摩擦力測量組裝件和方法
【專利摘要】本申請公開了摩擦力測量組裝件和方法。本申請公開了一種用于測量磁頭－介質(zhì)交界處的摩擦力的傳感器設(shè)備。如所公開的，傳感器設(shè)備具有換能器元件，該換能器元件被定向成響應(yīng)于沿著面內(nèi)軸施加至換能器元件的力或應(yīng)變提供電輸出。傳感器電路耦合至換能器元件以處理電輸出，進(jìn)而提供摩擦力的輸出測量結(jié)果。在所示的實(shí)施例中，磁頭包括致動器元件，該致動器元件在通電/斷電頻率下被通電/斷電以使磁頭的局部部分循環(huán)地突出。通電/斷電頻率被傳感器電路使用以檢測由于磁頭－介質(zhì)交界處的摩擦力引起的傳感器設(shè)備的激勵。
【專利說明】摩擦力測量組裝件和方法
【背景技術(shù)】
[0001]數(shù)據(jù)存儲設(shè)備將磁頭定位在存儲介質(zhì)上以將數(shù)據(jù)讀出和寫入存儲介質(zhì)。磁頭距離介質(zhì)的間距影響讀取信號的強(qiáng)度和寫入信號的強(qiáng)度。為了實(shí)現(xiàn)更高的記錄密度，磁頭更接近介質(zhì)定位，從而降低介質(zhì)上方的磁頭的飛行高度。降低的飛行高度增加了磁頭接觸盤的傾向，從而使讀取和寫入操作弱化并增加損壞磁頭或介質(zhì)的傾向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]本發(fā)明申請涉及一種用于測量用于接觸檢測的磁頭一介質(zhì)交界處的摩擦力的傳感器設(shè)備。傳感器設(shè)備具有換能器元件，換能器元件具有沿著面內(nèi)軸定向的感測軸，以響應(yīng)于沿著面內(nèi)軸施加于傳感器設(shè)備的換能器元件的力或應(yīng)變提供電輸出。傳感器電路通過觸點(diǎn)率禹合至換能器元件以提供摩擦力的輸出測量。在所示的實(shí)施例中，磁頭包括致動器元件，致動器元件以通電/斷電頻率被通電/斷電以使磁頭的局部部分循環(huán)地突出。通電/斷電頻率被傳感器電路使用以檢測由于磁頭一介質(zhì)交界處的摩擦力引起的傳感器設(shè)備的激勵。根據(jù)閱讀以下【具體實(shí)施方式】和觀察相關(guān)附圖，表征本發(fā)明的實(shí)施例的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0003]圖1為數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的示意圖，該數(shù)據(jù)存儲設(shè)備包括數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)和用于將數(shù)據(jù)讀出和/或?qū)懭氪鎯橘|(zhì)的磁頭。
[0004]圖2為磁頭一介質(zhì)交界處的示意圖，其中磁頭被示為在介質(zhì)之上。
[0005]圖3通過曲線圖示出了摩擦力和磁頭一介質(zhì)間距的關(guān)系。
[0006]圖4示意性地示出了磁頭和用于測量摩擦力的傳感器設(shè)備的實(shí)施例。
[0007]圖5示意性地示出了在負(fù)載梁上的用于測量摩擦力的傳感器設(shè)備的實(shí)施例。
[0008]圖6A — 6B示出了包括耦合至負(fù)載梁的傳感器設(shè)備的磁頭懸掛組裝件的實(shí)施例。
[0009]圖7A — 7B示出了包括耦合在負(fù)載梁的近端部分和遠(yuǎn)端部分之間的傳感器設(shè)備的磁頭懸掛組裝件的另一實(shí)施例。
[0010]圖8A — SB示出了用于檢測面內(nèi)的力或應(yīng)變以測量摩擦力的傳感器設(shè)備的實(shí)施例。
[0011]圖9示出了具有用于使磁頭的局部部分突出的致動器或加熱器元件和用于檢測面內(nèi)力以輸出在磁頭一介質(zhì)交界處的摩擦力的測量結(jié)果的傳感器設(shè)備的磁頭。
