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硬盘 结构 原理 磁道,扇区和柱面图示

硬盘 结构 原理 磁道,扇区和柱面图示
硬盘 结构 原理 磁道,扇区和柱面图示

硬盘结构原理磁道,扇区和柱面图示

我们知道硬盘中是由一片片的磁盘组成的,大家可能没有打开过硬盘,没见过它具体是什么样.不过这不要紧.我们只要理解了什么是磁道,扇区和柱面就够了.

在下图中,我们可以看到一圈圈被分成18(假设)等分的同心圆,这些同心圆就是磁道(见图).不过真打开硬盘你可看不到.它实际上是被磁头磁化的同心圆.如图可以说是被放大了的磁盘片.那么扇区就是每一个磁道中被分成若干等分的区域.相邻磁道是有间隔的,这是因为磁化单元太近会产生干扰.一个小软盘有80个磁道,硬盘嘛要远远大于此值,有成千上万的磁道.每个柱面包括512个字节。

那么什么是柱面呢?看下图,我们假设它只有3片.每一片中的磁道数是相等的.从外圈开始,磁道被分成0磁道,1磁道,2磁道......具有相同磁道编号的同心圆组成柱面,那么这柱面就像一个没了底的铁桶.哈哈,这么一说,你也知道了,柱面数就是磁盘上的磁道数.每个磁面都有自己的磁头.也就是说,磁面数等于磁头数.

硬盘的容量=柱面数(CYLINDER)*磁头数(HEAD)*扇区数(SECTOR)*512B. 这下你也可以计算硬盘的一些参数了.

什么是簇?

文件系统是操作系统与驱动器之间的接口,当操作系统请求从硬盘里读取一个文件时,会请求相应的文件系统(FAT 16/32/NTFS)打开文件。扇区是磁盘最小的物理存储单元,但由于操作系统无法对数目众多的扇区进行寻址,所以操作系统就将相邻的扇区组合在一起,形成一个簇,然后再对簇进行管理。每个簇可以包括2、4、8、16、32或64个扇区。显然,簇是操作系统所使用的逻辑概念,而非磁盘的物理特性。

为了更好地管理磁盘空间和更高效地从硬盘读取数据,操作系统规定一个簇中只能放置一个文件的内容,因此文件所占用的空间,只能是簇的整数倍;而如果文件实际大小小于一簇,它也要占一簇的空间。所以,一般情况下文件所占空间要略大于文件的实际大小,只有在少数情况下,即文件的实际大小恰好是簇的整数倍时,文件的实际大小才会与所占空间完全一致。

硬盘的DOS管理结构

1.磁道,扇区,柱面和磁头数

硬盘最基本的组成部分是由坚硬金属材料制成的涂以磁性介质的盘片,不同容量硬盘的盘片数不等。每个盘片有两面,都可记录信息。盘片被分成许多扇形的区域,每个区域叫一个扇区,每个扇区可存储128×2的N次方(N=0.1.2.3)字节信息。在DOS中每扇区是128×2的2次方=512字节,盘片表面上以盘片中心为圆心,不同半径的同心圆称为磁道。硬盘中,不同盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱面。磁道与柱面都是表示不同半径的圆,在许多场合,磁道和柱面可以互换使用,我们知道,每个磁盘有两个面,每个面都有一个磁头,习惯用磁头号来区分。扇区,磁道(或柱面)和磁头数构成了硬盘结构的基本参数,帮这些参数可以得到硬盘的容量,基计算公式为:

存储容量=磁头数×磁道(柱面)数×每道扇区数×每扇区字节数

要点:(1)硬盘有数个盘片,每盘片两个面,每个面一个磁头

(2)盘片被划分为多个扇形区域即扇区

(3)同一盘片不同半径的同心圆为磁道

(4)不同盘片相同半径构成的圆柱面即柱面

(5)公式:存储容量=磁头数×磁道(柱面)数×每道扇区数×每扇区字节数

(6)信息记录可表示为:××磁道(柱面),××磁头,××扇区

2.簇

“簇”是DOS进行分配的最小单位。当创建一个很小的文件时,如是一个字节,则它在磁盘上并不是只占一个字节的空间,而是占有整个一簇。DOS视不同的存储介质(如软盘,硬盘),不同容量的硬盘,簇的大小也不一样。簇的大小可在称为磁盘参数块(BPB)中获取。簇的概念仅适用于数据区。

本点:(1)“簇”是DOS进行分配的最小单位。

(2)不同的存储介质,不同容量的硬盘,不同的DOS版本,簇的大小也不一样。

(3)簇的概念仅适用于数据区。

3.扇区编号定义:绝对扇区与DOS扇区

由前面介绍可知,我们可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域,或是说柱面/磁头/扇区与

磁盘上每一个扇区有一一对应关系,通常DOS将“柱面/磁头/扇区”这样表示法称为“绝对扇区”表示法。但DOS不能直接使用绝对扇区进行磁盘上的信息管理,而是用所谓“相对扇区”或“DOS扇区”。“相对扇区”只是一个数字,如柱面140,磁头3,扇区4对应的相对扇区号为2757。该数字与绝对扇区“柱面/磁头/扇区”具有一一对应关系。当使用相对扇区编号时,DOS是从柱面0,磁头1,扇区1开始(注:柱面0,磁头0,扇区1没有DOS扇区编号,DOS下不能访问,只能调用BIOS访问),第一个DOS扇区编号为0,该磁道上剩余的扇区编号为1到16(设每磁道17个扇区),然后是磁头号为2,柱面为0的17个扇区,形成的DOS扇区号从17到33。直到该柱面的所有磁头。然后再移到柱面1,磁头1,扇区1继续进行DOS 扇区的编号,即按扇区号,磁头号,柱面号(磁道号)增长的顺序连续地分配DOS扇区号。

公式:记DH--第一个DOS扇区的磁头号

DC--第一个DOS扇区的柱面号

DS--第一个DOS扇区的扇区号

NS--每磁道扇区数

NH--磁盘总的磁头数

则某扇区(柱面C,磁头H,扇区S)的相对扇区号RS为:

RS=NH×NS×(C-DC)+NS×(H-DH)+(S-DS)

