PL166646B1 - Magnetyczne urzadzenie dyskowe30) Pierwszenstwo:28.05.1990, JP.2-135506 PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

Magnetyczne urzadzenie dyskowe zawie- rajace co najmniej jeden dysk magnetyczny, majacy os obrotu oraz górna i dolna powierzch- nie przy czym dysk magnetyczny ma sztywne podloze niemagnetyczne i co najmniej jedna warstwe z materialu magnetycznego, pokrywa- jaca górna i dolna powierzchnie oraz zawiera- jace pierwsza glowice magnetyczna, zamonto- wana nad górna powierzchnia dysku magne- tycznego i druga glowice magnetyczna, zamon- towana pod dolna powierzchnia dysku magne- tycznego, znamienne tym, ze pierwsza i druga glowice magnetyczne (2a, 2b) sa przesuniete wzgledem siebie w kierunku promieniowym do osi obrotu dysku magnetycznego (1) na taka odleglosc (d), która jest mniejsza niz wymiar glowic magnetycznych (2a, 2b) w kierunku przesuniecia. Fig. 1 PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest magnetyczne urządzenie dyskowe.

Znane są magnetyczne urządzenia dyskowe, przeznaczone dla dysków magnetycznych o podłożu wykonanym z aluminium. Jednakże obecnie w dziedzinie urządzeń dyskowych dla dysków twardych wymagane jest zwiększenie pojemności i zapewnienie wyższego stopnia miniaturyzacji sprzętu. Jako sposób zwiększenia pojemności pamięci dyskowych zamierza się wykorzystywać szkło lub ceramikę jako materiał na podłoże dysków. Takie podłoże dysku magnetycznego, przy jego bardzo dobrych własnościach powierzchniowych i innych, zapewnia możliwość osiągnięcia powolnego przemieszczania się głowic, co zwiększa gęstość zapisu informacji.

Znane magnetyczne urządzenia dyskowe z dyskiem magnetycznym o podłożu wykonanym z aluminium zapewnia dobre ekranowanie elektromagnetyczne między górną głowicą magnetyczną i dolną głowicą magnetyczną, które znajdują się z obu stron dysku magnetycznego, natomiast magnetyczne urządzenie dyskowe z dyskiem magnetycznym, wykonanym na podłożu szklanym lub ceramicznym nie zapewnia wzajemnego ekranowania tych głowic, co powoduje wzrost poziomu szumów, wywołanych przesłuchami i pogorszenie jakości odtworzonego sygnału. Na przykład, w warunkach gdy dolna głowica zapisuje sygnał o częstotliwości 4 MHz, a górna głowica odtwarza go, mierzone przesłuchy przy sygnale wyjściowym o częstotliwości 4 MHz przy zastosowaniu dysku magnetycznego o podłożu szklanym o grubości 1,27 mm są o + 8,9 dB większe, niż przesłuchy w przypadku zastosowania dysku magnetycznego o podłożu z aluminium, mierzone w takich samych warunkach. Gdy współczynnik tłumienia odtwarzanego sygnału oznaczyć jako f 4M/f4M, a przesłuchy jako f 1,5M/f4M, gdzie f 4M jest poziomem sygnału odtwarzanego przez górną głowicę o częstotliwości 4 MHz, mierzonym przed zapisem sygnału przez dolną głowicę, f 4M jest poziomem sygnału o częstotliwości 4 MHz, odtwarzanym przez dolną głowicę po zapisie dokonanym przez dolną głowicę, a fl ,5M jest poziomem sygnału o częstotliwości 1,5 MHz odtwarzanym przez górną głowicę po zapisie dokonanym przez dolną głowicę, wówczas uzyskuje się wartość -1,73 dB dla pierwszego parametru, to znaczy dla współczynnika tłumienia sygnału, i wartość -46,4 dB drugiego parametru, to znaczy dla przesłuchów, w przypadku zastosowania dysku magnetycznego o podłożu szklanym. Te same parametry dla przypadku zastosowania dysku magnetycznego o podłożu z aluminium, mierzone w takich samych warunkach, wynoszą odpowiednio -0,38 dB i -60,6 dB. Z powyższego wynika, że przy zastosowaniu dysku magnetycznego o podłożu szklanym uzyskuje się znacznie większy współczynnik tłumienia i większe przesłuchy, niż przy zastosowaniu dysku magnetycznego o podłożu z aluminium.

