DE3043650C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Position eines Lese/Schreibkopfes in bezug auf eine Bezugsposition eines Informationsträgers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Eine besondere Anwendung eines Verfahrens dieser Art, das an sich bereits aus der DE-OS 21 34 882 bekannt ist, besteht in der Positionsfolgeregelung bei Lese/Schreibköpfen von Plattenspeichern, wie sie in Datenverarbeitungsanlagen verwendet werden; allgemein ist eine Anwendung auf alle Arten von Positionsfolgeregelungen für Lese/Schreibköpfe oder Leseköpfe zum Aufzeichnen bzw. Auslesen von Informationen auf beliebigen Informationsträgern möglich.

Bei solchen Systemen werden in zunehmendem Maße Magnetplattenspeicher eingesetzt, da sie eine hohe Speicherkapazität haben und die magnetischen Schreib/Leseköpfe eine relativ kurze Zeitspanne benötigen, um Zugriff zu einer Information zu haben, die an einer beliebigen Stelle der Speicherplatten vorhanden ist, gemessen von dem Augenblick an, in dem sie den Befehl erhalten, diese Information auszulesen.

Bekanntlich tragen Magnetplatten die Informationen in codierter Form auf konzentrischen kreisförmigen Aufzeichnungsspuren, deren Breite einige hundertstel Millimeter nicht überschreitet und die auf beiden Seiten angeordnet sind. Am häufigsten wird der Binärcode angewendet.

Die Spuren werden benannt, indem sie mit einer Ordnungszahl j behaftet werden, wobei j eine ganze Zahl ist, die sich von 0 bis N-1 ändert, wobei N die Gesamtzahl der Aufzeichnungsspuren ist.

Als Adresse wird der codierte Ausdruck der Ordnungszahl j einer Spur bezeichnet. Um das Auslesen oder Aufzeichnen von Informationen zu gestatten, werden die Magnetköpfe auf jeder Seite der Platten in einem Abstand von einigen zehntel Mikron von diesen bewegt.

Die Magnetplatten werden von einem Elektromotor mit konstanter Rotationsgeschwindigkeit angetrieben.

Üblicherweise, und besonders bei Speichern, die nur eine begrenzte Anzahl von Platten aufweisen, werden die Informationen auf beiden Seiten der Platten in der im folgenden erläuterten Weise aufgezeichnet. Der größte Raum ist für die Aufzeichnung von Informationen oder Daten vorgesehen, die von dem Datenverarbeitungssystem verarbeitet werden sollen, zu dem diese Speicher gehören, und diese Daten werden als "zu verarbeitende Daten" bezeichnet. Der geringste Raum ist zum einen zur Aufzeichnung der Spuradressen und zum anderen zur Aufzeichnung von Informationen vorgesehen, die für die Positionsfolgeregelung des Magnetkopfes bzw. der Magnetköpfe über den Spuren erforderlich sind, welche dieser Plattenseite zugeordnet sind, wobei diese Informationen als "Positionsinformationen" bezeichnet werden. In der folgenden Beschreibung werden sowohl die Spuradressen als auch die Positionsinformationen als "Spurauffindeinformationen" bezeichnet.

Zur Vereinfachung wird nur eine Plattenseite einer Platte D betrachtet, und es wird angenommen, daß dieser nur ein Magnetkopf TEL zugeordnet ist. Dieser Magnetkopf liest und schreibt sowohl die "zu verarbeitenden Daten" als auch die "Spurauffindeinformationen".

Wie in der FR-Patentanmeldung Nr. 78 29 847 vom 19. Oktober 1978 (FR 24 39 435) beschrieben ist, werden üblicherweise die auf jeder Plattenseite enthaltenen Informationen vorzugsweise auf gleichen benachbarten kreisförmigen Sektoren S₀, S₁, . . . S _i , . . . S _n-1 verteilt. Gewöhnlich ist eine Plattenseite in mehrere zehn Sektoren (zumeist vierzig bis fünfzig Sektoren) unterteilt.

Wenn die Oberfläche der Magnetplatte vor dem zugeordneten Magnetkopf vorbeiläuft, wird der Sektor S₀ von dem Kopf vor dem Sektor S₁ ausgelesen, der Sektor S₁ vor dem Sektor S₂ usw. Es kann also auch gesagt werden, daß der Sektor S₀ dem Sektor S₁ vorausgeht, der Sektor S₁ dem Sektor S₂ vorausgeht bzw. der Sektor S _i dem Sektor S _{i + 1} vorausgeht (oder aber der Sektor S _{i + 1} folgt auf den Sektor S _i ) usw.

Wenn zwei Informationen I _{k -1} und I _k betrachtet werden, die auf einer Spur der Ordnungszahl j derselben Plattenseite aufeinanderfolgen, so kann gesagt werden, daß die Information I _{k - 1} der Information I _k vorausgeht, wenn sie durch den Kopf TEL vor letzterer ausgelesen wird, bzw. die Information I _k folgt auf die Information I _{k - 1}. Diese Betrachtung gilt ebenso für mehrere Informationsgruppen G _k und G _{k - 1}.

Jeder Sektor S _i ist in zwei ungleiche Flächen unterteilt. Die größere Fläche enthält die "zu verarbeitenden Daten", während die kleinere Fläche die Spurauffindeinformationen enthält. Bei jedem Sektor S _i ist die kleinere Fläche in mehrere Zonen unterteilt, die als "Bezugszonen" bezeichnet werden und deren Anzahl wenigstens gleich derjenigen der Spuren ist, wobei jede Spur der Ordnungszahl j einer ersten Zone der Bezeichnung ZRP _ÿ und einer zweiten Zone der Bezeichnung ZRP _{i(j + 1)} zugeordnet ist. Diese beiden Zonen werden als "benachbarte Zonen" bezeichnet. Die Grenze zwischen ihnen fällt mit der kreisförmigen Symmetrieachse Ax _j der Spur mit der Ordnungszahl j zusammen. In der Praxis ist die tatsächliche Lage dieser Achse mit einer Präzision (bzw. Toleranz) definiert, die gleich einem relativ geringen Bruchteil der Spurbreite ist. Wenn die Ordnungszahl j einer Spur geradzahlig ist, wird die Bezugszone ZRP _ÿ als geradzahlige Zone bezeichnet, und die Bezugszone ZRP _{i(j + 1)} wird als ungeradzahlige Zone bezeichnet. Wenn hingegen die Ordnungszahl j ungeradzahlig ist, so wird die Zone ZRP _ÿ als ungeradzahlige Zone bezeichnet, während die Zone ZRP _{i(j + 1)} als geradzahlige Zone bezeichnet wird.

Es wird daran erinnert, daß die magnetischen Lese/Schreibköpfe einen Magnetkreis enthalten, um den herum eine Wicklung angeordnet ist, die einen Eisenspalt aufweist. Dieser ist im wesentlich rechtwinkeklig, und seine Länge ist wesentlich größer als seine Breite. Sie hat die Größenordnung der radialen Spurbreite und der Bezugszonen (wobei die Bezugszonen und Bezugsspuren dieselbe Breite haben). Um die zu verarbeitenden Daten aus einer Spur der Ordnungszahl j auszulesen, und zwar gemeinsam mit den Spurauffindeinformationen, die in den beiden dieser Spur zugeordneten Zonen ZRP _ÿ und ZRP _{i(j + 1)} enthalten sind, ist der Eisenspalt des Kopfes senkrecht zur magnetischen Achse Ax _j der Spur ausgerichtet (d. h. parallel zur radialen Breite der Spur). Damit die zu verarbeitenden Daten dieser Spur mit höchster Präzision ausgelesen werden, wobei dann der Kopf gegenüber der Spur während der zum Auslesen aller darin enthaltenden Informationen oder eines Teils derselben erforderlichen Zeit unbewegt bleibt, muß der Eisenspalt einwandfrei auf der magnetischen Achse Ax _j zentriert sein, welche die Grenze zwischen zwei Bezugszonen ZRP _ÿ und ZRP _{i(j + 1)} bildet. Man kann auch sagen, daß der Lese/Schreibkopf TEL das Auslesen oder Aufzeichnen von Spurauffindeinformationen in diesen beiden Zonen durchführt, indem er rittlings auf ihnen sitzt.

Es wird daran erinnert, daß ein digitales elektrisches Signal nur die beiden Werte "logisch 0" und "logisch 1" aufweisen kann, und daß ein elektrisches Analogsignal sich kontinuierlich zwischen zwei positiven und/oder negativen Grenzwerten ändert.

Zur Aufzeichnung beliebiger Informationen auf einer Seite der Platte D wird bekanntlich mittels des zugeordneten Magnetkopfes auf jeder Spur und jeder Bezugszone eine Aufeinanderfolge von magnetischen Elementargebieten erzeugt, deren Länge veränderlich ist und die auf die gesamte Länge jeder Spur und jeder Zone verteilt sind, mit abwechselnden magnetischen Induktionen desselben Betrages, jedoch entgegengesetzten Vorzeichens.