若已知RS,DC,DH,DS,NS和NH则

S=(RS MOD NS)+DS

H=((RS DIV NS)MOD NH)+DH

C=((RS DIV NS)DIV NH)+DC

要点:(1)以柱面/磁头/扇区表示的为绝对扇区又称物理磁盘地址

(2)单一数字表示的为相对扇区或DOS扇区,又称逻辑扇区号

(3)相对扇区与绝对扇区的转换公式

4.DOS磁盘区域的划分

格式化好的硬盘,整个磁盘按所记录数据的作用不同可分为主引导记录(MBR:Main Boot Record),Dos引导记录(DBR:Dos Boot Record),文件分配表(FAT:File Assign Table),根目录(BD:Boot Directory)和数据区。前5个重要信息在磁盘的外磁道上,原因是外圈周长总大于内圈周长,也即外圈存储密度要小些,可靠性高些。

要点:(1)整个硬盘可分为MBR,DBR,FAT,BD和数据区。

(2)MBR,DBR,FAT,和BD位于磁盘外道。

5.MBR

MBR位于硬盘第一个物理扇区(绝对扇区)柱面0,磁头0,扇区1处。由于DOS是由柱面0,磁头1,扇区1开始,故MBR不属于DOS扇区,DOS不能直接访问。MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表。分区表有4个分区记录区。记录区就是记录有关分区信息的一张表。它从主引导记录偏移地址

01BEH处连续存放,每个分区记录区占16个字节。

分区表的格式

分区表项的偏移意义占用字节数

00 引导指示符1B

01 分区引导记录的磁头号1B

02 分区引导记录的扇区和柱面号2B

04 系统指示符1B

05 分区结束磁头号1B

06 分区结束扇区和柱面号2B

08 分区前面的扇区数4B

0C 分区中总的扇区数4B

4个分区中只能有1个活跃分区,即C盘。标志符是80H在分区表的第一个字节处。若是00H则表示非活跃分区。例如:

800101000B FE 3F 81 3F 00 00 00 C3 DD 1F 00

00 00 01 82 05 FE BF 0C 02 DE 1F 00 0E 90 61 00

00000000000000000000000000000000 0000000000000000000000000000 0000

要点:(1)MBR位于硬盘第一个物理扇区柱面0,磁头0,扇区1处。不属于DOS扇区,(2)主引导记录分为硬盘的主引导程序和硬盘分区表。

6.DBR

DBR位于柱面0,磁头1,扇区1,即逻辑扇区0。DBR分为两部分:DOS引导程序和BPB(BIOS 参数块)。其中DOS引导程序完成DOS系统文件(IO.SYS,MSDOS.SYS)的定位与装载,而BPB用来描述本DOS 分区的磁盘信息,BPB位于DBR偏移0BH处,共13字节。它包含逻辑格式化时使用的参数,可供DOS计算磁盘上的文件分配表,目录区和数据区的起始地址,BPB之后三个字提供物理格式化(低格)时采用的一些参数。引导程序或设备驱动程序根据这些信息将磁盘逻辑地址(DOS扇区号)转换成物理地址(绝对扇区号)。BPB格式

序号偏移地址意义

1 03H-0AH OEM号

2 0BH-0CH 每扇区字节数

3 0DH 每簇扇区数

4 0EH-0FH 保留扇区数

5 10H FAT备份数

6 11H-12H 根目录项数

7 13H-14H 磁盘总扇区数

8 15H 描述介质

9 16H-17H 每FAT扇区数

10 18H-19H 每磁道扇区数

11 1AH-1BH 磁头数

12 1CH-1FH 特殊隐含扇区数

13 20H-23H 总扇区数

14 24H-25H 物理驱动器数

15 26H 扩展引导签证

16 27H-2AH 卷系列号

17 2BH-35H 卷标号

18 36H-3DH 文件系统号

DOS引导记录公式:

文件分配表≡保留扇区数

根目录≡保留扇区数+FAT的个数×每个FAT的扇区数

数据区≡根目录逻辑扇区号+(32×根目录中目录项数+(每扇区字节数-1))DIV每扇区字节数

绝对扇区号≡逻辑扇区号+隐含扇区数

扇区号≡(绝对扇区号MOD每磁道扇区数)+1

磁头号≡(绝对扇区号DIV每磁道扇区数)MOD磁头数

磁道号≡(绝对扇区号DIV每磁道扇区数)DIV磁头数

要点:(1)DBR位于柱面0,磁头1,扇区1,其逻辑扇区号为0

(2)DBR包含DOS引导程序和BPB。

(3)BPB十分重要,由此可算出逻辑地址与物理地址。

7.文件分配表

文件分配表是DOS文件组织结构的主要组成部分。我们知道DOS进行分配的最基本单位是簇。文件分配表是反映硬盘上所有簇的使用情况,通过查文件分配表可以得知任一簇的使用情况。DOS在给一个文件分配空间时总先扫描FAT,找到第一个可用簇,将该空间分配给文件,并将该簇的簇号填到目录的相应段内。即形成了“簇号链”。FAT就是记录文件簇号的一张表。FAT的头两个域为保留域,对FAT12来说是3个字节,FAT来说是4个字节。其中头一个字节是用来描述介质的,其余字节为FFH 。介质格式与BPB 相同。

第一个字节的8位意义:

76543210

└─────-┘ │ │ │┌0非双面

置1 │ │ └┤

│ │ └1双面

│ │┌0不是8扇区

│ └┤

│ └1是8扇区

│┌0不是可换的

└┤

└1是可换的

FAT结构含义

FAT12 FAT16 意义

000H 0000H 可用

FF0H-FF6H FFF0H-FFF6H 保留

FF7H FFF7H 坏

FF8H-FFFH FFF8H-FFFFH 文件最后一个簇

×××H ××××H 文件下一个簇

对于FAT16,簇号×2作偏移地址,从FAT中取出一字即为FAT中的域。

逻辑扇区号=数据区起始逻辑扇区号+(簇号-2)×每簇扇区数

簇号=(逻辑扇区号-数据区起始逻辑扇区号)DIV每簇扇区数+2

要点:(1)FAT反映硬盘上所有簇的使用情况,它记录了文件在硬盘中具体位置(簇)。

(2)文件第一个簇号(在目录表中)和FAT的该文件的簇号串起来形成文件的“簇号链”,恢复被破坏的文件就是根

据这条链。

(3)由簇号可算逻辑扇区号,反之,由逻辑扇区号也可以算出簇号,公式如上。

(4)FAT位于DBR之后,其DOS扇区号从1开始。

8.文件目录

文件目录是DOS文件组织结构的又一重要组成部分。文件目录分为两类:根目录,子目录。根目录有一个,子目录可以有多个。子目录下还可以有子目录,从而形成“树状”的文件目录结构。子目录其实是一种特殊的文件,DOS为目录项分配32字节。目录项分为三类:文件,子目录(其内容是许多目录项),卷标(只能在根目录,只有一个。目录项中有文件(或子目录,或卷标)的名字,扩展名,属性,生成或

