Festplatten vor mechanischen Beschädigungen schützen

Schaltung Festplatten vor mechanischen Beschädigungen schützen

19.04.2013Autor Kristin Rinortner

Beschleunigungssensoren sorgen dafür, dass der Lese-/Schreib-Kopf der Festplatte geparkt wird. Der differenzielle Beschleunigungsalgorithmus ist ein zuverlässiger Indikator.

Conner-Festplatte (Bild: Peter Koller)
(Conner-Festplatte (Bild: Peter Koller))

Beschleunigungssensoren sorgen beim Fall eines Gerätes dafür, dass der Lese-/Schreib-Kopf der Festplatte geparkt wird und verhindern so eine Kollision zwischen Festplattenkopf und Speichermedium.

Conner-Festplatte (Bild: Peter Koller)

Beim Fallen wird die von Beschleunigungssensoren in x-,y- und z-Ebene erfasste Beschleunigung Null, da sich die Beschleunigungssensoren mit der gleichen Beschleunigung wie das Objekt bewegen.

Der herkömmliche Schutzalgorithmus für Festplatten basiert auf der Nachbildung des freien Falls und teilt die Ausgangssignale der Beschleunigungssensoren in vier Intervalle: statisch, kippen, freier Fall und Aufprall. Im statischen Zustand, beim Kippen und beim freien Fall entstehen nur geringe Beschleunigungen, während bei einem Aufprall hohe Beschleunigungen auftreten.

Die Signale am Ausgang eines Sensors variieren während des Kippens. Allerdings sind die Abweichungen nicht groß genug, um den Schutzmechanismus direkt auszulösen. Glücklicherweise liefert die Summe der Quadrate der zeitlichen Abweichungen an den Ausgängen eines Beschleunigungssensors für die x- und y-Achse ein Signal, das sich während des Kippens erfassen lässt. Dieses Signal wird im Fall des freien Falls sehr klein und liefert einen zuverlässigen Indikator. Dies wird als differenzieller Beschleunigungsalgorithmus bezeichnet (Gleichung 1).

Gleichung 1: differenzieller Beschleunigungsalgorithmus

Der differenzielle Beschleunigungsalgorithmus wird mittels des zweiachsigen Beschleunigungssensors ADXL320, des Zweifach-Verstärkers AD8542 mit Rail-to-Rail-Verhalten und der Transducer-Eingangsstufe ADuC832 implementiert. Die Ausgangsspannungen des Beschleunigungssensors sind proportional zu den orthogonalen Beschleunigungen. Ein dreiachsiger Beschleunigungssensor ist nicht erforderlich.

In diesem Schutzsystem beträgt die Zeit zwischen Beginn des freien Falls und der Erzeugung des Alarmsignals 40 ms, bei einer Abtastrate von 300 Sample/s pro Kanal und einer Bandbreite von 100 Hz. Die Zeit, die zum Parken des Schreib-/Lese-Kopfes benötigt wird, beträgt maximal 150 ms. Somit ergibt sich vom Erkennen eines freien Falls bis zum Abschluss des Parkvorgangs des Festplattenkopfes eine Gesamtzeit von maximal 190 ms. Diese Zeit ist wesentlich kürzer als die 432 ms, die ein portables Gerät benötigt, um 1 m tief zu fallen.

Die Autoren: Wenshuai Liao und Yiming Zhao arbeiten bei Analog Devices.

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Geschäftliche E-Mail

Bitte geben Sie eine gültige E-Mailadresse ein.

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung.

Stand vom 15.04.2021

Es ist für uns eine Selbstverständlichkeit, dass wir verantwortungsvoll mit Ihren personenbezogenen Daten umgehen. Sofern wir personenbezogene Daten von Ihnen erheben, verarbeiten wir diese unter Beachtung der geltenden Datenschutzvorschriften. Detaillierte Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.

Einwilligung in die Verwendung von Daten zu Werbezwecken

Ich bin damit einverstanden, dass die Vogel Communications Group GmbH & Co. KG, Max-Planckstr. 7-9, 97082 Würzburg einschließlich aller mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen (im weiteren: Vogel Communications Group) meine E-Mail-Adresse für die Zusendung von redaktionellen Newslettern nutzt. Auflistungen der jeweils zugehörigen Unternehmen können hier abgerufen werden.

Der Newsletterinhalt erstreckt sich dabei auf Produkte und Dienstleistungen aller zuvor genannten Unternehmen, darunter beispielsweise Fachzeitschriften und Fachbücher, Veranstaltungen und Messen sowie veranstaltungsbezogene Produkte und Dienstleistungen, Print- und Digital-Mediaangebote und Services wie weitere (redaktionelle) Newsletter, Gewinnspiele, Lead-Kampagnen, Marktforschung im Online- und Offline-Bereich, fachspezifische Webportale und E-Learning-Angebote. Wenn auch meine persönliche Telefonnummer erhoben wurde, darf diese für die Unterbreitung von Angeboten der vorgenannten Produkte und Dienstleistungen der vorgenannten Unternehmen und Marktforschung genutzt werden.

Falls ich im Internet auf Portalen der Vogel Communications Group einschließlich deren mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen geschützte Inhalte abrufe, muss ich mich mit weiteren Daten für den Zugang zu diesen Inhalten registrieren. Im Gegenzug für diesen gebührenlosen Zugang zu redaktionellen Inhalten dürfen meine Daten im Sinne dieser Einwilligung für die hier genannten Zwecke verwendet werden.

Recht auf Widerruf

Mir ist bewusst, dass ich diese Einwilligung jederzeit für die Zukunft widerrufen kann. Durch meinen Widerruf wird die Rechtmäßigkeit der aufgrund meiner Einwilligung bis zum Widerruf erfolgten Verarbeitung nicht berührt. Um meinen Widerruf zu erklären, kann ich als eine Möglichkeit das unter https://support.vogel.de abrufbare Kontaktformular nutzen. Sofern ich einzelne von mir abonnierte Newsletter nicht mehr erhalten möchte, kann ich darüber hinaus auch den am Ende eines Newsletters eingebundenen Abmeldelink anklicken. Weitere Informationen zu meinem Widerrufsrecht und dessen Ausübung sowie zu den Folgen meines Widerrufs finde ich in der Datenschutzerklärung, Abschnitt Redaktionelle Newsletter.