DE2065828C3 - Marking element with high magnetic permeability for object detection by generating harmonics when interrogated by an alternating magnetic field - Google Patents
Marking element with high magnetic permeability for object detection by generating harmonics when interrogated by an alternating magnetic fieldInfo
- Publication number
- DE2065828C3 DE2065828C3 DE19702065828 DE2065828A DE2065828C3 DE 2065828 C3 DE2065828 C3 DE 2065828C3 DE 19702065828 DE19702065828 DE 19702065828 DE 2065828 A DE2065828 A DE 2065828A DE 2065828 C3 DE2065828 C3 DE 2065828C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- field
- marking element
- signal
- generated
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/22—Electrical actuation
- G08B13/24—Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
- G08B13/2402—Electronic Article Surveillance [EAS], i.e. systems using tags for detecting removal of a tagged item from a secure area, e.g. tags for detecting shoplifting
- G08B13/2465—Aspects related to the EAS system, e.g. system components other than tags
- G08B13/2468—Antenna in system and the related signal processing
- G08B13/2477—Antenna or antenna activator circuit
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/22—Electrical actuation
- G08B13/24—Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
- G08B13/2402—Electronic Article Surveillance [EAS], i.e. systems using tags for detecting removal of a tagged item from a secure area, e.g. tags for detecting shoplifting
- G08B13/2428—Tag details
- G08B13/2437—Tag layered structure, processes for making layered tags
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/22—Electrical actuation
- G08B13/24—Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
- G08B13/2402—Electronic Article Surveillance [EAS], i.e. systems using tags for detecting removal of a tagged item from a secure area, e.g. tags for detecting shoplifting
- G08B13/2428—Tag details
- G08B13/2437—Tag layered structure, processes for making layered tags
- G08B13/2442—Tag materials and material properties thereof, e.g. magnetic material details
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/22—Electrical actuation
- G08B13/24—Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
- G08B13/2402—Electronic Article Surveillance [EAS], i.e. systems using tags for detecting removal of a tagged item from a secure area, e.g. tags for detecting shoplifting
- G08B13/2465—Aspects related to the EAS system, e.g. system components other than tags
- G08B13/2468—Antenna in system and the related signal processing
- G08B13/2474—Antenna or antenna activator geometry, arrangement or layout
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
Description
a) einen langgestreckten Streifen oder Draht (854—860: 876, 880) mit einem Verhältnis von Länge zis Quadratwurzel aus der Querschnittsfläche von mindestens 150, a) an elongated strip or wire (854-860: 876, 880) with a ratio of length to the square root of the cross-sectional area of at least 150,
b) durch eine Schicht eines normalerweise klebrigen, sehr festen Selbstklebers auf mindestens einer Seite des Streifens bzw. Drahtes,b) through a layer of a normally sticky, very strong self-adhesive on at least one side of the strip or wire,
c) durch ein abziehbares Trägermaterial, das an der Klebstoffschicht befestigt ist, wobei die Klebstoffschicht nach Entfernen des Trägermaterials zur Befestigung des Streifens bzw. Drahtes an dem Gegenstand (31; 850; 862) dient und die Kombination aus Form und magnetischen Eigenschaften des so gebildeten Markierungselementes (33;fl52; 86S)derart ist, daß bei einer maximalen Ärderungsgeschwindigkeit v> des angelegten magnetisch* i Wechselfeldesc) by a peelable carrier material which is attached to the adhesive layer, the adhesive layer after removal of the carrier material serves to attach the strip or wire to the object (31; 850; 862) and the combination of shape and magnetic properties of the so formed Marking element (33; fl52; 86S) is such that at a maximum change speed v> of the applied magnetic * i alternating field
von mehr als 24 000 — pro Sekunde das im ro r of more than 24,000 - per second that in the ro r
erzeugten Impuls enthaltene Signal ein Frequenzband umfaßt, dessen unterste Grenze über der 16. Harmonischen der vorbestimmten Frequenz liegt und dessen Breite mindestens das lOfache der vorbestimmten Frequenz ist.generated pulse contained signal includes a frequency band, the lowest limit is above the 16th harmonic of the predetermined frequency and its width is at least is ten times the predetermined frequency.
2. Markierungselement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch /!Streifen oder Drähte (854-860; 876; 880), wobei π eine ganze Zahl größer als 1 ist und die Streifen bzw. Drähte so gewählt sind, daß sie nach einem Richtungswechsel des Wirkungsfeldes in gleichen Zeitintervallen ihre Magnetisierung der Reihe nach umkehren, wobei jedes Zeitintervall2. Marking element according to claim 1, characterized by /! Strips or wires (854-860; 876; 880), where π is an integer greater than 1 and the strips or wires are chosen so that they are after a change of direction of the field of action reverse their magnetization in sequence at equal time intervals, each time interval
gleich oder kleiner als - mit Tgleich der Periode desequal to or less than - with T equal to the period of the
Wirkungsfeldes ist, und zwar derart, daß bei jeder Ummagnetisiemng ein magnetischer Impuls erzeugt wird, der mit einer charakteristischen Frequenz auftritt, die von einer einfachen Einrichtung (F i g. 1) eindeutig erfaßbar ist.Effective field is, in such a way that a magnetic pulse is generated with each Ummagnetisiemng which occurs with a characteristic frequency that is determined by a simple device (Fig. 1) is clearly detectable.
3. Markierungselement nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Codierung durch Anzahl und μ Bemessung der Streifen bzw. Drähte (854—860; 876; 880), die einem jeden Gegenstand (31; 850; 882) zugeordnet sind und von einer entsprechenden Einrichtung (Fig. 1) gelesen werden, und durch Mittel zum Entschlüsseln und Aufzeichnen dieser b5 Codierung.3. Marking element according to claim 2, characterized by a coding by number and μ dimensioning of the strips or wires (854-860; 876; 880), which are assigned to each object (31; 850; 882) and from a corresponding device ( Fig. 1), and by means of decrypting and recording this b5 encoding.
4. Markierungselement nach Anspruch 1,2 oder 3, gekennzeichnet durch mindestens ein SteuercJement4. Marking element according to claim 1, 2 or 3, characterized by at least one SteuercJement
(878, 882, 884) aus ferromagnetisch em Material. (878, 882, 884) made of ferromagnetic material.
dessen Koerzitivkraft mindestens -400 — beträgt,whose coercive force is at least -400 -,
und das bei einer remanenten Magnetisierung einand that with a remanent magnetization
statisches äußeres Magnetfeld von mindestens 60 -static external magnetic field of at least 60 -
an mindestens einem Teil des Streifens (876; 880) erzeugt, wobei die Amplitude und die Zeitcharakteristik eines von dem Streifen unter Einwirkung des Wirlcungsf eldes erzeugten Signals sich eindeutig von dem entsprechenden Signal unterscheidet, wenn das Steuerelement entmagnetisiert wird.generated on at least a part of the strip (876; 880), the amplitude and the time characteristic one of the signals generated by the strip under the action of the effect field clearly differs from differs from the corresponding signal when the control element is demagnetized.
5. Markierungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (878) über die gesamte Länge des Streifens (876) hinweg ein statisches äußeres Magnetfeld mit einem Wert von5. Marking element according to claim 4, characterized in that the control element (878) over the entire length of the strip (876) a static external magnetic field with a value of
mindestens 60 - erzeugt
mat least 60 - generated
m
6. Markierungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes von mehreren Steuerelementen (882, 884) an einem anderen Teil des Streifens (880) ein statisches Magnetfeld erzeugt6. Marking element according to claim 4, characterized in that each of a plurality of control elements (882, 884) generates a static magnetic field on a different part of the strip (880)
7. Markierungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelemente (882, 884) unterschiedliche Koerzitivkräfte aufweisen.7. Marking element according to claim 6, characterized characterized in that the control elements (882, 884) have different coercive forces.
8. Markierungselement nach einem der Ansprüche 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Steuerelement (884) wesentlich kürzer als der Streifen (880) und in Nähe des zentrischen Teils des Streifens angeordnet ist, wobei die remanente Magnetisierung des Steuerelementes bewirkt, daß die Teile des Streifens, die sich nicht in Nähe des mindestens einen Steuerelementes befinden, sich als unabhängige Streifen verhalten, bei denen das Verhältnis von Länge zur Quadratwurzel des Querschnitts geringer als notwendig ist, um den charakteristischen Impuls zu erzeugen.8. Marking element according to one of claims 4, 6 and 7, characterized in that at least one control element (884) is arranged substantially shorter than the strip (880) and in the vicinity of the central part of the strip, the remanent magnetization of the control element causing that the parts of the strip which are not in the vicinity of the at least one control element behave as independent strips in which the ratio of the length to the square root of the cross section is less than necessary to generate the characteristic impulse.
Die Erfindung betrifft ein Markierungselement zur Verwendung in einer Einrichtung zum Erfassen eines Gegenstandes in einer Abfragezone, in der der Gegenstand einem sich periodisch ändernden elektromagnetischen Feld ausgesetzt ist, mit einem Abschnitt aus einem Material hoher magnetischer Permeabilität, dessen magnetische Eigenschaften derart sind, daß bei Anwesenheit eines das Markierungselement tragenden Gegenstandes in der Abfragezone mit einem angelegten magnetischen Wechselfeld einer vorbestimmten Frequenz die Magnetisierung des Elements umgekehrt wird zwecks Erzeugung eines äußeren magnetischen Impulses, der Harmonische einer vorbestimmten Frequenz enthält.The invention relates to a marking element for use in a device for detecting a Object in an interrogation zone, in which the object is a periodically changing electromagnetic Field is exposed, with a section made of a material of high magnetic permeability, whose magnetic properties are such that in the presence of a marking element carrying Object in the interrogation zone with a created alternating magnetic field of a predetermined frequency reverses the magnetization of the element is used to generate an external magnetic pulse, the harmonic of a predetermined frequency contains.
Aus der FR-PS 7 63 681 geht eine Einrichtung hervor, bei der dynamische magnetische Erscheinungen zum Ermitteln der Anwesenheit eines Gegenstandes, z. B. eines Buches, benutzt werden, das durch die Tür einer Bücherei getragen wird. Diese bekannte Einrichtung beruht auf der Entdeckung, daß bei der Einwirkung eines sinusförmigen magnetischen Wechselfeldes auf ein Metallstück eine Spannung induziert wird, die für die Metallzusammensetzung charakteristisch ist, und die in zwei abgeglichenen Spulen in der Nähe des erzeugten Magnetfeldes induziert wird. Eine Analyse dieser charakteristischen Spannung ermöglicht daher eine Klassifizierung des im erzeugten Magnetfeld befindli-From FR-PS 7 63 681 a device emerges in which dynamic magnetic phenomena to determine the presence of an object, eg. A book carried through the door of a library. This known device is based on the discovery that the action of a sinusoidal alternating magnetic field on a piece of metal induces a voltage which is characteristic of the metal composition and which is induced in two balanced coils in the vicinity of the generated magnetic field. An analysis of this characteristic voltage therefore enables a classification of the generated magnetic field.
hen Metalls. Es kann daher ein Buch ermittelt werden, η dem ein Stück Metall einer besonderen Klasse ngebracht worden isthen metal. A book can therefore be identified η to which a piece of metal of a special class has been brought
Aus der FR-PS 7 63 681 ergibt sich eine Klasse von etallen, bei denen für eine magnetische Sättigung ein . itarkes Magnetfeld erzeugt werden muß. Die von einem [Metall aus der genannten KlassS induzierte Spannung eist außer einer Grundkomponente eine gewisse 'Anzahl harmonischer Komponenten auf, und zwar soll |ein solches Metall, nämlich Eisen, eine Spannung ^erzeugen, die eine dritte Harmonische und einen 'geringen Anteil der fünften Harmonischen enthältFrom FR-PS 7 63 681 there is a class of metals in which a magnetic saturation . a strong magnetic field must be generated. The voltage induced by a metal from the class mentioned Besides a basic component, there is a certain number of harmonic components, namely ought Such a metal, namely iron, can produce a voltage ^ which has a third harmonic and a 'Contains a small proportion of the fifth harmonic
Ferner sollen hochpermeable Metalle, z.B. solche Metalle, die sich in einem schwachen Magnetfeld sättigen, eine Spannung induzieren, die im Gegensatz zu der von Eisen induzierten Spannung Harmonische höherer Ordnung enthält Ein hochpermeables Metall „ist nach der FR-PS 7 63 681 Permalloy (nach Webster |weist Permalloy ca. 80% Ni, 20% Fe auf und ist leicht magnetisierbar und entmagnetisierbar) und die von Permalloy induzierte charakteristische Spannung enthält als Komponenten Harmonische der neunten und elften Ordnung im Gegensatz zu Metallen wie Krofer, B Eisen oder Aluminium, die praktisch keine Harmonip sehen einer derart hohen Ordnung erzeugen.Furthermore, highly permeable metals, e.g. such Metals that saturate in a weak magnetic field induce a voltage that, in contrast to the voltage induced by iron contains higher order harmonics A highly permeable metal "According to FR-PS 7 63 681 Permalloy (according to Webster | Permalloy has approx. 80% Ni, 20% Fe and is light magnetizable and demagnetizable) and contains the characteristic voltage induced by Permalloy as components harmonics of the ninth and eleventh order in contrast to metals like Krofer, B iron or aluminum, which is practically no harmonip see produce such a high order.
U Nur die Zusammensetzung eines Metalls soll die ;| Ordnung der Harmonischen bestimmen, die in der if charakteristischen Spannung vorliegen. Ferner soll die •i Größe des Metallstückes und dessen äußere Form die I Amplituden der Harmonischen proportional beeinflus- jo g sen. Dementsprechend wäre das Verhältnis der beiden f;3 einzelnen Harmonischen für ein besonderes Metall das U gleiche ungeachtet der Größe und der Form des Ρ Metallsiückes. Weiterhin soll das Verhältnis mindestens jq zwischen gewählten Komponenten für verschiedene js ti Metalle charakteristisch verschieden sein, wobei jedoch M die Größe des als Markierungselement zu benutzenden t-'l Metallstückes wichtig sein soll nicht nur zum Bestimmen κ; der Ordnung der vorliegenden Harmonischen, sondern ψ vielmehr für die Erzeugung eines Signals, das für die % Ermittlung genügend stark istU Only the composition of a metal should be; | Determine the order of the harmonics that are present in the if characteristic voltage. Furthermore, the size of the metal piece and its external shape should proportionally influence the amplitudes of the harmonics. Accordingly, the ratio of the two would be f; 3 individual harmonics for a particular metal, the U same regardless of the size and shape of the Ρ Metallsiückes. Furthermore, the ratio of at least jq between selected components should be characteristically different for different js ti metals, but M the size of the t-1 metal piece to be used as a marking element should be important not only for determining κ; the order of the present harmonics, but rather ψ for the generation of a signal that is strong enough for the% determination
pj Aus der FR-PS 7 63 681 gehl somit hervor, daß jijji Metalle mit einer hohen Permeabilität und im •|| besonderen Permalloy von anderen Klassen magneti- 0, sierbarer Metalle dadurch unterschieden werden kön- Φ nen, daß Harmonische der neunten und elften Ordnung i'.\. vorliegen, und durch das Verhältnis einiger charakteriifti stischer harmonischer Komponenten zueinander. Perj'l malloy stellt daher ein geeignetes Material zum f'S Einsetzen einer besonderen Metallmarkierung in '; Bücher einer Bibliothek dar, da normalerweise kaum jemand ein solches Metall bei sich trage.pj FR-PS 7 63 681 shows that jijji metals with a high permeability and in • || Permalloy particular from other classes magnetic 0, sierbarer metals are distinguished by NEN kön- Φ that harmonics of the ninth and eleventh-order i '. \. exist, and through the relationship of some characteristic harmonic components to one another. Perj'l malloy is therefore a suitable material for inserting a special metal mark into '; Books in a library, since normally hardly anyone carries such a metal with them.
In der FR-PS 7 63 681 sind verschiedene Einrichtungen zum Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes , angegeben. Eine dieser Einrichtungen weist eine : 8-förmige Spule auf. Das von einer solchen Spule erzeugte Feld weist an einer Stelle nur eine Richtung "i auf, während die gesamte Anzahl der Richtungen nur ' ein Teil aller möglichen Richtungen beträgt. Eine ' weitere Einrichtung ist mit zwei Spulen ausgestattet, die boIn the FR-PS 7 63 681 are different facilities for generating an electromagnetic field. One of these institutions has a : 8-shaped spool on. The field generated by such a coil has only one direction at one point "i on while the total number of directions only 'is part of all possible directions. Another device is equipped with two coils, the bo
zugleich erregt werden, bei denen jedoch keine .; Phasengleichheit besteht, so daß ein Drehfeld erzeugt <V wird. Ein solches Feld weist zu verschiedenen Zeiten ;{ jeweils eine andere Richtung auf, welche verschiedenen <\ Richtungen jedoch immer nur ein Teil aller möglichen bs :\ Richtungen bilden, ferner ist die Größe eines solchen 'S Drehfeldes klein im Vergleich zur Größe der Spule. fj Durch Erzeugen eines Feldes mit einer großenare excited at the same time, but none of them. There is phase equality, so that a rotating field <V is generated. At different times, such a field has a different direction, which different <\ directions always form only a part of all possible bs : \ directions, furthermore the size of such a rotating field is small compared to the size of the coil. fj By creating a field with a large
Intensität kann im Gegensatz zu einer minimalen Intensität die Unzuverlässigkeit vermindert werden, die daraus resultiert, daß in einigen Richtungen kein Feld besteht Ein solches starkes Feld würde mehr Vektorkomponenten mit genügender Intensität aufweisen als ein Feld mit einer minimalen Intensität Ein Feld mit einer minimalen Intensität ist ein Feld, das einem Markierungselement eine ausreichende Energie Zuführt, wenn letzterer auf die »größte Empfindlichkeit ausgerichtet« istIntensity, in contrast to a minimum intensity, can reduce the unreliability that As a result, there is no field in some directions. Such a strong field would result in more vector components with sufficient intensity than a field with a minimum intensity A field with a minimum intensity is a field that supplies a marking element with sufficient energy, when the latter is "geared towards the greatest sensitivity"
Hierbei werden die Richtungen vermehrt, die bei dem Feld möglich sind. Bei einer Erhöhung der Intensität des Feldes werden jedoch im allgemeinen die Kosten für die das Feld erzeugenden Mittel und die Gefahr erhöht, daß die Verwendung anderer Einrichtungen behindert oder gestört wird.Here, the directions are increased, which in the Field are possible. However, as the intensity of the field increases, the cost of the the field generating means and increases the risk that the use of other facilities is hindered or is disturbed.
Bei den Einrichtungen der obengenannten Art kann nur mit Schwierigkeiten erreicht werden, daß jedes Markierungselement beim Eintritt in eine Abfragezone genügend Energie erhält Obwohl »Energie« eine Funktion der Siit und der Intensität ist, soll hiernach zwecks Vereinfachung der Beschreib, ,;?£ mit dem Ausdruck »Energie« nur deren Intensität ger :eint sein. Die von einem Markierungselement an einer Stelle in einer Zone empfangene Energie hängt ab sowohl von der Feldintensität an dieser Stelle als auch von der Orientierung des Markierungselements in bezug auf die Richtung des Feldes an dieser Stelle. Für die Definition der Orientierung eines Markierungselementes werden geeigneterweise die Ebene, die Achse oder die Länge eines Markierungselementes benutzt Bekannte Markierungselemente weisen auf eine flache Empfangsspule, einen axialen elektrischen Dipol oder ein Stück üblicherweise in Form eines langgestreckten Streifens eines isotropischen magnetisierbaren Materials, das zumindest eine lange Abmessung aufweist Die Orientierung solcher geometrischen Merkmale (Ebene, Achse, Länge) in bezug auf die Richtung des Feldes bestimmt im allgemeinen die Proportion der Energie des Feldes an dieser Stelle, die vom MarkierungseiJsment empfangen wird. Mit dem in der vorliegenden Beschrc'bung gebrauchten Ausdruck »Richtung oder Intensität des Feldes« soll die Richtung oder die Intensität des Feldes an einer Stelle bezeichnet werden, und diese Stelle ist üblicherweise diejenige Stelle an der sich ein Markierungselement befindet Bei einem Markierungselement, das nur ein solches geometrisches Merkmal aufweist, besteht eine Ausrichtung, bei der das Markierungselement die meiste Energie empfängt. Bei jeder anderen Ausrichtung wird eine kleinere Energiemenge empfangen. Die Ausrichtung, bei der die größte Energiemenge empfangen wird, ist die »Ausrichtung der größten Empfindlichkeit«. Im allgemeinen ist die Ausrichtung der größten Empfindlichkeit einer Empfangsspule oder eines anderen ebenen Empfangsmittels diejenige Ausrichtung, bei der die Richtung des Feldes, senkrecht zur Ebene der Spule oder des Empfarrgsmittels verläuft, und bei einem axialen elektrischen Dipol ist es diejenige Ausrichtung, bei der die Richtung des Feldes parallel zur Achse des Dipols verläuft, während bei einem magnetisierbaren Metallstück es die Ausrichtung des Metallstückes ist, bei der die Richtung des Feldes parallel zur längsten geradlinigen Abmessung des Metallstückes verläuft. Mit »Ausrichtung oder Richtung eines Markierungselementes« soll die Richtung des geometrischen Merkmals des Markierungselementes benannt sein, das zum Definieren der Ausrichtung bei der größten Empfindlichkeit benutzt wird.With the devices of the above type can only be achieved with difficulty that each Marking element receives enough energy when entering an interrogation zone, although "energy" one Function of the Siit and the Intensity is, shall hereafter to simplify the description,,;? £ with the The expression "energy" only means that the intensity is reduced. The energy received by a marking element at one point in a zone depends on both the field intensity at this point as well as the orientation of the marking element in relation to the Direction of the field at this point. For the definition of the orientation of a marking element suitably the plane, axis or length of a marking element uses known marking elements indicate a flat receiving coil, an axial electric dipole or a piece usually in the form of an elongated strip of isotropic magnetizable material which has at least one long dimension The orientation of such geometric features (plane, Axis, length) in relation to the direction of the field generally determines the proportion of the energy of the field at this point, which is determined by the marking device Will be received. With the expression "direction or" used in the present description Intensity of the field «is intended to denote the direction or the intensity of the field at a point and this location is usually the location at which a marking element is located Marking element that has only one such geometric feature, there is an orientation in which the Marker receives the most energy. Any other alignment will produce a smaller amount of energy receive. The orientation at which the greatest amount of energy is received is the "orientation of the greatest sensitivity «. In general, orientation is the greatest sensitivity of a receiving coil or another flat receiving means, the orientation in which the direction of the field, perpendicular to the plane of the coil or of the receiver, and is at an axial electrical dipole it is the orientation in which the direction of the field is parallel to the axis of the dipole, while in the case of a magnetizable metal piece, it is the orientation of the metal piece in which the direction of the Field runs parallel to the longest straight line dimension of the metal piece. With »alignment or Direction of a marking element «should be the direction of the geometric feature of the marking element used to define the orientation at the greatest sensitivity.