[0012]圖1OA示出了具有通電/斷電頻率以向致動器或加熱器供電的功率輸入，該致動器或加熱器用于使磁頭朝向介質(zhì)突出，以及圖1OB示出了對應(yīng)于致動器或加熱器的通電/斷電頻率的來自傳感器設(shè)備的輸出。
[0013]圖1OC示意性地示出了耦合至傳感器設(shè)備以輸出摩擦力的測量結(jié)果的傳感器電路的實(shí)施例。
[0014]圖1lA — IlB示出了配置成測量摩擦力并利用摩擦力的測量結(jié)果輸出合格/不合格確定的測量部件的實(shí)施例。
[0015]圖12A — 12B通過曲線圖分別示出了磁頭A和磁頭B的摩擦力和加熱器功率之間的關(guān)系。
[0016]圖13A — 13B示出了配置成實(shí)現(xiàn)用于測量摩擦力并輸出用于控制致動器或加熱器元件的磁頭一介質(zhì)間距控制參數(shù)的測量過程或步驟的測量部件的實(shí)施例。
[0017]說明性實(shí)施例詳述
[0018]本發(fā)明申請涉及用于測量磁頭一介質(zhì)交界處的摩擦力的測量裝置或組裝件，其對于圖1所示類型的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備具有應(yīng)用前景。圖1所示的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備100包括用于存儲數(shù)字編碼數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)102。磁頭104定位在介質(zhì)102之上以從數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)102讀出數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)102。在所示實(shí)施例中，數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)102為旋轉(zhuǎn)盤。對于讀取和寫入操作，主軸電機(jī)106 (示意性地示出)如通過箭頭108所示地使介質(zhì)102旋轉(zhuǎn)，而且致動器機(jī)構(gòu)110相對于介質(zhì)102上的數(shù)據(jù)磁道定位磁頭104。磁頭104包括一個或多個R/W換能器元件(圖1中未示出)。一個或多個R/W (讀/寫)換能器元件電耦合至R/W電路112以編碼數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)102上的數(shù)據(jù)并從數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)102解碼數(shù)據(jù)。如所示的，主軸電機(jī)106和致動器機(jī)構(gòu)110通過驅(qū)動電路114操作。設(shè)備100的驅(qū)動電路114和R/W電路112耦合至用于操作數(shù)據(jù)存儲設(shè)備100的主機(jī)系統(tǒng)(未示出)。
[0019]如圖2所示，磁頭104與介質(zhì)102相互作用以從介質(zhì)102讀出數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)據(jù)寫入介質(zhì)102。介質(zhì)102包括用于存儲磁性編碼的數(shù)據(jù)的磁性層118。
[0020]介質(zhì)102可包括位模式以形成位規(guī)則介質(zhì)。數(shù)據(jù)可利用本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的垂直或平行記錄技術(shù)存儲在介質(zhì)上。如所示的，薄膜潤滑劑層120形成于介質(zhì)102的外表面上。對于操作，通過主軸電機(jī)106應(yīng)用力Fm以使介質(zhì)102旋轉(zhuǎn)。如所示的，磁頭04通過法向力薄膜潤滑劑層偏置，使得在旋轉(zhuǎn)之前，潤滑劑層120提供在磁頭104和介質(zhì)102之間的粘附力或靜摩擦力。磁頭104和介質(zhì)102之間的粘附力賦予靜摩擦力fs，該靜摩擦力fs必須被克服以使介質(zhì)102旋轉(zhuǎn)。靜摩擦力fs與磁頭104和介質(zhì)102之間的靜摩擦系數(shù)μ和磁頭的偏置力Fn相關(guān)，fs= μ Fn。如方程I所示，介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)與施加的力Fm減去摩擦力fs成比例。
