本申请公开了利用引入热振荡的磁头介质接触检测。一种装置包括经配置以与磁记录介质交互的头换能器以及经配置以热致动所述头换能器的加热器。在或接近头换能器的热传感器经配置以产生传感器信号。电路被耦合到所述加热器并经配置以使得加热器功率的振荡。加热器功率振荡导致传感器信号的振荡。检测器被耦合到所述热传感器并经配置以使用所述振荡传感器信号和加热器功率以检测头介质接触。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本申请公开了利用引入热振荡的磁头介质接触检测。一种装置包括经配置以与磁记录介质交互的头换能器以及经配置以热致动所述头换能器的加热器。在或接近头换能器的热传感器经配置以产生传感器信号。电路被耦合到所述加热器并经配置以使得加热器功率的振荡。加热器功率振荡导致传感器信号的振荡。检测器被耦合到所述热传感器并经配置以使用所述振荡传感器信号和加热器功率以检测头介质接触。【专利说明】利用引入热振荡的磁头介质接触检测专利技术概述本公开的实施例针对一种装置，该装置包括经配置以与磁记录介质交互的头换能器以及经配置以热致动所述头换能器的加热器。在或接近头换能器的热传感器经配置以产生传感器信号。电路被耦合到所述加热器并经配置以使得加热器功率的振荡。加热器功率振荡导致传感器信号的振荡。检测器被耦合到所述热传感器并经配置以使用所述振荡传感器信号和加热器功率以检测头介质接触。其它实施例针对一种方法，该方法涉及:使得向头换能器的加热器提供的功率振荡，并通过振荡加热器功率使得在头换能器的热传感器产生信号振荡。该方法还包括:测量由所述热传感器产生的信号，并使用所测量的传感器信号和加热器功率而检测头介质接触。鉴于下文的详细讨论和附图，可以理解各种实施例的这些和其它特征以及各方面。附图简述图1是根据各种实施例并入电阻传感器温度系数(TCR)的加热器驱动式头换能器配置的简化侧视图；图2是图1所示的加热器驱动式头换能器配置的正视图；图3示出在预致动配置和致动配置中图1和2的加热器驱动式头换能器配置；图4示出在头换能器和磁记录盘的表面之间接触之前、期间和之后，图1-3中所示类型的加热器驱动式记录磁头换能器的代表温度分布；图5-7是表示根据各个实施例的用于检测头介质接触和/或头介质间距变化的方法的各种处理的流程图；图8是根据各种实施例的加热器驱动式头换能器配置的框图；图9-10是根据各种实施例的检测器的框图；以及图11-12是根据各种实施例的控制电路的框图。专利技术详述数据存储系统通常包括从记录介质写和读信息的一个或多个记录磁头。通常希望在记录磁头和其相关介质之间存在相对小的距离或间距。该距离或间隔被称为“转动高度”或“磁头介质间距”。通过降低磁头-介质的间距，记录磁头通常能同时更好地从介质读取数据。减少磁头-介质间距也允许测量记录介质地貌，诸如用于检测凹凸和记录介质表面的其它特征。磁头-介质接触检测和/或磁头介质间距传感技术对于磁存储系统的性能和可靠性非常重要。高接触检测可重复性能降低主动间隙，并从而提高记录密度。更高的接触检测灵敏度降低磨损，提高可靠性。根据各种实施例并参照图1-3，滑块100被示为通过接近旋转磁存储介质160的悬浮101进行支持。滑块100支持记录磁头，换能器103和加热器102热耦合到所述换能器头103。该加热器102可以是电阻加热器，当电流通过加热器102时，该电阻加热器产生热量热。加热器102并不局限于电阻加热器，并可包括任何类型的加热源。由加热器102产生的热能使得头换能器103的热膨胀。该热膨胀可用来减少在数据存储系统中的磁头介质间距107。电阻传感器105的温度系数(TCR)示出位于头换能器103上在接近磁性记录介质160的点。接近点通常被理解为头部传感器103和磁性记录介质160之间接触的最近点。如前面所讨论的，头换能器103的致动可以通过热致动器(诸如加热器102)或其他致动器(例如，写入器)来实现。偏压功率施加到TCR传感器105以提高传感器105的表面温度，头换能器103的相邻部分比磁记录介质160的温度高得多。该TCR传感器105优选地经配置以感测热流变化，用于检测磁头介质接触，以及在一些实施例中介质160的凹凸。如在图3中所描绘的，在磁头-介质接触之前，在热磁头表面和相对冷的磁盘160之间限定空气间隙107。