காந்த துருவ சோடிகள்: அதிக எண்ணிக்கையானது வீணானது, மிகக் குறைவானது போதாது - ஊசி-வார்ப்பு செய்யப்பட்ட ஃபெரைட் டிஸ்க்குகளின் தேர்வு வரம்புகள் எங்கே?

தேர்ந்தெடுக்கும் போது காந்த குறியாக்கி வட்டுகள் , ஒரு பொதுவான உள்ளுணர்வு: துருவ ஜோடிகளின் எண்ணிக்கை அதிகமாக இருந்தால், அதிக தெளிவுத்திறன் மற்றும் சிறந்த செயல்திறன். சென்சார் மட்டத்தில், இந்த தீர்ப்பு பரவலாக செல்லுபடியாகும். ஆனால் காந்தப் பொருள் உட்செலுத்தப்பட்ட ஃபெரைட்டாக சரி செய்யப்பட்டவுடன், நிலைமை மிகவும் நுணுக்கமாகிறது. உட்செலுத்தப்பட்ட ஃபெரைட்டின் காந்த செயல்திறன் உச்சவரம்பு, பல துருவ காந்தமயமாக்கலின் செயல்முறை வரம்புகள் மற்றும் 'தெளிவுத்திறன் ≠ துல்லியம்' ஆகியவை இணைந்து வெறுமனே 'அதிகமானது, சிறந்தது' இல்லாத தேர்வு வளைவை வரையலாம்.

முதலில், ஒரு முன்மாதிரியை தெளிவுபடுத்துங்கள்: தீர்மானம் துல்லியத்திற்கு சமமாக இல்லை

TI பயன்பாட்டு இலக்கியம் ஒரு சுருக்கமான உறவைக் கொடுக்கிறது: ஒற்றை ஹால் தாழ்ப்பாளைப் பயன்படுத்தும் போது, ​​ஒரு புரட்சிக்கான பருப்புகள் காந்தத்தின் துருவ ஜோடிகளின் எண்ணிக்கைக்கு சமம்; குவாட்ரேச்சர் டிகோடிங்கிற்கு இரண்டு ஹால் தாழ்ப்பாள்களைப் பயன்படுத்தும் போது, ​​ஒரு புரட்சிக்கான எண்ணிக்கையானது துருவங்களின் எண்ணிக்கையை விட இரு மடங்கு ஆகும். 'பட்டப்படிப்புகளின் கண்ணோட்டத்தில்,' துருவ ஜோடிகள் கணினி தீர்க்கக்கூடிய சிறிய கோண படியை நேரடியாக தீர்மானிக்கின்றன.

ஆனால் ஓப்பன் சோர்ஸ் மேக்னடிக் குறியாக்கி திட்டத்திலிருந்து ஒரு நினைவூட்டல் ஒவ்வொரு தேர்வாளரிடமிருந்தும் கவனத்திற்குரியது: 'தெளிவு != துல்லியம்'—நீங்கள் 2.4 மிமீ துருவ சுருதியில் 0.017°/படி என்ற கோட்பாட்டுத் தீர்மானத்தைப் பெறலாம், ஆனால் இந்த படிகள் சுற்றளவைச் சுற்றி ஒரே மாதிரியாக வரைபடமாக்கப்படவில்லை. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால்,  துருவ ஜோடிகள் 'பட்டங்கள் எவ்வளவு நன்றாக உள்ளன' என்பதை தீர்மானிக்கின்றன, 'பட்டப்படிப்புகள் எவ்வளவு துல்லியமாக வரையப்பட்டுள்ளன'.  கோண பிழையானது துருவ சுருதி நிலைத்தன்மை, காந்தமயமாக்கல் எல்லை தெளிவு, சென்சார் நிறுவல் விசித்திரம் மற்றும் காந்தத்தின் பொருள் சீரான தன்மை ஆகியவற்றிலிருந்து வருகிறது. துருவ ஜோடிகள் இந்த பிழைகளை அகற்றுவதில்லை; மாறாக, துருவ ஜோடிகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது அவை அவற்றைப் பெருக்கலாம்.

