ES2280880T3 - Dispositivo para escribir en una capa magnetica. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para describir una capa magnética (4) describible con intensidad de campo coercitivo alta o baja con una cabeza magnética (1) con una bobina magnética (6) y una fuente de tensión (9), caracterizado por al menos un conector (8) entre la fuente de tensión (9) y la bobina magnética (6), un dispositivo para el mantenimiento de la dirección (A, B) del flujo de corriente a través de la bobina magnética (6), y un dispositivo de medición de corriente (14) para la determinación de la intensidad de la corriente en la bobina magnética (6), donde el dispositivo de medición de corriente (14) dirige el conector (8) entre la fuente de tensión (9) y la bobina magnética (6) de tal forma que el conector (8) es desconectado después de alcanzarse en la bobina magnética (6) la intensidad de corriente (I) que es necesaria para describir la capa magnética (4) describible con baja intensidad de campo coercitivo o alta intensidad de campo coercitivo y, después, es conectado y desconectado cíclicamente de tal forma que la intensidad de la corriente (I) en la bobina magnética (6) no exceda ni quede por debajo del valor necesario para la descripción.

Description

Dispositivo para escribir en una capa magnética.

La invención se refiere a un dispositivo para describir una capa magnética describible con baja o alta intensidad de campo coercitivo con una bobina magnética conforme al concepto general de la reivindicación 1.

Para grabar datos con una cabeza magnética, por ejemplo, sobre la banda magnética de una tarjeta magnética o soportes de datos similares, se utilizan capas magnéticas cuyos dipolos magnéticos presentan para alinearse una intensidad de campo coercitivo baja (= coercividad baja, low coercivity o LoCo) o una intensidad de campo coercitivo alta (= coercividad alta, high coercivity o HiCo). Mientras el material de coercividad baja posee una intensidad de campo coercitivo en el orden de magnitud de 300 Oerstedios, el material de coercividad alta presenta normalmente una intensidad de campo coercitivo de entre 2.000 y 5.000 Oerstedios. Aunque, debido al campo magnético más débil de la cabeza magnética, el costo en equipamiento en capas magnéticas de coercividad baja es menor que en capas magnéticas de coercividad alta, las capas de coercividad baja poseen no obstante la desventaja de que los datos grabados pueden ser borrados con mayor facilidad mediante imanes permanentes en el entorno, como por ejemplo de cierres magnéticos, en auriculares o similares.

En el comercio ya es posible adquirir cabezas magnéticas con las que se pueden describir tanto capas magnéticas de coercividad baja como de coercividad alta, dependiendo de si el usuario respectivo que utiliza las tarjetas magnéticas prefiere capas magnéticas de coercividad baja o de coercividad alta. Para describir la capa magnética de coercividad baja se suministra en este caso a la bobina magnética una intensidad de corriente baja de por ejemplo 20 mA, en cambio para capas magnéticas de coercividad alta una intensidad de corriente mayor de, por ejemplo, 200 mA. Al suceder esto, las intensidades de corriente predeterminadas se deben respetar en lo esencial, pues que no sólo una intensidad de corriente más baja, sino también una intensidad de corriente más elevada pueden generar una orientación insuficiente de las partículas dipolares magnéticas. El documento US-Al-200310030935 expone un dispositivo de dicho tipo que describe asimismo la parte caracterizadora de la reivindicación 1.

La capa magnética es descrita con bits en codificación binaria. Modificando la dirección en que fluye la corriente a través de la bobina magnética de la cabeza magnética es posible orientar, en una u otra dirección, las partículas dipolares magnéticas en la capa magnética en cada una de las ubicaciones de bits. Para una velocidad de escritura elevada, es necesario un cambio rápido de la dirección de la corriente de manera correspondiente. Por ello, en el caso de cabezas magnéticas conocidas con fuente de corriente constante regulada linealmente, la bobina magnética está conectada a una tensión de alimentación relativamente alta, de por ejemplo 24 V, a través de una resistencia u otro elemento limitador de la corriente similar. Esto conduce a una potencia de pérdida elevada y, en consecuencia, un desarrollo de calor elevado. Además, es necesario un considerable gasto en elementos electrónicos para invertir el sentido de la corriente.

