JPH10260089A - Temperature measuring device - Google Patents

Temperature measuring device

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Publication number
JPH10260089A
JPH10260089A JP6663797A JP6663797A JPH10260089A JP H10260089 A JPH10260089 A JP H10260089A JP 6663797 A JP6663797 A JP 6663797A JP 6663797 A JP6663797 A JP 6663797A JP H10260089 A JPH10260089 A JP H10260089A
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JP
Japan
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magnetic
head
magnetic head
temperature measuring
measuring device
Prior art date
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Pending
Application number
JP6663797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiichi Yokoyama
栄一 横山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH10260089A publication Critical patent/JPH10260089A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correctly measure temperature of the extreme end of a magnetic head during regenerating magnetic record by arranging a magnetoresistance effect (MR) element on the extreme end part of the magnetic head. SOLUTION: This temperature measuring device is provided with a head piece 10 and a MR type temperature sensor part 30 (MR element) mounted thereon. For the head piece 10, a video head of 8mm VTR is used. Hereby, the same condition as the condition in which information of a magnetic tape is actually recorded and regenerated by the video of 8mm VTR reappears. The MR type temperature sensor part 30 is provided with a curved tape contact face 30A on the extreme end, and the radius of curvature of the tape contact face 30A is the same as the radius of curvature of the tape contact face 16 of the extreme end of the magnetic head of 8mm VTR. Substrates 41, 42 for outer terminal are mounted on the head piece 10, and the MR type temperature sensor part 30 and the substrates 41, 42 are electrically connected together through lead wires 43, 43. This can be applied to the magnetic head of the magnetic record regenerating device of a computer and the like.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は温度測定装置に関
し、より詳細には、磁気記録再生装置の磁気ヘッドの先
端の磁気記録媒体に接触又は近接する部分の温度を測定
するための温度測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature measuring device, and more particularly, to a temperature measuring device for measuring a temperature of a portion of a tip of a magnetic head of a magnetic recording / reproducing device which contacts or approaches a magnetic recording medium. .

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来の8mmVTRの記録再生部
の概略を示す図である。記録再生部のドラムは上側の回
転ドラム1と下側の固定ドラム2とを含み、ビデオヘッ
ド10A、10Bは回転ドラム1と共に回転する。磁気
テープ20はドラム1、2の側面に接触しながら走行す
る。磁気テープ20の走行方向はビデオヘッド10A、
10Bの回転面に対して傾斜しており、この傾斜角 は
リード角θL と呼ばれている。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a diagram schematically showing a recording / reproducing section of a conventional 8 mm VTR. The drum of the recording / reproducing unit includes an upper rotating drum 1 and a lower fixed drum 2, and the video heads 10 </ b> A and 10 </ b> B rotate together with the rotating drum 1. The magnetic tape 20 runs while contacting the side surfaces of the drums 1 and 2. The running direction of the magnetic tape 20 is the video head 10A,
It is inclined with respect to the rotation plane of 10B, and this inclination angle is called a lead angle θ L.

【0003】図8を参照して8mmVTRのビデオヘッ
ドの例を説明する。図8AはMIG型(Metal-Inline-G
ap Type)のビデオヘッドの例を示す。MIG型ビデオヘ
ッドは、MnZnフェライトの単結晶よりなる2つのコ
ア11、11とその間に挿入されたセンダスト合金のス
ッパッタ膜12とを有し、2つのコア11、11はガラ
ス13によって接合されている。ヘッドギャップ14
は、酸化ケイ素(Si23 )の絶縁膜によって構成さ
れている。
An example of an 8 mm VTR video head will be described with reference to FIG. FIG. 8A shows a MIG type (Metal-Inline-G
ap Type) video head. The MIG type video head has two cores 11 and 11 made of a single crystal of MnZn ferrite and a sputter film 12 of a sendust alloy inserted between them. The two cores 11 and 11 are joined by a glass 13. . Head gap 14
Is composed of an insulating film of silicon oxide (Si 2 O 3 ).

【0004】図8Bは積層型(ラミネート型)のビデオ
ヘッドの例を示す。積層型ビデオヘッドは2つの積層型
コアがガラス13によって接合された構造を有し、各積
層型コアは2層のMnZnフェライトの単結晶のコア1
1、11とその間に挟まれたセンダスト合金又はアモル
ファス合金コア15とを含む。
FIG. 8B shows an example of a laminated (laminated) video head. The laminated video head has a structure in which two laminated cores are joined by a glass 13, and each laminated core is a single-layer MnZn ferrite single crystal core 1.
1 and 11 and a sendust alloy or amorphous alloy core 15 interposed therebetween.

【0005】ビデオヘッドは先端に湾曲したテープ接触
面16を有し、また中央部にコイル窓17を有する。こ
れらのビデオヘッドは小型の回転ドラム、例えば外径が
40mmのドラムに装着される。この場合、テープ接触
面16の曲率半径は、6〜8mmである。それによって
磁気テープ20の走行時に、磁気テープ20とビデオヘ
ッドのテープ接触面16が適切に接触することができ
る。
The video head has a curved tape contact surface 16 at the tip and a coil window 17 at the center. These video heads are mounted on a small rotating drum, for example, a drum having an outer diameter of 40 mm. In this case, the radius of curvature of the tape contact surface 16 is 6 to 8 mm. Thereby, when the magnetic tape 20 runs, the magnetic tape 20 and the tape contact surface 16 of the video head can appropriately contact each other.