உட்செலுத்தப்பட்ட ஃபெரைட்டின் 'காந்த செயல்திறன் உச்சவரம்பு'

உட்செலுத்தப்பட்ட ஃபெரைட்டின் நிலைப்பாடு தெளிவாக உள்ளது: இது நைலான் PA12/PA6 போன்ற பாலிமர் மேட்ரிக்ஸுடன் இணைந்து ஃபெரைட் பொடியிலிருந்து (பொதுவாக ஸ்ட்ரோண்டியம் ஃபெரைட்) ஊசி மூலம் வடிவமைக்கப்பட்டது. அதன் நன்மைகள் சிக்கலான வடிவங்களின் ஒருங்கிணைந்த மோல்டிங், நல்ல பரிமாண நிலைத்தன்மை, அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் குறைந்த விலையில் உள்ளன, ஆனால் அதன் காந்த செயல்திறன் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் குறியாக்கி காந்தப் பொருட்களில் குறைந்த முடிவில் உள்ளது.

குறிப்பிட்ட தரவுகளின் அடிப்படையில், உட்செலுத்தப்பட்ட ஃபெரைட்டின் எஞ்சிய தூண்டல் Br தோராயமாக  1.7–3.0 கிலோகிராம்கள் , உள்ளார்ந்த வற்புறுத்தல் Hci சுமார்  2.3–4.0 kOe மற்றும் அதிகபட்ச ஆற்றல் தயாரிப்பு BHmax  1–2.2 MGOe ஆகும் . குறிப்புக்கு, பிணைக்கப்பட்ட NdFeB இன் Br பொதுவாக  4.5–7.5 கிலோகிராம்கள் , மற்றும் BHmax இருக்கும் .  5–8 MGOe  அல்லது அதற்கும் அதிகமாக அதாவது, அதே சென்சார் காற்று இடைவெளி மற்றும் கண்டறிதல் வாசலின் கீழ், உட்செலுத்தப்பட்ட ஃபெரைட் வழங்கக்கூடிய காந்தப்புலம் 'சிக்னல் வலிமை' NdFeB அமைப்புகளை விட தெளிவாக பலவீனமாக உள்ளது.

பல-துருவ காந்தமயமாக்கலுக்குப் பிறகு மேற்பரப்பு காந்தப்புலத் தரவு மேலும் தடையை விளக்குகிறது: மெல்லிய சுவர் உள்-விட்டம் சார்ந்த ஊசி-வடிவமைக்கப்பட்ட ஃபெரைட் பல-துருவ காந்த வளையங்களின் மேற்பரப்பு காந்தப்புலம் சுமார்  600-1100 Gs ஆகும் , அதே சமயம் அனிசோட்ரோபிக் சின்டர்டு ஃபெரைட் அதிக மதிப்பை அடைய முடியும். துருவ ஜோடிகளின் எண்ணிக்கை அதிகரித்து, ஒவ்வொரு துருவத்தின் வில் அகலமும் சுருங்கும்போது, ​​காந்தப்புலத்தை நிறுவுவதற்கு கிடைக்கும் 'பகுதி' சுருங்குகிறது, விளிம்பு விளைவுகள் மற்றும் இடை-துருவ காந்தப்புல மேலோட்டம் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கதாகிறது, மேலும் சிக்னல்-டு-இரைச்சல் விகிதம் மேலும் மோசமடைகிறது.  இது காந்தமாக்கியின் மின்னோட்டத்தை சரிசெய்வதன் மூலம் தீர்க்கப்படக்கூடிய பிரச்சனை அல்ல; மாறாக, இது துருவ ஜோடிகளின் எண்ணிக்கையில் பொருளின் ஆற்றல் உற்பத்தியால் விதிக்கப்படும் மென்மையான மேல் வரம்பு ஆகும்.

