磁头磁盘界面碰撞声发射信号特性研究
林 晶 孟永钢
(清华大学摩擦学国家重点实验室 北京 100084)
摘 要：实验研究了不同磁头飞行状态下磁头磁盘界面声发射信号的特性，分析了各种情况下的声发射信号的频率特性，利用磁头悬臂振动时产生的声发射信号作为对比，验证了磁头悬臂振动产生的声发射信号与磁头磁盘碰撞接触紧密相关，是磁头磁盘碰撞声发射信号的重要来源，可以作为判断头盘界面接触和碰撞的依据，利用它可以提高声发射信号对磁头磁盘界面碰撞接触检测的灵敏度。
关键词：声发射；磁头；磁盘；碰撞接触
中图分类号：TH117.1 文献标识码：A 文章编号：0254-0150(2009)4-010-4
Study on the Characteristics of Acoustic Emission
Signals of Slider—disk Contact
Lin Jing Meng Yonggang
(State Key Laboratory ofTribology，Tsinghua Univeraity，Beijing 100084，China)
Abstract：The characteristics of the acoustic emission(AE)signals of shder-disk interface under different conditions of slider hying were investigated．The frequency components of the AE signals were analyzed．The AE signals generated only by the vibration of the slider suspension Was compared with the AE signals detected under contact，showing that the AE sighal generated by the slider suspension vibration is closely related to the contacts between slider and disk，which is an important source of AE signals during the contacting between the slider and disk．The AE signal generated by the slider suspension vibration Can be used to detect the contact between the slider and disk，so that to improve the detecting sensitivity.
Keywords：acoustic emission；slider；disk；contact
随着磁盘存储密度的不断增加，磁头的飞高预计将低于5mm，在这种准接触状态下，磁头磁盘极易发生碰撞和摩擦，严重的碰撞和摩擦势必会造成磁头磁盘的损坏。因此准确灵敏地探测磁头磁盘界面的碰撞和接触是磁头磁盘界面摩擦学的重要研究内容之一。
声发射技术已广泛应用于各种摩擦检测中[1]，也是目前检测磁头磁盘界面碰撞和接触的主要手段[2-4]。文献[5]最早提出了利用声发射信号进行磁头磁盘界面的碰撞检测。文献[6]利用声发射信号作为判断碰撞力大小的依据，取得了一定的成果。但由于声发射现象的复杂性，声发射信号与磁头磁盘界面碰撞程度间的定量关系尚未确立，目前仍以定性分析为主。
一般认为，磁头磁盘界面发生碰撞接触时，会引起磁头的振动，因此会把磁头自身的固有频率作为判断是否发生碰撞的依据[7-8]。对于目前商品硬盘中较多采用的PICO型磁头来说，其一阶固有频率约为1.2MHz，处于高频区。另一方面，由于声发射信号在传播过程中会发生衰减，高频信号的衰减很快，特别是对于较轻微的碰撞，所激发出的声发射信号中具有磁头固有频率的分量很弱。因此如果滤掉低频分量，只将声发射信号中含有的磁头固有频率信号作为判断碰撞的依据，在一些条件下会降低检测灵敏度，甚至造成误判。
本文作者对磁头磁盘界面碰撞时的声发射信号进行了测量，对其频域特性进行了分析，提出了新的磁头磁盘碰撞的声发射判断条件，能够提高磁头磁盘界面碰撞检测的灵敏度。
磁头磁盘界面碰撞声发射信号特性研究全文
