磁性数据存储系统中带磨损指示的磁性转换器技术方案

为了在工作状态下检测转换器的磨损状况而将其融合在磁性转换器的滑块上。磨损指示器涉及监控一电路结构在转换器被磁盘介质磨损时其某种电学性质的变化。在磁盘驱动操作过程中监控电路的电阻（或电导）或固定于滑块上的探针与磁盘间的电容。电阻（电导）电路结构的一部分固定于滑块上，随转换器一道受物理磨损，电容随磨损而变化；电阻（或电导）或电容的某一预定变化指示预定的磨损极限，在此极限处，转换器应于实际失效前进行更换。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁性数据存储系统中的磁性转换器，特别涉及具有磨损指示特性、从而提高了磁性存储系统的可靠性、有效性和维护保养的方便性的磁性转换器。磁盘驱动器是一种信息存储装置，它包括至少一片可转动的、带有可容纳信息的同心数据磁道的盘片；一个或多个用于从不同的磁道读出和/或向不同的磁道写入数据的转换器(或磁头)；以及一个连接于转换器的磁头定位调节器，在读写操作时，此调节器将转换器移动到所需的磁道并使其保持在磁道中央。图一示出了一个先有技术的磁头悬挂装置，转换器20附着在偏压于盘片24的数据表面的滑块26上。在先前的两者之一的技术装置中，由于盘片的转动所产生的空气轴承的支撑，滑块可以轻轻地悬浮于磁盘表面。滑块26通过悬臂25固定于定位调节器(图中未示出)的支撑臂上。悬臂25提供滑块26和调节器之间的空间稳定性以及当滑块在旋转的磁盘表面上相对移动时产生的滑块轻微的垂直运动、前倾和滚动(万向节式运动)中可控的灵活性。随着数据密度(在一张盘片上记录的数据总量)的提高，我们面临着一种挑战为了在磁盘表面容纳更多的数据磁道，就要格式化磁盘表面，使其数据道更窄、道间宽度更窄。数据密度的一个重要的限制是转换器和磁盘表面之间的空隙大小。一般来说，转换器与磁盘之间的空隙越小，潜在的数据密度就越高，这是因为，相对于转换器的磁通会聚焦在更小的磁盘表面区域内，从而提高数据分辨率。如前所述，在磁盘存储系统中，其中一种类型的转换器是装配在滑块上的，磁盘的转动在距磁盘表面很近的区域内产生一种空气垫或空气轴承，滑块悬浮于其上。另一种类型的转换器装配在滑块上，并且转换器接触旋转的磁盘表面。后一种类型的转换器通常称作接触式转换器。当其它条件相同时，用接触式转换器比用气垫式转换器将可能获得更高的数据密度。接触式转换器不是没有极限的。如附图说明图1所示，接触式转换器20有一尖端结构22(简略示出)，读写数据时，转换器20在磁盘24上移动，从磁盘上读数据时，探测磁通的变化，向磁盘写数据时，产生一磁通变化，尖端结构使这些动作具体化。此尖端22有微米数量级的作用厚度T。本质上说，对于接触式转换器，一旦磁盘驱动处于工作状态，尖端22将不可避免地易受磁盘24的磨损。用比尖端22更坚硬的材料制造滑块26在某种程度上可以减缓磨损过程。然而，归根结底，转换器尖端22的磨损将导致转换功能的不适当或不可靠，并最终导致转换器20失效，这就会引起磁盘驱动系统读写失败，从而导致磁盘驱动系统报废。当转换器失效时，数据的完整性就要受到影响。因此，对于磁盘驱动系统的用户来说，在磁盘驱动系统实际工作过程中预期接触式转换器的磨损失效点是合乎实际需求的，这样，在转换器实际失效前可以安全地保存数据，失效的转换器或整个磁盘驱动系统可以适时地、在最低限度地破坏正常磁盘驱动操作的前提下进行更换。更进一步地，在满足前述要求的前提下，附加于转换器、滑块或悬挂装置上的结构应尽可能地小。这是为了尽量少增加滑块/悬挂装置的重量和惯量，否则将负面地影响磁盘驱动系统的力学性能和增加制造的复杂性。本专利技术描述一简单的、合成于滑块上的磨损指示器，在数据存储系统中，此指示器检测转换器的磨损状态。其新颖性在于合成相对容易实现，不会过多地增加滑块及其悬挂装置的重量，并且不会过大地增加制造的复杂性。从磨损指示器到存储系统的控制程序的反馈使存储系统更可靠、更有效。原则上，本专利技术的新颖之处在于当转换器易于被磁盘介质磨损时，监控一电路结构的一个或多个电学特性的变化。特别地，依据本专利技术的一个方面，在磁盘驱动操作过程中监控一电路的电阻(或电导)。