Die Grenze zwischen zwei Magnetgebieten, die entlang einer Spur oder einer Zone aufeinanderfolgen, definiert somit eine Änderung der Magnetisierungsrichtung, die auch als "magnetischer Übergang" bezeichnet wird.

Ein magnetischer Übergang kann zwei verschiedenen Arten angehören, nämlich:

• - wenn die Oberfläche der Platte vor dem Kopf TEL vorbeiläuft und dieser nacheinander ein magnetisches Elementargebiet mit negativer Induktion und dann ein magnetisches Elementargebiet mit positiver Induktion vorbeilaufen sieht, so handelt es sich um einen "positiven" magnetischen Übergang;
• - wenn hingegen der Kopf TEL nacheinander ein positives elementares Induktionsgebiet und dann ein negatives Induktionsgebiet vorbeilaufen sieht, so wird der magnetische Übergang als "negativ" bezeichnet.

Alle Spurauffindeinformationen einer Bezugszone können durch einen doppelten magnetischen Übergang definiert werden, wovon der erste das entgegengesetzte Vorzeichen wie der zweite hat, wobei der Informationswert von dem Fehlen oder Vorhandensein des entsprechenden doppelten Überganges abhängt. Bei diesem aus der DE-OS 21 34 882 bekannten Verfahren sind ferner die Positionsinformationen jeder Bezugszone in einem Teil PROS enthalten. Insbesondere wird mit PPOS _ÿ derjenige Teil der Bezugszonen ZRP _ÿ bezeichnet, der die Positionsinformationen enthält. Diesem Teil PROS _ÿ geht wiederum ein Teil voraus, der insbesondere die Adresse der Spur mit der Ordnungszahl j enthält.

Jeder Teil PPOS enthält eine Aufeinanderfolge von m Zellen derselben Länge, die dadurch gekennzeichnet sind, daß abwechselnd ein doppelter magnetischer Übergang bei aufeinanderfolgenden Zellen vorhanden bzw. abwesend ist. Das Verfahren zum Aufzeichnen der Positionsinformationen ist dasselbe, gleich ob es sich um eine geradzahlige oder ungeradzahlige Bezugszone handelt, wobei die Positionsinformationen einfach von einer Zelle zur anderen verschoben werden. Für jede geradzahlige Bezugszone enthalten also die ungeradzahligen Zellen (erste, dritte, fünfte usw.), also die Zellen des entsprechenden Teils PPOS, keinen doppelten Übergang, während die geradzahligen Zellen doppelte Übergänge enthalten. Für jede ungeradzahlige Bezugszone enthalten die ungeradzahligen Zellen einen doppelten Übergang, während die geradzahligen Zellen keinen doppelten Übergang enthalten.

Die geradzahligen oder ungeradzahligen Zellen eines Teils PPOS haben dieselbe Länge, so daß die Zeitspanne, die sie zum Vorbeilaufen vor dem Lesekopf TEL benötigen, von einer Zelle zur anderen stets dieselbe ist; sie wird mit T bezeichnet.

Wenn der Eisenspalt des Kopfes TEL einwandfrei auf einem Teil PPOS einer geradzahligen Bezugszone zentriert ist, und wenn dieser Teil vor dem Kopf TEL vorbeiläuft, so ist das von diesem Kopf abgegebene Signal S _p periodisch mit der Periode P = 2 T. Bei jeder Periode hat das Signal den Spannungswert Null während der ersten Halbperiode (was dem Vorbeilaufen der geradzahligen Zellen entspricht), und ist während der zweiten Halbperiode aus zwei Analogimpulsen entgegengesetzten Vorzeichens zusammengesetzt, deren absolute Amplitudenwerte gleich sind und den Wert AMP haben.

Wenn der Eisenspalt des Kopfes TEL auf einen Teil PPOS einer ungeradzahligen Bezugszone vollständig zentriert ist, so ist das von dem Kopf abgegebene Signal S _imp periodisch mit der Periode P = 2 T. Bei jeder Periode ist es in der ersten Periode zusammengesetzt aus zwei Analogimpulsen entgegengesetzten Vorzeichens, deren absolute Amplitudenwerte gleich AMP sind (was dem Vorbeilaufen der ungeradzahligen Zellen entspricht), und hat während der zweiten Halbperiode (entsprechend dem Vorbeilaufen der geradzahligen Zellen) den Spannungswert Null.

Das Signal S _p wird als geradzahliges Signal bezeichnet, während das Signal S _imp als ungeradzahliges Signal bezeichnet wird.

Es ist ersichtlich, daß diese beiden Signale periodisch mit derselben Periode P sind und daß sie zeitlich um eine halbe Periode verschoben sind.

Es werden nun zwei benachbarte Bezugszonen ZRP _ÿ und ZRP _i(j-1) betrachtet, von denen die eine oder andere geradzahlig und die andere ungeradzahlig ist, während die Bezugszone ZRP _ÿ die der Plattenmitte am nächsten liegende Zone ist (je größer die Ordnungszahl j einer Spur ist, desto näher liegt diese Spur an der Plattenmitte).

Mit POS₁ wird die Position des Kopfes TEL bezeichnet, in der sich sein Eisenspalt vollständig gegenüber dem Teil PPOS _ÿ der Zone ZRP _ÿ befindet, welche der Plattenmitte am nächsten liegt (also genau zentriert auf diesen Teil).

Mit POS₃ wird die Position des Kopfes TEL bezeichnet, in welcher sein Eisenspalt sich vollständig gegenüber dem Teil PPOS _{i(j - 1)} der Zone ZRP _{i(j - 1)} befindet, die von der Plattenmitte am weitesten entfernt ist (also genau zentriert auf diesen Teil).

Wenn der Kopf eine beliebige Position zwischen den Positionen POS₁ und POS₃ einnimmt, so befindet sich ein Teil x₁ der Oberfläche des Eisenspaltes gegenüber der geradzahligen Bezugszone, während ein Teil x₂ dieser selben Oberfläche sich gegenüber der ungeradzahligen Bezugszone befindet, und dabei gilt: 0 < x₁, x₂ < 1 und (x₁ + x₂) = 1.

Da die Form des Eisenspaltes im wesentlichen rechtwinkelig ist, ist seine Oberfläche proportional zu seiner Länge L (die wiederum im wesentlichen gleich der radialen Breite einer Spur ist, wie vorstehend erläutert wurde). Wenn also drei Viertel der Länge des Eisenspaltes sich gegenüber der geradzahligen Bezugszone befinden, so gilt x₁ = ¾ = 0,75 und x₂ = (1 - ¾) = 0,25.

Das unter diesen Bedingungen von dem Kopf abgegebene Signal S _p kann aufgefaßt werden als algebraische Summe eines geradzahligen Teils S₁, der den Lesesignalen der Positionsinformationen derjenigen geradzahligen Zone entspricht, die vor dem Teil x₁ der Oberfläche des Eisenspaltes vorbeiläuft, und eines ungeradzahligen Teils S₂, der den Lesesignalen der Positionsinformationen derjenigen ungeradzahligen Zone entspricht, welche vor dem Teil x₂ der Oberfläche des Eisenspaltes vorbeiläuft. Bekanntlich ändert sich für eine gegebene Information die Spannung des von einem magnetischen Lesekopf abgegebenen Signals linear in Abhängigkeit von dem Bruchteil × der Oberfläche seines Eisenspaltes, die sich gegenüber der Information befindet.

Es gilt also:

S₁ = x₁ × S _p und S₂ = x₂ × S _imp .

Folglich gilt:

S _T = S₁ + S₂ = x₁S _p + x₂S _imp mit x₁ + x₂ =1.

Daraus ergibt sich, daß ebenso wie die Signale S _p und S _imp die Signale S₁ und S₂ dieselbe Form und dieselbe Periode P haben und zeitlich um eine halbe Periode verschoben sind.

Folglich enthält jede Periode P des Signals S _T :

• - eine Halbperiode, die zusammengesetzt ist aus zwei Analogimpulsen entgegengesetzten Vorzeichens, die den geradzahligen Teil S₁ des Signals bilden, mit einem Amplitudenabsolutwert x₁ × AMP;
• - eine Halbperiode, die zusammengesetzt ist aus zwei Analogimpulsen entgegengesetzten Vorzeichens, welche den ungeradzahligen Teil des Signals bilden, mit dem Amplitudenabsolutwert x₂ × AMP.

Der mittlere Wert des Signals S _T , der für diese Periode ermittelt wird, hat (ebenso wie für eine ganze Anzahl von Perioden) den Wert Null, ebenso wie sein über dasselbe Zeitintervall berechnetes Integral.

