Принцип записи информации на магнитный носитель.

В настоящее время основным машинным носителем для внешних запоминающих устройств является магнитный. Это магнитные ленты и магнитные диски, кроме того, широко распространяются различные магнитные карты. Магнитный носитель состоит из основы (пластмасса, алюминий), на которую нанесен тонкий ферромагнитный слой, называемый рабочим. Рис 5. В большинстве случаев рабочий слой – это ферролак, но может быть и металлическим. Рабочий слой способен намагничиваться под действием внешнего магнитного поля и сохранять остаточную намагниченность (индукцию) после удаления носителя от источника магнитного поля.

Рис. 5. Структура магнитного

носителя.

М агнитные свойства материала характеризуются зависимостью магнитной индукции (степенью намагниченности) от напряженности магнитного поля (от силы внешнего магнитного поля). Для магнитной записи информации пригодны материалы, обладающие прямоугольной петлей Гистерезиса, т.е. материалы способные сохранять остаточную магнитную индукцию после прекращения действия внешнего магнитного поля. Рис. 6.

Рис. 6. Зависимость магнитной индукции от напряженности магнитного поля.

Запись осуществляется записывающей магнитной головкой, которая представляет собой металлический или ферритовый сердечник с зазором, на который намотана катушка. Рис. 7. При записи по катушке головки записи пропускают ток записи. В результате в сердечнике головки возникает магнитный поток,

Рис. 7. Принцип записи информации.

который замыкается по рабочему слою носителя, находящемуся около рабочего зазора сердечника. Носитель намагничивается и при удалении от головки сохраняет намагниченность, т. е. обладает собственным магнитным потоком. Величина остаточной индукции и ее направление зависят от величины и направления тока в головке записи.

Чтение записанной информации осуществляется головкой чтения, которая имеет конструкцию аналогичную конструкции записывающей головки. При движении носителя перед зазором головки чтения намагниченный участок рабочего слоя приближается к зазору сердечника и магнитный поток его замыкается по сердечнику головки. Поскольку магнитный поток в сердечнике меняется вследствие движения носителя то в катушке наводится ЭДС. При удалении намагниченного участка носителя от зазора головки магнитный поток в сердечнике уменьшается, а ЭДС меняет знак и также уменьшается.

Запись и считывание цифровой информации обычно осуществляется одной головкой – универсальной.

В отличие от аналоговой записи, когда ток записи меняется как по величине так и по направлению, цифровая запись осуществляется потенциальным методом. Рис. 8. Это значит, что ток в головке записи течет непрерывно и его величина остается неизменной, но в момент, когда необходимо записать двоичный символ (0 или 1) направление тока меняется на противоположное. При чтении такой записи в момент изменения направления остаточной индукции около зазора головки в ее катушке возникает импульс напряжения той или иной полярности.

Рис. 8. Временные диаграммы, поясняющие принцип записи и чтения аналоговых и цифровых сигналов.