所述dR/dP曲线的所述振幅之间的比率。
10.根据权利要求9所述的装置，其中：
所述DC响应信号具有可测量范围R；并且
所述检测器被配置为通过从所述范围R减去所述DC响应信号的振幅来测量所述尖峰的所述振幅。
11.根据权利要求9所述的装置，其中：
所述DC响应信号的所述振幅被限定为中心到峰振幅；
所述DC响应信号具有可测量范围R；并且
所述检测器被配置为通过从所述范围R减去所述DC响应信号的所述中心到峰振幅的两倍来测量所述尖峰的所述振幅。
12.根据权利要求9所述的装置，其中所述检测器被配置为使用多个加热器功率阶跃的所计算的比率来计算趋势T，使用所述趋势T对所述所计算的比率进行去趋势，并且响应于去趋势比率超过所述预定阈值而检测所述滑块与所述介质之间的接触。
13.根据权利要求9所述的装置，其中所述dR/dP曲线的所述振幅包括所述dR/dP曲线的所述中心到峰振幅。
14.一种装置，包括：
滑块，所述滑块被配置用于将数据写入到磁记录介质并从磁记录介质读取数据，所述滑块被配置用于热辅助磁记录并且包括：
加热器，所述加热器被配置为接收AC信号并引起所述滑块与所述介质之间的间距的振荡；和
接触传感器，所述接触传感器位于所述滑块上并被配置为产生DC响应信号；以及
检测器，所述检测器耦接到所述滑块并被配置为：
计算使用所述DC响应信号建立的dR/dP曲线的振幅，其中dR是所述接触传感器的电阻变化并且dP是加热器功率变化；
测量所述DC响应信号中的尖峰的振幅；
将所述比率计算为所述尖峰振幅与所述dR/dP曲线的所述振幅之间的比率；
检测所述dR/dP曲线的最小值；以及
响应于所述比率超过所述预定阈值或检测到所述dR/dP曲线的所述最小值而检测所述滑块与所述介质之间的接触。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述检测器被配置为同时响应于所述比率超过所述预定阈值而检测接触以及响应于检测到所述dR/dP曲线的所述最小值而检测接触。
16.根据权利要求14所述的装置，其中所述检测器被配置为顺序响应于所述比率超过所述预定阈值而检测接触以及响应于检测到所述dR/dP曲线的所述最小值而检测接触。
17.根据权利要求14所述的装置，其中：
所述DC响应信号具有可测量范围R；并且
所述检测器被配置为通过从所述范围R减去所述dR/dP曲线的振幅来测量所述尖峰的所述振幅。
18.根据权利要求14所述的装置，其中：
所述dR/dP曲线具有被限定为中心到峰振幅的振幅；
所述DC响应信号具有可测量范围R；并且
所述检测器被配置为通过从所述范围R减去所述dR/dP曲线的所述中心到峰振幅的两倍来测量所述尖峰的所述振幅。
19.根据权利要求14所述的装置，其中所述检测器被配置为：
使用多个加热器功率阶跃的所计算的比率来计算趋势T；
使用所述趋势T对所述所计算的比率进行去趋势；以及
响应于去趋势比率超过所述预定阈值而检测所述滑块与所述介质之间的接触。
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