专利名称：存储设备仿真器及使用该存储设备仿真器的方法
技术领域：
本公开内容涉及存储设备仿真器及测试存储设备测试系统的测试槽的方法。
背景技术：
为了符合一组要求，磁盘驱动器制造商通常会测试制造出的磁盘驱动器。存在顺 序或并行测试大量磁盘驱动器的测试设备和技术。制造商倾向于同时或批量测试大量磁盘 驱动器。磁盘驱动器的测试系统通常包括具有多个测试槽的一个或多个机架，测试槽接纳 待测试的磁盘驱动器。紧邻磁盘驱动器周围的测试环境被精密地调节。具有更高容量、更快转速和更小 磁头空隙的最新一代磁盘驱动器对振动更为敏感。过大的振动会影响测试结果的可靠性和 电连接的完整性。在测试状态下，驱动器自身可将振动经由支承结构或固定件传播至相邻 的单元。这种振动“互串(cross talking) ”与外部振动源一起促成冲击错误(bumperror)、 磁头拍打(head slap)和不可重复偏差(NRRO)，这会导致合格率降低和生产成本增加。磁盘驱动器测试系统的测试槽需要常规的验证和诊断性测试来确保该测试槽正 确地工作和运行。通常，"黄金驱动器(gold drive)"是已经被独立验证为正确工作和运 行的磁盘驱动器。黄金驱动器可用于测试测试槽的功能和性能。黄金驱动器的准确性的验 证和维护检验很麻烦和昂贵的。此外，测试数据是有限的。
发明内容
在一个方面，一种用于测试存储设备测试系统的测试槽的存储设备仿真器包括仿 真器本体、设置在仿真器本体上的接口连接器、以及设置在仿真器本体上的至少一个振动 传感器。该仿真器本体包括拉伸模量至少为40X10~6Psi的材料。在另一个方面，一种验证存储设备测试系统的测试槽的方法包括在存储设备仿真 器与测试槽之间建立连接，以及在测试槽上执行测试。该测试包括监测存储设备仿真器的 至少一个区域中的振动水平。存储设备仿真器包括仿真器本体、设置在仿真器本体上的接 口连接器、以及设置在仿真器本体上的至少一个振动传感器。该仿真器本体包括拉伸模量 至少为40xl0~6Psi的材料。在又一方面，一种用于测试存储设备测试系统的测试槽的存储设备仿真器包括仿 真器本体、设置在仿真器本体上的接口连接器、以及设置在仿真器本体上的至少一个振动 传感器。该仿真器本体包括被构造成用以分别接纳配重的配重接纳部。本公开内容的实施方式可包括以下特征中的一个或多个。在一些实施方式中，仿 真器本体包括拉伸模量至少为85X10~6Psi的材料。仿真器本体可包括碳纤维(例如，具有 60%纤维体积的碳纤维加强的环氧层压材料)。该仿真器本体可具有在大于大约SkHz处的 第一弯曲模式。在一些实例中，存储设备仿真器包括设置在仿真器本体上的第一振动传感 器、第二振动传感器、第三振动传感器和第四振动传感器。振动传感器可与仿真器本体的重 心等距地设置。振动传感器可沿由仿真器本体限定的纵轴和横轴、与纵轴和横轴的交叉点间隔开大约2英寸(51mm)。在一些实施方式中，纵轴和横轴的交叉点与仿真器本体的几何 中心和仿真器本体的重心中的至少一个重合。在一些实施方式中，仿真器本体为具有顶面和底面的大致矩形形状，振动传感器 设置在顶面和底面的各转角附近。例如，仿真器本体可具有大约70mm的宽度和大约9. 5mm 与大约19mm之间的高度。在一些实施方式中，仿真器本体限定电子设备区域、马达区域和 磁头区域，而振动传感器设置在各区域中。仿真器本体可限定有被构造成用以接纳配重的 至少一个配重接纳部。将配重布置在仿真器本体上可改变仿真器本体的重量、质量和/或 重心，以便例如模拟特定的真实存储设备。附图和以下说明中阐明了本公开内容的一个或多个实施方式的细节。通过说明书 和附图，以及通过权利要求，其它方面、特征和优点将是显而易见的。
图1为被插入存储设备测试系统的测试槽中的存储设备仿真器的透视图。图2为测试槽的透视图。图3为存储设备仿真器的透视图。图4为存储设备仿真器的侧视图。图5为存储设备仿真器的顶视图。图6为存储设备仿真器的前视图。图7为存储设备仿真器的示意性侧视图，其示出了振动传感器在存储设备仿真器 的本体内的示例性布置。图8为图7中所示的存储设备仿真器的示意性顶视图，其示出了振动传感器在仿 真器的本体内的示例性布置。在各个附图中相似的附图标记表示相似的元件。
