УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТИРАНИЯ ЗАПИСИ С МАГНИТНЫХ НОСИТЕЛЕЙ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2006 года по МПК G11B5/24 

Изобретение относится к технике стирания записей с магнитных носителей, в частности жестких и гибких дисков, магнитооптических дисков, магнитных лент и др.

Как известно, информации, записанной на магнитный носитель, соответствует некоторая последовательность участков поверхности носителя (магнитных ячеек), у которых векторы намагниченности, соответствующие битовым нулю М_Н ⁰ и единице М_Н ¹, ориентированы в противоположных направлениях, параллельных вектору магнитного поля записи Н_З, которым осуществлялась запись информации (в дальнейшем - вектор записи или просто - Н_З). При этом все ячейки находятся в устойчивых магнитных состояниях. Наиболее распространены два вида записи - параллельная и перпендикулярная, различающиеся ориентацией вектора поля записи Н_З относительно плоскости носителя. Как правило, на таких носителях, как жесткие диски, производимые до 1994-1996 гг., гибкие магнитные диски, магнитные ленты, осуществляется параллельная запись, а на современных жестких и магнитооптических дисках осуществляется перпендикулярная запись. В случае параллельной записи на магнитном носителе круглой формы (накопителе на жестком магнитном диске, дискете) воздействие внешнего размагничивающего поля в плоскости основы диска неодинаково для различных участков носителя. Направление внешнего размагничивающего поля совпадает с направлением намагниченности носителя в верхней и нижней по рисунку части диска и перпендикулярно ему слева и справа. При перпендикулярном воздействии возможно неполное размагничивание в левой и правой по рисунку частях магнитного диска, что приводит к остаточной намагниченности на остальных участках магнитного диска.

Наиболее распространенными способами стирания записи являются размагничивание и намагничивание магнитного носителя путем воздействия на него внешним магнитным полем.

Таким образом, наиболее распространенными являются два вида записи - параллельная и перпендикулярная, различающиеся ориентацией вектора поля записи Н₃ относительно плоскости магнитного носителя, а наиболее распространенными приемами стирания записи являются размагничивание или намагничивание магнитного носителя путем воздействия на него внешним магнитным полем.

Известно устройство для стирания записи на магнитном носителе, содержащее два идентичных канала, включающих источник постоянного напряжения, соленоид, блок накопительных конденсаторов, коммутатор для подключения блока накопительных конденсаторов к соленоиду, параллельно которому включен демпфирующий диод, а также общий для каналов блок управления, причем в каждый канал введены управляемый прерыватель заряда, компаратор напряжения, компаратор готовности, делитель напряжения, блок запуска коммутатора, причем управляемый прерыватель заряда включен последовательно в цепь заряда блока накопительных конденсаторов от источника постоянного напряжения, а управляющий вход управляемого прерывателя заряда подключен к делителю напряжения, который включен параллельно блоку накопительных конденсаторов, к выходу делителя напряжения подсоединен также первый вход компаратора готовности, вторые входы компаратора заряда и компаратора готовности подключены к источникам опорных напряжений, а между блоком управления и коммутатором включен блок запуска коммутатора (1).

В основе работы этого устройства лежит принцип стирания записи с магнитных носителей, помещенных в область размещения магнитного носителя для стирания, с оценкой при этом параметров магнитного поля косвенным путем в полости размещения магнитного носителя. Эта оценка осуществляется путем определения изменения значения напряжения на выходе блока накопительных конденсаторов. Изменение напряжения на блоке накопительных конденсаторов осуществляется в установленных пределах и обеспечивает в соленоидах при включении коммутаторов значение тока, необходимого для создания импульсного магнитного поля.

Недостатком этого устройства является то, что в процессе эксплуатации, при изменении климатических условий это устройство не обеспечивает гарантированную надежность стирания записи с магнитных носителей и подтверждения направлений векторов импульсных магнитных полей, ориентированных перпендикулярно друг к другу. В устройстве не осуществляется мгновенное измерение и контроль амплитудных значений напряженности импульсных магнитных полей, создаваемых в соленоидах. Соленоиды обоих каналов в устройстве расположены таким образом, что их продольные оси взаимно перпендикулярны, но при этом не определяется направление векторов импульсных магнитных полей. В устройстве каждый вектор импульсного магнитного поля, ориентированный перпендикулярно или параллельно вектору записи Н₃, имеет два направления, которые в устройстве не измеряются. Направления векторов предполагаются конструкцией соленоидов. В устройство введена стабилизация напряжения на емкостных накопителях, которая с помощью компаратора заряда, прерывателя заряда, делителя напряжения и компаратора готовности, поддерживает в определенных пределах значения напряжения на емкостных накопителях. В момент срабатывания коммутаторов ток в соленоидах будет определяться мгновенными значениями напряжения на емкостных накопителях, который и создает импульсные магнитные поля. Такое построение не предполагает непосредственное измерение параметров импульсного магнитного поля: напряженности магнитного поля, направления вектора импульсного магнитного поля, диапазона изменения значений напряженности импульсного магнитного поля в области размещения магнитного диска. Вместе с тем известно, что все радиоизделия и элементы, выпускаемые промышленностью, имеют эксплуатационные характеристики и характеристики надежности, такие как вероятность безотказной работы, срок службы, ресурс и др. Во время эксплуатации в зависимости от срока и условий эксплуатации характеристики радиоизделий и элементов изменяются, что приводит к частичному ухудшению параметров изделия, к износу комплектующих. Во время стирания записи с магнитных носителей на катушки соленоидов воздействуют силы радиальные и осевые. При значении напряженности магнитного поля равному значению коэрцитивной силы магнитного материала, значение силы, действующей по радиусу катушки, достигает величины 1,2 тс, а осевой силы, стремящейся уменьшить размер катушки, то есть "сплющить" ее, достигает величины не менее 200 кгс. Воздействие этих сил приводит к преждевременному старению материалов, из которых изготовлены катушки соленоидов, и преждевременному износу. Изменение климатических условий эксплуатации устройства тоже приводит к изменению электрических параметров элементов, конденсаторов, источников питания и др.

