способ измерения геометрических параметров магнитных дисков
Классы МПК: | G11B17/00 Направляющие средства для носителей записи, отличающихся по форме от нити или ленты, или не зависящие от опор для носителей |
Автор(ы): | Князев А.Г., Ординарцева Н.П., Тихонов В.М., Путилов В.Г. |
Патентообладатель(и): | Научно-исследовательский институт вычислительной техники |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-05-29 публикация патента:
10.03.1995 |
Изобретение может быть использовано в устройствах контроля геометрических параметров /торцевого биения, скорости торцевого биения, ускорения торцевого биения/ жестких магнитных дисков и их основ. Сущность изобретения: способ позволяет измерить геометрические параметры магнитных дисков путем преобразования емкости конденсатора в напряжение с последующим нормированием и усилением сигнала, при котором преобразование емкости конденсатора производят на постоянном токе, получаемый сигнал напряжения является измеряемой скоростью торцевого биения, измерение торцевого биения производят путем интегрирования сигнала напряжения, а измерение ускорения торцевого биения производят путем выпрямления сигнала напряжения с последующим выделением информационной переменной составляющей. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТНЫХ ДИСКОВ, при котором осуществляют преобразование емкости конденсатора в напряжение с последующим нормированием и усилением сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, преобразованием емкости конденсатора производят на постоянном токе, скорость торцевого биения определяют по измеренному сигналу напряжения, торцевое биение - по проинтегрированному сигналу напряжения, а ускорение торцевого биения - по выпрямленному сигналу напряжения с последующим выделением информативной переменной составляющей.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля геометрических параметров жестких магнитных дисков и их основ. Известен способ преобразования перемещения в напряжение с помощью двухэлектродного емкостного датчика, основанный на измерении выходного напряжения операционного усилителя. Изменяя величину зазора между пластинами датчика, вызывают изменение емкостного сопротивления датчика и коэффициента передачи операционного усилителя, и при неизменном напряжении источника входного сигнала получают линейную зависимость между выходным напряжением и измеряемым перемещением [1]. Спецификой контроля геометрических параметров такого изделия, как магнитный диск, является необходимость в определении значений не только самой величины, характеризующей неровность поверхности контролируемого изделия - торцового биения, но и ее производных - первой производной (скорости торцового биения) и второй производной (ускорения торцового биения). Магнитный диск работает в паре с магнитной головкой и это определяет специфику его контроля. Поэтому при контроле изделия важна не только сама величина, характеризующая неровность поверхности собственно контролируемого изделия, но также импульс и сила, которые будут действовать на магнитную головку при работе ее в паре с магнитным диском. Скорость торцового биения характеризует импульс, а ускорение - силу, действующие со стороны магнитного диска на магнитную головку. Известный способ не позволяет измерять производные - первую производную (скорость торцового биения) и вторую производную (ускорение торцового биения) и поэтому не позволяет тестировать контролируемое изделие, измеряя как само торцовое биение магнитного диска, так и его производные. Прототипом является способ, включающий бесконтактный емкостный метод измерения геометрических параметров магнитных дисков, основанный на преобразовании на переменном токе емкости конденсатора а напряжение с последующим нормированием и усилением сигнала напряжения, причем для получения торцового биения контролируемого диска сигнал фильтруют, для получения скорости торцового биения сигнал дифференцируют, а затем фильтруют, а для получения ускорения торцового биения сигнал дважды дифференцируют и затем фильтруют [2]. Различные шумы, помехи, наложенные на полезный информативный сигнал напряжения после его дифференцирования приводят к наличию в выходном сигнале высших гармоник, являющихся следствием дифференцирования помехи, что обусловит невысокую точность измерения скорости и ускорения торцового биения, а также требует операции фильтрации выходного сигнала. Цель изобретения - повышение точности измерения. Это достигается тем, что в способе измерения геометрических параметров магнитных дисков, основанном на преобразовании емкости конденсатора в напряжение с последующим нормированием и усилением сигнала, осуществляют преобразование емкости конденсатора на постоянном токе, получаемый сигнал напряжения является измеряемой скоростью торцового биения, измерение торцового биения производят путем интегрирования сигнала напряжения, а измерение ускорения торцового биения производят путем выпрямления сигнала напряжения с последующим выделением информативной переменной составляющей. Повышение точности измерения достигается за счет того, что измерение контролируемых величин осуществляют с помощью операций интегрирования и выпрямления, которые более помехоустойчивы и информационносохранны по сравнению с операцией дифференцирования и преобразование измеряемой величины осуществляется с меньшими искажениями. Действительно при дифференцировании измеряемого сигнала низкочастотные составляющие могут быть потеряны (дифференциал от постоянной равен нулю), а высокочастотные наводки, примешанные к полезному сигналу, после дифференцирования дадут значительное искажение полезного информативного сигнала высокочастотными наводками. При включении конденсатора в цепь постоянного тока на обкладках накапливают заряд Q, связанный с емкостью конденсатора С и напряжением на обкладках U соотношениемQ= C
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030005/729.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030138/949.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030138/949.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030795/2030795t.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030138/949.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030138/949.gif)
S - площадь обкладок конденсатора;
l - расстояние между обкладками конденсатора (торцовое биение магнитного диска). Торцовое биение можно выразить через скорость торцового биения U и время t соотношением
l =V
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030005/729.gif)
Q =
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030138/949.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030138/949.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030795/2030795-2t.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030795/2030795-3t.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030795/2030795-4t.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030005/183.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030795/2030795-5t.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030005/183.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030138/949.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030138/949.gif)
l=
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030795/8747.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030795/8747.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030005/916.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030795/2030795-6t.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030795/2030795-7t.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030380/8594.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030795/2030795-8t.gif)
![способ измерения геометрических параметров магнитных дисков, патент № 2030795](/images/patents/443/2030795/2030795-9t.gif)
Класс G11B17/00 Направляющие средства для носителей записи, отличающихся по форме от нити или ленты, или не зависящие от опор для носителей