In einigen Fällen kann die Richtung eines Markierungselementes in einer Zone durchaus zufällig sein, oder die Richtung ändert sich, wenn das Markierungselement durch die Zone bewegt wird. Dies gilt für diejenigen Fälle, in denen Diebstähle verhindert werden sollen. In den meisten Verwendungsgebieten kann ein Markierungselement jede mögliche Richtung einnehmen, die sich auch beständig ändern kann. Befindet sich beispielsweise ein Markierungselement an einem auf einem Förderband beförderten Gegenstand, so ist es sehr wahrscheinlich, daß das Markierungselement nur einige von allen möglichen Richtungen einnimmt und diese beim Lauf durch die Zone nicht ändert. Diese Erwägungen und die bei der Einrichtung erwünschte Zuverlässigkeit sind wichtige Faktoren für die Bestimmung der Anforderungen an das Feld, d. h. zum Bestimmen, ob eine Feldkomponente längs jeder Richtung an jeder Stelle in der Zone, längs jeder Richtung an einigen Stellen in der Zone oder längs nur gewisser Richtungen an einer oder an den meisten Stellen in der Zone vorgesehen werden muß. Mit dem Ausdruck »Feldkomponente« ist natürlich eine Vektorkomponente gemeint, deren Intensität das Markierungselement mit »genügender« Energie versorgt.In some cases the direction of a marker in a zone can be quite random, or the direction changes as the marker is moved through the zone. This applies to those cases in which theft should be prevented. In most areas of use, a Marking element take every possible direction, which can also change constantly. Is located for example a marking element on an object conveyed on a conveyor belt, so it is very likely that the marking element only takes a few of all possible directions and this does not change when running through the zone. These considerations and the one desired in the establishment Reliability are important factors in determining field requirements; H. to the Determine whether there is a field component along each direction at any location in the zone, along each Direction in some places in the zone or along only certain directions in one or most of them Places in the zone must be provided. The term “field component” naturally means a vector component, the intensity of which supplies the marking element with “sufficient” energy.
Die an das Feld zu stellenden Anforderungen hängen 2 > ferner von der äußeren Form des Markierungselementes ab. Diese Anforderungen sind weniger streng für ein »mehrdimensionales« Markierungselement als für ein »eindimensionales«. Das mehrdimensionale Markierungselement weist zwei oder mehr geometrische jn Merkmale auf, von denen jedes Merkmal eine andere Richtung besitzt. Eindimensionale Markierungselemente sind flache Spulen, Folien und elektrische Dipole. Wegen der Kosten und der Möglichkeit einer Beschädigung sind eindimensionale Markierungsele- r> mente im allgemeinen den mehrdimensionalen Markierungselementen vorzuziehen. Bei einigen Anwendungsgebieten führen andere Erwägungen dazu, daß eindimensionale Markierungselemente höchst erwünscht sind, wie z. B. wenn solche Markierungselemente zur -in Diebstahlsicherung verborgen angeordnet werden sollen.The alternate end of the field to requirements depend 2> further from the outer shape of the marking element from. These requirements are less strict for a "multi-dimensional" marking element than for a "one-dimensional" one. The multidimensional marking element has two or more geometric features, each of which has a different direction. One-dimensional marking elements are flat coils, foils and electrical dipoles. Because of the cost and the possibility of damage, one-dimensional marking elements are generally preferable to multi-dimensional marking elements. In some applications, other considerations make one-dimensional markers highly desirable, such as, e.g. B. if such marking elements for -in anti-theft are to be arranged hidden.
Bei einer sehr zuverlässigen Anlage zum Erfassen eines Gegenstandes durch Erzeugung von Feldern in mehreren Richtungen müssen die Spitzenintensitäten 4-> des Feldes so gewählt werden, daß eine zum Aktivieren eines Markierungselementes ausreichende Feldkomponente in fast jeder Richtung erzeugt wird. Die Felder werden als eine Folge von Impulsen erzeugt, wobei jeder Impuls in der Folge eine andere Richtung aufweist v>In a very reliable system for detecting an object by generating fields in several directions need the peak intensities 4-> of the field can be selected so that a field component sufficient to activate a marking element is generated in almost every direction. The fields are generated as a train of pulses, each pulse in the train having a different direction v>
Zum Erfassen eines Gegenstandes in einer Abfragezone, z. B. am Ausgang einer Bibliothek, muß an jedem zu erfassenden Gegenstand ein Markierungselement angebracht werden, das aus einem ferromagnetischen Material mit einem gesamten magnetischen Sättigungsmoment von mindestens 0,1 elektromagnetischer Einheiten besteht. Das Markierungselement wird so gewählt, daß seine Magnetisierung bei einer Orientierung für die höchste Empfindlichkeit in bezug auf ein sich sinusförmig veränderndes 60-Hz-Prüfmagnetfeld mit einer vorherbestimmten Spitzenintensität vonTo detect an object in an interrogation zone, e.g. B. at the exit of a library, must be at everyone to be detected object a marking element are attached, which consists of a ferromagnetic Material with a total magnetic saturation moment of at least 0.1 electromagnetic Units. The marking element is chosen so that its magnetization in an orientation for the highest sensitivity with respect to a 60 Hz test magnetic field changing sinusoidally with a predetermined peak intensity of
weniger als etwa 1600 — bei jedem Wechsel desless than about 1600 - each time the
TTtTTt
Strenggenommen ist eine vollständige Umkehrung der Magnetisierung von dem einen in den anderen Sättigungszustand entgegengesetzter Polarität nicht erforderlich. Mit Umkehrung der Magnetisierung istStrictly speaking, it is a complete reversal of magnetization from one to the other Opposite polarity saturation state not required. With reversal of magnetization is eine periodische Änderung der Magnetisierung von mindestens 0.2 elektromagnetische Einheiten pro cm3 bei einem Wechsel des einwirkenden Feldes gemeint.This means a periodic change in magnetization of at least 0.2 electromagnetic units per cm 3 with a change in the acting field.
In der Abfragezone wird ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, das mindesetns die genannte vorherbestimmte Spitzenintensität aufweist und im wesentlichen frei ist von Frequenzkomponenten, die eine vorherbestimmte Frequenz von mindestens 1000 Hz übersteigen. Wird ein mit einem Markierungselement versehener Gegenstand in das erzeugte Feld eingeführt, und werden das Markierungselement und eine Vektorkomponente des erzeugten Feldes orientiert, so wird die Magnetisierung des Markierungsele mentes bei jedem Wechsel des Feldes umgekehrt. Bei jeder Umkehrung der Magnetisierung wird ein Impuls des äußeren polaren Magnetfeldes erzeugt. Es sind Mittel vorgesehen, mit denen in der Nähe der Ermittlungszone ein ganzes Band von Frequenzkomponenten des Magnetflusses Oberwacht werden kann. Die untere Grenzfrequenz dieses Bäfidci isi höher als die vorherbestimmte Frequenz, während die Bandbreite mindestens 600 Hz beträgt Es sind Mittel zum Ermitteln eines Signals vorgesehen, das einem polaren Magnetfeldimpuls entspricht, und das zum Erfassen des Gegenstandes benutzt wird, wobei die Amplitude und die Zeilcharakteristik mindestens eines der Signale ermittelt wird.An alternating electromagnetic field is generated in the interrogation zone, at least the one mentioned above has a predetermined peak intensity and is substantially free of frequency components that exceed a predetermined frequency of at least 1000 Hz. If an object provided with a marking element is placed in the generated field introduced, and the marking element and a vector component of the generated field are oriented, the magnetization of the marking element mentes reversed with each change of field. Every time the magnetization is reversed, there is a pulse generated by the external polar magnetic field. Means are provided with which to close the A whole band of frequency components of the magnetic flux can be monitored in the detection zone. the The lower limit frequency of this Bafidci is higher than that predetermined frequency, while the bandwidth is at least 600 Hz. There are means of determining a signal is provided which corresponds to a polar magnetic field pulse, and which is used to detect the Object is used, the amplitude and the line characteristic of at least one of the signals is determined.
Für ein bestimmtes Markierungselemcnt ist die vorhetvcstimmte Spitzeninlensität des Prüffeldes das Mindestfeld, das eine Umkehrung der Magnetisierung des Markierungsmittels bewirken kann.For a specific marking element, this is the predetermined peak intensity of the test field Minimum field that can reverse the magnetization of the marking agent.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Markicrungsclement gemäß der eingangs erwähnten Art mit einer Kombination aus Form und magnetischen Eigenschaften zu schaffen, die bei geeigneter Befcstigbarkcit des Markierungselementes an einem Gegenstand zugleich ein sicheres Erfassen des letzteren in einer Abfragezonc ermöglich!.The object of the invention is to provide a marking element according to the type mentioned with a combination of shape and magnetic properties create which, if the marking element is suitably fastened to an object, at the same time a reliable detection of the latter in a query zone enables !.
a) einen langgestreckten Streifen oder Draht mit einem Verhältnis von Länge zu Quadratwurzel aus der Querschnittsfläche von mindestens 150,a) an elongated strip or wire with a length to square root ratio the cross-sectional area of at least 150,
b) durch eine Schicht eines normalerweise klebrigen, sehr festen Selbstklebers auf mindestens einer Seite des Streifens oder Drahtes,b) by a layer of normally tacky, very strong, self-adhesive on at least one side of the strip or wire,
c) durch ein abziehbares Trägermaterial, das an der Klebstoffschicht befestigt ist, wobei die Klebstoffschicht nach Entfernen des Trägermaterial zur Befestigung des Streifens oder Drahtes an dem Gegenstand dient und die Kombination aus Form und magnetischen Eigenschaften des so gebildeten Markierungselementes derart ist. daß bei einer ; maximalen Änderungsgeschwindigkeit des angelegten magnetischen Wechselfeldes von mehr alsc) by a removable backing material attached to the Adhesive layer is attached, the adhesive layer after removal of the carrier material for Attachment of the strip or wire to the object is used and the combination of shape and magnetic properties of the marking element thus formed is such. that at one; maximum rate of change of the applied alternating magnetic field of more than
24 000 pro Sekunde das im erzeugten Impuls -. m . ; 24,000 per second that in the generated pulse -. m. ;
enthaltende Signal ein Frequenzband umfaßt. ' dessen unterste Grenze über der 16. Harmonischen der vorbestimmten Frequenz liegt und dessen ΐ Breite mindestens das iOfache der vorherbestimmten Frequenz ist.containing signal comprises a frequency band. ' whose lowest limit is above the 16th harmonic of the predetermined frequency and whose ΐ Width is at least 10 times the predetermined frequency.
leitende als auch nichtleitende Materialien gemeint, % conductive as well as non-conductive materials meant, %
wobei z. B. als leitende Materialien Eisen und dessen ^ where z. B. as conductive materials iron and its ^
lien die Ferrite zu nennen sind. {5lien the ferrites are to be named. {5
Leitende Materialien sind im allgemeinen vorzuziehen, da diese zehnmal so st&rke äußere Magnetfelder erzeugen können als die nichtleitenden Materialien. Ein Magerungsmittel jus leitendem Material kann daher kleiner bemessen werden als aus einem nichtleitenden -, Material. Kleine Markierungsmittel sind außerdem billiger und können versteckter angebracht werden. Dies ist besonders wichtig für die Verhinderung von Diebstählen.Conductive materials are generally preferable because they have ten times the strength of external magnetic fields than the non-conductive materials. A lean agent jus conductive material can therefore be dimensioned smaller than from a non-conductive -, Material. Small markers are also cheaper and can be hidden away. This is especially important in preventing theft.
Es hat sich gezeigt, daß ein langgestreckter Streifen u> aus einem ferromagnetischen Material, wenn dieser genügend dünn in bezug auf die Dimension dessen »geometrischer Charakteristik« bemessen wird, einen charakteristischen Impuls eines äußeren polaren Magnetfeldes erzeugt, wenn dessen Magnetisierung umge- r, kehrt wird unter der Einwirkung eines Wechselfeldes,It has been found that an elongated strip u> made of a ferromagnetic material, if this is sufficiently thin in relation to the dimension thereof "Geometric characteristic" is measured, a characteristic impulse of an external polar magnetic field generated when its magnetization is reversed, is reversed under the influence of an alternating field,
dessen Änderungsgeschwindigkeit 24 000 pro Sekunde übersteigt. Im Gegensatz zu dem Markierungselement nach der FR-PS 7 63 681 kann das einen :o langgestreckten Streifen aufweisende erfindungsgemäße Markierungselement nicht zuverlässig unterschieden werden mittels einer einzelnen Frequenz oder eines Verhältnisses von zwei Frequenzen zueinander. Es hat sich gezeigt, daß die Amplitude einer bestimmten >·> Harmonischen von der Amplitude und der Frequenz des einwirkenden Feldes abhängt sowie von der Orientierung des Markierungselemcntes in bezug auf dieses Feld. Bei einem gewählten Band geeigneter Frequenzen kann jedoch mit einem erfindungsgemäßen Markie- m rungself ment ein Signal erzeugt werden, das unterscheidende Merkmale aufweist, die im wesentlichen unabhängig sind von der Orientierung des Markierungselerncnts sowie von der'AmplitrJe und der Frequenz des einwirkenden Feldes. Das erfindungsgemäße Markie- r> rungselcmcnt isl bis zu dem Ausmaß frequenzunabhängig, daü es das für ihn charakteristische Signal erzeugt, sofern nicht anstelle eines Sinuswechseifeides ein anderes, /.. B. ein gepulstes Feld verwendet wird.the rate of change of which exceeds 24,000 per second. In contrast to the marking element According to FR-PS 7 63 681 this can do one thing: o Marking element according to the invention having elongated strips cannot be reliably distinguished are by means of a single frequency or a ratio of two frequencies to each other. It has it has been shown that the amplitude of a certain> ·> Harmonics depend on the amplitude and frequency of the acting field as well as on the orientation of the marking element in relation to this field. With a selected band of suitable frequencies However, a signal can be generated with a marking element according to the invention, the distinguishing signal Has features which are essentially independent of the orientation of the marking element as well as the amplitude and the frequency of the acting field. The marker according to the invention rungselcmcnt is frequency-independent up to the extent that that it generates the signal that is characteristic of it, unless another, / ... e.g. a pulsed field is used instead of a sinusoidal oath.
Wirkt auf den langgestreckten Streifen ein sinusförmigcs Feld ein, so wird ein äußerer polarer Impuls erzeugt, der unterscheidbar ist durch die gesamten Flußkomponenten in einem Band, dessen untere Grenze (die vorherbestimmte Frequenz) 1000 Hz übersteigt, und dessen Breite mindestens das Zehnfache der 4-, Feldfrequen/. beträgt, so daß mit Sicherheit eine statistisch repräsentative Gruppe von Frequenzen erhalten wird. Ein Signal, das der gesamten zeitlichen Änderung der Flußkomponenten innerhalb des Bandes, z. B. die in einer mit dem Fluß verketteten Spule κ induzierte Spannung, entspricht, ist sehr schmal und beträgt weniger als 0,1 ms bei einer halben Amplitude.If a sinusoidal field acts on the elongated strip, an external polar impulse is generated which is distinguishable by the total flux components in a band whose lower limit (the predetermined frequency) exceeds 1000 Hz and whose width is at least ten times the 4- , Field frequencies /. so that a statistically representative group of frequencies is obtained with certainty. A signal indicative of the total change over time of the flux components within the band, e.g. B. corresponds to the voltage induced in a coil linked to the flux κ , is very narrow and is less than 0.1 ms at half the amplitude.
Das von dem langgestreckten Streifen erzeugte Signal weist noch ein weiteres unterscheidbares Merkmal auf, und zwar tritt bei einer bestimmten v, Zusammensetzung und bei einer bestimmten Größe und Form des Materials die Amplitudenspitze des Signals bei Einwirkung eines Wechselfeldes mit einer bestimmten Wellenform eine vorherbestimmte Zeit nach jedem Wechsel des Feldes auf. Dieses Merkmal des Signals m> kann ferner definiert werden durch den absoluten Momentanwert des einwirkenden Feldes in dem Zeitpunkt, in dem die Nettomagnetisierung des langgestreckten Streifens den Wert Null aufweist. Der Hypothese nach erfolgt in diesem Zeitpunkt die h5 »Umkehrung« der Magnetisierung, die dem Spitzenpunkt des Magnetisierungsumkehrungssignals entspricht Nachfolgend wird dieser Momentanwert des einwirkenden Feldes als »Wechselstrom'.coerzitivkraft« des Materials bezeichnet, obwohl beachtet werden muß, daß die Wechselstrom-Koerzitivkraft nicht nur von den magnetischen Eigenschaften des Materials abhängt, sondern auch von der Wellenform des einwirkenden Feldes. Dieser Ausdruck erweist sich jedoch zum Vergleichen des Ansprechens verschiedener langgestreckter Streifen als geeignet, die der Einwirkung desselben Feldes unterliegen.The signal generated by the elongated strip has yet another distinguishable feature, namely, for a certain composition and for a certain size and shape of the material, the amplitude peak of the signal occurs a predetermined time after each when exposed to an alternating field with a certain waveform Change of field to. This characteristic of the signal m> can also be defined by the absolute instantaneous value of the acting field at the point in time at which the net magnetization of the elongated strip has the value zero. According to the hypothesis, the h 5 "reversal" of the magnetization takes place at this point in time, which corresponds to the peak point of the magnetization reversal signal depends not only on the magnetic properties of the material, but also on the waveform of the applied field. However, this expression is found to be useful in comparing the response of different elongated strips subject to the action of the same field.
Der langgestreckte Streifen des erfindungsgemäßen Markierungselementes kann aus einem dünnen Band oder einem Draht eines ferromagnetischen Materials mit einem magnetischen Moment von mindestens 0,1 elektromagnetischer Einheit bestehen. Bei Verhältnissen unterhalb des Wertes des Verhältnisses von Länge zu Quadratwurzel aus der Querschnittsfläche von mindestens 150 können die inneren Selbstentmagnetisierungsfeldeffekte bei hochmagnetischen Materialien das einwirkende Feld »her 1600 A. hinaus erhöhen. BeiThe elongated strip of the marking element according to the invention can consist of a thin strip or a wire of a ferromagnetic material with a magnetic moment of at least 0.1 electromagnetic unit. At ratios below the value of the ratio of the length to the square root of the cross-sectional area of at least 150, the internal self-demagnetizing field effects in highly magnetic materials can produce the acting field> 1600 A. increase addition. at
unter 150 liegenden Verhältnissen sinkt die Amplitude des Magnetisierungsumkehrungssignals stark ab und wird merklich abhängig von der Orientierung des langgestreckten Streifens im einwirkenden Feld.below ratios below 150, the amplitude of the magnetization reversal signal drops sharply and becomes noticeably dependent on the orientation of the elongated strip in the acting field.
Das entsprechende Kriterium für eine dünne flache Scheibe aus einem ferromagnetischen Material wäre ein Verhältnis der geometrischen charakteristischen Abmessung zur Dicke von mindestens 6000. Leitende band- oder scheibenförmige Markierungselemente sollen eine Dicke von ungefähr 0,1 bis 130 μπη aufweisen, während drahtförmige leitende Markierungselemente einen Durchmesser von 10 bis 300 μιτι aufweisen sollen. Bei größeren Abmessungen sinkt die Amplitude des Magnetisierungsumkehrungssignals ab, und die Breite wird bei halber Amplitude größer und kann schließlich nicht mehr unterschieden werden von Umkehrungssignalen, die von ferromagnetischen Metallgegenständen erzeugt werden, die Personen möglicherweise bei sich tragen.The corresponding criterion for a thin flat disk made of a ferromagnetic material would be a Ratio of the geometric characteristic dimension to the thickness of at least 6000. or disk-shaped marking elements should have a thickness of approximately 0.1 to 130 μm, while wire-shaped conductive marking elements should have a diameter of 10 to 300 μm. at larger dimensions, the amplitude of the magnetization reversal signal decreases, and so does the width becomes larger at half the amplitude and can ultimately no longer be distinguished from inversion signals, generated by ferromagnetic metal objects that people may be with them wear.
Ein dünnes, flaches und schmales Markierungselement eignet sich besonders für Bücher in Bibliotheken, da das Markierungselement in den Buchrücken eingesetzt oder zwischen zwei Buchseiten eingelegt werden kann und somit verborgen bleibt. Ein Buch ist im allgemeinen mit zwei Paaren von Vorsatzblättern versehen, die durch einen über die gesamte Länge verlaufenden Falz miteinander verbunden sind. Diese Falze sind normalerweise breiter als ein offener Streifen, so daß in diesem Falz ein Markierungselement leicht verborgen angebracht werden kann. Wird das Markierungselement an beiden Seiten mit einem Klebitoffbelag und mit einer Unterlage versehen, so kann dieser nahe am Verband zwischen zwei Seiten eingesetzt werden.A thin, flat and narrow marking element is particularly suitable for books in libraries, because the marking element is inserted into the spine of the book or inserted between two book pages can be and thus remains hidden. A book generally comes with two pairs of flyleaves which are connected to one another by a fold running over the entire length. These Folds are usually wider than an open strip, so that there is a marking element in this fold can be easily hidden. If the marking element is on both sides with a Klebitoff covering and provided with an underlay so that it can be close to the bandage between two sides can be used.
Die bevorzugte Anzahl und die relativen Orientierungen der geometrischen charakteristischen Abmessungen des Markierungseiements hängen von den Merkmalen des einwirkenden Feldes in einer noch zu erläuternden Weise ab. Ein idealisiertes Markierungselement weist eine einzige Hauptabmessung auf, während ein Markierungsmittel mit zwei zueinander senkrechten Hauptabmessungen. z.B. in Form eines »L«, »T«, »+«, und ein Markierungselement mit drei zueinander senkrechten Hauptabmessungen geläufig sind.The preferred number and relative orientations of the geometric characteristic dimensions of the marking element depend on the characteristics of the active field in a still to explanatory manner. An idealized marking element has a single main dimension, while a marking means with two mutually perpendicular main dimensions. e.g. in the form of a »L«, »T«, »+«, and a marking element with three mutually perpendicular main dimensions are common are.
Der langgestreckte Streifen kann voükoniffien anorganisch sein oder aus einem ferromagnetischen Laminat bestehen, das mit einem organischen KlebstoffThe elongated strip can voükoniffien be inorganic or consist of a ferromagnetic laminate bonded with an organic adhesive
zusammengehalten wird, oder der Streifen kann auch aus einer Dispersion ferromagnetischer Partikel in einem organischen Bindemittel, z. B. Vinylchlorid, bestehen. Das Markierungselement kann ferner aus mehreren mit geringem Abstand voneinander getrenn· ten ferromagnetischen Streifen bestehen, deren Lage zueinander fixiert wird, oder die in ein nichtmagnetisches Material eingebettet werden, z. B. als sehr feine Drahtfäden od?r Bänder in einem Stück Papier.is held together, or the strip can also consist of a dispersion of ferromagnetic particles in an organic binder, e.g. B. vinyl chloride exist. The marking element can also be made from consist of several ferromagnetic strips separated from one another at a small distance, the position of which is fixed to each other, or which are embedded in a non-magnetic material, e.g. B. as very fine Wire threads or ribbons in a piece of paper.