【0006】図9は塗布型の磁気テープ20の断面構造
の模式図である。磁気テープ20はベースフィルム20
Aと磁性材層20Bとを含む。磁性材層20Bは磁性材
料、バインダ、研磨材、潤滑剤、分散剤等が適当な割合
にて混合されたものである。磁性材料はコバルト、ニッ
ケル等によってドープされた強磁性のα鉄をγFe2
3 によって被覆し、更にアルミナによってカプセル状に
覆う構造を有する。
FIG. 9 is a schematic view of a sectional structure of a coating type magnetic tape 20. The magnetic tape 20 is a base film 20
A and a magnetic material layer 20B. The magnetic material layer 20B is a mixture of a magnetic material, a binder, an abrasive, a lubricant, a dispersant, and the like at an appropriate ratio. Magnetic material cobalt, α iron ferromagnetic doped by nickel γFe 2 O
It has a structure covered with 3 and further covered in a capsule shape with alumina.

【0007】図10を参照してビデオヘッドのテープ接
触面16と磁気テープ20の接触状態を説明する。テー
プ接触面16は極微細な研磨材を有するラッピングテー
プによって研磨され、所定の表面粗さを有するように仕
上げられる。テープ接触面16に磁気テープ20が接触
しているとき、磁気テープ20の表面にフリンジパター
ン21が現れ、それを観測することができる。フリンジ
パターン21はヘッドギャップ14を中心としてテープ
の長手方向に±200μm、テープの幅方向に55μm
の領域にわたって現れる。
The contact state between the tape contact surface 16 of the video head and the magnetic tape 20 will be described with reference to FIG. The tape contact surface 16 is polished with a lapping tape having an extremely fine abrasive, and is finished to have a predetermined surface roughness. When the magnetic tape 20 is in contact with the tape contact surface 16, a fringe pattern 21 appears on the surface of the magnetic tape 20 and can be observed. The fringe pattern 21 is ± 200 μm in the longitudinal direction of the tape around the head gap 14 and 55 μm in the width direction of the tape.
Appear over the region.

【0008】フリンジパターンは光干渉法による明暗の
縞模様パターンであり、明暗の縞の間隔はモノクロマテ
ィック光の波長λの四分の一λ/4である。
The fringe pattern is a light and dark stripe pattern obtained by an optical interference method, and the interval between the light and dark stripes is a quarter λ / 4 of the wavelength λ of the monochromatic light.

【0009】図11は磁気テープ20とビデオヘッドの
テープ接触面16の間の接触状態を模式的に示す。磁気
テープ20の磁性材層20B側がテープ接触面16の接
触する。走行する磁気テープ20と回転するビデオヘッ
ドのテープ接触面16の間の摩擦によって摩擦熱が発生
する。摩擦熱は、摩擦係数、磁気テープ20に対するビ
デオヘッドの相対速度、磁気テープ20の引っ張り応
力、磁気テープ20とテープ接触面16の間の接触圧力
(ヘッド突出量)等によって決まる。
FIG. 11 schematically shows a contact state between the magnetic tape 20 and the tape contact surface 16 of the video head. The magnetic material layer 20 </ b> B side of the magnetic tape 20 contacts the tape contact surface 16. Friction heat is generated by friction between the running magnetic tape 20 and the tape contact surface 16 of the rotating video head. The heat of friction is determined by the coefficient of friction, the relative speed of the video head to the magnetic tape 20, the tensile stress of the magnetic tape 20, the contact pressure between the magnetic tape 20 and the tape contact surface 16 (the amount of head protrusion), and the like.

【0010】また、ドラムが回転上ドラム1と固定下ド
ラム2よりなる場合には、走行中の磁気テープ20とテ
ープ接触面16の間に形成されるエアーフィルム、エア
ーフィルムに連通する巻線窓17の寸法及び形状等も摩
擦熱に対するパラメータとなる。
When the drum is composed of the rotating upper drum 1 and the fixed lower drum 2, an air film formed between the running magnetic tape 20 and the tape contact surface 16, a winding window communicating with the air film. The size and shape of 17 are also parameters for frictional heat.

【0011】しかしながら、この摩擦熱は、以下に説明
するように、磁気テープ20及びビデオヘッドを長時間
使用すると、経時的に変化する。磁気テープ20及びビ
デオヘッドのテープ接触面16は微小な凹凸を有する。
テープ走行時、両者の微小な凸部は衝突し凝着現象が起
きる。それによって磁気テープ20の磁性材層20Bの
材料が塗布膜から脱落し、その一部は磁気テープ20と
テープ接触面16の間に停滞し又はテープ接触面16の
微小な凹部に集まり、他の一部は飛散する。
However, as will be described below, the frictional heat changes over time when the magnetic tape 20 and the video head are used for a long time. The magnetic tape 20 and the tape contact surface 16 of the video head have minute irregularities.
When the tape is running, the two minute projections collide with each other, causing an adhesion phenomenon. As a result, the material of the magnetic material layer 20B of the magnetic tape 20 falls off from the coating film, and a part of the material stagnates between the magnetic tape 20 and the tape contact surface 16 or gathers in a minute concave portion of the tape contact surface 16, and Some scatter.

【0012】磁気テープ20の磁性材層20Bとビデオ
ヘッドのテープ接触面16を構成する材料が局所的に直
接接触する部分では、フラッシュテンペラチュア(Flash
Temperature) と呼ばれる高温発生現象が生ずる。この
ときの温度は実測されていないが、数百度に達すると言
われている。
In a portion where the magnetic material layer 20B of the magnetic tape 20 and the material constituting the tape contact surface 16 of the video head are in direct contact locally, a flash temperature (Flash) is used.
A high temperature generation phenomenon called Temperature) occurs. The temperature at this time has not been measured, but is said to reach several hundred degrees.

