JPH0833997B2 - 圧電素子の断線検出回路 - Google Patents
圧電素子の断線検出回路Info
- Publication number
- JPH0833997B2 JPH0833997B2 JP62098602A JP9860287A JPH0833997B2 JP H0833997 B2 JPH0833997 B2 JP H0833997B2 JP 62098602 A JP62098602 A JP 62098602A JP 9860287 A JP9860287 A JP 9860287A JP H0833997 B2 JPH0833997 B2 JP H0833997B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- piezoelectric element
- head
- detection circuit
- disconnection
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- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、圧電素子の断線検出回路に関し、さらに
詳しくは、磁気ディスク基板の表面検査装置において、
表面の突起を検出するセンサの断線を容易に検出できる
ような圧電素子の断線検出回路に関する。
詳しくは、磁気ディスク基板の表面検査装置において、
表面の突起を検出するセンサの断線を容易に検出できる
ような圧電素子の断線検出回路に関する。
［従来の技術］ 情報の記録，読出しに使用されるディスクには、ハー
ド磁気ディスクとか、光ディスク等、種々のものがある
が、これらの基板であるディスク基板は、その面に高度
な平坦度が要求されるため、面精度の検査、いわゆる表
面の粗さ検査が行われる。
ド磁気ディスクとか、光ディスク等、種々のものがある
が、これらの基板であるディスク基板は、その面に高度
な平坦度が要求されるため、面精度の検査、いわゆる表
面の粗さ検査が行われる。
例えば、磁気ディスク基板の面精度の検出，すなわ
ち、その表面の突起の高さとその数の状態の検査は、ス
ピンドルにチャックされた磁気ディスク基板を一定の速
度で回転させ、その結果発生する空気流によりヘッドを
浮上させて、磁気ディスク基板の平面上にある突起とヘ
ッドとの接触の有無により行われる。この場合、突起と
ヘッドとの接触を検出するヘッドとしては、一般に圧電
センサが使用されている。
ち、その表面の突起の高さとその数の状態の検査は、ス
ピンドルにチャックされた磁気ディスク基板を一定の速
度で回転させ、その結果発生する空気流によりヘッドを
浮上させて、磁気ディスク基板の平面上にある突起とヘ
ッドとの接触の有無により行われる。この場合、突起と
ヘッドとの接触を検出するヘッドとしては、一般に圧電
センサが使用されている。
［解決しようとする問題点］ このような従来のディスクの表面検査方式にあって
は、接触を検出する圧電素子が断線した場合には、検査
が不可能となり、しかも、ヘッド（センサ）の断線は、
被測定ディスク基板に突起が存在しないものとする状態
にあるので、どこまでが有効に検査されたか判別でき
ず、問題となる。
は、接触を検出する圧電素子が断線した場合には、検査
が不可能となり、しかも、ヘッド（センサ）の断線は、
被測定ディスク基板に突起が存在しないものとする状態
にあるので、どこまでが有効に検査されたか判別でき
ず、問題となる。
そこで、ヘッドが断線していないか否かを確認して検
査をすることになるが、いちいち確認してから検査に入
っていたのでは作業効率が悪い。
査をすることになるが、いちいち確認してから検査に入
っていたのでは作業効率が悪い。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解
決するものであって、簡単に圧電素子を用いるヘッド等
においてその断線が検出できる圧電素子の断線検出回路
を提供することにある。
決するものであって、簡単に圧電素子を用いるヘッド等
においてその断線が検出できる圧電素子の断線検出回路
を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するためにこの発明の圧電素子
の断線検出回路における構成は、圧電素子のノイズ成分
を増幅する増幅回路と、この増幅回路の出力を整流する