Eine weiteri Ausführungsform des erfindungsgemä-Ben Markierungselementes besteht aus zwei oder mehr langgestreckten Streifen mit unterschiedlicher Wechselstrom-Koerzitivkraft, die als eine Einheit verwendet werden. Selbst wenn solche vereinigten, langgestreckten Streifen miteinander in Berührung stehen, beeinflussen sie sich gegenseitig magnetisch doch nicht so stark, daß jeder Streifen seinen eigenen charakteristischen Impuls erzeugen kann.Another embodiment of the invention-Ben The marking element consists of two or more elongated strips with different alternating current coercive forces, which are used as a unit. Even if such united, elongated Strips are in contact with each other, they do not influence each other magnetically so strongly, that each stripe can generate its own characteristic impulse.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Markierungselementes weist eine oder mehrere langgestreckte Streifen und mindestens ein Steuerelement aus ferromagnetischem Material auf, dessenAnother embodiment of the marking element according to the invention has one or more elongated strips and at least one control element made of ferromagnetic material, the
Koerzitivkraft mindestens 400 - beträgt, und das bei einer remanenten Magnetisierung ein statisches äußeresCoercive force is at least 400 - and that at remanent magnetization has a static exterior
Magnetfeld von mindestens 60 - an mindestens einemMagnetic field of at least 60 - on at least one
Teil des Streifens erzeugt, wobei die Amplitude und die Zeitcharakteristik eines von dem Streifen unter Einwirkung des Wirkungsfeldes erzeugten Signals sich eindeutig von dem entsprechenden Signal unterscheidet, wenn das Steuerelement entmagnetisiert wird.Part of the stripe is generated, the amplitude and time characteristic of one of the stripes being below Effect of the field of action generated signal clearly differs from the corresponding signal, when the control is demagnetized.
Eine Möglichkeit, die Magnetisierungsumkehrung des Markierungselements zu verhindern oder zu ändern besteht somit darin, das auf den langgestreckten Streifen einwirkende Feld wirksam dadurch vorzubelasten, daß ais Steuerelement ein remanent magnetisierbares Material verwendet wird. Bei der remanenten Magnetisierung wirkt das Feid des Steuerelemente!, abwechselnd verstärkend oder schwächend für das einwirkende Feld bei aufeinanderfolgenden Halbperioden. Wird an einem langgestreckten Streifen ein genügend starkes remanentes Feld erzeugt, so reicht das Nettofeld bei derjenigen Halbpertode, in der das remanente Feld dem Außenfeld entgegenwirkt, nicht aus, um eine Umkehrung der Magnetisierung des langgestreckten Streifens in der charakteristischen Weise zu bewirken. Die Umkehrung der Magnetisierung des langgestreckten Streifens für jeden Wechsel des Wechselfeldes braucht nicht vollständig verhindert zu werden. Es genügt vielmehr, die Umkehrung so abzuändern, daß das resultierende Signal für ein Markierungselement nicht charakteristisch ist. Dementsprechend braucht ein solches magnetisches Steuerelement die Fläche des langgestreckten Streifens nicht vollständig zu bedecken. Beispielsweise bewirkt ein magnetisiertes Steuerelement nur an einem in der Mitte gelegenen Teil des langgestreckten Streifens, daß die Segmente an beiden Seiten sich ungefähr wie zwei unabhängige Streifen verhalten. Der in der Mitte gelegene Teil soll daher genügend groß und so angeordnet sein, daß keines der Segmente dem vorgenannten Verhältniskriterium genügt.A possibility to prevent or change the magnetization reversal of the marking element thus consists in effectively preloading the field acting on the elongated strip by that a remanently magnetizable material is used as the control element. With the retentive Magnetization acts on the field of controls! alternately reinforcing or weakening the acting field in successive half-periods. If a sufficiently strong remanent field is generated on an elongated strip, then it is sufficient the net field at the half-perturbation in which the remanent field counteracts the external field is not out to a reversal of the magnetization of the elongated strip in the characteristic Way to effect. The inversion of the magnetization of the elongated strip for each change the alternating field need not be completely prevented. Rather, it suffices to do the reverse change so that the resulting signal is not characteristic of a marking element. Accordingly such a magnetic control element does not need the area of the elongated strip to cover completely. For example, a magnetized control only affects one in the center located part of the elongated strip that the segments on either side are roughly like two behave independent strips. The part in the middle should therefore be big enough and so be arranged so that none of the segments meets the aforementioned ratio criterion.
Die remanente Magnetisierung des Steuerelementes braucht nicht gleichmäßig zu sein, und tatsächlich sind ungleichmäßig magnetisierte Steuerelemente im allgemeinen erwünscht, da deren Gebrauch weniger kostspielig istThe remanent magnetization of the control element need not be uniform, and indeed are unevenly magnetized controls are generally desirable because they are less of a use is costly
Ein ungleichmäßig magnetisierbares Steuerelement weist beispielsweise eine Reihe von Bändern remanenter Magnetisierung auf, wobei benachbarte Bänder entgegengesetzt polarisiert sind. Um innere Entmagnetisierungseffekte gering zu halten und um ein stärkstes äußeres Magnetfeld zu erzeugen, sollen vorzugsweise die Magnetisierungsrichtungen der Bänder eines derart magnetisierten Steuerelementes parallel zur Länge des Steuerelementes verlaufen.For example, a non-uniformly magnetizable control has a number of retentive bands Magnetization, with adjacent bands being oppositely polarized. About internal demagnetization effects should be kept low and to generate a strong external magnetic field the directions of magnetization of the bands of such a magnetized control element parallel to the length of the Control element run.
Zum Entmagnetisieren des Markierungselcmcntes kann das Steuerelement auf die herkömmliche Weise magnetisiert werden. Um beispielsweise das Steuerelement gleichmäßig zu magnetisieren, könnte das Element der Einwirkung des Feldes eines starken Permanentmagneten ausgesetzt werden. Für eine bandartige ungleichmäßige Magnetisierung des Steuerelementes könnte das Element der Einwirkung einer Reihe von Permanentmagneten ausgesetzt werden, wobei benachbarte Permanentmagnete entgegengesetzt gepolt sind. Bei dem Entfernen der Magnetisierungsmagnete muß eine gewisse Vorsicht angewendet werden. Eine Bewegung der Magnetisierungsmagnete längs einer zu den Magnetpolen parallelen Achse würde zu einer Änderung der gewünschten Magnetisierung führen mit der Folge, daß der magnetische Einfluß des Steuerelementes bis zu dem Ausmaß vermindert wird, das kleiner ist als das zum Entmagnetisieren des langgestreckten Streifens erforderliche Ausmaß. Bei Verwendung eines einzelnen gepulsten Magnetfeldes, dessen Feldverteilung der von Permanentmagneten erzeugten Feldvcrtcilung ähnlich ist, zum Magnetisieren von Markicrungsmitteln, könnten die genannten Schwierigkeiten vermieden werden, da in diesem Falle keine kontrollierte Bewegung zwischen dem Markierungsmittel und der Magnetisierungsquellc erforderlich ist. Hinrichtungen zum Erzeugen solcher Fehler sind an sich bekannt. Als Beispiel wird die »überdämpfte« Entladung eines Kondensators durch eine Spule angeführt.To demagnetize the marking element, the control element can be used in the conventional manner be magnetized. For example, in order to magnetize the control element evenly, the element could exposed to the action of the field of a strong permanent magnet. For a ribbon-like Uneven magnetization of the control element could be the element of exposure to a number of Permanent magnets are exposed, adjacent permanent magnets are polarized in opposite directions. Care must be taken in removing the magnetizing magnets. One Movement of the magnetizing magnets along an axis parallel to the magnetic poles would result in a Change of the desired magnetization lead with the consequence that the magnetic influence of the control element is reduced to the extent smaller than that to demagnetize the elongate Strip required extent. When using a single pulsed magnetic field, its field distribution is similar to the field distribution generated by permanent magnets, for magnetizing marking means, the difficulties mentioned could be avoided, since in this case none are controlled Movement between the marker and the magnetization source is required. Executions for generating such errors are known per se. As an example, the "overdamped" discharge becomes a Capacitor led by a coil.
Zum Sensibiiisieren des Markicrungsclemen'.es kann eine herkömmliche Entmagnetisierungseinrichtung verwendet werden, mit der auf das Markierungselement ein verhältnismäßig hochfrequentes Magnetfeld mit schwindender Amplitude zur Einwirkung gebracht wird. Es kann z. B. eine Einrichtung verwendet werden, die eine »unterdämpfte« Entladung eines Kondensators durch eine Spule bewirkt, d. h. eine Zusammenschaltung einer Spule mit einem Kondensator gleich der Schaltung, die zum Magnetisieren eines Steuerelementes verwendet wird, die jedoch einen hohen (?-Wcri (Güte) aufweist. Andererseits kann auch eine Entmagnetisierungseinrichtung mit einer Reihe von Permanentmagneten verwendet werden, die entgegengesetzt gepolt sind. Wird ein Steuerelement in bezug auf eine solche Entmagnetisierungseinrichtung längs einer der Reihe von Magneten gemeinsamen Koordinate bewegt, so wirkt auf das Steuerelement ein magnetisches Wechselfeld ein. Durch geeignete Wahl und Anordnung der Magnete kann in der Entmagnetisierungseinrichtung ein Feld mit schwindender Amplitude erzeugt werden. Werden Magnete mit unterschiedlicher Stärke verwendet und so angeordnet, daß deren Felder der Reihe nach in der Bewegungsrichtung allmählich schwächer werden, so schwindet die Amplitude des Magnetfeldes scheinbar, wenn die Anordnung über ein Steuerelement hinweggeführt wird. Das gleiche Ergebnis könnte auch dadurch erzielt werden, wenn gleich kräftige Magnete ireppenförmig oder in einer geneigten Ebene angeordnet werden, so daß die Amplitude desTo sensitize the Markicrungsclemen'.es can a conventional degaussing device can be used with which on the marking element relatively high-frequency magnetic field with decreasing amplitude is brought into action. It can e.g. B. a device can be used that causes an "underdamped" discharge of a capacitor through a coil, d. H. an interconnection a coil with a capacitor like the circuit used to magnetize a control element is used, but which has a high (? -Wcri (Goodness). On the other hand, a degaussing device with a number of permanent magnets can also be used which are polarized in opposite directions can be used. Becomes a control in relation to a such degaussing device is moved along a coordinate common to the row of magnets, an alternating magnetic field acts on the control element. By suitable choice and arrangement the magnet can be in the degaussing device a field with decreasing amplitude can be generated. Will be magnets with different strengths used and arranged so that their fields are sequentially gradual in the direction of movement become weaker, the amplitude of the magnetic field apparently disappears when the arrangement is over Control is passed away. The same result could also be achieved by doing this, albeit the same powerful magnets in the shape of a whip or inclined Plane so that the amplitude of the
IlIl
Z.\JZ. \ J
Magnetfeldes allmählich kleiner wird.Magnetic field gradually becomes smaller.
Da das äußere Magnetfeld eines Steuerelementes je nach dem Muster der Magnetisierung veränderlich sein
kann, *o ist eine Entmagnetisierung des Steuerelementes irt> strengsten Sinne im allgemeinen nicht erforderlich,
sondern der magnetische Einfluß des Steuerelementes braucht nur bis zu dem Ausmaß vermindert zu
werden, daß das einwirkende Feld den langgestreckten Streifen unrnagnetisieren kann.
"Zwecks Vereinfachung der Herstellung kann das Steuerelement aus einem dünnen, magnetischen und
gleichförmigen Belag eines gamma-Eisenoxidpulvers in einem Vinylchlorid-Bindemittel auf einer Seite des
anggestreckten Streifens bestehen.Since the external magnetic field of a control element can vary depending on the pattern of magnetization, demagnetization of the control element is generally not necessary in the strictest sense, but the magnetic influence of the control element only needs to be reduced to the extent that this acting field can unmagnetize the elongated strip.
"To simplify manufacture, the control element can consist of a thin, magnetic and uniform coating of a gamma iron oxide powder in a vinyl chloride binder on one side of the stretched strip.
Bei anderen Fntmagnetisierungsarten wird der ■langgestreckte Streifen se verformt oder zerrissen, daß sein resultierender längster linearer Abschnitt kleiner ist als die Länge, die für das genannte Verhältnis Länge zu Quadratwurzel des Querschnitts erforderlich ist. Das iMarkicrungseiemeni kann ferner aucii uauuicii eiUrnäignetisiert werden, daß der langgestreckte Streifen gereckt wird, um dessen magnetisches Ansprechen zu ändern. Der langgestreckte Streifen kann z. B. zusammen mit einem wärmeempfindlichen Bimetallstreifen oder als ein Element eines solchen Bimetallstreifens verwendet werden.With other types of magnetization, the Elongated strips are deformed or torn so that its resulting longest linear section is smaller than the length required for the said ratio of length to square root of the cross section. That iMarkicrungseiemeni can also be aucii uauuicii eiUrnäignetisiert be that the elongate strip is stretched to its magnetic response change. The elongated strip can e.g. B. together with a heat-sensitive bimetal strip or used as an element of such a bimetal strip.
Wird das Markierungselement durch das Wirkungsfeld hindurchgeführt, so muß es bei der Bewegung durch
die Abfragezone an mindestens einer und vorzugsweise an mehreren Stellen so beeinflußt wurden, daß der
langgestreckte Streifen des Markierupgselementes ummagnctisiert wird. Eine absolut sichere Orientierung
Würde erreicht werden mit einem eindimensionalen Wirkungsfeld zusammen mit einem drei zueinander
senkrechte Hauptabmessungen aufweisenden Marlcierungsclement,
wobei die Stärke des Wirkungsfeldes an jeder Stelle in der Abfragezone mindestens das l,4fache
des Schalifeldcs des Markierungselementes betragen
würde. Als ein eindimensionales Feld wird ein Feld bezeichnet, bei dem alle magnetischen Kraftlinien in der
'Abfragezone parallel zueinanderverlaufen.
■■ Ein eindimensionales Feld weist zwei zueinander senkrechte Richtungen auf, die auch senkrecht zur
Richtung des Feldes verlaufen, in welchen Richtungen tatsächlich keine Komponenten des Wirkungsfeldes
bestehen. Ebenso weist ein zweidimensionales Feld nur eine Richtung auf, in der tatsächlich keine Komponenten
des Wirkungsfeldes verlaufen, während bei einem dreidimensionalen Feld in keiner Richtung keine
Feldkomponenten verlaufen. Hieraus ist zu ersehen, daß bei einer Kombination eines eine Hauptabmessung
aufweisenden Markierungselementes mit einem dreidimensionalen Feld und ferner eines zwei zueinander
senkrechte Hauptabmessungen aufweisenden Markiertingselementes mit einem zweidimensionalen Feld und
eines drei zueinander senkrechte Abmessungen aufweisenden Markicrungselementes mit einem eindimensionalen
Feld eine absolute Orientierung an jeder Stelle in der Abfrage/.one mit Sicherheit erreicht wird.
%i Bei solchen Kombinationen kann der Weg des ISiiarkierungsclementes durch die Abfragezone sehr
^jirz und nur etwas langer als ein langgestreckter
greifen sein. Wird der Weg verlängert, so ist eine solche jäeale Kombination, bei der mit Sicherheit eine
Orientierung des Markierungselementes an jeder Stelle {fjä der Abfragezone erreicht wird, nicht erforderlich. Um
'Iti siehern, daß bei der Bewegung eines langgestreckten
Htreifens durch die Abfragezone über eine verhältnis-If the marking element is passed through the field of action, it must be influenced in at least one and preferably at several points during movement through the interrogation zone in such a way that the elongated strip of the marking element is re-magnetized. Absolutely secure orientation would be achieved with a one-dimensional field of action together with a marking element with three main dimensions perpendicular to one another, the strength of the field of action at every point in the interrogation zone being at least 1.4 times the sound field of the marking element. A one-dimensional field is a field in which all magnetic lines of force in the interrogation zone run parallel to one another.
■■ A one-dimensional field has two mutually perpendicular directions, which also run perpendicular to the direction of the field, in which directions there are actually no components of the effective field. Likewise, a two-dimensional field has only one direction in which no components of the effective field actually run, while in a three-dimensional field no field components run in any direction. From this it can be seen that with a combination of a marking element having one main dimension with a three-dimensional field and also a marking element having two mutually perpendicular main dimensions with a two-dimensional field and a marking element having three mutually perpendicular dimensions with a one-dimensional field, an absolute orientation at every point in the query / .one will be reached with certainty.
% i In such combinations the way of ISiiarkierungsclementes ^ jirz and only slightly longer can access as an elongate through the interrogation zone much. If the path is lengthened, such a combination is not necessary, in which an orientation of the marking element is achieved with certainty at every point in the interrogation zone. To 'iti see that when an elongated strip is moved through the interrogation zone over a relatively
mäßig lange Strecke mindestens eine Ummagnecisierun& erfolgt, ist nur erforderlich, daß die Vektoren der Magnetfeldkomponenten größer sind als das Schaltfeld des Markierungselementes in jeder Richtung an einigen Stellen in der Abfragezone.moderately long distance at least one remagnecization & takes place, it is only necessary that the vectors of the magnetic field components are greater than the switching field of the marking element in each direction at some points in the interrogation zone.
Diese Bedingung kann dadurch erfüllt werdefi, daß zeitlich der Reihe nach an jeder Stelle in der Abfragezone drei eindimensionale Felder erzeugt werden, von denen jedes Feld nach einer anderen Koordinatenachse im Raum orientiert ist. Die geforderte Bedingung kann andererseits auch dadurch erfüllt werden, daß in der Bewegungsbahn durch die Abfragezone mehrere Bezirke vorgesehen werden, in denen die Orientierung des Wirkungsfeldes sich nicht ändert, während die Felder in aufeinanderfolgenden Bezirken jedoch eine andere Orientierung aufweisen.This condition can be fulfilled by sequentially at each point in the Query zone three one-dimensional fields are generated, each field after another Coordinate axis is oriented in space. On the other hand, the required condition can also thereby be fulfilled that several districts are provided in the trajectory through the interrogation zone, in which the orientation of the field of action does not change, while the fields in successive However, districts have a different orientation.
Außer der Länge der Zone, durch die der langgestreckte Streifen sich bewegen soll, bestehen für den Aufbau einer bestimmten Einrichtung noch weitereIn addition to the length of the zone through which the elongate strip is to move, there are Building a particular facility still further
;<» wichiige und voneinander abhängige Veränderliche, mit denen gesichert wird, daß bei der Bewegung des langgestreckten Streifens durch die Abfragezone mindestens eine Ummagnetisierung erfolgt. Diese Veränderliche sind die Geschwindigkeit des langgestreekten Streifens, die Anzahl und Ausrichtung der charakteristischen geometrischen Abmessungen des langgestreckten Streifens, die Frequenz des wirksamen Wechselfeldes, die Spitzenintensität des Feldes, und die Vektorkomponenten des Feldes an jeder Stelle in der Abfragezone zu jedem Zeitpunkt.; <»Important and interdependent variables, with which is assured that upon movement of the elongate strip through the interrogation zone at least one magnetization reversal takes place. These variables are the speed of the long-stretched one Strip, the number and orientation of the characteristic geometric dimensions of the elongated strip, the frequency of the effective alternating field, the peak intensity of the field, and the Vector components of the field at any point in the interrogation zone at any point in time.
Das magnetische Wechselfeld kann nach einem herkömmlichen Verfahren erzeugt werden, beispielsweise durch Versorgen einer Luftspule oder der Spule eines Elektromagneten mit Wechselstrom und durch Bewegen eines Permanentmagneten derart, daß dessen Magnetfeld in der Abfragezone die Polarität wechselt.The alternating magnetic field can be generated by a conventional method, for example by supplying an air core coil or the coil of an electromagnet with alternating current and through Moving a permanent magnet in such a way that its magnetic field changes polarity in the interrogation zone.
Eine Flußüberwachungseinrichtung und eine Detektorschaltung können dazu dienen, die MagnetfluBänderungen in der Abfragezone zu überwachen, und die von dem Markierungselement erzeug "en Magnetflußänderungen von allen äußeren Magnetflußänderungen zu unterscheiden. Äußere Flußänderungen umfassen das einwirkende Feld, ein von Elektromotoren erzeugtes Rauschen, die beim Betätigen eines Ausschalter^ erzeugten Geräusche usw., wobei die Einwirkung auf die Flußüberwachungseinnchtung wesentlich von der Stärke der Einwirkungen und von der Entfernung von der Abfragezone abhängt. Es gibt Überwachungseinrichtungen für den Magnetfluß, die die Frequenz des Wechsels des Feldes direkt anzeigen, und andere Einrichtungen, die die Momentanstärke des Feldes anzeigen, aus welcher Anzeige die Wechselfrequenz abgeleitet werden kann. Die letztgenannten Einrichtungen umfassen magnetresistive Einrichtungen, bei denen der Hall-Effekt ausgenutzt wird, und Magnet-Dioden-Sensoren. Beide Arten von Einrichtungen können zum Verbessern der Empfindlichkeit zusammen mit Flußsammelvorrichtungen benutzt werden. Bei einer derartigen Einrichtung ist mindestens eine Spule vorgesehen, mit der der Magnetfluß induktiv ermittelt wird. Es kann eine große Spule mit einigen wenigen Windungen benutzt werden und sogar mit nur einer einzigen Windung, oder es können mehrere kleine Spulen verwendet werden, von denen jede Spule verhältnismäßig mehr Windungen aufweist. Kleine Spulen weisen den Vorzug auf, daß sie weniger empfindlich sind für magnetisches Rauschen, das von Elektromotoren und Stromabschaltern verursacht wird. Andererseits sprichtA flux monitor and a detector circuit can serve to detect the changes in magnetic flux in the interrogation zone, and the changes in magnetic flux produced by the marker to be distinguished from all external changes in the magnetic flux. Outer flow changes include that Acting field, a noise generated by electric motors, which when an off switch is pressed ^ generated noises etc., whereby the effect on the flow monitoring device depends largely on the strength the actions and the distance from the interrogation zone. There are monitoring facilities for the magnetic flux, which directly indicate the frequency of the change in the field, and others Devices that display the current strength of the field, from which display the alternating frequency can be derived. The latter devices include magnetoresistive devices in which the Hall effect is exploited, and magnetic diode sensors. Both types of facilities can be used to Improving sensitivity along with flow collection devices to be used. In such a device at least one coil is provided, with which the magnetic flux is determined inductively. It can be a large coil with a few turns can be used and even with only a single turn, or several small coils can be used can be used, of which each coil has relatively more turns. Wise small coils have the merit of being less sensitive to magnetic noise generated by electric motors and Power cut-off is caused. On the other hand, speaks
eine große Spule gleichmäßiger auf das Markierungselement an verschiedenen Stellen in der Abfragezone an, als einzelne kleine Spulen. Es kann jede Anzahl von zueinander im Gegensatz stehenden Spulen vorgesehen werden, so daß ein magnetisches Rauschen aus einer entfernten Quelle gering gehalten werden kann, während ein Markierungselement erfaßt wird, das näher zu einer Spule als zu einer anderen gelegen ist. Bei Verwendung von mehreren Spulen können diese mit einzelnen Detektoren versehen werden, oder die Spulen ι ο werden der Reihe nach mit einem gemeinsamen Detektor verbunden.a large spool more evenly on the marker at different locations in the interrogation zone on, as individual small coils. It can be any number of opposing coils are provided, so that a magnetic noise from a remote source can be kept low, while a marker is detected, the closer to one coil than to another. When using several coils, these can be used with individual detectors are provided, or the coils ι ο are connected in sequence to a common detector.