В результате изменяются характеристики импульсных магнитных полей. Стабилизация напряжения, в условиях эксплуатации устройства, становится недостаточным аргументом для гарантированного, надежного стирания записей с магнитных носителей. В этих условиях для гарантированного стирания записей с магнитных носителей необходимо непосредственное, в реальном масштабе времени, измерение параметров импульсного магнитного поля в области размещения магнитного носителя. Однако в известном устройстве это не производится.

Наиболее близким к заявленному устройству по технической сущности является устройство для стирания записи с магнитных носителей, включающее, по крайней мере, первый и второй контуры, каждый из которых содержит соленоид, конденсатор, источник питания и ключ, а также блок управления, вход которого подключен к датчику напряженности магнитного поля, создаваемого соленоидом первого контура, а выход - к управляющему входу ключа второго контура, причем соленоиды расположены так, что векторы создаваемых ими магнитных полей в области размещения магнитного носителя взаимно перпендикулярны и при этом соленоид одного из них установлен так, что вектор создаваемого им магнитного поля в области размещения магнитного носителя перпендикулярен направлению вектора записи магнитного носителя (2).

В основе работы этого устройства лежит прием стирания записи на магнитном носителе, при котором на магнитный носитель воздействуют двумя сдвинутыми во времени импульсами взаимно перпендикулярных магнитных носителей. Магнитные поля создаются соленоидами, размещенными, по крайней мере, в первом и втором контурах. Датчик амплитудно-временных параметров напряженности магнитного поля введен в область соленоида первого контура. Он соединен с блоком управления и ключом второго контура. При известной зависимости величины магнитного поля от времени, которая определяется конструктивными характеристиками контура, то есть индуктивностью и формой соленоида, емкостью конденсатора и источником питания, определяется интервал времени, через который блоком управления запускается ключ второго контура. В соленоиде второго контура одновременно с включением ключа образуется второй импульс магнитного поля, сдвинутый во времени относительно первого импульса магнитного поля.

Недостатком этого устройства является негарантированная надежность стирания записи с магнитных носителей, т.к. отсутствует измерение параметров, в реальном масштабе времени, импульсных магнитных полей в области размещения магнитного носителя. Датчик амплитудно-временных параметров магнитного поля, выполненный в этом устройстве в виде датчика напряженности магнитного поля, определяет только время включения через блок управления ключа второго контура.

В устройстве не осуществляется измерение максимальных или минимальных значений напряженности импульсных магнитных полей, создаваемых в соленоидах по всему объему в области размещения магнитного носителя, и не определяется направление векторов напряженности импульсных магнитных полей.

В известном устройстве на магнитный носитель с известным типом записи воздействуют двумя сдвинутыми во времени импульсами взаимно перпендикулярных магнитных полей. В первом импульсе вектор магнитного поля ориентируют перпендикулярно вектору записи и показывают на рисунке направление вектора внешнего магнитного поля, воздействующего на магнитный носитель. Во втором импульсе магнитное поле ориентируют параллельно вектору записи и показывают на рисунке направление вектора внешнего магнитного поля, воздействующего на магнитный носитель, параллельно вектору записи и в том же направлении. Однако в устройстве отсутствуют элементы, измеряющие в критических точках значения напряженности магнитного поля и определяющие направление векторов внешних магнитных полей. Отсутствие измерения в направлении векторов напряженности магнитного поля при эксплуатации устройства приведет к снижению надежности стирания записи с магнитных носителей разной конструкции, т.к. в зависимости от типов корпусов, в частности жестких и гибких дисков, магнитооптических дисков, магнитных лент и др., значение коэрцитивной силы записи меняется, направление записи тоже меняется. Определение коэрцитивной силы материала магнитного носителя и направление вектора записи, перед стиранием записи, приведет к дополнительным затратам.

Это известное устройство имеет ограниченную область применения. Технический результат в этом устройстве, то есть стирание записи, достигается только в том случае, если воздействуют, по крайней мере, двумя сдвинутыми во времени импульсами взаимно перпендикулярных магнитных полей на магнитный носитель с известным типом записи.

Таким образом, общим недостатком известных устройств является негарантированная надежность стирания записи с магнитного носителя в процессе эксплуатации. Отсутствует измерение, в реальном масштабе времени, значения напряженности импульсного магнитного поля. Отсутствует определение направления вектора внешнего, воздействующего на магнитный носитель, импульсного магнитного поля. Не определяется динамический диапазон изменения значений напряженности магнитного поля в объеме размещения магнитного носителя.

Техническая задача, решаемая данным устройством для стирания записи с магнитных носителей, состоит в гарантированной надежности стирания записи с магнитных носителей во время всего срока эксплуатации устройства. Это достигается тем, что устройство обеспечивает, в реальном масштабе времени, измерение и выдачу информации о значении напряженности и направления вектора каждого возникающего в соленоидах импульсного магнитного поля в области размещения магнитного носителя. При регистрации минимального и максимального значений напряженности магнитного поля устройство определяет диапазон изменения значений напряженности магнитного поля в точках, распределенных по объему области размещения магнитного носителя.