最后修改日期,时间,开始簇号,及文件大小。

目录项的格式

字节偏移意义占字节数

00H 文件名8B

08H 扩展名3B

0BH 文件属性1B

0CH 保留10B

16H 时间2B

18H 日期2B

1AH 开始簇号2B

1CH 文件长度4B

目录项文件名区域中第一个字节还有特殊的意义:00H代表未使用

05H代表实际名为E5H

EBH代表此文件已被删除

目录项属性区域的这个字节各个位的意义如下:76543210

未修修子卷系隐只

用改改目标统藏读

标标录属属属

志志性性性

注意:WINDOWS的长文件名使用了上表中所说的“保留”这片区域。

要点:(1)文件目录是记录所有文件,子目录名,扩展名属性,建立或删除最后修改日期。文件开始簇号及文件长度的一张

登记表.

(2)DOS中DIR列出的内容训是根据文件目录表得到的。

(3)文件起始簇号填在文件目录中,其余簇都填在FAT中上一簇的位置上。

9.物理驱动器与逻辑驱动器

物理驱动器指实际安装的驱动器。

逻辑驱动器是对物理驱动器格式化后产生的。

要点:同上。

=============================================================================== ==

fantaxy:

其实细节之外的最基本东西就是:磁道,扇区,柱面和磁头数

可以这么理解吗?:

1. 扇区

扇区不是扇形的,即不是两个半径之间的区域,而是个四边形:两个半径为两边,两个大小同心圆作为两外两边。

2. 磁道

磁道不是线性的,而是个区域,有两个大小同心圆组成

3. 柱面不是面而是号码相同的多个磁道组成的柱体

4. 磁头数:因为磁盘的双面存储性,使得计算时用磁头数而没有用盘片数

可以说:扇区是硬盘分割的最小单位。

存储容量=磁头数×磁道(柱面)数×每道扇区数×每扇区字节数___________________________|----- 磁道的总字节数-----| _______________|-------磁盘一个盘面的总字节数------------|

__________|----- 磁盘容量(磁头数个盘面)--------------------|

电梯工作原理及结构图

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王* 电梯功能及结构图 一、主要是由控制部分、驱动部分及曳引部分组成。 从以上链接地址中可以看出电梯全部结构的组成,区别于卷扬机的是,它有交互性、有舒适且安全的乘坐空间。 电梯简单理解是这样工作的:它是将动力电能,通过某种变频装置或直接向驱动装置供电,由驱动装置拖动曳引装置,再通过曳引装置上悬挂的钢丝绳拉动井内轿厢做上下运行工作。所有这些动力驱动是由很多的电气装置、机械装置实现整合工作的。 二、为什么电梯在楼上,而在一楼一按它就会下来呀? 电梯停候在上面某层,当一楼按下外召唤时,实际上简单的理解是一个触点开关,按下去的一瞬间,指令通过井内电线传输到控制柜的主控制板(或信号控制板或PC机控制板或最原始的电梯就是继电器动作),我们以控制板为例,它收到瞬间信号以后再次触动控制板内的固有程序,同时由它输出电梯准备如何响应的指令,分别至外呼灯亮及驱动装置,最后电能直接或间接驱使电机带动变速箱转动,通过钢丝绳与曳引轮的摩擦力带动轿厢向下运行,每一层都有一个平层装置来采集电梯所处位置,当电梯快到一楼时,控制板通过程序输出不同信号来控制驱动装置,使电梯换速到1楼平层开门,实现电梯外召指令。 三、为什么在轿厢里按几楼就会在几楼停呀? 工作方法类同于你提到的第二个问题,只是把外召按钮搬到了轿内,工作运行也相同。唯一不同的是轿厢指令起动的程序与外召唤不同,程序是独立的,外召唤有上、下按钮,而轿内的没有上、下之分是直达(除非路过的楼外有同方向召唤指令),站在外面按上及下所响应的结果是不同的,这里我不做详解了,相信楼主经常做电梯有感触,当你要下楼时同时按上、下所得到的电梯响应是有区别的,电梯做的功也不同,不利于节能。

各种仪器分析的基本原理

紫外吸收光谱UV 分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法FS 分析原理:被电磁辐射激发后,从最低单线激发态回到单线基态,发射荧光 谱图的表示方法:发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息:荧光效率和寿命,提供分子中不同电子结构的信息 红外吸收光谱法IR 分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法Ram 分析原理:吸收光能后,引起具有极化率变化的分子振动,产生拉曼散射 谱图的表示方法:散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法NMR 分析原理:在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理:在外磁场中,分子中未成对电子吸收射频能量,产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息:谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数,提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息质谱分析法MS 分析原理:分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e分离 谱图的表示方法:以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息:分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息