Es ist also nicht möglich, die Position des Kopfes TEL zwischen den Positionen POS₁ und POS₃ (einschließlich dieser selben Positionen) abzuleiten, indem entweder das Integral des Signals S _T oder der gemittelte Wert der Spannung dieses Signals berechnet wird.

Bekanntlich enthält ein Plattenspeicher eine Vorrichtung zur Bewegung des Kopfes innerhalb einer möglichst kurzen Zeit von einer Anfangsspur zu einer Bestimmungsspur der Ordnungszahl j, aus der die "zu verarbeitenden Daten" ausgelassen werden sollen.

Sobald diese Vorrichtung den Kopf gegenüber der Achse Ax _j der Spur eingestellt hat, ist es wichtig, daß dieser Kopf "rittlings" über dieser Achse verbleibt, so daß das Auslesen der zu verarbeitenden Daten aus dieser Spur mit größtmöglicher Präzision und maximaler Signalamplitude erfolgt, und zwar während der gesamten zum Auslesen benötigten Zeit. Dies bedeutet, daß sich während dieser gesamten Zeit der Eisenspalt genau zentriert über dieser Achse befinden muß, d. h. x₁ = x₂ = 0,5. Diese Position wird mit POS₂ bezeichnet. Je weiter sich der Eisenspalt des Kopfes von dieser Position entfernt, indem er sich entweder zur Position POS₁ oder zur Position POS₃ bewegt, desto größer ist offensichtlich die Gefahr, daß Fehler sowohl beim Aufzeichnen als auch beim Auslesen der zu verarbeitenden Daten auftreten.

Es ist also äußerst wichtig, von dem Moment an, nachdem der Kopf durch die Bewegungsvorrichtung gegenüber der Spur der Ordnungszahl j eingestellt wurde, die genaue Position zu kennen, die er (bzw. sein Eisenspalt) zwischen den Positionen POS₁ und POS₃ (einschließlich dieser Positionen) einnimmt. Wenn die Grenze zwischen zwei Teilen PPOS _ÿ und PPOS _i(j-1 zweier benachbarter Zonen, nämlich einer geradzahligen und einer ungeradzahligen Zone, vor dem Eisenspalt des Kopfes vorbeiläuft, wobei dieser eine beliebige Stellung zwischen den Positionen POS₁ und POS₃ (einschließlich dieser selben Positionen) einnimmt, so kann gesagt werden, daß der Kopf (bzw. sein Eisenspalt) sich "in der Nähe dieser Grenze" befindet.

Es wird somit eine Analoginformation benötigt, welche die tatsächliche Position angibt, die der Eisenspalt (bzw. der Kopf) bezüglich der Bezugsposition (POS₂) einnimmt, die durch die Grenze zwischen zwei benachbarten Zonen, nämlich einer geradzahligen und einer ungeradzahligen Zone, definiert ist. Diese Analoginformation kann dann einer Positionsfolgeregelung zugeführt werden, deren Aufgabe es ist, den Kopf TEL rittlings über dieser Grenze zu halten, und zwar während der ganzen Zeit, die erforderlich ist, um die "zu verarbeitenden Daten" oder einen Teil derselben aus der Spur auszulesen, deren Achse mit dieser Grenze zusammenfällt.

Bei dem Verfahren nach der DE-OS 21 34 882 wird das Fehlersignal, welches für die Lagekorrektur des Lesekopfes verwendet wird, durch einen Amplitudenvergleich gewonnen. Ferner wird eine Ausblendtechnik angewendet, um Störsignale bei der Auswertung zu eliminieren. Der Amplitudenvergleich liefert ein analoges Fehlersignal, das für die Größe des Spurfehlers repräsentativ ist. Die Amplitudenwerte sind aber nicht nur durch Spurfehler, sondern auch durch andersartige Fehler erheblichen Schwankungen unterworfen, insbesondere Fehler durch Unregelmäßigkeiten der Plattenoberfläche und dergleichen. Das durch Amplitudenvergleich gewonnene Fehlersignal ist daher mit einer erheblichen Unsicherheit behaftet.

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung des eingangs beschriebenen Verfahrens dahingehend, daß die Genauigkeit des gewonnenen analogen Fehlersignals gesteigert wird.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es ist an sich bereits aus der DE-OS 27 40 714 bekannt gewesen, bei einem Magnetplattenspeicher ein Fehlersignal durch Integration zu gewinnen, ausgehend von Signalformen, die sich prinzipiell zur Integration eignen. Die in benachbarten Spuren aufgezeichneten Servoinformationen besitzen bei dem dort angewendeten Verfahren abwechselnd eine volle und eine halbe Periode. Nach Differenzierung der beiden Signalkomponenten entsteht dann ein Signal, das durch Integration zu einem Fehlersignal umgesetzt werden kann. Dieses Fehlersignal bildet aber die Größe des Spurfehlers nicht analog ab. Eine genaue Aussage über die Größe des Spurfehlers ist daher nicht möglich. Aus einem verschwindenden Signal wird auf die richtige Kopfzentrierung geschlossen.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht hingegen auf folgendem Prinzip:

Alle Impulse des geradzahligen Teils S₁ und des ungeradzahligen Teils S₂ werden gleichgerichtet, und zwar derart, daß alle Impulse des Teils S₁ das entgegengesetzte Vorzeichen der Impulse des Teils S₂ haben. Auf diese Weise wird ein periodisches Signal SAS der Periode P gewonnen, dessen Integral über ein Integrationsintervall berechnet wird, das gleich einer ganzen Anzahl von Perioden ist, dessen Dauer höchstens gleich der Zeit zum Auslesen aller Positionsinformationen dieser benachbarten Zonen ist, von denen die eine geradzahlig und die andere ungeradzahlig ist. Der Wert des Integrals für die Bezugsposition legt seinen Wert "Null" fest, der auch als "Nullwert des Integrals" bezeichnet wird. Diese Betrachtung läuft auf die Annahme hinaus, daß das Integral für die Untergrenze des Integrationsintervalls gleich Null ist. Unter diesen Bedingungen definiert der Wert des Integrals die von dem Kopf eingenommene Position. Einer gegebenen Position entspricht nur ein einziger Wert des Integrals.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ist in Anspruch 2 angegeben; Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sind in den Ansprüchen 3 und 4 angegegeben.

Einzelheiten einer Ausführungsform der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1a bis 1d ein bevorzugtes Beispiel für die Verteilung der Informationen auf einer Seite eines magnetischen Aufzeichnungsträgers, z. B. auf einer Magnetplatte;

Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung der Verteilung der Informationen innerhalb einer Bezugszone auf derselben Seite der Platte D;

Fig. 3a und 3b eine Darstellung zur Erläuterung eines bevorzugten Verfahrens zum Aufzeichnen der Spurauffindeinformationen dieser Plattenseite im Inneren einer Bezugszone derselben;

Fig. 4a und 4b Darstellungen zur Erläuterung derjenigen Teile, welche die Positionsinformationen zweier benachbarter Bezugszonen, die eine geradzahlig und die andere ungeradzahlig, dieser Plattenseite enthalten, wobei sich die geradzahlige Bezugszone näher an der Plattenmitte befindet und wobei Fig. 4a zeigt, wie die Positionsinformationen dieser beiden Bezugszonen verteilt sind, während Fig. 4b die von dem Lese/Schreibkopf abgegebenen Signale für verschiedene Positionen zeigt, die er in der Nähe der Grenze zwischen diesen beiden Zonen einnehmen kann;

Fig. 5a und 5b eine Darstellung zur Erläuterung derjenigen Teile, welche die Positionsinformationen von zwei benachbarten Bezugszonen enthalten, von denen die eine geradzahlig und die andere ungeradzahlig ist, wobei sich die ungeradzahlige Bezugszone näher an der Plattenmitte befindet und wobei Fig. 5a zeigt, wie die Positionsinformationen dieser beiden Zonen verteilt sind, während Fig. 5b die Signale zeigt, die von dem Lesekopf für verschiedene Positionen abgegeben werden, die er in der Nähe der Grenze zwischen diesen beiden Zonen einnehmen kann;

Fig. 6 eine Darstellung zur Erläuterung des Grundprinzips zum Messen der Position des Lese/Schreibkopfes in bezug auf eine Referenzposition des Trägers, welche durch die Grenze zwischen zwei benachbarten Bezugszonen definiert ist, von denen die eine geradzahlig und die andere ungeradzahlig ist, und zwar zeigt Fig. 6a das Prinzip dieses Verfahrens, wenn die geradzahlige Bezugszone sich näher an der Plattenmitte befindet, während Fig. 6b das Prinzip dieses Verfahrens zeigt, wenn sich die ungeradzahlige Bezugszone näher an der Plattenmitte befindet;

Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Änderung des die Position des Kopfes anzeigenden Integrals in Abhängigkeit von der von ihm eingenommenen Stellung in der Nähe der Bezugsposition;

Fig. 8a und 8b Prinzipschaltbilder von zwei Ausführungsformen einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens;

Fig. 9 ein Zeitablaufdiagramm der Signale an verschiedenen Stellen einer der Vorrichtungen nach Fig. 8a oder 8b; und

Fig. 10 ein detailliertes Schaltbild eines Teils der in Fig. 8a oder 8b gezeigten Vorrichtung.