Данная поставленная задача решается тем, что в устройство для стирания записи с магнитных носителей, включающее, по крайней мере, первый и второй контуры, каждый из которых содержит соленоид, конденсатор, источник питания и ключ, а также блок управления, вход которого подключен к датчику напряженности магнитного поля, создаваемого соленоидом первого контура, а выход - к управляющему входу ключа второго контура, причем соленоиды расположены так, что векторы создаваемых ими магнитных полей в области размещения магнитного носителя взаимно перпендикулярны и при этом соленоид одного из них установлен так, что вектор создаваемого им магнитного поля в области размещения магнитного носителя перпендикулярен направлению вектора записи магнитного носителя, согласно изобретению введены, по крайней мере, еще один датчик напряженности магнитного поля и, по крайней мере, пара устройств регистрации уровня магнитного поля, причем каждый датчик напряженности магнитного поля своим входом и выходом соединен со своим устройством регистрации уровня магнитного поля, которые вторыми своими входами соединены со вторым выходом источника питания каждого контура.

В основе работы заявленного устройства лежит прием стирания записи на магнитном носителе, при котором на магнитный носитель воздействуют, по крайней мере, двумя импульсами взаимно перпендикулярных магнитных полей, причем уровень магнитного поля каждого импульса установлен со значением, превышающим значение коэрцитивной силы магнитного носителя в направлении вектора записи, определяют диапазон изменения напряженности магнитного поля в области размещения магнитного диска, измеряют, индицируют и оценивают изменение линейного распределения значений магнитного поля непосредственно в области размещения магнитного диска.

Кроме того, заявитель считает необходимым выделить следующие развития и/или уточнения совокупности общих существенных признаков устройства, относящихся к частным случаям его выполнения или использования.

Устройство регистрации уровня магнитного поля каждого контура может иметь различную конструкцию.

В общем случае оно может включать устройство определения уровня, преобразователь, устройство световой индикации, генератор низкой частоты, устройство звуковой индикации, соединенные последовательно, к каждому из которых своим выходом подключен стабилизатор напряжения, вход которого является вторым входом устройства регистрации уровня магнитного поля.

Вместе с тем возможны его многочисленные модификации, которые, в частности, зависят от количества датчиков, габаритов изделия и т.д. Например, вместо оснащения устройства для стирания записи с магнитных носителей двумя одноканальными устройствами регистрации уровня магнитного поля оно может быть оснащено одним двухканальным устройством регистрации уровня магнитного поля, первый и второй входы которого подключены к выходам обоих датчиков напряженности магнитного поля, а входы датчиков напряженности магнитного поля подсоединены к выходу двухканального устройства регистрации уровня магнитного поля, третий вход которого соединен с источниками питания каждого контура.

Для повышения точности и надежности контроля устройство регистрации уровня магнитного поля может быть выполнено двухканальным для обоих контуров, причем каждое упомянутое устройство содержит соединенные последовательно в каждом канале пару устройств определения уровня, пару преобразователей, пару устройств световой индикации и общие для обоих каналов суммирующее устройство, генератор низкой частоты, устройство звуковой индикации, стабилизатор напряжения, при этом стабилизатор напряжения своим выходом подключен ко всем вторым входам устройств, входящих в устройство регистрации уровня магнитного поля, а выходы устройств световой индикации соединены с входами суммирующего устройства, выход которого соединен со входом генератора низкой частоты, соединенного с входом устройства звуковой индикации.

Для еще большей надежности стирания желательно, чтобы в устройство для стирания записи с магнитных носителей была бы введена пара двухканальных устройств регистрации уровня магнитного поля, а в каждый контур - по паре датчиков напряженности магнитного поля, причем первый и второй входы двухканальных устройств регистрации уровня магнитного поля подключены к выходам датчиков напряженности магнитного поля, входы датчиков напряженности магнитного поля подсоединены к соответствующим выходам двухканальных устройств регистрации уровня магнитного поля, третьи выходы которых соединены с источниками питания.

Датчики напряженности магнитного поля могут быть установлены в различных местах области размещения магнитного носителя. Однако для большей точности измерения и повышения надежности стирания наиболее предпочтительно, чтобы, по крайней мере, один датчик напряженности магнитного поля был бы установлен в области размещения магнитного носителя, а другой - в непосредственной близости к границе, определяющей край диска магнитного носителя, причем указанные датчики своей рабочей областью намагничивающего устройства были бы ориентированы перпендикулярно и навстречу векторам создаваемых соленоидами импульсных магнитных полей.

Важным преимуществом изобретения является также то, что оно может быть изготовлено на технологическом оборудовании, уже используемом в технике стирания записей с магнитных носителей.

Сущность устройства поясняется чертежами.

