Способ измерения коэрцитивной силы магнитных носителей Советский патент 1980 года по МПК G01R33/12 

1

Изобретение относится к технике магнитных измерений, в частности для неразрушающего контроля магнитных параметров носителей магнитной записи, например дисков или барабанов.

Известны способы измерения: коэрцитивной силы, основанные на намагничи вании магнитного носителя импульсами магнитного поля одной полярности {

Недостаток данных способов - низкая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности является способ, основанный на перемагничивании исследуемого участка по предельной петле гистерезиса знакопеременным полем и воспроизведении записанного сигнала 2.

Недостаток данного способа - низкая точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что в Сюсобе измерения коэрцитивной силы магнитных носителей путем перемагничивания исследуемого участка по предельной петле гистерезиса знакопеременным полем и воспроизведения записанного сигнала, магнитный носитель после намагничивания импульсами переменной полярности с постоянной амплитудой однократно перемагничивают импульсами переменной полярности с монотонно изменяющейся около величины коэрцитивной силы носителя амплиту5 дои, частота которых различается от частоты первичной записи, а величину Коэрцитивной силы определяют как величину амплитуды напряженности поля магнитной головки по заранее определенной зависимости напряженности поля головки от времени записи.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства, реализующего предложенный способ; на

5 фиг. 2 - осциллограмма воспроизведенного сигнала.

Устройство содержит магнитную головку 1 , диск 2, усилитель-формирователь 3, блок 4 задержки, индикатор

20 5, блок 6 управления, -генератор i-формирователи 7 и 8, коммутатор 9, универсальную магнитную головку 10, усилитель 11 воспроизведения.

Устройство работает следующим

25 образом.