Um Aufbau und Arbeitsweise der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens leichter verständlich zu machen, ist es nützlich, anhand der Fig. 1a bis 1d, 2, 3a und 3b, 4a und 4b, 5a und 5b daran zu erinnern, wie zum einen die Positionsinformationen im Inneren der Bezugszonen einer Seite der Magnetplatte D gemäß einer bevorzugten Form der Informationsaufzeichnung aufgezeichnet werden (Fig. 1a bis 1d, 2, 3a, 3b, 4a und 5a) und zum anderen die Art der Signale zu erläutern, die von dem Lese/Schreibkopf TEL abgegeben werden, wenn dieser verschiedene Positionen in der Nähe der Grenze zwischen zwei benachbarten Bezugszonen einnimmt, wovon die eine geradzahlig und die andere ungeradzahlig ist (Fig. 4b und 5b).

In Fig. 1a ist die Oberfläche der Magnetplatte D gezeigt, die sich in Richtung eines Pfeiles F dreht, wobei die für die Aufzeichnung nutzbare Oberfläche von Kreisen d₁ und d₂ begrenzt ist. Auf dieser Oberfläche werden n gleiche und aneinander angrenzende Kreissektoren S₀, S₁, . . . S _i , S _{i - 1}, . . . S _{n - 1} definiert. Wie am besten aus Fig. 1b ersichtlich ist, ist jeder Sektor S _i in zwei Teile SAD _i und SDO _i unterteilt, worin die Spurauffindeinformationen bzw. die "zu verarbeitenden Daten" aufgezeichnet sind, die von dem Datenverarbeitungssystem verarbeitet werden sollen, zu dem der die Platte D enthaltende Plattenspeicher gehört. Die Oberfläche des Teils SAD _i ist wesentlich kleiner als die Oberfläche des Teils SDO _i .

Die Fig. 1c, 1d zeigen im einzelnen die Art und Weise, wie die Teile SAD _i der Sektoren S _i gebildet sind. Die Figuren sind vergrößerte Ansichten des Teils SAD _i des Sektors S _i im Inneren eines Kreises C. Jeder Teil SAD _i eines Sektors S _i ist unterteilt in N + 1 Bezugszonen ZRP _{i 0}, . . . ZRP _ÿ , . . . ZRP _iN (es wird daran erinnert, daß N die Anzahl von Aufzeichnungsspuren dieser Seite der Platte D ist).

In den Fig. 1c und 1d sind zur Vereinfachung nur die fünf ersten Zonen ZRP _{i 0} bis ZRP _{i 4} gezeigt, die durch Rechtecke symbolisiert sind. Aus diesen Figuren ist klar ersichtlich, daß die kreisförmigen Achsen Ax _j der Aufzeichnungsspuren mit den Grenzen zwischen den verschiedenen Zonen ZRP _ÿ zusammenfallen. Jeder magnetischen Spur der Ordnungszahl j und mit der Achse Ax _j sind in der oben erwähnten Weise die Zonen ZRP _ÿ und ZRP _{i(j + 1)} zugeordnet. Der Spur mit der Ordnungszahl 0 sind also die Zonen ZRP _{i 0} und ZRP _{i 1} zugeordnet, der Spur mit der Ordnungszahl 1 die Zonen ZRP _{i 1} und ZRP _{i 2} usw.

Jede Zone ZRP _ÿ enthält die Spurauffindeinformationen für die Spur der Ordnungszahl j (Adresse und Positionsinformation). Die Zone ZRP _{i 0} enthält also die Spurauffindeinformationen für die Spur der Ordnungszahl 0, die Zone ZRP _{i 1} die Spurauffindeinformationen für die Ordnungszahl 1, die Zone ZRP _{i 2} die Spurauffindeinformationen für die Ordnungszahl 2 usw.

Es wird nun Fig. 2 betrachtet. Dort ist eine Bezugszone ZRP _ÿ dargestellt, wobei die Vorbeilaufrichtung der Platte D durch einen Pfeil F angedeutet ist. Die Positionsinformationen sind in dem Teil PPOS _ÿ der Zone enthalten, die bereits erwähnt wurde, während der übrige Teil der Zone, welcher dem Teil PPOS _ÿ vorausgeht, insbesondere die Adresse der Spur mit der Ordnungszahl j enthält.

Der Bezugszone ZRP _ÿ geht eine Zone ZB _ÿ voraus, die als Leerzone bezeichnet wird und den Teil SDO _i des Sektors S _i abschließt, welcher die "zu verarbeitenden Daten" enthält. In dieser Leerzone ZB _ÿ ist die magnetische Induktion gleichförmig, z. B. negativ.

Der Anfang der Zone ZRP _ÿ ist durch die Bezugszeichen DZ _ÿ bezeichnet. Er ist aus einem Wechsel der magnetischen Induktion zwischen der Zone ZRP _ÿ , wo die Induktion z. B. negativ ist, und dem ersten magnetischen Gebiet DM₁ der Zone ZRP _ÿ gebildet, wo die magnetische Induktion positiv ist.

Wie aus den Fig. 3a und 3b ersichtlich ist, ist jede Spurauffindeinformation I _k , und insbesondere jede Postitionsinformation, in einer Zelle C _k enthalten und durch das Vorhandensein oder Fehlen eines doppelten magnetischen Übergangs definiert, wobei der erste Übergang T _1k das entgegengesetzte Vorzeichen wie der zweite Übergang T _2k aufweist.

Zum Beispiel ist der erste Übergang T _1k positiv (siehe Fig. 3a), während der zweite Übergang T _2k negativ ist. Die Codierung der Positionsinformationen des Teils PPOS _ÿ der Zone ZRP _ÿ ist z. B. so gewählt, daß die Information I _k der Zelle C _k gleich 1 ist, wenn der doppelte Übergang vorhanden ist (Fig. 3a), und gleich Null ist, wenn dieser Übergang fehlt, wobei dieses Fehlen sich in einer gleichmäßigen magnetischen Induktion, z. B. einer negativen Induktion in der Zelle auswirkt, welche diese Information des Wertes Null enthält (vgl. Fig. 3b).

Es werden nun die Fig. 4a und 5a betrachtet, von denen erstere einen Teil der Teile PPOS _ÿ und PPOS _{i(j - 1)} der beiden Zonen ZRP _ÿ und ZRP _{i(j - 1} zeigt und letztere die Teile PPOS _ÿ und PPOS _{i(j + 1)} der Zonen ZRP _ÿ und ZRP _{i(j + 1)}.

Zur Vereinfachung der Überlegung wird angenommen, daß die Zone ZRP _ÿ geradzahlig ist und die beiden Zonen ZRP _{i(j - 1)} und ZRP _{i(j + 1)} ungeradzahlig sind.

Bei dem in den Fig. 4a und 5a gezeigten Ausführungsbeispiel enthalten die Teile PPOS _ÿ , PPOS _{i(j -1)}, PPOS _{i(j + 1)} zwölf Zellen C₁ bis C₁₂, welche die Positionsinformationen enthalten.

Der Teil PPOS _ÿ enthält die Positionsinformationen I _{j 1}, I _{j 2}, . . . I _jk , . . . I _{j 12}.

Der Teil PPOS _{i(j - 1)} enthält die Positionsinformationen I _{(j - 1) 1}, . . . i _{(j - 1) k} , . . . I _{(j - 1) 12}.

Der Teil PPOS _{i(j + 1)} enthält die Positionsinformationen I _{(j + 1) 1}, . . . I _{(j + 1) k} , . . . I _{(j + 1) 12}.

Es ist ersichtlich, daß die ungeradzahligen Zellen C₁, C₃ bis C₁₁ des Teils PPOS _ÿ die Positionsinformationen I _{j 1}, I _{j 3} bis I _{j 11} enthalten, die gleich Null sind, während die geradzahligen Zellen C₂ bis C₁₂ die Positionsinformationen I _{j 2} bis I _{j 12} enthalten, die gleich 1 sind.

Die ungeradzahligen Zellen C₁ bis C₁₁ der Teile PPOS _{i(j - 1)} und PPOS _{i(j + 1)} enthalten die Positionsinformationen I _{(j-1) 1} bis I _{(j - 1) 11} und I _{(j + 1) 1} bis I _{(j + 1) 11}, die gleich 1 sind, während die geradzahligen Zellen C₂ bis C₁₂ dieser selben Teile die Positionsinformationen I _{(j - 1) 2} bis I _{(j - 1) 12} und I _{(j + 1) 2} bis I _{(j + 1) 12} enthalten, die gleich Null sind.

