DE2608144C2 - Speed sensor for disk storage - Google Patents
Speed sensor for disk storageInfo
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- H02K7/20—Structural association with auxiliary dynamo-electric machines, e.g. with electric starter motors or exciters
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- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/50—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring linear speed
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- G—PHYSICS
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- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
- G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Geschwindigkeitsgeber für Plattenspeicher, bei dem ein in einer feststehenden Zylinderspule beweglicher Stabmagnet über eine Koppelstange mit dem beweglichen Teil eines Linearmotors verbunden ist.The invention relates to a speed encoder for disk storage, in which a in a fixed solenoid movable bar magnet via a coupling rod with the movable part of a Linear motor is connected.
Bei neueren Plattenspeichern erfolgt die Positionierung der Datenköpfe durch einen elektrodynamischen Linearmotor, der unter der Kontrolle eines Positionier-Regelkreises steht. Eine der Eingangsgrößen für diesen Regelkreis ist die jeweilige Momentangeschwindigkeit des Linearmotors, die mit Hilfe eines Geschwindigkeitgebers gemessen wird. Dieser besteht aus einem Stabmagneten, der über eine Koppelstange mit dem beweglichen Teil des Linearmotors verbunden ist und einer feststehenden Zylinderspule, in welcher der Stabmagnet bewegt wird.In the case of newer disk storage devices, the data heads are positioned by an electrodynamic one Linear motor that is under the control of a positioning control loop. One of the input variables for this The control loop is the respective instantaneous speed of the linear motor, which is determined with the help of a speed sensor is measured. This consists of a bar magnet that is connected to the moving part of the linear motor is connected and a fixed solenoid in which the Bar magnet is moved.
Positioniersysteme dieser Bauart zeigen Resonanzfrequenzen mechanischen Ursprungs, die im Frequenzbereich von etwa 2 kHz bis 5 kHz liegen und sich störend auf die Positionierregelung auswirken, weil die Grenzfrequenz des Regelsystems auf tiefere Frequenzen verlagert werden muß, um Instabilität und Schwingen des Positionierers zu vermeiden. Eine solche Verlagerung der Grenzfrequenz des; Regelsystems auf tiefere Frequenzen ist aber nachteilig, weil damit die Regelgenauigkeit verringert, die Beruhigungszeit nach einer Positionierung verlängert und damit die Positionierzeit erhöht würde.Positioning systems of this type show resonance frequencies of mechanical origin in the frequency range from about 2 kHz to 5 kHz and have a disruptive effect on the positioning control because the Cutoff frequency of the control system must be shifted to lower frequencies to avoid instability and Avoid swinging the positioner. Such a shift in the cutoff frequency of the; Control system However, lower frequencies are disadvantageous because they reduce the control accuracy and the settling time after positioning would be extended and thus the positioning time would be increased.
Untersuchungen zeigten, daß die mechanischen Resonanzen zum einen auf die Strombänder einschließlich Halterung für die Stromzuführung zu der Tauchspule des Linearmotors zurückzuführen sind und zum anderen durch die Resonanz der Tauchspule und insbesondere der Längsresonanz der Koppelstange des Geschwindigkeitsgebers verursacht werden.Investigations showed that the mechanical resonances on the one hand to the current bands including Bracket for the power supply to the moving coil of the linear motor and on the other hand by the resonance of the moving coil and in particular the longitudinal resonance of the coupling rod of the Speed sensor.
