УСТРОЙСТВО СТИРАНИЯ ЗАПИСИ НА МАГНИТНОМ НОСИТЕЛЕ
DEVICE FOR RECORD ERASURE ON MAGNETIC CARRIER

Изобретение относится к технике магнитной записи и предназначено для стирания записи с магнитных носителей информации, преимущественно с жестких дисков, путем их намагничивания.
Известно устройство для стирания записи на магнитном носителе (патент РФ на изобретение №2144223, G11В 5/024, публикация 10.01.2000). Это устройство содержит двухпозиционный ключ, два контура с соленоидами и источник постоянного напряжения. Ключи предназначены для включения контура емкостного накопителя. Емкостной накопитель содержит конденсатор, источник постоянного напряжения, демпфирующий диод и ключ, которые образуют блок подачи энергии. Двухпозиционный ключ предназначен для подключения источников постоянного напряжения к емкостным накопителям, а после зарядки конденсаторов накопителя - для подключения к соленоидам.
К недостаткам этого устройства относятся, то, что:
- не обеспечивает надежное и однородное стирание записей на магнитном носителе из-за того, что требует создание внешнего магнитного поля с серией импульсов равной амплитуды напряженности определенного значения и ориентации с помощью двух колебательных контуров, собранных на одном каркасе;
- время стирания больше удвоенного времени однополярных импульсов магнитного поля. Длительность однополярных импульсов создается основным и дополнительным контурами при последовательном формировании импульсов магнитных полей без их суммирования;
- распределение магнитных полей в объеме, предназначенном для размещения магнитного носителя, имеет форму колокола с нелинейностью, что снижает эффективность стирания и требует увеличения количества воздействий магнитного поля на магнитный носитель;
- угол между разными векторами напряженности магнитного поля составляет несколько градусов, что недостаточно для надежного уничтожения записанной информации, записанной способом вертикальной намагниченности;
- полеобразующая система имеет большие габариты, из-за того что дроссели размещены в одном каркасе.
Наиболее близким аналогом является устройство для стирания записи на магнитном носителе (патент РФ на изобретение №2239884, G11В 5/024, публикация 10.11.2004). Это устройство содержит двухпозиционный ключ, два контура с соленоидами и конденсаторами емкостного накопителя, источник постоянного напряжения, демпферный диод, блок подачи энергии с двухпозиционным ключом. Ключ служит для поочередного подключения источников постоянного напряжения к емкостным накопителям и переключения накопителей на соленоиды. Между соленоидами и блоком подачи энергии введены два переключателя, выходы каждого из которых подключены к соответствующему соленоиду, а входы соединены с соответствующими двумя выходами двухпозиционного ключа. Управляющие входы переключателей подключены к первому выходу блока управления, второй выход которого подключен к входу двухпозиционного ключа для переключения ключа из одного положения в другое. Один соленоид содержит две катушки включенные последовательно и согласованно. Второй соленоид содержит три катушки, которые соединены последовательно и согласованно и размещены в два слоя, один из которых образован одной катушкой, а другой размещенными на ее концах двумя другими катушками. Катушки соленоидов включены последовательно или параллельно. Продольные оси двух соленоидов ортогональны.
К недостаткам этого устройства относится то, что:
- полеобразующая система имеет два катушечных соленоида и поэтому большие габариты;
- линейное суммарное магнитное поле создается суммированием магнитных полей пяти катушек;
- время стирания записи информации с магнитного носителя осуществляется лишь за половину периода одного взаимодействия суммарного импульсного магнитного поля.
Технический результат изобретения - уменьшение в несколько раз габаритов полеобразующей системы и уменьшение в два раза времени одного взаимодействия при стирании записи с магнитного носителя.
Изобретение поясняется чертежами.
Фиг.1. Блок-схема устройство стирания записи на магнитном носителе.
Фиг.2. Эпюры электрических сигналов на разных выходах блоков блок-схемы устройства.
Фиг.3. Принципиальная электрическая схема ключа.
Фиг.4. Принципиальная электрическая схема генератора прямоугольных импульсов.
Фиг.5. Принципиальная электрическая схема ключа электронного.
Фиг.6. Принципиальная электрическая схема емкостного накопителя.