166 646

Parametry magnetyczne warstwy magnetycznej, na której dokonywany jest zapis, w przypadku dysków magnetycznych, które były wykorzystywane podczas badań eksperymentalnych, są następujące:

- dysk o podłożu z aluminium:

Hc = 1 X 10³ ersted,

Myt = 4,2 X 10^_3 jednostek elektromagnetycznych na cm²,

- dysk o podłożu szklanym:

Hc = 1,25 X 103 ersted,

Myt = 4,0 X 10 ”3 jednostek elektromagnetycznych na cm2.

Długość przerwy w stosowanej głowicy magnetycznej wynosiła o 0,6pm, a szerokość ścieżki Tw = 1 pm. W tym przypadku przesunięcie głowicy magnetycznej 'wynosiło 8 pm.

Jak pokazano powyżej, w znanym magnetycznym urządzeniu dyskowym, wykorzystującym dyski magnetyczne o podłożu z aluminium, występuje tylko problem niewielkich szumów wywoływanych przesłuchami, gdyż dysk o podłożu z aluminium może ekranować wzajemne sprzężenie elektromagnetyczne między górną i dolną głowicami magnetycznymi. Magnetyczne urządzenie dyskowe z dyskiem o podłożu szklanym nie może ekranować sprzężenia elektromagnetycznego między górną a dolną głowicami magnetycznymi i z tego względu szumy wywołane przesłuchami stają się poważnym problemem.

Tak więc w znanych magnetycznych urządzeniach dyskowych z dyskiem magnetycznym o podłożu szklanym występuje znaczny poziom szumów wywołanych przesłuchami, wynikającymi ze sprzężenia elektromagnetycznego między górną a dolną głowicami magnetycznymi. Dlatego istnieje konieczność zaprojektowania magnetycznego urządzenia dyskowego o zmniejszonych szumach przesłuchowych i o zmniejszonym tłumieniu sygnału wyjściowego przy zastosowaniu innych środków niż poprzez kształtowanie warstwy ekranującej.

W opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr nr 4 912 582 i 4 953 046 przedstawione są urządzenia do podtrzymywania głowic magnetycznych magnetycznego urządzenia dyskowego, które zapobiegają nierównoległemu ustawieniu dwóch głowic magnetycznych. Głowice magnetyczne w tych urządzeniach nie są w przesuniętym położeniu, zaś rozwiązania według tych wynalazków nie zapewniają zmniejszenia wartości przesłuchu pomiędzy głowicami magnetycznymi. Z kolei w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 907 112 jest przedstawione rozwiązanie, w którym przesunięcie pomiędzy dwiema głowicami magnetycznymi magnetycznego urządzenia dyskowego jest znacznie większe niż wymiar głowic w kierunku przesunięcia.

Istotą magnetycznego urządzenia dyskowego według wynalazku, zawierającego co najmniej jeden dysk magnetyczny mający oś obrotu oraz górną i dolną powierzchnię, w którym dysk magnetyczny ma sztywne podłoże niemagnetyczne i co najmniej jedną warstwę z materiału magnetycznego pokrywającą górną i dolną powierzchnię oraz zawierającego pierwszą głowicę magnetyczną, zamontowaną nad górną powierzchnią dysku magnetycznego i drugą głowicę magnetyczną zamontowaną pod dolną powierzchnią dysku magnetycznego, jest to, że piersza i druga głowice magnetyczne są przesunięte względem siebie w kierunku promieniowym do osi obrotu dysku magnetycznego na taką odległość, która jest mniejsza niż wymiar głowic magnetycznych w kierunku przesunięcia.

Zaletą wynalazku jest, poza zmniejszeniem szumów przesłuchowych i tłumienia sygnału wyjściowego, również zmniejszenie kosztów wytwarzania urządzenia dyskowego, gdyż lepsze parametry urządzenia są zapewnione jedynie poprzez wzajemne przesunięcie górnej i dolnej głowic magnetycznych w odniesieniu do dysku magnetycznego, bez kształtowania warstwy ekranującej na podłożu dysku magnetycznego.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładzie jego realizacji w oparciu o załączony rysunek, na którym fig. 1 przedstawia usytuowanie głowic magnetycznych i dysku magnetycznego dla przypadku, gdy dysk obraca się od strony lewej do prawej, fig. 2 - przekrój magnetycznego urządzenia dyskowego, fig. 3 - konstrukcję zespołu uruchamiającego głowice, a fig. 4 przedstawia tablicę wartości tłumienia sygnału wyjściowego i przesłuchów dla znanego urządzenia dyskowego i dla urządzenia według wynalazku.