[0021]FM_fs=md Θ 2/dt2 等式 I
[0022]如圖2所示，下磁道拉力Fh部分地經(jīng)由Fm經(jīng)由磁頭104和移動介質(zhì)之間的摩擦力或粘滯作用被施加于磁頭104。下磁道力Fh在相對于介質(zhì)的面內(nèi)方向中，以及Fn在面外方向中與Fh垂直。施加于磁頭的力Fh與磁頭和介質(zhì)之間的摩擦力的大小成比例，因此施加于磁頭的力Fh的測量結(jié)果提供對磁頭104和介質(zhì)102之間的靜態(tài)和動態(tài)摩擦力的測量結(jié)果。如圖3通過曲線圖所示，靜態(tài)和動態(tài)摩擦力的大小隨著磁頭一介質(zhì)間距增加而減小。
[0023]圖4示出了本發(fā)明的測量組裝件的實(shí)施例。如圖4所示，組裝件包括配置成提供磁頭102和介質(zhì)104之間的Fh或摩擦力134的測量結(jié)果的傳感器設(shè)備130和傳感器電路132。傳感器設(shè)備130包括壓電的或其他的換能器元件，該壓電的或其他的換能器元件產(chǎn)生與施加于傳感器設(shè)備130的應(yīng)變或力成比例的輸出電壓或信號。傳感器設(shè)備130耦合至磁頭，使得下磁道方向中軸向力Fh或應(yīng)變被施加至傳感器設(shè)備130以產(chǎn)生與力Fh成比例的輸出電壓。來自傳感器設(shè)備130的輸出電壓或信號由傳感器電路132處理，以基于在面內(nèi)方向中的施加于傳感器130的力或應(yīng)變的大小確定摩擦力134的測量結(jié)果。[0024]圖5示出了用于磁頭104的包括用于測量摩擦力的傳感器設(shè)備130的磁頭懸掛組裝件138。磁頭懸掛組裝件包括負(fù)載梁140。如所示的，磁頭104通過萬向架彈簧142耦合至負(fù)載梁140。如示意性示出的，磁頭104包括滑塊144，滑塊144具有在滑塊144上制造的一個或多個R/W換能器元件146 (示意性示出)。例示的R/W換能器元件146包括本領(lǐng)域已知的感應(yīng)寫元件和磁阻讀元件。負(fù)載梁140通過負(fù)載點(diǎn)或凹窩(dimple) 148將負(fù)載力Fn施加至滑塊144，負(fù)載點(diǎn)或凹窩148限定滑塊144縱搖并滾動的萬向架點(diǎn)。如前面所描述的操作，通過主軸電機(jī)106提供力Fm以使介質(zhì)在方向108中轉(zhuǎn)動(如圖1所示)。介質(zhì)在方向108中的旋轉(zhuǎn)引起沿著滑塊144的空氣支承表面150從滑塊144的前沿152到后沿154的氣流。沿著滑塊144的空氣支承表面150的氣流產(chǎn)生壓力分布，以提供在遠(yuǎn)離介質(zhì)102的面外方向中的向上的提升力Fp向上的力F1被朝向介質(zhì)102的向下方向中的力Fn抵消。向上的力和向下的力F1和Fn的平衡限定磁頭在介質(zhì)或盤102上的飛行高度，以進(jìn)行讀和/或?qū)懖僮鳌?br> [0025]如圖5所示，負(fù)載梁140通過致動器塊162旋轉(zhuǎn)地耦合至數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的邊框或平臺160 (示意性地示出)。致動器塊162通過軸承組裝件164旋轉(zhuǎn)地耦合至基部或平臺160(示意性地示出)。致動器機(jī)構(gòu)110使致動器塊162旋轉(zhuǎn)，以通過負(fù)載梁140使磁頭相對于存儲介質(zhì)102上的所選的數(shù)據(jù)磁道移動。