电梯工作原理及结构图

电梯功能及结构图 一、主要就是由控制部分、驱动部分及曳引部分组成. 从以上链接地址中可以瞧出电梯全部结构得组成,区别于卷扬机得就是,它有交互性、有舒适且安全得乘坐空间。 电梯简单理解就是这样工作得:它就是将动力电能,通过某种变频装置或直接向驱动装置供电,由驱动装置拖动曳引装置,再通过曳引装置上悬挂得钢丝绳拉动井内轿厢做上下运行工作。所有这些动力驱动就是由很多得电气装置、机械装置实现整合工作得. 二、为什么电梯在楼上,而在一楼一按它就会下来呀? 电梯停候在上面某层,当一楼按下外召唤时,实际上简单得理解就是一个触点开关,按下去得一瞬间,指令通过井内电线传输到控制柜得主控制板(或信号控制板或PC机控制板或最原始得电梯就就是继电器动作),我们以控制板为例,它收到瞬间信号以后再次触动控制板内得固有程序,同时由它输出电梯准备如何响应得指令,分别至外呼灯亮及驱动装置,最后电能直接或间接驱使电机带动变速箱转动,通过钢丝绳与曳引轮得摩擦力带动轿厢向下运行,每一层都有一个平层装置来采集电梯所处位置,当电梯快到一楼时,控制板通过程序输出不同信号来控制驱动装置,使电梯换速到1楼平层开门,实现电梯外召指令。 三、为什么在轿厢里按几楼就会在几楼停呀? 工作方法类同于您提到得第二个问题,只就是把外召按钮搬到了轿内,工作运行也相同。唯一不同得就是轿厢指令起动得程序与外召唤不同,程序就是独立得,外召唤有上、下按钮,而轿内得没有上、下之分就是直达(除非路过得楼外有同方向召唤指令),站在外面按上及下所响应得结果就是不同得,这里我不做详解了,相信楼主经常做电梯有感触,当您要下楼时同时按上、下所得到得电梯响应就是有区别得,电梯做得功也不同,不利于节能。

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移动硬盘工作原理

硬盘,英文名称是Hard disk,发明于1950年。开始的时候,它的直径长达20英寸;并且只能容纳几MB(兆字节)的信息。最初的时候它并不称为Hard disk ,而是叫做“fixed disk"或者"Winchester"(IBM产品流行的代码名称);如果在某些文献里提到这些名词,我们知道它们是硬盘就可以了。随后,为了把硬盘的名称与"floppy disk"(软盘)区分开来,它的名称就演变成了"hard disk"。硬盘的内部有磁碟,作为保存信息的磁介质;而磁带和软盘里面则使用柔韧的塑料薄膜作为磁介质。 在简单的标准上,硬盘与盒式磁带并没有太大的区别。所有的硬盘和盒式磁带都使用相同的磁性技术录制信息,这点将在“磁带录音机是怎么工作的有介绍”,但这已经不是属于IT硬件的范畴了。硬盘和磁带录音机都从磁存储技术获得最大的效益--磁介质可以轻易地进行擦除和复写,并且信息将记录在磁道里,储存的信息可以永久保存。 想明白硬盘工作原理的最好途径是看清楚它的内部结构。注意:打开硬盘会损坏硬件,因此朋友们不要自己尝试,当然你有一个损坏的硬盘就另当别论了。 硬盘使用了铝片把表面给密封了起来,而另外的一边则布满了控制用的电子元件。电子控制器控制硬盘的读/写机制,还有转动盘片的马达。电子元件还把硬盘磁区域的信息汇编成byte(读),并把bytes转化为磁区域(写)。这些电子元件被装配在与硬盘盘片分开的小电路板上。 在电路板下面是连接盘片的马达,还有采用了高度过滤的通风孔,以便维持硬盘内部和外部的空气压力平衡。 移开了硬盘的顶盖之后,展现在大家眼前的是非常简单但却精密的内部结构。 盘片--当硬盘在工作的时候,它可以转动5,400或者72,00 rpm(通常的情况下,当然最快也有10,000rpm,SCSI硬盘甚至达到了15,000rpm)。这些盘片制造的时候有惊人的精确度,并且表面如镜子般光滑。(你甚至还在盘片里看到了作者的肖像) 臂--位于左上角,是用来保持磁头的读/写控制机制,能够把磁头从盘片的中心移动到硬盘的边缘。臂和它的移动机制相当的轻,并且速度飞快。普通的硬盘每秒可以在盘片中心和边缘之间来会移动50次,如果用肉眼看的话,速度真的是非常惊人。 为了增加硬盘储存的信息量,很多硬盘都使用了多盘片的设计。我们打开的硬盘有三个盘片和6个读/写的磁头。 硬盘里面保持臂的移动速度和精确度都达到了不可置信的地步,它使用了高速的线性马达。 很多硬盘使用了音圈(Voice coil)的方法来移动臂部--与你的立体声系统中扬声器使用的技术类似。 数据的储存 数据储存在盘片表面的扇区(Sector)和磁道(track)里,磁道是一系列的同心圆,而扇区则是磁道组成的圆状表面,如下: 上图黄色部分展示的就是典型的磁道,而蓝色部分则是扇区。扇区包括了固定数量的byte---例如,256或者512byte。无论是在硬盘还是在操作系统水平,扇区都通常组成群集(cluster)。 硬盘的低级格式化过程在盘片上建立了扇区和磁道,每个扇区的开始和结束部分都被写到了盘片上,这个处理使硬盘准备开始以byte的形式保持数据。高级格式化则写入文件储存的结构,例如把文件分配表写入到扇区,这个过程使硬盘

最新电梯结构原理及控制系统分析

第一章绪论 随着城市建设的不断发展,高层建筑不断增多,电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的,而呼叫是随机的,电梯实际上是一个人机交互式的控制系统,单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的,因此,电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成;第二种控制方式用可编程控制器(PLC)取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式,其原因在于生产规模较小,自己设计和制造微机控制装置成本较高;而PLC可靠性高,程序设计方便灵活,抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点,所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。 电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学及空气动力学等多学科和技术集于一体的机电设备,它是建筑物中的永久性垂直交通工具。为满足和提高人们的生活质量,电梯的智能化、自动化技术迅速发展。特别是随着计算机网络技术、微电子和电力电子技术的飞速发展,现代电梯的技术含量日益提高。在改善电梯性能的同时,对电梯的设计、管理和维护人员提出了更高的要求。

第二章电梯的结构 2.1 电梯的基本结构 电梯是机与电紧密结合的复杂产品,是垂直交通运输工具中使用最普遍的一种电梯,其基本组成包括机械部份和电气部份,结构包括四大空间(机房部分、井道和底坑部分、围壁部分和层站部分)和八大系统(曳引系统、导向系统、门系统、轿厢、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统)组成。 电梯基本结构如图2—1所示:

各种RAID的工作原理..