【0013】磁性材層20Bに含まれるバインダ、潤滑
剤、分散剤等の高分子材料は高温で塑性流動し、その一
部は磁性材料を覆い、他の一部は磁気テープ20の微小
な凹部に流動する。それによって磁気テープ20の表面
性状が変化する。
The polymer material such as a binder, a lubricant, and a dispersant contained in the magnetic material layer 20B plastically flows at a high temperature, a part of which covers the magnetic material, and the other part is a minute concave portion of the magnetic tape 20. Flows to Thereby, the surface properties of the magnetic tape 20 change.

【0014】こうして、磁気テープ20とビデオヘッド
のテープ接触面16の摩擦によって両者の接触面の微小
な凹凸が変化し、微視的に見ると点接触から面接触に変
化する。それによって両者間の摩擦係数が上昇し、摩擦
熱も経時的に変化する。
In this way, the friction between the magnetic tape 20 and the tape contact surface 16 of the video head changes the minute unevenness of the contact surface between them, and changes from point contact to surface contact when viewed microscopically. As a result, the coefficient of friction between the two increases, and the frictional heat also changes over time.

【0015】ビデオヘッドのテープ接触面16に加わる
磁気テープ20の荷重をWとし、動摩擦係数をμとする
と、摩擦力FはF=μWとなる。テープ接触面16に対
する磁気テープ20の相対的速度をvとすると、摩擦力
のなす仕事はFv=μWvとなる。この仕事が全て摩擦
熱に変化すると仮定すると、摩擦熱はμWv/Jとな
る。
Assuming that the load of the magnetic tape 20 applied to the tape contact surface 16 of the video head is W and the dynamic friction coefficient is μ, the frictional force F is F = μW. Assuming that the relative speed of the magnetic tape 20 with respect to the tape contact surface 16 is v, the work performed by the frictional force is Fv = μWv. Assuming that all of this work changes into frictional heat, the frictional heat will be μWv / J.

【0016】ビデオヘッドのテープ接触面16の温度は
摩擦熱によって上昇する。摩擦熱が大きいと局部的な温
度上昇ΔTが大きいが、温度上昇ΔTは摩擦熱以外に、
熱伝導率k、比熱c等の熱的性質によっても変化する。
しかしながら、熱伝導率kが最も重要なパラメータであ
る。熱伝導率が小さいと温度上昇ΔTは大きく、熱伝導
率が大きいと温度上昇ΔTは小さい。例えば、ガラス
(k=0.0017)は銅(k=0.92)より温度上
昇ΔTが約10倍大きい。
The temperature of the tape contact surface 16 of the video head rises due to frictional heat. If the frictional heat is large, the local temperature rise ΔT is large, but the temperature rise ΔT is
It also changes depending on thermal properties such as thermal conductivity k and specific heat c.
However, the thermal conductivity k is the most important parameter. When the thermal conductivity is small, the temperature rise ΔT is large, and when the thermal conductivity is large, the temperature rise ΔT is small. For example, glass (k = 0.017) has a temperature rise ΔT about 10 times greater than copper (k = 0.92).

【0017】接触点の温度を求めるための理論式として
ゼーガ(Jaeger)の式が知られている。この式は、アブレ
ッシブ磨耗(凝着)に基づいて求めたものであり、滑り
速度が大きい場合と小さい場合では異なる。
As a theoretical equation for determining the temperature at the contact point, the Jaeger equation is known. This equation is obtained based on abrasive wear (adhesion), and differs between a case where the sliding speed is high and a case where the sliding speed is low.

【0018】[0018]

【数1】ΔTA =x1 1/2μWv/3.761J(1.1
25k2 1 1/2+k1 Wv) ΔTB =μWv/4.241J(k1 +k1 ) x1 =k1 /c1 1
ΔT A = x 1 1/2 μWv / 3.761J (1.1
25k 2 x 1 1/2 + k 1 Wv) ΔT B = μWv / 4.241J (k 1 + k 1 ) x 1 = k 1 / c 1 d 1

【0019】ΔTA 、ΔTB はそれぞれ、滑り速度が大
きい場合の周囲温度に対する温度上昇、滑り速度が小さ
い場合の周囲温度に対する温度上昇である。添字1、2
は固体1及び固体2を表す。k1 、c1 、d1 は固体1
の熱伝導率、比熱及び密度である。Wは荷重、μは動摩
擦係数、vは固体1と固体2の間の相対的速度である。
ΔT A and ΔT B are a temperature rise with respect to the ambient temperature when the sliding speed is high and a temperature rise with respect to the ambient temperature when the sliding speed is low, respectively. Subscript 1, 2
Represents solid 1 and solid 2. k 1 , c 1 and d 1 are solid 1
, Specific heat and density. W is the load, μ is the coefficient of kinetic friction, and v is the relative velocity between solid 1 and solid 2.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】磁気ヘッドのテープ接
触面の温度が上昇すると、記録再生機能に影響を与え
る。例えば、サーマルインデューストノイズが発生す
る。磁気ヘッドのテープ接触面にブラウンステイン、ホ
ワイトステイン等と呼ばれる表面性状が変色した化学的
反応生成物が生ずる。また、クロッグ等と呼ばれる磁気
ヘッドの磁性材料の一部が磁気ヘッドのテープ接触面に
付着する現象が発生する。これらは、スペーシングロス
の原因となる。
An increase in the temperature of the tape contact surface of the magnetic head affects the recording / reproducing function. For example, thermal induce noise occurs. On the tape contact surface of the magnetic head, a chemical reaction product called brown stain, white stain or the like whose surface properties have changed is generated. Further, a phenomenon called a clog or the like that a part of the magnetic material of the magnetic head adheres to the tape contact surface of the magnetic head occurs. These cause spacing loss.