Фиг.7. Принципиальная электрическая схема устройства запуска.
Фиг.8. Плоская полеобразующая система с двухсторонним спиральным рисунком, где d - толщина диэлектрической пластины.
Фиг.9. Рисунок прямой логарифмической спирали с основанием логарифма 1,2.
Фиг.10. График зависимости модуля вектора напряженности магнитного поля при перемещении вдоль оси X полеобразующей системы, выполненной с прямой логарифмической спиралью с основанием логарифма 1,2.
Фиг.11. График зависимости модуля вектора напряженности магнитного поля при перемещении вдоль оси Y полеобразующей системы, выполненной с прямой логарифмической спиралью с основанием логарифма 1,2.
Фиг.12. Рисунок обратной логарифмической спирали с основанием логарифма 1,2.
Фиг.13. График зависимости модуля вектора напряженности магнитного поля при перемещении вдоль оси X, выполненной с обратной логарифмической спиралью с основанием логарифма 1,2.
Фиг.14. График зависимости модуля вектора напряженности магнитного поля при перемещении вдоль оси Y, выполненной с обратной логарифмической спиралью с основанием логарифма 1,2.
Фиг.15. График зависимости модуля вектора напряженности магнитного поля полеобразующей системы при перемещении вдоль оси X.
Фиг.16. График зависимости модуля вектора напряженности магнитного поля полеобразующей системы при перемещении вдоль оси Y.
Фиг.17. Рабочее расположение магнитного носителя на полеобразующей системе.
На фигурах введены обозначения: 1 - источник постоянного напряжения (ИПН); 2 - ключ (КЛ): 3, 4 - первый и второй генераторы прямоугольных импульсов (ГП1, ГП2); 5, 6 - первый и второй электронные ключи (КЭ1, КЭ2); 7, 8 - первый и второй емкостные накопители (ЕН1, ЕН2); 9, 10 - первое и второе демпфирующие устройства (Д1, Д2), каждый представляет собой последовательное соединение диода и гасящего сопротивления; 11, 12 - первый и второй коммутаторы электронные (K1, К2); 13 - полеобразующая система (ПС); 13, 15 - первый и второй соленоиды (C1, С2) плоские спиральные, входящие в состав полеобразующей системы; 16 - устройство запуска (УЗ); 17 - кнопка запуска (КЗ); 18 - магнитный носитель.
Цифры на фигурах, записанные мелким шрифтом, обозначают номера входов и выходов блоков, в тексте описания изобретения они заключены в круглые скобки.
Устройство стирания записи на магнитном носителе содержит следующие изделия.
Источник постоянного напряжения 1, который имеет выход (1) и общий вход нуля - земля (фиг.1).
Ключ КП 2 имеет вход (1) питания и два выхода сигнальный (2) и питания - земля (3) (фиг.3).
Генераторы прямоугольных импульсов ГП1 3 и ГП2 4 имеют по два входа: сигнальный (1) и питания (3) и по два выхода: сигнальный (2) и питания - земля (4) (фиг.4).
Два ключа электронных КЭ1 5 и КЭ2 6 имеют по два входа: сигнальный (1) и питания - земля (3), и по два выхода: сигнальный прямоугольного импульсного питания (2) и питания - земля (4) (фиг.5).
Емкостные накопители ЕН1 7 и ЕН2 8 выполнены на конденсаторах и имеют по одному входу импульсного питания (1) и по одному выходу питания (2) (фиг.6).
Демпфирующие устройства Д1 9 и Д2 10 имеют по одному входу (1) и одному выходу (2) питания.
Коммутаторы электронные К1 11 и К2 12 имеют по два входа: питания (1) и сигнальный (3) и по одному выходу (2) питания.
Полеобразующая система ПС 13 имеет вход (1) и выход (2).
Соленоиды С1 14 и С2 15 с входами (1) и выходам (2) полеобразующей систем 13.
Устройство запуска УЗ 16 с сигнальным (1) и питания (3) входами и сигнальным (2) и питания (4) выходами (фиг.7).
Кнопка запуска КЗ 17 с входом (1) и выходом (2).