Der der Flußüberwachungseinrichtung zugeordnete Signaldetektor zeigt in der einfachsten Ausführung die Anwesenheit des Markieningselements in der AbfragezoEe an durch Ermitteln der Zeit und der Amplitudenmerkm.?Je eines Signals, das einer einzelnen Magnetisierungsumkehrung des Markierungselements entspricht Wie bereits ausgeführt, erzeugt das erfindungsgemäße Markierungselement ein ungewöhnlich schmales Signal und ein SignaL das für ein bestimmtes Wirkungsfeld auftritt, während das Markierungsfeld mit einer bestimmten Wechselstrom-Koerzitivkraft ein. Signal zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt nach einem Wechsel des Wirkungsfeldes erzeugt Durch Ermitteln von Signalen, die innerhalb eines vorherbestimmten Intervalls auftreten und eine Mindestamplitude aufweisen, und die während eines Mindestintervalls beginnen und enden, unterscheidet der Detektor zwischen Rauschen, den vom Markierungselement erzeugten Signalen und jo äußeren Signalen aus anderen Gegenständen, die auf ein magnetisches Wechselfeld ansprechen.The signal detector assigned to the flow monitoring device shows in the simplest embodiment the Presence of the marking element in the interrogation zone by determining the time and the amplitude features. Each of a signal corresponding to a single magnetization reversal of the marking element As already stated, the marking element according to the invention generates an unusually narrow signal and a signal that occurs for a specific field of action, while the marking field with a certain AC coercive force. Signal generated at a predetermined point in time after a change in the field of action By determining Signals that occur within a predetermined interval and have a minimum amplitude, and which start and end during a minimum interval, the detector distinguishes between noise, the signals generated by the marking element and external signals from other objects that respond to a address the alternating magnetic field.
Die Vorausbestimmung des Zeitpunktes, in dem die von dem Markierungselement erzeugten charakteristischen Signale auftreten, ermöglicht ferner, die Detek- ji torschaltung etwas reichhaltiger auszustatten als Sicherheitsfaktor gegen falsche Alarme. Das Bezugsmittel zum Messen aufeinanderfolgender Signale kann ein vorhergehendes Signal, die Phase oder die Zeit des Wirkungsfeldes sein und geeigneterweise können für -in diesen Zweck die Wechselpunkte des Wirkungsfeldes benutzt werden. Ferner kann in der Abfragezone ein Markierungseiement dauernd angeordnet werden, das das Bezugssignal erzeugt. Die Zeitintervalle zwischen den Signalen sowie die einzelnen Signalmerkmale 4-. zeigen daher zuverlässig die Erfassung des Markierungselements an. Werden beide Möglichkeiten vorgesehen, so kann eine von falschen Alarmen freie Anlage erzielt werden.The predetermination of the point in time at which the characteristic signals generated by the marking element occur also enables the Detek- ji to equip gate switching a bit more extensive as a safety factor against false alarms. The reference means for measuring successive signals can be a previous signal, phase or time of the field of action and may suitably be for -in the changing points of the field of action are used for this purpose. Furthermore, in the query zone a Marking element are permanently arranged, which generates the reference signal. The time intervals between the signals and the individual signal characteristics 4-. therefore reliably indicate the detection of the marker. If both options are provided, a system free from false alarms can be be achieved.
Bei einer Anlage zum Verhindern von Diebstählen muß eine vorgeschriebene Maßnahme eingeleitet werden, sobald ein anscheinend gestohlener Gegenstand entdeckt wird. Die zu treffenden besonderen Maßnahmen hängen mit der Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Markierungselementes zusammen. Die- v~> se Maßnahmen können aus dem Photographieren der sich in der Abfragezone befindenden Person bestehen, oder es wird eine selbsttätige Einrichtung zum öffnen der Türen außer Betrieb gesetzt.In the case of a system to prevent theft, a prescribed measure must be initiated as soon as an apparently stolen item is discovered. The special ones to be met Measures are related to the operation of the marking element according to the invention. The- v ~> These measures can consist of photographing the person in the interrogation zone, or an automatic device for opening the doors is put out of operation.
Die Ermittlungseinrichtung kann aus einer Schaltung t>n bestehen, die «uf mindestens ein Signal anspricht, das eine Mindestamplitude und eine kleinere als die Höchstbreite aufweist. Die Schallung kann zusätzlich die Zeit des Auftretens des ermittelten Signals in bezug auf die Zeitcharakteristik entweder des Wirkungsmagnetfeldes oder auf ein Bezugssignal überwachen, das mit dem Magnetfeldsignal in Wechselbeziehung steht. Dieselbe Schaltung kann sowohl für ein MarkierungsThe determination device can consist of a circuit t> n exist that responds to at least one signal that has a minimum amplitude and a width less than the maximum. The formwork can additionally monitor the time of occurrence of the detected signal in relation to the time characteristic of either the active magnetic field or to a reference signal which correlates with the magnetic field signal. The same circuit can be used for both a marking element mit einem oder mehreren langgestreckten Streifen ohne ein Steuerelement als auch für ein Markferungselement mit einem oder mehreren langgestreckten Streifen und einem oder mehreren Steuerelementen verwendet werden. Wie ausgeführt, weisen die von einem langgestreckten Streifen bei Entmagnetisierung eines zugehörigen Steuerelementes erzeugten Signale im wesentlichen die gleiche Amplitude und Breite auf wie die von einem Streifen, der kein j Steuerelement aufweist, erzeugten Signale. Wird jedoch j das Steuerelement magnetisiert, so werden die Form, s die Amplitude und die Zeit des Auftretens der Signale ] verändert, die vom langgestreckten Streifen erzeugt : werden. Die Detektorschaltung kann daher im wesentli- i chen die Magnetisierung des Steuerelementes ermitteln. *element with one or more elongated strips without a control element as well as for a marker element with one or more elongated strips and one or more control elements. As stated, the signals generated by an elongated strip when an associated control element is demagnetized have essentially the same amplitude and width as the signals generated by a strip which has no control element. If, however, j the control element is magnetized, the shape, s the amplitude and the time of occurrence of the signals] are changed, which are generated by the elongated strip. The detector circuit can therefore essential in determining i chen, the magnetization of the control. *
Wird das erfindungsgemäße Markierungselement ^ zum Verhindern einer Entwendung von Büchern aus ί| einer Bücherei verwendet, so erweist sich die Verwen-15 dung eines Markierungselementes mit mindestens jü einem Steuerelement als geeignet, wobei letzleres I|j während einer Oberprüfung entmagnetisiert wird, so £J daß das Buch der Bücherei entnommen werden kann, g Bei der Rückgabe des Buches kann das Steuerelement M magnetisiert werden, so daß eine, unzulässige Entnahme M des Buches aus der Bücherei verhindert wird. üIf the marking element according to the invention ^ to prevent the theft of books from ί | a library, the use of a marking element with at least one control element proves to be suitable, the latter being demagnetized during an inspection so that the book can be removed from the library Book, the control element M can be magnetized, so that an unauthorized removal M of the book from the library is prevented. ü
Bei einer solchen Magnetisierung und Entmagnetisierung braucht die genaue Montagestelle des Markierungselements an sich nicht bekannt zu sein. Durch eine geschickte und verborgene Anordnung eines oder mehrerer Markierungselemente an einem Gegenstand kann eine Entwendung des Gegenstandes oder ein?.'] unzulässiges Entfernen des Markierungselementes sicher vermieden werden. jjjIn the case of such magnetization and demagnetization, the exact installation location of the marking element does not need to be known per se. By a clever and hidden arrangement of one or more marking elements on an object can a theft of the object or a ?. '] impermissible removal of the marking element can be safely avoided. yyy
Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. ■;;, In den Zeichnungen ist die pThe invention will now be described in detail. ■ ;;, In the drawings, the p
F i g. 1 eine Obersicht über eine Anlage zum '=.' Verhindern von Diebstählen oder einer unzulässigen Hl Entnahme von Gegenständen aus einem Gebäude,;, wobei die Anlage an den Ausgängen des Gebäudes; angeordnet wird, fe;F i g. 1 an overview of an attachment to the '=.' Preventing theft or an impermissible Hl removal of objects from a building; wherein the plant at the outputs of the building; is arranged, fe;
F i g. 2 eine Darstellung von zwei langen, geraden und' ; parallelen Leitern und der Kraftlinien, die von einem in^ den Leitern fließenden Strom erzeugt werden, |F i g. 2 is a representation of two long, straight and '; parallel conductors and the lines of force generated by a current flowing in ^ the conductors, |
F i g. 3 eine Darstellung von vier langen, geraden und-;' parallelen Leitern und der Kraftlinien, die von dem in,; den Leitern fließenden Strom erzeugt werden, z] F i g. 3 shows a representation of four long, straight and -; parallel conductors and the lines of force leading from the in; current flowing through the conductors is generated, z]
F i g. 4 501 eine schematische Darstellung von zwei; i allgemein rechteckigen »o«-Spulen, und 503 cincS schaubildliche Darstellung von 501 und einer Zone, in|i der die Feldlinien der Spulen nahezu rechtwinklig'1 zueinander verlaufen, !,;F i g. 4,501 is a schematic representation of two; i generally rectangular "o" coils, and 503 cincS diagrammatic representation of 501 and a zone in which the field lines of the coils run almost at right angles to one another,!,;
Fig.5 505 eine Darstellung eines von drei einander:., überlagernden Spulen gebildeten Gitters, das aus zwei ; allgemein rechteckigen »8«-Spulen und aus einer allgemein rechteckigen »o«-Spule besteht, 507,509 und 511 je eine Darstellung der Spulen des Gitters 505,Fig. 5 505 a representation of one of three each other:., overlying coils formed by a grid consisting of two; generally rectangular "8" coils and consists of a generally rectangular "o" coil, 507,509 and 511 a representation of each of the coils of the grid 505,
F i g. 6 502 eine Darstellung von zwei Spulen nach der' Fig.5 und ein Querschnitt durch eine Zone, in der;, Vektoren die Felder darstellen, die von den »waage-, · rechten« Abschnitten der in der F i g. 5 dargestellten t Spulen erzeugt werden, 504 eine Darstellung der in der;.; F i g. 5 dargestellten Spule, die in 502 nicht gezeigt wird,'.. und ein Querschnitt durch eine Zone, in der Vektoren"! das Feld darstellen, das vom »senkrechten« Mittelabschnitt einer in der Fig.5 dargestellten »8«-Spule ! erzeugt wird, *'■F i g. 6 502 a representation of two coils after the ' Fig. 5 and a cross-section through a zone in which ;, vectors represent the fields which are caused by the »horizontal, · right "sections of the in FIG. 5, t coils shown in FIG. 5 are generated, 504 a representation of the in FIG. F i g. 5, which is not shown in 502, '.. and a cross-section through a zone in which vectors "! represent the field from the" vertical "central section of an" 8 "coil shown in FIG. is generated, * '■
F i g. 7 eine Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer bei der Einrichtung nach der Fig. 1F i g. 7 shows a front view of a preferred embodiment of one in the device according to FIG. 1
1!1!
verwendeten felderzeugenden Einrichtung,the field generating device used,
F i g. 8 eine schematische Darstellung der Wicklungen eines Teiles der in der F i g. 7 dargestellten feiderzeugenden Einrichtung,F i g. 8 is a schematic representation of the windings of part of the FIG. 7 shown fine-generating Facility,
Fig.9 und 10 je eine Darstellung der Magnetfelder, die von der in der Fig.7 dargestellten Einrichtung erzeugt werden,Fig. 9 and 10 each show a representation of the magnetic fields, that of the device shown in Figure 7 be generated,
Fi g. 11 eine Darstellung der Oberlagerung von zwei Gruppen von Magnetfeldlinien, die von der in der F i g. 7 dargestellten Einrichtung erzeugt werden,Fi g. 11 shows the superposition of two Groups of magnetic field lines which are determined by the one shown in FIG. 7 are generated,
Fig. 12 ein Schaltplan für eine Einrichtung, mit der" mehrere ein elektromagnetisches Feld erzeugende Einrichtungen der Reihe nach mit elektrischer Energie versorgt werden,Fig. 12 is a circuit diagram for a device with which " a plurality of electromagnetic field generating devices in sequence with electrical energy to be taken care of,
Fig. 13 ein Schaltplan für eine bevorzugte Ausführungsform der den Magnetfluß überwachenden Einrichtung und des Signaldetektors in der Anlage nach der Fig. I,Figure 13 is a circuit diagram for a preferred embodiment the magnetic flux monitoring device and the signal detector in the system after Fig. I,
F i g. 14 eine perspektivische Ansicht eines Buches mit einem erfindungsgemäßen Markierungselement undF i g. 14 is a perspective view of a book with a marking element according to the invention and
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines Buches, bei dem ein Teii des Äüßendeckels über dem Buchrücken zwecks Darstellung des sonst verdeckten, erfindungsgemäßen Marlcerungselementes entfernt ist15 is a perspective view of a book; where a part of the outer cover is above the The spine of the book has been removed for the purpose of showing the otherwise hidden masking element according to the invention
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Markierungselementes, das besonders zum Schutz des Buchbestandes einer Bücherei verwendet werden kann, besteht aus einem langgestreckten Streifen eines ausgeglühten Permalloy-Bandes mit der Zusammensetzung von 4% Molybdän, 79% Nickel und jo 1% Eissn und mit einer Dicke von 25 um, einer Länge von 18 cm und mit einer Breite von 0,6 cm. Es ist ein Steuerelement aus einem gamma-Eisenoxidstreifen vorgesehen«, der die gleiche Breite und Länge aufweist wie der offene Streifen. Ein solcnes Steuerelement kann ^ in der Weise erzeugt werden, daß zuerst 100 Ccwichistcile eines für Tonbänder verwendeten gamma-Eiscnoxidpigmentcs und 2 Gcwichtsieile eines Benetzungsmittels in einem Lösungsmittel wie Toluen dispcrgicrt werden, wobei ein 25% Feststoffe enthalten- <n des Gemisch hergestellt wird. Diesem Gemisch werden 50 Gcwichlstcilc einer Harzzusammensetzung zugesetzt, z. B. 75% eines Kopolymers von 89 Teilen Vinylchlorid und 11 Teile Vinylazetat (VYHH) und 25% Diociylphihalai. Zum Herstellen einer in Form einer 4, Schicht auflragbarcn Lösung kann eine kleine Menge eines Gemisches aus gleichen Teilen Methylethylketon und Toluen mich Bedarf zugesetzt werden. Die Lösung wird minds einer Rakel auf eine mit Silikon beschichtete und ablösbare papicrblattartigc Unterlage --,π aufgetragen. Nach dem Trocknen der Lösung wird die Unterlage abgezogen, und /weeks Verwendung als SicueVclemcni werden Streifen mit einer gleichmäßigen Dicke von 230 μηι hergestellt. Beträgt die Dicke des langgestreckten Streifens mehr als 230 μπι. so kann der v, langgestreckte Streifen descnsibilisicrt werden, wenn das Steuerelement von einem Magnetron-Magneten mit einem Spalt von 25.4 mm magnetisiert wird. Diese Steuerelemente werden dann zu dem langgestreckten Streifen zusammengeschichtet. Für die Herstellung in ho großen Mengen kann das Gemisch auf eine breite Folie des Materials des langgestreckten Streifens aufgetragen werden, aus welcher Folie dann 0,6 cm breite Streifen herausgeschnitten werden.A preferred embodiment of the marking element according to the invention, which can be used in particular to protect the books in a library, consists of an elongated strip of annealed permalloy tape with a composition of 4% molybdenum, 79% nickel and 1% ice and a thickness of 25 µm, a length of 18 cm and a width of 0.6 cm. A gamma iron oxide strip control element is provided, which is the same width and length as the open strip. A solcnes control can ^ in the manner are generated by first 100 Ccwichistcile a gamma Eiscnoxidpigmentcs used for tapes and 2 Gcwichtsieile a wetting agent in a solvent toluene are dispcrgicrt as to give a 25% solids included- <n of the mixture is prepared. To this mixture, 50 parts of a resin composition are added, e.g. B. 75% of a copolymer of 89 parts vinyl chloride and 11 parts vinyl acetate (VYHH) and 25% diociylphihalai. To prepare a solution that can be applied in the form of a fourth layer, a small amount of a mixture of equal parts of methyl ethyl ketone and toluene can be added as required. The solution is applied at least with a doctor blade to a removable paper sheet-like base coated with silicone -, π. After the solution has dried, the base is peeled off, and strips with a uniform thickness of 230 μm are produced for weeks of use as a SicueVclemcni. If the thickness of the elongated strip is more than 230 μπι. so the v, elongated strip can be descnsibilisicrt if the control element is magnetized by a magnetron magnet with a gap of 25.4 mm. These controls are then layered together to form the elongated strip. For the production in large quantities h o the mixture to the elongated strip to be applied to a wide film of the material from which film then 0.6 cm wide strips are cut out.
Die Fig. I zeigt drei Einheiten 10A lOßund IOC, die h<, so angeordnet sind, daß sie zwei Ausgangswege bilden, wobei die Zwischenräume zwischen den gegenüberstehrnrirn l-'inheiten 10/4 und IOß und zwischen 10/? und lOCje eine Abfragezone bilden.FIG. I shows three units 10A lOßund IOC, the h <, are arranged so that they form two output paths, wherein the intermediate spaces between the gegenüberstehrnrirn l-'inheiten 10/4 and ioss between 10 and /? and IOCje form an interrogation zone.
Die Einheit 1OA ist zum Teil aufgeschnitten, so daß zwei Elektromagnete 12A und 125, eine Luftspule 14 und vier kleinere Spulen 16A, 165, 16C und 16J3 zu sehen sind Die Elektromagnete und die Luftspule biOden eine ein Wirkungsfeld erzeugende Einrichtung mit einem Anschlußkonütkt (als Eingaftgskontakt bezeichnet), der mit dem nicht geerdeten (heißen) Leiter 18 einer gefilterten Wechselstromquelle verbunden ist, und mit einem »Ausgangskontakt«, der über die Leiter 22,24 und 26 mit einer Feldsequenzschaltung 20 verbunden ist, von denen nur die mit der Einheit 1OA verbundenen Leiter 22A, 24A und 26A dargestellt sind. Die Einheiten 1OA und IOC weisen den gleichen Aufbau auf, während die Einheit 105 sich von den anderen Einheiten dadurch unterscheidet, daß sie nicht mit den vier kleineren Spulen ausgestattet ist Diese kleineren Spulen aus je 900 Windungen Lackdraht mit einem Durchmesser· von 0,1 mm weisen einen Durchmesser von 10 cm auf* and bilden eine mit 29 bezeichnete magnetische Flußiiberwachungseinrichtung. Diese Spulen sind mit einem Koaxialkabel RG 58 A/U in Serie geschkltet, an gesonderten Stellen an der einen Seite der Überwachungszone angeordnet und sehr sorgfältig so orientiert, daß von dem von der felderzeugenden einrichtung und von anderen Quellen erzeugten magnetischen Rauschen so viel wie möglich ausgefiltert wird. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die oberen Spulen 16A und 165 senkrecht orientiert, während die unteren Spulen 16C und \%D waagerecht orientiert sind. Jede Spule ist mit einer nicht dargestellten und 12,7 μπι dicken Aluminiumfolie umhüllt, die eine Abschirmung gegen elektrostatisches Rauschen darstellt, den Durchgang magnetischer Signale jedoch zuläßt. Diese Abschirmungsfolien sind mit der Abschirmung des verbindenden Koaxialkabels verbunden.The unit 10A is partially cut open so that two electromagnets 12A and 125, an air coil 14 and four smaller coils 16A, 165, 16C and 16J3 can be seen referred to), which is connected to the ungrounded (hot) conductor 18 of a filtered AC power source, and to an "output contact" which is connected via the conductors 22, 24 and 26 to a field sequence circuit 20, of which only the one with the unit 10A connected conductors 22A, 24A and 26A are shown. The units 10A and IOC have the same structure, while the unit 105 differs from the other units in that it is not equipped with the four smaller coils. These smaller coils each have 900 turns of enamelled wire with a diameter of 0.1 mm have a diameter of 10 cm and form a magnetic flux monitoring device labeled 29. These coils are connected in series with a RG 58 A / U coaxial cable, placed in separate locations on one side of the surveillance zone and carefully oriented to filter out as much of the magnetic noise generated by the field generating device and other sources as possible will. In the illustrated embodiment, the upper coils 16A and 165 are oriented vertically, while the lower coils 16C and \% D are oriented horizontally. Each coil is covered with a 12.7 μm thick aluminum foil, not shown, which shields against electrostatic noise, but allows magnetic signals to pass through. These shielding foils are connected to the shielding of the connecting coaxial cable.
Über ein Koaxialkabel 28 ist an die Magnetflußüberwachungseinrichtung der Einheit 1OA ein Signaldetektor 32A angeschlossen, und ein gleicher Signaldetektor 32ϋ steht über ein Koaxialkabel 30 mit der Magnetflußüberwachungseinrichtung der Einheit IOC in Verbindung. Wird ein mit einem sensibilisierten Markierungselement 33 versehenes Buch 31 durch das Wirkungsfeld in einer Abfragezone hindurchgetragen, so wird das Markierungselement bei jedem Wechsel des Wirkungsfeldes ummagnetisierl und erzeugt einen Impuls eines äußeren polaren Magnetfeldes. Die Flußüberwachungseinrichtung in dieser Zone spricht auf diese Änderung des Magnetflusses in der Zone an und erzeugt ein Signal, das dem Impuls entspricht und zur zugehörigen Detektorschaltung 32 geleitet wird. Die Detektorschaltung cr/.et'gt aufgrund der besonderen Amplituden- und Zcitmcrkmale des Markicrungssignals ein Signal, das eine Alarm- und Anzeigeschaltung 34 in Betrieb setzt.A coaxial cable 28 is connected to the magnetic flux monitoring device a signal detector 32A is connected to the unit 10A, and a similar signal detector 32ϋ is connected to the magnetic flux monitoring device via a coaxial cable 30 the unit IOC in connection. A book 31 provided with a sensitized marking element 33 becomes through the field of action carried through in an interrogation zone, the marking element is umagnetisierl with each change of the effective field and generates a pulse of a external polar magnetic field. The flow monitor in this zone responds to this change of the magnetic flux in the zone and generates a signal that corresponds to the pulse and associated with it Detector circuit 32 is conducted. The detector circuit cr / .et'gt due to the special amplitude and A signal which sets an alarm and display circuit 34 in operation.