【0021】記録密度を高くするために磁気ヘッドの回
転周波数も高くなり、近年では30〜300Hzに達す
る。それに伴って、摩擦熱も増加し、磁気ヘッドの温度
は更に高温となる。
In order to increase the recording density, the rotation frequency of the magnetic head also increases, and in recent years, it reaches 30 to 300 Hz. Accompanying this, the frictional heat also increases, and the temperature of the magnetic head becomes even higher.

【0022】一方、ハードディスクドライブ(HDD)
装置のようにディスク型記録媒体とスライダー型ヘッド
を含む非接触型の記録再生方式でも、運転中に、記録媒
体とヘッドの部分的又は一時的な接触によって、ヘッド
の先端の温度が上昇する。高記録密度が要求される場
合、ディスク型記録媒体とスライダー型ヘッドの間の間
隙、所謂、フライングハイトは、50nm程度である。
更に、プロキシミティレコーディング(Proximity Recor
ding) の場合、フライングハイトは、25nm程度に設
計される。従って、記録媒体とヘッドの瞬間的な接触は
不可避であり、摩擦熱が発生する。
On the other hand, a hard disk drive (HDD)
Even in a non-contact recording / reproducing system including a disk-type recording medium and a slider-type head as in an apparatus, the temperature at the tip of the head increases due to partial or temporary contact between the recording medium and the head during operation. When a high recording density is required, the gap between the disk-type recording medium and the slider-type head, the so-called flying height, is about 50 nm.
In addition, Proximity Recor
ding), the flying height is designed to be about 25 nm. Therefore, instantaneous contact between the recording medium and the head is inevitable, and frictional heat is generated.

【0023】記録再生中に、磁気ヘッドの先端の温度を
正確に測定することによって、磁気ヘッドと記録媒体の
間の相互作用が明らかとなり、高記録密度が可能な磁気
ヘッドの設計に必要なデータを提供することができる。
By accurately measuring the temperature at the tip of the magnetic head during recording / reproducing, the interaction between the magnetic head and the recording medium becomes apparent, and the data necessary for designing a magnetic head capable of high recording density is obtained. Can be provided.

【0024】従来、温度を測定する方法として、センサ
を測定対象に接触させて測定する接触式とセンサを測定
対象に接触させないで測定する非接触式とが知られてい
る。接触式センサには、熱電対、サーミスタ、ボロメー
タ等があり、安価で測定温度範囲が様々である長所があ
る。
Conventionally, as a method of measuring temperature, there are known a contact type in which a sensor is brought into contact with an object to be measured and a non-contact type in which a sensor is measured without contacting the object. Contact sensors include thermocouples, thermistors, bolometers, and the like, and have the advantage of being inexpensive and having various measurement temperature ranges.

【0025】非接触式センサには、量子型センサである
MCT(Mercury Cadmium Tellurium) やInSb(Indiu
m Antimony) 等がある。量子型センサは物体から放射さ
れる赤外線のエネルギーによってセンサを励起するよう
に構成されている。出力特性の波長依存性があり、赤外
線放射の性質(温度依存)に適したセンサ感度の装置を
選択することができる。
Non-contact sensors include quantum sensors such as MCT (Mercury Cadmium Tellurium) and InSb (Indiu
m Antimony). The quantum sensor is configured to excite the sensor with infrared energy radiated from an object. Since the output characteristics have wavelength dependence, it is possible to select a device having a sensor sensitivity suitable for the property of infrared radiation (temperature dependence).

【0026】しかしながら、従来の温度センサは、感度
が低く、出力電圧が小さく、システムノイズによる検出
妨害があり、温度対出力電圧の直線性が良くない欠点が
あった。また、応答速度が小さく、瞬間的な温度変化を
検出することができない等の欠点がある。
However, the conventional temperature sensor has disadvantages of low sensitivity, low output voltage, detection disturbance due to system noise, and poor linearity of temperature versus output voltage. In addition, there is a drawback that the response speed is low and an instantaneous temperature change cannot be detected.

【0027】また、接触式では、極めて小さな領域、例
えば直径が50μmの領域の温度を正確に測定すること
ができる装置はない。センサを測定対象に接触させる必
要があり、動的な測定対象に適しない等の欠点がある。
In the contact type, there is no device capable of accurately measuring the temperature in an extremely small area, for example, an area having a diameter of 50 μm. There is a drawback that the sensor needs to be brought into contact with the measurement target and is not suitable for a dynamic measurement target.

【0028】本発明は斯かる点に鑑み、磁気記録再生装
置の磁気ヘッドの先端の温度を正確に測定するための温
度測定装置及び方法を提供することを目的とする。
In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a temperature measuring device and method for accurately measuring the temperature of the tip of a magnetic head of a magnetic recording / reproducing device.

【0029】本発明は斯かる点に鑑み、実際に磁気記録
再生中に磁気ヘッドの先端の温度を正確に測定するため
の温度測定装置及び方法を提供することを目的とする。
In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a temperature measuring apparatus and method for accurately measuring the temperature at the tip of a magnetic head during actual magnetic recording and reproduction.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】本発明によると、温度測
定装置は磁気ヘッドの先端部に配置したMR素子の出力
信号より磁気ヘッドの先端部の温度を測定するように構
成されている。また、磁気ヘッドの先端部にMR素子を
含むセンサ部が配置され、センサ部は磁気ヘッドのテー
プ接触面と同一の曲率半径を有するテープ接触面を有す
る。
According to the present invention, the temperature measuring device is configured to measure the temperature of the tip of the magnetic head from the output signal of the MR element arranged at the tip of the magnetic head. In addition, a sensor unit including an MR element is disposed at the tip of the magnetic head, and the sensor unit has a tape contact surface having the same radius of curvature as the tape contact surface of the magnetic head.