具体实施例方式存储设备仿真器100物理地(例如，在尺寸上)仿真或模拟实际的存储设备，但用 作验证存储设备测试系统5的测试槽10的测试工具。在图1中所示的实例中，测试槽10 被安装到机架20。用户可将存储设备仿真器100直接放置在测试槽10的容座12中。然 而，在一些实例中，存储设备运输器30携载存储设备仿真器100，且可由用户或机械臂操纵 而插入到测试槽10的容座12中。如图2中所示，存储设备仿真器100被布置在与测试槽 连接器14接合的测试位置上。参看图3至图6，存储设备仿真器100包括仿真器本体110、设置在仿真器本体110 上的一个或多个振动传感器120、以及设置在仿真器本体110上的接口连接器130。仿真器 本体110由表现出较高硬度的材料组成，例如，该材料的拉伸模量(杨氏弹性模量)至少为 40xl(T6PSi。在一些实例中，仿真器本体110的拉伸模量为大约或至少85xl(T6PSi。在一 些实例中，仿真器本体110由具有60%纤维体积的碳纤维加强的环氧层压材料组成。仿真 器本体110由于碳含量高而满足静电放电要求(例如，ANSI/ESD S 20. 20)。在一些实例中， 仿真器本体110的第一弯曲模式出现在大于SkHz处。不同于主要由可放大或提高存储设备 测试系统给予的振动的硬度相对较低的铝(例如，拉伸模量为大约10X10~6Psi)或钢(例如，拉伸模量为大约30X10~6Psi)组成的典型磁盘驱动器本体，相对较硬的仿真器本体110 将大致不变的振动直接传递至振动传感器。这使得存储设备仿真器100在处于测试槽10中 的同时测量存储设备仿真器100所经历的振动，而不会有助于振动。在一个实施方式中，仿 真器本体110具有大约8kHz或更大的第一共振模式，这允许记录从大约IOHz至大约SkHz 的数据。在另一实施方式中，仿真器本体110具有大约5kHz或更大的第一共振模式，这允 许记录高达大约5kHz的数据。一些典型的存储设备本体在大约400Hz下共振。在一些实 施方式中，仿真器本体110具有大约0. 4201b (191g)的重量、大约1. 01b*in"2 (0. 29gm*m"2) 的围绕仿真器本体110的重心CG的质量距Ixx、大约2. 21b*in"2(0. 65gm*m"2)的围绕重心 CG的质量距Iyy、以及大约3. llb*in"2(0. 92gm*nT2)的围绕重心CG的质量矩Izz0在一些实施方式中，仿真器本体110包括或限定至少一个配重接纳部114(例如， 开孔、腔体和/或紧固件，如夹具)，其被构造成用以接纳配重200，例如用来改变存储设备 仿真器100的重量、质量和/或重心从而模拟特定磁盘驱动器或存储设备。配重200可定 位在仿真器本体110上以提供仿真器100的特定质量分布和/或重心。在一些实例中，仿 真器本体110还限定有螺纹孔116，该螺纹孔116与(例如，垂直于或成角度于)配重接纳 部114相交。螺纹孔116被构造成用于接纳定位螺钉202，该定位螺钉202可用于将配重 200固定在配重接纳部114中和/或改变存储设备仿真器100的重量、质量和/或重心。也 可使用将配重200紧固或固定在配重接纳部114中的其它手段，例如是但不限于粘合剂、钩 环紧固件、夹具、干涉配合等。在所示的实例中，仿真器本体110限定八个配重接纳部114。 配重接纳部114可以以特定图案(例如，多边形、星形等)彼此等距地布置，或布置在仿真 器本体110的某些区域中，这些区域对应于实际存储设备的区域(例如，马达区域、电路区 域、连接器区域、存储设备磁头区域等)。配重200可被添加到仿真器本体110来提供与特 定真实存储设备类似或相同的重量、质量和/或重心，从而允许在大致与真实存储设备类 似的模拟环境下测试。例如，配重200可复制特定存储设备的质量、质量分布和/或重心。在一些实施方式中，仿真器本体110具有大约70mm的宽度和大约9. 5mm至大约 19mm之间的高度。仿真器本体110可为固体的整体构造，且限定用于各振动传感器120(例 如，加速计)的凹陷部112。在其它实例中，仿真器本体110可为容纳振动传感器120的壳 体。在所示的实例中，仿真器本体110限定用于接纳第一振动传感器120A、第二振动传感器 120B、第三振动传感器120C和第四振动传感器120D的第一凹陷部112A、第二凹陷部112B、 第三凹陷部112C和第四凹陷部112D。振动传感器120A、120B、120C、120D被显示为彼此等 距地布置；然而，其它布置也是可能的，如将振动传感器120布置在仿真器本体110的与易 于经历或产生振动的实际存储设备区域(例如，马达区域)相对应的某些区域中。在一些 实例中，如下文参照图7至图8中所述那样，振动传感器120A、120B、120C、120D被放置在仿 真器本体110的各转角处。在图5中所示的实例中，第一振动传感器120A、第二振动传感器 120B、第三振动传感器120C和第四振动传感器120D被设置在仿真器本体110上，且沿由仿 真器本体110所限定的纵轴105和横轴103与纵轴105和横轴103的交叉点间隔开大约2 英寸(51mm)，交叉点可与仿真器本体110的几何中心C或重心CG重合。