-=转自中国硬盘技术论坛=-/thread-38843-1-1.html-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- 第一节:硬盘的结构破硬盘就这大点屁地方里面的东西也就这几样,但是请别小看了这几样东西,这可是整合了世界最先进技术.硬盘由盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份组成.所有的盘片都必须固定在一个旋转轴上，这个轴即盘片主轴。

而所有盘片之间是绝对平行的，在每个盘片的存储面上都有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小。

所有的磁头连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动作，而盘片以每分钟数千转的速度在高速旋转，这样磁头就能对盘片上的指定位置进行数据的读写操作。

硬盘是精密设备，尘埃是其大敌，所以必须完全密封。

外部结构图上所示的WD200BB硬盘是3.5英寸的普通IDE硬盘，它是属于比较常见的产品，也是用户最经常接触的。

除此，硬盘还有许多种类，例如老式的普通IDE硬盘是5.25英寸，高度有半高型和全高型。

除此，还有体积小巧玲珑的笔记本电脑，块头巨大的高端SCSI硬盘及非常特殊的微型硬盘。

在硬盘的正面都贴有硬盘的标签，标签上一般都标注着与硬盘相关的信息，例如产品型号、产地、出厂日期、产品序列号等。

在硬盘的一端有电源接口插座、主从设置跳线器和数据线接口插座，而硬盘的背面则是控制电路板。

图中可以清楚地看出各部件的位置。

总得来说，硬盘外部结构可以分成以下几个部份：(1)、接口。

接口包括电源接口插座和数据接口插座两部份，其中电源插座就是与主机电源相连接，为硬盘正常工作提供电力保证。

数据接口插座则是硬盘数据与主板控制芯片之间进行数据传输交换的通道，使用时是用一根数据电缆将其与主板IDE接口或与其它控制适配器的接口相连接，经常听说的40针、80芯的接口电缆也就是指数据电缆，数据接口可以分成IDE接口和SCSI接口两大派系。

(2)、控制电路板。

大多数的控制电路板都采用贴片式焊接，它包括主轴调速电路、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ROM芯片，里面固化的程序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数据缓存芯片，在此块硬盘内结合有2MB的高速缓存。

(3)、固定面板。

就是硬盘正面的面板，它与底板结合成一个密封的整体，保证了硬盘盘片和机构的稳定运行。

在面板上最显眼的莫过于产品标签，上面印着产品型号、产品序列号、产品、生产日期等信息，这在上面已提到了。

除此，还有一个透气孔，它的作用就是使硬盘内部气压与大气气压保持一致。

2、内部结构硬盘内部结构由固定面板、控制电路和板、磁头、盘片、主轴、电机、接口及其它附件组成，其中磁头盘片组件是构成硬盘的核心，它封装在硬盘的净化腔体内，包括有浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片、主轴驱动装置及前置读写控制电路这几个部份。

将硬盘面板揭开后，内部结构即可一目了然。

磁头组件及磁头驱动机构(1)、磁头组件。

这个组件是硬盘中最精密的部位之一，它由读写磁头、传动手臂、传动轴三部份组成。

磁头是硬盘技术中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盘表面移动，与盘片之间的间隙只有0.1～0.3um，这样可以获得很好的数据传输率。

现在转速为7200RPM的硬盘飞高一般都低于0.3um，以利于读取较大的高信噪比信号，提供数据传输率的可靠性。

至于硬盘的工作原理，它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。

从中我们也可以看出，西数WD200BB硬盘采用单碟双磁头设计，但该磁头组件却能支持四个磁头，注意其中有两个磁头传动手臂没有安装磁头。

(2)、磁头驱动机构。

盘硬的寻道是靠移动磁头，而移动磁头则需要该机构驱动才能实现。

磁头驱动机构由电磁线圈电机、磁头驱动小车、防震动装置构成，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，并能在很短的时间内精确定位系统指令指定的磁道。

其中电磁线圈电机包含着一块永久磁铁，这是磁头驱动机构对传动手臂起作用的关键，如图10所示，磁铁的吸引力足起吸住并吊起拆硬盘使用的螺丝刀。

防震动装置在老硬盘中没有，它的作用是当硬盘受动强裂震动时，对磁头及盘片起到一定的保护使用，以避免磁头将盘片刮伤等情况的发生。

这也是为什么旧硬盘的防震能力比现在新硬秀盘差多的缘故。

磁盘片、主轴组件及前置控制电路(3)、磁盘片。

盘片是硬盘存储数据的载体，现在硬盘盘片大多采用金属薄膜材料，这种金属薄膜较软盘的不连续颗粒载体具有更高的存储密度、高剩磁及高矫顽力等优点。

另外，IBM还有一种被称为“玻璃盘片”的材料作为盘片基质，玻璃盘片比普通盘片在运行时具有更好的稳定性。

从图中可以发现，硬盘盘片是完全平整的，简直可以当镜子使用。

(4)、主轴组件。

主轴组件包括主轴部件如轴承和驱动电机等。

随着硬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。

例如希捷公司的酷鱼ATA IV就是采用此电机技术，这样有利于降低硬盘工作噪音。

(5)、前置控制电路。

前置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、控制电路硬盘的控制电路位于硬盘背面，将背面电路板的安装螺丝拧下，翻开控制电路板即可见到控制电路。

