磁性存儲介質(zhì)消磁原理和消磁器技術(shù)介紹

1、磁性存儲介質(zhì)消磁原理和消磁器技術(shù)介紹！0現(xiàn)在磁性存儲設(shè)備特別是硬盤的使用越來越廣泛，以至于幾乎所有的資料都曾經(jīng)或正存儲在在磁性存儲設(shè)備上，當(dāng)存儲設(shè)備損壞或報(bào)廢時(shí)，為了保證個人隱私或機(jī)密資料不被泄漏出去，需要先銷毀存儲的信息。對于磁性存儲設(shè)備來說，消磁是一個低成本、環(huán)保的方案，可當(dāng)我們試圖把硬盤用一個大的磁鐵來進(jìn)行消磁的時(shí)候，往往發(fā)現(xiàn)是徒勞，經(jīng)過這樣處理的硬盤竟然毫無損傷，所有原來存儲的信息依然存在。這個帖子我們就來探討一下磁性存儲設(shè)備消磁方面的問題。 一、磁性存儲介質(zhì)消磁原理 理想的狀態(tài)下，當(dāng)外加磁場大于磁性存儲介質(zhì)的矯頑力時(shí)，磁性存儲介質(zhì)的小磁體的磁化方向就應(yīng)該跟外加磁場的方向一致，并達(dá)到該

2、磁性材料的飽和磁化強(qiáng)度，當(dāng)外加磁場撤除后，小磁體的方向和磁場強(qiáng)度就固定了。如果原來小磁體的磁化方向與外加磁場的方向不一致，就會發(fā)生翻轉(zhuǎn)，改變其磁化方向，也就達(dá)到了消磁的目的。由于磁帶、硬盤等的磁性材料的矯頑力有很大的差別，理論上數(shù)據(jù)記錄密度越大，其矯頑力也越大，磁帶的矯頑力只有幾百Oe，所以我們可以在磁帶錄音機(jī)里看到消磁磁頭可能只是一個小的磁鐵而已，但現(xiàn)在隨著硬盤數(shù)據(jù)記錄密度的增加，其所采用的磁性材料的矯頑力已達(dá)到幾千Oe，同時(shí)，由于外磁場的強(qiáng)度跟距離的平方成反比，使用磁帶的記錄設(shè)備的消磁磁頭往往是緊貼磁帶的磁粉的，而硬盤在消磁時(shí)不可能做到這一點(diǎn)，所以在給硬盤消磁時(shí)需要外加更高的磁場強(qiáng)度；同時(shí)

3、，當(dāng)外加磁場與磁性材料原來的磁化方向平行時(shí)，外加磁場需要大于磁性介質(zhì)的矯頑力，才能保證信息被有效消除；而當(dāng)外加磁場垂直于磁性材料原來的磁化方向時(shí)，外加磁場必須大于磁性材料的各向異性場，才能保證原來記錄的信息被有效消除。由于磁性材料的各向異性場遠(yuǎn)大于磁性材料的矯頑力，所以垂直消磁需要的外加磁場的強(qiáng)度要大于平行消磁需要的外加磁場強(qiáng)度。 二、消磁器工作原理為了提供穩(wěn)定強(qiáng)大的外加磁場，保證消磁的有效性，需要設(shè)計(jì)消磁器。消磁器從工作原理上分為永磁消磁器和使用交流電的消磁器兩種。 永磁消磁器是采用飽和磁場強(qiáng)度很大的永磁體來產(chǎn)生消磁需要的外加磁場，具有不需要外接電源、操作維護(hù)簡單、使用壽命長等特點(diǎn)，但由于永

4、磁材料的磁飽和強(qiáng)度不可能很高，所以這種消磁器無法消除現(xiàn)在的大容量硬盤；同時(shí)，由于永磁材料的磁場強(qiáng)度容易受外界工作溫度的影響，當(dāng)工作環(huán)境溫度升高后，其磁飽和強(qiáng)度會降低從而影響其消磁的有效性。 為了模擬出平行磁化的工作原理，永磁消磁器并不是采用一塊永磁體生產(chǎn)的，而是采用多塊永磁材料通過一定的排列方式來達(dá)到消磁的目的，這種工作方式同時(shí)帶來了負(fù)面的影響，所產(chǎn)生的磁場均勻性不好；下圖是永磁消磁器的原理圖和實(shí)物圖： 永磁消磁器使用交流電的消磁器主要是使用一個空心螺線管，當(dāng)螺線管的線圈通過電流時(shí)會產(chǎn)生磁場；由于螺線管產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度跟線圈通過的電流和線圈的匝數(shù)成正比，為了提高產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度，必須保證一定的螺線