Полеобразующая система 13 содержит два соленоида С1 и С2, которые выполнены из проводников в виде первой и второй плоских логарифмических спиралей с прямым (фиг.9) и обратным (фиг.12) логарифмированием. Соленоиды 14 и 15 размещены и закреплены соосно с двух сторон плоской диэлектрической пластины (фиг.8). Вход (1) полеобразующей системы 13 является входом (1) плоской логарифмической спирали (соленоида 14) прямого логарифмирования, размещенный в центре спирали на конце проводника. Другой вход (2) полеобразующей системы 13 является входом (1) плоской спирали логарифмической спирали (соленоида 15) обратного логарифмирования, размещенный на конце проводника, удаленного от центра спирали. Выходом полеобразующей системы 13 являются соединенные выходы плоских спиралей (двух соленоидов), размещенные на противоположных концах проводников спиралей. Корпус магнитного носителя размещается соосно спиралям сверху на полеобразующей системе 13, как показано на фиг.17.
Электрические соединения устройства
Источник ИПН 1 (фиг.1) выходом (1) положительного напряжения питания (+12 В) подключен к входу (1) питания КЛ2, к входам (3) генераторов ГП1 и ГП2, к входам (3) питания ключей КЭ1 и КЭ2, к входу (3) питания УЗ 16 и к входу (1) питания КЗ 17.
Общий вход (2) земли подсоединен к выходу (3) КЛ 2, к выходам (4) ГП1 и ГП2, ключей КЭ1 и КЭ2, УЗ 16 и к выходам (2) накопителей ЕН1 и ЕН2, к выходам демпфирующих устройств Д1 и Д2, соленоидов С1 и С2 и к выходу (3) ПС 13 (фиг.1).
Вход (1) полеобразующей системы ПС 13 является входом (1) соленоида С1 14, вывод (2) ПС 13 является входом (2) соленоида С2 15. Ключ КЛ 2 сигнальным выходом
(2) подключен к сигнальным входам (1) ГП1 и ГП2, а сигнальные выходы генераторов ГП1 и ГП2 соединены с входами (1) ключей КЭ1 и КЭ2, выходы (2) которых соединены с входами (1) накопителей ЕН1 и ЕН2 и входами (1) коммутаторов К1 и К2. Выходы (2) питания коммутаторов К1 и К2 соединены с входами (1) соленоидов С1 и С2 и входами питания (1) устройств Д1 и Д2, а сигнальные входы (3) коммутаторов К1 и К2 соединены с сигнальным выходом (2) УЗ 16, а сигнальный вход (1) этого устройства соединен с сигнальным входом (2) КЗ 17.
Устройство работает следующим образом (фиг.1).
При нажатии кнопки В1 «вкл» ключа КЛ2 (фиг.3) контакт замыкается на цепь питания источника ИПН1. Напряжение питания (на время нажатия кнопки) включают в работу генераторы ГП1 и ГП2 (фиг.2а). Генерация начинается при замыкании контакта КЛ2. Сигналы генераторов ГП1 и ГП2 (фиг.2б, в) подаются на входы (1) ключей КЭ1 5 и КЭ2 6, которые собраны на транзисторах типа VT1, VT2, VT3 (фиг.4). При подаче положительного импульса (фиг.2г) на вход (1) ключей КЭ1 4 и КЭ2 6 течет ток питания от источника ИПН1 через катушку L1 (фиг.5), поступая на вход (3) КЭ1 и открытый транзистор VT3 на общий нуль выхода (4). При подаче напряжения низкого уровня (1-1,2 В) на ключ КЭ1 5 транзистор VT3 закрывается, а ток в катушке L1 не может моментально уменьшится. В результате на стоке транзистора VT3 возникает скачок напряжения, который заряжает через диод VD1 и выход (2) КЭ1 конденсаторы C1-С4 (фиг.2е), поступая на вход (1) накопителя ЕН1 (фиг.6). Многократное повторение этого цикла в течение 20-30 сек обеспечивает заряд конденсаторов C1-С4 накопителя ЕН1 5 до необходимого рабочего напряжения 850 В. Ключ КЭ2 6 и накопитель ЕН2 8 работают аналогичным образом, как и устройства КЭ1 и ЕН1. Сигналы на выходах КЭ2 и ЕН2 показаны на фиг.2д, ж. При нажатии кнопки КЗ 17 на выходе (2) устройства УЗ 16 появляется короткий импульс напряжения на выходе (2) (фиг.2, 3), который поступает на вход (3) коммутатора K1 11 и на вход (3) коммутатора К2 12. После зарядки конденсаторов C1-С4 ЕН1 5 и ЕН2 6 напряжение с емкостных накопителей ЕН1 7 и ЕН2 8 через коммутаторы К1 и К2 разряжается (фиг.2к) на вход (1) соленоидов С1 14 и С2 15 системы ПС 13. При разрядке конденсаторов через полеобразующую систему 13 протекает импульс тока более 500 А, а в рабочей области системы 13 возникает импульс магнитного поля, напряженность поля которого составляет не менее 650 кА/м. Эпюры электрических сигналов на разных выходах блоков блок-схемы устройства приведены на фиг.2.
