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1、3.5 硬盘常见故障与维修教学目标：1 具有根据故障现象定位硬盘故障的能力；具有维修常见硬盘故障的能力2 了解硬盘结构、类型、性能指标；了解常用数据修复软件易我工具；了解主要维修设备 pc3000、效率源等3 能利用所学知识和经验（灵活性）创造性地解决新问题教学条件：场地：计算机维修实训室工具：Pc3000、万用表、工具箱、工具软件、假负载等教学内容：一、硬盘的结构和工作原理硬盘作为一种磁表面存储器，是在非磁性的合金材料表面涂上一层很薄的磁性材料，通过磁层的磁化来存储信息 目前大部分电脑上安装的硬盘都是采用“温彻斯特(Winchester)”技术制造的，故称之为“温彻斯特硬盘” ，简称“温盘”
2、 。温彻斯特硬盘有如下技术特点：（1）磁头、盘片及运动机构密封； （2）磁头对盘片呈接触式启动停，工作时呈飞行状态； （3）由于磁头工作时与盘片不接触，所以磁头加载较小；（4）磁盘片表面平整光滑。 硬盘是一个贵重的高度精密的机电一体化产品，由盘片、磁头、盘片转轴及控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口和缓存等几个部分构成。硬盘中所有的盘片都装在一个旋转轴上，每张盘片之间是平行的，在每个盘片的存储面上有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小，所有的磁头联在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的半径方向运动，加上盘片每分钟几千转的高速旋转，磁头就可以定位在盘片的
3、指定位置上进行数据的读写操作。硬盘作为精密设备，尘埃是其大敌，必须完全密封。 1 硬盘的外部结构（1）接口：包括电源插口和数据接口两部分，其中电源插口与主机电源相联，为硬盘工作提供电力保证。数据接口则是硬盘数据和主板控制器之间进行传输交换的纽带，根据联接方式的差异，分为 EIDE 接口和 SCSI 接口等。 （2）控制电路板：大多采用贴片式元件焊接，包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。在电路板上还有一块高效的单片机 ROM 芯片，其固化的软件可以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等。在电路板上还安装有容量不等的高速缓存芯片
4、。（3）固定盖板：就是硬盘的面板，标注产品的型号、产地、设置数据等，和底板结合成一个密封的整体，保证硬盘盘片和机构的稳定运行。固定盖板和盘体侧面还设有安装孔，以方便安装。2 硬盘的内部结构硬盘内部结构由固定面板、控制电路板、盘头组件、接口及附件等几大部分组成，而盘头组件（HardDiskAssembly，HAD ）是构成硬盘的核心，封装在硬盘的净化腔体内，包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控制电路等。盘片和主轴组件:（1）浮动磁头组件：由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。磁头是硬盘技术最重要和关键的一环，实际上是集成工艺制成的多个磁头的组合，它采用了非接触式头、盘
5、结构，加电后在高速旋转的磁盘表面飞行，飞高间隙只有 0.1m0.3m ，可以获得极高的数据传输率。现在转速 5400rpm 的硬盘飞高都低于 0.3m，以利于读取较大的高信噪比信号，提供数据传输存储的可靠性。（2）磁头驱动机构：由音圈电机和磁头驱动小车组成，新型大容量硬盘还具有高效的防震动机构。高精度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行正确的驱动和定位，并在很短的时间内精确定位系统指令指定的磁道，保证数据读写的可靠性。（3）盘片和主轴组件：盘片是硬盘存储数据的载体，现在的盘片大都采用金属薄膜磁盘，这种金属薄膜较之软磁盘的不连续颗粒载体具有更高的记录密度，同时还具有高剩磁和高矫顽力的特点。主轴组件包