在圖5所示的實(shí)施例中，組裝件包括在負(fù)載梁140上的用于測量在磁頭一介質(zhì)交界處施加于磁頭的力Fh的傳感器設(shè)備130。Fh將力和/或力矩Fu 通過萬向架點(diǎn)148施加至負(fù)載梁140。如所示的，傳感器設(shè)備在與萬向架點(diǎn)148間隔開的一定距離處耦合至負(fù)載梁140，使得施加至傳感器設(shè)備130的力或應(yīng)變由于從力的應(yīng)用點(diǎn)到傳感器設(shè)備130的距離而增大。傳感器設(shè)備130耦合至傳感器電路132以處理來自傳感器設(shè)備130的輸出電壓，進(jìn)而提供如上所述的磁頭一介質(zhì)交界處的摩擦力134的測量結(jié)果。
[0026]圖6Α — 6Β示出了磁頭懸掛組裝件138的實(shí)施例，磁頭懸掛組裝件138包括用于測量如上所述的靜態(tài)和動態(tài)摩擦力的傳感器設(shè)備130。如所示的，負(fù)載梁140具有在負(fù)載梁140的近端170和遠(yuǎn)端172之間延伸的伸長長度。負(fù)載梁140的近端170通過壓筋板(swage plate) 174被模鍛至致動器塊162,而磁頭104通過如上所述的萬向架彈簧142率禹合至負(fù)載梁140的遠(yuǎn)端172。如本領(lǐng)域公知的,鍛造工具(swaging tool)(未示出)用于通過材料變形將壓筋板174連接至旋轉(zhuǎn)的致動器體162。鍛造工具通過壓筋板174和致動器塊162的開口 176、178(圖6B所示)插入以將負(fù)載梁140連接至致動器塊162。在所示的實(shí)施例中，在負(fù)載梁和組裝件的靜止或固定部分160之間的負(fù)載路徑中，傳感器設(shè)備130設(shè)置在壓筋板174和負(fù)載梁140的近端170之間。如上所述，來自磁頭104的力Fh被施加至負(fù)載梁140，并對傳感器130施加與磁頭一介質(zhì)交界處的摩擦力成比例的應(yīng)變或軸向力。傳感器電路132從傳感器設(shè)備130接收輸出以提供在磁頭一介質(zhì)交界處的摩擦力的測量結(jié)果。
[0027]圖7A — 7B示出了測量裝置的另一實(shí)施例，測量裝置包括沿著負(fù)載梁的140的長度設(shè)置的傳感器設(shè)備130，該傳感器設(shè)備130與磁頭104以及先前在圖6A — 6B所示的萬向架彈簧142間隔開。如圖7A — 7B所示，傳感器設(shè)備130位于負(fù)載梁140的近端和遠(yuǎn)端之間，并將負(fù)載梁140的近段180與負(fù)載梁的遠(yuǎn)段182隔開。近段180從壓筋板174延伸至傳感器設(shè)備130的近端184，而負(fù)載梁140的遠(yuǎn)段182從傳感器設(shè)備130的遠(yuǎn)端186延伸至負(fù)載梁140的遠(yuǎn)端172。因此，在所示的實(shí)施例中，傳感器設(shè)備130沿著與磁頭組裝件的萬向架點(diǎn)148間隔開的負(fù)載梁定位。如上所述，傳感器設(shè)備130包括換能器元件，換能器元件響應(yīng)于力或應(yīng)變提供電壓信號或輸入以測量靜態(tài)和動態(tài)摩擦力。
[0028]在以上附圖中示出的傳感器設(shè)備130可使用不同的換能器元件來提供與輸入力或應(yīng)變成比例的輸出電壓或信號。圖8A — SB示出了利用不同換能器元件來響應(yīng)于輸入力或應(yīng)變提供電輸出的替代傳感器設(shè)備。在圖8所示的實(shí)施例中，傳感器設(shè)備130包括壓電元件或材料200。如所示，壓電元件200具有沿著在軸向間隔開的電極202、204之間的面內(nèi)軸延伸的長度。在電極202、204之間延伸的換能器元件200的長度形成沿著面內(nèi)軸同等延伸的感測軸以檢測沿著面內(nèi)軸的力或應(yīng)變。如圖所示，電極202、204經(jīng)由引線186、188電連接至傳感器電路132以響應(yīng)于沿著面內(nèi)軸的力或應(yīng)變提供輸入電壓信號。所示的壓電式換能器元件200提供不需要用于測量的偏置電壓或電流的無源感測元件。