整流回路と、整流回路の出力信号又はこれを増幅した信
号と基準値と比較する比較回路とを備えていて、雑音成
分の整流値が所定値以上あることにより圧電素子の断線
を検出するものである。
の断線検出回路における構成は、圧電素子のノイズ成分
を増幅する増幅回路と、この増幅回路の出力を整流する
整流回路と、整流回路の出力信号又はこれを増幅した信
号と基準値と比較する比較回路とを備えていて、雑音成
分の整流値が所定値以上あることにより圧電素子の断線
を検出するものである。
［作用］ このようにノイズにより圧電素子の断線状態が判断で
きるので、センサ等に圧電素子が使用された場合に、常
時センサが有効か否かの監視ができることになる。した
がって、例えば、ディスク基板の表面検査装置のヘッド
のようにその断線が検査に与える影響が大きい場合など
にあっては、実時間でセンサの有効／無効を把握でき、
効率的な測定が可能となる。
きるので、センサ等に圧電素子が使用された場合に、常
時センサが有効か否かの監視ができることになる。した
がって、例えば、ディスク基板の表面検査装置のヘッド
のようにその断線が検査に与える影響が大きい場合など
にあっては、実時間でセンサの有効／無効を把握でき、
効率的な測定が可能となる。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は、この発明の圧電素子の断線検出回路を磁気
ディスク表面検査装置のヘッドに適用した場合の接触検
出回路を中心としたブロック図、第２図は、その磁気デ
ィスク表面検査装置の全体的なブロック図である。
ディスク表面検査装置のヘッドに適用した場合の接触検
出回路を中心としたブロック図、第２図は、その磁気デ
ィスク表面検査装置の全体的なブロック図である。
第２図において、１は、試験対象となる磁気ディスク
基板（以下被測定ディスク）であり、スピンドルモータ
２のスピンドル2aにチャックされている。３は、圧電素
子のセンサにより接触検出を行うヘッドであって、被測
定ディスク１の面の上部で面に対向して配置されてい
て、被測定ディスク１の回転に伴ってそこに発生する空
気流で浮上する。
基板（以下被測定ディスク）であり、スピンドルモータ
２のスピンドル2aにチャックされている。３は、圧電素
子のセンサにより接触検出を行うヘッドであって、被測
定ディスク１の面の上部で面に対向して配置されてい
て、被測定ディスク１の回転に伴ってそこに発生する空
気流で浮上する。
ヘッド３は、キャリッジ４に支持されていて、キャリ
ッジ４の往復移動に応じて被測定ディスク１の面上を半
径方向に往復移動する。キャリッジ４の移動は、キャリ
ッジモータ５により行われ、キャリッジ４はピッチ送り
される。キャリッジモータ５は、ステッピングモータで
あって、キャリッジ駆動回路６からの駆動信号に応じて
選択された方向に所定量回転する。７は、スピンドル駆
動回路であって、表面検査処理装置10から被測定ディス
ク１の回転数を指定する制御信号を受ける。
ッジ４の往復移動に応じて被測定ディスク１の面上を半
径方向に往復移動する。キャリッジ４の移動は、キャリ
ッジモータ５により行われ、キャリッジ４はピッチ送り
される。キャリッジモータ５は、ステッピングモータで
あって、キャリッジ駆動回路６からの駆動信号に応じて
選択された方向に所定量回転する。７は、スピンドル駆
動回路であって、表面検査処理装置10から被測定ディス
ク１の回転数を指定する制御信号を受ける。
ここで、被測定ディスク１の回転制御状態において、
ヘッド３の出力が接触検出回路８に入力されて入力信号
のレベルを検出して接触状態を検出し、その検出信号が
表面検査データとして表面検査処理回路10に送出され
る。表面検査処理回路10は、マイクロプロセッサ10a
と，メモリ10b,D/Aコンバータを備えるインタフェース1
0c等からなり、キーボード11からの検査条件を示す信号
を受けてメモリ10b上の所定のプログラムを起動して表
面検査処理を実行する。そしてインタフェース10cを介
してスピンドル駆動回路７へ回転数を指定する制御信号
を送出する。
ヘッド３の出力が接触検出回路８に入力されて入力信号
のレベルを検出して接触状態を検出し、その検出信号が
表面検査データとして表面検査処理回路10に送出され
る。表面検査処理回路10は、マイクロプロセッサ10a
と，メモリ10b,D/Aコンバータを備えるインタフェース1