5、管線圈匝數(shù)，同時(shí)要保證通過大的電流，所以，一般采用升壓電路向高壓電容充電，在充電結(jié)束后，再將電容與線圈連接從而讓線圈中產(chǎn)生大電流來產(chǎn)生消磁所需的外加磁場。由于消磁時(shí)，待銷硬盤是放在螺線管的中間的，所以能獲得最大的、均勻的平行消磁磁場（對于縱向磁記錄的磁盤來說）；但這種消磁器也存在需要外接電源、操作維護(hù)復(fù)雜、消磁可靠性低（易受元器件失效的影響）等特點(diǎn)。下圖是使用交流電的消磁器的原理圖： 消磁器/退磁器/退磁機(jī)/消磁機(jī)原理退磁器，又稱之為消磁器、退磁機(jī)、消磁機(jī)或者脫磁器去磁器，稱呼眾多，完全取決于各地的習(xí)慣。但不管稱呼如何變化，其消磁器/退磁器的工作原理還是萬變不離其宗的。一個帶有磁性的物體，可采

6、用加高溫使磁體失去或減弱磁性，但這種方法在現(xiàn)實(shí)生活和生產(chǎn)中卻不適用，高溫的后果顯而易見。因此，目前市面上生產(chǎn)的退磁器的工作原理是采用市電或工業(yè)用電的50Hz，通過磁線制成的磁極，產(chǎn)生50hz的頻率不斷變換的磁場，在當(dāng)退磁物體均勻經(jīng)過該磁場時(shí)，其本身的磁場強(qiáng)度不斷減弱，達(dá)到很微小或零。實(shí)際使用過程中還需要多次變換退磁物體方向，重復(fù)上述操作。消磁器按照其用途可分為小型的便攜式或手提式，以及中、大型的平面退磁器，再者是大型的框式退磁器/退磁機(jī)。CRT 顯示器消磁的原理！顯像管后邊有一個比屏幕小一點(diǎn)的消磁線圈，消磁線圈和一個消磁電阻串聯(lián)。消磁電阻是一種負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，常溫下電阻大概10歐姆左右，

7、也就是通電的瞬間電流會很大（220V/10=22A），大的電流使消磁電阻發(fā)熱，阻值迅速上升，通過的電流也就迅速減小。因?yàn)橄啪€圈和消磁電阻是接在220V交流電源上，所以通過消磁線圈的電流是方向快速變化，大小迅速減小的，也就是產(chǎn)生的磁場方向快速變化，大小快速減小的，達(dá)到了消磁的作用。主要的部件是消磁線圈和PTC熱敏電阻，消磁線圈套在顯像管的外框，由漆包線繞成，PTC熱敏電阻的特性是在常溫時(shí)電阻值比較小，在幾乎瞬間被通電加熱后到達(dá)很大，因此消磁線圈中的電流在瞬間很大，然后沿一定的曲線下降到很小，這樣就起到了給顯像管內(nèi)部的蔭罩消磁的目的。蔭罩上面的殘留磁性和地磁有關(guān)，電視機(jī)在開著的時(shí)候變換方向就會發(fā)

8、現(xiàn)色彩有變化，必須等機(jī)器涼了以后重新開機(jī)才會消磁，馬上開機(jī)是不會自動消磁的，因?yàn)镻TC熱敏電子還是熱的顯示器、彩電消磁電路原理 彩色電視機(jī)、顯示器顯像管內(nèi)的柵網(wǎng)、蔭罩等部件都是由金屬材料做成的。 周圍雜散磁場、地磁場以及電視機(jī)正常工作時(shí)在機(jī)內(nèi)所形成的磁場，都會使這此金屬部件磁化， 從而使電子束發(fā)射的紅、藍(lán)、綠三條電子束的運(yùn)動軌跡發(fā)生不應(yīng)有的偏離，不能準(zhǔn)確地?fù)糁袩晒馄辽舷鄳?yīng)的紅、藍(lán)、綠熒光粉色素基點(diǎn)上， 這樣就會產(chǎn)生色彩異常(或不規(guī)則的色斑)。為了消除顯像管上可能出現(xiàn)的磁化現(xiàn)象，顯示器和彩電中都設(shè)置了自動消磁電路。 普通消磁電路的原理： 普通彩色電視機(jī)中的自動消磁電路一般者由兩部組成，即消磁線圈