166 646

Przed rozpatrzeniem przykładu realizacji wynalazku przedstawionym na figurze 1, najpierw zostaną omówione figury 2 i 3, aby lepiej poznać konstrukcję magnetycznego urządzenia dyskowego. Magnetyczne urządzenie dyskowe 4 składa się z podstawy 5 i pokrywy 6. Na podstawie 5 na wałku 7 zamontowany jest zespół wykonawczy 8, natomiast do zespołu wykonawczego 8 są przymocowane suwaki 3a i 3b, między którymi przemieszcza się dysk magnetyczny 1. Po drugiej stronie wałka 7, przeciwległej do zespołu wykonawczego 8, zamocowana jest cewka 9. Powyżej cewki 9, w ustalonej odległości, na podstawie 5, zamontowane jest górne jarzmo 10a. Poniżej cewki 9, w ustalonej odległości, na podstawie 5, zamontowane jest dolne jarzmo 10b. Magnesy trwałe 1la i 11b są zamontowane na ściance bocznej cewki 9. Cewka 9 oraz magnesy trwałe 11a i 11b tworzą silniczek działający na zasadzie cewki drgającej, podobnie jak przetwornik magnetoelektryczny w głośnikach, a pole magnetyczne wytwarzane przez magnesy trwałe 11a i 11b i prąd przepływający przez cewkę 9 wytwarzają siły, które wymuszają przemieszczenie zespołu wykonawczego 8. Przy tym kierunek, w jakim przemieszcza się zespół wykonawczy 8, jest wyznaczany przez natężenie prądu przepływającego przez cewkę 9.

Podłożem dysku magnetycznego 1 przedstawionego na fig. 1, jest szkło, a warstwy magnetyczne są nałożone na górną i dolną powierzchnię podłoża. Nad górną powierzchnię dysku magnetycznego 1 zamontowana jest pierwsza głowica magnetyczna 2a. Pierwsza głowica magnetyczna 2a jest podtrzymywana przez pierwszy suwak 3a. Zapis danych na górnej powierzchni nośnika magnetycznego dysku magnetycznego 1 i odtwarzanie informacji zarejestrowanej uprzednio na tej powierzchni dobywają się poprzez doprowadzenie prądu wzbudzającego z obwodu sterującego (nie pokazanego na rysunku) do cewki pierwszej głowicy magnetycznej 2a. Po stronie dolnej powierzchni dysku magnetycznego 1 usytuowana jest druga głowica magnetyczna 2b. Druga głowica magnetyczna 2b jest podtrzymywana przez drugi suwak 3b. Zapis danych na dolnej powierzchni nośnika magnetycznego dysku magnetycznego 1 i odtwarzanie informcji, zarejestrowanej uprzednio na tej powierzchni odbywają się w taki sam sposób, jak zapis i odtwarzanie informacji z górnej powierzchni nośnika magnetycznego dysku magnetycznego 1, to znaczy poprzez przepuszczenie prądu przez cewkę drugiej głowicy magnetycznej 2b, doprowadzanego z wspomnianego obwodu sterującego.

Pierwsza głowica magnetyczna 2a i druga głowica magnetyczna 2b są zamontowane tak, aby ścieżki, na których te głowice zapisują informację i z których te głowice informację odczytują, były wzajemnie przesunięte na odległość d mierzoną w kierunku poziomym.