[0029]在圖7B所示的另一實(shí)施例中，傳感器設(shè)備130使用電阻式換能器元件210 (圖解地示出)。傳感器電路132連接至接觸焊盤212、214以檢測電阻元件210兩側(cè)的電阻變化。電阻元件210具有定位成提供感測軸的伸長長度，以檢測如上所述的在面內(nèi)方向中的應(yīng)變或力。如所示的，偏置電流或電壓216被施加至電阻元件210的兩端，以及接觸焊盤212、214兩側(cè)的電阻通過經(jīng)由引線218、219連接至接觸焊盤212、214的傳感器電路132來測量。測得的電阻或應(yīng)變被傳感器電路132使用以輸出如上所述的摩擦力134的測量結(jié)果。
[0030]如圖9所述，磁頭104包括連接至R/W電路112的一個或多個換能器元件146和接近滑塊的后緣的致動器元件220。致動器元件220被供電以在控制器222的控制下使磁頭的局部部分和換能器元件146朝向介質(zhì)突出。在所示的實(shí)施例中，致動器元件220為通過控制器222操作或供電以使磁頭104的局部部分突出的電阻式加熱器元件。如圖所示，該組裝件包括用于實(shí)現(xiàn)測量算法或過程以測量摩擦力的測量部件224。測量部件224提供致動器控制參數(shù)225以操作致動器或加熱器220，進(jìn)而使磁頭104的局部部分突出。測量部件224利用來自傳感器電路132的輸出以提供摩擦力的輸出測量結(jié)果，該摩擦力的輸出測量結(jié)果被存儲在存儲器中和/或由數(shù)據(jù)存儲設(shè)備使用。通過測量部件224實(shí)現(xiàn)的算法或過程可利用存儲在存儲器中的指令或通過數(shù)字或模擬電路部件實(shí)現(xiàn)，該存儲器包括諸如FLASH、EPROMM等的非易失性存儲器。雖然示出了電阻式加熱元件，但應(yīng)用不限于加熱元件和其他致動器元件，例如，壓電式致動器元件可用于使本文所描述的磁頭的局部部分突出。
[0031]圖1OA示出了用于操作致動器或加熱器220的功率輸入226，以及圖1OB示出了傳感器設(shè)備130的相應(yīng)變形或激勵227。如圖1OA所示，功率輸入226包括相對于時間的通電/斷電周期或頻率228。功率循環(huán)“通電”至最大功率幅度以及循環(huán)“斷電”至接近于零。如圖1OA -1OB協(xié)同所示，在接觸之前的低功率電平(功率<100mW)下，傳感器輸出227或摩擦力為零或接近零。隨著功率增加(大于10mW)并且磁頭接近接觸或接觸介質(zhì)104，靜態(tài)和動態(tài)摩擦力的測量結(jié)果和傳感器輸出227如圖所示增加。
[0032]如圖1OC所示,通電/斷電頻率228提供參考頻率,該參考頻率用于提取對應(yīng)于磁頭一介質(zhì)交界處的摩擦力或Fh的傳感器設(shè)備130的激勵。具體而言，由于摩擦力引起的傳感器設(shè)備130的激勵的頻率與通電/斷電頻率228對應(yīng)，因此來自傳感器設(shè)備130的由于摩擦力而產(chǎn)生的輸出可使用通電/斷電頻率228與噪聲或其他激勵或力隔離。致動器元件或加熱器元件220的通電/斷電周期或頻率228還降低了信號漂移。使用低功率通電/斷電頻率228，使得對應(yīng)于摩擦力模式的傳感器設(shè)備130的激勵頻率低于磁頭和懸掛組裝件的振動模式的頻率和其他高頻噪聲。
[0033]圖1OC示出了傳感器電路132的實(shí)施例，傳感器電路132處理輸出傳感器信號227以提供輸出摩擦力測量結(jié)果134。如圖1OC所示，傳感器電路132包括檢測器部件230，檢測器部件230接收輸出傳感器信號227和功率參考信號或頻率228，并使用該參考頻率228以從傳感器輸出227提取摩擦力分量。在所示的實(shí)施例中，檢測器部件230為鎖相放大器檢測器，其使用參考信號以從輸出信號227提取摩擦分量。通電/斷電頻率228被選擇成使得頻率低于與致動器或加熱器時間限制相關(guān)聯(lián)的頻率，以使得在致動器或加熱器“通電”周期期間致動器或加熱器220可達(dá)到完全驅(qū)動狀態(tài)。此外，通電/斷電頻率228與設(shè)備的部件的諧振頻率(諸如主軸電機(jī)或懸掛組裝件的諧振模式)不同，以提供對靜態(tài)或動態(tài)摩擦的測量結(jié)果的不同頻率響應(yīng)。