Магнитная головка 1 воспроизводит с вращающегося диска 2 синхросигнал оборотов, который через усилительФормирователь 3 и блок 4 регулируемой задержки подается в индикатор 5, например осциллограф, для запуска развертки и в блок 6 управления для запуска генераторов-формирователей 7 и 8. При подаче команды записи на диск 2 импульсов частотой F генератор-формирователь 7 с приходом синхросигнала формирует серию импульсов Тока постоянной амплитуды и переменной полярности, которая через коммутатор 9 поступает на универсальную магнитную головку 10 и в зазоре головки создает магнитное поле перемен ной полярности, которое намагничивае поверхность диска 2 по предельной петле гистерезиса. При подаче из бло ка 6 управления команды записи импульсов частотой F эта команда поступает в генератор):.1-формирователи 7 и 8. При этом генератор-формировател 8вырабатывает монотонно изменяющееся, например пилообразное, напряжение, служащее опорным генератору-фор мирователю 7, который однократно вырабатывает серию импульсов тока амплитудами, которая через коммутатор 9поступает на головку 10 ,и в ее зазоре создает соответствующее магнитное поле, колеблющееся около величи ны коэрцитивной силы носителя. Длительность обоих серий не превышает длительности периода обращения диска 2 . При подаче из блока 6 управления команды воспроизведения через ког-/1мутатор 9 подключается усилитель 11 воспроизведения. Сигнал воспроизводится головкой 10 и через коммутатор 9 и усилитель 11 воспроизведения пос тупает на вход канала вертикальной развертки индикатора 5, на экране которого наблюдается осциллограмма, изображенная на фиг. 2. На участке Н -Н магнитный носи тель полнбстью перемагничен по предельной петле гистерезиса во время повторной записи частотой F . На участке Н , амплитуда тока повторной 3a.nHdH частотой F недостаточна для полного перемагничивания магнитного носителя, но достаточна для изменения его магнитного состоя ния. На этом участке воспроизведенный сигнал является суммой сигналов частотой F и F и модулирован по амплитуде из-за биения между этими сигналами. Частота биений равна раз ности частот F и F . Глубина ампли тудной модуляции имеет максимум-, близкий к 100% в одной точке К. . к торая отчетливо видна на осциллогра ,ме. Налево от точки Н,. преобладает сигнал от первичной записи частотой f, а на участке . амплитуда тока при повторной записи недостаточна для изменения магнитного состояния носителя и первичная запись частотой Г не изменяется. Mинимy 4l модулированного сигнала получаются в тех местах, где при повторной записи частотой Г„ поле записи было противофазно намагниченности от первой записи, а максимумы- где они были синфазны. Точка Н. соответствует случаю, когда амплитуда напряженности поля в зазоре магнитной головки при повторной записи частотой F такова, что при условии противофазности с намагниченностью от первичной записи с частотой F носитель остается размагниченным. Четкость точки Н на экране индикатора зависит от длительности переключения полярности импульсов поля записи. Эту длительность выбирают та|КОй, чтобы за время переключения полярности поля записи носитель под головкой продвинулся на расстояние, приблизительно равное ширине рабочего зазора головки. В, этом случае обеспечивается получение монотонньвс переходов намагниченности на носителе вдоль дорожки, сигнал воспроизведения менее всего искажен неинформативяыми составляющими, в результате чего получается наиболььчая четкость точки Н . Абсолютную величину частоты записи выбирают возможно большей но не превышающей граничной частоты пары головка-носитель, выше которой при первичной записи соседние переходы намагниченности перекрываются и носитель .не достигает насыщения. При этом величину разности частот F и F, и скорость изменения амплитуды поля повторной записи выбирают исходя из следующего. Наличие небольшой разности частот F и F позволяет получить определенное .количество случаевпротивофазности с периодом повторенияп -((F.-Fi) TT д р - относительная разность частот F и Fj ; период повторения --игнала частотой F. В эти моменты противофазности может быть получена информация об отношении величины поля головки и коэрцитивной силы носителя, так как при этом как бы происходит сравнение этих величин, результаты которого отражены на остаточной намагниченности носителя. Выражение (1) показывает, что полный сдвиг по фазе яа величине T.J происходит за периодов Т , следовательно, за в°ремя одного периода Т происходит сдвиг по фазе на величину д F т . Это означает, что противофазность достигается с точностью, равной --V Ввиду того, что погрешность спрецеления момента противофазности может вызвать такую же погрешность сравнения, величину а F выбирают не более допустимо относительно погрешности измерения Тогда погрешность, вызванная дискре ностью фазового сдвига, не превысит в/2. Из-за того, сто амплитуда намагничивания от первичной записи неизменна, -а амплитуда поля повторной записи монотонно изменяется во времени, их разность в соседние момент сравнения дискретно изменяется на в личину, равную произведению скорост изменения амплитуды поля и длительности периода сравнения Т . Нетрудн показать, что погрешность определения момента, когда обе величины равны, обусловленная дискретизацией сравнения, в принципе не превышает половины изменения амплитуды поля повторной записи за время Т,. Если допустить, что относительная погреш ность этого рода не должна превышат cf/2, то скорость относительного изменения амплитуды поля повторной записи должна быть не более величины V - -€о -йРс.м учитывая ранее сказанное о выборе величины д F , получаем С учетом тогй, что-погрешности, обусловленные дискретностью фазового сдвига и сравнения, могут происходить одновременно, быстроту измерения желательно иметь возможно большей. Относительную разницу частот первичной и повторной записи F и F выбирают приблизительно равной допу тимой относительной погрешности изм рения коэрцитивной силы, а относительное изменение величины, импульса поля записи частотой , за один период повторения приблизительно равны квадрату указанной относительной погрешности. Например, для достижения точности измерения:в 1% меж.ц частотами Г и F должна быть около 1%, а скорость изменения величины по ля частотой Fj около 1% за 100 перио дов повторения импульсов записи. Применение принципа интерполяции позволяет несколько увеличить скорость изменения величины поля и разницу между частотами импульсов записи без потери точности. При этом сокращается необходимая длительность записи. Она также может быть сокраще на применением растяжения шкалы в зоне ожидаемых величин коэрцитивной силы, когда величина поля записи изменяется между крайними значениями этих величин. Известно, что величина напряженности внешнего магнитного поля, вызы вающая размагничивание намагниченного до насыщения магнитного материала, равна величине коэрцитивной силы этого материала. Следовательно, точка Н упомянутой осциллограммы соответствует величине амплитуды повторной записи частотой F , создающей в ьосителе поле, равное по величине коэрцитивной силе мг.гнитного носителя. Величина коэрцитивной силы определяется по положению точки К на горизонтальной шкале индикатора 5, проградуировакной в единицах напряженности магнитного поля. Изменение величины задержки синхросигнала в блоке 4 впределах периода оборота диска 2 и перемещение универсальной магнитной головки 10 в радиальном направлении по диску 2 позволяет измерить величину коэрцитивной силы в любой точке покрытия носителя. Для измерения величины коэрцитивной силы должна быть известна зависимость напряженности поля зазора магнитной ГОЛОВК51 от величины тока в ее обмотке. При неизвестности такой зависимости предлагаемый способ может быть использован для сравнительных измерений различных носителей. Применение данного способа обеспечивает более высокую точность измерения коэрцит1авной силы и поэполяет осз,1цествлять непосредственный отсчет результатов на экране индикаторного прибора. Формула изобретения Способ измерения коэрцитивной силы магнитных носителей путем перемагничивания исследуемого участка nd предельной петле гистерезиса знакопеременным полем и воспроизведения записанного сигнала, о т л л ч а га ii; и и с я тем, что, с целью повьпицния точности измерения, магнитный FIOситель после намагничивания импу7тьсами перемекгчой полярности с постоянной амплитудой однократно перемагничивают импульсами переменной полярности с монотонно изменяющейся около величи- ны коэрцитивной силы носителя амплитудой , частота которых различается от частоты первичной записи, а величину коэрцитивной силы определяют как величину амплитуды напряженности поля магнитной головки по заранее определенной зависимости напряженности поля головки от времени заплси. ИсточиliKH информации, принятые во ннимание при эксперТ1;:5О 1.Авторское свидетельство СССР К 301654, кл. G 01 R 33/12, 29.12.69. 2.Авторское свидетельство СССР 400862, кл. G 01 R 33/12, 197J.