Określenie wartości tłumienia sygnału wyjściowego i przesłuchów dla urządzenia dyskowego przeprowadza się następująco. Po zapisaniu sygnału o częstotliwości 4 MHz na górnej powierzchni dysku, magnetycznego 1 przez pierwszą głowicę magnetyczną 2a, zapisuje się sygnał o częstotliwości 1,5 MHz na dolnej powierzchni dysku magnetycznego 1 przez drugą głowicę magnetyczną 2b. Przed i po zapisie dokonywanym przez drugą głowicę magnetyczną 2b mierzy się wyżej wspomniany poziomf 4M, to znaczy poziom sygnału o częstotliwości 4 MHz odtwarzanego przez pierwszą głowicę magnetyczną 2a, przed zapisem dokonanym przez drugą głowicę magnetyczną 2b, poziom f 4M, to znaczy poziom sygnału o częstotliwości 4 MHz, odtwarzany przez pierwszą głowicę 2a po dokonaniu zapisu na dolnej powierzchni dysku magnetycznego 1 przez drugą głowicę magnetyczną 2b, oraz poziom f 1,5M, to znaczy poziom sygnału o częstotliwości 1,5 MHz odtwarzanego przez pierwszą głowicę magnetyczną 2a przed zapisem na dolnej powierzchni dysku magnetycznego 1 dokonanego przez drugą głowicę magnetyczną 2b.

Na tej podsta.wie można porównać powyższe wartości tłumienia sygnału wyjściowego i przesłuchów dla znanego urządzenia, gdy górna i dolna głowica magnetyczne są ustawione na tę samą ścieżkę (d = 0) i dla urządzenia według wynalazku, gdy te głowice są przesunięte w kierunku poziomym d = 10. Otrzymane wartości eksperymentalne są podane w tablicy na figurze 4. Z tablicy tej wynika, że przy przesunięciu pierwszej i drugiej głowicy magentycznej o ustaloną liczbę d ścieżek na dysku magnetycznym 1, jak pokazano na fig. 1, tłumienie sygnału wyjściowego i przesłuchy zmniejszają się odpowiednio z -1,73 dB do -0,29 dB i z -46,4 dB do -54,6 dB. Grubość dysku magnetycznego, parametry magnetyczne warstw czynnych dysku magnetycznego i parametry głowicy magnetycznej są podobne do parametrów podanych do powyżej. Przesunięcie szczeliny

166 646 magnetycznej w kierunku obrotów dysku magnetycznego może również spowodować zmniejszenie tłumienia sygnału wyjściowego i przesłuchów odtwarzanego sygnału, jak to omówiono powyżej. Jednakże najbardziej skuteczną drogą zmniejszenia tłumienia sygnału wyjściowego i przesłuchów jest przesunięcie ścieżek zapisujących pierwszej i drugiej głowicy zapisującej.

W przykładzie wykonania wynalazku zastosowane są monolityczne głowice magnetyczne, lecz mogą być stosowane głowice cienkowarstwowe lub głowice kompozytowe. Ponadto, zmniejszenie grubości podłoża, powodujące zmniejszenie siły koercji (Hc) nośnika magnetycznego i zmniejszenie wartości przemieszczenia głowicy może również zwiększyć wartości tłumienia sygnału wyjściowego i przesłuchów odtwarzanego sygnału.

3a,3b

\WART0SCI ^<iilERZONE	TŁUMIENIE SYGNAŁU WYJŚCIOWEGO	TŁUMIENIE PRZESŁUCHÓW
DLA ZNANEGO URZĄDZENIA	-1.73 dB	-46.4ÓB
DLA URZĄDZENIA WEDŁUG WYNALAZKU	-0.29dB	-54.6dB

Fig.4

Z³³

	LL· '......1

=v= □AD-»

2b

Fig. 1

Fig. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Magnetyczne urządzenie dyskowe zawierające co najmniej jeden dysk magnetyczny, mający oś obrotu oraz górną i dolną powierzchnię przy czym dysk magnetyczny ma sztywne podłoże niemagnetyczne i co najmniej jedną warstwę z materiału magnetycznego, pokrywającą górną i dolną powierzchnię oraz zawierające pierwszą głowicę magnetyczną, zamontowaną nad górną powierzchnią dysku magnetycznego i drugą głowicę magnetyczną, zamontowaną pod dolną powierzchnią dysku magnetycznego, znamienne tym, że pierwsza i druga głowice magnetyczne (2a. 2b) są przesunięte względem siebie w kierunku promieniowym do osi obrotu dysku magnetycznego (1) na taką odległość (d), która jest mniejsza niż wymiar głowic magnetycznych (2a, 2b) w kierunku przesunięcia.