硬盘结构与工作原理

 

　　机械硬盘是电脑中精密程度最高的机械部件，其内部是一个洁净程度优于10级的无尘环境。硬盘在工作时，主轴马达带动磁盘碟片逆时针高速旋转，音圈电机提供动力带动磁头在碟片上做读写操作。硬盘开始工作后，在气流的作用下，磁头以0.02微米的高度悬浮于碟片上，这个距离不足人头发丝直径的百分之一，此时任何 剧烈的振动都可能导致磁头撞击碟片而损坏。磁头一旦损坏就无法正确识别碟片上的磁性信息，于是硬盘就"罢工"了。正因为磁头和碟片是如此精密的部件，它的工作环境必须是洁净度极高的无尘环境，如果硬盘工作时，一粒灰尘落于碟片，就如同在碟片上扔下一枚核弹，给数据造成极大破坏。

通过硬盘内部构造图可以看到，硬盘的盘腔内包含4个主要功能模块：
-主轴马达，用来带动碟片高速旋转；
-碟片，硬盘的核心，所有数据均存于碟片，数据恢复可进行的前提就是碟片完好无损；
-磁头组件（包含磁头、磁头臂、音圈电机、控制芯片四部分），这是硬盘的读写部件，用来在碟片上进行数据读取与写入；
-永磁铁，用来给磁头臂提供动力。
　　这四个功能模块中，磁头组件和主轴马达为活动频率最高的机械部件，因此出现损坏的概率较高，它们一旦损坏，只能通过打开盘腔，将其替换为完好部件的方式读取碟片上的信息，完成数据恢复。

哪些原因可能导致磁头或电机损坏？
      磁头是硬盘的读写部件，用来操作碟片上的磁性介质，达到数据记录与读取的目的；电机是碟片旋转的动力，用来带动碟片以设定的速度高速旋转。磁头和电机均为 精密程度极高的机械部件，相对于硬盘内其它电子部件，更易发生故障，任何不恰当的操作都可能导致磁头损坏，下面列举了几类常见磁头损坏故障。
1、磁头老化；硬盘的使用寿命通常为百万小时，但使用环境与习惯都会影响使用寿命，当硬盘达到使用年限，磁头老化，无法继续识别碟片上的磁性信息。随着硬盘容量的飙升，碟片储存密度也大幅提升，一级厂商压缩成本的关系，硬盘寿命缩短，磁头提前老化的情况也比较常见。
2、剧烈整栋：磁头工作时，与碟片距离为微米量级，此时收到震动，可能导致磁头撞击碟片而损坏。
3、意外摔下：硬盘从桌面跌落，导致磁头撞击碟片或落架而损坏，即使跌落时不时处于工作状态，硬盘也会因此而损坏，而通电就不能识别，并通常伴有不正常的咔咔咔声音。
4、意外断电：硬盘在工作时意外断电或电压不稳。音圈电机瞬间产生强大拉力将磁头拉回停泊区，磁头与起落架发生撞击而损坏。
5、意外破坏：硬盘因水淹、火烧等意外事故，我们依然可以把硬盘的碟片取出来放在匹配的盘体上恢复数据。