Es kann so leicht überprüft werden, daß das Verfahren zur Aufzeichnung der Positionsinformationen in den Teilen PPOS _ÿ bzw. in den Teilen PPOS _{i(j - 1)} und PPOS _{i(j + 1)} jeweils dasselbe ist, gleich ob es sich um eine geradzahlige oder eine ungeradzahlige Zone handelt.

Es werden nun die Fig. 4b und 5b betrachtet.

Wenn der Eisenspalt des Kopfes TEL genau auf den Teil PPOS _ÿ der Zone ZRP _ÿ zentriert ist, die als geradzahlig angenommen wird (Position POS₁ in Fig. 4a und Position POS₃ in Fig. 5a), so gibt er ein Signal S _p = SPOS₁ in Fig. 4b ab, und ein Signal S _p = SPOS₃ in Fig. 5b. Wenn die ungeradzahligen Zellen C₁ bis C₁₁ vor dem Kopf vorbeilaufen, ist die Spannung des Signals S _p gleich Null, also zwischen den Zeitpunkten t₀ bis t₁, t₂ bis t₃, . . . t₁₀ bis t₁₁. Wenn die geradzahligen Zellen C₂ bis C₁₂ vor dem Kopf vorbeilaufen, also zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂, t₃ und t₄, . . . t₁₁ und t₁₂, hat das Signal S _p die Form von zwei Analogimpulsen entgegengesetzten Vorzeichens und gleicher Amplitude mit dem Absolutwert AMP. Wie bereits erläutert wurde, ist das Signal S _p periodisch, und seine Periode P ist gleich t₂ - t₀ = t₄ - t₂ = . . . t₁₂ - t₁₀. Der gemittelte Wert der Spannung des Signals S _p , berechnet über ein Zeitintervall, das gleich einer ganzen Anzahl von Perioden ist, ist gleich Null.

Wenn der Eisenspalt des Kopfes TEL auf dem Teil PPOS _{i(j - 1)} (oder PPOS _{i(j + 1)} der ungeradzahligen Zone ZRP _{i(j - 1)} zentriert ist (entsprechend) der Position POS₃ in Fig. 4a und der Position POS₁ in Fig. 5a), so gibt der Kopf ein Signal S _imp ab, das in Fig. 4b gleich groß SPOS₃ und in Fig. 5b gleich SPOS₁ ist. Beim Vorbeilaufen der ungeradzahligen Zellen hat das Signal S _imp zwischen den Zeitpunkten t₀ bis t₁, . . . t₁₀ bis t₁₁ die Form von zwei Analogimpulsen entgegengesetzten Vorzeichens und gleicher Amplitude mit dem Absolutwert AMP. Beim Vorbeilaufen der geradzahligen Zellen, also zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂, . . . t₁₁ und t₁₂, ist die Spannung des Signals S _imp gleich Null. Das Signal S _imp ist periodisch mit der Periode P und gleich t₂ - t₀ = . . . t₁₂ - t₁₀. Es ist ersichtlich, daß der gemittelte Wert der Spannung dieses Signals S _imp über ein Zeitintervall, das gleich einer ganzen Anzahl von Perioden ist, den Wert Null hat.

Wenn der Eisenspalt des Kopfes TEL genau auf der Grenze zwischen den Zeilen PPOS _ÿ und PPOS _{i(j - 1)} oder auf der Grenze zwischen den beiden Teilen PPOS _ÿ und PPOS _{i(j + 1)} zentriert ist (entsprechend der Position POS₂ in den Fig. 4a und 5a), so ist das abgegebene Signal SPOS₂ im wesentlichen sinusförmig. Es ist aus einer Aufeinanderfolge von positiven und negativen Analogimpulsen gleicher Amplitude mit dem Absolutwert 0,5 AMP gebildet. Bei diesem Sonderfall - und nur in diesem Fall - ist die Periode des Signals gleich P/2. Es ist ersichtlich, daß der gemittelte Wert der Spannung dieses Signals SPOS₁ gleich Null ist, wenn er über eine ganze Anzahl von Perioden berechnet wird.

Wenn der Kopf TEL eine solche Position einnimmt, daß der größere Teil der Oberfläche des Eisenspaltes sich über den Teil PPOS _ÿ der geradzahligen Zone befindet, was der Position POS₄ in Fig. 4a entspricht oder der Position POS₅ in Fig. 5a entspricht (bei dem hier gezeigten Beispiel befinden sich ¾ der Oberfläche des Eisenspaltes gegenüber dem Teil PPOS _ÿ der geradzahligen Zone und ¼ bzw. der verbleibende Teil der Oberfläche gegenüber entweder dem Teil PPOS _{i(j - 1)} oder dem Teil PROS _{i(j + 1)} der ungeradzahligen Zone), so ist das von dem Kopf abgegebene Signal SPOS₄ in Fig. 4b bzw. SPOS₅ in Fig. 5b zusammengesetzt aus zwei Analogimpulsen entgegengesetzten Vorzeichens und mit dem Absolutwert der Amplitude 0,25 AMP zwischen den Zeitpunkten t₀ bis t₁, . . . t₁₀ bis t₁₁ (beim Vorbeilaufen der ungeradzahligen Zellen) und aus zwei Analogimpulsen entgegengesetzten Vorzeichens mit dem absoluten Amplitudenwert 0,75 AMP zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂, . . . t₁₁ und t₁₂ (beim Vorbeilaufen der geradzahligen Zellen).

Wenn der Kopf TEL eine Position einnimmt, bei welcher der größte Teil seiner Oberfläche sich gegenüber dem Teil PPOS _{i(j - 1)} oder PPOS _{i(j + 1)} einer ungeradzahligen Zone befindet, was der Position POS₅ in Fig. 4a bzw. POS₄ in Fig. 5a entspricht (bei dem hier gezeigten Beispiel befinden sich ¾ der Oberfläche des Eisenspaltes gegenüber dem Teil PPOS _{i(j - 1)} oder PPOS _{i(j + 1)} der ungeradzahligen Zone), so ist das von dem Kopf abgegebene Signal SPOS₅ in Fig. 4b bzw. SPOS₄ in Fig. 5b zusammengesetzt aus zwei Analogimpulsen entgegengesetzten Vorzeichens und mit dem absoluten Amplitudenwert 0,75 AMP zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁, . . . t₁₀ und t₁₁, und aus zwei Analogimpulsen entgegengesetzten Vorzeichens mit dem absoluten Amplitudenwert 0,25 AMP zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂, . . . t₁₁ und t₁₂. Es ist ersichtlich, daß die Signale SPOS₄ und SPOS₅ periodisch mit der Periode P = t₂ - t₀ = t₄ - t₂ = t₆ - t₄ = . . . t₁₂ - t₁₀ = 2 T sind. Der gemittelte Wert der Spannung dieser Signale, über eine ganze Anzahl von Perioden P berechnet, ist gleich Null.

Wenn SPOS _m das von dem Kopf TEL abgegebene Signal bezeichnet, wenn dieser eine beliebige Stellung POS _m zwischen den Stellungen POS₁ und POS₃ hat, einschließlich dieser beiden Positionen, so gilt die bereits zuvor angegebene Gleichung (1), nämlich:

SPOS _m = S₁ + S₂ = x₁ × S _i + x₂ × S _imp mit (x₁ + x₂) = 1,

worin x₁ und x₂ die Anteile der Oberfläche des Eisenspalts darstellen, welche sich gegenüber dem Teil PPOS _ÿ der geradzahligen Zone bzw. PPOS _{i(j - 1)} oder PPOS _{i(j + 1)} der ungeradzahligen Zone befinden.

Für die Position POS₄ in Fig. 4b bzw. PPOS₅ in Fig. 5b gilt also: x₁ = 0,75 und x₂ = 0,25. Zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁, t₂ und t₃ gilt also:

SPOS _m = 0,75 × S _i + 0,25 × S _imp , mit S _i = 0 bzw. SPOS _m = 0,25 S _imp .

Insbesondere gilt, wenn der z. B. positive Impuls S _imp seinen Maximalwert +AMP erreicht, die Beziehung SPOS₁ = 0,25 × AMP. Gleichfalls kann gezeigt werden, daß zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂, t₃ und t₄ usw. gilt:

SPOS _m = 0,75 S _i (denn S _imp ist dann gleich Null).

Dieselbe Überlegung kann für die Position POS _m angestellt werden, die der Position POS₅ in Fig. 4b und POS₄ in Fig. 5b entspricht, wodurch gezeigt wird, daß SPOS _m = 0,75 S _imp zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁, t₂ und t₃ usw. ist, und gleich 0,25 × S _i zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂, t₃ und t₅ usw. ist.

Es ist offensichtlich, daß der Wert des Integrals des gesamten Signals SPOS _m , das in den Fig. 4b und 5b gezeigt ist, über eine ganze Anzahl von Perioden P berechnet gleich Null ist.