【0031】本発明によると、磁気ヘッドは磁気テープ
型磁気記録媒体に記録された磁気データを読み取るため
の回転型磁気ヘッド又は磁気ディスク型磁気記録媒体に
記録された磁気データを読み取るためスライダ型磁気ヘ
ッドである。
According to the present invention, the magnetic head is a rotary magnetic head for reading magnetic data recorded on a magnetic tape type magnetic recording medium or a slider type magnetic head for reading magnetic data recorded on a magnetic disk type magnetic recording medium. Head.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】図1を参照して本発明による温度
測定装置の例を説明する。本例の温度測定装置はヘッド
ピース10とその上に装着された磁気抵抗効果(Magneto
Resistive Effect)型温度センサ部30と有する。ヘッ
ドピース10は、図7を参照して説明した従来の8mm
VTRのビデオヘッドが使用されてよい。それによっ
て、実際に、8mmVTRのビデオヘッドによって磁気
テープの情報が記録再生されている状態と同一の状態が
再現される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of a temperature measuring device according to the present invention will be described with reference to FIG. The temperature measuring device of the present embodiment has a headpiece 10 and a magnetoresistive effect (Magnetoresistance) mounted thereon.
Resistive Effect) type temperature sensor unit 30. The headpiece 10 is the conventional 8 mm described with reference to FIG.
A VTR video head may be used. Thereby, the same state as the state where the information on the magnetic tape is recorded and reproduced by the video head of the 8 mm VTR is actually reproduced.

【0033】しかながら、8mmVTRのビデオヘッド
の代わりにビデオヘッドと同一形状のブロックを使用し
てもよい。従来の8mmVTRのビデオヘッドを除去
し、その代わりにビデオヘッドと同一形状のブロックを
装着し、このブロックに磁気抵抗効果型温度センサ部3
0を装着することによって本例の温度測定装置が形成さ
れる。
However, a block having the same shape as the video head may be used instead of the video head of the 8 mm VTR. The video head of the conventional 8 mm VTR was removed, and a block having the same shape as the video head was mounted in place of the video head.
By mounting 0, the temperature measuring device of this example is formed.

【0034】磁気抵抗効果型温度センサ部30は先端に
湾曲したテープ接触面30Aを有し、このテープ接触面
30Aの曲率半径は、8mmVTRの磁気ヘッドの先端
のテープ接触面16の曲率半径と同一であってよい。
The magnetoresistance effect type temperature sensor section 30 has a tape contact surface 30A curved at the tip, and the radius of curvature of the tape contact surface 30A is the same as the radius of curvature of the tape contact surface 16 at the tip of the 8 mm VTR magnetic head. It may be.

【0035】ヘッドピース10には外部端子用の基板4
1、42が装着され、磁気抵抗効果型温度センサ部30
と基板41、42はリード線43、43によって電気的
に接続されている。
The headpiece 10 has a substrate 4 for external terminals.
1 and 42 are mounted, and the magnetoresistive effect type temperature sensor 30
And the substrates 41 and 42 are electrically connected by lead wires 43 and 43.

【0036】図2を参照して本例の磁気抵抗効果型温度
センサ部30の構成例を説明する。磁気抵抗効果型温度
センサ部30は磁気抵抗効果素子31、32とその両側
のプロテクタ35、36とを含み、磁気抵抗効果素子3
1、32は磁気抵抗効果膜(MR膜)31とSAL(Sof
t Adjacent Layer) 32と金属薄膜製のリード部33と
を含む。
Referring to FIG. 2, an example of the configuration of the magnetoresistive effect type temperature sensor section 30 of this embodiment will be described. The magnetoresistive effect type temperature sensor section 30 includes magnetoresistive elements 31 and 32 and protectors 35 and 36 on both sides thereof.
Reference numerals 1 and 32 denote a magnetoresistive effect film (MR film) 31 and a SAL (Sof
t Adjacent Layer) 32 and a lead portion 33 made of a metal thin film.

【0037】MR膜31はFe−Niによって形成さ
れ、SAL32はFe−Ni−Taによって形成されて
よい。リード部33は基板41、42に接続されたリー
ド線43に接続される。リード部33を経由してバイア
ス電流IB が供給される。バイアス電流IB は、磁気抵
抗効果素子31、32の形状、寸法等によって決まる
が、例えば約10mAであってよい。
The MR film 31 may be formed of Fe-Ni, and the SAL 32 may be formed of Fe-Ni-Ta. The lead part 33 is connected to a lead wire 43 connected to the substrates 41 and 42. Bias current I B supplied via the lead portion 33. Bias current I B, the shape of the magnetoresistive elements 31 and 32 is determined by the dimensions and the like, may for example be about 10mA.

【0038】尚、本例の磁気抵抗効果型温度センサ部3
0に使用される磁気抵抗効果素子には、図2に示した例
の他に様々な形式のものが可能である。薄膜型磁気抵抗
効果素子として、GMR(Giant Magneto Resistive) 素
子、スピンバルブ素子、半導体磁気抵抗効果素子等が使
用されてよい。
Incidentally, the magnetoresistive effect type temperature sensor section 3 of this embodiment
Various types of magnetoresistive elements other than the example shown in FIG. As the thin film type magnetoresistive element, a GMR (Giant Magneto Resistive) element, a spin valve element, a semiconductor magnetoresistive element, or the like may be used.