0c等からなり、キーボード11からの検査条件を示す信号
を受けてメモリ10b上の所定のプログラムを起動して表
面検査処理を実行する。そしてインタフェース10cを介
してスピンドル駆動回路７へ回転数を指定する制御信号
を送出する。
また、表面検査処理回路10は、キャリッジの動作条件
に対応したキャリッジ駆動信号をキャリッジ駆動回路６
に送出して、ヘッド３の位置を順次ピッチ送りする制御
を行う。そしてヘッド３により検出される接触信号を接
触検出回路10から得て、現在指定されている高さにおい
て被測定ディスク１上の位置に対応する位置情報ととも
に接触の有無をフラグ等によりメモリ10bに記憶して行
く。
に対応したキャリッジ駆動信号をキャリッジ駆動回路６
に送出して、ヘッド３の位置を順次ピッチ送りする制御
を行う。そしてヘッド３により検出される接触信号を接
触検出回路10から得て、現在指定されている高さにおい
て被測定ディスク１上の位置に対応する位置情報ととも
に接触の有無をフラグ等によりメモリ10bに記憶して行
く。
このことにより、被測定ディスク１の表面検査データ
を得る。
を得る。
ここで、９は、ヘッド断線検出回路であって、ヘッド
３からの信号が入力され、ヘッドの断線を検出して、そ
の信号を表面検査処理装置10に送出するものである。表
面検査処理装置10は、ヘッド断線検出回路８から断線検
出信号を受けると、それを割込み信号として受け付け
て、断線処理プログラムを起動して断線処理に入る。
３からの信号が入力され、ヘッドの断線を検出して、そ
の信号を表面検査処理装置10に送出するものである。表
面検査処理装置10は、ヘッド断線検出回路８から断線検
出信号を受けると、それを割込み信号として受け付け
て、断線処理プログラムを起動して断線処理に入る。
断線処理としては、表面処理装置10に接続されている
ディスプレイ（図示せず）に警報表示をするとともに、
表面検査の終了処理をして、ヘッド交換指示の表示をす
る。
ディスプレイ（図示せず）に警報表示をするとともに、
表面検査の終了処理をして、ヘッド交換指示の表示をす
る。
ヘッド断線検出回路９は、第１図に見るように、ヘッ
ド３に入力側が接続されたアンプ91と、その出力を受け
る平均値電圧出力回路92、この平均値電圧出力回路92の
出力を受ける比較回路としてのコンパレータ93とからな
り、コンパレータ93の出力に断線検出信号を発生するも
のである。なお、コンパレータ93の基準電圧はポテンシ
ョメータ94により供給される。
ド３に入力側が接続されたアンプ91と、その出力を受け
る平均値電圧出力回路92、この平均値電圧出力回路92の
出力を受ける比較回路としてのコンパレータ93とからな
り、コンパレータ93の出力に断線検出信号を発生するも
のである。なお、コンパレータ93の基準電圧はポテンシ
ョメータ94により供給される。
ここで、平均値電圧出力回路92は、倍電圧整流回路と
整流信号を増幅するオペアンプから構成されていて、ノ
イズ信号を整流してその平均値（rms）を発生する回路
である。
整流信号を増幅するオペアンプから構成されていて、ノ
イズ信号を整流してその平均値（rms）を発生する回路
である。
ヘッド３の圧電素子の等価回路は第１図の90として示
されるものであって、容量Caと抵抗Ｒ、そして配線等に
より発生する浮遊容量Csとからなる。ここで、容量Caと
しては、400pF〜500pF程度が表面検査用のヘッドの容量
であって、抵抗Ｒの値は100kΩ〜150kΩ程度である。ま
た、浮遊容量Csは25PF程度である。
されるものであって、容量Caと抵抗Ｒ、そして配線等に
より発生する浮遊容量Csとからなる。ここで、容量Caと
しては、400pF〜500pF程度が表面検査用のヘッドの容量
であって、抵抗Ｒの値は100kΩ〜150kΩ程度である。ま
た、浮遊容量Csは25PF程度である。
ここで、入力付加部分で発生する熱じょう乱による抵
抗ノイズの値は、次の式による。
抗ノイズの値は、次の式による。
ただし、Ｋは、ボルツマン定数,Tは絶対温度,Bは帯域
幅,Rは抵抗値,Cは全容量である。
幅,Rは抵抗値,Cは全容量である。
また、アンプ91で発生するノイズは次に式による。
ただし、enは、アンプの入力トランジスタ雑音抵抗の
ノイズ値である。
ノイズ値である。
，式よりアンプ91の入力として現れるノイズ値
は、 ここで、アンプ91の増幅率を56dB程度とすると、アン
