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Todos los dispositivos de almacenaje magnéticos leen y escriben datos usando electromagnetismo. Este principio de base de la física indica que como una corriente eléctrica atraviesa un conductor (alambre), un campo magnético está generado alrededor del conductor. Observe que los electrones fluyen realmente de negativo al positivo según lo demostrado en la figura, aunque pensamos normalmente en fluir actual en la otra dirección
El electromagnetismo fue descubierto en 1819 por el oersted cristiano de Hans del físico de danish, cuando él encontró que una aguja del compás desviaría lejos de señalar al norte cuando estaba traída cerca de un alambre que conduce una corriente eléctrica. Cuando la corriente fue apagada, la aguja del compás reasumió su alineación con el campo magnético de la tierra y señaló otra vez al norte.
El campo magnético generado por un conductor del alambre puede ejercer una influencia en el material magnético en el campo. Cuando la dirección del flujo de la corriente o de la polaridad eléctrica se invierte, la polaridad del campo magnético también se invierte. Por ejemplo, un electromagnetismo de las aplicaciones de motor eléctrico para ejercer empujar y tirar de fuerzas en los imanes unidos a un eje que rota.
Otro efecto del electromagnetismo fue descubierto por Michael Faraday en 1831. Él encontró que si un conductor se pasa a través de un campo magnético móvil, una corriente eléctrica está generada. Como la polaridad del campo magnético cambia, así que hace la dirección del flujo de la corriente eléctrica.
Por ejemplo, un alternador, que es un tipo de generador eléctrico utilizó en automóviles, funciona rotando los electroimanes en un eje más allá de las bobinas de los conductores inmóviles del alambre, que por lo tanto genera cantidades grandes de corriente eléctrica en esos conductores. Porque el electromagnetismo trabaja dos maneras, un motor puede convertirse en un generador y viceversa. Cuando está aplicada a los dispositivos de almacenaje magnéticos, esta operación de dos vías del electromagnetismo hace datos de la grabación en un disco y una lectura ese posible más último trasero de los datos. Al registrar, la cabeza cambia impulsos eléctricos a los campos magnéticos, y al leer, la cabeza cambia campos magnéticos nuevamente dentro de impulsos eléctricos.
Las cabezas de lectura/grabación en un dispositivo de almacenaje magnético son pedazos en forma de "U" de material conductor, con los finales del U situado directamente sobre (o al lado de) la superficie del medio de almacenaje real de datos. La cabeza en forma de "U" se envuelve con las bobinas o las bobinas del alambre conductor, con las cuales una lata eléctrica flow.When de la corriente la lógica de la impulsión pasa una corriente a través de estas bobinas, genera un campo magnético en la cabeza de la impulsión. Invertir la polaridad de la corriente eléctrica causa la polaridad del campo generado al cambio también. Esencialmente, las cabezas son los electroimanes que voltaje se puede cambiar en polaridad muy rápidamente.
El disco o la cinta que constituyen el medio de almacenaje real consiste en una cierta forma de material del substrato (tal como Mylar para las diskettes o aluminio o cristal para los discos duros) en la cual una capa de material magnetizable se ha depositado. Este material es generalmente una forma de óxido del hierro con los elementos otros agregados. Cada uno de las partículas magnéticas individuales en el medio de almacenaje tiene su propio campo magnético. Cuando el medio está en blanco, las polaridades de esos campos magnéticos están normalmente en un estado del desorden al azar. Porque los campos de las partículas individuales señalan en direcciones al azar, cada campo magnético minúsculo es cancelado hacia fuera por uno esos puntos en la dirección opuesta; el efecto acumulativo de esto es una superficie sin polaridad observable del campo. Con muchos campos aleatoriamente orientados, el efecto neto no es ningún campo o polaridad unificado observable.
Cuando la cabeza de lectura/grabación de una impulsión genera un campo magnético, el campo salta el boquete entre los finales de la forma de U. Porque un campo magnético pasa a través de un conductor mucho más fácilmente que a través del aire, el campo se dobla hacia fuera del boquete en la cabeza y utiliza realmente el medio de almacenaje adyacente como la trayectoria de menos resistencia al otro lado del boquete. Mientras que el campo pasa con el medio directamente bajo boquete, polariza las partículas magnéticas que pasa a través así que se alinean con el campo. La polaridad o directionand del campo, por lo tanto, la polaridad o la dirección del campo inducido en los mediumis magnéticos basados en la dirección del flujo de la corriente eléctrica a través de las bobinas. Un cambio en la dirección del flujo actual produce un cambio en la dirección del campo magnético. Durante el desarrollo del almacenaje magnético, la distancia entre el principal de lectura/grabación y los medios ha disminuido dramáticamente. Esto permite al boquete ser más pequeño y también hace el tamaño del dominio magnético registrado más pequeño. Cuanto más pequeño es el dominio magnético registrado, más alta es la densidad de los datos que puede ser almacenado en la impulsión.
Cuando el campo magnético pasa con el medio, las partículas en el área debajo del boquete principal se alinean en la misma dirección que el campo que emana del boquete. Cuando los dominios magnéticos individuales de las partículas son alineados, ellos ninguna cancelación más larga una otra hacia fuera, y un campo magnético observable existe en esa región del medio. Este campo local es generado por las muchas partículas magnéticas que ahora están funcionando en equipo para producir un campo acumulativo perceptible con una dirección unificada.