【0039】磁気抵抗効果は磁界又は磁化によって電気
抵抗が変化する現象であり、比抵抗ρの値は、次の式に
よって表されるように、磁化ベクトルMに対する傾斜角
θに依存して変化する。
The magnetoresistance effect is a phenomenon in which the electric resistance changes due to a magnetic field or magnetization, and the value of the specific resistance ρ changes depending on the inclination angle θ with respect to the magnetization vector M as expressed by the following equation. .

【0040】[0040]

【数2】 ρ=ρ1 sin2 θ+ρ2 cos2 θ =ρ1 +Δρcos2 θ Δρ=ρ2 −ρ1 Ρ = ρ 1 sin 2 θ + ρ 2 cos 2 θ = ρ 1 + Δρ cos 2 θ Δρ = ρ 2 −ρ 1

【0041】ここに、θは磁化ベクトルMに対する比抵
抗ρの測定方向の傾斜角度、ρ1 はθ=90°のときの
比抵抗ρ、ρ2 はθ=0°のときの比抵抗ρである。
Here, θ is the inclination angle of the specific resistance ρ with respect to the magnetization vector M in the measurement direction, ρ 1 is the specific resistance ρ when θ = 90 °, and ρ 2 is the specific resistance ρ when θ = 0 °. is there.

【0042】図3は比抵抗ρの変化率Δρ/ρの特性を
示す。比抵抗ρの変化率Δρ/ρは図示のように、磁気
テープからの磁界Hによって変化する。通常、磁気抵抗
効果素子には、直流バイアス磁界HB が印加される。従
って、磁気テープからの磁界Hは直流バイアス磁界HB
と信号磁界HS の和HB +HS である。
FIG. 3 shows the characteristics of the rate of change Δρ / ρ of the specific resistance ρ. The rate of change Δρ / ρ of the specific resistance ρ changes according to the magnetic field H from the magnetic tape as shown. Normally, the magneto-resistance effect element, the DC bias magnetic field H B is applied. Therefore, the magnetic field H from the magnetic tape is the DC bias magnetic field H B
And the signal magnetic field H S is the sum H B + H S.

【0043】直流バイアス磁界HB の値を適当に選択す
ることによって、磁界Hは比抵抗ρの変化率Δρ/ρの
曲線の勾配が比較的大きい領域にて変化する。従って、
出力信号Vの感度を大きくすることができる。尚、比抵
抗ρの変化率Δρ/ρは抵抗Rの変化率ΔR/Rに略等
しい。
By appropriately selecting the value of the DC bias magnetic field H B , the magnetic field H changes in a region where the gradient of the curve of the change rate Δρ / ρ of the specific resistance ρ is relatively large. Therefore,
The sensitivity of the output signal V can be increased. Note that the rate of change Δρ / ρ of the specific resistance ρ is substantially equal to the rate of change ΔR / R of the resistance R.

【0044】図4は磁気抵抗効果素子の温度特性の例を
示す。実験に使用した磁気抵抗効果素子の温度変化に対
する抵抗値の変化率は、ΔR/ΔT=100mmΩ/°
Cであった。また25°Cにおける抵抗値は45.7Ω
であった。温度t°Cと出力電圧vの関係は次式で表さ
れる。この磁気抵抗効果素子は測定温度領域にて極めて
良好な直線性を有する。
FIG. 4 shows an example of the temperature characteristics of the magnetoresistance effect element. The rate of change of the resistance value with respect to the temperature change of the magnetoresistive element used in the experiment is ΔR / ΔT = 100 mmΩ / °
C. The resistance value at 25 ° C. is 45.7Ω.
Met. The relationship between the temperature t ° C and the output voltage v is expressed by the following equation. This magnetoresistive element has extremely good linearity in the measurement temperature range.

【0045】[0045]

【数3】v=0.0011t+0.4429## EQU3 ## v = 0.0011t + 0.4429

【0046】図5を参照して本発明による温度測定装置
の検出回路の第一の例を説明する。本例によると、ロー
タリトランス50を経由して回転型磁気ヘッドのモータ
の駆動電源が供給されるが、ロータリトランス50の少
なくとも1チャンネルを使用して温度測定装置の出力信
号が外部に送信される。本例の検出回路はロータリトラ
ンスの固定側に設けられた信号発生器51とロータリト
ランスの回転側に設けられたパルス整形回路53、定電
流パルスドライブ回路54、ホイーストンブリッジ回路
55、差動アンプ56及び電流ドライブ回路57を含
む。
Referring to FIG. 5, a first example of the detection circuit of the temperature measuring device according to the present invention will be described. According to this example, the drive power for the motor of the rotary magnetic head is supplied via the rotary transformer 50, but the output signal of the temperature measuring device is transmitted to the outside using at least one channel of the rotary transformer 50. . The detection circuit of this example includes a signal generator 51 provided on the fixed side of the rotary transformer, a pulse shaping circuit 53 provided on the rotating side of the rotary transformer, a constant current pulse drive circuit 54, a Wheatstone bridge circuit 55, a differential amplifier. 56 and a current drive circuit 57.

【0047】ホイーストンブリッジ回路55は4つの抵
抗器55A、55B、55C、55Dを含むブリッジ回
路であるが、そのうちの1つ55Aが本例の温度測定装
置に含まれる磁気抵抗効果素子である。電流ドライブ回
路57からの出力信号はロータリトランス50を経由し
て、固定側の2次コイル50a,50aより出力され
る。
The Wheatstone bridge circuit 55 is a bridge circuit including four resistors 55A, 55B, 55C, and 55D. One of the bridge circuits 55A is a magnetoresistive element included in the temperature measuring device of this embodiment. The output signal from the current drive circuit 57 is output from the fixed secondary coils 50a, 50a via the rotary transformer 50.