如上文所述，配重 200可被附接到仿真器本体110，以改变重心CG(例如，将重心CG从仿真器本体110的几何 中心C移开)。在图7至图8中所示的实例中，仿真器本体110具有内侧的顶面1102和底面1104、支承接口连接器130的内侧前面1106、内侧后面1108，以及内侧的左面1107和右面1109。 振动传感器120在仿真器本体110中可定位于与实际存储设备的通常产生和/或经历振动 的位置相对应的位置。图7至图8示出了振动传感器120在仿真器本体110内的示例性布 置。两个振动传感器120T1、120T2在内侧本体顶面1102上位于邻近于内侧本体前面1106 的各转角附近。类似地，两个振动传感器120B1、120B2在内侧本体底面1104上位于邻近于 内侧本体前面1106的各转角附近。在电子设备区域140内，一个振动传感器120M1位于内 侧本体底面1104上。在马达区域150内，一个振动传感器120M2位于内侧本体顶面1102 上。位于内侧的本体顶面1102和本体底面1104的转角内的振动传感器120T4和120B4还 分别在磁头区域160中。振动传感器120还可位于其它区域中，该其它区域可对应于或不 对应于用于记录数据的真实存储设备中的部件区域。振动传感器120被构造成用以测量由仿真器本体110所经历的振动。在一些实 施方式中，振动传感器120为三轴加速计(例如，测量沿三个轴的运动)，而在其它实施方 式中，振动传感器120为沿特定轴测量振动的单轴加速计。一对振动传感器120可用于计 算旋转振动。在一些实例中，振动传感器120可测量六自由度的运动(例如，X、Y、Ζ、ΘΧ、 θ y> θ ζ)。可使用的加速计的实例包括可从San Juan Cap istrano，CA的Endevco获得的 Endevco Tri-ax 6612A TEDS 力口速计，以及可从 Chatsworth，CA 的 Dytran 获得的 Dytran Tri-ax 3233A地震型加速计。Endevco Tri-ax 6612A TEDS加速计提供了适中的IOOmV/ G的灵敏度，IHz至IOkHz的响应范围，+/-200G的峰值，以及25kHz的共振。DytranTri_ax 3233A加速计提供了良好的1000mV/G的灵敏度、0. 4至3000Hz的响应范围，+/-5G的峰值， 以及20kHz的共振。再参看图2至图3，接口连接器130被构造成与测试槽连接器14匹配，且可为通用 异步接收器/发送器的连接器。接口连接器130提供了与测试槽10的机械连接点，以便模 仿真实存储设备，但不提供测试槽10与存储设备仿真器100之间的任何通信。在一些实例 中，存储设备仿真器100被构造成具有与真实存储设备相同的与测试槽10的机械连接点和 /或接触点。这允许存储设备仿真器100在最类似于真实存储设备所经历的状态下测量振 动。验证存储设备测试系统5的测试槽10的方法包括在存储设备仿真器100与测试 槽10之间建立连接，以及在测试槽10上执行诊断性测试(例如，通过上文所述的存储设备 仿真器100的振动传感器120)。诊断性测试包括监测存储设备仿真器100的至少一个区域 的振动水平。已经描述了若干种实施方式。然而，应当理解的是，可在不脱离本公开内容的精神 和范围的情况下进行各种修改。因此，其它实施方式在以下权利要求的范围内。
权利要求
一种存储设备仿真器(100)，用于测试存储设备测试系统(5)的测试槽(10)，所述存储设备仿真器(100)包括仿真器本体(110)；设置在所述仿真器本体(110)上的接口连接器(130)；以及设置在所述仿真器本体(110)上的至少一个振动传感器(120)；其中，所述仿真器本体(110)包括拉伸模量至少为40x10^6Psi的材料。
2.根据权利要求1所述的存储设备仿真器(100)，其中，所述仿真器本体(110)限定有 被构造成用以接纳配重(200)的至少一个配重接纳部(114)。
3.一种存储设备仿真器(100)，用于测试存储设备测试系统(5)的测试槽(10)，所述存 储设备仿真器(100)包括仿真器本体(110)；设置在所述仿真器本体(110)上的接口连接器(130)；以及 设置在所述仿真器本体(110)上的至少一个振动传感器(120)； 其中，所述仿真器本体(110)包括被构造成用以分别接纳配重(200)的配重接纳部 (114)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备仿真器(100)，其中，所述仿真器本体 (110)包括碳纤维、拉伸模量至少为85X10~6Psi的材料，且/或具有在大于大约8kHz处的第一弯曲模式。