துருவ சுருதி, தடிமன் மற்றும் துருவ ஜோடிகளுக்கு இடையே வடிவியல் கட்டுப்பாடுகள்

ஒரு ஐரோப்பிய காப்புரிமையில் கொடுக்கப்பட்ட அனுபவ உறவு மிகவும் அறிவுறுத்தலாக உள்ளது: காந்தமாக்கக்கூடிய தனிமத்தின் தடிமன்  துருவ சுருதியை விட  (±25%) 1.25 மடங்கு இருக்க வேண்டும், இது 0.3–1.5 மிமீ தடிமன் வரம்புடன் தொடர்புடையது; துருவ சுருதியே வரிசையில் உள்ளது  0.25-1.25 மிமீ . இந்த வடிவியல் தடையானது துருவ ஜோடிகளின் எண்ணிக்கையை வட்டு விட்டத்துடன் இணைக்கிறது: கொடுக்கப்பட்ட விட்டத்திற்கு, அதிக துருவ ஜோடிகளின் எண்ணிக்கை, சிறிய துருவ சுருதி மற்றும் மெல்லிய தேவையான காந்த தடிமன்.

உட்செலுத்தப்பட்ட ஃபெரைட்டுக்கு, சுவரை மெல்லியதாக்குவது பயனுள்ள காந்தப் பாய்ச்சலை மேலும் அழுத்துகிறது. அதே நேரத்தில், துருவ சுருதி சப்-மில்லிமீட்டர் அளவிற்கு சுருங்கியதும், காந்தமாக்கும் பொருத்துதல் துருவ-தலை துல்லியம் மற்றும் காந்த சுற்று வடிவமைப்பிற்கான சகிப்புத்தன்மை சாளரம் விரைவாக சுருங்குகிறது. துருவ எண்ணிக்கை அதிகமாக இருந்தால், ஒற்றை-துருவ வில் அகலம் சிறியதாகவும், காந்தமாக்கல் துருவ-தலை துல்லியம் மற்றும் காந்த சுற்று வடிவமைப்பிற்கான தேவைகள் அதிகமாகவும் இருக்கும் என்பதை தொழில்துறை பொருட்கள் தெளிவாக சுட்டிக்காட்டுகின்றன. போன்ற சிக்கல்கள்  துருவ முனைகளில் குறைந்த செறிவு, காந்தப்புல சிதைவு மற்றும் இடை-துருவ பூஜ்ஜிய நிலை மாற்றம்  தோன்றும்.

சந்தையில் உள்ள ஊசி-வார்ப்பு செய்யப்பட்ட ஃபெரைட் குறியாக்கி காந்த வளையங்களின் பொதுவான விவரக்குறிப்புகள்  62/64 துருவங்கள் மற்றும் 126/128 துருவங்கள் போன்ற நிலைகளில் குவிந்துள்ளன என்பதை இது விளக்குகிறது. காலவரையின்றி மேல்நோக்கி அடுக்கி வைக்கப்படுவதற்குப் பதிலாக இந்த நிலைகள் ஏற்கனவே பொருள் செயல்திறன், காந்தமயமாக்கல் செயல்முறை மற்றும் செலவு ஆகியவற்றிற்கு இடையே பொறியியல் ஒருங்கிணைப்புக்கு உட்பட்ட சமநிலை புள்ளிகள் ஆகும்.

தேர்வு தர்க்கம்: 'எவ்வளவு நன்றாக தேவை' என்பதிலிருந்து 'எவ்வளவு உயரமாக உருவாக்க முடியும்' வரை பின்னோக்கி வேலை செய்

ஒரு நடைமுறைத் தேர்வுப் பாதை தலைகீழாக மாற்றப்பட வேண்டும்:  முதலில் கணினிக்குத் தேவையான தெளிவுத்திறனைத் தீர்மானிக்கவும், பின்னர் ஊசி-வடிவமைக்கப்பட்ட ஃபெரைட் அந்த துருவ-ஜோடி எண்ணிக்கையில் பயன்படுத்தக்கூடிய சமிக்ஞை தரத்தை வழங்க முடியுமா என்பதை மதிப்பீடு செய்யவும்.