6、括主轴部件如轴瓦和驱动电机等。随着硬盘容量的扩大和速度的提高，主轴电机的速度也在不断提升，有厂商开始采用精密机械工业的液态轴承电机技术。 （4）前置控制电路：前置放大电路控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位等，由于磁头读取的信号微弱，将放大电路密封在腔体内可减少外来信号的干扰，提高操作指令的准确性。3 硬盘的工作原理概括地说，硬盘的工作原理是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时，将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据，写的操作正好与此相反。另外，硬盘中还有一个存储缓冲区，这是为了协调硬盘与主机在数据处理速度上
7、的差异而设计的。由于硬盘的结构比软盘复杂得多，所以它的格式化工作也比软盘要复杂，分为低级格式化、硬盘分区、高级格式化，并建立文件管理系统。硬盘驱动器加电正常工作后，利用控制电路中的单片机初始化模块进行初始化工作，此时磁头置于盘片中心位置，初始化完成后主轴电机将启动并以高速旋转，装载磁头的小车机构移动，将浮动磁头置于盘片表面的 00 道，处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到电脑系统传来的指令信号，通过前置放大控制电路，驱动音圈电机发出磁信号，根据感应阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位，并将接收后的数据信息解码，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈给主机系统完成指令操作。结束操作的硬盘处
8、于断电状态，在反力矩弹簧的作用下浮动磁头驻留到盘面中心。二、硬盘的编号1希捷（Seagate ）硬盘编号希捷硬盘编号“ST380023AS” ，编号含义如表 18-1 所示。2迈拓（Maxtor）硬盘编号迈拓编号为“6Y080M006500A”，硬盘编号含义如表 18-2 所示。 表 18-2 迈拓硬盘编号 （续表）3西部数据（WD）硬盘编号西部数据的编号为 “WD2500JB-00EVA0”，其中“WD”是“Western Digital”的简称，表示其为西部数据公司的产品，之后的 6 位为硬盘的主编号，其含义如表 18-3 所示。 表 18-3 西部数据（WD ）硬盘编号三、硬盘的检修流程
9、硬盘在电脑的存储设备中使用率最高，并担负着与内存交换信息的任务。硬盘质量好坏和功能强弱直接影响着电脑系统的快慢和执行软件的能力。电脑硬盘与其他部件相比显得十分“脆弱”，容易出现问题。当发生故障时，可以按照如图 18-1 所示硬盘故障维修流程图进行检修。四、常见故障现象及原因1硬盘常见故障现象（1）启动电脑时，屏幕提示：“Device Error”,“Non-system Disk Or Error, Replace And Strike Any Key When Ready”，不能启动；（2）启动电脑时，屏幕提示：“No ROM Basic System Halted”，死机；（3）启动电脑时
10、，屏幕提示：“Invalid Partition Table”，不能启动；（4）启动电脑时，系统提示停留很长的时间，最后显示提示：“HDD Controller Failure”；（5）异常死机；（6）正常使用电脑时频繁无故出现蓝屏等；（7）电脑无法识别硬盘。2造成硬盘故障的原因（1）硬盘坏道硬盘由于经常非法关机或使用不当而造成坏道，导致电脑系统文件损坏或丢失，电脑无法启动或死机。（2）硬盘供电问题硬盘的供电电路如果出现问题，会直接导致硬盘不能工作。造成硬盘不通电、硬盘检测不到、盘片不转、磁头不寻道等故障。供电电路常出问题的部位是：插座的接线柱、滤波电容、二极管、三极管、场效应管、电感和保险电