На фиг.1 показано возможное распределение значений магнитного поля по всему объему области размещения магнитного носителя с ориентацией вектора напряженности размагничивающего магнитного поля, перпендикулярной ориентации вектора поля записи Н₃ относительно плоскости магнитного носителя;

На фиг.2 - то же, с ориентацией вектора напряженности размагничивающего магнитного поля, параллельной ориентации вектора поля записи Н₃ относительно плоскости магнитного носителя;

На фиг.3 показан другой пример возможного распределения значений магнитного поля по всему объему области размещения магнитного носителя с ориентацией вектора напряженности размагничивающего магнитного поля, перпендикулярной ориентации вектора поля записи Н₃ относительно плоскости магнитного носителя;

На фиг.4 - то же, с ориентацией вектора напряженности размагничивающего магнитного поля параллельной ориентации вектора записи Н₃ относительно плоскости магнитного носителя;

На фиг.5 показана блок-схема одного из вариантов предложенного устройства для стирания записи с магнитных носителей с двумя датчиками, каждый их которых оснащен устройством регистрации уровня магнитного поля;

На фиг.6 показана блок-схема модификации предложенного устройства для стирания записи с магнитных носителей с двумя датчиками, оснащенных двухканальным устройством регистрации уровня магнитного поля;

На фиг.7 показана блок-схема предложенного устройства для стирания записи с магнитных носителей, измеряющая и индицирующая распределение значений магнитного поля по всему объему в области размещения магнитного носителя и оснащенная для этого четырьмя датчиками и двумя двухканальными устройствами регистрации уровня магнитного поля;

На фиг.8 показана принципиальная электрическая схема одноканального устройства регистрации уровня магнитного поля, начало схемы;

На фиг.9 - то же, окончание схемы;

На фиг.10 показана принципиальная электрическая схема двухканального устройства регистрации уровня магнитного поля, начало схемы;

На фиг.11 - то же, окончание схемы.

Описание заявленного устройства заявитель для ясности считает целесообразным начать с пояснения принципов, лежащих в основе работы устройств для стирания записи с магнитных носителей и определяющих их конструктивные особенности.

Они состоят в том, что на магнитный носитель с известной ориентацией вектора записи воздействуют первым импульсом магнитного поля Н_⊥, ориентированного перпендикулярно вектору записи Н₃. Амплитуда магнитного поля Н_⊥max превышает коэрцитивную силу Н_с ^|| магнитного носителя в направлении вектора записи (см. фиг.1).

Форма распределения значений магнитного поля по всему объему в области размещения магнитного носителя от Е₀ до E₁ (см. фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.4) может быть различной. В зависимости от конструкции соленоидов, зазоров между катушками соленоидов, видов намотки, пропитки витков катушек, ориентации катушек соленоидов, от использования разных источников питания, различных накопителей энергии (конденсаторов), воздействие на магнитный носитель импульсами, сформированными различными устройствами, разнесенными во времени от τ_max до τ₁, различно. Организуется результирующее магнитное поле, которое является суммой спадающего первого магнитного поля, порождаемого первым контуром, и нарастающего второго магнитного поля, порождаемого вторым контуром, поэтому вероятность распределения значений магнитного поля по всему объему в области размещения магнитного носителя может иметь любую форму (см. фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.4), которая во время эксплуатации будет изменяться не только от изменения параметров устройства и климатических условий, но и от типа магнитного носителя, помещенного в область размещения. Из сказанного следует, что для реализации вышеописанного принципа стирания записи с магнитных носителей необходимо, чтобы амплитуда магнитного поля всегда превышала коэрцитивную силу магнитного носителя, а характеристика распределения амплитуд была по возможности линейной в области размещения магнитного носителя. Поэтому для гарантированной надежности полного стирания записей с магнитного носителя, значения и направление магнитного поля в области размещения магнитного носителя в реальных условиях необходимо измерять и подтверждать на индикаторах, например световых, звуковых и др.

После пояснения принципа, лежащего в основе устройства, заявитель приводит подробное описание заявленного устройства.

Заявленное устройство для стирания записи с магнитных носителей включает первый и второй контуры, содержащие соответственно соленоиды 1, 2 (фиг.5), конденсаторы 3, 4 ключи 5, 6, источники питания 7, 8, датчики напряженности магнитного поля 9, 10, два устройства регистрации уровня магнитного поля 11, 12 и блок управления 13. Входы датчиков напряженности магнитного поля 9, 10 подключены к выходам устройства регистрации уровня магнитного поля 11, 12, а выходы датчиков напряженности магнитного поля 9, 10 подсоединены к первым входам устройств регистрации уровня магнитного поля 11, 12, вторые входы которых соединены со вторыми выходами источников питания 7, 8, причем выход датчика 9 соединен с входом блока управления 13, выход которого соединен с управляющим входом ключа 6. Устройства регистрации уровня магнитного поля 11, 12 идентичны и состоят из устройства определения уровня 14, преобразователя 15, устройства световой индикации 16, генератора низкой частоты 17, устройства звуковой индикации 18, подсоединенных последовательно своими выходами к первым входам, а вторыми входами они подсоединены, соответственно, к выходу стабилизатора напряжения 19, вход которого является вторым входом каждого устройства регистрации уровня магнитного поля 11, 12.

Как следует из приведенного выше текста, на фиг.5 описана модификация заявленного устройства для стирания записи с магнитных носителей с двумя датчиками, каждый их которых оснащен устройством регистрации уровня магнитного поля.

Датчики напряженности магнитного поля 9 и 10 в этой модификации расположены так, что взаимно перпендикулярные векторы создаваемых соленоидами 1 и 2 магнитных полей активизируют их тогда, когда внутри области размещения магнитного носителя в критических точках измерения, например Н_min и/или Н_max (см. фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.4), значение магнитного поля превысит значение коэрцитивной силы магнитного носителя. Такие точки, в частности, находятся в области размещения магнитного носителя, во-первых, в местах, где образуется результирующее поле, являющееся суммой спадающего и нарастающего полей, во-вторых, в местах области размещения магнитного носителя, в которых векторы создаваемых магнитных полей антипараллельны (соленоиды (катушки) подключены противофазно друг к другу), в-третьих, в местах области размещения магнитного носителя, в которых векторы создаваемых магнитных полей в области размещения магнитного носителя параллельны, в-четвертых, в местах на краях области размещения магнитного носителя. В общем случае желательно, чтобы, по крайней мере, один датчик напряженности магнитного поля был бы установлен в области размещения магнитного носителя, а другой - в непосредственной близости к границе, определяющей край диска магнитного носителя, причем указанные датчики своей рабочей областью намагничивающего устройства должны быть ориентированы перпендикулярно и навстречу векторам создаваемых соленоидами импульсных магнитных полей.

В качестве устройства регистрации уровня магнитного поля вместо изображенного на фиг.5 устройства регистрации уровня магнитного поля 11, являющегося одноканальным устройством регистрации уровня магнитного поля, может быть использовано двухканальное устройство регистрации уровня магнитного поля 20 (фиг.6), первый и второй входы которого подсоединены к выходам датчиков напряженности магнитного поля 9, 10, третий вход которого подсоединен ко вторым выходам источников питания 7 и 8, а выход двухканального устройства регистрации уровня магнитного поля 20 подключен к входам датчиков 9, 10.

Рассмотрим подробно модификацию заявленного устройства для стирания записи с магнитных носителей, измеряющего и индицирующего распределение значений магнитного поля по всему объему в области размещения магнитного носителя и оснащенного для этого четырьмя датчиками и двумя двухканальными устройствами регистрации уровня магнитного поля. На примере этой модификации подробно разберем конструкцию двухканального устройства регистрации уровня магнитного поля, которая идентична той, которая обозначена позицией 20 на фиг.6.

Каждое двухканальное устройство регистрации уровня магнитного поля 21, 22 (фиг.7) содержит два входа: первый и второй. Первый вход предназначен для подключения датчика напряженности магнитного поля 23, 24, размещенного в одной критической точке измерения, например, в которой уровень значения магнитного поля близок к H_min. Второй вход предназначен для подключения датчика напряженности магнитного поля 25, 26, размещенного в другой критической точке измерения, например, в которой уровень значения магнитного поля близок к Н_max.

Примечание: подробно о местах расположения датчиков 23, 24, 25, 26 будет пояснено ниже при описании работы устройства.

Эти входы являются входами устройств определения уровня 27, 28, последовательно к которым своими выходами и входами подсоединены преобразователи 29, 30, устройства световой индикации 31, 32, выходы которых подсоединены к первому и второму входам суммирующего устройства 33, выход которого соединен со входом генератора низкой частоты 34, выход которого, в свою очередь, соединен со входом устройства звуковой индикации 35, причем выход стабилизатора напряжения 36 соединен со вторыми входами устройства звуковой индикации 35, генератора низкой частоты 34, двух устройств световой индикации 31, 32, двух преобразователей 29, 30, двух устройств определения уровня 27, 28 и его входами датчиков напряженности магнитного поля 24, 26, а третий вход каждого двухканального устройства регистрации уровня магнитного поля 21, 22 соединен со вторым выходом источников питания 7 и 8.

Примеры конкретной реализации устройства регистрации уровня магнитного поля показаны на фиг.8, фиг.9, фиг.10, фиг.11.

Принципиальная электрическая схема устройства, приведенная на фиг.8 и фиг.9, выполнена на радиоэлементах, широко выпускаемых промышленностью Российской Федерации в настоящее время. Например, устройство определения уровня выполнено на резисторах в виде делителя напряжения, преобразователь выполнен на интегральной микросхеме КР1006ВИ1, устройство световой индикации реализовано с помощью, например, светодиода типа АЛ307, генератор низкой частоты, также как и преобразователь, может быть выполнен, например, на интегральной микросхеме КР1006ВИ1, устройство звуковой индикации может быть выполнено на пьезоизлучателе, например, типа ЗП-1, стабилизатор напряжения может быть выполнен, например, на микросхеме типа КР142ЕН5А.

Двухканальное устройство регистрации уровня магнитного поля, показанное на фиг.10 и на фиг.11, может быть реализовано также на элементах отечественного производства. Входящие в него устройства, выполняющие одинаковые функции с рассмотренными в предыдущем абзаце устройствами, приведенными на фиг.8 и фиг.9, могут быть реализованы на тех же элементах. Отличие состоит только в суммирующем устройстве 33, дополнительно введенном в двухканальное устройство, которое может быть реализовано на выпускаемых в Российской Федерации диодах, например, типа 2Д522Б.

В предложенном устройстве в качестве датчиков напряженности магнитного поля могут быть использованы, например, датчики в виде датчиков Холла, датчиков на основе ядерного магнитного резонанса (ЯМР), фарадеевский датчик и др. В частности, в заявленном устройстве при реализации принципиальной схемы использован, например, датчик Холла на элементе типа SS495A с рабочим диапазоном напряженности магнитного поля ±50 кА/м или, например, датчик типа ДХАГ-Д, выпускаемый промышленностью Российской Федерации.

Устройство, представленное на фиг.5 - фиг.7, работает следующим образом.

При подготовке к стиранию конденсаторы 3 и 4 через ключи 5 и 6 заряжаются от источников питания 7 и 8 до номинального напряжения. Магнитный носитель, с которого должна стираться информация, помещается в область размещения магнитного носителя, которая находится под воздействием магнитных полей, создаваемых соленоидами 1 и 2. При переключении ключа 5 конденсатор 3 начинает разряжаться через соленоид 1, в котором протекающий ток создает магнитное поле, распределенное в области размещения магнитного носителя, например, в виде колокольной формы (фиг.1) или любой другой формы (фиг.2-фиг.4), которая зависит от различных переменных составляющих, определяемых реальными условиями эксплуатации устройства, но амплитуда которого превышает коэрцитивную силу магнитного носителя в направлении вектора записи Н₃.

В соленоиде 1 (фиг.5) возникает меняющееся по своим значениям, распределенное не только по области размещения магнитного носителя, но и во времени, магнитное поле, характеристики которого измеряются датчиком 9 магнитного поля. Сигнал с датчика 9 магнитного поля поступает как на вход устройства регистрации уровня магнитного поля 11, в котором происходит измерение значения магнитного поля, так и в блок управления 13 (на фиг.6 блок управления 12), который определяет производную по времени от выходного сигнала датчика 9 магнитного поля и формирует сигнал, включающий ключ 6. После подключения конденсатора 4 к соленоиду 2 возникает магнитное поле с другой ориентацией вектора напряженности магнитного поля и с амплитудой, превышающей значение коэрцитивной силы магнитного носителя. В этот момент (см. фиг.5, 6) датчик 10 магнитного поля измеряет характеристики магнитного поля, например, в критической точке H_min в области размещения магнитного носителя (фиг.2). Сигнал с датчика магнитного поля 10 поступает в устройство регистрации уровня магнитного поля 12 (фиг.5). Датчики магнитного поля 9, 10, 23, 24, 25, 26 (см. фиг.5 - фиг.7), измеряющие значение магнитного поля в области размещения магнитного диска, представляют собой полупроводниковые приборы, например, работающие на основе эффекта Холла со встроенной обработкой сигнала, поэтому каждый из датчиков магнитного поля 9, 10, 23, 24, 25, 26 осуществляет преобразование мгновенного значения напряженности магнитного поля в аналоговое напряжение, которое и поступает на первый вход устройства регистрации уровня магнитного поля 11, 12 и вход устройства определения уровня 14 (фиг.5), который в то же время является первым входом делителя R1, R2 (фиг.8), определяющим уровень магнитного поля, например, при использовании датчиков магнитного поля с элементом типа SS495A, с рабочим диапазоном напряженности магнитного поля ±50 кА/м, при отсутствии магнитного поля напряжение на его выходе составляет +2,5В, которое обеспечивается стабилизатором напряжения 19, своим первым выходом подключенным ко входу датчиков магнитного поля 9 и 10 (фиг.5). Датчики магнитного поля 9, 10, 23, 24, 25, 26 (фиг.5 - фиг.7) сориентированы так, что при воздействии однополярного с известной направленностью вектора магнитного поля импульса напряжение на его выходе уменьшается. Например, при значении напряженности магнитного поля ±50 кА/м, напряжение на выходе датчика составляет плюс 0,6В, которое во избежании помех и наводок передается по проводам, например так называемым "витым парам", на вход устройства определения уровня 14 (то есть на делитель, на сопротивление R1, - см. фиг.8), с выхода которого поступает на вход преобразователя 15, преобразующего аналоговый сигнал в цифровой сигнал. Преобразователь 15, выполненный, например, на интегральном таймере DA1, типа КР1006ВИ1 (см. фиг.8) работает как пороговое устройство и устройство фиксации в режиме одновибратора. При поступлении сигнала на вход преобразователя 15 (фиг.5), который является входом 2 одновибратора DA1 (фиг.8), одновибратор DA1 срабатывает при уменьшении напряжения на входе 2 ниже напряжения измеряемого и установленного уровня устройством определения уровня 14 и напряжением питания, поступающим на входы 4 и 8 со стабилизатора напряжения 19 DA3 (см. фиг.8).

Сигнал определенной длительности, формируемый преобразователем 15 (фиг.5), с выхода 3 одновибратора DA1 (фиг.8) поступает на вход устройства световой индикации 16 (фиг.5) на сопротивление R6 (фиг.9), предназначенного для ограничения силы тока, протекающего через светодиод АЛ307. Длительность сигнала, формируемого преобразователем 15, определяется постоянной времени цепи С2, R4, R5 устройства световой индикации 16, подключенной к пятому входу-выходу одновибратора DA1. Цепь С2, R4, R5 с помощью подстроечного элемента R5 (см. фиг.8) обеспечивает изменение яркости и длительности свечения индикатора, светодиода АЛ307, например более 3 секунд. Свечение индикатора говорит о проведенном измерении значения магнитного поля в области размещения магнитного диска и подтверждает, что это значение превышает значение коэрцитивной силы записи Н₃ магнитного носителя. Сигнал с выхода устройства световой индикации 16 поступает на вход генератора низкой частоты 17 (фиг.5), который, например, реализован также на интегральном таймере типа КР1006ВИ1 DA2 (фиг.9). Он включен в режиме управляемого генератора прямоугольных колебаний. Частота колебаний составляет порядка 1,5 кГц и определяется постоянной времени цепи С5, С6 и сопротивлением R7 (фиг.9) устройства звуковой индикации 18 (фиг.5). Управление генератором низкой частоты 17 осуществляется сигналом, поступающим с выхода устройства световой индикации 16 на четвертый вход DA2. При напряжении на входе 4 DA2, близком к нулю, генератор включен и находится в ждущем режиме, а при напряжении, близком к напряжению, поступающему с выхода стабилизатора напряжения 19 DA3, на второй вход генератора низкой частоты 17, т.е. на 8 вход DA2, генератор 17 работает в режиме генерации низкой частоты, порядка 1,5 кГц. Сигналы низкой частоты с генератора низкой частоты 17 поступают на вход устройства звуковой индикации 18, на сопротивление R8, которое ограничивает силу тока, протекающего через пьезоизлучатель, например, типа ЗП-1 (см. фиг.8 - фиг.11).

Звуковая индикация подтверждает проведенное измерение значения магнитного поля в области размещения магнитного носителя с уровнем, превышающим значение коэрцитивной силы записи Н₃ на магнитном носителе.

Устройства, представленные на фиг.5-фиг.7, включают в себя, по крайней мере, первый и второй контуры, соленоиды которых расположены так, что векторы создаваемых ими магнитных полей в области размещения магнитного носителя взаимно перпендикулярны, поэтому для измерения значения магнитного поля с противоположным направлением вектора магнитного поля введено второе устройство регистрации магнитного поля 12 (см. фиг.5), идентичное устройству регистрации магнитного поля 11.

Измерение динамического диапазона изменения значений напряженности магнитного поля и оценка линейности характеристики магнитного поля в области размещения магнитного носителя осуществляется, например, двумя или более датчиками магнитного поля 9, 10, 23, 24, 25, 26, измеряющими одновременно или в разное время в моменты стирания записи, в точках, например, Н_⊥min, H_⊥max, Н_||min, Н_||max (см. фиг.1-фиг.4), в области размещения магнитного носителя в точках Е₀, E¹ ₀, E₁, с подключенным к их выходам двухканальным устройством регистрации уровня магнитного поля (см. фиг.6, фиг.7, фиг.10, фиг.11).

Сигналы, поступающие, например, с датчиков 23, 24 (см. фиг.7) и 9 (см. фиг.6), установленных таким образом, что они обеспечивают измерение значения магнитного поля Н_min в точках в области размещения магнитного носителя, а сигналы с датчиков 25, 26 (см. фиг.7) и 10 (см. фиг.6) обеспечивают измерение значений магнитного поля Н_max в области размещения магнитного носителя и поступают на первый и второй входы двухканального устройства регистрации уровня магнитного поля 21, 22 (см. фиг.7, фиг.10, фиг.11) или 20 (фиг.6). Обработка сигналов в двухканальном устройстве, изображенном на фиг.7, фиг.6, фиг.10 и фиг.11, в устройствах определения уровня 26, 28, преобразователях 29, 30 и устройствах светоиндикации 31, 32 осуществляется так же, как в идентично выполненных устройствах регистрации уровня магнитного поля 11 (см. фиг.5). Устройства светоиндикации 31, 32 в реальный момент времени стирания записи с магнитного носителя одновременно или в разное время индицируют измеренные значения магнитного поля в области размещения магнитного носителя.

Устройство светоиндикации 31 индицирует минимальные значения Н_min, а устройство светоиндикации 32 индицирует максимальные значения Н_max, например, в соленоиде 2 (идентично в соленоиде 1). Измеренные значения Н_max и Н_min определяют динамический диапазон изменения значений магнитного поля и линейность характеристики магнитного поля, распределенного по объему в области размещения магнитного диска. Сигналы с устройств светоиндикации 31 и 32 поступают на первый и второй вход сумматора 33, который формирует сигнал для запуска генератора низкой частоты 34 и затем устройства звуковой индикации 35 (см. фиг.7). Работа стабилизатора напряжения 36 ничем не отличается от работы стабилизатора напряжения в устройстве регистрации уровня магнитного поля 11 (см. фиг.5, фиг.8, фиг.9).

Стоит отметить, что устройство гарантирует выдачу информации при изменении характеристик от изменения условий эксплуатации, надежностных характеристик соленоидов, ключей, конденсаторов, источников питания и других элементов конструкции устройства, в случае нарушения линейности характеристики магнитного поля, распределенного по объему в области размещения магнитного диска, и изменении динамического диапазона значений магнитного поля, который со временем может уменьшаться, и когда произойдет снижение значения магнитного поля до значения ниже значения коэрцитивной силы записи Н₃ магнитного носителя, в области размещения магнитного носителя, то в этот момент, например, один из датчиков магнитного поля 23 и 24 (или другие датчики) произведет замер значения напряженности магнитного поля в точке H_min. Если сигнал не будет соответствовать установленному уровню, активизация в устройстве регистрации уровня магнитного поля и светоиндикации не произойдет и один из светодиодов (см. фиг.10 и фиг.11) выдаст информацию о несоответствии значения напряженности магнитного поля значению коэрцитивной силы записи Н₃ магнитного носителя. Звуковая сигнализация сработает в тональности, отличной от тональности гарантированного надежного стирания записи с магнитного носителя, таким образом предупреждая пользователя о некачественном стирании.

Таким образом, заявленное техническое решение позволяет обеспечить гарантированное надежное стирание записи с магнитных носителей и определение динамического диапазона изменения значений напряженности магнитного поля по всему объему в области размещения магнитного носителя и выдавать информацию о стирании записи с магнитных носителей.

Источники информации

1. Свидетельство Российской Федерации на полезную модель №26155, кл. G 11 B 5/024, опубл. 10.11.2002 г.

2. Патент Российской Федерации на изобретение №2217816, кл. G 11 B 5/024, G 11 С 11/02, опубл. 27.11.2003 г. (прототип).

Устройство для стирания записи с магнитных носителей включает два контура, каждый из которых содержит конденсатор, ключ, источник питания и соленоид, также устройство содержит блок управления, вход которого подключен к датчику напряженности магнитного поля, а выход - к управляющему входу ключа второго контура, причем соленоиды расположены так, что векторы создаваемых ими магнитных полей в области размещения магнитного носителя взаимно перпендикулярны, и при этом соленоид одного из них установлен так, что вектор создаваемого им магнитного поля в области размещения магнитного носителя перпендикулярен направлению вектора записи магнитного носителя. В устройство введены еще один датчик напряженности магнитного поля и пара устройств регистрации уровня магнитного поля, причем каждый датчик напряженности магнитного поля своим входом и выходом соединен со своим устройством регистрации уровня магнитного поля, которые вторыми своими входами соединены со вторым выходом источника питания каждого контура. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство для стирания записи с магнитных носителей, включающее, по крайней мере, первый и второй контуры, каждый из которых содержит конденсатор, который через ключ подключается к источнику питания или соленоиду, также устройство содержит блок управления, вход которого подключен к датчику напряженности магнитного поля, создаваемого соленоидом первого контура, а выход - к управляющему входу ключа второго контура, причем соленоиды расположены так, что векторы создаваемых ими магнитных полей в области размещения магнитного носителя взаимно перпендикулярны и при этом соленоид одного из них установлен так, что вектор создаваемого им магнитного поля в области размещения магнитного носителя перпендикулярен направлению вектора записи магнитного носителя, отличающееся тем, что в устройство введены, по крайней мере, еще один датчик напряженности магнитного поля и, по крайней мере, пара устройств регистрации уровня магнитного поля, причем каждый датчик напряженности магнитного поля своим входом и выходом соединен со своим устройством регистрации уровня магнитного поля, которые вторыми своими входами соединены со вторым выходом источника питания каждого контура.2. Устройство для стирания записи с магнитных носителей по п.1, отличающееся тем, что устройство регистрации уровня магнитного поля каждого контура содержит устройство определения уровня, преобразователь, устройство световой индикации, генератор низкой частоты, устройство звуковой индикации, соединенные последовательно, к каждому из которых своим выходом подключен стабилизатор напряжения, вход которого является вторым входом устройства регистрации уровня магнитного поля.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по крайней мере, один датчик напряженности магнитного поля установлен в области размещения магнитного носителя, а другой - в непосредственной близости к границе, определяющей край диска магнитного носителя, причем указанные датчики своей рабочей областью намагничивающего устройства ориентированы перпендикулярно и навстречу векторам создаваемых соленоидами импульсных магнитных полей.4. Устройство для стирания записи с магнитных носителей, включающее, по крайней мере, первый и второй контуры, каждый из которых содержит конденсатор, который через ключ подключается к источнику питания или соленоиду, также устройство содержит блок управления, вход которого подключен к датчику напряженности магнитного поля, создаваемого соленоидом первого контура, а выход - к управляющему входу ключа второго контура, причем соленоиды расположены так, что векторы создаваемых ими магнитных полей в области размещения магнитного носителя взаимно перпендикулярны и при этом соленоид одного из них установлен так, что вектор создаваемого им магнитного поля в области размещения магнитного носителя перпендикулярен направлению вектора записи магнитного носителя, отличающееся тем, что в устройство введены, по крайней мере, еще один датчик напряженности магнитного поля и двухканальное устройство регистрации уровня магнитного поля, первый и второй входы которого подключены к выходам обоих датчиков напряженности магнитного поля, а входы датчиков напряженности магнитного поля подсоединены к выходу двухканального устройства регистрации уровня магнитного поля, третий вход которого соединен с источниками питания каждого контура.5. Устройство для стирания записи с магнитных носителей по п.4, отличающееся тем, что устройство регистрации уровня магнитного поля выполнено двухканальным для обоих контуров, причем каждое устройство регистрации уровня магнитного поля содержит в каждом канале соединенные последовательно устройство определения уровня, преобразователь, устройство световой индикации и общие для обоих каналов суммирующее устройство, генератор низкой частоты, устройство звуковой индикации, стабилизатор напряжения, при этом стабилизатор напряжения своим выходом подключен ко всем вторым входам устройств, входящих в устройство регистрации уровня магнитного поля, а выходы устройств световой индикации соединены с входами суммирующего устройства, выход которого соединен со входом генератора низкой частоты, соединенного с входом устройства звуковой индикации.6. Устройство для стирания записи с магнитных носителей, включающее, по крайней мере, первый и второй контуры, каждый из которых содержит конденсатор, который через ключ подключается к источнику питания или соленоиду, также устройство содержит блок управления, вход которого подключен к датчику напряженности магнитного поля, создаваемого соленоидом первого контура, а выход - к управляющему входу ключа второго контура, причем соленоиды расположены так, что векторы создаваемых ими магнитных полей в области размещения магнитного носителя взаимно перпендикулярны и при этом соленоид одного из них установлен так, что вектор создаваемого им магнитного поля в области размещения магнитного носителя перпендикулярен направлению вектора записи магнитного носителя, отличающееся тем, что в устройство введены, по крайней мере, еще один датчик напряженности магнитного поля и двухканальное устройство регистрации уровня магнитного поля, причем в каждом контуре установлено по паре датчиков напряженности магнитного поля, при этом первый и второй входы двухканальных устройств регистрации уровня магнитного поля подключены к выходам датчиков напряженности магнитного поля, входы датчиков напряженности магнитного поля подсоединены к соответствующим выходам двухканальных устройств регистрации уровня магнитного поля, третьи выходы которых соединены с источниками питания.