9、和消磁電阻， 圖為三種常見的消磁電路原理圖。 普通彩色電視機(jī)中作用的消磁電阻是一種非線性電阻， 一般稱為PTC電阻(PTC是正溫度系數(shù)的英文詞頭縮寫)。這種電阻的R-t特性非常特殊(見圖所示)， 它是由BaTiO3為基料經(jīng)過摻雜改性而形成的半導(dǎo)體化的陶瓷材料制成，而BaTiO3具有一個居里點(diǎn)(見圖中的Te點(diǎn)，在制造時(shí)，通過調(diào)整配方，可以改變材料的居里點(diǎn)，以適應(yīng)各種不同的用途)，在居里點(diǎn)附近，由于相變的原因而使阻值急劇上升，在此溫度以上范圍，材料呈開路狀態(tài)。彩電中使用的消磁電阻的居里點(diǎn)一般為數(shù)十度，在常溫下，其阻值一般為十幾歐至數(shù)十歐。 因此，在開機(jī)的瞬間，通過消磁回路(見圖所示)的電流很大(一

10、般約數(shù)安培左右)，此電流在消磁線圈中產(chǎn)生消磁磁場， 對顯像管進(jìn)行消磁。同時(shí)，由于電流的熱效應(yīng)，使消磁電阻的溫度急劇上升，當(dāng)溫度達(dá)到居里點(diǎn)后，其阻值急劇上升， 使得消磁回路呈開路狀態(tài)。實(shí)際上，這類消磁電阻在消磁回路中起了一個開關(guān)作用： 在電源接通瞬間，此“開關(guān)”閉合，使消磁回路對彩電消磁，消磁結(jié)束，“開關(guān)”斷開，使消磁回路停止工作。 圖2.19.1 普通消磁電路原理圖 圖 消磁電阻R-T特性圖 在上述的“開關(guān)”斷開、消磁回路停止工作時(shí)，PTC電阻上仍有約10mA左右的殘余電流存在，這一電流的作用會使消磁電阻上維持一定的溫度(故彩電在工作過程中， 消磁電阻表面溫度較高)，在此溫度下才能保持其高阻值

11、。但是，殘余電流在關(guān)機(jī)瞬間是突然截止的，這種突然變化的電流也會使顯像管被瞬間磁化。 這一點(diǎn)對大屏幕彩電中某些電子束對磁場較為敏感的彩色顯像管極為不利。如果在開機(jī)消磁完成后， 把消磁電路與電源(AC電源)斷開，則就可避免出現(xiàn)上述的磁化作用。 大屏幕彩電的新型消磁電路就是基于這一思路而設(shè)計(jì)出來的。下面以索尼SCCG37機(jī)心(主要機(jī)型有：索尼KV-F25MF1、KV-F25MN11、KV-F29MF1、KV-F29MH11、KV-F29MH31等)彩電為例，來介紹這種新型消磁電路的工作原理。 新型消磁電路的原理 索尼SCCG37機(jī)心彩電的新型消磁電路見圖所示。圖中可看出，該消磁電路中的消磁線圈與消磁

12、電阻THP2600串聯(lián)后，一端與交流市電相連， 另一端經(jīng)RY2600繼電器的觸點(diǎn)開關(guān)與交流市電的另一端相接。也就是說，RY2600繼電器的開關(guān)控制著消磁電路與市電的接通與斷開。而RY2600繼電器的通斷又受微處理器IC001腳輸出信號的控制。未開機(jī)前，RY2600的觸點(diǎn)是接通的(常閉觸點(diǎn))，即消磁通路已經(jīng).一臺索尼型彩電，在收看過程中屏幕從左至右慢慢出現(xiàn)綠色，綠色幕布從屏幕左邊逐漸向右拉，時(shí)間越長，綠色面積越大，且綠色越深。根據(jù)故障現(xiàn)象分析，首先檢查末級視放電路及顯像管電路，無異常；試用外部消磁器消磁，無效。檢查消磁電路，無松動、脫焊現(xiàn)象，手摸消磁電阻無溫度，懷疑消磁電路未工作。經(jīng)查，該機(jī)的消