குறைந்த துருவ-ஜோடி வரம்பு (4-12 துருவங்கள்):  ஒற்றை துருவத்தின் வில் நீளம் பெரியது, மற்றும் காந்தப் பாய்வு போதுமானது, எனவே ஊசி-வார்ப்பு செய்யப்பட்ட ஃபெரைட்டின் பலவீனமான-காந்த-புலம் குறைபாடு வடிவியல் பரிமாணங்களால் ஈடுசெய்யப்படுகிறது. இந்த வரம்பு கடுமையான தெளிவுத்திறன் தேவையில்லாத ஆனால் குறைந்த விலை மற்றும் நல்ல நிலைத்தன்மை தேவைப்படும் ஃபேன் மோட்டார்கள், ஸ்மார்ட் வாட்டர் மீட்டர்கள் மற்றும் அப்ளையன்ஸ் BLDCகள் போன்ற காட்சிகளுக்கு ஏற்றது. இந்தப் பயன்பாடுகளில், துல்லியமான கோண அளவைக் காட்டிலும் துருவ ஜோடிகளின் பங்கு ஒரு பரிமாற்றக் குறிப்பை வழங்குவதில் அதிகம்.

நடுத்தர துருவ-ஜோடி வரம்பு (16–32 துருவங்கள்):  இது குறியாக்கி-நிலை பயன்பாடுகளை உள்ளிடுவதற்கான வரம்பு ஆகும். ஊசி-வார்ப்பு செய்யப்பட்ட ஃபெரைட் இந்த வரம்பில் பயன்படுத்தக்கூடிய சிக்னல்-டு-இரைச்சல் விகிதத்தை இன்னும் பராமரிக்க முடியும், இது மனித வடிவ ரோபோ கூட்டு குறியாக்கிகள் மற்றும் சில சர்வோ துணை பின்னூட்டங்கள் போன்ற நடுத்தர தெளிவுத்திறன் கோண பின்னூட்டங்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. தேர்வின் போது, ​​முக்கிய சரிபார்ப்பு உருப்படியானது, வெறுமனே அதிக துருவ-ஜோடி எண்ணிக்கையைப் பின்தொடர்வதை விட,  துருவ சுருதி நிலைத்தன்மையே ஆகும்  - ஒரே மாதிரியான துருவ சுருதி விநியோகத்துடன் கூடிய 32-துருவ காந்த வளையம், மங்கலான காந்தமயமாக்கல் எல்லைகள் கொண்ட 64-துருவ காந்த வளையத்தை விட சிறந்த கோண துல்லியத்தை அடையலாம்.

உயர் துருவ-ஜோடி வரம்பு (48–64 துருவங்கள் மற்றும் அதற்கு மேல்):  ஊசி-வார்ப்பு செய்யப்பட்ட ஃபெரைட் செயல்முறை மற்றும் பொருளின் மேல் வரம்புகளை அணுகத் தொடங்குகிறது. இந்த வரம்பு மிகவும் பொருத்தமானது  இரட்டை-தட வடிவமைப்பிற்கு : பிரதான பாதையானது உயர்-தெளிவு அதிகரிப்பு அல்லது முழுமையான நிலைக்குப் பொறுப்பாகும், அதே சமயம் இரண்டாம் நிலை தடமானது கோப்ரைம் துருவ-ஜோடி எண்ணிக்கையுடன் புரட்சி எண்ணிக்கை அல்லது கரடுமுரடான நிலைக் குறிப்பை வழங்குகிறது. ஏற்கனவே சந்தையில் கிடைக்கும் 62/64-துருவ மற்றும் 126/128-துருவ இரட்டை-தட காந்த வளையங்கள் இந்த அணுகுமுறையின் தயாரிப்புகள். எவ்வாறாயினும், துருவ ஜோடிகளின் எண்ணிக்கை மேலும் அதிகரிக்கும் போது, ​​உட்செலுத்தப்பட்ட ஃபெரைட்டின் மேற்பரப்பு புலம் குறைதல் மற்றும் துருவங்களுக்கு இடையேயான குறுக்கீடு ஆகியவை சமிக்ஞை தரத்தை சிதைக்கும் என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். இந்த கட்டத்தில்,  பிணைக்கப்பட்ட NdFeB பொதுவாக மிகவும் நியாயமான தேர்வாகும் , அதன் அதிக விலை இருந்தபோதிலும்.