头部传感器103、空气间隙107和磁记录盘160限定传热速率等级。当磁头换能器103与盘160接触时，诸如在致动热致动器或加热器102之后，磁头传感器103和盘160的高导热性材料之间的直接接触显著增加传热速率。因此，在磁头换能器103上的TCR传感器105感测温度下降或温度轨迹偏移，允许用于检测磁头介质接触。图4示出在头换能器103和磁记录盘160的表面之间接触之前、期间和之后，图1-3中所示类型的加热器驱动式记录磁头换能器的代表温度分布。在这个说明性的示例中，温度曲线被表示为稳定状态的直流信号。当磁头换能器103由热致动器102致动时，由于由热致动器102产生的热量，头换能器的表面温度会随着致动增加。头换能器的温度将高于盘160的温度。因此，在这种情况下，盘160作为热沉。当磁头换能器103接触盘160时，由于接触造成的热传递率的变化，头换能器的表面温度将下降。由于热致动器加热和摩擦生热，头转换器表面温度将继续增加。温度变化或温度轨迹的偏移可用于声明磁头-介质接触。本公开的实施例涉及方法和装置，用于基于向头换能器中的加热器提供的功率振荡以及位于头换能器的热传感器中所产生的振荡而确定磁头介质间隔并检测在磁头-磁盘界面(HDI)的接触。本公开的实施例涉及:振荡提供给加热器的功率，响应于所述加热器的振荡分析所述至少一个热传感器的输出，以及使用该所述输出以检测磁头介质间距和/或接触。各种实施例涉及用于调节空气轴承的磁头介质接触检测设备和方法。其它实施例涉及:用于非调节空气轴承或具有刚度空气轴承的磁头磁盘接口的磁头介质接触检测设备和方法。根据各种实施例，磁头介质接触检测可以基于如下的一个或多个进行评估:(I)和电阻温度传感器相关联的电阻和功率的关系变化，(2)相对于参考信号，由电阻温度产生的信号的相位变化，以及(3)拟合于由电阻温度传感器产生的信号和参考信号的曲线之间的误差。这些检测技术中的一些或全部可用于检测磁头接触介质，用于调节式空气支承磁头-磁盘接口。一些或全部这些检测技术可用于检测磁头介质接触，用于非调节式空气支承磁头-磁盘接口。由于前面所讨论的原因，电阻温度传感器已被认为是特别有用的磁头介质的接触检测传感器。电阻温度传感器本质上是极尖的热敏电阻。电阻式温度传感器测量由空气压力、空隙以及接触等的所有热状况变化引起的稳定变化。对于空气轴承，由于增加了热传输效率，头换能器冷却效率使用降低间隙改进了介质。当头传感器接触介质时，头换能器冷却效率达到最大值，因为介质向头部传感器提供高效的热沉。根据本专利技术实施例，可以通过监测并非由磁头调制所引起的界面冷却效率进行检测磁头介质接触。电阻温度传感器的DC信号由基于发热元件的加热进行控制。由界面冷却/加热引起的电阻变化仅仅表示由电阻温度传感器的加热元件所引起的一部分。一般很难基于DC电阻测量确切知道磁头介质接触的位置。本公开的实施例涉及:使用电阻温度传感器的电阻测量检测磁头介质接触，所述电阻温度传感器的输出信号具有由换能器头的发热部件(诸如加热器)所引起的振荡。磁头-盘接口冷却条件的一项措施在于:响应加热器的功率振荡，温度增加速率超过加热器功率，或Λ R/Λ P (如，dR/dP)。AR/Λ P之比随着更好的冷却条件降低，并当磁头介质接触时达到最低。在磁头介质接触之后，由于摩擦生热，AR/△ P再次增加。可以通过监测指标AR/ΛΡ (而非磁头调制本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种装置，包括：经配置以与磁记录介质交互的头换能器；经配置以热致动所述头换能器的加热器；在或接近头换能器并经配置以产生传感器信号的热传感器；电路，耦合到所述加热器并经配置以使得加热器功率的振荡，以及加热器功率振荡导致传感器信号的振荡；以及检测器，被耦合到所述热传感器并经配置以使用所述振荡传感器信号和加热器功率以检测磁头介质接触。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·刘，K·哈帕拉，S·E·莱恩，L·周，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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