13、磁電路與眾不同（如附圖所示），該消磁電路的消磁時(shí)間不是由熱敏電阻決定，而是由來自主板的定時(shí)電路決定。當(dāng)通電后，來自主板的經(jīng)繼電器線包、加至三極管 極，同時(shí)控制端的高電平經(jīng)使導(dǎo)通，吸合，閉合，從而市電經(jīng)、消磁線圈、消磁電阻、至形成回路，對顯像管進(jìn)行消磁，延時(shí)數(shù)秒鐘后（不應(yīng)少于秒），端由高電平變?yōu)榈碗娖?，截止，釋放，斷開，消磁電路消磁結(jié)束。如果無消磁時(shí)間或消磁延時(shí)過短，將起不到消磁作用。為此，開機(jī)監(jiān)測控制電壓，發(fā)現(xiàn)此電壓僅在開機(jī)瞬間表針跳一下，同時(shí)繼電器吸合后立即釋放，將繼電器開關(guān)直接短路一試，故障立即消失，由此斷定，消磁電路未起到消磁作用。因進(jìn)一步查出來自主板的延時(shí)故障不易，于是用一只、消磁電阻

14、并聯(lián)在和2腳之間（如圖中虛線部分），試用半年多沒有出現(xiàn)任何問題，用戶很滿意。機(jī)型:TCL-2977E故障現(xiàn)象:屏幕上有兩道細(xì)紋從下往上緩慢滾動?檢修：此故障現(xiàn)象從表面上看極似電源抗干擾電路或整流濾波不良引起的。但幾乎是把這部分元件全部更換，濤聲依舊。檢修走了不少彎路。無意中拔下消磁線圈，發(fā)現(xiàn)故障竟然消失。把消磁線圈再復(fù)原，故障再次出現(xiàn)，證實(shí)故障確系消磁電路不良引起。在消磁線圈插座兩端并上一個的瓷片或滌淪電容就可消除故障。原機(jī)的電路就有此電容的安裝位置，只不過有的機(jī)器沒有安裝上此電容，導(dǎo)致上述故障的發(fā)生。普通消磁的原理電路圖普通彩色電視機(jī)中的自動消磁電路一般者由兩部組成，即消磁線圈和消磁電阻，

15、圖為三種常見的消磁電路原理圖。 普通彩色電視機(jī)中作用的消磁電阻是一種非線性電阻， 一般稱為PTC電阻(PTC是正溫度系數(shù)的英文詞頭縮寫)。這種電阻的R-t特性非常特殊(見圖2所示)， 它是由BaTiO3為基料經(jīng)過摻雜改性而形成的半導(dǎo)體化的陶瓷材料制成，而BaTiO3具有一個居里點(diǎn)(見圖2中的Te點(diǎn)，在制造時(shí)，通過調(diào)整配方，可以改變材料的居里點(diǎn)，以適應(yīng)各種不同的用途)，在居里點(diǎn)附近，由于相變的原因而使阻值急劇上升，在此溫度以上范圍，材料呈開路狀態(tài)。彩電中使用的消磁電阻的居里點(diǎn)一般為數(shù)十度，在常溫下，其阻值一般為十幾歐至數(shù)十歐。 因此，在開機(jī)的瞬間，通過消磁回路(見圖1所示)的電流很大(一般約數(shù)安培左右)，此電流在消磁線圈中產(chǎn)生消磁磁場， 對顯像管進(jìn)行消磁。同時(shí)，由于電流的熱效應(yīng)，使消磁電阻的溫度急劇上升，當(dāng)溫度達(dá)到居里點(diǎn)后，其阻值急劇上升， 使得消磁回路呈開路狀態(tài)。實(shí)際上，這類消磁電阻在消磁回路中起了一個開關(guān)作用： 在電源接通瞬間，此“開關(guān)”閉合，使消磁回路對彩電消磁，消磁結(jié)束，“開關(guān)”斷開，使消磁回路停止工作。圖1 普通消磁電路原理圖圖2 消磁電阻R-T特性圖在上述的“開關(guān)”斷開、消磁回路停止工作時(shí)，PTC電阻上仍有約10mA左右的殘余電流存在，這一電流的作用會使消磁電阻上維持一定的溫度(故彩電在工作過程中， 消磁電阻表面溫度較高)，在此溫度下才能