பொறியியல் செயலாக்கத்திற்கான இரண்டு முக்கிய நினைவூட்டல்கள்

முதலில், தேர்வு மதிப்பாய்வில் காந்தமாக்கல் திறனைச் சேர்க்கவும்.  ஒரு காந்த வளைய வரைபடத்தின் துருவ-ஜோடி எண்ணிக்கை ஒரு வடிவமைப்பு மதிப்பாகும். உண்மையான காந்த துருவ விநியோகம் சீரானதா மற்றும் துருவங்களுக்கு இடையேயான பூஜ்ஜிய நிலைகள் தெளிவாக உள்ளதா என்பது காந்தமாக்கும் பொருத்தம் மற்றும் செயல்முறையைப் பொறுத்தது. துருவ ஜோடிகளின் எண்ணிக்கையைத் தீர்மானிப்பதற்கு முன்,  அளவிடப்பட்ட மேற்பரப்பு புல விநியோக வளைவு  மற்றும்  துருவ சுருதி நிலைத்தன்மை தரவை வழங்க காந்த சப்ளையர் கேட்கப்பட வேண்டும். காந்த துருவ ஏற்பாட்டின் திட்டவட்டமாக இல்லாமல், அந்த துருவ-ஜோடி எண்ணிக்கையில்

இரண்டாவதாக, டூயல்-ட்ராக் என்பது 'ஸ்டாக்கிங் துருவ எண்ணிக்கைக்கு' குறுக்குவழி அல்ல.  உயர் தெளிவுத்திறன் மற்றும் முழுமையான நிலைக் குறிப்பை ஒரே நேரத்தில் பெற, கோபிரைம் துருவ-ஜோடி எண்ணிக்கைகளின் கலவையைப் பயன்படுத்துவதில் இரட்டை-தடத்தின் மதிப்பு உள்ளது. இருப்பினும், இது இரண்டு காந்த தடங்களுக்கிடையில் கட்ட சீரமைப்பு மற்றும் காந்தமயமாக்கல் க்ரோஸ்டாக் கட்டுப்பாட்டின் மீது அதிக கோரிக்கைகளை வைக்கிறது. பிரதான மற்றும் இரண்டாம் நிலை தடங்களின் துருவ-ஜோடி எண்ணிக்கைகள் தவறாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டால் (உதாரணமாக, ஒன்றுக்கொன்று மிக அருகில்), கோப்ரிமாலிட்டி மூலம் கொண்டு வரும் நிலை-தீர்க்கும் நன்மை சிக்னல் க்ரோஸ்டாக் மூலம் ஈடுசெய்யப்படும். இரட்டைத் தடங்களின் துருவ-ஜோடி கலவையானது காந்த உற்பத்தியாளரால் ஒருதலைப்பட்சமாக தீர்மானிக்கப்படுவதற்குப் பதிலாக, டிகோடிங் அல்காரிதத்துடன் இணைந்து வடிவமைக்கப்பட வேண்டும்.

ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான குறுக்குவெட்டைக் கண்டுபிடிப்பதே தேர்வின் சாராம்சம்  தீர்மானத்தின் தேவைகள், பொருள் திறன், செயல்முறை சாளரம் மற்றும் செலவு . உட்செலுத்தப்பட்ட ஃபெரைட் ஒரு 'உலகளாவிய காந்த வளைய பொருள் அல்ல.' இது குறைந்த முதல் நடுத்தர துருவ-ஜோடி வரம்பில் மிகவும் செலவு குறைந்த தீர்வை வழங்குகிறது; ஆனால் துருவ-ஜோடி எண்ணிக்கை 64 ஐத் தாண்டி முன்னேறும் போது, ​​தேர்வாளர்கள் அதன் காந்த செயல்திறன் உச்சவரம்பை நேர்மையாக எதிர்கொள்ள வேண்டும்-சிக்னல் தரத்தில் இழப்பை ஏற்றுக்கொள்வது அல்லது அதிக ஆற்றல் தயாரிப்பு கொண்ட பொருள் அமைப்புக்கு திரும்புவது.  துருவ ஜோடிகள் ஒரு ஆட்சியாளர், ஆனால் ஆட்சியாளரின் பட்டப்படிப்புகள் துல்லியமாக வரையப்பட்டதா என்பது பொருள் மற்றும் செயல்முறை அவற்றை ஆதரிக்க முடியுமா என்பதைப் பொறுத்தது.