各种RAID的工作原理 RAID是通过磁盘阵列与数据条块化方法相结合,以提高数据可用率的一种结构。IBM早于1970年就开始研究此项技术。RAID 可分为RAID级别1到RAID级别6, 通常称为:RAID 0, RAID 1, RAID 2, RAID 3,RAID 4, RAID 5,RAID6。每一个RAID级别都有自己的强项和弱项。"奇偶校验"定义为用户数据的冗余信息, 当硬盘失效时,可以重新产生数据。 RAID 0:RAID 0 并不是真正的RAID结构,没有数据冗余。RAID 0 连续地分割数据并并行地读/写于多个磁盘上。因此具有很高的数据传输率。但RAID 0在提高性能的同时,并没有提供数据可靠性,如果一个磁盘失效,将影响整个数据。因此RAID 0 不可应用于需要数据高可用性的关键应用。 RAID 1:RAID 1通过数据镜像实现数据冗余,在两对分离的磁盘上产生互为备份的数据。RAID 1可以提高读的性能, 当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据。RAID 1是磁盘阵列中费用最高的, 但提供了最高的数据可用率。当一个磁盘失效,系统可以自动地交换到镜像磁盘上, 而不需要重组失效的数据。 RAID 2:从概念上讲, RAID 2 同RAID 3类似, 两者都是将数据条块化分布于不同的硬盘上, 条块单位为位或字节。然而RAID 2 使用称为"加重平均纠错码"的编码技术来提供错误检查及恢复。这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息, 使得RAID 2技术实施更复杂。因此,在商业环境中很少使用. RAID 3:不同于RAID 2, RAID 3使用单块磁盘存放奇偶校验信息。如果一块磁盘失效, 奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据。如果奇偶盘失效,则不影响数据使用。RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率, 但对于随机数据, 奇偶盘会成为写操作的瓶颈。 RAID 4:同RAID 2, RAID 3一样, RAID 4, RAID 5也同样将数据条块化并分布于不同的磁盘上, 但条块单位为块或记录。RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘, 每次写操作都需要访问奇偶盘, 成为写操作的瓶颈. 在商业应用中很少使用。 RAID 5:RAID 5没有单独指定的奇偶盘, 而是交叉地存取数据及奇偶校验信息于所有磁盘上。在RAID5 上, 读/写指针可同时对阵列设备进行操作, 提供了更高的数据流量。RAID 5更适合于小数据块, 随机读写的数据.RAID 3 与RAID 5相比, 重要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输,需涉及到所有的阵列盘。而对于RAID 5来说, 大部分数据传输只对一块磁盘操作, 可进行并行操作。在RAID 5中有"写损失", 即每一次写操作,将产生四个实际的读/写操作, 其中两次读旧的数据及奇偶信息, 两次写新的数据及奇偶信息。 RAID 6:RAID 6 与RAID 5相比,增加了第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶系统使用不同的算法, 数据的可靠性非常高。即使两块磁盘同时失效,也不会影响数据的使用。但需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间, 相对于RAID 5有更大的"写损失"。RAID 6 的写性能非常差, 较差的性能和复杂的实施使得RAID 6很少使用。 在计算机发展的初期,“大容量”硬盘的价格还相当高,解决数据存储安全性问题的主要方法是使用磁带机等设备进行备份,这种方法虽然可以保证数据的安全,但查阅和备份工作都相当繁琐。1987年,Patterson、Gibson和Katz这三位工程师在加州大学伯克利分校发表了题为《A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks(廉价磁盘冗余阵列方案)》的论文,其基本思想就是将多只容量较小的、相对廉价的硬盘驱动器进行有机组合,使其性能超过一只昂贵的大硬盘。这一设计思想很快被接受,从此RAID技术得到了广泛应用,数据存储进入了更快速、更安全、更廉价的新时代。 磁盘阵列对于个人电脑用户,还是比较陌生和神秘的。印象中的磁盘阵列似乎还停留在这样

各种仪器原理及应用

紫外可见分光光度计的原理与应用 1.原理 物质的吸收光谱本质上就是物质中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波长的光能量,相应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迁的结果。由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构,其吸收光能量的情况也就不会相同,因此,每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线,可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测定该物质的含量,这就是分光光度定性和定量分析的基础。分光光度分析就是根据物质的吸收光谱研究物质的成分、结构和物质间相互作用的有效手段。 紫外可见分光光度法的定量分析基础是朗伯-比尔 (Lambert-Beer)定律。即物质在一定浓度的吸光度与它的吸收介质的厚度呈正比 2 应用 2.1 检定物质 根据吸收光谱图上的一些特征吸收,特别是最大吸收波长虽ax 和摩尔吸收系数是检定物质的常用物理参数。这在药物分析上就有着很广泛的应用。在国内外的药典中,已将众多的药物紫外吸收光谱的最大吸收波长和吸收系数载入其中,为药物分析提供了很好的手段。 2.2 与标准物及标准图谱对照 将分析样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中,在同一条

件下分别测定紫外可见吸收光谱。若两者是同一物质,则两者的光谱图应完全一致。如果没有标样,也可以和现成的标准谱图对照进行比较。这种方法要求仪器准确,精密度高,且测定条件要相同。 2.3 比较最大吸收波长吸收系数的一致性 2.4 纯度检验 2.5 推测化合物的分子结构 2.6 氢键强度的测定 实验证明,不同的极性溶剂产生氢键的强度也不同,这可以利用紫外光谱来判断化合物在不同溶剂中氢键强度,以确定选择哪一种溶剂。 2.7 络合物组成及稳定常数的测定 2.8 反应动力学研究 2.9 在有机分析中的应用 有机分析是一门研究有机化合物的分离、鉴别及组成结构测定的科学,它是在有机化学和分析化学的基础上发展起来的综合性学科。 原子吸收分光光度计工作原理

电梯构造与原理(简版)

