Come i campi magnetici sono usati per memorizzare i dati

Share

|

Tutti i dispositivi di memorizzazione magnetici indicano e redigono i dati usando l'elettromagnetismo. Questo principio di base della fisica dichiara che mentre una corrente elettrica attraversa un conduttore (legare), un campo magnetico è generato intorno al conduttore. Si noti che gli elettroni realmente scorrono da negativo il positive come appare la figura, anche se pensiamo normalmente ad entrare corrente nell'altro senso

L'elettromagnetismo è stato scoperto in 1819 dall'oersted cristiano di Hans del fisico del Danish, quando ha trovato che un ago della bussola devierebbe via dall'indicare a nord una volta portato vicino ad un legare che conduce una corrente elettrica. Quando la corrente è stata spenta, l'ago della bussola ha ripreso il relativo allineamento con il campo magnetico della terra ed ancora ha indicato a nord.

Il campo magnetico generato da un conduttore del legare può impiegare un'influenza su materiale magnetico nel campo. Quando il senso del flusso della corrente o della polarità elettrica è invertito, la polarità del campo magnetico inoltre è invertita. Per esempio, un elettromagnetismo di usi del motore elettrico per impiegare spinta e tirare delle forze sui magneti fissati ad un albero di rotazione.

Un altro effetto di elettromagnetismo è stato scoperto da Michael Faraday in 1831. Ha trovato che se un conduttore è passato attraverso un campo magnetico commovente, una corrente elettrica è generata. Come la polarità del campo magnetico cambia, in modo da fa il senso del flusso della corrente elettrica.

Per esempio, un alternatore, che è un tipo di generatore elettrico ha usato in automobili, funziona ruotando gli elettromagneti su un albero oltre le bobine dei conduttori stazionari del legare, che conseguentemente genera i grandi importi della corrente elettrica in quei conduttori. Poiché l'elettromagnetismo funziona due sensi, un motore può transformarsi in in un generatore e viceversa. Una volta applicato ai dispositivi di memorizzazione magnetici, questo funzionamento bidirezionale di elettromagnetismo fa i dati della registrazione su un disc e su una lettura quel possibile successivo posteriore di dati. Nel registrare, la testa cambia gli impulsi elettrici ai campi magnetici e quando indica, la testa cambia i campi magnetici nuovamente dentro gli impulsi elettrici.

Le teste letturi /scritturi in un dispositivo di memorizzazione magnetico sono parti a forma di U di materiale conduttivo, con le conclusioni della U situata direttamente sopra (o vicino a) la superficie dello strumento di memorizzazione reale di dati. La testa a forma di U è spostata con le bobine o bobine di legare conduttivo, con cui una latta elettrica flow.When della corrente la logica dell'azionamento passa una corrente attraverso queste bobine, genera un campo magnetico nella testa dell'azionamento. Invertire la polarità della corrente elettrica causa la polarità del campo generato a cambiamento inoltre. Essenzialmente, le teste sono elettromagneti di cui la tensione può essere commutata molto rapidamente nella polarità.

Il disc o il nastro che costituiscono lo strumento di memorizzazione reale consiste di certa forma del materiale del substrato (quale Mylar per i dischetti o alluminio o vetro per i dischi rigidi) su cui uno strato di materiale magnetizable è stato depositato. Questo materiale è solitamente una forma dell'ossido del ferro con i vari elementi aggiunti. Ciascuna di diverse particelle magnetiche sullo strumento di memorizzazione ha relativo proprio campo magnetico. Quando il mezzo è in bianco, le polarità di quei campi magnetici sono normalmente in un dichiarare di disarray casuale. Poiché i campi di diverse particelle indicano nei sensi casuali, ogni campo magnetico molto piccolo è annullato fuori da uno quei punti nel senso opposto; l'effetto cumulativo di questo è una superficie senza polarità osservabile del campo. Con molti campi a caso orientati, l'effetto netto è campo o polarità unificato osservabile.

Quando la testa lettura /scrittura dell'azionamento genera un campo magnetico, il campo salta lo spacco fra le conclusioni della figura di U. Poiché un campo magnetico attraversa molto più facilmente un conduttore di attraverso l'aria, il campo si piega esternamente dallo spacco nella testa e realmente usa lo strumento di memorizzazione adiacente come il percorso di meno resistenza all'altro lato dello spacco. Mentre il campo attraversa il mezzo direttamente sotto lo spacco, polarizza le particelle che magnetiche attraversa in modo da sono state allineate rispetto al campo. La polarità o directionand del campo, quindi, la polarità o il senso del campo indotto nei mediumis magnetici basati sul senso del flusso della corrente elettrica attraverso le bobine. Un cambiamento nel senso del flusso corrente produce un cambiamento nel senso del campo magnetico. Durante lo sviluppo di immagazzinaggio magnetico, la distanza fra il capo lettura /scrittura ed i mezzi è diminuito drammaticamente. Ciò permette allo spacco di essere più piccolo ed inoltre rende il formato del dominio magnetico registrato più piccolo. Più piccolo il dominio magnetico registrato, più alta la densità dei dati che può essere memorizzato sull'azionamento.

Quando il campo magnetico attraversa il mezzo, le particelle nella zona sotto lo spacco capo sono state allineate nello stesso senso del campo che deriva dallo spacco. Quando i diversi dominii magnetici delle particelle sono allineati, più non annullano uno un altro fuori e un campo magnetico osservabile esiste in quella regione del mezzo. Questo campo locale è generato dalle molte particelle magnetiche che ora stanno funzionando in gruppo per produrre un campo cumulativo rilevabile con un senso unificato.