Die F i g. I zeigt allgemein die räumliche Anordnung der felderzeugenden Einrichtung und der Flußüberwachungseinrichtung, welche Einrichtungen Überwachungszonen bilden, die in einer Bücherei angeordnet sind, deren Bücher mit einem Markierungselement nach der Erfindung ausgestattet sind- Die felderzeugende Einrichtung kann z. B. auch aus einer gitterartigen oder anderen Anordnung von Leitern bestehen, von denen eine Anordnung in der Fig.2 dargestellt ist, um allgemein das Feld zu zeigen, das von langen geraden Leitern erzeugt wird.The F i g. I shows in general the spatial arrangement of the field generating device and the flow monitoring device, which devices form surveillance zones which are arranged in a library, whose books are traced with a marking element of the invention are equipped- The field generating device can, for. B. also from a grid-like or another arrangement of conductors exist, one arrangement of which is shown in Fig.2 to generally to show the field created by long straight conductors.
Die Fig. 2 zeigt als Schnitt zwei lange, gerade und parallele Leiter 512 und 514 mit den Kraftlinien, die von dem in jedem Leiter fließenden Strom in verschiedenenFig. 2 shows as a section two long, straight and parallel conductors 512 and 514 with the lines of force derived from the current flowing in each conductor in different
Zeitintervallen erzeugt werden. Die Kreislinie 513 stellt nur eine Kraftlinie einer Reihe, von kreisrunden Kraftlinien dar, die vcn dem im Leiter 512 fließenden Strom erzeugt werden, während die Kreislinie 515 nur eine Kraftlinie.einer Reihe von konzentrischen und s kreisförmigen Kraftlinien darstellt, die von dem im Leiter 514 fließenden Strom erzeugt werden. Zwecks Vereinfachung der Darstellung werden m der F i g. 2 nur die Magnetflußlinien gezeigt Aus den gleichen Gründen werden hiernach nur die magnetischen Eigenschaften des elektromagnetischen Feldes behandeltTime intervals are generated. The circular line 513 represents only one line of force in a series, of circular ones Represent lines of force that are generated by the current flowing in the conductor 512, while the circular line 515 only a line of force. of a series of concentric and s represents circular lines of force from the im Conductor 514 flowing current can be generated. For the purpose of simplifying the illustration, FIG. 2 only the magnetic flux lines shown. For the same reasons, only the magnetic properties are shown hereinafter of the electromagnetic field
Wie aus der Fig.2 zu ersehen ist, verlaufen in dem von der unterbrochenen Linie 517 eingeschlossenen Bezirk 510 die Feldlinien der beiden Leiter 512 und 514 zwar gekrümmt, jedoch im wesentlichen rechtwinklig zueinander an den Kreuzungspunkten. Der Bezirk 510 stellt einen Querschnitt durch eine Abfragezone dar und ist daher rechtwinklig dargestellt, da dies oftmals die Form des Querschnitts eines Durchganges ist, in dem die Abfragezone eines elektromagnetischen Feldes erzeugt werden SQÜ- Einen solchen Querschnitt weisen im allgemeinen Ein- und Ausgänge, Korridore und ähnliche Durchgänge auf.As can be seen from Fig.2, run in the the area 510 enclosed by the broken line 517 is the field lines of the two conductors 512 and 514 although curved, but essentially at right angles to one another at the crossing points. District 510 represents a cross-section through an interrogation zone and is therefore shown at right angles, since this is often the The shape of the cross-section of a passage is in which the interrogation zone generates an electromagnetic field will be SQÜ- Such a cross-section in the general entrances and exits, corridors and the like Passages on.
Unter der Annahme, daß die Abmessung 519 des Bezirks 510 der Breite eines Durchganges entspricht, und daß die Leiter 512 und 514 senkrecht ausgerichtet sind, so entsprechen die Abmessungen 519 und 521 der Breite bzw. der Länge der Abfragezone. Die Erwägungen bei der Bestimmung der tatsächlichen Länge der Abfragezone wurden bereits erläutert Bekanntlich verändert sich die Intensität des Feldes direkt mit der Amplitude des im Leiter fließenden Stromes und umgekehrt in bezug auf die Entfernung vom Leiter. Für einen besonderen Durrhgang mit der Breite 519, bei einer Entfernung der Leiter 5*?. und 514 voneinander, die der Abmessung 523 entspricht, und deren Abstand von der Kante des Durchganges gleich der Strecke 525 ist, und für ein eine besondere ausreichende Energie erforderndes Markierungselement kann durch eine Vektoranalysis jeder der Felder an deren Kreuzungspunkten an der entferntesten Stelle im Bezirk (nahe der Abmessung 521) bestimmt werden, welche Amplitude der in den Leitern 512 und 514 fließende Strom aufweisen muß.Assuming dimension 519 of the District 510 corresponds to the width of a passage, and that the conductors 512 and 514 are aligned vertically dimensions 519 and 521 correspond to Latitude or longitude of the query zone. The considerations in determining the actual length of the Interrogation zone have already been explained. It is well known that the intensity of the field changes directly with the Amplitude of the current flowing in the conductor and vice versa in relation to the distance from the conductor. For a special passage with the width 519, with a distance of the ladder 5 * ?. and 514 of each other, which corresponds to dimension 523, and its distance from the edge of the passage is equal to distance 525 is, and for a marking element which requires a particular sufficient energy, can be carried out by a Vector analysis of each of the fields at their intersection points at the most distant point in the district (near the Dimension 521) determine the amplitude of the current flowing in conductors 512 and 514 must have.
Die Fig.3 zeigt vier lange, gerade und parallele Leiter 516, 518, 520 und 522 und zwei Gruppen von Magnetfeldlinien, die von dem in den Leitern fließenden Strom erzeugt werden könnten. Die eine Gruppe der Flußlinien ist mit Vollinien und die andere Gruppe mit unterbrochenen Linien dargestellt. Die voll ausgezogenen Linien sind die Kraftlinien, die erzeugt würden, wenn in den Leitern 516 und 518 Ströme in entgegengesetzten Richtungen mit der gleichen Stärke fließen würden, während in den Leitern 520 und 522 kein Strom fließt. Die mit unterbrochenen Linien dargestell- y> ten Feldlinien werden erzeugt bei einem umgekehrten Stromfluß, d. h., die Leiter 516 und 518 sind stromlos, während in den Leitern 520 und 522 gleich starke, jedoch entgegengesetzt gerichtete Ströme fließen. Es wird darauf hingewiesen, daß bei gleichen Abmessun- bo gen in den Fig.2 und 3 das Feld,in der Fig.3 eine größere Länge (521) aufweist, jedoch können beide Felder in der gleichen Zeitspanne erzeugt werden (in beiden Fällen brauchen nur zwei »Feldimpulse« erzeugt zu werden). Die Analyse zum Bestimmen des Strombe- b5 darfs der beiden Leiter in der F i g. 3 wird allgemein in derselben Weise durchgeführt wie in bezug auf die Fig.2 beschrieben. Wird ein weiterer »Satz« einerFigure 3 shows four long, straight and parallel conductors 516, 518, 520 and 522 and two groups of Magnetic field lines that could be generated by the current flowing in the conductors. The one group of Flow lines are shown with solid lines and the other group with broken lines. The solid lines are the lines of force that would be created when in conductors 516 and 518 currents in opposite directions with the same strength would flow while there is no current in conductors 520 and 522. Those shown with broken lines y> th field lines are generated with a reversed flow of current, i. i.e., conductors 516 and 518 are de-energized, while in the conductors 520 and 522 equally strong but oppositely directed currents flow. It it is pointed out that with the same dimension unbo gen in Fig.2 and 3 the field, in Fig.3 a greater length (521), but both fields can be generated in the same time span (in in both cases only two "field impulses" need to be generated). The analysis to determine the current b5 May the two leaders in Fig. 3 is performed generally in the same manner as with respect to FIG Fig. 2 described. If another "sentence" becomes a solchen Anordnung von Leitern vorgesehen, und werden diese beiden Sätze von Leitern in einen geringen Abstand aufweisenden parallelen Ebenen so angeordnet, daß die Leiter der betreffenden Sätze 1 senkrecht zueinander verlaufen, so wird eine dreidimensionale Einrichtung geschaffen. Bei einer solchen Einrichtung besteht an im wesentlichen jeder Stelle im Bezirk 510 mindestens einmal während jeder Impulssequenz der vier Impulsfelder ein jedes der drei aufeinander nahezu senkrecht stehenden Magnetfelder. J Der »End«-Leiter des genannten weiteren Leitersatzes I ist in der F i g. 3 mit unterbrochenen Linien dargestellt | und mit 527 bezeichnetSuch an arrangement of ladders is provided, and these two sets of ladders are combined into one closely spaced parallel planes arranged so that the conductors of the respective sets 1 run perpendicular to each other, a three-dimensional device is created. With such a Facility exists at essentially every location in district 510 at least once during each pulse sequence of the four pulse fields each of the three Magnetic fields that are almost perpendicular to each other. J The »end« -lead of the above-mentioned further ladder set I. is in FIG. 3 shown with broken lines | and denoted by 527
Die Fig.4 zeigt eine ein zweidimensionales FcIdI erzeugende Einrichtung, die mit 501 bezeichnet ist und J zwei »o«-Spulen 524 und 526 aufweist Für die Zwecke j einer Analyse können die senkrechten Abschnitte der! Spulen als lange, gerade und parallele Leiter angesehen! werden. Die Spulen 524 und 526 sind im wesentlichen inj derselben Ebene gelegen, überlappen sich jedoch derar daß der Abstand der benachbarten und zu verschiede-! nen Spulen gehörenden Abschnitte 528 und voneinander viel kleiner ist als der Abstand derj senkrechten Abschnitte derselben Spule voneinander! Auf diese Weise gleichen die Feldlinien zwischen den innen gelegenen senkrechten Abschnitten ungefähr den in der Fig.2 dargestellten Feldlinien. Bei 503 ist eine von solchen einen ungleichen Abstand aufweisenden Spulen gebildete Zone dargestellt, die die Länge 521, did Breite 519 und die Höhe 534 aufweist. Wären die Spulcd gleich weit voneinander entfernt, d. h., wenn de| Abstand zwischen den innen gelegenen Abschnittet! gleich dem halben Abstand der senkrechten Abschnitte derselben Spule wäre, so wurden Felder mit den in de j F i g. 3 dargestellten Feldlinien erzeugt werden. Es ha sich gezeigt, daß mit solchen, einen ungleichen Abstanij aufweisenden Spulen mit einer Länge von 105 cm de senkrechten Abschnitte und mit 120 cm langen waage] rechten Abschnitten, welche Spulen aus 10 Windunge einer Drahtlitze Nr. 10 A.W.G-(wie Beiden Nr. 30 öW bestanden, ein im wesentlichen zweidimensionales FcI in einer Abfragezone erzeugt werden kann, die ein Höhe von ungefähr 90 cm, eine Breite von 90 cm urj eine Länge von 150 cm aufwies, wenn durch die Spulq ein pulsierender unterdämpfter sinusförmiger Strom ι einer Anfangsspitzenamplitude von 180A geleit! wurde.4 shows a two-dimensional FcIdI generating device, which is labeled 501 and J has two "o" coils 524 and 526. For purposes j an analysis, the vertical sections of the! Coils viewed as long, straight, and parallel conductors! will. Coils 524 and 526 are essentially inj located on the same level, but overlap in such a way that the distance between the neighboring and different! Sections 528 belonging to the coils and from one another are much smaller than the distance between the coils perpendicular sections of the same coil from each other! In this way the field lines between the inside vertical sections approximately the field lines shown in Figure 2. At 503 there is a from those that are unevenly spaced Coils formed zone shown, which the length 521, did Has width 519 and height 534. If the Spulcd were equidistant from each other, i. i.e. if de | Distance between the inner sections! equal to half the distance between the vertical sections would be the same coil, fields with the in de j F i g. 3 field lines shown are generated. It has been shown that with such, an unequal abstanij having coils with a length of 105 cm de vertical sections and with 120 cm long scales] right sections, which coils made of 10 turns of a wire strand No. 10 A.W.G- (like both No. 30 öW passed, an essentially two-dimensional FcI can be generated in an interrogation zone containing a Height of about 90 cm, a width of 90 cm and a length of 150 cm when through the Spulq a pulsating underdamped sinusoidal current ι an initial peak amplitude of 180A! became.
In der Fig.5 ist eine ein dreidimensionales Fej erzeugende Einrichtung dargestellt. Die bei dargestellte Einrichtung weist einen gitterartig^ Aufbau 539 auf, der aus drei Spulen besteht. Bei bevorzugten Ausführungsform sind die Spulen parallelen und einen kleinen Absland aufwciscndl Ebenen gelegen. Die Spulen sind bei 507t SO? und einzeln dargestellt. Das Gitter weist drei senkreclj Bestandteile 540, 542 und 533 sowie fünf waagercelj Bestandteile 546,548,550,552 und 554 auf. Wie aus ι nachfolgenden Beschreibung dieser Bestandteile ersehen sein wird, besteht jeder dieser Bestandteile ι mindestens einem Abschnitt einer Spule, und der groll Teil dieser Bestandteile umfaßt Abschnitte mehre| Spulen. Es wird darauf hingewiesen, daß diejenig Felder nicht benötigt werden, die von den Bestandteile 540 und 544 bildenden SpulenabschnitJ erzeugt werden. Diese Felder werden jedoch erzej und verkürzen die »Länge« der Zone, wenn Bestandteile 540 und 544 genügend nahe am Bestand 542 gelegen sind. In denjenigen Fällen, in denenIn Figure 5 is a three-dimensional Fej generating device shown. The device shown at has a grid-like ^ Structure 539, which consists of three coils. In the preferred embodiment, the coils are parallel and a small area upciscndl plains. The coils are SO at 507t? and shown individually. The grid has three perpendicular Components 540, 542 and 533 as well as five waagercelj Components 546,548,550,552 and 554. As from ι The following description of these components will be seen, each of these components consists ι at least one section of a coil, and most of these components comprise sections of several | Wash. It should be noted that those Fields are not required, the coil sections forming the components 540 and 544 be generated. However, these fields are erzej and shorten the "length" of the zone when Components 540 and 544 are sufficiently close to inventory 542. In those cases where
2U OO ÖZÖ2U OO ÖZÖ
Bestandteil aus einem Abschnitt von mehr als einer ■ Spule besteht, wird nur das Feld eines Abschnittes benötigt. Nachstehend werden daher von den einzelnen Spulen nur die benötigten Felder behandelt In der Fig.5 st bei 507 eine aufrechte und allgemein rechteckige »8«-Spule 555 dargestellt. Die Spule besteht aus einem Leiter, der in Form einer »8« gewunden ist und zwei allgemein rechteckige Und in Serie geschaltete j Teile nahezu gleicher Größe bildet, die allgemein mit ; 558 und 560 bezeichnet sind, und die im wesentlichen parallele obere und untere Längen aufweisen. Der Teil 558 Weist eine obere Länge 572 und eine untere Länge 574 auf, während der Teil 560 eine obere Länge 576 und eine untere Länge 578 aufweist. Die uniere Länge 574 der Schleife 558 und die obere Länge 576 der Schleife 560 bilden zusammen den Mittelabschnitt der »8«-Spule 555. Die oberen und unteren Längen der Teile 558 und 560, und zwar die obere Länge 572 und die untere Länge 578 bilden die Endabschnitte der »8«-Spule 555. Ober die Anschlußkontakte 580 und 582 können der Spule Energieimpulse zugeführt werden. Die in den beiden Schleifen dargestellten Pfeile, von denen ein Pfeil mit 584 bezeichnet ist, zeigen die Richtung des Stromfiusses durch die verschiedenen Abschnitte der Schiede bei Gleichstrom an. Aus der Unterfigur 507 ist zu ersßhen, daß die Länge 572 dem waagerechten Bestandteil 546 entspricht, daß die Länge 572 dem waagerechten Bestandteil 546 entspricht, daß die Längen 574 und 576 dem waagerechter« Bestandteil 550 entsprechen, und daß die Länge 578 dem waagerechten Bestandteil 554 jo entspricht Die Unterfigur 509 zeigt eine »o«-Spu!e 557, deren waagerechte Abschnitte mit 586 und 588 bezeichnet sind, und die den waagerechten Bestandteilen 548 und 552 des Gitters 539 entsprechen (Unterfigur 505). In der Unterfigur 511 ist eine zur Seile gedrehte j5 »8«-Spule dargestellt. Die mit 594 und 5% bezeichneten Längen der Spule entsprechen dem senkrechten Bestandteil 542 des Gitters 539 (50J), während die Längen 590 und 592 den Bestandteilen 540 bzw. 544 entsprechen.Component consists of a section of more than one ■ coil, only the field of one section is required. Only the required fields of the individual coils are therefore dealt with below. In FIG. 5, an upright and generally rectangular "8" coil 555 is shown at 507. The coil consists of a conductor which is wound in the shape of an "8" and forms two generally rectangular and j parts connected in series of almost the same size, generally with; 558 and 560 and which have substantially parallel top and bottom lengths. Part 558 has an upper length 572 and a lower length 574, while part 560 has an upper length 576 and a lower length 578. The lower length 574 of the loop 558 and the upper length 576 of the loop 560 together form the central portion of the "8" coil 555. The upper and lower lengths of the parts 558 and 560, the upper length 572 and the lower length 578, form the end sections of the "8" coil 555. Energy pulses can be supplied to the coil via the connection contacts 580 and 582. The arrows shown in the two loops, one of which is denoted by 584, indicate the direction of the flow of current through the various sections of the divisions with direct current. From the sub-figure 507 it can be seen that the length 572 corresponds to the horizontal component 546, that the length 572 corresponds to the horizontal component 546, that the lengths 574 and 576 correspond to the horizontal component 550, and that the length 578 corresponds to the horizontal component 554 jo corresponds. The sub-figure 509 shows an “o” -spu! e 557, the horizontal sections of which are denoted by 586 and 588, and which correspond to the horizontal components 548 and 552 of the grid 539 (sub-figure 505). The sub-figure 511 shows a j5 "8" spool turned into a rope. The lengths of the coil labeled 594 and 5% correspond to the vertical component 542 of the grid 539 (50J), while the lengths 590 and 592 correspond to the components 540 and 544, respectively.
Die F i g. 6 ~eigi Vektordarstellungen der magnetischen Kraftlinien für die Felder, die von der ein dreidimensionales Feld erzeugenden Einrichtung (Spulen 555,557 und 559 nach der F i g. 5) erzeugt werden. In der Unterfigur 502 sind Feldvektoren in einer Ebene dargestellt, die sowohl parallel zu den »senkrechten« Längen (z. B. 594 und 596) der Spule als auch senkrecht zur Ebene der Spulen verläuft, und eine Seitenansicht der Längen der Spulen 555 und 557. Die Spule 559 ist nicht dargestellt. Mit gestrichelten Linien ist ein Bezirk 539 eines Querschnittes dzrgestellt. An drei willkürlich gewählten Punkten 610, 612 und 614 sind Feldvektoren dargestellt. Die als «afc-Vektoren bezeichneten Vektoren entsprechen dem Feld, das von den Längen 572,574, 576 und 578 der Spule 555 erzeugt wird, während die als »b«-Vektoren bezeichneten Vektoren dem Feld entsprechen, das von den Leitern 586 und 588 der Spule 557 erzeugt wird. Die Feldvektoren des von der dritten Spule 559 erzeugten Feldes sind bei 504 an den Punkten 610, 612 und 614 dargestellt, wobei das i-eld in einer ω) Ebene betrachtet wird, die parallel zu den waagerechten Längen der Spulen und senkrecht zur Ebene der Spulen gelegen ist. Die Spulen 555 und 557 sind nicht dargestellt. Der Bezirk 510 ist nochmals mit unterbrochenen Linien dargestellt, und die Vektoren des Feldes (,·> der Spule 559 sind als «Crt-Vektoren bezeichnet. Die Unterfigur 504 zeigt die in der Mitte gelegenen Längen 594 und 5% und die End'.ängen 590 und 592 der SpuleThe F i g. 6 ~ Eigi vector representations of the magnetic lines of force for the fields which are generated by the device generating a three-dimensional field (coils 555, 557 and 559 according to FIG. 5). In the sub-figure 502, field vectors are shown in a plane that is parallel to the "perpendicular" lengths (e.g. 594 and 596) of the coil as well as perpendicular to the plane of the coils, and a side view of the lengths of the coils 555 and 557 The coil 559 is not shown. A region 539 of a cross-section is shown with dashed lines. Field vectors are shown at three arbitrarily chosen points 610, 612 and 614. The vectors labeled "afc" vectors correspond to the field produced by lengths 572,574, 576, and 578 of coil 555, while vectors labeled "b" vectors correspond to the field produced by conductors 586 and 588 of the coil 557 is generated. The field vectors of the field generated by the third coil 559 are shown at 504 at points 610, 612 and 614 with the i-eld viewed in a ω) plane that is parallel to the horizontal lengths of the coils and perpendicular to the plane of the coils is located. The coils 555 and 557 are not shown. The area 510 is shown again with broken lines, and the vectors of the field (, ·> of the coil 559 are designated as "Crt vectors. The sub-figure 504 shows the lengths 594 and 5% in the middle and the end lengths 590 and 592 of the coil
559. Die Abmessung 521 des Bezirkes 510 verläuft nur Ober einen Teil der Strecke von den beiden Mistelabschnitten 594 und 596 aus zum Endleiter 590 und 592. Dies ist eine Folge des Umstandes, daß in den Endleitern 590 und 592 der Strom in der entgegengesetzten Richtung fließt als in den Leitern 594 und 596. In den Leitern 594 und 596 fließt der Strom in derselben Richtung, so daß die beiden Leiter als ein einzelner Leiter behandelt werden kann. Bei einer solchen »(«-Spule kann der Abstand zwischen den Leitern 594 und 596 des Mittelabschnitts und den Endleitern 590 und 592 verändert werden durch Verändern der Abmessung 521. Die in der F i g. 6 bei 5Q2 dargestellten Feldvektordiagramme zeigen, daß die Spulen 555 und 557 ein zweidimensionales Feld an den Punkten 610, 612 und 614- erzeugen, während die bei 504 dargestellten Feldvektoren zeigen, daß das Feld der Spule 559 dem Feld eine »dritte« Dimension.hinzugefügt hat559. The dimension 521 of the district 510 runs only Over part of the route from the two mistletoe sections 594 and 596 to the end conductor 590 and 592. This is a consequence of the fact that in the end conductors 590 and 592 the current in the opposite Direction flows as in conductors 594 and 596. In conductors 594 and 596 the current flows in the same Direction so that the two conductors can be treated as a single conductor. With such a "(" Coil may be the distance between conductors 594 and 596 of the middle section and end conductors 590 and 592 can be changed by changing the dimension 521. The FIGS. 6 field vector diagrams shown at 5Q2 show that coils 555 and 557 form a two-dimensional field at points 610, 612 and 614-, while the field vectors shown at 504 show that the field of coil 559 corresponds to the Field added a "third" dimension
Bei einer zum Erfassen von erfindungsgemäßen Markierungselementen benutzten Ausführungsform der Einrichtung nach der F i g. 5 wurde eine Abfragezone, die aus einem zu einem Durchgang führenden Bezirk bestand, nut einer Höhe von mindestiiss 150 cm, mit einer Breite von 60 cm und mit einer Länge von 75 cm geschaffen (Abmessungen 534, 519 und 521). Das von den Spulen 555,557 und 559 gebildete Gitter hatte die folgenden Abmessungen: die senkrechten Komponenten 540, 542 und 544 waren 180 cm lang, während die waagerechten Komponenten 546,548,550 und 554 eine Länge von 150 cm aufwiesen. Die »o«-Spule wurde um den Schnittpunkt der Mittelabschnitte der »8«-Spulen herum eingemittet, und deren Längen 586 und 588 wiesen einen Abstand von 53 cm von den Längen 574 und 576 der Spule 555 auf. Sämtliche Spulen 555, 557 und 559 wurden aus einer mit Vinyl isolierten Drahtlitze Nr. 10 (Beiden Nr. 30 610) hergestellt Die Spule 555 bestand aus 6 Windungen, die Spule 557 aus 10 Windungen und die Spule 559 aus 7 Windungen.In an embodiment of FIG. 3 used for detecting marking elements according to the invention Device according to FIG. 5 became an interrogation zone consisting of a passageway district existed, with a height of at least 150 cm 60 cm wide and 75 cm long (dimensions 534, 519 and 521). That from The grid formed by coils 555,557 and 559 had the following dimensions: the perpendicular components 540, 542 and 544 were 180 cm long, while the horizontal components 546,548,550 and 554 were one Had a length of 150 cm. The "o" coil was made around the intersection of the center sections of the "8" coils centered around, and their lengths 586 and 588 were spaced 53 cm from lengths 574 and 576 of the spool 555. All of the spools 555, 557, and 559 were made from a strand of vinyl insulated wire No. 10 (both No. 30610) The coil 555 consisted of 6 turns, the coil 557 of 10 Turns and the coil 559 of 7 turns.