电梯结构与原理 简介 2011年9月

第一章概述 1.1 电梯历史与发展 很久以前,人们就已经开始使用原始的升降工具来运送人和货物,并大多采用人力或畜力作为驱动力,到19世纪初,随着工业革命的进程发展,蒸汽机成为了重要的原动机,在欧美开始用蒸汽机作为升降工具的动力,并不断地得到创新和改进,到1852年,世界第一台被工业界普遍认可的安全升降机得以诞生。1845年,英国人汤姆逊制成了世界上第一台液压升降机。当时由于升降机功能不够完善,难以保障安全,故较少用于载人。 1852年,美国纽约杨可斯(Yonkers)的机械工程师奥的斯先生(Elisha Graves Otis)在一次展览会上,向公众展示了他的发明,从此宣告了电梯的诞生,也打消了人们长期对升降机安全性的质疑,随后奥的斯先生组建成立了奥的斯电梯公司。 1857年,奥的斯公司在纽约安装了世界第一台客运升降机;1889年奥的斯公司制成使用了世界上第一台以直流电动机驱动的升降机,此时电梯就名副其实了;1899年第一台梯阶式(梯阶水平、踏板由硬木制成、有活动扶手和梳齿板)扶梯试制成功。1903年,奥的斯公司采用了曳引驱动方式代替了卷筒驱动,提高了电梯传动系统的通用性;同时也成功制造出有齿轮减速曳引式高速电梯,使电梯传动设备重量和体积大幅度地缩小,增强了安全性,并成为沿用至今的电梯曳引式传动的基本型式。 奥的斯公司在1892年开始用按钮操纵代替以往在轿厢内拉动绳索的操纵方式;1915年制造出微调节自动平层的电梯;1924年安装了第一台信号控制系统,使电梯司机操纵大大简化;1928年开发并安装了集选控制电梯;1946年在电梯上使用群控方式,并在1949年使用于纽约联合国大厦;特别值得一提的是奥的斯公司在1967年为美国纽约世界贸易中心大楼安装了208台电梯和49台自动扶梯,每天要完成13万人次的运输任务,遗憾的是该大楼于2001年9月11日因恐怖袭击而倒塌。 1976年日本富士达公司开发了速度为10m/s的直流无齿轮曳引电梯;1977年,日本三菱电机公司开发了可控硅控制的无齿轮曳引电梯;1979年奥的斯公司开发了第一台基于微机的电梯控制系统,使电梯控制进入了一个崭新的发展时期;1983年日本三菱电机公司开发了世界上第一台变频变压调速电机,并于1990年将此变频调速系统用于液压电梯驱动;1996年芬兰通力电梯公司发布了最新设计的无机房电梯MonoSpace,由Ecodisk扁平的永磁同步电动机变压变频调速驱动,电机固定在井道顶部侧面,由曳引钢丝绳传动牵引轿厢;同年日本三菱电机公司开发了采用永磁同步无齿轮曳引机和双盘式制动系统的双层轿厢高速电梯,安装在上海Mori大厦;1997年迅达电梯公司展示了Mobile无机房电梯,该电梯无需曳引绳和承载井道,自驱动轿厢在自支撑的铝制导轨上垂直运行,同年通力电梯公司在芬兰建造了当今世界上行程为350米的地下电梯试验井道,电梯实际提升高度330米,理论上可测试17m/s 速度的电梯。 随着现代建筑物楼层不断升高,电梯的运行速度、载重量也在提高。世界上最高电梯速度已经达到16m/s,但从人体对加速度的适应能力、气压变化的承受能力和实际使用电梯停

电梯工作原理及结构图

电梯功能及结构图 一、主要是由控制部分、驱动部分及曳引部分组成。 从以上链接地址中可以看出电梯全部结构的组成,区别于卷扬机的是,它有交互性、有舒适且安全的乘坐空间。 电梯简单理解是这样工作的:它是将动力电能,通过某种变频装置或直接向驱动装置供电,由驱动装置拖动曳引装置,再通过曳引装置上悬挂的钢丝绳拉动井内轿厢做上下运行工作。所有这些动力驱动是由很多的电气装置、机械装置实现整合工作的。 二、为什么电梯在楼上,而在一楼一按它就会下来呀? 电梯停候在上面某层,当一楼按下外召唤时,实际上简单的理解是一个触点开关,按下去的一瞬间,指令通过井内电线传输到控制柜的主控制板(或信号控制板或PC机控制板或最原始的电梯就是继电器动作),我们以控制板为例,它收到瞬间信号以后再次触动控制板内的固有程序,同时由它输出电梯准备如何响应的指令,分别至外呼灯亮及驱动装置,最后电能直接或间接驱使电机带动变速箱转动,通过钢丝绳与曳引轮的摩擦力带动轿厢向下运行,每一层都有一个平层装置来采集电梯所处位置,当电梯快到一楼时,控制板通过程序输出不同信号来控制驱动装置,使电梯换速到1楼平层开门,实现电梯外召指令。 三、为什么在轿厢里按几楼就会在几楼停呀? 工作方法类同于你提到的第二个问题,只是把外召按钮搬到了轿内,工作运行也相同。唯一不同的是轿厢指令起动的程序与外召唤不同,程序是独立的,外召唤有上、下按钮,而轿内的没有上、下之分是直达(除非路过的楼外有同方向召唤指令),站在外面按上及下所响应的结果是不同的,这里我不做详解了,相信楼主经常做电梯有感触,当你要下楼时同时按上、下所得到的电梯响应是有区别的,电梯做的功也不同,不利于节能。

硬盘内部硬件结构和工作原理详解

硬盘内部硬件结构和工作原理详解 一般硬盘正面贴有产品标签,主要包括厂家信息和产品信息,如商标、型号、序列号、生产日期、容量、参数和主从设置方法等。这些信息是正确使用硬盘的基本依据,下面将逐步介绍它们的含义。 硬盘主要由盘体、控制电路板和接口部件等组成,如图1-1所示。盘体是一个密封的腔体。硬盘的内部结构通常是指盘体的内部结构;控制电路板上主要有硬盘BIOS、硬盘缓存(即CACHE)和主控制芯片等单元,如图1-2所示;硬盘接口包括电源插座、数据接口和主、从跳线,如图1-3所示。 图1-1 硬盘的外观 图1-2 控制电路板 图1-3 硬盘接口 电源插座连接电源,为硬盘工作提供电力保证。数据接口是硬盘与主板、内存之间进行数据交换的通道,使用一根40针40线(早期)或40针80线(当前)的IDE接口电缆进行连接。新增加的40线是信号屏蔽线,用于屏蔽高速高频数据传输过程中的串扰。中间的主、从盘跳线插座,用以设置主、从硬盘,即设置硬盘驱动器的访问顺序。其设置方法一般标注在盘体外的标签上,也有一些标注在接口处,早期的硬盘还可能印在电路板上。 此外,在硬盘表面有一个透气孔(见图1-1),它的作用是使硬盘内部气压与外部大气压保持一致。由于盘体是密封的,所以,这个透气孔不直接和内部相通,而是经由一个高效过滤器和盘体相通,用以保证盘体内部的洁净无尘,使用中注意不要将它盖住。