[0034]圖1lA — IlB不出了用于確定設(shè)備或驅(qū)動器100的合格/不合格測量結(jié)果的傳感器設(shè)備130的應(yīng)用。在如圖1lA所示的實(shí)施例中，測量部件224被配置成實(shí)現(xiàn)合格/不合格算法234。合格/不合格算法234操作致動器220以在通電/斷電頻率228下使磁頭104的局部部分突出，進(jìn)而利用傳感器設(shè)備130測量摩擦力。如所示，測量部件224還包括合格/不合格確定器235。來自傳感器設(shè)備130的輸出或測量結(jié)果被提供至合格/不合格確定器235。合格/不合格確定器235使用測得的摩擦力來確定驅(qū)動器或設(shè)備100是否滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并提供合格/不合格測量結(jié)果236。如圖1lB所示，如在步驟240中所示，合格/不合格算法234將功率施加至致動器或加熱器220以使滑塊144的后緣部分朝向介質(zhì)突出。在步驟242中，來自傳感器設(shè)備130的輸出被處理以提供摩擦力的測量結(jié)果。如圖所示，在步驟244中，將測得的摩擦力與合格/不合格標(biāo)準(zhǔn)相比較以輸出合格/不合格測量結(jié)果236。如所描述的，合格/不合格算法234使用測得的摩擦力和合格/不合格標(biāo)準(zhǔn)以輸出合格/不合格測量236以用于質(zhì)量控制測試。
[0035]圖12A — 12B通過曲線圖針對磁頭A和磁頭B分別示出相對于加熱器功率的測得的摩擦力250、252。如圖12A所示，在處于或高于閾值功率水平254時，磁頭接觸介質(zhì)102。因此，在低于閾值水平254時，磁頭在介質(zhì)之上或與介質(zhì)間隔開，摩擦力為零或接近零。確定用于致動器元件220的磁頭介質(zhì)接觸垂直驅(qū)動功率對數(shù)據(jù)存儲設(shè)備設(shè)置用于可靠操作磁頭的正確的磁頭一介質(zhì)間距十分關(guān)鍵。相反在圖12B中，磁頭B不穩(wěn)定，使得在低于閾值水平254時，存在表示間歇的磁頭一介質(zhì)接觸的摩擦力的測量結(jié)果。如所示的，來自傳感器設(shè)備130的輸出摩擦力被如圖1lA所示的確定器235使用以檢測有缺陷的磁頭或部件，以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制?；趫D12所示的磁頭A的測得的摩擦力，確定器235將輸出合格測量結(jié)果，并且在所示實(shí)施例中，控制器電路222將基于接觸閾值功率電平254采用正確的驅(qū)動功率操作致動器元件220，而對于圖12B中的磁頭B，由于磁頭B的飛行高度在低于磁頭一介質(zhì)接觸閾值254的低功率電平下是不穩(wěn)定的，故確定器將輸出故障測量結(jié)果。
[0036]圖13A - 13B示出了用于利用摩擦力134的輸出測量結(jié)果提供主動磁頭一介質(zhì)間距控制的實(shí)施例。如所示的，在圖13A所示的實(shí)施例中,測量部件224包括算法260和主動控制部件262，算法260通電/斷電致動器或加熱器220以使磁頭104的局部部分突出進(jìn)而測量摩擦力，主動控制部件262提供磁頭一介質(zhì)間距控制參數(shù)264以操作致動器或加熱器220，進(jìn)而提供用于讀和寫操作的所需的飛行高度。如圖13B所示，算法260如步驟266中所示以通電/斷電頻率228來施加功率以測量摩擦力。在步驟267中，主動控制部件262使用摩擦力的輸出測量結(jié)果來確定主動控制參數(shù)264以適量供電致動器220，進(jìn)而提供所需的磁頭一介質(zhì)間距。在步驟268中，控制器使用主動控制參數(shù)264以將功率施加至致動器220以使磁頭突出，進(jìn)而在讀和寫操作期間優(yōu)化磁頭一介質(zhì)間距。