El flujo del término describe un campo magnético que tenga una dirección o una polaridad específica. Mientras que la superficie del medio se mueve bajo cabeza de la impulsión, la cabeza puede generar qué se llama un flujo magnético de una polaridad dada sobre una región específica del medio. Cuando el flujo de la corriente eléctrica a través de las bobinas en la cabeza se invierte, está tan la polaridad o el flujo del campo magnético en el boquete principal. Esta revocación del flujo en la cabeza causa la polaridad de las partículas magnetizadas en el medio del disco al revés.
La revocación del flujo o la transición del flujo es un cambio en la polaridad de las partículas magnéticas alineadas en la superficie del medio de almacenaje. Una cabeza de la impulsión crea revocaciones del flujo en el medio para registrar datos. Para cada bit de datos (o los pedacitos) que una impulsión escribe, crea un patrón de las revocaciones positivo-a-negativas y negativo-a-positivas del flujo en el medio en las áreas específicas conocidas como las células de pedacito o células de la transición. Una célula de pedacito o la célula de la transición es un área específica del mediumcontrolled para el momento en que y la velocidad a la cual el travelsin medio que la cabeza de la impulsión crea revocaciones del flujo. El patrón particular de las revocaciones del flujo dentro de las células de la transición almacenaba un bit de datos dado (o pedacitos) se llama el método de codificación. La lógica o el regulador de la impulsión toma los datos que se almacenarán y los codifica como serie de revocaciones del flujo durante tiempo, según el patrón dictado por el método de codificación él las aplicaciones.
Nota
Los dos métodos de codificación más populares
para los soportes magnéticos son modulación modificada de la
frecuencia y longitud funcionada limitadas. Todas las
impulsiones de diskette y algunas más viejas impulsiones de disco
duro utilizan el esquema de MFM. Las impulsiones de disco duro
de hoy utilizan una de varias variaciones en el método de
codificación de RLL.
Durante el proceso del escribir, el voltaje se aplica a la cabeza. Mientras que la polaridad de este voltaje cambia, la polaridad del campo magnético que es registrado también cambia. Las transiciones del flujo se escriben exacto en los puntos donde la polaridad de la grabación cambia. Extraño como puede ser que se parezca, durante el proceso leído, una cabeza no genera exactamente la misma señal que fue escrita. En lugar, la cabeza genera un pulso o un punto de voltaje solamente cuando cruza una transición del flujo. Cuando la transición cambia de positivo a la negativa, el pulso que la cabeza detecta es un voltaje negativo. Cuando la transición cambia de negativo al positivo, el pulso es un punto de voltaje positivo. Este efecto ocurre porque la corriente se genera en un conductor solamente al pasar a través de líneas de la fuerza magnética en ángulo. Porque los movimientos de la cabeza paralelos a los campos magnéticos que creó en los medios, la única vez que la cabeza genera voltaje cuando es la lectura cuando pasa con una transición de la polaridad o del flujo (revocación del flujo).
Esencialmente, mientras que lee en el medio, la cabeza se convierte en un detector de la transición del flujo, emitiendo pulsos de voltaje siempre que cruce una transición. Las áreas de ninguna transición no generan ningún pulso.
Usted puede pensar en el patrón del escribir como siendo una forma de onda cuadrada que está en un nivel voltaico positivo o negativo. Cuando el voltaje es positivo, un campo se genera en la cabeza, que polariza los soportes magnéticos en una dirección. Cuando el voltaje cambia a la negativa, el campo magnético indujo en los medios también cambia la dirección. Donde de la forma de onda las transiciones realmente de positivo al voltaje negativo, o viceversa, el flujo magnético en el disco también cambian polaridad. Durante haber leído, la cabeza detecta estas transiciones del flujo y genera forma de onda positiva o negativa, más bien que la forma de onda continuamente positiva o negativa pulsada usada durante la grabación original. Es decir la señal cuando la lectura es 0 voltios a menos que la cabeza detecte una transición magnética del flujo, en que caso genera un pulso positivo o negativo por consiguiente. Los pulsos aparecen solamente cuando la cabeza está pasando sobre transiciones del flujo en el medio. Sabiendo la sincronización de reloj la impulsión utiliza, el trazado de circuito del regulador puede determinarse si las caídas de un pulso (y por lo tanto una transición del flujo) dentro de un período dado de la célula de la transición.
Las corrientes eléctricas del pulso generadas en la cabeza mientras que está pasando sobre el medio de almacenaje en modo leído son muy débiles y pueden contener ruido significativo. La electrónica sensible en el montaje de la impulsión y del regulador amplifica la señal sobre el nivel de ruidos y descifra el tren de las corrientes débiles del pulso nuevamente dentro de los datos binarios que son (teóricamente) idénticos a los datos registrados originalmente.
Como usted puede ver, las impulsiones de disco duro y otros dispositivos de almacenaje leen y escriben datos por medio de principios electromágneticos básicos. Una impulsión escribe datos pasando corrientes eléctricas a través de un electroimán (la cabeza de la impulsión), generando un campo magnético que se almacene en el medio. La impulsión lee datos pasando la cabeza detrás sobre la superficie del medio. Mientras que la cabeza encuentra cambios en el campo magnético almacenado, genera una corriente eléctrica débil que indique la presencia o la ausencia de las transiciones del flujo en la señal como fue escrito originalmente.
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