DE2257029B2 - Einrichtung zum Magnetisieren und Abtasten begrenzter magnetisierbarer Bereiche auf einem Aufzeichnungsträger - Google Patents
Einrichtung zum Magnetisieren und Abtasten begrenzter magnetisierbarer Bereiche auf einem AufzeichnungsträgerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Magnetisieren begrenzter magnetisierbarer Bereiche, die auf
einem bewegten Aufzeichnungsträger aufgebaut sind, und zum Abtasten der magnetisierten Bereiche mit
einem Magneten und einem von den magnetisierten Bereichen beeinflußbaren magneto-resistiven Element
Verschiedene Aufzeichnungsträger, wie z. B. Schecks oder Kreditkarten, tragen Informationen in Form von
an entsprechenden Stellen aufgebrachten, begrenzten magnetisierbaren Bereichen, die aus sogenannter
Magnettinte bestehen können. Bei der Benutzung solcher Aufzeichnungsträger werden diese Bereiche in
Aufzeichnungsstationen permanent magnetisiert In Lesedtatbnen erfolgt dann ein Abtasten der magnetisierten
Bereiche. Die Aufzeichnung*· und Lesestationen sind gewöhnlich räumlich voneinander getrennt, so daß
in den Lesestationen nur die Remanenzmagnettiierung
und nicht die ursprünglich erzeugte Magnetisierung der Bereiche abgetastet wird. Die Remanenzmagnetisierung
ist im allgemeinen relativ gering; durch ein entsprechend schnelles Vorbeiführen der Aufzeichnungsträger
an den Abtastvorrichtungen können jedoch in der Regel ausreichend große Lescsignale gewonnen
werden.
Die Sign.ilhöhe ist bekanntlich bei induktiver
Abtastung proportional /ur Relaliv/Oschwindigkeit der
Aufzeichnungsträger gegenüber den Aotastvorrichtungen,
Es ist jedoch bei einigen Aufzeichnungsträgern erforderlich, daß nach erfolgter Magnetisierung noch
zusätzliche, magnetisch speicherbare Informationen durch manuelle Eingabe auf den Aufzeichnungsträger
aufgebracht werden müssen. In diesem Fall können infolge der manuellen Eingabe die Aufzeichnungsträger
nur sehr langsam an den Abtastvorrichtungen vorbeige-
führt werden. Die dabei erhaltenen Lesesignale sind oftmals zu Idein, um noch ausgewertet werden zu
können. Um diesem Mißstand abzuhelfen, ist es bekannt,
eine Abtastvorrichtung mit einem magneto-resistiven Streifen herzustellen, bei der der Streifen senkrecht zu
s=iner Vorzugsachse vormagnetisiert wird. Die Vormagnetisierung
dient dazu, den magneto-resistiven Streifen in einen Arbeitsbereich zu bringen, in dem die
Änderung des Widerstandes in Abhängigkeit von der Magnetisierung am stärksten ist Eine solche Abtastvorrichtung
wird in der US-Patentschrift 34 93 694 öcscnficbcfi.
Die beanspruchte Einrichtung verwendet ebenfalls ein magneto-resistives Element zur Abfuhlung der
magnetisierten Bereiche. Es ist hierbei jedoch die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gemeinsame
Vorrichtung für das Magnetisieren und das Abtasten der
magnetisierbaren Bereiche zu schaffen, wobei gleichzeitig eine Erhöhung der abgetasteten Signale gegenüber
der bekannten Einrichtung erzielt werden solL Diese Aufgabe wird bei der anfangs genannten Einrichtung
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Magnet in bezug auf den Aufzeichnungsträger so angeordnet ist,
daß das vom Magnet erzeugte Feld mit nahezu seiner vollen Stärke die Magnetisierung der magnetisierbaren
Bereiche des Aufzeichnungsträgers in sogenannter Längsmagnetisierung bewirkt und daß das magneto-resistive
Element in bezug auf den Aufzeichnungsträger und auf den Magneten so angeordnet ist daß die
magnetische Vorzugsachse des ■i.tegneto-resistiven
Elementes parallel zur Ebene des Aufzeichnungsträgers liegt und daß durch einen geringen Teil des vom
Magneten erzeugten Feldes eine Vormagnetisierung des magneto-resistiven Elementes senkrecht zu dessen
Vorzugsachse hervorgerufen wird. Vorzugsweise ist das
« magneto-resistive Fieinent zwischen den Polen d?s
Magneten sowie «enkrecht zur Ebene des Aufzeichnungsträgers angeordnet Der Magnet kann durch eicen
Permanentmagneten oder durch einen Elektromagneten dargestellt werden. Die zur Mignetisierung der
so einzelnen Bereiche auf dem Aufzeichnungsträger
verwendete Feldstärke beträgt einige hundert Oe, so daft diese Bereiche gesättigt werden, während die die
Vormagnetisierung des magneto-resistiven Elements bewirkende Feldstärke bei etwa 10 Oe liegt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert
Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung einer beanspruchten Einrichtung,
«J F i g. 2 die Abhängigkeit des Widerstandes von der
Magnetisierung eines magneto-resistiven Elementes,
Fig.3 den mit dem magneto-resistiven Element
verbundenen elektrischen Schaltkreis und
·>' sierbaren Bereiche des Aufzeichnungsträgers.