部分该电路结构固定于滑块上，它随着转换器一同受物理磨损。用一预先设定的电阻(或电导)的变化值来指示预先设定的磨损极限，在此极限处，转换器在其实际失效前应被更换。在一具体实施例中，可以设电路开路(无限大电阻或零电导)来指示达到了磨损极限。依据本专利技术的另一实施例，在磁盘驱动操作过程中监控滑块上的探针与磁介质之间的电容。此电容随转换器的磨损而变化。用一个预先设定的电容的变化值来指示磨损极限，在此极限处，转换器应在其完全失效前更换。图一是先有技术的滑块/悬挂装置的侧视简图。图二是在其中实施本专利技术的磁盘存储系统的简图。图三是依据本专利技术的一种实施例的、带有基于电阻测量的磨损极限指示的滑块/悬挂装置的侧视简图。图四是图三所示滑块/悬挂装置的底视图。图五是依据本专利技术的另一种实施例的带有基于电阻测量的磨损极限指示的滑块/悬挂装置的侧视简图。图六是具体实现图三所示实施例的磨损极限指示器的电路简图。图七是具体实现用于单电感转换器的磨损极限指示器的电路简图。图八是具体实现基于电导测量的磨损极限指示器的电路简图。图九是带有基于电容测量的磨损极限指示器的滑块/悬挂装置的侧视简图。图十是图九所示的滑块/悬挂装置的底视图。图十一是具体实现图九所示实施例的磨损极限指示器的电路简图。图十二是具有探测转换器磨损的磨损指示器的存储系统的方框图。此说明的目的是说明本专利技术的一般性原理，并且不宜局限于此。在附后的权力要求书中，明确地叙述了本专利技术的应用范围。例如，虽然本专利技术的描述是基于磁盘存储系统、特别是使用接触式转换器的系统的，但是，很显然本专利技术可以应用于其它磁性数据存储系统，其中包括，例如磁带驱动系统的记录系统或能利用下述磨损指示特性的其它应用。图二给出了实施本专利技术的磁盘存储系统30的概略方框图，本专利技术应用于例如计算机等信息处理系统。磁盘存储30系统包含至少一片可转动的磁盘32，其固定于轴34上，由磁盘驱动马达36使其转动；至少一个滑块38，其贴近磁盘表面33上的磁性记录介质。数据以同心数据磁道(图中未示出)的环形形式存储于每片磁盘32上的磁性数据介质中。每一个滑块38包含一个或多个磁性读出或写入转换器(图中未示出)。滑块38固定于悬臂40上，而悬臂40通过调节臂42连接于调节器44。当磁盘32旋转时，调节器44控制滑块38在磁盘表面33移动，滑块38便可到达磁盘表面33的不同部位，在这些部位记录或读出数据。悬臂40提供一个轻微的弹性力，使滑块38轻压于磁盘表面33上，并控制滑块38相对于旋转的磁盘表面33的轻微的垂直、转动、前倾运动过程中的柔韧性。图二所示的调节器可为音圈电机(VCM)等。在磁盘存储系统30中，控制单元46控制数据的读/写和各部分的动作(如调节器44和驱动马达36)。另外，如下所述，控制单元46还包含一个磨损极限指示器的探测装置。图三中放大了滑块区域。在此特殊的实施例中，有一读出转换器50和一分离的写入转换器52(为简化图示，此图中的读写转换器52、54简略画出。它们的实际尺寸和位置是不同的，但这并不影响对本专利技术的概念的理解)。读出转换器50是磁阻型的(磁阻型读出转换器的电阻随磁通的变化而变化)，写入转换器是电感型的(磁通随通过电感型转换器的电流的变化而变化)。另外，可用单一的电感型转换器同时实现读写功能(见下述有关图7的讨论部分)。读写转换器52、54及滑块38可以用众所周知的技术(例如包括光刻、沉积、蚀刻)来制造，这些技术不在本专利技术范畴之内。引线54连接于滑块38上的转换器接触垫55；其中一对引线接于读出转换器，另一对引线接于写入转换器。转换器50、52有尖端结构，此尖端具有某一有效厚度(几微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性转换装置，用于转换磁盘存储系统中的磁性介质信息，其特征在于，包括：至少一个转换器，该转换器具有一有效厚度，此厚度决定转换器的有效寿命，当转换器与磁性介质相对运动时，转换器易于被磁性介质磨损，磨损达到有效厚度时，转换器的有效寿命亦达到； 磨损指示装置，用于监控磁性存储系统正常运转过程中的转换器的磨损状态。