Debido al elevado desarrollo de calor, en la cabeza magnética conocida es necesario aplicar junto a medidas adicionales para la refrigeración componentes resistentes y voluminosos, que ocupan mayor espacio. Todo esto implica mayores costes junto al empleo de componentes electrónicos. Cuando se realiza un cambio entre material de coercividad baja y coercividad alta en la cabeza magnética conocida, también se deben efectuar por ejemplo modificaciones en el hardware mediante diferentes resistencias.

Por ello, el objetivo de la invención es poner a disposición un dispositivo económico con necesidad de poco espacio para describir capas magnéticas de coercividad baja y de coercividad alta con una única cabeza magnética, sin que se deban modificaciones del hardware cuando se realiza un cambio de material de coercividad baja a coercividad alta, o a la inversa, o cuando se debe usar otra cabeza magnética con exigencias de mando modificadas de manera correspondiente. Además, las cabezas magnéticas deben ser desmagnetizadas reduciendo sucesivamente el flujo de escritura magnética.

Conforme a la invención, esto se logra con el dispositivo caracterizado en la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se reproducen configuraciones ventajosas de la invención.

El dispositivo conforme a la invención presenta por lo menos un conector entre la fuente de tensión y la bobina magnética de la cabeza magnética. Además, está previsto un dispositivo con el que se puede mantener la dirección del flujo de corriente a través de la bobina magnética cuando se desconecta el conector entre la fuente de tensión y la bobina magnética. Con un dispositivo de medición se mide la intensidad de corriente en la bobina magnética. A la vez, el dispositivo de medición de corriente dirige el conector entre la fuente de tensión y la bobina magnética, y de tal forma que, al registrar un bit, se desconecta el conector tras alcanzarse en la bobina magnética la intensidad de corriente que es necesaria para describir la capa magnética describible con intensidad de campo coercitivo baja o intensidad de campo coercitivo alta. A continuación, el conector es conectado y desconectado cíclicamente de forma que la intensidad de corriente en la bobina magnética no sobrepase ni descienda por debajo del valor necesario para la descripción.

La invención se basa, entre otras, en la consideración de que al suministrar energía a la bobina magnética, en la bobina magnética se almacena energía que es reducida tras la desconexión de la fuente de tensión. Es decir, cuando se ha alcanzado la intensidad de corriente necesaria para la descripción, se puede desconectar la fuente de tensión hasta que la intensidad de corriente alcance el límite inferior predeterminado, necesario para describir la capa magnética.

Tras la desconexión de la fuente de tensión, el conector se vuelve a conectar cuando la intensidad de corriente medida por el dispositivo de medición de corriente alcanza el valor límite inferior predeterminado, necesario para describir la capa magnética, o cuando ha transcurrido un tiempo fijo ajustable, el cual depende del tipo de cinta magnética (coercividad baja o coercividad alta) y de la inductancia de la cabeza magnética. Conforme a la invención, así se configura una fuente de corriente cíclica.

El dispositivo que asegura que la corriente conserve la dirección de corriente predeterminada después de la desconexión del conector puede ser, por ejemplo, un rectificador, es decir, por ejemplo, un diodo o un transistor, o un conector que mantenga el sentido de la corriente conectado a tierra y, por ello, a través de la bobina magnética conectada a tierra. Aquí, el conector es conectado en forma sincrónica cuando se desconecta el conector entre la fuente de tensión y la bobina magnética. Se comprende que, conforme a la invención, se utilizan preferentemente conectores electrónicos.

Para el dispositivo de medición de corriente está prevista una baja resistencia de, por ejemplo, menos de 2 \Omega en un conductor que esté conectado a la bobina magnética, por un lado, y a tierra, por el otro.

Con ello, a diferencia de la fuente de corriente constante con regulación lineal, en el dispositivo conforme a la invención se suprime una resistencia elevada o un elemento limitador de corriente similar entre la fuente de tensión y la bobina magnética que produzca una elevada potencia de pérdida, es decir, un elevado desarrollo de calor. Por ello, el dispositivo conforme a la invención puede ser construido a partir de componentes pequeños y económicos y requiere de esta forma poco espacio. Mediante el dispositivo de medición de corriente, también se puede ajustar la intensidad de corriente en la bobina magnética, así, por ejemplo, en 20 mA o 200 mA, siendo posible por supuesto también cualquier otro suministro de corriente, sin que se deban lleva a cabo modificaciones en el hardware. Esto también trae consigo la ventaja de que es posible el empleo de cabezas magnéticas de otro fabricante sin cambios en el hardware.

