9.5. МАГНИТНЫЕ ГОЛОВКИ

Классификация и конструкция. Различают записывающие, воспроизводящие, универсальные и стирающие головки. Записывающие служат для получения в зоне записи требуемой напряженности магнитного поля, воспроизводящие — для преобразования магнитного поля фонограммы в ЭДС, универсальные объединяют функции первых двух, стирающие служат для создания поля, достаточного для размагничивания ненужной фонограммы.

Наибольшее распространение получили кольцевые головки (рис. 9.33). Сердечник 1 состоит из двух половинок, на которых размещена обмотка 2. С сердечником в области рабочего зазора 3 соприкасается ферромагнитный слой носителя записи 4. У записывающих головок имеется дополнительный зазор 5. Рабочий зазор служит для создания ограниченного по протяженности магнитного поля при записи и обеспечения сцепления магнитного поля фонограммы с сердечником при воспроизведении. Ширина рабочего зазора головок записи и воспроизведения — от долей до нескольких единиц микрометра. Дополнительный зазор служит для увеличения магнитного сопротивления сердечника с целью предотвращения его намагничивания броском тока в моменты коммутации электрического канала или головки. Ширина дополнительного зазора — Ширина рабочего зазора стирающих головок —

Магнитные материалы сердечников. Для сердечников используют магнитно-мягкие материалы, обладающие большой начальной проницаемостью и небольшой коэрцитивной силой Материалы должны обладать малыми потерями на гистерезис, большой стойкостью

к истиранию магнитным носителем записи, не изменять магнитных свойств при механической обработке.

Металлические сердечники для уменьшения потерь на вихревые токи изготавливают из тонких пластин, которые склеивают клеем, не проводящим электрический ток. В зависимости от ширины дорожки толщина сердечников составляет от долей до нескольких миллиметров. Для сердечников используют железоникелевые сплавы (пермаллой, ), железоалюминиевые сплавы (альфенол, железоалюминиевокремниевые сплавы (сендаст, ) и ферриты. Недостатками пермаллоя являются значительное изменение магнитных свойств при механической обработке (уменьшение магнитной проницаемости), большие потери на гистерезис на частотах свыше относительно небольшая стойкость к истиранию. Альфенол более устойчив к механической обработке. Сендаст обладает малыми потерями на гистерезис и износоустойчив. Ферриты выкрашиваются в зоне зазора и потому мало пригодны для головок воспроизведения.

Универсальных магнитных материалов, одинаково пригодных для различных типов головок, не существует. Примерные требования к свойствам магнитных материалов для различных головок приведены в табл. 9.14.

Параметры магнитных материалов головок приведены в табл. 9.15.

Для записывающих головок необходимо, чтобы индукция насыщения материала сердечника В несколько раз превышала индукцию насыщения носителя записи. В противном случае магнитная цепь сердечника будет вносить дополнительные нелинейные искажения. Относительная магнитная проницаемость сердечника должна быть не менее ста. Материал сердечника должен иметь небольшую коэрцитивную силу для уменьшения потерь на гистерезис и большое удельное электрическое сопротивление для уменьшения потерь на вихревые токи.

Лучшим материалом для головок записи по всем параметрам является сендаст, но он пока дорог. Удовлетворительными магнитными свойствами и низкой ценой отличается пермаллой.

Таблица 9.14. (см. скан) Требования к свойствам магнитных материалов

Менее всего для головок записи пригодны ферриты из-за небольшой индукции насыщения, сложности изготовления, нестабильности при эксплуатации (выкрашивание сердечника в области зазора, появление трещин).

Головки воспроизведения должны вносить небольшие потери. Это — главное требование к ним. Магнитная проницаемость должна быть по возможности большой. Механические свойства должны способствовать получению хорошей геометрии зазора. Наиболее пригодны сендасты, монокристаллические ферриты. Горячепрессованные ферриты непригодны из-за большой склонности к выкрашиванию.

При выборе материала для сердечника универсальных головок руководствуются требованиями к сердечникам головок воспроизведения. Дополнительное требование — высокая индукция насыщения, так как напряженности магнитного поля в зазоре универсальной головки шириной больше, чем в зазоре записывающей головки с зазором шириной

Для стирающих головок лучше всего применять комбинированные сердечники из марганцово-цинкового феррита и полюсными наконечниками из тонких пластин сендаста или твердого пермаллоя.

Таблица 9.15. (см. скан) Параметры магнитных материалов головок

Таблица 9.16. (см. скан) Параметры головок катушечных магнитофонов

Параметры головок. В зависимости от числа витков обмотки и диаметра провода различают низкоомные и высокоомные головки. Преимущество высокоомной головки воспроизведения — значительно большая, чем у низкоомной, ЭДС. Поэтому ее можно непосредственно, без повышающего трансформатора включать на вход усилителя воспроизведения. Но она имеет сравнительно большую индуктивность, что ухудшает ее частотные свойства. Высокоомную стирающую головку легче согласовать с генератором стирания и подмагничивания. Высокоомную универсальную головку подключают к усилителю записи также без согласующего трансформатора. Таким образом, применение высокоомных головок упрощает усилители записи и воспроизведения. Преимущество низкоомных головок — более широкая полоса частот, лучшая АЧХ.

Индуктивность обмотки головки вместе с ее собственной, межвитковой емкостью, а также совместно с выходной емкостью усилгителя записи или входной емкостью усилителя воспроизведения образует колебательный контур. Резонансная частота этого контура должна быть больше наивысшей частоты записываемого сигнала. Резонанс головки в полосе пропускания нежелателен, так как выше резонансной частоты отдача головки резко уменьшается. Кроме того, собственные колебания, возникающие в контуре, искажают сигнал. При необходимости существенно поднять резонансную частоту приходится уменьшать число витков обмотки, хотя это и снижает отдачу.

Параметры головок профессиональных и бытовых катушечных магнитофонов приведены в табл. 9.16, головок кассетных магнитофонов — в табл. 9.17.

Таблица 9.17. (см. скан) Параметры головок кассетных магнитофонов

бажным показателем головок является ресурс работы. Он составляет для головок с сердечником из пермаллоя для головки ЗАВ24 также с сердечником из пермаллоя для головок Магнитные головки с сердечником из пермаллоя сравнительно быстро изнашиваются. К тому же они непригодны для записи на носители с рабочим слоем из двуокиси хрома и с металлопорошковым рабочим слоем, так как запись и воспроизведение сопровождаются большими амплитудно-частотными искажениями.

Лучшей универсальной головкой для кассетных магнитофонов в настоящее время является головка полюсные наконечники которой изготовлены из сендаста. С ее помощью можно вести запись на всех ныне изготовляемых носителях.