Svenska ElektronikForumet

Någon som har koll på hur en voice coil motor av TYPEN som styr läshuvudena i en hårdisk fungerar? Eller snarare hur den styrs för att positioneras till önskat läge.

Jag antar att en likspänning skickar motorn i ena ändläget och en polvändning skickar den i andra ändläget. Säg då att vi vill positionera motorn i mittenläget, räcker det då att lägga ut en 50/50 puls eller måste man ha en aktiv styrning med lägesgivare och reglerloop för att hålla en viss position?

det är högst avancerad servoloop i HD som håller huvudena inom µm nogranhet och kanske tom lägre med dagens höga packningstäthet.

man baserar styrningen på signalstyrkorna i huvudena och information från en servoskivsida med eget huvud när detta var populärt ett tag.

mycket länge och kanske ännu så var det helt analoga loopar som skötte huvudjobbet - åtminstone var de så på CDROM och CD-spelarsidan för tex styrningen av fokuslinsen för spårningen av CD-skivan

Vi var några som experimenterade med det i den här tråden.

I en hårddisk fungerar återkoppling på så vis att man använder den lästa informationen från skivan. Dvs. läsarmen åker tills den hittar ett visst spår.

Även utan skivan (dvs med bara själva spolen+magnet) så går det att få den att gå till mitten genom "50/50 puls" (så fungerar ju analoga mätare). Men om det är viktigt att man snabbt kommer *exakt* rätt så bör man ha någon form av läsning av den faktiska positionen. Speciellt om enheten kommer röra på sig eller inte bara fungera som en visare utan påverka något annat mekaniskt med lite motstånd, men magneten i t.ex en hårddisk är ruskigt stark och håller ändå spolen ganska stadigt på plats.

Optisk återkoppling verkade fungera fint för flera i tråden.
Jag och en annan medlem använde baksidan av spegeln (som lasern studsar på) med en lysdiod och fototransistor för att få en spänning som motsvarade vinkeln. Det var ganska enkelt att få det att fungera bra. En annan medlem använde en skala med streck, som en optisk encoder. Har för mig att det tillslut fungerade fint.


Är det något kul projekt på gång?


edit:
xxargs hann före med en annan beskrivning av återkopplingen än vad vi fann i hårddiskarna,
men det har säkert funnits olika varianter under alla år som hårddiskar har utvecklats av olika tillverkare.

Intressant.

Oj en 20 sidig tråd, ska ögna igenom den senare.

Det är tyvärr inget projekt på gång utan jag försöker bara få grep om hur antiskak funktionen i en Pentax kamera fungerar.
Det finns en modell (Pentax K-7) där vissa av husen har ett problem med oskärpa vid en viss slutartid där det inte borde vara ett problem.

De vanligaste teorierna har att göra med att slutaren skakar om kameran så pass hårt att bild sensorn (som är kullagrat upphängt men lyfts upp och hålls i position av dubbla voice coil motorer några ms innan slutaren öppnas) gungar till och skapar en oskärpa.

När antiskak funktionen är avstängd så lyfts bildsensorn upp och hålls stilla i mittenpositionen under exponeringen. Frågan är HUR sensorn hålls i mittenposition, där finns två teorier. Den ena går ut på att en 50/50 cycle helt enkelt håller fast sensorn i mittenposition utan återkoppling av den verkliga positionen. (men att den kraften är för svag för att klara av omskakningen av huset som slutaren orsakar.) Där skulle en lösning vara att kräma på mer ström för att hålla fast den hårdare.

Och den andra teorien går ut på att tillräckligt med ström läggs ut för att lyfta upp sensorn till mittenposition och att en reglerloop läser av positionen och aktivt regler bildsensorns position till mittenläget. Men att den är för långsam för att hinna kompensera slutarens omskakning av kamerahuset. Där skulle en lösning vara en snabbare reglerloop.

(Den bästa lösningen vore naturligtvis en mindre våldsam slutare.)

Men bägge metoderna skulle alltså kunna användas för att hålla en mittenposition, både en reglerloop, eller en fast duty-cycle.

skulle man ha exakt 50/50-cykel på spolen/sensorn så skulle man kunna flytta runt dessa som om de var strömlösa då 50/50 skulle se till att krafterna åt båda hållen är exakt lika även om de är starka - dock om PWM-frekvensen är lång långt över trögheten i spolarna då vid för låg frekvens så skulle det börja darra och vibrera. i båda fallen skulle minsta lilla ojämhet rent magnetiskt eller asymmetri i PWM så skulle den snart glida iväg i endera riktning och stanna där om rörelserna inte återkopplas och motverkas .

kort sagt så tror jag inte alls på PWM i det här fallet utan det bestäms av konstant ström (som iofs kan skapas med PWM och drossel) som styrs av någon återkoppling av sensorns position

Precis så resonerade jag också.
Men skulle den inte också kunna vara byggd så att kraften motorn ger är beroende på bildsensorns position? T.ex så att lyftkraften är som starkast när motorn befinner sig i bottenläge och svagast i översta läget, och tvärtom när man polvänder, dvs starkast i översta läget och svagast i nedersta. Kör man då 50 upp och 50 ned så skulle den hamna i mitten, en skiftning i duty cyclen skulle flytta jämnviktsposition.

Men en aktiv styrning borde vara både starkare och mer energieffektiv. Samtidigt kräver det mer av styrsystemet då motorn bara matas med lyftkraft nog för att klara sensorns tyngd. Känns som om den sitter lösare så att säga. Nåja.

Här är förresten patentet om någon skulle finna nöje i det.
http://www.google.com/patents?id=zOCbAA ... &q&f=false

det skriker PID och hallsensorer samt gyro överallt i patenthandlingen , så nog fasen är det en återkopplad system allt...

dom använder PWM-drivers - förmodligen med spolen själv som drossel för att skapa genomsnittliga korrigeringsströmmen genom spolen för att lyfta/flytta sensorn rätt.

att mekaniskt bygga så att det hela är beroende av polskonas utformning är ganska knepigt att göra lika i serieproduktion, så den risken tar man inte när det kan lösas enklare med algoritmer, sensor och voice coil.

Jupp, hallsensorerna står ju för positionsåterkoppling så det tyder ju på ett aktivt återkopplat system.

Gyrona däremot står ju för insignalerna till antiskaken och säger inget om HUR motorerna positionerar, bara vart de ska positionera sig.

Men bra, känner mig stärkt i tron på "aktiv positionerings"-metod.