Después de un proceso de escritura, en la cabeza magnética permanece un magnetismo residual, el cual destruiría otras tarjetas. Por este motivo, en algunas cabezas magnéticas, dependiendo del material utilizado, es necesario realizar una desmagnetización definida. Esto se puede realizar también fácilmente con el presente circuito, o se puede adecuar a las necesidades de una cabeza magnética de otro fabricante sin modificaciones del hardware.

Además, se puede utilizar un simple interfaz serial de pocos conductores, por ejemplo sólo cuatro, entre la fuente de corriente cíclica conforme a la invención y el procesador, con el que se pueden dirigir por ejemplo el dispositivo de transporte para la tarjeta magnética y otros mecanismos del dispositivo para describir la capa magnética.

Una alta velocidad de escritura depende de que la intensidad de corriente necesaria para describir la capa magnética sea alcanzable con rapidez tan pronto como se cierre el conector entre la fuente de tensión y la bobina magnética para escribir un bit. Esto requiere una fuente de tensión con una tensión correspondientemente alta. Aquí, se puede usar conforme a la invención sin más una fuente de tensión con tensión elevada de, por ejemplo, entre 12 V y 26 V o más.

Los dipolos magnéticos están orientados en una u otra dirección en cada una de las ubicaciones de bit de la capa magnética de codificación binaria, dependiendo del sentido en que fluya la corriente en la bobina magnética. Conforme a la invención, para la inversión de la dirección de la corriente están previstos preferiblemente un primer conector entre la fuente de tensión y el primer extremo de la bobina magnética y un segundo conector entre el otro, segundo extremo de la bobina magnética, permaneciendo desconectado durante la escritura de un bit uno de los conectores, mientras el otro conector, dirigido por el dispositivo de medición, es conectado y desconectado para la medición de la corriente en la bobina magnética. Para la escritura del siguiente bit con dipolos magnéticos orientados en sentido opuesto, se invierte el sentido de la corriente en la bobina magnética, es decir, durante la escritura del siguiente bit el otro conector permanece desconectado, mientras un conector, dirigido por el dispositivo de medición, es conectado y desconectado. Si en relación con la invención se habla de un conector, se quiere decir por supuesto principalmente conectores electrónicos.

A continuación, se explica con mayor detalle la invención por medio de los dibujos a modo de ejemplo. En ellos se muestra:

Figura 1: de forma esquemática, una cabeza magnética al describir una capa magnética;

Figura 2: una parte de un circuito según una primera forma de realización;

Figuras 3 y 4: un diagrama que muestra la intensidad de corriente en la bobina magnética al describir una capa magnética de coercividad alta o de coercividad baja;

Figura 5: un circuito según una segunda forma de realización.

Según la figura 1, la cabeza magnética 1 presenta un espacio de aire 2 de escasa anchura para la salida de las líneas de campo magnética, que orientan los dipolos magnéticos 3 en la capa magnética 4, ya sea en un sentido, según el bit 5.1, o en el otro, según el bit 5.2.

Para orientar o modificar los dipolos 3 debe ejercerse sobre ellos una determinada intensidad de campo magnético, mayor que la intensidad de campo coercitivo, que puede ascender a, por ejemplo, 300 Oe en el caso de una capa magnética de coercividad baja 3 y a, por ejemplo, 3.000 Oe en una capa magnética de coercividad alta 3. Es decir, a la bobina magnética en la cabeza magnética 1 se debe suministrar una intensidad de corriente baja, de por ejemplo 20 mA, para una capa magnética de coercividad baja, y una intensidad de corriente mayor, de por ejemplo 200 mA, para una capa magnética de coercividad alta. Para la orientación de los dipolos 3 en una dirección, por ejemplo en el caso del bit 5.1, la corriente fluye a través de la bobina magnética al interior de la cabeza magnética y para la orientación de los dipolos 3 en el bit 5.2 en la otra dirección, la dirección de la corriente está invertida.

En el circuito según la figura 2, la bobina magnética 6 en la cabeza magnética 1 está conectada con un extremo a través de un conductor 7 con un conector 8 a una fuente de tensión 9 de por ejemplo 12 V o 24 V. El otro extremo de la bobina magnética 6 está conectado a tierra a través de un conductor 11 y una resistencia 12 de menos de 2 \Omega en 13.

Con un dispositivo de medición de corriente 14 para la medición de la intensidad de corriente en la bobina 6 se toma la caída de tensión a ambos costados de la resistencia 12.