【0048】図6を参照して本発明による温度測定装置
の検出回路の第二の例を説明する。本例によると、ロー
タリトランス50を経由して回転型磁気ヘッドのモータ
の駆動電源が供給され、送信器及び受信器からなる無線
通信を経由して温度測定装置の出力信号が外部に送信さ
れる。無線通信は携帯電話システムに使用されている無
線通信方式であってよい。本例の検出回路は回転型磁気
ヘッド側に設けられた送信ブロック80Aと固定側に設
けられた受信ブロック80Bとを含む。送信ブロック8
0Aは図1に示したヘッドピース10の基板41、42
に実装されている。
A second example of the detection circuit of the temperature measuring device according to the present invention will be described with reference to FIG. According to this example, the driving power of the motor of the rotary magnetic head is supplied via the rotary transformer 50, and the output signal of the temperature measuring device is transmitted to the outside via the wireless communication including the transmitter and the receiver. . The wireless communication may be a wireless communication system used in a mobile phone system. The detection circuit of this example includes a transmission block 80A provided on the rotary magnetic head side and a reception block 80B provided on the fixed side. Transmission block 8
0A is the substrate 41, 42 of the head piece 10 shown in FIG.
Has been implemented.

【0049】送信ブロック80Aは定電流ドライブ回路
81、磁気抵抗効果素子82、差動アンプ83、ADコ
ンバータ84、QPS(Quadrature Phase Sift) 変調器
85及び送信器86を含む。受信ブロック80Bは受信
器87、同期検波(直交)器88及び電圧温度変換器8
9を含む。
The transmission block 80A includes a constant current drive circuit 81, a magnetoresistive element 82, a differential amplifier 83, an AD converter 84, a QPS (Quadrature Phase Sift) modulator 85, and a transmitter 86. The receiving block 80B includes a receiver 87, a synchronous detection (orthogonal) detector 88, and a voltage / temperature converter 8
9 inclusive.

【0050】ロータリトランス50を経由して送信ブロ
ック80Aの定電流ドライブ回路81に電源が供給され
る。磁気抵抗効果型センサ部30の磁気抵抗効果素子8
2は定電流ドライブ回路81からの駆動電流によって駆
動される。磁気抵抗効果素子82は図5に示した例と同
様に、他の3つの抵抗器と共にブリッジ回路に組み込ま
れている。磁気抵抗効果素子82の出力は作動アンプ8
3を経由してADコンバータ84に供給され、デジタル
信号に変換される。このデジタル信号は、QPS変調器
85及び送信器86を経由して送信される。
Power is supplied to the constant current drive circuit 81 of the transmission block 80A via the rotary transformer 50. Magnetoresistive element 8 of magnetoresistive sensor section 30
2 is driven by the drive current from the constant current drive circuit 81. The magnetoresistive element 82 is incorporated in a bridge circuit together with the other three resistors, as in the example shown in FIG. The output of the magnetoresistive element 82 is
3 and is supplied to an AD converter 84 to be converted into a digital signal. This digital signal is transmitted via the QPS modulator 85 and the transmitter 86.

【0051】送信器86からの信号は、受信ブロック8
0Bは受信器87によって受信され、同期検波器88に
よって直交同期検波され、電圧温度変換器89によって
温度信号に変換される。
The signal from the transmitter 86 is transmitted to the receiving block 8
OB is received by a receiver 87, subjected to quadrature synchronous detection by a synchronous detector 88, and converted into a temperature signal by a voltage-temperature converter 89.

【0052】以上本発明の実施の形態について詳細に説
明したが、本発明はこれらの例に限定されることなく特
許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更等
が可能であることは当業者にとって理解されよう。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to these examples, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims. It will be understood by those skilled in the art.

【0053】上述の説明では、8mmビデオ用の記録再
生ヘッドを例に説明したが、本発明による温度測定装置
は8mmビデオ用の記録再生ヘッドばかりでなく、他の
形式のVTRにも適用可能である。更に、本発明による
温度測定装置はVTRのような磁気テープ形式の記録媒
体ばかりでなく、ディスク形式の記録媒体より記録再生
する場合にも適用可能である。
In the above description, the recording / reproducing head for 8 mm video has been described as an example. However, the temperature measuring apparatus according to the present invention is applicable not only to the recording / reproducing head for 8 mm video but also to other types of VTRs. is there. Further, the temperature measuring apparatus according to the present invention is applicable not only to a recording medium of a magnetic tape type such as a VTR, but also to a case where recording and reproduction are performed from a recording medium of a disk type.

【0054】即ち、本発明による温度測定装置は、コン
ピュータ等の磁気記録再生装置、例えばHDD、データ
ストリーマ等の磁気ヘッドに適用可能である。
That is, the temperature measuring device according to the present invention is applicable to a magnetic recording / reproducing device such as a computer, for example, a magnetic head such as an HDD and a data streamer.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によると、実際の磁気ヘッドによ
る記録再生と同一の条件にて磁気ヘッドの温度を測定す
ることができる利点を有する。
According to the present invention, there is an advantage that the temperature of a magnetic head can be measured under the same conditions as those for recording and reproducing with an actual magnetic head.

【0056】本発明によると、磁気抵抗効果素子を使用
して温度を測定するから極めて正確に温度を測定するこ
とができる利点を有する。
According to the present invention, since the temperature is measured using the magnetoresistive element, there is an advantage that the temperature can be measured very accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による温度測定装置の例を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a temperature measuring device according to the present invention.