Es wird darauf hingewiesen, daß der in der Fig.5 dargestellte ebene Aufbau ohne große Kosten herzustellen ist und so verkleidet werden kann, daß ei ein gefälliges Aussehen hat Ein solcher Aufbau kann ohne Schwierigkeiten an einer Seite eines zu einer Tür führenden Durchgangs angeordnet werden. Der beschriebene Aufbau weist noch den weiteren Vorzug auf, daß die Spulen mühelos so »abgeglichen« werden können, daß zwischen einer erregten Spule und den anderen beiden nicht erregten Spulen gar keine oder nur eine geringe Induktanz auftritt. Es ist daher tatsächlich die von einer Spule erzeugte Energie für die Erzeugung eines Feldes verfügbar, das in einer Abfragezone wirksam ist.It should be noted that the in Fig.5 The flat structure shown can be produced without great cost and can be clad so that a Has a pleasing appearance Such a structure can easily be attached to one side of a door leading passage can be arranged. The structure described has the further advantage that the coils can easily be "balanced" in such a way that between an excited coil and the the other two unexcited coils have little or no inductance. It is therefore actually the energy generated by a coil is available for the generation of a field, which in a Query zone is in effect.
Die F i g. 7 zeigt eine Vorderansicht einer felderzeugenden und den Fluß überwachenden Einrichtung nach der F i 5. \. Die Elektromagnete 12 der felderzeugenden Einrichtung bestanden aus Eisenstangen mit einem Querschnitt von 5, \ cm2, die von Spüler umgeben waren. Die Stangen waren aus Blechen mit einer Dicke von 0,457 mm ans Transformatorstahl Type M-19 zusammengesetzt und wiesen eine Länge von 142 cm und eine Breite vor. 5,1 cm auf. jede Spule bestand aus zwei Wicklungen mit je 125 Windungen eines Lackdrahtes mit einem Durchmesser von 0,2 cm, die auf der Stange gleichmäßig verteilt waren so^vie aus zwei weiteren Wicklungen mit je 60 Windungen eines Lackdrahtes mit einem Durchmesser von 0,259 cm an jedem Ende der Sungen. Die beiden zusätzlichen Wicklungen mit je 60 Windungen wurden mit den amThe F i g. 7 shows a front view of a field-generating and flow-monitoring device according to FIG . 5. The electromagnets 12 of the field generating means consisted of iron bars having a cross section of 5, \ cm 2, which were surrounded by freshener. The rods were composed of sheets with a thickness of 0.457 mm of transformer steel type M-19 and had a length of 142 cm and a width. 5.1 cm. Each coil consisted of two windings with 125 turns of enamelled wire with a diameter of 0.2 cm, which were evenly distributed on the rod, as well as two further windings with 60 turns of enamelled wire with a diameter of 0.259 cm at each end the sings. The two additional windings with 60 turns each were connected to the am
Ende gelegenen 60 Windungen der aus 125 Windungen bestehenden Wicklungen bifilar gewickelt. In der F i g. 8 ist die Wicklungsart schematisch dargestellt.60 turns at the end of the 125 turns existing windings bifilar wound. In FIG. 8 the type of winding is shown schematically.
Wie aus der Fig.8 zu ersehen ist, sind die 60 Windungen der Wicklungen 36/4 und 36S miteinander i und mit der Parallelschaltung der 125 Wicklungen umfassenden Wicklungen 38/4 und 38ß in Serie geschaltet Diese Kombination der Wicklungen wird hiernach als »Spulenwicklung« bezeichnet, die mit einem Eingangskontakt 35 und einem Ausgangskontakt 37 versehen ist Es wurde ermittelt, daß die Pole der Magnete von den Enden der Stangen einen Abstand von 7,5 cm aufwiesen. Zwei solcher Einrichtungen, die mit einem Abstand von ungefähr f m voneinander angeordnet werden und die genannten Abmessungen aufweisen, r, eignen sich für die Errichtung einer Überwachungszone mit den Abmessungen von ungefähr 100 cm χ 200 cm χ 200 cm.As can be seen from Figure 8, the 60 turns of the windings 36/4 and 36S are connected to each other and with i the parallel connection of 125 windings comprising windings 38/4 and 38ß in series This combination of the coils is hereinafter referred to as "coil winding" designated, which is provided with an input contact 35 and an output contact 37. It was found that the poles of the magnets were from the ends of the rods at a distance of 7.5 cm. Two such devices, which are arranged at a distance of approximately fm from one another and have the dimensions mentioned, r, are suitable for setting up a surveillance zone with dimensions of approximately 100 cm × 200 cm × 200 cm.
Die Luftspule 14 besteht aus einer einfachen geschlossenen Schleife mit mehreren Windungen. Bei der in der F i g. 7 dargestellten Austührungstorm ist die Schleife 14 kreisrund ausgestaltet, wobei deren Durchmesser gleich dem Abstand der Pole der Elektromagnete 12 voneinander ist, während die Schleife von 80 Windungen eines Lackdrahtes mit einem Durchmesser :s von 2,05 mm gebildet wird. Hätten die Elektromagnete nicht die gleiche Länge, so würde die Schleife zwar gekrümmt, jedoch so ausgestaltet, daß der Umfang der Schleife nahe an den Polen beider Magnete verläuft. Die Gründe für eine solche Maßnahme ergeben sich aus den jo nachstehend erläuterten Beziehungen zwischen den Magnetfeldern der Elektromagnete und der Luftspule.The air core coil 14 consists of a simple closed loop with several turns. at the one shown in FIG. 7, the loop 14 is circular, the diameter of which is equal to the distance between the poles of the electromagnets 12, while the loop of FIG Coils of enamelled wire with a diameter: s of 2.05 mm is formed. If the electromagnets were not of the same length, the loop would curved, but designed so that the circumference of the loop is close to the poles of both magnets. the Reasons for such a measure result from the jo Relationships between the magnetic fields of the electromagnets and the air core coil, explained below.
Die Fig.9 und 10 zeigen die charakteristischen Magnetfelder eines Elektromagneten und einer Luftspule gleich der in der Fig. 7 dargestellten Spule im |-, freien Raum, wobei die Kraftlinien in der Ebene der Zeichnung verlaufen. Nach der Darstellung enthält das Feld des senkrecht orientierten Elektromagneten senkrechte Komponenten (parallel zur V-Achse) und nahe an den Polen wichtige waagerechte Komponenten (parallel zur X-Achse). Ebenso enthält das Magnetfeld der Luftspule Komponenten, die parallel zur X-Achse und parallel zur V-Achse verlaufen.9 and 10 show the characteristic Magnetic fields of an electromagnet and an air core coil like the coil shown in FIG. 7 in | -, free space, with the lines of force running in the plane of the drawing. According to the illustration, the Field of the vertically oriented electromagnet and perpendicular components (parallel to the V-axis) important horizontal components close to the poles (parallel to the X-axis). Likewise contains the magnetic field the air coil components that run parallel to the X-axis and parallel to the V-axis.
Wird die Luftspule an den Polen des Elektromagneten vorbeigeführt, so ergänzen sich die beiden Formen der felderzeugenden Mittel gegenseitig. Dies ist am besten aus der Fig. 11 zu ersehen, in der die Überlagerung von zwei Magnetfeldern im freien Raum dargestellt ist, die von den Einrichtungen 12Λ und 125 sowie 14 in einer Zoneneinheit erzeugt werden. Der vi Übersichtlichkeit halber sind die das von der Einrichtung 12Λ erzeugte Feld darstellender. Linien gleichmäßig gestrichelt gezeichnet, während die das von der Einrichtung 125 erzeugte Feld darstellenden Linien durch miteinander abwechselnde kurze und lange γ, Striche gezeichnet sind Die das von der Einrichtung 14 erzeugte Feld darstellenden Linien sind voll ausgezogen. Wie aus der Darstellung bei 2 zu ersehen ist, schneidet sich die eine Gruppe von Kraftlinien am Punkt M und die andere Gruppe von Kraftlinien am eo Punkt N. Bei 4 ist die Winkelbeziehung der Magnetfeldstärken am Punkt M und bei § am Punkt N dargestellt (Vektoren). Bei 4 steilen die Komponenten r. s und t die Stärke der Magnetfelder am Punkt M dar, die von den Einrichtungen 125, 14 und 12/4 erzeugt werden, während bei 6 die Komponenten r", 5'und f'die Stärke der entsprechenden Magnetfelder am Punkt N durch Vektoren darstellen. Wie zu ersehen ist, verlaufen dieIf the air coil is moved past the poles of the electromagnet, the two forms of the field-generating means complement each other. This can best be seen from Fig. 11, in which the superposition of two magnetic fields in free space is shown, which are generated by the devices 12Λ and 125 and 14 in a zone unit. For the sake of clarity, the fields generated by the device 12Λ are more representative. Lines are drawn uniformly dashed, while the lines representing the field generated by the device 125 are drawn by alternating short and long γ, dashes. The lines representing the field generated by the device 14 are solid. As can be seen from the illustration at 2, one group of lines of force intersects at point M and the other group of lines of force at point N. At 4, the angular relationship of the magnetic field strengths at point M and at § at point N is shown (vectors ). At 4 the components r are steep. s and t represent the strength of the magnetic fields at point M which are generated by devices 125, 14 and 12/4, while at 6 the components r ″, 5 ′ and f ′ represent the strength of the corresponding magnetic fields at point N by means of vectors As can be seen, they run Komponenten jeder Gruppe fast senkrecht zueinander, obwohl die Richtungen der Komponenten r, 5 und / anders verlaufen als die Richtungen der Komponenten /·' 5' und /'. Aus der Fig. 11 ist zu ersehen, daß die Vektorkomponenten der Schnittpunkte anderer Gruppen von Kraftlinien gleichfalls fast senkrecht zueinander verlaufen. Durch eine entsprechende Wahl der cinzclnen Magnetfeldstärken könnte mit den Einrichtungen 12/4, \1B und 14 ein fast vorbildliches Feld erzeugt werden.Components of each group almost perpendicular to each other, although the directions of the components r, 5 and / are different from the directions of the components / · '5' and / '. It can be seen from FIG. 11 that the vector components of the points of intersection of other groups of lines of force likewise run almost perpendicular to one another. With the devices 12/4, 1B and 14, an almost exemplary field could be generated by an appropriate choice of the individual magnetic field strengths.
Werden Felder von nicht weniger als das l,4fache (Wurzel aus 2) des Schaltfeldes des langgestreckten Streifens erzeugt, so sind solche Felder selbst an den Enden der Abfragezone an den Enden der polaren Magnete, an denen die betreffenden Richtungen der Felder sich rasch ändern, nahezu vorbildlich oder »dreidimensional«. Ein absolut gleichförmiges dreidimensionales Feld ist nicht erforderlich, da es unmöglich ist, ein Markierungselement durch eine ganze Zone hindurchzuführen, ohne daß das Markicrungselcmcnt mindestens cinrns! suf eine Komponente des Wirkyngsfeldes ausgerichtet wird, die größer ist als das Schaltfeld des Markierungselementes.Are fields of not less than 1.4 times (square root of 2) the field of the elongated If the strip is generated, such fields are even at the ends of the interrogation zone at the ends of the polar ones Magnets on which the relevant directions of the fields change rapidly, almost exemplary or "Three-dimensional". An absolutely uniform three-dimensional field is not required because it is impossible is to pass a marking element through an entire zone without the Markicrungselcmcnt at least cinrns! so that a component of the active field is aligned that is larger than the switching field of the marking element.
Die in den Fig.9, 10 und 11 dargestellten Felder werden erzeugt, sofern nicht ein äußerer magnetischer Einfluß besteht. Bei der in der Fig. 1 dargestellten Einrichtung mit drei Zoneneinheiten wirkt die mittlere Zoneneinheit mit den beiden äußeren Zoncncinhcitcn zusammen unter Bildung von zwei Abfragezonen, so daß der äeihe nach alle neun fclderzcugendcn Mittel in Betrieb gesetzt werden müßten, damit die dargestellten Felder erzeugt werden. Wegen der verhältnismäßig langen Wegstrecke ist aus der. bereits dargelegten Gründen die Erzeugung der neun Felder der Reihe nach nicht erforderlich. Dies kann unerwünscht sein, da die Spitzenamplitude der durch die Wicklungen der Elektromagnete und durch die Luftspule fließende Ströme und damit die Kosten der Schaltung dadurch herabgesetzt werden können, daß in jeder Zonencinhcil gleichzeitig ein Feld erzeugt wird.The fields shown in FIGS. 9, 10 and 11 are generated unless there is an external magnetic influence. In the case of the one shown in FIG Arrangement with three zone units, the middle zone unit works with the two outer zone units together to form two interrogation zones, so that, in sequence, all nine fdderzcugendcn means in Operation would have to be set so that the displayed fields are generated. Because of the proportionate long distance is out of the. For reasons already explained, the generation of the nine fields in sequence not mandatory. This can be undesirable as the Peak amplitude of that flowing through the windings of the electromagnets and through the air core coil Currents and thus the cost of the circuit can be reduced in that in each zone component a field is generated at the same time.
Die Fig. 12 zeigt einen Schaltplan für eine Einrichtung mit einem Energieversorgungsteil 670, mit drei Energieübertragungsabschnitten 672/4, 672S und 672C sowie mit einem Sequenzsteuersignalgenerator 683. Die Schaltung ist nicht nur genau auf drei Übertragungsabschnitte 672 beschränkt, sondern diese Anzahl wurde nur zur Vereinfachung der Beschreibung einer Schaltung für eine felderzeugende Einrichtung mit drei Spulen nach der Fig.5 oder 7 gewählt. Von den Übertragungsabschnitten 672 ist nur ein Abschnitt ausführlich dargestellt, da alle diese Abschnitte den gleichen Aufbau aufweisen. Sind die elektrischen Merkmale der Spulen voneinander verschieden, o. h, sie weisen unterschiedliche induktive Eigenschaften auf, und soll die jeder Spule zugeführte Energie die gleiche Dauer und Frequenz aufweisen, so können für einige Schaltungselemente andere Werte gewählt werden. Der Energieversorgungsabschniti 670 weist geeignetcrweise eine Wechselspannungsquelle 674 auf. die aus dem herkömmlichen Netzanschluß 617 bestehen kann sowie einen herkömmlichen Spannungsverdoppler-Gleichrichter 676. Dieser erzeugt eine Gleichspannung mit einem Potential von ungefähr Null und minus 200 V, weiche Spannung über die Leiter 678 und 680 den Energieübertragungsabschnilten 672/4, 672S und 672C zugeführt wird.FIG. 12 shows a circuit diagram for a device with one energy supply part 670, with three Energy transfer sections 672/4, 672S and 672C as well as with a sequence control signal generator 683. The circuit is not only limited to exactly three transmission sections 672, but this number has been increased only to simplify the description of a circuit for a field generating device with three Coils according to Fig. 5 or 7 selected. Of the transmission sections 672, there is only one section shown in detail, since all these sections have the same structure. Are the electric Features of the coils different from one another, o. H, they have different inductive properties and the energy supplied to each coil should be the same Have duration and frequency, other values can be selected for some circuit elements. Of the Power supply section 670 suitably has an AC voltage source 674. those from the conventional mains connection 617 and a conventional voltage doubler rectifier 676. This generates a DC voltage with a potential of approximately zero and minus 200 volts, which is voltage across conductors 678 and 680 Energy transfer sections 672/4, 672S and 672C is fed.
Es ist eine elektrische Schaltung vorgesehen, die in einem Leiter (z. B. in der Wicklung des Elektromagne-An electrical circuit is provided that is in a conductor (e.g. in the winding of the electromagnetic
ten nach den I·' i g. 7 und 8, in der Luftspule nach der Fig. 7 und in den Leitern der feldcrzeugenden Mittel nach den F i g. 2,3,4 und 5) einen Wechselstrom erzeugt, dessen erste Halbperiode ein elektromagnetisches Feld erzeugt, das seinerseits ein ermiltlungsfähiges charakteristisches Signal erzeugt. Die elektrische Schaltung erzeugt daher in einer Abfragezone ein gedämpftes sinusförmiges elektromagnetisches Feld. Die Schaltung weist einr>*- Parallelresonanzkreis auf, dessen induktive Komponente aus einem Leiter besteht, der das elektromagnetische Feld erzeugt. Es sind Mittel vorgesehen, mit denen eine Quelle elektrischer Energie intermittierend mit dem Resonanzkreis verbunden wird, so daß eine vorherbestimmte Menge elektrischer Energie dem Resonanzkreis zugeführt wird. Wird die Energiequelle vom Resonanzkeris abgeschaltet, so verbrauchen freie Schwingungen die dem Resonanzkreis zugeführte Energie in Form eines im Leiter fließenden gedämpften sinusförmigen Stromes, so daß in der Folge cir. gedämpftes sinusförmiges eleki.-cmagnetischcs Feld erzeugt wird. Die übertragene Energie kann entweder in der kapazitiven oder in der induktiven Komponente des Resonanzkreises gespeichert werden. Soll die Energie im induktiven Element gespeichert werden, so führt die zum Erzeugen genügend starker Ströme erforderliche Zeit dazu, daß wesentlich längere Impulse erzeugt werden als bei einer Speicherung der Energie im kapazitiven Element.ten according to the I · 'i g. 7 and 8, in the air core coil after the 7 and in the conductors of the field generating means according to FIGS. 2, 3, 4 and 5) generates an alternating current, the first half-cycle of which generates an electromagnetic field, which in turn has a characteristic which can be stimulated Signal generated. The electrical circuit therefore generates a damped one in an interrogation zone sinusoidal electromagnetic field. The circuit has a> * parallel resonance circuit, its inductive Component consists of a conductor that generates the electromagnetic field. They are means provided with which a source of electrical energy is intermittently connected to the resonant circuit, so that a predetermined amount of electrical energy is supplied to the resonance circuit. Will the If the energy source is switched off by the resonance core, free vibrations consume the resonance circuit supplied energy in the form of a damped sinusoidal current flowing in the conductor, so that subsequently cir. damped sinusoidal eleki.-cmagneticcs Field is generated. The transmitted energy can either be capacitive or inductive Component of the resonance circuit are stored. Should the energy be stored in the inductive element the time required to generate sufficiently strong currents results in much longer Pulses are generated than when the energy is stored in the capacitive element.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Menge der zum Resonanzkreis weitergeleiteten elektrischen Energie ungefähr auf einen Wert begrenzt, bei dem die Jeschwindigkeit der Abführung der Energie aus dem Resonanzkreis die Geschwindigkeit übersteigt, mit der die Energie vom Resonanzkreis gespeichert wird. Dies kann mit Hilfe eines steuerbaren Silizium-Gleichrichters erreicht werden, mit dem der Resonanzkreis intermittierend mit der Energiequelle verbunden wird. Wird mi! dem Gleichrichter und dem Resonanzkreis ein entsprechend gewählter Induktor in Serie geschaltet, so werden keine weiteren Mittel zum Sperren des Gleichrichters und zum Abschalten des Resonanzkreises von der Energiequelle benötigt. Die Induktanz des Induktors soll mindestens das 4,7fache der Induktanz des Leiters betragen, der zum Erzeugen des elektromagnetischen Feldes benutzt wird. Diese Induktanz soll vorzugsweise das 4,7fache bis 25fache und im Idealfalle ungefähr das 6fache der Induktanz des Leiters betragen. Beträgt die Differenz weniger als das 4,7fachc, so kann der steuerbare Silizium-Gleichrichter nicht gesperrt werden.In a preferred embodiment, the amount of electrical transmitted to the resonant circuit Energy limited approximately to a value at which the speed of dissipation of the energy from the resonance circuit exceeds the speed at which the energy is stored in the resonance circuit will. This can be done with the help of a controllable silicon rectifier can be achieved, with which the resonance circuit is intermittently connected to the energy source will. Will mi! a suitably selected inductor in series with the rectifier and the resonance circuit switched, no further means for locking the rectifier and for switching off the Resonance circuit required by the energy source. The inductance of the inductor should be at least 4.7 times the inductance of the conductor used to generate the electromagnetic field. These Inductance should preferably be 4.7 to 25 times and ideally about 6 times the inductance of the Ladder. If the difference is less than 4.7 times c, the controllable silicon rectifier not be blocked.
Bei einer anderen Ausführungsform bildet der Induktor die Primärwicklung und der induktive Teil des Resonanzkreises die Sekundärwicklung eines Transformators. Um mit Sicherheit eine wirksame Verkopplung der beiden Wicklungen miteinander zu erreichen, kann der Transformator aus einem Spartransformator (Autotransformator) bestehen. Bei einer weiteren anderen Ausführungsform ist anstelle eines Induktors zwischen das Verbindungsmittel und den Resonanzkreis ein Widerstand geschaltet.In another embodiment, the inductor forms the primary winding and the inductive part of the The secondary winding of a transformer. To be sure of an effective coupling of the two windings with each other, the transformer can consist of an autotransformer (autotransformer) exist. In a further alternative embodiment, instead of an inductor, there is between the connecting means and the resonance circuit switched a resistor.