Con el fin de que la corriente siga fluyendo en el mismo sentido en la bobina 6 después de desconectar el conector 8, se puede conectar al conductor 7 un rectificador de corriente 15, por ejemplo un diodo, u otro conector 16 entre el conector 8 y la bobina 6, que están conectados a tierra en 17 y 18.

Como está representado mediante las líneas punteadas 20, 21, los conectores 8 y 16 son dirigidos por el dispositivo de medición de corriente 14.

Para que la bobina magnética 6 ejerza la intensidad de campo magnético requerida, por ejemplo de 3.000 Oe, sobre las partículas de coercividad alta 3 para escribir un bit 5.1, 5.2 sobre la capa magnética 4, es necesario suministrar una intensidad de corriente de, por ejemplo, 200 \pm 20 mA, a la bobina magnética 6. Como está representado en la figura 3, cuando se conecta el conector 8 aumenta la corriente en el intervalo T_{1} a una intensidad de corriente de, por ejemplo, 210 mA. Cuando este valor es registrado por el dispositivo de medición de corriente 14, éste acciona y desconecta el conector 8 a través de la línea 20. Entonces, la corriente acumulada en la bobina 6 disminuye a, por ejemplo, 190 mA en el intervalo T_{2}. Luego se vuelve a conectar el conector 8 en el intervalo T_{3} hasta que la intensidad de corriente medida por el dispositivo de medición de corriente 14 vuelve a ascender a 210 mA. La conexión y desconexión del conector 8 en los intervalos T_{2} y T_{3} continúa hasta que termina el proceso de escritura para el respectivo bit 5.1 ó 5.2 en T_{e}. Durante el proceso de escritura de un bit, la capa magnética 4 es movida con respecto a la cabeza magnética 1 con el dispositivo de transporte del dispositivo de escritura, de forma correspondiente a la flecha X.

Aunque la intensidad de corriente en la bobina 6 varíe dentro de los límites mencionados de forma correspondiente a la evolución triangular según la figura 3,, en la lectura de una capa magnética descrita con el dispositivo conforme a la invención se detecta una impecable señal de lectura.

Según la figura 4, cuando se escribe la capa magnética de coercividad baja, baja a cero la intensidad de corriente 1 después del intervalo de conexión T_{1}, al desconectar el conector 8 en el intervalo T_{2}. Para impedir una deficiente orientación de los dipolos magnéticos 3 durante esta fase cero, se debe asegurar una frecuencia de conmutación correspondientemente alta, donde se ha mostrado una fase cero corta, por ejemplo de 2 \mus o menos, no perjudica la orientación de los dipolos 3 y, por ende, la señal de lectura.

Para obtener en la capa magnética 4 la ubicación de bit 5.1 y 5.2 con dipolos 3 orientados en sentido opuesto, según la figura 1, invirtiendo la corriente en una u otra dirección en la bobina magnética 6, se puede utilizar el circuito representado en la figura 5.

En este caso, para invertir la corriente se han dispuesto dos conectores 22, 23 en los dos conductores 24, 25, conectados a la fuente de tensión 9, que están unidos a los dos extremos de la bobina magnética 6 y son accionados por el dispositivo de medición de corriente 14 que está conectado por ambos lados de la resistencia 12 al conductor 26 que une la tierra 13 con los conductores 27, 28, que están conectados a un o al otro extremo de la bobina magnética 6 y cada uno está provisto de un conector 30, 31, los cuales están previstos, entre otras cosas, para el mantenimiento de la dirección del flujo de corriente cuando se desconecta el respectivo conector 22, 23 durante el intervalo T_{2}. Los conectores 30, 31 son accionados también por el dispositivo de medición de corriente 14.

Es decir, si, por ejemplo, la corriente para registrar el bit 5.1 fluye en la dirección A a través de la bobina 6, se abre el segundo conector 23 durante todo el proceso de registro del bit, mientras en el intervalo T_{1} están cerrados el primer conector 22 y el tercer conector 30 y está abierto el cuarto conector 31. Durante el intervalo T_{2} se abre el primer conector 22 y se cierra el cuarto conector 31, durante el intervalo T_{3}, se vuelve a cerrar el primer conector 22 y se vuelve a abrir el cuarto conector 31, etc.