Die Fig. 6a, 6b und 7 machen den Grundgedanken des erfindungsgemäßen Meßverfahrens verständlich, durch welches die Position des Kopfes TEL bezüglich einer der Bezugspositionen gemessen wird, die entweder durch die Achse Ax _{j - 1} einer als ungeradzahlig angenommenen Spur oder durch die Achse Ax _j einer als geradzahlig angenommenen Spur definiert werden.

Für dieses Verfahren gelten die folgenden Angaben:

I.1 Die Bezugsposition ist definiert durch die Achse Ax _{j - 1} oder Ax _{j + 1} einer Spur mit ungerader Ordnungszahl (vgl. Fig. 6a und 4a sowie 4b).

1. Jeder Analogimpuls eines geradzahligen Teils S₁ des Signals SPOS _m wird mit einem ersten Vorzeichen behaftet, z. B. dem positiven Vorzeichen. Alle Analogimpulse des Signals SPOS _m zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂, . . . t₁₁ und t₁₂ werden also als positiv angenommen.

2. Die Analogimpulse des ungeradzahligen Teils S₂ werden mit einem z. B. negativen Vorzeichen behaftet, wobei dieses Vorzeichen entgegengesetzt demjenigen der Impulse des geradzahligen Teils S₁ des Signals SPOS _m ist. Alle Analogimpulse des Signals SPOS _m zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁, . . . t₁₀ und t₁₁ werden also als negativ betrachtet.

Das Signal SPOS in Fig. 4b wird in ein in Fig. 6a gezeigtes Signal SAS _m umgesetzt, während die Signale SPOS₁ bis SPOS₅ in Signale SAS₁ bis SAS₅ umgesetzt werden.

B. Die Bezugsposition wird durch die Achse Ax _j einer Spur einer geradzahligen Ordnungszahl definiert (vgl. Fig. 6b und Fig. 5a und 5b).

1. Jeder Analogimpuls des ungeradzahligen Teils S₂ des Signals SPOS _m wird mit einem ersten Vorzeichen, z. B. positiven Vorzeichen, behaftet. Alle Analogimpulse des Signals SPOS _m zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁, . . . t₁₀ und t₁₁ werden also als positiv betrachtet.

2. Jeder Analogimpuls des geradzahligen Teils S₁ wird mit einem zweiten Vorzeichen, z. B. positiven Vorzeichen, behaftet, das entgegengesetzt dem Vorzeichen der Impulse des ungeradzahligen Teils S₂ des Signals SPOS _m ist. Alle Analogimpulse dieses Signals zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂, . . . t₁₁ bis t₁₂ werden also als negativ angenommen.

Wie bei dem vorstehend genannten Fall wird das Signal SPOS _m in Fig. 5b in ein Signal SAS _m umgesetzt, das in Fig. 6b gezeigt ist, während die Signale SPOS₁ bis SPOS₅ in die Signale SAS₁ bis SAS₅ umgesetzt werden.

Gleichgültig ob die Bezugsposition von einer Achse definiert wird, die einer Spur mit geradzahliger oder ungeradzahliger Ordnungszahl entspricht, ist ersichtlich, daß alle Impulse des Teils S₁ des Signals SPOS _m mit einem ersten Vorzeichen behaftet werden und alle Impulse des ungeradzahligen Teils S₂ dieses selben Signals mit einem zweiten, dem ersten Vorzeichen entgegengesetzten Vorzeichen behaftet werden, was einer Gleichrichtung des geradzahligen Teils S₁ und des ungeradzahligen Teils S₂ gleichkommt.

In den Fig. 6a und 6b sind Signale gezeigt, die jeweils den Impulsen der Signale SAS₁ bis SAS₅ zugeordnet werden.

II. Das Signal SAS _m wird über ein Integrationsintervall integriert, das gleich einer ganzen Anzahl von Perioden ist, höchstens aber gleich dem Intervall t₁₂ - t₀ (das sind bei dem hier beschriebenen Beispiel sechs Perioden). Es ist offen­ sichtlich, daß dieses Integrationsintervall jeweils dasselbe ist, gleich um welche Teile PPOS _ÿ und PPOS _{i(j - 1)} oder PPOS _{i(j + 1)} es sich handelt, in deren Nähe sich der Kopf TEL bewegt. Es wird daran erinnert, daß definitionsgemäß davon ausge­ gangen wird, daß der Wert des Integrals für die Bezugsposi­ tion den Nullwert des Integrals definiert, daß also ange­ nommen wird, daß der Wert dieses Integrals für die untere Grenze des Integrationsintervalls gleich Null ist.

Es soll nun angenommen werden, daß das über das Integrations­ intervall berechnete Integral des Signals SAS _m den Wert IPOS hat.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, ändert sich der Wert des Integrals IPOS in Abhängigkeit von der Position POS _m , die der Kopf einnimmt. Es ist ferner ersichtlich (Fig. 6a und 6b) daß die getroffene Wahl bei der Vorzeichenzuordnung des ge­ radzahligen Teils S₁ und des ungeradzahligen Teils S₂ des Signals SPOS _M , und zwar sowohl für den Fall einer Bezugsposi­ tion, die durch eine Achse Ax _{j - 1} (oder Ax _{j + 1)} definiert ist, die einer Spur mit ungeradzahliger Ordnungszahl entspricht, also auch für den Fall einer Bezugsposition, die durch die Achse Ax _j definiert ist, welche einer Spur mit geradzahliger Ordnungszahl entspricht, dazu führt, daß dieselbe Variations­ kurve des Integrals IPOS in Abhängigkeit von der Position POS _m erhalten wird, wobei dieses Integral stets dasselbe Vorzeichen und denselben Absolutwert für dieselbe Position POS _m hat. Für die Position POS₁ (Signal SAS₁) ist das Inte­ gral IPOS positiv und hat einen Maximalwert I _M+, während für die Position POS₃ (Signal SAS₃) das Integral negativ ist und einen Minimalwert I _M- hat, wobei gilt |I _M+ | = |I _M- |.

Wie vorher beschrieben, ist das Integral IPOS für die Posi­ tion POS₂ (Signal SAS₂) Null, bzw. gleich I₄ und I₅ (Signale SAS₄ und SAS₅) für die Positionen POS₄ und POS₅, wobei gilt |I₄| = |I₅|.

Fig. 8a zeigt die wesentlichen Bestandteile einer Vorrich­ tung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einer ersten Aus­ führungsform.

Diese Bestandteile sind:
eine Einrichtung AFSIG, welche die Impulse des geradzahligen Teils S₁ und des ungeradzahligen Teils S₂ des Signals SPOS _m mit einem ersten bzw. mit einem zweiten bestimmten Vorzeichen behaftet;
eine Einrichtung SIGPAR₁, die auf das erste und das zweite Vorzeichen einwirkt, und zwar in Abhängigkeit von der Pari­ tät der Spur, deren Achse die Bezugsposition definiert;
eine Integrationseinrichtung DISINTEG, die das Integral POS berechnet; und
eine Sequenzsteuerung SEQ, die das Integrationsintervall der Vorrichtung DISINTEG bestimmt.

Die Einrichtung AFSIG zur Vorzeichenzuordnung empfängt das von dem Kopf TEL abgegebene Signal SPOS _m und das Signal SPAR, das von der Einrichtung SIGPAR₁ abgegeben wird. Sie gibt das Signal SAS _m an die Integrationsvorrichtung DISINTEC ab, und zwar in gleicher Weise für alle Teile PPOS _ÿ und PPOS _{i(j - 1)} (oder PPOS _{i(j + 1)}), an denen sich der Kopf TEL in der Nähe der Grenze dazwischen befindet.

Die Integrationsvorrichtung DISINTEG integriert das Signal SAS _m über ein Integrationsinterval τ₃ - τ₂ (vgl. auch Fig. 9), das einer ganzen Anzahl von Perioden P entspricht (bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel vier Perioden), und gibt ein Signal ab, welches das Integral IPOS darstellt (vgl. Fig. 7 und 9). Insbesondere gilt, daß bei Definition der Be­ zugsposition durch die Achse Ax _j , und wenn der Kopf TEL sich gegenüber den Bezugszonen ZRP _ÿ und ZRP _{i(j + 1)} des Sektors S _i befindet, der Wert dieses Integrals IPOS die Bezeichnung IPOS _ÿ hat.

Dieser Integralwert wird dann der Positionsfolgeregelung des Speichers zugeführt, zu dem die Platte D gehört. Er wird durch die Integriervorrichtung DISINTEG blockiert, und zwar von dem Zeitpunkt τ₃ bis zu dem Zeitpunkt, wo sich der Kopf TEL gegenüber dem Anfang der Teile PPOS _{(i + 1)j} und PPOS _{(i + 1) (j + 1)} der Zonen ZRP _{(j + 1)j} und ZRP _{(i + 1) (j + 1)} des Sektors S _{i + 1} befin­ det, der auf den Sektor S _i folgt. Dieser Zeitpunkt ist der Moment τ₁, an dem die Nullrücksetzung der Integriervorrichtung DISINTEG beginnt, die zu dem Zeitpunkt τ₂ beendet ist (vgl. Fig. 7 und 9).