具体如图所示。

以上为硬盘结构的细分,让大家深刻了解硬盘这个小小的东西里所存在的世界尖端技术和清楚明白自己所维修的东西到底是一个什么样子的.硬盘基础术语知识1、硬盘的转速 Rotationl Speed也就是硬盘电机主轴的转速。

转速是决定硬盘内部传输率的关键因素之一，它也在很大程度上影响硬盘的速度。

同时，转速快慢也是区分硬盘档次的重要标志之一。

目前市场上常见的硬盘一般都为5400rpm(转/每分钟)或7200rpm，高档的SCSI硬盘也可以达到10000rpm甚至15000rpm。

理论上，转速越快越好。

随着硬盘容量的不断增大，硬盘的转速也在不断提高。

然而，转速的提高也带来了磨损加剧、温度升高、噪声增大等一系列负面影响。

于是，应用在精密机械工业上的液态轴承马达（Fluid Dynamic Bearing Motors）便被引入到硬盘技术中，以有效地吸收震动、减少磨损，提高寿命。

2、平均寻道时间（Average Seek Time）指硬盘在盘面上移动读写头至指定磁道寻找相应目标数据所用的时间，它描述硬盘读取数据的能力，单位为毫秒。

当单张碟片容量增大时，磁头的寻道动作和移动距离减少，从而使平均寻道时间减少，加快硬盘速度。

目前市场上主流硬盘的平均寻道时间一般在9ms左右。

3、平均潜伏时间（Average LatencyTime）指当磁头移动到数据所在的磁道后，然后等待所要的数据块继续转动到磁头下的时间，一般在2ms~6ms之间。

4、平均访问时间（Average Access Time）指磁头找到指定数据的平均时间，通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和。

平均访问时间最能够代表硬盘找到某一数据所用的时间，越短的平均访问时间越好，一般在11ms~18ms之间。

注意：现在不少硬盘广告之中所说的平均访问时间大部分都是用平均寻道时间所代替的。

5、突发数据传输率（Burst Data T ransfer Rate）指的是电脑通过数据总线从硬盘内部缓存区中所读取数据的最高速率，也叫外部数据传输率（External Data Transfer Rate）。

该参数理论上应该等于接口的速度，如UDMA/66的硬盘应该为66MB/s、UDMA/100的硬盘应该为100MB/s。

但实际上，由于接口效率的问题，该值往往比理论值低10%以上。

6、最大内部数据传输率（Internal Data T ransfer Rate）指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率，一般取决于硬盘的盘片转速和盘片数据线密度。

目前大多数硬盘的内部传输率在40MB/s左右，不过也有少数硬盘的最大内部数据传输率已经超过50MB/s，由于内部数据传输率才是系统真正的瓶颈，因此大家在购买时要分清这两个概念。

不过一般来讲，硬盘的转速相同时，单碟容量大的内部传输率高；在单碟容量相同时，转速高的硬盘的内部传输率高。

硬盘电路板维修基础盘电路板的构成硬盘芯片的组成1. 电机驱动芯片：用于驱动硬盘的主轴电机和音圈电机，由于现在的硬盘转速太高导致该芯片发热量大而易损坏。

2. 前置信号处理器:用于加工磁头传来的信号3. 接口芯片CPU和数字信号处理器:一般都集成于一个芯片，因为集成度较高，所以损坏率也较高。

4. 缓存：外形和内存条的内存颗粒相似，用于加快硬盘数据的传输速度，大小2M和8M的较多。

如图所示硬盘元器件的组成1.电容：用字母“C”表示有极性（黄色或黑色的较多，有标记一端为“负极”）(1) 电容无极性（棕色或灰色的较多）(2) 主要作用：滤波、耦合、旁路、与电感组成“LC”谐振电路、与电阻组成“RC”定时电路。

(3) 特性：通交流隔直流(4) 在电路中的作用：如图所示电容滤波用法(5) 好坏判断：摘下来用数字万用表单独测量应为无穷大，在电路板上测量应有几百的数值，若出现阻值非常小或直接导通说明此电容损坏。

补充：硬盘上没有电解电容，只有帖片电容，而贴片电容不易坏，但我们可以通过测量电容来判断芯片的好环。

2. 电感:用“L”表示（1）主要作用：储能、滤波、隔离与电容组成“LC”谐振电路，在硬盘电路中一般起保险和滤波用。

（2）特性：通直流，阻交流。

（3）好坏判断：把万用表定位到二极管档，用两表笔测量电感两端应为“0”或10以内的数值为好元件，若测得的结果偏大或为无穷大则为坏。

3. 二极管：用“D”表示（1）主要作用：检波、整流、稳压、钳位、限幅和作开关用。

（2）特性：单向导通（3）整流二极管的用法：如图所示整流二极管实际应用（4）稳压二极管的用法：如图所示 IGNDIC-+稳压二极管实际应用（5）好坏判断：将数字表万用表定位到二极管档，红表笔接二极管的正极、黑表笔接二极管的负极，此时测得的是二极管的正向导通阻值，也就是二极管的正向压降值。

不同的二极管根据它内部材料不同所测得的正向压降值也不同。

若显示的数值为“0”，则说明管子短路；若显示为“1”则说明管子开路。