Para invertir la corriente en la dirección opuesta B para registrar el siguiente bit 5.2 con dipolos 3 orientados en sentido opuesto, se abre el primer conector 22 durante todo el proceso de registro del bit. Durante el intervalo T_{1} se cierran el segundo conector 23 y el cuarto conector 31 y se abre el tercer conector 30. Durante el intervalo T_{2} se abre el segundo conector 23 y se cierra el tercer conector 30, como el cuarto conector 31. En el intervalo T_{3} los cuatro conectores 22, 23, 30, 31 toman nuevamente la misma posición que en el intervalo T_{1}, etc.

Además, en el circuito según la figura 5, están previstos cuatro diodos 32, 32', 33, 33', donde el diodo 32 está previsto en el conductor 34, el cual puentea el cuarto conector 31, mientras que el diodo 33 está conectado en el conductor 35 y el conductor 25 entre el conector 23 y la fuente de tensión 9. Mientras que los diodos 32 y 33 están conectados en forma paralela al cuarto conector 31 o al segundo conector 23, los diodos 32' y 33' están conectados en forma paralela al primer conector 22 o al tercer conector 30. Mediante los diodos 32, 32', 33, 33' son limitados los picos de tensión fuera de los valores de suministro de corriente que se pudieran presentar después de desconectar los conectores 22 y 30 ó 23 y 31. En consecuencia, sirven sólo para proteger el circuito.

Claims (5)

1. Dispositivo para describir una capa magnética (4) describible con intensidad de campo coercitivo alta o baja con una cabeza magnética (1) con una bobina magnética (6) y una fuente de tensión (9), caracterizado por al menos un conector (8) entre la fuente de tensión (9) y la bobina magnética (6), un dispositivo para el mantenimiento de la dirección (A, B) del flujo de corriente a través de la bobina magnética (6), y un dispositivo de medición de corriente (14) para la determinación de la intensidad de la corriente en la bobina magnética (6), donde el dispositivo de medición de corriente (14) dirige el conector (8) entre la fuente de tensión (9) y la bobina magnética (6) de tal forma que el conector (8) es desconectado después de alcanzarse en la bobina magnética (6) la intensidad de corriente (I) que es necesaria para describir la capa magnética (4) describible con baja intensidad de campo coercitivo o alta intensidad de campo coercitivo y, después, es conectado y desconectado cíclicamente de tal forma que la intensidad de la corriente (I) en la bobina magnética (6) no exceda ni quede por debajo del valor necesario para la descripción.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el dispositivo para el mantenimiento de la dirección del flujo de corriente (A, B) está formado por un rectificador (15) y/o un conector (16).

3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que para el dispositivo de medición de corriente (14) está prevista una resistencia (12) en el trayecto de la corriente.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, donde a la bobina magnética (6) se le suministra la intensidad de corriente (I) necesaria para escribir un bit (5.1, 5.2), después de lo cual la dirección de la corriente (A, B) es invertida para escribir el siguiente bit (5.2, 5.1), caracterizado por el hecho de que para la inversión de la dirección de la corriente está previsto un primer conector (22) entre la fuente de tensión (9) y un, el primer extremo de la bobina magnética (6) y un segundo conector (23) entre el otro, segundo extremo de la bobina magnética (6), donde durante la escritura de un bit (5.1, 5.2) un conector (22, 23) es desconectado, mientras que el otro conector (23, 22), dirigido por el dispositivo de medición de corriente (14), es conectado y desconectado cíclicamente.

5. Dispositivo según las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado por el hecho de que está previsto un tercer conector (30) entre la resistencia (12) y el segundo extremo de la bobina magnética (6) y un cuarto conector (31) entre la resistencia (12) y el primer extremo de la bobina magnética (6), donde después del primer ciclo (T_{1}) con el primer conector conectado (22) y el tercer conector conectado (30) para alcanzar la intensidad de corriente (I) necesaria para la escritura, de forma alternante cíclicamente se desconecta el primer conector (22) y se conecta el cuarto conector (31), y se conecta el primer conector (22) y se conecta el cuarto conector (31), mientras que con dirección de la corriente invertida después del primer ciclo (T_{1}) con el segundo conector conectado (23) y el cuarto conector conectado (31) para alcanzar la intensidad de corriente necesaria para la descripción, de forma alternante se desconecta el segundo conector (23) y se conecta el cuarto conector (31), y se conecta el segundo conector (23) y se desconecta el tercer conector (30).