Die F i g. I zeigt einen Aufzeichnungsträger 2, der durch geeignete, nicht dargestellte Mittel in Richtung
des Pfeiles bewegt wird. Auf der sichtbaren Oberfläche
4 des Aufzeichnungsträgers 2 befinden sich magnetische Zeichen 6. Diese wurden beispielsweise in flüssigem
Zustand durch Aufdrucken oder Aufsprühen auf die Oberfläche 4 aufgebracht Die Zeichen 6 sind normalerweise
alphanumerisch, können jedoch von beliebiger Art sein.
Die Lesestation für den Aufzeichnungsträger 2 enthält einen Permanentmagneten 8 mit zwei Schenkeln
IO und 12, zwischen denen ein dünner magneto-resistiver Streifen 14 angeordnet ist Der Streifen 14 wird
durch ein elektrisch und magnetisch inertes Material 16 in seiner Lage gehalten. Das Material 16 kann aus
Kunststoff, Holz oder einem anderen geeigneten Stoff bestehen. Die untere Kante des Streifens 14 und die
Enden der Schenkel 10 und 12 befinden sich vorzugsweise in einer Ebene. Das vom Magneten 8
erzeugte magnetische Feld My ist bezüglich des
Streifens 14 so gerichtet, daß die vertikale Komponente
Bh dieses Feldes in der Ebene des Streifens 14 liegt und die horizontale Komponente Bp dieses Feldes senkrecht
zur Ebene des Streifens i4 steht Die Fe'idkomponenie
BH ist senkrecht zur Vorzugsachse des magneu*-resistiven
Streifens 14 gerichtet Das Magnetfeld My wirkt auf
die magnetischen Zeichen 6 ein, wenn diese sich dem Schenkel 10 nähern.
Die Feldkomponente Bh verläuft senkten: zur
Oberfläche 4 des Aufzeichnungsträgers 2, so daß sie nicht zur Magnetisierung der Zeichen 6 beiträgt Die
sehr große Feldkomponente Bp liegt jedoch in der
Ebene des Aufzeichnungsträgers 2, so daß die magnetischen Zeichen 6 durch diese Feldkomponente
stark magnetisiert werden. Das Größenverhältnis der Komponenten Bp und Bh liegt vorzugsweise über 30. Bei
einer Feldstärke von Bh von 10 Oe erhält man somit für
die Komponente B9 eine Feldstärke von über 300 Oe.
Die magnetischen Zeichen 6 werden durch das Feld des Magneten 8 stark in die Sättigung gebracht, so daß beim
anschließenden Abtasten durch den magneto-resistiven Streifen 14 hohe Lesesignale erzeugt werden. Die
Feldkomponente Bp beeinflußt den Streifen 14 nicht
oder nur in ganz geringem Maße, da sie senkrecht zu diesem steht Die Wirkung der senkrecht stehenden
Komponente ist etwa um den Faktor 1000 geringer als die Wirkung der in der Streifenebene verlaufenden
Komponente. Aus dem gleichen Grunde beeinflußt auch -»5
die Feldkomponente öwdie magnetischen Zeichen 6 auf
dem Aufzeichnungsträger nicht
Die Fig.2 und 4 dienen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 1. Fig.2
stellt die Abhängigkeit des Widerstandes des Streifens so
14 von dessen Magnetisierung dar. Die Feldkomponente Bh bewirkt eine Vormagnetisierung des Streifens 14,
so daß im Ausgangszustand, d. h. wenn der Streifen 14 nicht durch den Aufzeichnungsträger 2 beeinflußt wird,
der magneto-resistive Streifen auf dem Punkt P in der Kurve nach Fig.2 vormagnetisiert ist !m Bereich
dieses Punktes ist die Abhängigkeit des Widerstandes R von der Feldstärke H am größten, so daß geringe
Feldstärkeänderungen, die durch die Einwirkung der magnetisierten Zeichen 6 hervorgerufen werden, relativ
große Widerstandsänderungen und somit relativ große Ausgangssignale zur Folge haben.