[0037]雖然本申請公開了測量組裝件的多種用途，但實(shí)施例不限于特定應(yīng)用或本發(fā)明所公開的用途。應(yīng)當(dāng)理解，即使已在前面的說明書中闡述了本發(fā)明各種實(shí)施例的許多特征和優(yōu)點(diǎn)以及本發(fā)明各種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)節(jié)，然而本公開僅為說明性的，并可在細(xì)節(jié)上作出改變，尤其可在術(shù)語的廣義意思所指示的全面范圍對落入本發(fā)明原理內(nèi)的部分的結(jié)構(gòu)與安排作出改變，其中以術(shù)語來表達(dá)所附權(quán)利要求。例如，特定元件可取決于系統(tǒng)的特定應(yīng)用而變，且同時基本上維持相同的功能性，而不背離本發(fā)明的范圍和精神。另外，盡管本文中所描述的優(yōu)選實(shí)施例針對特定的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會，本發(fā)明的教導(dǎo)可應(yīng)用于其他數(shù)據(jù)存儲裝置(諸如光學(xué)裝置)，而不背離本發(fā)明的范圍和精神。
【權(quán)利要求】
1.一種組裝件，包括: 負(fù)載梁，所述負(fù)載梁具有沿著面內(nèi)軸延伸的伸長長度； 磁頭，所述磁頭通過萬向架彈簧耦合至所述負(fù)載梁，以將負(fù)載力沿著相對于面內(nèi)軸大致橫切的面外軸提供至所述磁頭；以及 傳感器設(shè)備，所述傳感器設(shè)備耦合至所述負(fù)載梁，所述負(fù)載梁包括換能器元件，所述換能器元件具有沿著所述負(fù)載梁的面內(nèi)軸定向的感測軸，以響應(yīng)于沿著所述面內(nèi)軸施加于所述換能器元件的力或應(yīng)變提供電輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的組裝件，其特征在于，包括傳感器電路，所述傳感器電路通過耦合至所述換能器元件的觸點(diǎn)耦合至所述傳感器設(shè)備，以響應(yīng)于施加至所述換能器元件的力或應(yīng)變處理所述電輸出，進(jìn)而提供摩擦力的輸出測量結(jié)果。
3.如權(quán)利要求2所述的組裝件，其特征在于，所述傳感器電路包括檢測器部件，所述檢測器部件配置成利用參考信號從來自所述傳感器設(shè)備的電輸出提取摩擦力的測量結(jié)果。
4.如權(quán)利要求3所述的組裝件，其特征在于，所述檢測器部件為鎖相放大器檢測器。
5.如權(quán)利要求1所述的組裝件，其特征在于，所述換能器元件為壓電式換能器元件并且包括第一電極和第二電極，所述第一電極耦合至所述壓電式換能器元件的第一端，所述第二電極耦合至沿著面內(nèi)軸與所述第一電極軸向間隔開的壓電式換能器元件的第二端。
6.如權(quán)利要求5所述的組裝件，其特征在于，包括傳感器電路，所述傳感器電路通過耦合至第一和第二電極 的引線耦合至所述壓電式換能器元件，并且配置成利用來自所述壓電式換能器元件的電輸出來輸出摩擦力的測量結(jié)果。
7.如權(quán)利要求1所述的組裝件，其特征在于，所述傳感器設(shè)備為應(yīng)變儀，以及所述換能器元件包括電阻元件，所述電阻元件具有沿著所述面內(nèi)軸定向的伸長長度和耦合至所述電阻元件的隔開端的接觸焊盤。
8.如權(quán)利要求7所述的組裝件，其特征在于，包括傳感器電路，所述傳感器電路通過耦合至所述接觸焊盤的引線耦合至所述電阻元件。
9.如權(quán)利要求1所述的組裝件，其特征在于，所述傳感器設(shè)備耦合至在壓筋板和與所述磁頭間隔開的負(fù)載梁的近端之間的所述負(fù)載梁，所述壓筋板將所述負(fù)載梁連接至致動器塊。