【技术特征摘要】
US 1996-8-8 6952521.一种磁性转换装置，用于转换磁盘存储系统中的磁性介质信息，其特征在于，包括至少一个转换器，该转换器具有一有效厚度，此厚度决定转换器的有效寿命，当转换器与磁性介质相对运动时，转换器易于被磁性介质磨损，磨损达到有效厚度时，转换器的有效寿命亦达到；磨损指示装置，用于监控磁性存储系统正常运转过程中的转换器的磨损状态。2.权利要求1所述的磁性转换装置，其特征在于，磨损指示装置包含电路装置，电路的某种电学性质随转换器的磨损而变化。3.权利要求2所述的磁性转换装置，其特征在于，电路装置包括一探测器，此探测器位于相对于转换器固定的位置，探测器在磁盘存储系统工作时易于被磁性介质磨损，并且其电学性质随此种磨损而改变，磨损指示装置还包含一检测装置，此检测装置监控该探测器由于磨损而产生的某一电学性质的变化，由此而给出转换器的磨损状态指示。4.权利要求3所述的磁性转换装置，其特征在于，检测装置监控探测器的电阻或电导的变化。5.权利要求4所述的磁性转换装置，其特征在于，检测装置监控探测器中从闭路到开路的变化，它对应于转换器的有效厚度之内的磨损极限。6.权利要求3所述的磁性转换装置，其特征在于，该转换器包括一滑块，此滑块有底面和侧面，滑块在底面提供转换器的有效厚度，探测器附着在滑块至少一面的边缘附近。7.权利要求6所述的磁性转换装置，其特征在于，探测器包括一位于至少滑块的一个面的条状物，在磁性存储系统工作过程中，条状物、滑块以及转换器的有效厚度易于被磁性介质磨损，检测装置检测该条状物由于此种磨损而产生的电学性质的变化，由此指示转换器的磨损状况。8.权利要求7所述的磁性转换装置，其特征在于，条状物位于转换器的圆周附近，因此条状物的磨损与转换器的相似。9.权利要求8所述的磁性转换装置，其特征在于，探测器电学性质的变化是相对于条状物从闭路到开路的电阻或电导的变化，该变化对应于转换器的有效厚度之内的磨损极限。10.权利要求9所述的磁性转换装置，其特征在于，转换器有一根或多根引线，并且探测器于检测装置之间的由连接利用所述引线中的一根或多根。11.权利要求10所述的磁性转换装置，其特征在于，转换器包含一读出头和一写入头，每一头有一对引线，探测器与检测装置之间的电连接利用读写引线中的一根或多根。12.权利要求2所述的磁性转换装置，其特征在于，电路装置包含一电容装置，其电容随转换器的磨损而变化，磨损指示装置还包含一检测装置，此装置监控由于磨损而产生的电容变化，由此指示转换器的磨损状况。13.权利要求12所述的磁性转换装置，其特征在于，电容装置包含一相对于转换器位置固定的探针，该探针与定义电容的磁性介质相关联。14.权利要求13所述的磁性转换装置，其特征在于，该转换器包含一滑块，此滑块有底面和侧面，滑块在底面提供转换器的有效厚度，探针为一附着于滑块至少一个侧面的条状物，检测装置检测条状物与磁性介质之间的电容的变化。15.权利要求14所述的磁性转换装置，其特征在于，转换器至少有一根引线，探针利用该引线与检测装置连接。16.磁性存储系统的悬臂装置，用于支承转化磁性介质信息的滑块，其特征在于，包含一悬臂构件；一由悬臂构件支承的滑块；一承载于滑块上、用于转换磁性存储系统中的磁性介质信息的转换器，该转换器具有一有效厚度，此厚度决定转换器的有效寿命，当转换器与磁性介质相对运动时，转换器易于被磁性介质磨损，磨损达到转换器的有效厚度时，转换器的有效寿命亦达到；电路装置在滑块上其某种电学性质随转换器的磨损而变化。17.权利要求16所述的悬臂装置，其特征在于，电路装置包括一探测器，此探测器位于相对于转换器固定的位置，探测器在磁性存储系统工作过程中易于被磁性介质磨损，并且其电学性质随此种磨损而变化。18.权利要求16所述的悬臂装置，其特征在于，电路装置中包含一电容装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：ET施雷克，CD斯奈德，M苏克，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]