Die Sequenzsteuerung SEQ definiert die Zeitpunkte τ₁, τ₂ und τ₃. Gesteuert wird sie zum einen durch ein Signal ZPOS, das während des Zeitintervalls (τ₄ - τ₁), das gleich der Zeit ist, welche die Teile PPOS _ÿ und PPOS _{i(j + 1)} benötiogen, um vor dem Kopf TEL vorbeizufliegen (also während eines Intervalls, das gleich der Lesezeit dieser Teile ist), den Wert "logisch 1" hat, und zum anderen durch ein periodi­ sches Rechtecksignal HPOS (Fig. 9), das in einer Weise ge­ wonnen wird, wie später bei der Erläuterung der Einrichtung AFSIG im einzelnen beschrieben wird.

Diese Einrichtung enthält:

• - einen Stromgenerator GENC;
• - einen Detektor DETECT zur Detektion des Nulldurchgangs des Signals SPOS _m ;
• - einen Teiler DIV;
• - einen Multiplizierer MULT.

Der Stromgenerator GENC empfängt das Signal SPOS _m und gibt einen Strom I _c ab, der proportional der Spannung dieses Signals ist. Dieser Strom wird dem Multiplizierer MULT zuge­ führt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform arbeitet der Strom­ generator GENC in differentieller Weise, d. h. er gibt an seinem einen Ausgangsanschluß einen Strom +I _c /2 und an seinem Ausgangsanschluß einen Strom -I _c /2 ab, wie aus Fig. 8a ersichtlich ist.

Der Nulldurchgangsdetektor DETECT empfängt das Signal SPOS _m (vgl. Fig. 9, wo dieses Signal das Signal SPOS₃ ist), erfaßt jeden Nulldurchgang desselben und gibt ein periodisches Recht­ ecksignal SO ab, dessen Periode gleich einer Halbperiode P/2 des Signals SPOS _m ist.

Wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, geht bei jedem Nulldurchgang des Signals SPOS _m das Signal SO entweder von logisch "0" auf logisch "1" oder von logisch "1" auf logisch "0".

Der Teller DIV empfängt das Signal SO und teilt seine Frequenz durch 2, so daß der das Signal HPOS abgibt, das zum einen der Folgesteuerung SEQ und zum anderen dem Multiplizierer MULT zugeführt wird. Dieser empfängt ferner den Strom I _c und ein Signal SPAR, das von der Einrichtung SIGPAR₁ abgegeben wird und anzeigt, ob die Achse, welche diejenige Bezugsposition de­ finiert, die der Kopf TEL einnehmen soll, die Achse einer ge­ radzahligen oder einer ungeradzahligen Spur ist. Der Multi­ plizierer MULT gibt dann das Signal SAS _m ab, das in Fig. 6a gezeigt ist, wenn die Achse zu einer ungeradzahligen Spur ge­ hört, und das Signal SAS _m nach Fig. 6b, wenn diese Achse zu einer geradzahligen Spur gehört.

Die Integriervorrichtung DISINTEC enthält:

• - die Nullrücksetzeinrichtung RAZ;
• - einen Integrator INTEG;
• - eine Blockiereinrichtung BLOC;
• - einen Verstärker AMPLI.

Die Nullrücksetzeinrichtung RAZ wird durch das Signal SRAZ gesteuert, die von der Sequenzsteuerung SEQ abgegeben wird. Dieses Signal ist logisch "1" zwischen den Zeitpunkten τ₁ und τ₂. Die Nullrücksetzeinrichtung setzt den Integrator INTEG zwischen diesen selben Zeitpunkten auf Null zurück.

Der Integrator INTEG wird von dem Signal SINT gesteuert, das von der Folgesteuerung SEQ abgegeben wird. Dieses Signal ist zwischen den Zeitpunkten τ₂ und τ₃ logisch "1" und logisch "0" außerhalb dieses Zeitintervalls zwischen τ₃ und τ₂. Der Inte­ grator INTEG ist kapazitiv ausgebildet, und sein Ausgangs­ signal INT wird durch den Verstärker AMPLI verstärkt, der das Signal IPOS abgibt. Wenn die Bezugsposition durch die Achse Ax _j einer Spur der Ordnungszahl j definiert ist und der Kopf sich gegenüber zwei Bezugszonen ZRP _ÿ und ZRP _{i(j + 1)} des Sek­ tors S _i befindet, so erhält das Ausgangssignal des Integrators INTEG die Bezeichnung INT _ÿ und das Ausgangssignal des Ver­ stärkers AMPLI die Bezeichnung IPOS _ÿ . Die zeitliche Entwick­ lung der Signale INT _ÿ und IPOS _ÿ ist jeweils dieselbe und in Fig. 9 dargestellt.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens, die in Fig. 8b dargestellt ist, ent­ fällt die Einrichtudng SIGPAR₁ und wird ersetzt durch eine Einrichtung SIGPAR₂, die in Reihe hinter den Ausgang des Ver­ stärkers AMPLI geschaltet ist. Die anderen Bestandteile bei dieser zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung sind genau die gleichen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 8a, also die Einrichtung AFSIG, die Sequenzsteuerung SEQ und die Einrichtung DISINTEC. Das von der Vorrichtung DISINTEG abgegebene Signal hat die Bezeichnung INTG.

Gleichgültig ob die die Bezugsposition definierende Achse zu einer Spur mit ungeradzahliger oder geradzahliger Ordnungs­ zahl gehört, ist das Signal SAS _m derart, daß die Impulse des Teils S₁ als negativ angenommen werden (entsprechend den Zellen C₂, C₄, . . . C₁₂), während die Impulse des ungeradzahli­ gen Teils S₂ als positiv angenommen werden (sie entsprechen den Zellen C₁, C₃, . . . C₁₁). Die gewählten Vorzeichen sind in Fig. 6b gezeigt.

Offensichtlich gelten dann folgende Bedingungen:

• a) Wenn die die Bezugsposition definierende Achse einer Spur mit geradzahliger Ordnungszahl entspricht (Achse Ax _j ), so wird das von der Integriervorrichtung DISINTEG in Abhängigkeit von der Position des Kopfes abgegebene Signal durch die Kurve C₁ dargestellt, die in Fig. 7 mit durchgehendem Strich einge­ zeichnet ist (diese Kurve stellt auch das Signal INT dar, das von dem Integrator INTEG abgegeben wird).
• b) Wenn die die Bezugsposition definierende Achse einer Spur mit ungeradzahliger Ordnungszahl entspricht, wobei angenommen wird, daß es sich um die Achse Ax _{(j - 1)} oder um die Achse Ax _(j + 1) handelt, so wird das Signal INTG durch die Kurve C₂ dargestellt (ebenso wie die Kurve des Signals INT), die ge­ strichelt eingezeichnet ist und zu der Kurve C₁ in bezug auf die Ordinatenachse IPOS = 0 symmetrisch ist.

Die Einrichtung SIGPAR₂ hat die Aufgabe, dieses Signal INTG zu multiplizieren mit:

• a) +1, wenn die die Bezugsposition definierende Achse einer Spur mit geradzahliger Ordnungszahl entspricht;
• b) mit -1, wenn die die Bezugsposition definierende Achse einer Spur mit ungeradzahliger Ordnungszahl entspricht.

Das von der Einrichtung SIGPAR₂ abgegebene Signal ist dann das Signal IPOS, das durch die Kurve C₁ dargestellt wird, die in Fig. 7 mit durchgehendem Strich eingezeichnet ist.

Fig. 10 zeigt weitere Einzelheiten des Stromgenerators GENC, des Multiplizierers MULT, der Nullrücksetzeinrichtung RAZ und des Integrators INTEG sowie der Blockiereinrrichtung BLOC, wobei diese Einrichtungen den Ausführungsformen nach Fig. 8a und Fig. 8b gemeinsam sind.

Der Generator GENC enthält:

• - einander gleiche Stromgeneratoren G₁ und G₂, die Polarisa­ tionsströme definieren, wenn das Signal SPOS _m gleich Null ist;
• - einander gleiche Transistoren TG₁ und TG₂, deren Emitter verbunden sind und deren Polarisationsströme von einem Generator G₁ bzw. Generator G₂ geliefert werden. Der ge­ meinsame Emitterwiderstand der Transistoren TG₁ und TG₂ ist der Widerstand RE. Ihre Basiselektroden empfangen das Signal SPOS _m .