1.2 硬盘的内部结构 硬盘的内部结构通常专指盘体的内部结构。盘体是一个密封的腔体,里面密封着磁头、盘片(磁片、碟片)等部件,如图1-4所示。 图1-4 硬盘内部结构 硬盘的盘片是硬质磁性合金盘片,片厚一般在0.5mm左右,直径主要有1.8in (1in=25.4mm)、2.5in、3.5in和5.25in 4种,其中2.5in和3.5in盘片应用最广。盘片的转速与盘片大小有关,考虑到惯性及盘片的稳定性,盘片越大转速越低。一般来讲,2.5in硬盘的转速在5 400 r/min~7 200 r/ min之间;3.5in 硬盘的转速在4 500 r/min~5 400 r/min之间;而5.25in硬盘转速则在3 600 r/min~4 500 r/min之间。随着技术的进步,现在2.5in硬盘的转速最高已达15 000 r/min,3.5in硬盘的转速最高已达12 000 r/min。 有的硬盘只装一张盘片,有的硬盘则有多张盘片。这些盘片安装在主轴电机的转轴上,在主轴电机的带动下高速旋转。每张盘片的容量称为单碟容量,而硬盘的容量就是所有盘片容量的总和。早期硬盘由于单碟容量低,所以,盘片较多,有的甚至多达10余片,现代硬盘的盘片一般只有少数几片。一块硬盘内的所有盘片都是完全一样的,不然控制部分就太复杂了。一个牌子的一个系列一般都用同一种盘片,使用不同数量的盘片,就出现了一个系列不同容量的硬盘产品。 盘体的完整构造如图1-5所示。

各种仪器测试原理

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法!!(补图中......) 化学专业学生必备:各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法!! 紫外吸收光谱UV 分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法FS 分析原理:被电磁辐射激发后,从最低单线激发态回到单线基态,发射荧光 谱图的表示方法:发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息:荧光效率和寿命,提供分子中不同电子结构的信息

红外吸收光谱法IR 分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法Ram 分析原理:吸收光能后,引起具有极化率变化的分子振动,产生拉曼散射 谱图的表示方法:散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法NMR 分析原理:在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理:在外磁场中,分子中未成对电子吸收射频能量,产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息:谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数,提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信质谱分析法MS 分析原理:分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e分离 谱图的表示方法:以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息:分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息 气相色谱法GC 分析原理:样品中各组分在流动相和固定相之间,由于分配系数不同而分离 谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化 提供的信息:峰的保留值与组分热力学参数有关,是定性依据;峰面积与组分含量有关 反气相色谱法IGC 分析原理:探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力 谱图的表示方法:探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线 提供的信息:探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数 裂解气相色谱法PGC

硬盘构造的基本原理

目前流行的硬盘储存器都具有非常完善而先进的内置式程序保障系统,它包括硬盘微处理器执行码和大量硬盘运行所需的各种各样的数据表。硬盘内置式程序总的容量大小可以达到几个Mbit。一旦硬盘的这种程序出现被损坏情况,那么,即使硬盘的整个机械装置和电子器件完好无损,硬盘还是会出现部分或完全的工作故障。 本篇文章描述了硬盘程序保障的基本原理,硬盘的结构和地址分配。 硬盘的空间结构 对一个硬盘来说,不是所有的空间都用来储存用户的数据信息。有相当一部分空间对用户来说是看不见的,它包括服务区(Service Area)和备用区(Reserve Area)(详见图1)。 图1 服务区是用来储存服务信息,即硬盘的内部程序和一些辅助表格。备用区是用来替换用户工作区内的故障扇区和磁道。这两个区域在硬盘正常工作状态下是访问不到的。用户只能访问到工作区的数据(通常情况下,这个区域被称为硬盘的逻辑空间),而硬盘的容量标签中标注的正是这一部分空间的容量,如HDD160G LBA:320173056。一个LBA(逻辑块地址)就等于一个扇区,即512bit。这样一来,知道了一个硬盘的LBA总体数量,也就知道了硬盘容量的大小。

硬盘在正常工作(用户)状态下,对工作区(连续不断的逻辑扇区)的访问是通过LBA进行,即在0到最大LBA之间进行。 要想接触到服务区,只有在一种专门的工作状态下,即技术工作状态下才可能实现。而要想进入这一工作状态,则需要一把“钥匙”指令,给出了“钥匙”指令之后,就可以打开一组补充的技术指令。借助这些技术指令就可以进行诸如读/写服务区的扇区信息、获取服务区模块和表格配置图、获取扇区分配表、进行LBA与PCHS (Physical Cylinder Head Sector)(物理磁柱-磁头-扇区)互换、进行低级格式化,以及读/写硬盘的闪存器等操作。 服务信息 服务信息对硬盘运行来说是必须要有的,它可以分为以下几类: ——微程序的管理模块(overlay); ——配置和设置表; ——缺陷表; ——工作记录表(SelfScan, Calibrator程序的工作结果)。 硬盘微处理器的工作程序属于硬盘工作所必需的一组程序。它包括初始诊断程序、伺服电机旋转控制程序、磁头定位程序、与硬盘控制器及缓冲存储器的信息交换程序等。所有这些合起来称作硬盘程序。在有些型号的硬盘中,工作程序被配置在微控制器的内部存储器或外部闪存器中(如2.5"的“TOSHIBA”硬盘)。但是,对大部分型号的硬盘来说,它的部分工作程序存储在磁盘的服务区上,而在电路板的缓冲存储器中,存储的是初始化程序、定位程序,以及从磁盘服务区向内存储器读与复制的工作程序初始加载器。由于程序是从服务区向微处理器的缓冲存储器中重新加载,而这里也是微处理器的工作地点,所以,它们的名字叫做“管理程序或overlay程序”(详见图2)。