プ91の出力として発生するノイズ値EOUTは、 EOUT＝En×630 …… となる。
は、 ここで、アンプ91の増幅率を56dB程度とすると、アン
プ91の出力として発生するノイズ値EOUTは、 EOUT＝En×630 …… となる。
そこで、〜に従って具体的数値で検討してみる
と、次のようになる。
と、次のようになる。
Ｋ＝1.38×10-23,T＝300゜K Ｂ＝300kHz,Cs＝25×10-12Ｆ Ca＝450×10-12F,R＝120kΩ en＝４×10-9Ｖ ここで、ヘッド３が断線した場合には、アンプ91の入
力側の負荷は、第１図における等価回路90のうち浮遊容
量Csのみとなる。
力側の負荷は、第１図における等価回路90のうち浮遊容
量Csのみとなる。
このような条件の下に、実測した場合と、前記〜
式にしがたって、計算した理論値とを比較して見ると次
の表のようになる。
式にしがたって、計算した理論値とを比較して見ると次
の表のようになる。
ただし、単位のない数値はμＶであり、EOUT計は、Eo
utの計算値である。
utの計算値である。
この表から、ヘッド３が断線状態にあるか否かは、実
測値又は計算値の中間レベルに検出基準レベルを設定す
れば判断できることになる。
測値又は計算値の中間レベルに検出基準レベルを設定す
れば判断できることになる。
そこで、コンパレータの基準値であるポテンショメー
タ94の値を例えば、4.0mV〜5.5mVの程度の範囲に設定し
ておけば、ヘッド３の断線状態を検出することが可能と
なる。
タ94の値を例えば、4.0mV〜5.5mVの程度の範囲に設定し
ておけば、ヘッド３の断線状態を検出することが可能と
なる。
なお、ヘッド３は、突起と接触した場合にも、ノイズ
と同様な振動信号を発生するので、コンパレータ93の断
線検出信号のうち接触検出回路８から接触検出信号があ
るときには、それを無効とするように処理するとよい。
このような無効回路は、接触検出回路８から接触検出信
号を受けて出力を阻止する回路としてヘッド断線検出回
路９の内部に設けてもよいし、表面検査処理装置10で無
効判定をしてもよい。
と同様な振動信号を発生するので、コンパレータ93の断
線検出信号のうち接触検出回路８から接触検出信号があ
るときには、それを無効とするように処理するとよい。
このような無効回路は、接触検出回路８から接触検出信
号を受けて出力を阻止する回路としてヘッド断線検出回
路９の内部に設けてもよいし、表面検査処理装置10で無
効判定をしてもよい。
以上説明してきたが、実施例では、磁気ディスク基板
の表面検査を中心に説明しているが、この発明は、光デ
ィスク基板をはじめ、種々のディスク表面検査の断線検
出回路に適用できるばかりでなく、他の一般的な圧電素
子の断線検出に適用できるものである。
の表面検査を中心に説明しているが、この発明は、光デ
ィスク基板をはじめ、種々のディスク表面検査の断線検
出回路に適用できるばかりでなく、他の一般的な圧電素
子の断線検出に適用できるものである。
［発明の効果］ 以上の説明から理解できるように、この発明にあって
は、ノイズにより圧電素子の断線状態が判断できるの
で、センサ等に圧電素子が使用された場合に、常時セン
サが有効か否かの監視ができることになる。したがっ
て、例えば、ディスク基板の表面検査装置のヘッドのよ
うにその断線が検査に与える影響が大きい場合などにあ
っては、実時間でセンサの有効／無効を把握でき、効率
的な測定が可能となる。
は、ノイズにより圧電素子の断線状態が判断できるの
で、センサ等に圧電素子が使用された場合に、常時セン
サが有効か否かの監視ができることになる。したがっ
て、例えば、ディスク基板の表面検査装置のヘッドのよ
うにその断線が検査に与える影響が大きい場合などにあ
っては、実時間でセンサの有効／無効を把握でき、効率
的な測定が可能となる。
第１図は、この発明の圧電素子の断線検出回路を磁気デ
ィスク表面検査装置のヘッドに適用した場合の接触検出
回路を中心としたブロック図、第２図は、その磁気ディ
スク表面検査装置の全体的なブロック図である。 １…被測定ディスク、２…スピンドルモータ、2a…スピ
ンドル、３…ヘッド、４…キャリッジ、５…キャリッジ
モータ、６…キャリッジ駆動回路、７…スピンドル駆動
回路、８…接触検出回路、９…ヘッド断線検出回路、10
…表面検査処理回路、10a…マイクロプロセッサ、10b…
メモリ、10c…インタフェース、11…キーボード、90…
