电脑硬盘的工作原理及结构、硬盘故障维修流程图、硬盘维修方法、硬盘数据恢复方法和故障维修。
硬盘维修流程图
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1-1所示硬盘故障维修流程图进行检修，也可以使用硬盘坏道检测工具MHDD扫描坏道。
硬盘的结构与工作原理
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”。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要小，所有的磁头连接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指定位置上进行数据的读写操作。硬盘作为精密设，灰尘是最大的天敌，所以必须是完全密封。
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，如图1-2所示。
（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，如图1-3所示。
（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、控制电脑版、盼头组件、接口及附件等几大部分组成，而盘头组件（HAD）是构造硬盘的核心，封装在硬盘的净化腔体内，包括浮动的磁头组件、磁头驱动机构、盘片及猪轴驱动机构、前置读写控制电路等，如图1-4
（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 结构，加电后在高速旋转的磁盘表面飞行，飞高间隙只有0.1μm～0.3μm，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0.3μm，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，将磁力子的不同极性转换成不同的电泳冲信号，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。(文章来源：www.guzhang100.com)
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。
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1-4所示。
表1-4 希捷（Seagate）硬盘编号
硬盘编号
含义
ST
代表硬盘厂商：Seagate（希捷）3:代表其硬盘外形和尺寸：
· 1表示3.5in，厚度为41mm的全高硬盘
· 3表示3.5in，厚度为25mm的半高硬盘
· 4表示5.25in，厚度为82mm的硬盘
· 5表示尺寸为3.5in，厚度为19mm的硬盘
· 9表示为尺寸2.5in的硬盘800:代表硬盘的容量，通常由3到4位数字组成，单位是GB：
· 1600表示硬盘容量为160GB
· 400 表示硬盘容量为40GB
· 800 表示硬盘容量为80GB23:代表硬盘标志，由主标志和副标志所组成。前一个数字是主标志 ，在希捷的IDE硬盘中 都是指硬盘的碟片数，如数字“2”则表示该硬盘采用了2张盘片
AS
代表硬盘接口类型，主要由1到3个字母所组成：
· A表示为ATA UDMA/33或UDMA/66 IDE的接口
· AS表示为Serial ATA150的接口
· AG表示为笔记本电脑专用的ATA的接口
· N表示为50针Ultra SCSI的接口，其数据传输率为20MB/s
· W表示为68针Ultra SCSI接口，其数据传输率为40MB/s
· WC表示为80针Ultra SCSI的接口
· FC表示为光纤，可提供100MB/s的数据传输率，支持热拔插
· WD表示为68针Ultra Wide SCSI的接口
· LW表示为68针Ultra-2 SCSI(LVD)的接口
· LC表示为80针Ultra-2 SCSI(LVD)的接口
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”
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1-5
表1-5 西部数据（WD）
硬盘编号
含义2500:代表硬盘容量，通常由3到4位数字组成，单位为GB
· 2500表示250GB
· 800表示80GB
J
代表硬盘转速及缓存容量
· A表示转速为5400rpm（转/分）的鱼子酱硬盘
· B表示转速是7200rpm的鱼子酱硬盘
· E表示转速是5400rpm的Protege系列硬盘
· J表示转速为7200rpm，数据缓存为8MB的高端鱼子酱硬盘
· G表示为转速拥有10000rpm，数据缓存为8MB的最高端桌面硬盘Raptor系列
B
代表接口的类型
· A表示为Ultra ATA/66或者更早期的接口类型
· B表示为Ultra ATA/100
· W表示应用于A/V(数码影音)领域的硬盘
· D表示为Serial ATA150接口00:代表OEM客户标志。如今西数面向零售市场的产品，其两个编号都是为数字“00”。
如果作为其他字符的话，则为OEM客户的代码，不同的编号对应不同OEM客户，而这 种编号的硬盘通常是不面向零售市场的
E
代表硬盘单碟容量，单位是GB
· C表示硬盘单碟容量为40 GB
· D表示66GB
· E表示83GB
V
代表同系列硬盘的版本代码，该代码随着不同系列而变
· A表示7200rpm，Ultra ATA100接口的BB系列
· B表示5400rpm，Ultra ATA66接口的AB系列
· P表示5400rpm，Ultra ATA100接口的EB系列
· R表示7200rpm，Ultra ATA100接口，具有8MB缓存的JB系列 而在单碟66GB和83GB的产品中，还出现了“U”，“V”等其他字母，分别对应JB系 列和BB系列产品。
A0
代表硬盘的Firmware版本。目前常见的一般都是“A0”