【図2】本発明による温度測定装置の磁気抵抗効果型セ
ンサ部の構成を説明するための説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a configuration of a magnetoresistive sensor unit of the temperature measuring device according to the present invention.

【図3】磁気抵抗効果素子の出力特性曲線を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing an output characteristic curve of a magnetoresistive element.

【図4】磁気抵抗効果素子の温度特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing temperature characteristics of a magnetoresistive element.

【図5】本発明による温度測定装置の検出回路の例を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a detection circuit of the temperature measuring device according to the present invention.

【図6】本発明による温度測定装置の検出回路の他の例
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing another example of the detection circuit of the temperature measuring device according to the present invention.

【図7】従来の8mmVTRの回転ドラム型磁気ヘッド
の外観を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the appearance of a conventional rotary drum type magnetic head of 8 mm VTR.

【図8】従来の8mmVTRのビデオヘッドの構成を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional 8 mm VTR video head.

【図9】従来の磁気テープの構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a conventional magnetic tape.

【図10】ビデオヘッドのテープ接触面と磁気テープの
接触状態を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a contact state between a tape contact surface of a video head and a magnetic tape.

【図11】ビデオヘッドのテープ接触面と磁気テープの
接触状態を模式的に示す部分拡大図である。
FIG. 11 is a partially enlarged view schematically showing a state of contact between a tape contact surface of a video head and a magnetic tape.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 ドラム 、10 ヘッドピース 、10A,1
0B ビデオヘッド 、11 フェライトコア 、12
センダスト合金膜 、13 ガラス 、14ヘッドギ
ャップ 、15 センダスト合金又はアモルファス合金
コア 、16テープ接触面 、17 窓 、20 磁気
テープ 、20A ベースフィルム、20B 磁性材料
、21 フリンジパターン 、30 MRセンサ部
、30A テープ接触面 、31 MR膜 、32
SAL 、33 リード部、41,42 基板 、43
リード線
1, 2 drums, 10 headpieces, 10A, 1
0B video head, 11 ferrite core, 12
Sendust alloy film, 13 glass, 14 head gap, 15 Sendust alloy or amorphous alloy core, 16 tape contact surface, 17 window, 20 magnetic tape, 20A base film, 20B magnetic material, 21 fringe pattern, 30 MR sensor section, 30A tape Contact surface, 31 MR film, 32
SAL, 33 lead part, 41, 42 substrate, 43
Lead

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気ヘッドの先端部に配置したMR素子
の出力信号より磁気ヘッドの先端部の温度を測定するよ
うに構成された温度測定装置。
1. A temperature measuring device configured to measure a temperature of a tip portion of a magnetic head from an output signal of an MR element arranged at a tip portion of the magnetic head.
【請求項2】 請求項1記載の温度測定装置において、
上記磁気ヘッドの先端部に上記MR素子を含むセンサ部
が配置され、該センサ部は上記磁気ヘッドのテープ接触
面と同一の曲率半径を有するテープ接触面を有するよう
に構成された温度測定装置。
2. The temperature measuring device according to claim 1, wherein
A temperature measuring device, wherein a sensor unit including the MR element is arranged at a tip of the magnetic head, and the sensor unit has a tape contact surface having the same radius of curvature as a tape contact surface of the magnetic head.
【請求項3】 請求項1又は2記載の温度測定装置にお
いて、上記磁気ヘッドは磁気テープ型磁気記録媒体に記
録された磁気データを読み取るための回転型磁気ヘッド
であることを特徴とする温度測定装置。
3. A temperature measuring apparatus according to claim 1, wherein said magnetic head is a rotary magnetic head for reading magnetic data recorded on a magnetic tape type magnetic recording medium. apparatus.
【請求項4】 請求項3記載の温度測定装置において、
上記MR素子からの信号はロータリトランスを経由して
送信されることを特徴とする温度測定装置。
4. The temperature measuring device according to claim 3,
A signal from the MR element is transmitted via a rotary transformer.
【請求項5】 請求項3記載の温度測定装置において、
上記MR素子からの信号は上記回転型磁気ヘッドに配置
された送信器と外部の受信器の間の無線通信を経由して
送信されることを特徴とする温度測定装置。
5. The temperature measuring device according to claim 3,
A temperature measuring device, wherein a signal from the MR element is transmitted via wireless communication between a transmitter disposed on the rotary magnetic head and an external receiver.
【請求項6】 請求項1又は2記載の温度測定装置にお
いて、上記磁気ヘッドは磁気ディスク型磁気記録媒体に
記録された磁気データを読み取るためスライダ型磁気ヘ
ッドであることを特徴とする温度測定装置。
6. A temperature measuring apparatus according to claim 1, wherein said magnetic head is a slider type magnetic head for reading magnetic data recorded on a magnetic disk type magnetic recording medium. .
【請求項7】 請求項1記載の温度測定装置において、
上記磁気ヘッドの代わりに上記磁気ヘッドと同一外形を
有するヘッドピースが使用されていることを特徴とする
温度測定装置。
7. The temperature measuring device according to claim 1,
A temperature measuring device, wherein a head piece having the same outer shape as the magnetic head is used instead of the magnetic head.
JP6663797A 1997-03-19 1997-03-19 Temperature measuring device Pending JPH10260089A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003004036A (en) * 2001-06-19 2003-01-08 Ntn Corp Bearing equipped with rotary sensor and power tool utilizing the bearing

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JP2003004036A (en) * 2001-06-19 2003-01-08 Ntn Corp Bearing equipped with rotary sensor and power tool utilizing the bearing

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