Die Resonanzspitzt· könnte durch einen Tiefpaß erster Ordnung am Ausgang des Geschwindigkeitsgebers um etwa 6db abgesenkt werden. Weitaus wirksamer wäre ein schmalbandiges Tiefpaßfilter zweiter Ordnung, mit dem bestimmte Frequenzbereiche unterdrückt werden könnten und nur eine geringe Phasendrehung des Ausgangssignals verursacht würde. Nachteilig wäre jedoch, daß ein derartiges Filter genau auf die mechanische Resonanzfrequenz abgestimmt werden müßte und geringe Resonanzverschiebungen sowohl auf Seiten der Elektronik des Filters als auch auf Seiten der Mechanik infolge von Exemplarstreuungen und Temperaturgängen das Filter unwirksam machen würden.The resonance peak could be caused by a first-order low-pass filter at the output of the speed sensor can be lowered by about 6db. A narrow-band low-pass filter would be far more effective second order, with which certain frequency ranges could be suppressed and only a small one Phase shift of the output signal would be caused. However, it would be disadvantageous that such a filter would be accurate would have to be tuned to the mechanical resonance frequency and small resonance shifts both on the part of the electronics of the filter and on the part of the mechanics as a result of specimen variations and temperature drifts would make the filter ineffective.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen Geschwindigkeitsgeber der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Resonanz der Geschwindigkeitsgeber-Koppelstange durch mechanische Maßnahmen von der Resonanz der Tauchspule, deren Resonanz nur schwer zu ändern ist, getrennt und zu höheren Frequenzen verschoben wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Koppelstange des eingangs genannten Geschwindigkeitsgebers aus einem Material besteht, welches einen wesentlich höheren Elastizitätsmodul als Stahl besitztThe invention was therefore based on the object of providing a speed sensor of the type mentioned at the beginning create in which the resonance of the speed sensor coupling rod by mechanical measures separated from the resonance of the moving coil, the resonance of which is difficult to change, and to higher Frequencies is shifted. According to the invention this is achieved in that the coupling rod of the The speed sensor mentioned at the beginning consists of a material which has a significantly higher level Has modulus of elasticity than steel
Besonders vorteilhaft ist es, die Koppelstange aus Aluminiumoxyd herzustellen. Dieses Material weist einen Elastizitätsmodul von 35 χ 104 N/mm2 auf und liegt damit um 66 % über dem Elastizitätsmodul von Stahl mit 21 χ i^N/rnm2. Die Verwendung einer Koppelstange aus Aiaminiumoxyd anstelle einer Koppelstjnge aus Stahl erbrachte durch eine Verschiebung der Koppelstangenresonan/. auf oine Frequenz von über 5 kHz eine Absenkung der ursprünglich vorhandenen Resonanzspitze um etwa 20 db. Gegenüber einem Geschwindigkeitsgeber mit einer Koppelstange aus Stahl ist es mit einem Geschwindigkeitsgeber mit Kuppelstange aus Aluminiumoxyd nicht notwendig, die Grenzfrequenz des Regelsystems auf tiefere Frequenzen zu verlagern, um Instabilität und Schwingen des Positionierers zu vermeiden. Damit wird aber auch die Regelgenauigkeit des ganzen Systems erhöht, die Beruhigungsxeit nach einer Positionierung verkürzt und damit die Positionierzeit verringert.It is particularly advantageous to manufacture the coupling rod from aluminum oxide. This material has a modulus of elasticity of 35 χ 10 4 N / mm 2 and is 66% above the modulus of elasticity of steel with 21 χ i ^ N / mm 2 . The use of a coupling rod made of aluminum oxide instead of a coupling rod made of steel resulted in a shift in the coupling rod resonance /. to a frequency of more than 5 kHz a reduction of the originally present resonance peak by about 20 db. In contrast to a speed sensor with a coupling rod made of steel, with a speed sensor with a coupling rod made of aluminum oxide it is not necessary to shift the limit frequency of the control system to lower frequencies in order to avoid instability and oscillation of the positioner. However, this also increases the control accuracy of the entire system, shortens the calming time after positioning and thus reduces the positioning time.
Die Zeichnung zeigt in Schnittdarstellung einen Geschwindigkeitsgeber, der aus einer feststehenden Zylinderspule Sp und einem in der Zylinderspule beweglichen Stabmagneten Mbesteht. Der Stabmagnet M ist über eine Koppelstange K mit dem beweglichen Teil L eines Linearmotors verbunden. Beim Hin- und Herbewegen des beweglichen Teils L des Linearmotors bewegt sich auch der Stabmagnet Min der Zylinderspule Sp, verändert damit das Magnetfeld in der Spule Sp und gibt dadurch an den Anschlüssen der Zylinderspule Sp ein der Geschwindigkeit des Linearmotors L proportionales Signal ab.The drawing shows a sectional view of a speed sensor which consists of a stationary cylinder coil Sp and a bar magnet M movable in the cylinder coil. The bar magnet M is connected to the movable part L of a linear motor via a coupling rod K. When reciprocating the movable part L of the linear motor also moves the bar magnet min the solenoid Sp, thus changing the magnetic field in the coil Sp, and thereby outputs at the terminals of the solenoid Sp is a speed of the linear motor L proportional signal.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (2)
Priority Applications (4)
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5651059A (en) * | 1979-10-01 | 1981-05-08 | Mitsubishi Electric Corp | Flexible disc device for both side type |
-
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- 1977-02-25 NL NL7702069A patent/NL7702069A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |