Устройство для проверки магнитных головок Советский патент 1991 года по МПК G11B5/455 

ON

Јь 4 Ю

JW

Изобретение относится к контрольно- измерительной аппаратуре и может быть использовано для проверки динамических параметров магнитных головок накопителей на гибких магнитных дисках Изобретение позволяет повысить точность измерений и расширить функциональные возможности устройства Устройство содержит накопитель 1 с установленной в нем магнитной головкой 2 и контрольным диском, запись на который производится усилителем 17 записи. На первый вход усилителя 17 тока под управлением контроллера 13 поступает ток записи с выхода блока 14 задачи тока записи, а на второй вход - данные записи с выхода блок 15 данных записи. Воспроизведение информации и ее обработка производится последовательно соединенными первым усилителем 4 воспроизведения, пиковым детектором 8, аналого-цифровым преобразователем 10 и контроллером 13 Выход первого усилителя 4 воспроизведения подключен также к входу фильтра 5 и входу блока 9 измерения (Л С

Фиг 1

асимметрии, выход которого подсоединен к входу мультиплексора 11. Выход фильтра 5 подключен к входу второго усилителя б воспроизведения, выход которого подсоединен к входу пикового детектора 8.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной аппаратуры и предназначено для автоматической проверки динамических параметров магнитных головок накопителей на гибких магнитных дисках в процессе их производства и эксплуатации.

Цель изобретения - повышение точно- i сти измерений и расширение функциональ- ных возможностей устройства за счет обеспечения возможности измерения разрешающей способности, асимметрии и параметров стирания.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 - схема контроллера; на фиг.З - схема блока задачи тока записи; на фиг.4 - схема блока измерения асимметрии; на фиг.5 - схема блока данных записи; на фиг.6 - схема усилителя записи; на фиг.7-схема пикового детектора; на фиг.8- алгормтм выполнения программы проверки магнитной головки.

Устройство состоит из накопителя 1 с установленной в нем магнитной головкой 2, к которой подключен аналоговый ключ 3 записи и первый усилитель 4 воспроизведения, выход которого подключен к последовательно соединенным фильтру 5 и второму усилителю 6 воспроизведения, а также к второму входу аналогового ключа 7 воспроизведения, выход которого подключен к входу пикового детектора 8 и входу блока 9 измерения асимметрии измерения, выход второго усилителя 6 воспроизве- дения подключен к третьему входу аналогового ключа 7 воспроизведения, выход пикового детектора 8 подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 10, выход которого подключен к второму входу мультиплексора 11, к третьему входу которого подключен выход блока 9 измерения асимметрии, к четвертому входу подключен выход клавиатуры 12, выход мультиплексора 11 подключен к второму входу контроллера 13, к первому входу которого подключен выход накопителя 1, первый выход контроллера 13 подключен к входу накопителя 1, второй выход подключен к входу блока 14 задачи тока записи, третий выход подключен к входу блока 15 данных записи, четвертый выход подключен к первым вхоУправление работой устройства производится с клавиатуры 12 под действием программы, хранящейся в ПЗУ контроллера. Результаты проверки распечатываются на печатающем устройстве 16. 8 ил.

дам аналогового ключа 3 записи, аналогового ключа 7 воспроизведения и мультиплексора 11, пятый выход подключен к входу печатающего устройства 16, выход блока 14

задачи тока записи подключен к первому входу усилителя 17 записи, выход блока 15 данных записи подключен к второму входу усилителя 17 записи, выход которого подключен к второму входу аналогового ключа

3 записи.

Контроллер 13, предназначенный для выработки управляющих сигналов и арифметической обработки результатов измерений, может состоять из генератора 18

синхроимпульсов, ОЗУ 19, ПЗУ 20, микропроцессора 21, дешифратора 22, первого 23, второго 24 и третьего 25 регистров.

Блок 14 задачи тока записи, предназначенный для выбора проверочного тока записи, может состоять из программно-программируемого регистра 26, преобразователей код - напряжение 27 и напряжение - ток 28.

Блок 9 измерения асимметрии, предназначенный для преобразования интервала в двоичный код, может состоять из указателя 29 моментов экстремумов, генератора 30 задающей частоты, счетчика ЗТ положительной полуволны, счетчика 32 отрицательной полуволны, мультиплексора . 33.

Указатель 29 моментов экстремумов блока 9 измерения асимметрии может состоять из компаратора D4, конденсатора °

С1, диода VD1, предназначенных для выделения положительных экстремумов, а также из компаратора D 5, конденсатора С2, диода VD2, предназначенных для выделения отрицательных экстремумов.

Блок 15 данных записи может состоять из генератора 34, формирователя 35 частоты записи, вырабатывающего сигналы записи частотой 1F и 2F, схемы 36 управления частотой записи, выдающей в усилитель 17

записи сигналы записи частотой 1F и 2F или состояние Лог.1.

Усилитель 17 записи может состоять из счетного триггера D6 и токовых ключей, состоящих из резисторов R2-R7, диодов VD3

и VD4, транзисторов VT2 и VT3,

Пиковый детектор 8 может состоять из опе- рационных усилителей D7 и D8, диодов VD5 и VD6, резисторов R8 и R9 и конденсатора СЗ.

Аналоговый ключ 3 записи предназначен для коммутации полуобмоток магнитной головки 2 с выходом усилителя 17 записи или входом первого усилителя 4 воспроизведения в процессах записи, стирания, воспроизведения информации. Аналоговый ключ 7 воспроизведения предназначен для коммутации выходов первого усилителя 4 воспроизведения и второго усилителя 6 воспроизведения с входом пикового детектора 8 или входом 9 блока измерения асимметрии.

Клавиатура 12 предназначена для выбора режимов работы устройства, ввода исходных данных в ОЗУ 19 контроллера 13, пуска, останова и сброса выбранного режима работы.

Печатающее устройство 16 предназначено для распечатки результатов проверки параметров магнитной головки. В качестве накопителя 1 может использоваться любой серийно выпускаемый накопитель на гибких магнитных дисках, предназначенный для установки проверяемой магнитной головки 2 и обеспечения необходимых условий взаимодействия магнитная головка - гибкий магнитный диск.

Устройство проверяет следующие параметры магнитных головок: среднюю амплитуду воспроизводимого сигнала, записанного частотой 1F на дорожке 00, среднюю амплитуду воспроизводимого сигнала, записанного частотой 2F на дорожке 79, асимметрию, перезапись, разрешающую способность, показатель туннельного стирания, самостирание, показатель полного стирания, проверочный ток записи.

Устройство работает следующим образом.

Проверяемая магнитная головка 2 устанавливается в накопителе 1 и подключается к аналоговому ключу 3 записи. Перед проверкой первой магнитной головки с клавиатуры 12 в ОЗУ 19 контроллера 13 вводятся коэффициенты, определяющие характеристики гибкого магнитного диска, на котором производится проверка, относителы-о эталонного гибкого магнитного диска. Диск вставляется в накопитель 1 и с клавиатуры 12 задается режим выполнения программы проверки магнитной головки, хранящейся в ПЗУ 20 контроллера 13 и состоящей из определенного количества подпрограмм.

Программа начинается с выполнения подпрограммы Переход на дорожку 00, в которой сигналы управления передаются из первого регистра 23 контроллера 13 в накопитель 1, сигналы состояния накопителя 1 передаются на вход микропроцессора 21 контроллера 13 и происходит позиционирование магнитной головки 2 на дорожку 00, 5 после чего выполняется подпрограмма Выбор тока записи, которая определяет типовой ток и рассчитывает проверочный ток записи для каждой магнитной головки. Для этого на первом обороте гибкого магнитно0 го диска производится стирание - из микропроцессора 21 контроллера 13 в программно-программируемый регистр 26 блока 14 задачи тока записи поступает максимальный код, который преобразуется в

5 ток преобразователями код - напряжение 27 и напряжение - ток 28 блока 14 задачи тока записи. Полученный таким образом ток поступает на первый зход усилителя 17 записи, на второй вход которого поступает

0 уровень Лог. 1 из блока 15 данных записи. Аналоговый ключЗ записи под управлением сигналов, вырабатываемых третьим регистром 25 контроллера 13 коммутирует выход усилителя 17 записи с полуобмотками маг5 нитной головки 2.

На втором обороте гибкого магнитного диска происходит запись информации по всей дорожке начальным током записи и частотой 1F. Процесс записи от процесса стира0 ния отличается тем, что на вход программно-программируемого регистра 26 блока задачи тока записи поступает код, определяющий ток записи, а на второй вход усилителя 17 записи и,з блока 15 данных заги5 си поступают данные записи частотой 1F.

На третьем обороте гибкого магнитного диска измеряется амплитуда воспроизводимого сигнала, для чего аналоговый ключ 3 записи коммутирует полуобмотки магнит0 ной головки 2 с входом первого усилителя 4 воспроизведения, выход которого коммутируется аналоговым ключом 7 воспроизведения с входом пикового детектора 8, который преобразует усиленный сигнал воспроиэве5 дения в напряжение, пропорциональное амплитуде сигнала воспроизведения. Полученное напряжение преобразуется аналого-цифровым преобразователем Юз цифровой , который поступает на второй вход

0 мультиплексора 11 и записывается в ОЗУ 19 контроллера 13.

Амплитуда воспроизводимого сигнала считывается 1000 раз за один оборот гибкого магнитного диска, записывается в ОЗУ 19

5 контроллера 13 и микропроцессор 21 контроллера 13 вычисляет из этих амплитуд среднее значение воспроизводимого сигнала, Затем вновь происходит стирание и запись с новым значение тока для вычисления нового значения средней амплитуды воепроизводимого сигнала, для чего микропроцессор 21 контроллера 13 увеличивает первоначальный код, поступающий на вход программно программируемого регистра 26 блока 14 задачи тока записи на определенное значение. Таким образом определяется вольт-амперная характеристика магнитной головки, по которой микропроцессор 21 контроллера 13 рассчитывает типовой и проверочный токи записи. Все остальные параметры магнитной головки измеряются при записи проверочным током записи, для чего на вход программно-программируемого регистра 26 блока 14 задачи тока записи из микропроцессора 21 контроллера 13 поступает код проверочного тока записи.

Подпрограмма Запись 1F производит запись информации частотой 1F на проверочном токе записи дня измерения средней амплитуды воспроизводимого сигнала и асимметрии.

Подпро рамма Измерение амплитуды измеряет среднюю амплитуду воспроизводимого сигнала. Запись и воспроизведение информации производится также, как при выполнении аналогичных процессов в подпрограмме Выбор тока записи,

Подпрограмма Измерение асимметрии определяет асимметрию воспроизводимого сигнала как разность полупериодов воспроизводимого сигнала при записи частотой 1F на дорожке 00. Для этого выход первого усилителя 4 воспроизведения коммутируется аналоговым ключом 7 воспроизведения с входом указателя 29 моментов экстремумов блока 9 измерения асимметрии, который определяет временные интервалы заполнения частотой генератора 39 задающей частоты счетчика 31 положительной полуволны и счетчика 32 отрицательной полуволны блока 9 измерения асимметрии, содержимое которых поступает на входы мультиплексора 33 блока измерения аеим- метрии, далее на третий вход мультиплексора 11 и записывается в ОЗУ 19 контроллера 13. Микропроцессор 21 контроллера 13 вычисляет значение асимметрии как произведение периода генератора 30 задающей частоты блока 9 измерения асимметрии на абсолютную разность показаний счетчиков положительной полуволны 31 и отрицательной полуволны 32 блока 9 измерения асимметрии.

Для определения показателя самостирания микропроцессор 21 контроллера 13 определяет, как изменилась амплитуда воспроизводимого сигнала, записанного частотой 1F на дорожке 00, после 60 оборотов гибкого магнитного диска по сравнению с первоначальной амплитудой воспроизводимого сигнала, и программа переходит к определению показателя туннельного стирания.

При выполнении подпрограммы За5 пись без туннельного стирания происходит запись сигнала частотой 1F, причем аналоговый ключ 3 записи коммутирует выход усилителя 17 записи с полуобмотками сердечника записи магнитной головки 2, не

0 подключая обмотку сердечника туннельного стирания. На следующем обороте гибкого магнитного диска вычисляется средняя амплитуда воспроизводимого сигнала так же, как при выполнении воспроизведения в

5 подпрограмме Выбор тока записи.

На следующих оборотах гибкого магнитного диска выполняется подпрограмма Включение туннельного стирания, где аналоговый ключ 3 записи коммутирует вы0 ход усилителя 17 записи только с обмоткой сердечника туннельного стирания магнитной головки 2 и выполняется подпрограмма Измерение амплитуды, где измеряется средняя ампдитуда воспроизводимого сиг5 нала после включения сердечника туннельного стирания.

Микропроцессор 21 контроллера 13 вычисляет показатель туннельного стирания как отношение средней амплитуды воспро0 изводимого сигнала при включенном сердечнике туннельного стирания к средней амплитуде воспроизводимого сигнала при записи без включения сердечника туннельного стирания.

5 Для определения показатели полного стирания выполняется подпрограмма Стирание, где производится стирание инфор1 мации так же, как при выполнении аналогичного процесса в подпрограмме

0 Выбор тока записи, а затем выполняется подпрограмма Измерение амплитуды.

Микропроцессор 21 контроллере 13 вычисляет показатель полного стирания как отношение средней амплитуды воспроизво5 димого сигнала, оставшейся после стирания, к средней амплитуде воспроизводимого сигнала после первоначальной записи частотой 1F.

Для вычисления перезаписи выполня0 ются подпрограммы Запись 1F, Измерение амплитуды, затем без стирания информации выполняются подпрограммы Запись 2F, Включениефильтра и Измерение амплитуды, где производится вычис5 ление средней амплитуды оставшегося сигнала частотой 1F после перезаписи частотой 2F. Для этого в процессе воспроизведения сигнал, усиленный первым усилителем 4 воспроизведения поступает на последовательно соединенные фильтр 5

и второй усилитель 6 воспроизведения, где происходит ослабление сигналов с частотой 2F и усиление сигналов с частотой 1F, Выделенный таким образом сигнал частотой 1F преобразуется в цифровую форму пиковым детектором 8, аналого-цифровым преобразователем 10 и через мультиплексор 11 записывается в ОЗУ 19 контроллера 13.

Микропроцессор 21 контроллера 13 вычисляет перезапись как отношение средней амплитуды оставшегося сигнала после перезаписи частотой 2F к средней амплитуде воспроизводимого сигнала после первоначальной записи частотой 1F. Для вычисления средней амплитуды воспроизводимого сигнала, записанного частотой 2F на дорожке 79 и разрешающей способности, выполняется подпрограмма Переход на дорожку 79, в которой сигналы управления передаются из первого регистра 23 контроллера 13 в накопитель 1 и происходит позиционирование магнитной головки 2 на дорожку 79, после чего выполняются подпрограммы Запись IF, Измерение амплитуды, Запись 2F. Измерение амплитуды.

8 подпрограмме Расчет параметров микропроцессор 21 контроллера 13 вычисляет среднее значение амплитуды воспроизводимого сигнала, записанного частотой 2F, и разрешающую способность как отношение средней амплитуды воспроизводимого сигнала, записанного частотой 2F, к средней амплитуде воспроизводимого сигнала, записанного частотой 1F. Кроме того, при выполнении подпрограммы Расчет параметров средняя амплитуда воспроизводимого сиг нал а, записанного частотой 1F на дорожке 00, средняя амплитуда воспроизводимого сигнала, записанного частотой 2F на дорожке 79, перезапись и разрешающая способность корректируются микропроцессором 21 контроллера 13 с учетом коэффициентов, определяющих электромагнитные характеристики гибкого магнитного диска, на котором производится проверка, относительно эталонного гибкого магнитного диска, исключая таким образом влияние магнитной среды на параметры магнитной головки. Значение типового тока записи корректируется с учетом соответствующего коэффициента при выполнении подпрограммы выбор тока записи.

При условии, что печатающее устройство 16 готово к работе, выполняется подпрограмма Вывод на печать, где управляющие

сигналы и данные передаются из второго регистра 24 контроллера 13 на печатающее устройство 16.

Формула изоб ре тени я

Устройство для проверки магнитных головок, содержащее накопитель с .установленной в нем магнитной головкой, подключенной к последовательно соединенным первому усилителю воспроизведения, фильтру и второму усилителю воспроизведения, усилитель записи, к первому входу которого подключен выход блока задачи тока записи, а к второму входу выход блока данных записи, пиковый детектор, мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности измерения разрешающей способности, асимметрии и параметров стирания, в него введены аналоговый ключ записи, аналогосый ключ воспроизведения,

блок измерения асимметрии, контроллер, печатающее устройство и клавиатура, причем выход первого усилителя воспроизведения подключен к второму входу аналогового ключа воспроизведения, выход второго усилителя воспроизведения подключен к третьему входу аналогового ключа воспроизведения, выход которого подключен к входу пикового детектора и входу блока измерения асимметрии, выход пикового детекторе

подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к второму входу мультиплексора, к третьему входу которого подключен выход блока измерения асимметрии, а к четвертому входу

подключен выход клавиатуры, выход мультиплексора подключен к второму входу контроллера, к первому входу которого подключен выход накопителя, первый выход контроллера подключен к входу накопителя, второй выход подключен к входу блока задачи тока записи, третий выход подключен к входу блока данных записи, четвертый выход подключен к первым входам аналогового ключа записи, аналогового ключа воспроизведения и мультиплексора, пятый выход подключен к входу печатающего устройства, выход усилителя записи подключен к второму входу аналогового ключа записи, выход которого подключен к магнитной головке.

СП

X

(О

со

Фиг.5

Фиг.6

Фие.7

(начала Л