При размещении магнитного носителя информации 18 (фиг.17) над рабочей поверхностью (фиг.8) полеобразующей системы 13 и при протекании импульсных токов в плоских проводящих логарифмических спиральных соленоидах (фиг.9, 12) формируется суммарное импульсное магнитное поле с равномерным амплитудным распределением в пределах длительности импульса (фиг.15). Это поле облучает все участки (магнитные домены) поверхности магнитного носителя 18 под разными углами направленности вектора магнитного поля в области рабочей поверхности системы ПС 13 (поверхности диска). При этом домены на поверхности магнитного носителя 18 изменяют свое изначальное положение, выстраиваются в направлении векторов магнитного поля. Это обеспечивает гарантированное стирание информации с магнитного носителя с одновременным изменением положения доменов в пределах от 0 до 360 градусов по плоскости окружности диска магнитного носителя от 0 до 90 градусов перпендикулярно его плоскости одновременно, за одно срабатывание коммутатора K1 11 или К2 12.
График распределения интенсивности магнитного поля в области размещения на рабочей поверхности плоской спиральной полеобразующей системы 13 представлен на фиг.15. На фиг.10, 11, 13 и 14 приведены зависимости вектора напряженности магнитного поля в декартовой системе координат при перемещении точки наблюдения по осям X и Y.
Присутствие во всем рабочем пространстве полеобразующей системы составляющих магнитного поля, имеющих в каждой точке пространства разные значения направления векторов напряженности магнитного поля, обеспечивающей насыщение магнитного носителя, приводит к намагничиванию участков поверхности магнитного носителя под разными углами.
Практическое выполнение устройства
Устройство стирания записи на магнитном носителе выполнено по принципиальным электрическим схемам фигурах 3, 4, 5, 6, 7 с использованием комплектующих изделий:
1 - источник постоянного напряжения аккумулятор типа TP 1, 2-12 (12 В, 1, 2 А);
2 - ключ выполнен на транзисторе типа КТЗ15, кнопка выключения типа ПКН-2;
3, 4 - генераторы прямоугольных импульсов, выполнены на микросхемах типа КР1006 ВИ1;
5, 6 - электронные ключи (VT1 - ВС846, VT2 - ВС856, VT3 - IRF014N, VD - Д220А);
7, 8 - емкостные накопители на конденсаторах типа К-50-77 (C1, С2, С3, С4);
9, 10 - схема демпфирующего устройства на диодах типа VD1-Д132-80-14 и R1;
11, 12 - коммутаторы VS1 тиристоры типа Т132-50-12;
13 - плоская спиральная полеобразующая система, выполнена с помощью двухстороннего монтажа методом толстопленочного травления металла или методом напыления металлом с соответствующим покрытием компаундом;
2
14, 15 - плоские соленоиды выполнены в виде логарифмических спиралей из медного провода сечением 2 мм, одна спираль с прямым логарифмированием, другая - с обратным логарифмированием;
16 - схема устройства запуска выполнена на резисторах, конденсаторах и K1 - PVG612S;
17 - кнопка запуска типа ПКН-2.
Технический результат изобретения достигнут: в 4 раза уменьшен объем полеобразующей системы и в два раза уменьшено требуемое время одного взаимодействия с носителем информации для ее уничтожения.