Il cambiamento continuo di termine descrive un campo magnetico che ha un senso o una polarità specifico. Mentre la superficie del mezzo si muove sotto la testa dell'azionamento, la testa può generare che cosa è denominato un cambiamento continuo magnetico di data polarità sopra una regione specifica del mezzo. Quando il flusso della corrente elettrica attraverso le bobine nella testa è invertito, così è la polarità o il cambiamento continuo del campo magnetico nello spacco capo. Questa inversione di cambiamento continuo nella testa causa la polarità delle particelle magnetizzate sul mezzo del disc all'inverso.

L'inversione di cambiamento continuo o la transizione di cambiamento continuo è un cambiamento nella polarità delle particelle magnetiche state allineate sulla superficie dello strumento di memorizzazione. Una testa dell'azionamento genera le inversioni di cambiamento continuo sul mezzo per registrare i dati. Per ogni punta di dati (o le punte) che un azionamento scrive, genera un modello delle inversioni positivo-$$$-NEGATIVE e negativo-$$$-POSITIVE di cambiamento continuo sul mezzo nelle zone specifiche conosciute come le cellule di punta o le cellule di transizione. Una cellula di punta o la cellula di transizione è una zona specifica del mediumcontrolled per il momento in cui e velocità a cui il travelsin medio che la testa dell'azionamento genera le inversioni di cambiamento continuo. Il modello particolare delle inversioni di cambiamento continuo all'interno delle cellule di transizione usate per immagazzinare una data punta di dati (o le punte) è denominato il metodo di cifratura. La logica o il regolatore dell'azionamento prende i dati da immagazzinare e li mette in codice come serie di inversioni di cambiamento continuo per un periodo di tempo, secondo il modello dettato con il metodo di cifratura esso usi.

Durante il processo di scrittura, la tensione si applica alla testa. Mentre la polarità di questa tensione cambia, la polarità del campo magnetico che è registrato anche cambia. Le transizioni di cambiamento continuo sono scritte precisamente ai punti in cui la polarità della registrazione cambia. Per quanto potrebbe sembrare sconosciuto, durante il processo colto, una testa non genera esattamente lo stesso segnale che sia stato scritto. Invece, la testa genera un impulso o un punto di tensione soltanto quando attraversa una transizione di cambiamento continuo. Quando la transizione cambia da positivo alla negazione, l'impulso che la testa rileva è una tensione negativa. Quando la transizione cambia da negativo al positive, l'impulso è un punto di tensione positivo. Questo effetto accade perché la corrente è generata in un conduttore soltanto quando passa attraverso le linee di forza magnetica ad angolo. Poiché i movimenti della testa paralleli ai campi che magnetici ha generato sui mezzi, l'unica volta la testa genera la tensione quando la lettura è quando passando con una transizione di cambiamento continuo o di polarità (inversione di cambiamento continuo).

Essenzialmente, mentre indica dal mezzo, la testa si transforma in in un rivelatore di transizione di cambiamento continuo, emettendo gli impulsi di tensione ogni volta che attraversa una transizione. Le zone di nessuna transizione non generano impulso.

Potete pensare al modello di scrittura come essendo una forma d'onda quadrata che è ad un livello di tensione positivo o negativo. Quando la tensione è positiva, un campo è generato nella testa, che polarizza i mezzi magnetici in un senso. Quando la tensione cambia alla negazione, il campo magnetico induce nei mezzi inoltre cambia il senso. Dove di forma d'onda le transizioni realmente da positivo a tensione negativa, o viceversa, il cambiamento continuo magnetico sul disc inoltre cambia la polarità. Durante indicato, la testa percepisce queste transizioni di cambiamento continuo e genera forma d'onda positiva o negativa, piuttosto che una forma d'onda continuamente positiva o negativa pulsata usata durante la registrazione originale. Cioè il segnale quando la lettura è di 0 volt a meno che la testa rilevi una transizione magnetica di cambiamento continuo, nel qual caso genera di conseguenza un impulso positivo o negativo. Gli impulsi compaiono soltanto quando la testa sta passando sopra le transizioni di cambiamento continuo sul mezzo. Conoscendo la sincronizzazione di orologio l'azionamento usa, i circuiti del regolatore possono determinare se cadute una transizione di cambiamento continuo quindi e (di impulso) durante un dato periodo di tempo delle cellule di transizione.

Le correnti elettriche di impulso generate nella testa mentre sta passando sopra lo strumento di memorizzazione nel modo di lettura sono molto deboli e possono contenere il rumore significativo. L'elettronica sensibile nel complessivo del regolatore e dell'azionamento amplifica il segnale sopra il livello acustico e decodifica il treno delle correnti deboli di impulso nuovamente dentro i dati binari che sono (teoricamente) identici ai dati originalmente registrati.

Come potete vedere, gli azionamenti di disco rigido ed altri dispositivi di memorizzazione leggono e redigono i dati per mezzo di principii elettromagnetici fondamentali. Un azionamento redige i dati passando le correnti elettriche tramite un elettromagnete (la testa dell'azionamento), generante un campo magnetico che è immagazzinato sul mezzo. L'azionamento protetto i dati passando la testa indietro sopra la superficie del mezzo. Mentre la testa incontra i cambiamenti nel campo magnetico immagazzinato, genera una corrente elettrica debole che indica la presenza o l'assenza delle transizioni di cambiamento continuo nel segnale come originalmente è stato scritto.