硬盘常见问题故障与维修.docx
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1、3. 5硬盘常见故障与维修教学目标:1 .具有根据故障现象定位硬盘故障的能力;具有维修常见硬盘故障的能力2 .了解硬盘结构、类型、性能指标;了解常用数据修复软件易我工具;了解主要维修设备pc3000效率源等3 .能利用所学知识和经验(灵活性)创造性地解决新问题教学条件:场地:计算机维修实训室工具:Pc3000.万用表、工具箱、工具软件、假负载等教学内容:一、硬盘的结构和工作原理硬盘作为一种磁表面存储器,是在非磁性的合金材料表面涂上一层很薄的磁性材料,通过磁层的磁化来存储信息目前大部分电脑上安装的硬盘都是采用“温彻斯特(WinCheSter)”技术制造的,故称之为“温彻斯特硬盘”,简称“温盘”。
2、温彻斯特硬盘有如下技术特点:(1)磁头、盘片及运动机构密封;(2)磁头对盘片呈接触式启动停,工作时呈飞行状态;(3)由于磁头工作时与盘片不接触,所以磁头加载较小;(4)磁盘片表面平整光滑。硬盘是一个贵重的高度精密的机电一体化产品,由盘片、磁头、盘片转轴及控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口和缓存等几个部分构成。硬盘中所有的盘片都装在一个旋转轴上,每张盘片之间是平行的,在每个盘片的存储面上有一个磁头,磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小,所有的磁头联在一个磁头控制器上,由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的半径方向运动,加上盘片每分钟几千转的高速旋转,磁头就可以定位在盘片的指定位置上
3、进行数据的读写操作。硬盘作为精密设备,尘埃是其大敌,必须完全密封。1 .硬盘的外部结构(1)接口:包括电源插口和数据接口两部分,其中电源插口与主机电源相联,为硬盘工作提供电力保证。数据接口则是硬盘数据和主板控制器之间进行传输交换的纽带,根据联接方式的差异,分为EIDE接口和SCS1接口等。(2)控制电路板:大多采用贴片式元件焊接,包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。在电路板上还有一块高效的单片机RoM芯片,其固化的软件可以进行硬盘的初始化,执行加电和启动主轴电机,加电初始寻道、定位以及故障检测等。在电路板上还安装有容量不等的高速缓存芯片。(3)固定盖板:就是硬
4、盘的面板,标注产品的型号、产地、设置数据等,和底板结合成一个密封的整体,保证硬盘盘片和机构的稳定运行。固定盖板和盘体侧面还设有安装孔,以方便安装。2 .硬盘的内部结构硬盘内部结构由固定面板、控制电路板、盘头组件、接口及附件等几大部分组成,而盘头组件(HardDiskAssemMy,HAD)是构成硬盘的核心,封装在硬盘的净化腔体内,包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控制电路等。盘片和主轴组件:(1)浮动磁头组件:由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。磁头是硬盘技术最重要和关键的一环,实际上是集成工艺制成的多个磁头的组合,它采用了非接触式头、盘结构,加电后在高速旋转的磁
5、盘表面飞行,飞高间隙只有0.1m0.3m,可以获得极高的数据传输率。现在转速540OrPm的硬盘飞高都低于0.3m,以利于读取较大的高信噪比信号,提供数据传输存储的可靠性。(2)磁头驱动机构:由音圈电机和磁头驱动小车组成,新型大容量硬盘还具有高效的防震动机构。高精度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行正确的驱动和定位,并在很短的时间内精确定位系统指令指定的磁道,保证数据读写的可靠性。(3)盘片和主轴组件:盘片是硬盘存储数据的载体,现在的盘片大都采用金属薄膜磁盘,这种金属薄膜较之软磁盘的不连续颗粒载体具有更高的记录密度,同时还具有高剩磁和高矫顽力的特点。主轴组件包括主轴部件如轴瓦和驱动电机等。随着硬
6、盘容量的扩大和速度的提高,主轴电机的速度也在不断提升,有厂商开始采用精密机械工业的液态轴承电机技术。(4)前置控制电路:前置放大电路控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位等,由于磁头读取的信号微弱,将放大电路密封在腔体内可减少外来信号的干扰,提高操作指令的准确性。3 .硬盘的工作原理概括地说,硬盘的工作原理是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时,将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号,再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据,写的操作正好与此相反。另外,硬盘中还有一个存储缓冲区,这是为了协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设计的。由于硬盘的结构比软盘
7、复杂得多,所以它的格式化工作也比软盘要复杂,分为低级格式化、硬盘分区、高级格式化,并建立文件管理系统。硬盘驱动器加电正常工作后,利用控制电路中的单片机初始化模块进行初始化工作,此时磁头置于盘片中心位置,初始化完成后主轴电机将启动并以高速旋转,装载磁头的小车机构移动,将浮动磁头置于盘片表面的OO道,处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到电脑系统传来的指令信号,通过前置放大控制电路,驱动音圈电机发出磁信号,根据感应阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位,并将接收后的数据信息解码,通过放大控制电路传输到接口电路,反馈给主机系统完成指令操作。结束操作的硬盘处于断电状态,在反力矩弹簧的作用下浮动磁头
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