Wie an sich bekannt, kann die Menge der einem Resonanzkreis zugeführten Energie dadurch bestimmt werden, daß entweder die Ladung am kapazitiven Element oder der im induktiven Element des Resonanzkreises fließende Strom reguliert wird.As is known per se, the amount of energy supplied to a resonance circuit can thereby be determined be that either the charge on the capacitive element or in the inductive element of the resonance circuit flowing electricity is regulated.
Unter Hinweis auf die F i g. 12 wird nachstehend eine Ausführung einer elektrischen Schaltung beschrieben, mit der eine weitere Schaltung zusammenwirkt, so daß mehrere der erstgenannten Schaltungen benutzt werden können, um der Reihe nach mehrere felderzeugende Mittel mit elektrischer Energie zu versorgen.With reference to the F i g. 12, an embodiment of an electrical circuit is described below, with which a further circuit cooperates, so that several of the first-mentioned circuits are used can to supply several field-generating means with electrical energy in sequence.
Es wird darauf hingewiesen, daß bei der Schaltung nach der F i g. 12 die aus der Energiequelle übertragene Energie in erster Linie in dem kapazitiven Element und nicht in dem induktiven Element des Resonanzkreises gespeichert wird. Das kapazitive Element des Resonanzkreises übt daher eine doppelte Funktion aus, und zwar erstens wird von diesem Element die Energie übertragen, und zweitens wird zusammen mit dem induktiven Element ein Resonanzkreis gebildet, der den Rest der übertragenen Energie als freie Schwingungen verbraucht. Wegen dieser doppelten Funktion wird dieses kapazitive Element hiernach zuweilen als ein Bestandteil des Resonanzkreises sowie als ein Teil des Energieübertragungsabschniltes angesehen und dementsprechend bezeichnet, wobei der übrige Teil dieses Abschnittes das Mittel zum Verbinden der Energiequelle mildem Resonanzkreis darstellt.It should be noted that in the circuit according to FIG. 12 the transmitted from the energy source Energy primarily in the capacitive element and not in the inductive element of the resonance circuit is saved. The capacitive element of the resonance circuit therefore has a double function, and Firstly, the energy is transmitted from this element, and secondly, together with the inductive element formed a resonance circuit, the rest of the transmitted energy as free oscillations consumed. Because of this double function, this capacitive element is sometimes referred to as a Considered part of the resonance circuit as well as part of the energy transmission section and accordingly referred to, with the remainder of this section the means for connecting the energy source represents a mild resonance circle.
Der Energieübertragungsabschnitte 672 enthält einen Schalter in Form eines Transistors 682/1, der in den leitenden Zustand versetzt wird, wenn dem Anschlußpunkt 684/4 ein Steuersignal aus dem Sequenzsteuersignalgenerator 683 zugeführt wird. Ist der Transistor 682/1 leitend, so leitet der Abschnitt 672Λ einen Energieimpuls zur Spule der zugehörigen felderzeugenden Einrichtung weiter. In der Fig. 12 ist die zum Energieübertragungsabschnitt 672/1 gehörende Spule schematisch als Induktor 686 dargestellt. Ist der Transistor 682 leitend, so speichert ein Kondensator 688 einen Energieimpuls, der zu der felderzeugenden Einrichtung als gedämpfter Energieimpuls weitergeleitet wird. Die Schaltung zum Aufladen des Kondensators 688, die später die Weiterleitung dieser Ladung zur felderzeugenden Einrichtung oder zum Induktor 686 bewirkt, umfaßt einen Induktor 690, einen steuerbaren Silizium-Gleichrichter 692 und eine bei 694 dargestellte Schaltung zum Triggern des Gleichrichters 692. Die Triggerschaltung 694 weist einen normalerweise nichtleitender. Transistor 696 auf, dessen Basiselektrode mit dem einen Ende der beiden Widerstände 698 und 700 verbunden ist. Der Widerstand 698 ist am anderen Ende über einen Sperrkondensator 704 und eine Diode 706 mit der Kollektorelektrode des Transistors 682>t verbunden. Der eine Belag des Kondensators 704 und die Kathode der Diode 706 stehen gemeinsam mit dem einen Leiter eines Widerstandes 708 in Verbindung, dessen anderer Leiter mit dem Leiter 678 verbunden ist, an dem eine Bezugsspannung von null Volt liegt. Ist der Transistor 682 nichtleitend, so beträgt normalerweise die am Kondensator 704 liegende Spannung ungefähr 200 V, so daß zur Basiselektrode des Transistors 6% kein Strom fließen kann, wobei der Transistor im normalen nichtleitenden Zustand verbleibt. Wird der Transistor 682 leitend, so wird der Kondensator 704 aufgeladen, und der über den Kondensator 704 fließende Ladestrom versetzt den Transistor 696 in den leitenden Zustand, bis die Spannung am Kondensator 704 die Höhe von 212 V erreicht hat Der übrige Teil der Triggerschaltung 694 umfaßt die Emitter- und Kollektorwiderstände 710 und 712 des Transistors 696, ein Kondensatoraufladenetzwerk mit einem Widerstand 714, einer Zener-Diode 716 und mit einem Kondensator 718. Der Gitterleiter des Gleichrichters 692 steht sowohl mit der Emitterelektrode des Transistors 696 als auch mit dem Emitterwiderstand 710 in Verbindung, so daß bei einer am anderen Ende des Widerstandes 710The energy transfer section 672 contains a switch in the form of a transistor 682/1, which is in the conductive state is set when the connection point 684/4 receives a control signal from the sequence control signal generator 683 is fed. If the transistor 682/1 is conductive, the section 672Λ conducts one Energy pulse to the coil of the associated field-generating device on. In Fig. 12 is the for The coil belonging to the energy transfer section 672/1 is shown schematically as an inductor 686. Is the When transistor 682 is conductive, a capacitor 688 stores an energy pulse which is used to generate the field Facility is passed on as a damped energy pulse. The circuit for charging the capacitor 688, which later conducts this charge to the field-generating device or to the inductor 686 causes an inductor 690, a controllable silicon rectifier 692 and one shown at 694 Circuitry for triggering rectifier 692. Trigger circuit 694 has a normally non-conductive type. Transistor 696, the base electrode of which is connected to one end of the two resistors 698 and 700 connected is. Resistor 698 is at the other end via blocking capacitor 704 and diode 706 connected to the collector electrode of transistor 682> t. One layer of the capacitor 704 and the cathode of the diode 706 are connected together with the one conductor of a resistor 708, the other conductor of which is connected to conductor 678 which has a reference voltage of zero volts. Is the If transistor 682 is non-conductive, the voltage across capacitor 704 is normally approximately 200 V, so that 6% no current can flow to the base electrode of the transistor, the transistor in the normal non-conductive state remains. When transistor 682 becomes conductive, capacitor 704 becomes charged, and the charging current flowing through the capacitor 704 puts the transistor 696 in the conductive state until the voltage on capacitor 704 has reached the level of 212 V The remaining part of the Trigger circuit 694 includes emitter and collector resistors 710 and 712 of transistor 696, a Capacitor charging network with a resistor 714, a Zener diode 716 and with a capacitor 718. The grid conductor of the rectifier 692 is connected to both the emitter electrode of the transistor 696 as also with the emitter resistor 710 in connection, so that at one at the other end of the resistor 710
2β2β
und an der Kathode der Diode 692 liegenden Spannung von ungefähr minus 200 V der Gleichrichter leitend gemacht oder getriggert wird, und zwar nur dann, wenn der Transistor 696 leitend ist. Der Transistor 6% wird leitend, wenn dem Anschlußpunkt 684 ein Impuls zugeführt wird, der den Transistor 682 im Vorwärtssinne vorspannt. Es fließt ein Strom von der Emitterelektrode zur Kollektorelektrode des Transistors 682 über die Diode 7(Xf*, den Kondensator 704 und den Widerstand 693, wobei der Transistor 696 in den leitenden Zustand versetzt wird. In diesem Falle wird der Kondensator 718 über den Widerstand 712 und den Transistor 696 entladen, so daß der Gitterelektrode des steuerbaren Silizium-Gleichrichters 692 ein Stromimpuls zugeführt wird, der den Gleichrichter in den is leitenden Zustand versetzt, so daß über den Kondensator 688, den Induktor 690 und durch den Gleichrichter 692 ein Strom fließt mit der Folge, daß auf dem Kondensator 688 Energie gespeichert wird. Damit die Energie genügend rasch gespeichert wird, muß der Wert des Induktors 690 so gewählt werden, daß er nicht mehr als ungefähr '/5 des Wertes des Induktors 686 beträgt. Der größte Teil des Stromes aus dem Kondensators 688 fließt daher durch den Induktor 690 und nicht durch den Induktor 686. Bei der Aufladung des 2■> Kondensators 688 auf ungefähr minus 200 V weist der im Induktor 590 fließende Strom den Höchstwert auf. Dieser StromfluQ setzt sich fort, bis die Energie im Induktor 690 verbraucht ist, mit der Folge, daß der Kondensator auf eine Spannung von ungefähr —300 V jn aufgeladen wird. Diese höchste Spannung hängt zum Teil von dem Verhältnis der Induktanzen der Induktoren 686 und 690 ab sowie von den Verlusten, die durch den Widerstand im Induktor 690 und in anderen Schaltungselementen verursacht werden, durch die der Strom fließt. Hat die am Kondensator 688 liegende Spannung den Höchstwert erreicht, und fließt im Induktor 690 kein Strom mehr, so wird der steuerbare Silizium-Gleichrichter 692 nichtleitend. Der Kondensator 688 wird nunmehr in den felderzeugenden Induktor 4η 686 hinein entladen, wobei in der Spule ein Strom mit einer charakteristischen gedämpften und sinusförmigen Wellenform fließt. Zwischen das eine Ende des Induktors 686 und den Leiter 678, an dem die Bezugsspannung, von null Volt liegt, ist ein Widerstand 4') 691 mit einem sehr kleinen Wert eingeschaltet Die am Widerstand 691 abfallende Spannung ist genau proportional dem im Induktor 686 fließenden Strom und kann daher als Synchronisierungssignal für eine Detektoreinrichtung verwendet werden. In einer solchen Einrich- 5η tung zeigt ein Detektor die Anwesenheit eines Responders an, wenn zu einer bestimmten Zeit in bezug auf die Zeitbasis des elektromagnetischen Feldes ein charakteristisches Signal ermittelt wird.and a voltage of approximately minus 200 V at the cathode of the diode 692, the rectifier is rendered conductive or triggered, and only if the transistor 696 is conductive. Transistor 6% becomes conductive when a pulse is applied to junction 684 which forward biases transistor 682. A current flows from the emitter electrode to the collector electrode of the transistor 682 via the diode 7 (Xf *, the capacitor 704 and the resistor 693, whereby the transistor 696 is put into the conductive state. In this case, the capacitor 718 via the resistor 712 and discharge the transistor 696, so that the grid electrode of the controllable silicon rectifier 692 is supplied with a current pulse which puts the rectifier in the conductive state so that a current flows through the capacitor 688, the inductor 690 and through the rectifier 692 the consequence that energy is stored on the capacitor 688. In order for the energy to be stored sufficiently quickly, the value of the inductor 690 must be chosen so that it is no more than about 1/5 of the value of the inductor 686. Most of the therefore flow from the capacitor 688 flows through the inductor 690 and not ungefäh through the inductor 686. When charging of 2 ■> capacitor 688 r minus 200 V, the current flowing in inductor 590 has its maximum value. This current flow continues until the energy in the inductor 690 is consumed, with the result that the capacitor is charged to a voltage of approximately -300 V jn. This highest voltage depends in part on the ratio of the inductances of inductors 686 and 690 and the losses caused by the resistance in inductor 690 and other circuit elements through which the current flows. If the voltage across the capacitor 688 has reached its maximum value and no more current flows in the inductor 690, the controllable silicon rectifier 692 becomes non-conductive. The capacitor 688 is now discharged into the field-generating inductor 686, a current with a characteristic damped and sinusoidal waveform flowing in the coil. A resistor 4 ′) 691 with a very small value is connected between one end of the inductor 686 and the conductor 678, on which the reference voltage of zero volts is applied. The voltage drop across the resistor 691 is exactly proportional to the current flowing in the inductor 686 and can therefore be used as a synchronization signal for a detector device. In such a device, a detector indicates the presence of a responder if a characteristic signal is determined at a specific time in relation to the time base of the electromagnetic field.
Der Sequenzsteuersignalgenerator 683 hat die Aufgabe, den Anschlußpunkten 684A 684ß und 684C der Reihe nach ein Steuersignal zuzuführen, so daß die Spulen der Abschnitte 672A 672flund 672C Feldimpulse erzeugen, von denen eine Spule als Induktor 686 dargestellt ist Der Generator 683 könnte aus einer μ Anzahl von rnonostabüen Multivibratoren in einer Ringschaltung bestehen, so daß bei einer Umschaltung eines jeden Multivibrators aus dem unstabilen in den stabilen Zustand eine Umkehrung der Betriebszuständeder folgenden Multivibratoren in der Ringschaltung erfolgt Die Ausgänge der einzelnen Multivibratoren würden den Anschlußpunkten 684 zugeführt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Anschlußpunkte 684 mit den einzelnen Stufen eines einfachen Flipflop-Zählers zu verbinden, der von einem freilaufenden Multivibrator betrieben wird.The sequence control signal generator 683 has the task of connecting points 684A, 684B and 684C of the To supply a control signal in turn so that the coils of sections 672A, 672f and 672C generate field pulses generate, one of which is shown as an inductor 686. The generator 683 could consist of a μ Number of rnonostabüen multivibrators exist in a ring circuit, so that when switching of each multivibrator from the unstable to the stable state is a reversal of the operating states the following multivibrators in the ring circuit The outputs of the individual multivibrators would be fed to connection points 684. Another possibility is the connection points 684 to be connected to the individual stages of a simple flip-flop counter, which is controlled by a free-running Multivibrator is operated.
Die aus zwei Zeichnungen a und b bestehende F i g. 13 ist ein Schaltbild für eine der beiden und den gleichen Aufbau aufweisenden Kombination der Magnctfluß-Uberwachungseinrichtung 29 mit den Signaldetektorschaltungen 32 der Anlage nach der Fig. 1. Wie aus der F i g. 13 zu ersehen ist, stehen die Spulen 16,4, 16£, 16Γ und 16D der Magnetflußüberwachungseinrichlung 29 über ein Koaxialkabel 28 mit dem Eingang der Detektorschaltung 32 in Verbindung.F i g, which consists of two drawings a and b. 13th is a circuit diagram for one of the two and the same structure having combinations of the magnetic flux monitoring device 29 with the signal detector circuits 32 of the system according to FIG. 1. As shown in FIG F i g. 13 shows the coils 16.4, 16 £, 16Γ and 16D of the magnetic flux monitoring device 29 via a coaxial cable 28 to the input of FIG Detector circuit 32 in connection.
Die Detektorschaltung 32 umfaßt einen Signalforrnungs- und Verstärkungsabschnitt (SSAS) 128, einen Signaldiskriminatorabschnitt (SDS) 130 und einen Ausgangsabschnitt 132, dessen Ausgang über den Leiter 134 zur Alarm- und Anzeigevorrichtung 34 der Anlage nach der F i g. 1 geleitet wird.The detector circuit 32 includes a signal shaping and amplifying section (SSAS) 128, a Signal discriminator section (SDS) 130 and an output section 132, the output of which via the conductor 134 to the alarm and display device 34 of the system according to FIG. 1 is directed.
Der SSAS-Abschnitt 128 umfaßt der Reihe nach ein Eingangsfilter 136, einen Vorverstärker 138 in der ersten Stufe, einen Vorverstärker i40 in der /weiten Stufe, einen Vorverstärker 142 in der dritten Stufe, der über ein Koaxialkabel mit einem weiteren Filter verbunden ist (144), einen weiteren Verstärker 146 und eine Begrenzerstufe (148), welche Schaltungselemente aus an sich bekannten Ausführungen bestehen. Die beiden Zwillings-T-Filterelemente des Fillers 136 weisen bei 60 Hz eine sehr hohe Übertragungsimpedanz auf, welche Frequenz die Frequenz der fclderzeugenden Einrichtung bei der Ausführungsform nach der Fig. 7 ist. Diese Filter bestehen aus einer billigen Ausführung mit einer Toleranz von 10%, erfordern keine Abstimmung, beseitigen fast vollständig die sehr starke 60-Hz-Störung und schwächen andere Störsigna-Ie bis zu 1000 Hz ebensogut. Im Eingangsfilter 136 weisen die Kondensatoren 201, 202, 204 und 206 einen Wert von 0,01 μΡ, die Kondensatoren 208 und 210 einen Wert von je 0.022 μΡ. die Widerstände 212,214, 216 und 258 einen Wert von je 270 kfi und die Widerstände 220 und 222 einen Wert von je 120 kn auf. In der Vorverstärkerstufe 138 wird ein Transistor mil sehr geringem Eigenrauschen verwendet, da vermieden werden soll, daß im verstärkten Signal as;· Ausgang noch ein zusätzliches Eigenrauschen auftritt.The SSAS section 128 comprises, in turn, an input filter 136, a preamplifier 138 in FIG first stage, a preamplifier i40 in the / second stage, a preamplifier 142 in the third stage, the is connected via a coaxial cable to a further filter (144), a further amplifier 146 and a limiter stage (148), which circuit elements consist of designs known per se. the two twin T-filter elements of filler 136 have a very high transmission impedance at 60 Hz, which frequency is the frequency of the field generating Device in the embodiment according to FIG. 7 is. These filters consist of a cheap one Execution with a tolerance of 10%, do not require coordination, almost completely eliminate the very strong 60 Hz interference and weaken other interfering signals up to 1000 Hz as well. In the input filter 136, the capacitors 201, 202, 204 and 206 have one Value of 0.01 μΡ, capacitors 208 and 210 one Value of 0.022 μΡ each. the resistors 212,214, 216 and 258 has a value of 270 kfi each and the resistances 220 and 222 have a value of 120 kn each. In the Preamplifier stage 138, a transistor with very little inherent noise is used, since it is avoided it should be that in the amplified signal as; · output an additional inherent noise occurs.
Die zweiten und dritten Verstärkerstufen 140 und 142 bewirken eine Signalverstärkung mit einer guten Linearität. Die zwischengeschalteten Kopplungskondensatoren dämpfen Frequenzen unter ungefähr 1000 Hz ab. Zwischen die Vorverstärker 140 und 142 ist ein Regelwiderstand 150 eingeschaltet, mit dem die Anlage so eingestellt werden kann, daß keine falschen Alarme ausgelöst werden von zufällig auftretenden Signalen, die in der Umgebung der betreffenden Anlage vielleicht häufig auftreten. Die günstigste Einstellung erfolgt durch Erhöhen der an der Kollekiorclektrode des Transistors 152 liegenden Wechselspannung auf einen Wert, bei dem der Detektor 130 ein Signal ermittelt, obwohl bekanntermaßen in der Abfragezone kein für einen Responder charakteristisches Signal erzeugt worden ist. Der Wen dieser Wechselspannung an der Kollektorelektrode wird ermittelt, wonach der Regelwiderstand 150 so eingestellt wird, daß die an der Kollektorelektrode des Transistors 152 liegende Wechselspannung die Hälfte des ermittelten Wertes beträgt.The second and third amplifier stages 140 and 142 effect signal amplification with good linearity. The interposed coupling capacitors attenuate frequencies below approximately 1000 Hz. Between the preamplifiers 140 and 142 is a variable resistor 150 switched on, with which the system can be set so that no wrong Alarms are triggered by randomly occurring signals in the vicinity of the system concerned may occur frequently. The best setting is made by increasing the on the collector electrode of the transistor 152 lying AC voltage to a value at which the detector 130 a signal determined, although it is known that there is no signal characteristic of a responder in the interrogation zone has been generated. The value of this alternating voltage at the collector electrode is determined, after which the Variable resistor 150 is set so that the alternating voltage applied to the collector electrode of transistor 152 half of the determined value.
Das Filter 144 besteht aus einem Hochpaßfilter mit einem zusätzlichen Bandfilter, dessen Mittelwert auf die Gnmdfrequenz des Wirkungsfeldes abgestimmt wird, welches letztgenannte Filter aus einem Zwillings-T-Fil-The filter 144 consists of a high-pass filter with an additional band filter whose mean value is based on the Gnmd frequency of the field of action is tuned, which last-mentioned filter consists of a twin T-Fil-
r^ besteh\, das zwischen die Hochpaßfilterkondensaturen eingeschaltet ist. Das Zwillings-T-Filtcrnetzwerk weist bei der Grundfrequenz von 60 Hz des Wirkungsfeldes eine hohe Übertragungsimpedanz auf, w,- arend die Hochpaßfiltcrkondcnsatorcn im wesentlichen Signale dämpfen, deren Frequenz zwischen 60 und 1000 Hz liegen, welche Frequenz bei der zur Zeit bevorzugten Ausführungsform die vorherbestimmte Frequenz ist. Im Filter 144 weisen die Kondensatoren 224 und 266 einen Wert von je 0,01 μΡ, die Widerstände 228 und 230 einen Wert von je 270 kil, der Widerstand 232 eitlen Wert von 12OkQ und der Kondensator 234 einen Wert von 0,022 μΡ auf. Der Verstärker 146 bewirkt eine zusätzliche Verstärkung, während die Begrenzungsstufe 148 noch eine weitere Verstärkung bewirkt, für den Verstärker 146 eine hohe Eingangsimpedan/, darstellt und dem Signaldiskriminator 130 unsymmetrisch abgeschnittene Signale zuführt.r ^ consists \, which is switched on between the high-pass filter capacitors. The twin T-filter network has a high transmission impedance at the fundamental frequency of 60 Hz of the effective field, and the high-pass filter capacitors essentially attenuate signals whose frequency is between 60 and 1000 Hz, which frequency is the predetermined one in the currently preferred embodiment Frequency is. In the filter 144, the capacitors 224 and 266 each have a value of 0.01 μΩ, the resistors 228 and 230 each have a value of 270 kilograms, the resistor 232 has a vain value of 120 kΩ and the capacitor 234 has a value of 0.022 μΩ. The amplifier 146 effects an additional amplification, while the limiting stage 148 effects a further amplification, represents a high input impedance for the amplifier 146 and supplies the signal discriminator 130 with asymmetrically cut signals.