11、阻等。（3）分区表丢失由于病毒破坏造成硬盘分区表损坏或丢失，将导致系统无法启动。（4）接口电路问题接口是硬盘与电脑之间传输数据的通路，接口电路如出现故障可能会导致检测不到硬盘、乱码、参数误认等现象。接口电路常出故障的部位是接口芯片或与之匹配的晶振损坏、接口插针断或虚焊或脏污、接口排阻损坏等。（5）磁头芯片损坏贴装在磁头组件上，用于放大磁头信号、磁头逻辑分配、处理音圈电机反馈信号等，该芯片出现问题可能会出现磁头不能正确寻道、数据不能写入盘片、不能识别硬盘、发现异响等故障现象。（6）电机驱动芯片用于驱动硬盘主轴电机和音圈电机。现在的硬盘由于转速太高导致芯片发热量太大而损坏，据不完全统计，70%左右
12、的硬盘电路故障是由该芯片损坏引起。（7）其他部件损坏包括主轴电机、磁头、音圈电机和定位卡子等损坏，导致硬盘无法正常工作。五、硬盘常见故障维修方法1硬盘软故障维修方法硬盘软故障包括磁道伺服信息出错、系统信息区出错和扇区逻辑错误（一般又被称为逻辑坏道）等引起的故障。 （1）先进行磁盘扫描，用 Windows 98 启动盘启动电脑，然后运行“Scandisk X:（X为C或 D等） ”命令来扫描硬盘，硬盘如有坏道将用字母“B”标注。（2）如果没有坏道或没有办法扫描磁盘，且在电脑启动时，屏幕出现“Invalid Partition Table（无效的分区表） ”的错误提示，则故障可能是由病毒引起的。这
13、时先用杀毒软件进行杀毒，然后重新启动电脑；如还不能启动，则可能是病毒破坏了硬盘分区表，可以用以前备份的硬盘分区表进行恢复（可以用 KV3000 杀毒软件进行备份、恢复硬盘分区表） ，随后重新启动电脑。（3）如硬盘的分区表被病毒破坏，又没有备份硬盘分区表，可用 FDISK 分区软件对硬盘重新分区并格式化来排除故障。如硬盘中有重要的数据，可用数据恢复软件先进行恢复。（4）分区完成之后，再重新安装操作系统及应用软件。2硬盘硬故障的维修方法硬盘硬故障包括硬件冲突、连接故障、磁头组件损坏、控制电路损坏、综合性损坏和扇区物理性损坏（一般称之为物理坏道）等引起的故障。硬盘硬故障维修方法为：（1）先进入 CM
14、OS 中，查看是否能检测出硬盘信息。（2）如能检测到，接着检查是否存在硬件冲突。如果存在多个设备则需检查硬盘之间或硬盘与光驱等设备之间是否存在主从盘冲突问题。（3）接着检查硬盘数据线和电源线连接是否正常，硬盘及主板 IDE 端口是否正常（可用“替换法”检测） 。（4）最后检查磁头组件或控制电路是否损坏。3无法检测到硬盘维修方法无法检测到硬盘的故障原因主要有：IDE 接口与硬盘连接的电缆线未连接好、 IDE 电缆接头处接触不良、电缆线断裂、跳线设置不当和硬盘硬件损坏等。维修方法：逐一排查，找到故障源头，如无法修复将更换设备。4启动电脑时停留很长时间，最后显示提示：“HDD Controller
15、Failure”此类故障一般是硬盘线接口不良或接线错误所致。 维修方法：先检查硬盘电源线与硬盘的连接状态，再检查数据线的连接状态。 5频繁的无故出现蓝屏维修方法硬盘由于非法关机、使用不当等原因而造成磁盘坏道，会使电脑系统无法启动或出现蓝屏，读取某个文件或运行某个软件时经常出错，或者要经过很长时间才能操作成功，其间硬盘不断读盘并发出刺耳的杂音，这种现象意味着硬盘上载有数据的某些扇区已坏。维修方法：磁盘完全扫描，或用硬盘工具软件修复 .6硬盘坏道的维修方法 硬盘由于老化或使用不当会造成坏道，坏道如果不解决，将影响系统运行和数据的安全，下面介绍几种处理坏道的方法：（1）用 Windows 系统中的磁
16、盘扫描工具，对硬盘进行完全扫描，对于硬盘的坏簇，程序将以黑底红字的“B”标出。（2）避开坏道，对于坏道比较多且比较集中的，分区时可以将坏道划分到一个区内，以后不要在此区内存取文件即可。（3）将坏道分区隐藏，用 Partition Magic 分区软件将坏道分区隐藏，运行 Partition Magic 分区软件后，单击“Operations check”进行标注坏簇，然后单击“Operations Advanced/bad Sector Retest”把坏簇分成一个或多个分区，再用“Hide Partition”将坏簇分区隐藏。最后再单击“Tools Drive Mapper”收集快捷方式和注册表内的相关信息，更新程序中的驱动盘符参数，可以确保程序的正常运行。六、硬盘数据恢复方法数据损坏或丢失是电脑使用过程中时常发生的事情，如果重要文件丢失或损坏，将会造成很大的损失。数据损坏的原因一般是由误删除、误格式化、误分区、感染病毒、硬