5.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备仿真器(100)，其中，第一、第二、第三 和第四振动传感器(120A，120B，120C，120D)与所述仿真器本体(110)的重心(CG)等距地 设置在所述仿真器本体(110)上，并可沿由所述仿真器本体(110)限定的纵轴和横轴(103， 105)、与所述纵轴和横轴(103，105)的交叉点间隔开大约2英寸(51mm)。
6.根据权利要求5所述的存储设备仿真器(100)，其中，所述纵轴和横轴(103，105)的 交叉点与所述仿真器本体(110)的几何中心(C)和所述仿真器本体(110)的重心(CG)中 的至少一个重合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备仿真器(100)，其中，所述仿真器本体 (110)为具有顶面和底面(1102,1104)的大致矩形形状，振动传感器(120T1、120T2)被设置 在所述顶面和底面(1102,1104)的各转角附近。
8.根据前述权利要求中任一项所述的存储设备仿真器(100)，其中，所述仿真器本 体(110)限定电子设备区域(140)、马达区域(150)和磁头区域(160)，振动传感器(120、 120M1、120M2、120T1、120T2、120T3、120T4、120B1、120B2、120B3、120B4)被设置在各区域 (140、150、160)中。
9.一种验证存储设备测试系统(5)的测试槽(10)的方法，所述方法包括 在存储设备仿真器(100)与所述测试槽(10)之间建立连接；以及在所述测试槽(10)上执行诊断性测试，所述诊断性测试包括监测所述存储设备仿真 器(100)的至少一个区域(140、150、160)的振动水平； 其中，所述存储设备仿真器(100)包括 仿真器本体(110)；设置在所述仿真器本体(110)上的接口连接器(130)；以及设置在所述仿真器本体(110)上的至少一个振动传感器(120)；其中，所述仿真器本体(110)包括拉伸模量至少为40X10~6Psi的材料。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述仿真器本体(110)包括碳纤维、拉伸模量至 少为85X10~6Psi的材料，且/或具有在大于大约8kHz处的第一弯曲模式。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，第一、第二、第三和第四振动传感器 (120A, 120B, 120C, 120D)与所述仿真器本体(110)的重心(CG)等距地设置在所述仿真器本 体(110)上，并能够沿由所述仿真器本体(110)限定的纵轴和横轴(103，105)、与所述纵轴 和横轴(103，105)的交叉点间隔开大约2英寸(51mm)。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述纵轴和横轴(103，105)的交叉点与所述仿 真器本体(110)的几何中心(C)和所述仿真器本体(110)的重心(CG)中的至少一个重合。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述仿真器本体(110)为具有顶面 和底面(1102,1104)的大致矩形形状，振动传感器(120T1、120T2)被设置在所述顶面和底 面(1102,1104)的各转角附近。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述仿真器本体(110)限定电子设 备区域(140)、马达区域(150)和磁头区域(160)，振动传感器(120、120M1、120M2、120T1、 120T2、120T3、120T4、120B 1、120B2、120B3、120B4)设置在各区域(140、150、160)中。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述仿真器本体(110)限定有被构 造成用以接纳配重(200)的至少一个配重接纳部(114)。
全文摘要
一种存储设备仿真器(100)，用于测试存储设备测试系统(5)的测试槽(10)，其包括仿真器本体(110)、设置在仿真器本体上的接口连接器(130)、以及设置在仿真器本体上的至少一个振动传感器(120)。仿真器本体包括拉伸模量至少为40x10^6Psi的材料。
文档编号G01R31/02GK101981458SQ200980111132
公开日2011年2月23日 申请日期2009年10月1日 优先权日2008年10月6日
发明者布莱恩·S·梅洛, 罗伯特·A·达席尔瓦 申请人:泰拉丁公司