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法 1、紫外吸收光谱UV分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息荧光光谱法FS 分析原理:被电磁辐射激发后,从最低单线激发态回到单线基态,发射荧光谱图的表示方法:发射的荧光能量随光波长的变化提供的信息:荧光效率和寿命,提供分子中不同电子结构的信息红外吸收光谱法IR 分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率拉曼光谱法Ram 分析原理:吸收光能后,引起具有极化率变化的分子振动,产生拉曼散射。 谱图的表示方法:散射光能量随拉曼位移的变化提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率。 2、核磁共振波谱法NMR 分析原理:在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理:在外磁场中,分子中未成对电子吸收射频能量,产生电子自旋能级跃迁谱图的表示方法:吸收光能量或微分能量随磁场强度变化提供的信息:谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数,提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息质谱分析法MS 分析原理:分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e分离谱图的表示方法:以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化提供的信息:分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息气相色谱法GC 分析原理:样品中各组分在流动相和固定相之间,由于分配系数不同而分离。 谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息:峰的保留值与组分热力学参数有关,是定性依据;峰面积与组分含量有关反气相色谱法IGC 分析原理:探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力谱图的表示方法:探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线提供的信息:探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数裂解气相色谱法PGC 分析原理:高分子材料在一定条件下瞬间裂解,可获得具有一定特征的碎片谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值

各种仪器分析的谱图数据的坐标表示

作业五: 各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法 紫外吸收光谱 UV 分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法 FS 分析原理:被电磁辐射激发后,从最低单线激发态回到单线基态,发射荧光 谱图的表示方法:发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息:荧光效率和寿命,提供分子中不同电子结构的信息 200300400500600700800900nm 标1(EM) 01000 2000 3000

红外吸收光谱法 IR 分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法 Ram 分析原理:吸收光能后,引起具有极化率变化的分子振动,产生拉曼散射 谱图的表示方法:散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率

核磁共振波谱法 NMR 分析原理:在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 质谱分析法 MS 分析原理:分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e分离谱图的表示方法:以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息:分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息

硬盘原理初探

硬盘原理初探 有关于硬盘原理的介绍并不像CPU、显卡以及声卡那样随处可见,但从各配件的重要性来看硬盘在计算机中的地位并不逊色于CPU、显卡以及声卡;对于从事信息工作的人来说,他的信息比他的计算机还重要,而他的信息就保存在硬盘里,所以从某种特定的角度来说,硬盘比其它任何一各配件都要重要.也正是由于以上的原因,近年来硬盘在速度、容量和稳定性等方面都有了长足的发展,但是无论其如何变化,它的基本原理是不变的,正所谓“万变不离其宗”.了解它的原理,对如何选择硬盘有很大的帮助. 美国、日本、韩国是世界上生产硬盘的主要厂商.美国的主要品牌有昆腾(Quantum)、希捷(Seagate)、迈拓(Maxtor)、IBM、西部数据(Western Digital);日本有NEC、富士通(Fujitsu);韩国的三星.三国之中美国一直是硬盘技术的领导者,日、韩二国产品的性能价格比要优于美国.Seagate,Quantum,Maxtor等是打入中国硬盘界的老手, Fujitsu,IBM,Samsung等是后来者.硬盘由磁头、磁盘、电路板和接口等部件所组成,虽然不复杂,但描述硬盘的术语以及有关于硬盘的各种技术和规定却是很多,如转速、接口技术、S.M.A.R.T技术、SPS和MaxSafe等等,下面就近年来硬盘变化较大的部件、术语和技术进行介绍. 磁头: 不用说大家也都知道,硬盘存取数据主要是靠磁头.磁头的发展先后经历了“亚铁盐类磁头(MONOLITHIC HEAD)”、“MIG(METAL IN GAP)磁头”、“薄膜磁头(THIN FILM HEAD)”.以上这些传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头,但是,硬盘的读、写却是两种截然不同的操作,为此,这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性,从而造成了硬盘设计上的局限.现在流行的MR磁头(Magnetoresistive heads),即磁阻磁头,采用的是分离式的磁头结构:写入磁头仍采用传统的磁感应磁头(MR磁头不能进行写操作),读取磁头则采用新型的MR磁头,即所谓的感应写、磁阻读.这样,在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化,以得到最好的读/写性能.另外,MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度,因而对信号变化相当敏感,读取数据的准确性也相应提高.而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关,故磁道可以做得很窄,从而提高了盘片密度,这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因.目前市场上的新型大容量硬盘大都采用了MR磁头.另外,Quantum等几家公司已开发出一种采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头(Giant Magnetoresistive heads),它可使硬盘容量提高十倍以上,它的大量运用,必将带动硬盘业兴起一场变革. 单碟容量: 单碟容量是指单张盘片的容量,单碟容量越大,实现大容量硬盘也就越容易,寻找数据所需的时间也相对少一点.如今,PRML(PARTIAL RESPONSE MAXIMUM LIKELIHOOD)——局部响应最大相似性读磁道技术不仅使单碟容量大大增加,还加快了数据传输率,采取这一技术的硬盘性能都有较大提高.当这项技术应用于硬盘信号读取时,就能避免因磁道过窄造成的信号干扰,因而可以大幅度地提高盘片的密度.与此同时,由于磁盘密度的增大,磁头在相同时间内可以读取到更多的信号,这就意味着读取速度得以提高.而最大相似(Maximum likelihood)原理则是通过多点采样,把磁头读取到的信号与标准信号进行对比,以得出最匹配的信号再传送出去,从而大大地提高了数据读取的准确性.这是传统的“脉冲峰值检测”读取通道(analog peak detection read channels)无法做到的.PRML技术的普遍采

各种仪器分析及原理

化学专业学生必备:各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法 紫外吸收光谱 UV 分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息荧光光谱法 FS 分析原理:被电磁辐射激发后,从最低单线激发态回到单线基态,发射荧光谱图的表示方法:发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息:荧光效率和寿命,提供分子中不同电子结构的信息 红外吸收光谱法 IR 分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率拉曼光谱法 Ram 分析原理:吸收光能后,引起具有极化率变化的分子振动,产生拉曼散射 谱图的表示方法:散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率核磁共振波谱法 NMR 分析原理:在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法 ESR 分析原理:在外磁场中,分子中未成对电子吸收射频能量,产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息:谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数,提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息 质谱分析法 MS 分析原理:分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e分离谱图的表示方法:以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息:分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息 气相色谱法 GC 分析原理:样品中各组分在流动相和固定相之间,由于分配系数不同而分离谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化 提供的信息:峰的保留值与组分热力学参数有关,是定性依据;峰面积与组分含量有关 反气相色谱法 IGC 分析原理:探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力 谱图的表示方法:探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线

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