Der Signaldiskriminator 130 erzeugt ein die Alarm- und Anzeigevorrichtung 34 in Betrieb setzendes Ausgungssignal immer dann, wenn in aufeinanderfolgenden Interval'™ von ungefähr 162/ams drei Signale mit einer mindestens doppell so hohen Amplitude wie die des Rauschens und mit einer Dauer von weniger als ungefähr 0,3 ms auftreten. Ein jedes dieser Signale entspricht dem charakteristischen Signal eines Respondcrs der oben beschriebenen Ausführung. Ferner entspricht das 162/jms umfassende Intervall der Periode eines 60-Hz-Signals und stellt daher die Magnetisierungsumkehrungen eines sensibilisierten Markicrungselementes dar. Der Signaldiskriminator 130 wird im allgemeinen mit dem Wirkungsfeld so synchronisiert, daß ein charakteristisches Signal ermittelt wird nur innerhalb einer ZeiLspanne von ungefähr 1,5 ms oder innerhalb eines zeitlichen Fensters, die (das) unmittelbar auf einen Richtungswechsel des Wirkungsfeldes folgt. Bei der F.ntdcckung eines solchen Signals wird dem Ausgangsabschnitt 132 über den Leiter 154 ein Signal zugeführt. Bei Empfang von drei Signalen über den Leiter 154 in aufeinanderfolgenden Intervallen von je 162/3ms führt der Ausgangsabschnitl 132 der Alarm- und Anzeigevorrichtung 34 ein Signal zu. Nach Empfang eines ersten Signals sperrt der Ausgangsabschnitl 132 den Zähler während der folgenden 132/3 ms, und wenn in den folgenden 6 ms kein weiteres Signal empfangen wird, so wird der Zähler in den Zustand Null zurückversetzt.The signal discriminator 130 generates an output signal which puts the alarm and display device 34 into operation whenever, in successive intervals of approximately 16 2 / ams, three signals with an amplitude at least twice as high as that of the noise and with a duration of less than occur approximately 0.3 ms. Each of these signals corresponds to the characteristic signal of a responder of the embodiment described above. Furthermore, the 16 2 / jms comprehensive interval corresponds to the period of a 60 Hz signal and therefore represents the reversal of magnetization of a sensitized marking element about 1.5 ms or within a time window that immediately follows a change in direction of the field of action. When such a signal is detected, a signal is fed to output section 132 via conductor 154. When three signals are received over the conductor 154 at successive intervals of 16 2/3 ms each, the output section 132 feeds a signal to the alarm and display device 34. After receiving a first signal, the output section 132 blocks the counter during the following 13 2/3 ms, and if no further signal is received in the following 6 ms, the counter is reset to the state zero.
Der Signaldiskriminator 130 weist einen Sperrtransistor 156 auf, der zusammen mit der Triggprschaltung 158. dem Verzögerungszeitgeber 160 und dem Koerzitivgattcr 162 den Durchlauf eines Ausgangssignals aus der Begrenzungsstufe 148 zu der Kombination eines Signalformers 164 und eines Signalbreiten-Diskriminalors 166 während des größten Teil einer jeden Periode verhindert. Im Betrieb wechselt die Triggerschaltung 158 ihren Zustand ungefähr in dem Zeitpunkt, in dem die Netzwechselspannung den Wert Null überschreitet. Bei diesem Übergang aus dem positiven in den negativen Wert erfolgt bei dem Ausgang der Triggerschaltung ein gleicher Übergang, wobei ein Impuls erzeugt wird, der über einen Kondensator 168 den Verzögerungszeitgeber triggert und den monostabilen Multivibrator in den unstabilen Zustand versetzt. Der Verzögerungszeitgeber verbleibt in diesem Zustand ungefähr 4 ms lang, wonach eine Abschaltung ungefähr in dem Zeitpunkt erfolgt, in dem das Wirkungsfeld den Wert Null überquert (das Wirkungsfeld weist gegenüber der Net7_snannune eine Nacheilung von etwas weniger alsThe signal discriminator 130 has a blocking transistor 156 which, together with the trigger circuit 158. the delay timer 160 and the coercive gate 162 the passage of an output signal from the limiter 148 to the combination of a Waveform shaper 164 and a signal width discriminator 166 during most of each period prevented. In operation, the trigger circuit 158 changes its state approximately at the time when the AC line voltage exceeds zero. In this transition from the positive to the negative Value, an equal transition occurs at the output of the trigger circuit, with a pulse being generated that triggers the delay timer via a capacitor 168 and enters the monostable multivibrator unstable state. The delay timer remains in this state for approximately 4 ms, after which a shutdown takes place approximately at the point in time in which the field of action has the value zero crossed (the field of action shows a lag of slightly less than
90° auf oder ungefähr 4 ms). Wird der Verzögerungszeitgeber wirksam, so leitet er durch den Kondensator /•70 einen negativ gerichteten Impuls, der das Koerzitivgatter triggert und einen monostabilen Multivibrator in den unstabilen Zustand versetzt, in dem der Multivibrator ungefähr 1,5 ms verbleibt, bis er in den stabilen Zustand zurückkehrt. Im unstabilen Zustand liegt am Widerstand 172 eine niedrige Spannung, So daß zur Basiselektrode des Sperrtransistors 156 kein Strom fließt. Befindet sich das Gatter 162 im unstabilen Zustand, so ist der Transistor 156 daher nichtleitend, während welcher Zeit die Signalformungsschaltung in Betrieb gesetzt wird. Zugleich wird dem Widerstand 174 eine hohe Spannung zugeführt, so daß die Basiselektrode des Transistors 176 Strom erhält und der Transistor leitend wird mit der Folge, daß der Signalbreiten-Diskriminator in Betrieb gesetzt wird. Kehrt der Multivibrator des Koerzitivgatters in den stabilen Zustand zurück, so liegt der umgekehrte Fall vor. Am Widerstand 172 liegt eine hohe Spannung, so daß der Transistor 156 einen Strom durch den Widerstand 177 Seilet mit der Folge, daß der Transistor 179 beständig leitend ist, wobei die Signalformungsschaltung außer Betrieb gesetzt wird. Zugleich wird dem Widerstand 174 eine niedrige Spannung zugeführt, so daß der Transistor 176 keinen Strom erhält und der Signalbreitendiskriminator ausgeschaltet wird. Nur während des kurzzeitigen unstabilen Zustandes des Koerzitivgatters 162 in jeder 60-Hz-Periode kann daher ein Signal empfangen werden. In dieses kurze Zeitintervall fällt der charakteristische Signalimpuls, der von einem Markierungselement nach der Erfindung erzeugt wird.90 ° on or about 4 ms). When the delay timer takes effect, it conducts through the capacitor / • 70 a negative going pulse which is the coercive gate triggers and puts a monostable multivibrator in the unstable state in which the multivibrator approximately 1.5 ms remains until it returns to the steady state. In the unstable state is on Resistor 172 has a low voltage so that there is no current to the base electrode of blocking transistor 156 flows. If the gate 162 is in the unstable state, the transistor 156 is therefore non-conductive, during which time the signal conditioning circuit is put into operation. At the same time, resistor 174 a high voltage is applied so that the base electrode of transistor 176 receives current and the transistor becomes conductive with the result that the signal width discriminator is put into operation. The multivibrator returns of the coercive gate returns to the stable state, the reverse is the case. At resistor 172 is a high voltage, so that the transistor 156 a current through the resistor 177 Seilet with the result, that transistor 179 is continuously conductive, the waveform shaping circuit being disabled. At the same time, the resistor 174 is supplied with a low voltage, so that the transistor 176 none Receives power and turns off the signal width discriminator. Only during the short-term unstable State of the coercive gate 162 every 60 Hz period, a signal can therefore be received. In this short time interval is followed by the characteristic signal pulse from a marking element of the invention is generated.
Wird ein solches charakteristisches Signal zeitgerecht von der Begrenzungsstufe 148 empfangen, so wird der Zustand der Signalformerschaltung verändert, wenn die Höhe der Amplitude den Wert von ungefähr 8 V übersteigt, während die Transistoren 179 und 181 aus dem normalerweise leitenden in den nichtleitenden Zustand versetzt werden. Hierbei wird über den Kondensator 178 und die Diode 180 ein Impuls geleitet, der den Multivibrator 182 dos Signalbreiten-Diskriminators in den unstabilen Zustand versetzt.If such a characteristic signal is received in a timely manner by the limiting stage 148, the The state of the signal conditioning circuit changes when the level of the amplitude has a value of approximately 8 V. exceeds while transistors 179 and 181 change from the normally conductive to the non-conductive State. Here, a pulse is passed through the capacitor 178 and the diode 180, which puts the multivibrator 182 dos signal width discriminator in the unstable state.
Die Transistoren 179 und 181 verbleiben in ihren neuen Zuständen so lang, wie das empfangene Signal den Wert von ungefähr 6 V übersteigt, welche Zeit für charakteristische Markierungssignale weniger als ungefähr 03 ms beträgt. Da während dieser Zeit durch die Kollektorelektrode des Transistors 179 kein Strom fließt, so bleibt der Transistor 184 gesperrt, der wieder gesperrt wird, wenn entweder einer oder beide Transistoren 176 und 186 nichtleitend sind. Der nichtleitende Zustand des ersten Transistors wurde bereits bei der Beschreibung des Koerzitivgatters 162 beschrieben. Der Transistor 186 ist nichtleitend während des stabilen Zustandes des Signalbreitenmultivibrators 18X Der Transistor 184 ist daher nur dann leitend, wenn das Koerzitivgatter und der Signalbreitenmultivibrator sich im unstabilen Zustand befinden und während eines Normalzustandes des Signalformers 164, wenn der Kollektorstrom des Transistors 179 dessen Basiselektrode mit einer Vorspannung im Vorwärtssinne versorgt. Der unstabile Zustand des Multivibrators 182 muß daher länger dauern als die Breite des charakteristischen Signals beträgt.The transistors 179 and 181 remain in their new states for as long as the received signal exceeds the value of about 6 V, which time for characteristic marker signals is less than about 03 ms. Since during this time there is no current through the collector electrode of transistor 179 flows, the transistor 184 remains blocked, which is blocked again when either one or both Transistors 176 and 186 are non-conductive. The non-conductive state of the first transistor was already described in the description of the coercive gate 162. The transistor 186 is non-conductive during the steady state of the signal width multivibrator 18X, the transistor 184 is therefore only then conductive when the coercive gate and the signal width multivibrator are in the unstable state and during a normal state of the signal shaper 164, when the collector current of transistor 179 has its base electrode with a forward bias provided. The unstable state of the multivibrator 182 must therefore last longer than the width of the characteristic signal.
Wird der Transistor 184 von einem charakteristischen Signal in den leitenden Zustand versetzt, so wird dem Eingangsieiter des Ausgangsabschnittes 132 über den Leiter 154 ein negativ gerichtetes Signal zugeführtIf the transistor 184 is put into the conductive state by a characteristic signal, then the A negatively directed signal is supplied to the input conductor of the output section 132 via the conductor 154
Der Ausgangsabschnitt weist einen Zähler 188 auf, ein Periodenzeitgeber 190, ein Konsekutiv-Impulsgatter 192 und ein Zähierlöschgatter 194.The output section has a counter 188 Period timer 190, a consecutive pulse gate 192 and a count clear gate 194.
Der Periodenzeitgeber 190 besteht einfach aus einem monostabilen Multivibrator, der mit dem Eingangsleiter 154 verbunden ist* und der von einem negativ gerichteten Signal in den unstabilen Zustand versetzt wird. Bei jedem Obergang des Periodenzeitgebers aus dem stabilen in den unstabilen Zustand wird der Zähler 188 vom Schalttransistor 196 um einen Schritt fortgeschaltet Der unstabile Zustand des Periodenzeitgebers dauert ungefähr 132/3 ms, so daß die Geschwindigkeit des Zählers auf einen Zahlschritt pro 132/3 ms oder auf ungefähr einen Zählschritt in einer 60-Hz-Periode. Eine Löschung oder NuUeinstellung des Zählers wird während dieser 13V3 ms dauernden Zeitspanne von der am Anschlußpunkt 198 liegenden Vorwärtsvorspannung verhindert, da in diesem Faile der Transistor 200 gesperrt ist. Das aus einem weiteren monostabilen Multivibrator bestehende Konsekutivimpulsgatter 192 wird in den unstabilen Zustand versetzt, wenn der Periodenzütgeber in den stabilen Zustand zurückkehrU In dem ungefähr 6 ms dauernden unstabilen Zustand verhindert das Gatter 192, daß der Zähler in die Nullsteilung zurückversetzt wird dadurch, daß der Basiselektrode des Zählerlöschgatters 194 eine Vorspannung im Vorwärtssinne zugeführt wird. 1st der Periodenzeitgeber noch nicht in den unstabilen Zustand zunickversetzt worden, wenn das Konsekutivimpulsgatter 192 in den stabilen Zustand zurückgekehrt ist, so jo wird der Zähler in die Einstellung Null zurückversetzt.The period timer 190 simply consists of a monostable multivibrator which is connected to the input conductor 154 * and which is placed in the unstable state by a negative-going signal. At each transition of the periodic timer from the stable in the unstable state, the counter 188 is incremented by the switching transistor 196 by one step, the unstable state of the period timer takes about 132/3 ms, so that the speed of the counter to a number of step for every 13 2/3 ms or to approximately one count in a 60 Hz period. The counter is prevented from being cleared or reset during this 13V3 ms period of time by the forward bias voltage present at connection point 198, since transistor 200 is blocked in this case. The consecutive pulse gate 192, which consists of a further monostable multivibrator, is put into the unstable state when the period counter returns to the stable state. In the unstable state lasting approximately 6 ms, the gate 192 prevents the counter from being reset to the zero division by virtue of the base electrode of the counter clear gate 194 is supplied with a forward bias. If the period timer has not yet been reset to the unstable state when the consecutive pulse gate 192 has returned to the stable state, the counter is reset to the setting zero.
Eine Relaistreiberschaltung 133 erzeugt, wenn der Zähler bis Drei gezählt hat, auf dem Leiter 134 ein Ausgangssignal, das die Alarm- und Anzeigevorrichtung 34 in Betrieb setztA relay driver circuit 133 generates a on conductor 134 when the counter has counted to three Output signal which sets the alarm and display device 34 into operation
Die F i g. 14 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Buches 850 mit einem Markierungselement 852 mit »n« einzeln angeordneten offenen Streifengliedern 854,856, 858 und 860 aus ferromagnetische™ Material in Nähe des hinteren Deckels des Buches. Mindestens drei Glieder 854, 858 und 860, gekennzeichnet als »1«, »λ—1« und »n«, sind erforderlich, um mindestens drei getrennte magnetische Impulse zu erzeugen und um für die notwendigerweise einen gleichmäßigen Abstand aufweisenden Intervalle zu sorgen. Das in gestrichelten <-, Linien dargestellte Glied 856 wird zur Repräsentation einer Anzahl durch den Wert von »n« bestimmterThe F i g. 14 shows a perspective view of a book 850 having a marker 852 with "n" individually arranged open strip members 854, 856, 858 and 860 of Ferromagnetic ™ material near the back cover of the book. At least three members 854, 858 and 860, labeled "1", "λ-1" and "n", are required to produce at least three separate magnetic pulses and to accommodate the necessarily equally spaced intervals. The element 856 shown in dashed lines is determined to represent a number by the value of "n"
Die Fig. 15 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Buches 852 mit einem verdeckten Markierungselement 864 in mehrfachem Zustand. Ein Teil eines Außendekkels 866 fiber dein Buchrücken ist zwecks Darstellung des Markieningselementes 864 weggebrochen gezeigt Das Markierungseicment 264 weist »a« Glieder 868, 870, 872 und 874 auf. Die Glieder 868, 872 und 874 repräsentieren die Zahlen »1«, »a— 1« bzw. »na. Das in gestrichelten Linien dargestellte Glied 870 repräsentiert wahlweise Glieder, deren Anzahl von dem Wert von »n« abhängt. Die Glieder 868,870 und 872 bestehen aus langgestreckten Streifen 876, auf denen Steuerelemente 878 aufgeschichtet sind, die sich über die gesamte Länge jedes langgestreckten Streifens erstrecken. Das Glied 874 besteht aus einem langgestreckten Streifen 880, auf dem Steuerelemente 882 und 884 aufgeschichtet sind, die sich jeweils nur über einen Teil des offenen Streifens 880 erstrecken.15 shows a perspective view of a book 852 with a concealed marking element 864 in multiple states. Part of an outer cover 866 over the spine of the book is shown broken away to show the marking element 864. The marking element 264 has "a" links 868, 870, 872 and 874. The terms 868, 872 and 874 represent the numbers "1", "a - 1" and "na", respectively. The member 870 shown in dashed lines represents optional members, the number of which depends on the value of "n". The members 868, 870 and 872 are comprised of elongated strips 876 having piled thereon controls 878 which extend the entire length of each elongated strip. The member 874 consists of an elongated strip 880 on which controls 882 and 884 are stacked, each of which extends only over a portion of the open strip 880.
Die Anordnung und Auswahl der Markierungselcmente nach den Fig. 13 und 14 ist willkürlich und in beliebiger Weise abänderbar.The arrangement and selection of the marking elements according to FIGS. 13 and 14 is arbitrary and in can be changed in any way.
Das erfindungsgemäße Markierungseicment kann außer zum Schutz gegen Diebstähle aus Bibliotheken oder aus Warenlagern noch für andere Zwecke verwendet werden, wie z.B. zum Sortieren von Gegenständen. Die zu einer Kiasse gehörenden Gegenstände können mit einem Markierungselement ausgestattet werden, dessen langgestreckte Streifen eine bestimmte Wechselstrcm-Koerzitivkraft aufweist, während die zu einer anderen Klasse gehörenden Gegenstände mit einem Markierungselement versehen werden, dessen langgestreckte Streifen eine andere Wechselstrom-Koerzitivkraft aufweist usw.The marking device according to the invention can also be used for protection against theft from libraries or from warehouses for other purposes, such as sorting Objects. The objects belonging to a class can be marked with a marking element are equipped, the elongated strips of which have a certain alternating current coercive force, while objects belonging to a different class are provided with a marking element whose elongated strips have a different AC coercive force, etc.
Das erfindungsgemäße Markierungselemcnt könnte auch als betrugssicherer Verschluß verwendet werden, wobei dessen Unversehrtheit ohne direkten Kontakt von Einrichtungen ermittelt werden kann, z. B. an einem Eisenbahnwagen, der an einer Überprüfungsstellc vorbeifährt Ein solches Markierungselement kann aus einem kräftigen Klebemittel auf einer Länge eines langgestreckten Streifens eines ferromagnctischcn Materials bestehen. Das Klebemittel kann aus der in der US-PS Re 24 906 beschriebenen Ausführung bestehen, während der langgestreckte Streifen aus Permalloy mit einer Breite von 6 mm, einer Dicke von 25 μπι und einer Länge von 18 cm bestehen kann.The marking element according to the invention could also be used as a fraud-proof closure, the integrity of which can be determined without direct contact by facilities, e.g. B. on one Railroad car driving past a checking point. Such a marking element can be made from a strong adhesive on a length of an elongated strip of ferromagnetic Material. The adhesive can be made from the US-PS Re 24 906 described embodiment exist, while the elongated strip of Permalloy with a width of 6 mm, a thickness of 25 μπι and one Length of 18 cm.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702065828 DE2065828C3 (en) | 1969-07-11 | 1970-07-10 | Marking element with high magnetic permeability for object detection by generating harmonics when interrogated by an alternating magnetic field |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US84097369A | 1969-07-11 | 1969-07-11 | |
US88587469A | 1969-12-17 | 1969-12-17 | |
US5084070A | 1970-06-29 | 1970-06-29 | |
DE19702065828 DE2065828C3 (en) | 1969-07-11 | 1970-07-10 | Marking element with high magnetic permeability for object detection by generating harmonics when interrogated by an alternating magnetic field |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2065828A1 DE2065828A1 (en) | 1976-08-05 |
DE2065828B2 DE2065828B2 (en) | 1980-01-10 |
DE2065828C3 true DE2065828C3 (en) | 1984-08-16 |
Family
ID=27431173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702065828 Expired DE2065828C3 (en) | 1969-07-11 | 1970-07-10 | Marking element with high magnetic permeability for object detection by generating harmonics when interrogated by an alternating magnetic field |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2065828C3 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4226237A1 (en) * | 1992-08-05 | 1994-02-10 | Joerg Heiden | Identification label for books - has label integrated into structure by sandwiching between cover layers or between the edges of pages and book spine covering |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR763681A (en) * | 1933-11-10 | 1934-05-04 | Method of locating objects by modifying a magnetic field |
-
1970
- 1970-07-10 DE DE19702065828 patent/DE2065828C3/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2065828A1 (en) | 1976-08-05 |
DE2065828B2 (en) | 1980-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3688739T2 (en) | Label for use in an anti-theft surveillance system. | |
DE2737129C3 (en) | Device for determining an object located within a surveillance area | |
DE3139354C2 (en) | ||
DE2820166C3 (en) | Device and method for detecting the unauthorized passage of goods | |
DE3235434C2 (en) | Method and device for detecting goods when they are transported out of a surveillance zone | |
DE3715387C2 (en) | ||
EP0226812B1 (en) | Security label for theft security system capable of deactivation | |
DE3419785C2 (en) | ||
DE2837637A1 (en) | ELECTRONIC ANTI-THEFT SECURITY SYSTEM FOR MONITORING WIDE PASSAGE | |
DE3741780A1 (en) | MAGNETIC THEFT OR BURGLAR SECURITY SYSTEM AND SENSOR METAL ELEMENT SUITABLE FOR THIS | |
DE4015779A1 (en) | Electro magnetic desensitiser appts. | |
DE60125975T2 (en) | ANTENNA WITH REDUCED MAGNETIC REMOTE FIELD FOR THE ACTIVATION AND DEACTIVATION OF EAS MARKERS | |
DE60008436T2 (en) | MARKER FOR REMOTELY DETECTING ITEMS | |
DE2350067A1 (en) | ARRANGEMENT FOR DETECTING OBJECTS AND / OR PERSONS INVOLVING A DETACHED AREA | |
DE2035356C3 (en) | Device for detecting the presence of a highly permeable, ferromagnetic, elongated marking element in an interrogation zone | |
DE2065828C3 (en) | Marking element with high magnetic permeability for object detection by generating harmonics when interrogated by an alternating magnetic field | |
DE4200082A1 (en) | Magnetisable marking element detecting device - includes signal analyser for analysing receiver output signal, having a band pass filter and comparator | |
DE3752291T2 (en) | Presence detection receiving device | |
DE2065827C3 (en) | Device for generating a number of electromagnetic fields in an interrogation zone | |
DE3014667A1 (en) | Deactivator circuit for security strip on saleable goods - has deactivating coil pulsed from thyristor controlled capacitor discharge | |
DE3015811A1 (en) | Deactivator for security strip on saleable goods - has deactivating coil pulsed from thyristor controlled capacitor discharge | |
DE2066151C2 (en) | Marking element for use in a device for detecting an object in an interrogation zone | |
DE2160041A1 (en) | PROCEDURE AND ARRANGEMENT TO PREVENT SHOP THEFT | |
DE2709522C3 (en) | Annex for reporting marking bodies | |
DE2641876C3 (en) | Deactivable marking element for the detection of objects in a surveillance area, in particular to prevent shoplifting |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OI | Miscellaneous see part 1 | ||
OI | Miscellaneous see part 1 | ||
8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: ELDER, JAMES T. WRIGHT, DONALD A., SAINT PAUL, MINN., US |
|
AC | Divided out of |
Ref country code: DE Ref document number: 2035356 Format of ref document f/p: P |
|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 2066151 Format of ref document f/p: P |