10.如權(quán)利要求1所述的組裝件，其特征在于，所述負(fù)載梁包括耦合至致動器塊的近端部分和通過萬向架彈簧耦合至所述磁頭的遠(yuǎn)端部分，以及所述傳感器設(shè)備連接至在所述負(fù)載梁的近端部分和遠(yuǎn)端部分之間的負(fù)載梁。
11.一種組裝件，包括: 磁頭，所述磁頭包括一個或多個換能器元件； 致動器元件，所述致動器元件耦合至所述磁頭，以朝向介質(zhì)驅(qū)動所述磁頭的一個或多個換能器元件； 傳感器設(shè)備，所述傳感器設(shè)備配置成響應(yīng)于施加至所述磁頭的摩擦力輸出電壓信號； 測量部件，所述測量部件配置成在通電/斷電頻率下對所述致動器元件通電和斷電，以循環(huán)地朝向所述介質(zhì)驅(qū)動一個或多個換能器元件； 傳感器電路，所述傳感器電路耦合至所述傳感器設(shè)備，并且配置成利用所述通電/斷電頻率以處理來自所述傳感器設(shè)備的輸出，進(jìn)而提供摩擦力的測量結(jié)果。
12.如權(quán)利要求11所示的組裝件，其特征在于，所述磁頭耦合至懸掛組裝件，所述懸掛組裝件包括負(fù)載梁和萬向架彈簧，所述磁頭通過萬向架彈簧耦合至所述負(fù)載梁，以及所述傳感器設(shè)備在所述負(fù)載梁上以響應(yīng)于施加至所述磁頭的摩擦力提供輸出電壓信號。
13.如權(quán)利要求11所示的組裝件，其特征在于，所述致動器元件為加熱器，以及所述加熱器經(jīng)由控制器控制，所述控制器利用通電/斷電頻率循環(huán)地將功率施加至加熱器，以朝向所述磁頭驅(qū)動所述一個或多個換能器元件。
14.如權(quán)利要求11所示的組裝件，其特征在于，所述傳感器電路包括檢測器部件，所述檢測器部件使用通電/斷電頻率來檢測由于施加至所述磁頭的摩擦力引起的傳感器設(shè)備的激勵。
15.如權(quán)利要求12所示的組裝件，其特征在于，所述傳感器設(shè)備包括壓電式換能器元件，所述壓電式換能器元件具有在沿著所述負(fù)載梁的面內(nèi)軸間隔開的第一和第二電極之間延伸的伸長長度，以及所述負(fù)載梁被配置成將負(fù)載力沿著面外軸施加至所述磁頭。
16.如權(quán)利要求12所示的組裝件，其特征在于，所述傳感器設(shè)備包括應(yīng)變儀，所述應(yīng)變儀包括具有沿著所述負(fù)載梁的面內(nèi)軸延伸的長度的電阻式換能器元件，以檢測沿著相對于面外軸大致橫切的面內(nèi)軸的應(yīng)變。
17.—種方法,包括: 將功率施加至致動器以使磁頭朝向介質(zhì)突出； 從傳感器設(shè)備接收響應(yīng)于施加至所述磁頭的摩擦力的輸入；以及 處理來自所述傳感器設(shè)備的輸入以輸出摩擦力的測量結(jié)果。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，施加功率的步驟包括: 在通電/斷電頻率下使致動器循環(huán)地通電和斷電，以間歇地使所述磁頭朝向所述介質(zhì)突出；以及 利用通電/斷電頻率來檢測響應(yīng)于摩擦力的傳感器設(shè)備的激勵，進(jìn)而輸出摩擦力的測量結(jié)果。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 使用相對于施加至所述致動器的功率的測得的摩擦力以輸出合格/不合格測量結(jié)果。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括: 使用測得的摩擦力產(chǎn)生磁頭一介質(zhì)間距控制參數(shù)以將功率施加至致動器，進(jìn)而控制用于讀和寫操作的磁頭一介質(zhì)間距。
【文檔編號】G01L5/00GK104034467SQ201410083200
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月8日
【發(fā)明者】H·婁, L·周 申請人:希捷科技有限公司