Tip:
Highlight text to annotate it
X
Harde schijf demontage [vertaling Thomas Plancke]
zwevende koppen, stem spoel motoren, ongelooflijk gladde oppervlakken en signaal verwerking
serie 3 engineerguy videos
Een huis computer is een krachtig instrument, het moet echter informatie kunnen opslaan op een betrouwbare manier, anders heeft het geen nut meer ofwel?
Laten we de binnenkant bekijken en uitzoeken hoe het informatie opslaat.
Kijk nu eens: Het is ongelooflijk.
Het is een alledaagse harde schijf, maar zijn details zijn bijtengewoon.
Nu, ik neem aan dat je de essentie van een harde schijf begrijpt.
We slaan er informatie op in binaire vorm, eenen en nullen.
Deze arm ondersteunt de \'kop\'.
de kop is een elektromagneet die de schijf scant
en ofwel informatie schrijft, door de magnetische polarisatie te veranderen van een specifiek gebied
op de schijf of het leest gewoon de informatie af
door de magnetisch polarisatie te meten.
Dus, in principe, redelijk eenvoudig
maar in de praktijk: veel diepgaand ingenieurswerk.
Het belangrijkste is dat de kop in staat is om precies
en foutloos
de schijf te lezen en erop te schrijven.
Ten eerste moet het met grote precies kunnen bewegen.
Om de arm te positioneren gebruiken de ingenieurs een \"stem spoel motor\"
De voet van deze arm ligt tussen twee krachtige magneten.
Ze zijn zo sterk dat ze dan ook wat moeilijk zijn om uiteen te trekken.
Voila.
De arm beweegt door de Lorentz kracht.
Laat een stroom door een draad gaan die zich in een magnetisch veld bevindt
en de draad ondergaat een kracht,
keer de stroom om en de kracht keert ook om.
Wanneer stroom in één richting door de spoel vloeit
zorgt de kracht, veroorzaakt door de permanente magneet, dat hij in deze richting beweegt,
keer de stroom om en het beweegt in de andere richting.
De kracht op de arm is recht evenredig met de stroom
door de spoel waardoor
de positie van de arm zeer precies van bepaald worden.
In tegenstelling tot een mechanisch systeem,
is er minimaal verval en is het geheel niet gevoelig voor de temperatuuur.
Aan het einde van de arm ligt het meest belangrijke component: de kop.
Op zijn simpelste is het een stuk ferromagnetisch materiaal, gewikkeld in draad.
Wanneer het over de gemagnetiseerde gebieden van de schijf beweegt
meet het de veranderingen in de richting van de magnetische polen.
Herriner je de wet van Faraday: een verandering in magnetische polarisatie
wekt een spanning op in een dichtbij gelegen spoel.
Dus, wanneer de kop een gebied passeert waar de polarisatie
veranderd meet het een sprong in spanningswaarde.
Deze sprongen - zowel negatief als positief - stellen een \"één\" voor
en daar waar er geen spanningsverschil is, stelt het een \"nul\" voor.
De kop komt ongelooflijk dicht bij het oppervlak
100 nanometer in oudere schijven maar vandaag de dag minder dan
10 nanometer in de nieuwste versies.
Wanneer de kop dichter bij de schijf komt zal zijn magnetisch veld
een kleiner gebied bedekken waardoor men meer gebieden
van informatie op één schijf zetten.
Om die kritieke hoogte te behouden, gebruiken ingenieurs een ingenieuze methode:
Ze laten de kop over de schijf \"zweven\".
Kijk, wanneer de schijf draait vormt het een tussenlaag van lucht die
onder de stilstaande kop wordt getrokken met een snelheid van 80 mijl per uur (130 km/h).
De kop zit op een \"zwever\" die aerodynamische gevormt is om boven de schijf te zweven.
Het geniale van deze lucht gestuurde techniek is zijn zelfcorrectie.
Indien er verstoringen zijn waardoor de \"zwever\" te hoog komt dan zal get automatisch terug zweven naar zijn bedoelde plaats.
Welnu, omdat de kop zich zo dicht bij het schijf oppervlak bevindt
zouden enige losse deeltjes de schijf kunnen beschadigen met informatie verlies als gevolg.
Daarom hebben ingenieurs een recirculerende filter in de luchtstroom geplaatst;
het verwijdert kleine deeltjes die het van de schijf schraapt.
Om de kop op de juiste hoogte te doen zweven is de schijf zeer vlak.
De schijf is meestal zo vlak dat het een oppervlakte ruwheid heeft van ongeveer 1 nanometer
Om u een idee te geven hoe vlak dit wel niet is, laten ze ons even inbeelden dat dit vlak vergroot is
tot de grootte van een voetbalveld
de gemiddelde \"bult\" op het oppervlak zou dan ongeveer 3 honderdste van een inch zijn (0,8 mm !).
Het belangrijkste deel van de schijf is de magnetische laag,
gemaakt uit cobalt, mogelijk gemengd met platina en nikkel.
Welnu, deze legering van metalen heeft een hoge coërciviteit
dit betekend dat het zijn polarisatie zal behouden - en zo ook zijn informatie - totdat het wordt blootgesteld aan een ander sterk magnetisch veld.
Nog één ding dat ik zeer knap vind:
Men gebruikt een beetje wiskunde om nog eens veertig procent meer informatie op de schijf te proppen.
Beschouw dit als een reeks van magnetisch polen op de oppevlakte van de schijf: 0-1-0-1-1-1.
Een schan door de kop zou deze spanningssprongen tonen
zowel positief als negatief voor de éénen.
we zouden het kunnen onderscheiden van, neem nu, deze vergelijkbare reeks.
Als we ze vergelijken dan is het verschil duidelijk.
Ingenieurs, echter, streven er altijd naar om méér en méér informatie op een harde schijf te krijgen.
1 manier om dit te doen is om de magnetische gebieden te verkleinen,
maar kijk wat er dan met de spanningssprongen gebeurt.
Voor elke reeks overlappen de sprongen nu
and geven een vervaagd signaal.
In feite lijken de twee signalen nu sterk op elkaar.
a.d.h.v. een techniek genoemd Partiële Respons Maximale Waarschijnlijkheid, hebben ingenieurs
gesofisticeerde codes ontworpen die zo\'n vervaagd signaal kunnen nemen,
de mogelijke reeks die het kan voorstellen berekenen en dan het meest waarschijnlijke kiezen.
Net zoals alle succesvolle technologieën, blijven harde schijven onopgemerkt in ons dagelijkse leven,
to er iets fout loopt.
Ik ben Bill Hammack, de ingenieur man.