Der Multiplizierer MULT enthält zwei gleiche Transistorpaare TR₁, TR₂ und TR₃, TR₄. Die Emitter jedes Transistorpaares sind miteinander verbunden und mit den Kollektoren der Transistoren TG₁, TG₂ verbunden. Die Kollektoren der Transistoren TR₁, TR₃ und TR₂, TR₄ sind untereinander verbunden und über Widerstand RC₁ bzw. RC₂ mit einer positiven Polarisationsspannung ver­ bunden, die den Wert +12 V hat.

Die Basiselektroden der Transistoren TR₁ und TR₄ empfangen das Signal HPOS, das den Wert a hat, wobei dieser Wert a gleich +1 oder -1 ist.

An den miteinander verbundenen Kollektoren der Transistoren TR₁, TR₃ und TR₂, TR₄ wird ein Strom a × Δ I _c abgenommen, der proportional der Spannung des Signals SAS _m ist, woraus folgt: Δ I _c = K _α × v (SPOS + I₀), wobei I₀ eine Konstante ist, K _α gleich α × RE ist, wobei α ein Proportionalitätskoeffizient ist, und worin v (SPOS) die Spannung des Signals SPOS _m ist.

Die untereinander gleichen Unterbrecher IN₁ und IN₂ (z. B. als Feldeffekttransistoren ausgebildete Unterbrecher) werden durch die Blockiereinrichtung BLOC gesteuert. Sie sind geschlossen in dem Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten τ₂ und τ₃, wäh­ renddessen die Integration des Signals SAS _m erfolgt (also während der Kopf sich gegenüber den beiden Teilen PPOS _ÿ und PPOS _{i(j + 1)} von zwei Bezugszonen ZRP _ÿ und ZRP _{i(j + 1)} desselben Sektors S _i befindet). Diese Unterbrecher sind zu dem Zeitpunkt t₃ geöffnet, und zwar bis zu dem Zeitpunkt τ₁, an dem die Inte­ gration des Signals SAS _m beginnt, das von dem Multiplizierer MULT abgegeben wird, wenn der Kopf TEL sich gegenüber den Teilen PPOS _{(i + 1)} und PPOS _{(i + 1) (j + 1)} der Bezugszonen ZRP _{(i + 1)j} und ZRP _{(i + 1) (j + 1)} des Sektors S _{i + 1} befindet, der auf den Sektor S _i auf der Oberfläche der Platte D folgt.

Ein Unterbrecher IN₃ ist parallel zu dem kapazitiven Intergrier­ element INTEG geschaltet. Er wird durch das Nullrücksetzsignal RAZ gesteuert und zwischen den Zeitpunkten τ₁ und τ₂ geschlos­ sen, so daß er dann das kapazitive Element INTEG kurzschließt, welches sich dann entlädt. Das an den Anschlüssen des kapazi­ tiven Elements INTEG abgegriffene Signal INT wird dem Verstär­ ker AMPLI zugeführt.

Claims (4)

1. Verfahren zum Messen der Position eines Lese/Schreibkopfes in bezug auf eine Bezugsposition eines Informationsträgers, dessen Information auf einer Mehrzahl von Spuren aufgezeichnet sind und eine Untergruppe von Positionsinformationen enthalten, die im Inneren von Bezugszonengruppen aufgezeichnet sind, wobei jede Spur wenigstens zwei Zonen zugeordnet ist, wobei ferner die Bezugsposition durch wenigstens eine Grenze zwischen zwei benachbarten Zonen, nämlich einer geradzahligen und einer ungeradzahligen Zone definiert ist, das von dem Kopf in der Nähe dieser Grenze abgegebene Positionsinformations-Lesesignal gleich der algebraischen Summe eines geradzahligen Teils S₁ und eines ungeradzahligen Teils S₂ derselben Periode P und mit zeitlicher Verschiebung dazwischen ist, und wobei einer dieser Teile den Lesesignalen der Positionsinformationen der ungeradzahligen Zone und der andere Teil den Lesesignalen der Positionsinformationen der ungeradzahligen Zone entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß:

• a) alle Impulse des geradzahligen Teils S₁ in Impulse mit einem ersten bestimmten Vorzeichen umgesetzt werden und alle Impulse des ungeradzahligen Teils S₂ in Impulse mit einem zweiten, entgegengesetzten Vorzeichen umgesetzt werden, so daß ein Signal SAS der Periode P gebildet wird; und
• b) das Integral des Signals SAS über ein Integrationsintervall berechnet wird, das höchstens gleich der Lesezeit der Positionsinformationen der genanten Zonen ist, wobei der Wert des die Bezugsposition definierenden Integrals gleich dem Wert des Integrals für die untere Grenze des Integrationsintervalls ist und wobei die von dem Kopf in bezug auf die Bezugsposition eingenommene Position durch den Wert des Integrals definiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Informationsträger eine Magnetplatte ist, bei welcher die Informationen auf wenigstens einer ihrer Seiten innerhalb einer Mehrzahl von aneinander angrenzenden Sektoren verteilt sind, wobei zwei benachbarte Bezugszonen, nämlich eine geradzahlige und eine ungeradzahlige Bezugszone, jeder Spur in jedem Sektor zugeordnet sind und wobei der geradzahlige Teil S₁ und der ungeradzahlige Teil S₂ des von dem Kopf abgegebenen Signals zeitlich um eine Halbperiode gegeneinander verschoben sind, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Sektor S _i

• a) das Integral des Signals SAS für die Bezugsposition gleich Null ist;
• b) das Integral für die untere Grenze des Integrationsintervalls zu Null angenommen wird; und
• c) der Wert des Integrals am Ende des Integrationsintervalls blockiert wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch:

• - eine Einrichtung AFSIG, die das von dem Kopf abgegebene Signal empfängt, zur Umsetzung der Impulse des geradzahligen Teils S₁ in Impulse mit einem ersten Vorzeichen und des ungeradzahligen Teils S₂ in Impulse mit einem zweiten, entgegengesetzten Vorzeichen und zur Abgabe des Signals SAS für jeden Sektor S _i ;
• - eine Integrationsvorrichtung DISINTEG, die das Signal SAS empfängt und diesem Integral für die untere Grenze τ₂ des Integrationsintervalls den Wert Null gibt, die das Integral IPOS des Signals SAS berechnet und dieses auf seinem Wert blockiert, der für die Obergrenze τ₃ des Integrationsintervalls erhalten wird;
• - eine durch die Einrichtung AFSIG gesteuerte Sequenzsteuerung SEQ, die der Integrationvorrichtung DISINTEG ein erstes Signal zuführt, welches zum einen einen Zeitpunkt τ₁ definiert, an dem der Vorgang beginnt, durch welchen der Wert des Integrals auf Null gelegt wird, und zum anderen einen Zeitpunkt τ₂ sowie ein zweites Signal definiert, durch welches die Untergrenze τ₂ und die Obergrenze t₃ des Integrationsintervalls festgelegt werden; und
• - eine Einrichtung SIGPAR₁ zum Einwirken auf das erste und das zweite Zeichen in Abhängigkeit von der Parität der Ordnungszahl derjenigen Spur, deren Achse mit der Grenze zwischen den beiden benachbarten Zonen, nämlich der geradzahligen und der ungeradzahligen Zone, zusammenfällt, welche die Bezugsposition definiert.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch:

• - eine Einrichtung AFSIG, die das von dem Kopf abgegebene Signal empfängt und die Impulse des geradzahligen Teils S₁ in Impulse mit einem ersten Vorzeichen und des ungeradzahligen Teils S₂ in Impulse mit einem zweiten, entgegengesetzten Vorzeichen umsetzt und für jeden Sektor S _i das Signal SAS abgibt;
• - eine Integrationsvorrichtung DISINTEG, die das Signal SAS empfängt und dem genannten Integral für die Untergrenze τ₂ des Integrationsintervalls den Wert Null gibt, das Integral INTG des Signals SAS berechnet und dieses auf seinem Wert für die Obergrenze τ₃ des Integrationsintervalls blockiert;
• - eine von der Einrichtung AFSIG gesteuerte Sequenzsteuerung SEQ, die der Integrationsvorrichtung DISINTEG ein erstes Signal zuführt, welches zum einen einen Zeitpunkt t₁ definiert, an dem der Vorgang beginnt, durch welchen das genannte Integral auf den Wert Null gelegt wird, und zum anderen einen Zeitpunkt τ₂ definiert, wobei ein zweites Signal die Untergrenze τ₂ und die Obergrenze τ₃ des Integrationsintervalls festlegt; und
• - eine Einrichtung SIGPAR₂, die das von der Integrationsvorrichtung DISINTEG abgegebene Signal INTG empfängt und auf dessen Vorzeichen in Abhängigkeit von der Parität der Ordnungszahl derjenigen Spur einwirkt, deren Achse mit der Grenze zwischen den beiden benachbarten Zonen, nämlich der ungeradzahligen und der geradzahligen Zone zusammenfällt, welche die Bezugsposition definiert, wobei diese Einrichtung das Integral IPOS abgibt.