ヘッド等価回路、91…アンプ、92…平均値電圧出力回
路、93…コンパレータ。
ィスク表面検査装置のヘッドに適用した場合の接触検出
回路を中心としたブロック図、第２図は、その磁気ディ
スク表面検査装置の全体的なブロック図である。 １…被測定ディスク、２…スピンドルモータ、2a…スピ
ンドル、３…ヘッド、４…キャリッジ、５…キャリッジ
モータ、６…キャリッジ駆動回路、７…スピンドル駆動
回路、８…接触検出回路、９…ヘッド断線検出回路、10
…表面検査処理回路、10a…マイクロプロセッサ、10b…
メモリ、10c…インタフェース、11…キーボード、90…
ヘッド等価回路、91…アンプ、92…平均値電圧出力回
路、93…コンパレータ。
Claims (2)
- 【請求項１】圧電素子のノイズ成分を増幅する増幅回路
と、この増幅回路の出力を整流する整流回路と、整流回
路の出力信号又はこれを増幅した信号と基準値と比較す
る比較回路とを備え、雑音成分の整流値が所定値以上あ
ることにより前記圧電素子の断線を検出することを特徴
とする圧電素子の断線検出回路。 - 【請求項２】圧電素子は、表面検査装置のヘッドにセン
サとして搭載され、整流回路は倍電圧整流回路であり、
その整流値がオペアンプにより増幅されて比較回路に供
給されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
圧電素子の断線検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62098602A JPH0833997B2 (ja) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | 圧電素子の断線検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62098602A JPH0833997B2 (ja) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | 圧電素子の断線検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63266631A JPS63266631A (ja) | 1988-11-02 |
| JPH0833997B2 true JPH0833997B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=14224159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62098602A Expired - Lifetime JPH0833997B2 (ja) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | 圧電素子の断線検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0833997B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5284781A (en) * | 1975-12-31 | 1977-07-14 | Fujitsu Ltd | Fault detector for sensing system using piezoelectric sensors |
| JPS5819492U (ja) * | 1981-07-29 | 1983-02-05 | 東芝熱器具株式会社 | 発熱装置 |
| US4532802A (en) * | 1984-05-31 | 1985-08-06 | International Business Machines Corporation | Apparatus for analyzing the interface between a recording disk and a read-write head |
-
1987
- 1987-04-23 JP JP62098602A patent/JPH0833997B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63266631A (ja) | 1988-11-02 |
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