In Fig.4 sind die Magnetisierungskurven für die magnetischen Zeichen 6 gezeigt Die durchgehende
Kurve stellt den Verlauf der magnetischen Induktion B in Abhängigkeit von der Feldstärke H dar, wobei vom
unmagnetischen Zustand ausgegangen wird. Wenn nach Erreichen der Sättigung die Feldstärke H wieder auf
Null zurückgebracht wird, dann ändert sich die Induktion B entsprechend dem durch die strichlierte
Linie wiedergegebenen Verlauf. Sie sinkt somit vom Wert M\ auf den Wert AZ2 ab, vobei M2 den
Remanenzwert Ai- und M\ den Säuipsngswert M1
darstellen. Das Verhältnis von Remanenzwert zu Sättigungswert ist kurz nach dem Magnetisieren noch
sehr hoch und kann im vorliegenden Beispiel nahezu den Wert 1 besitzen. Wenn jedoch zwischen dem
Magnetisieren und dem Abtasten eine gewisse Zeit verstrichen ist, so wie es bei getrennten Aufzeichnungsund
Lesevorrichtungen der Fall ist dann kann der Remanenzwert auf die Hälfte oder sogar ein Drittel des
Sättigungswertes abgesunken sein. Entsprechend niedrig sind dann auch die abgetasteten Signale.
Die F i g. 3 enthält den elektrischen Schaltkreis für die Auswertung der vom magneto-resistiven Streifen 14
abgetasteten Signale.
Der Streifen 14 wird durch einen von einem Generator 18 gelieferten, konstanten Strom h durchflossen.
Durch den Einfluß der magnetisierten Zeichen 6 erfolgt eine Änderung des Widerstandswertes des
Streifens 14, die eine entsprechende Spannungsänderung am Streifen zur Folge hat Diese Spannungsänderung
wird über einen Verstärker 20 einer geeigneten Detektorschaltung 22 zugeleitet
Die beanspruchte Einrichtung stellt durch Verwendung nur eines Magneten für die Vormagnetisierung des
magneto-resistiven Elementes Und für die Magnetisierung de/ magnetisierbaren Bereiche auf dem Aufzeichnungsträger
eine kompakte Baueinheit zum Abtasten von Schecks, Kreditkarten oder ähnlichen Dokumenten
dar. Es entfällt das Erfordernis einer eigenen Magnetisierungsstation. Weiterhin liefert diese Einrichtung
größere Lesesignale als die bisher bekannten Abtasteinrichtungen.
Claims (5)
1. Einrichtung zur Magnetisierung begrenzter magnetisierbarer Bereiche, die auf einem bewegten
Aufzeichnungsträger aufgebracht sind, und zum Abtasten der magnetisierten Bereiche mit einem
Magneten und einem von den magnetisierten Bereichen beeinflußbaren magneto-resistiven Element,
dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet in bezug auf den Aufzeichnungsträger so angeordnet ist, daß das vom Magneten erzeugte
Feld mit nahezu seiner vollen Stärke die Magnetisierung der magnetisierbaren Bereiche des Aufzeichnungsträgers
in sogenannter Längsmagnetisierung bewirkt und daß das magneto-resistive Element in
bezug auf den Aufzeichnungsträger und auf den Magneten so angeordnet ist, daß die magnetische
Vorzugsachse des magneto-resistiven Elements parallel zur Ebene des Aufzeichnungsträgers Hegt
und daß ^diirch einen geringen Teil des vom
Magneten erzeugten Feldes eine Vormagnetisierung des magneto-resistiven Elementes senkrecht zu
dessen Vorzugsachse hervorgerufen ist
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das magneto-resistive Element zwischen den Polen des Magnete? sowie senkrecht zur
Ebene des Aufzeichnungsträgers angeordnet ist
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das magneto-resistive Element durch
eine nichtmagnetisch^ elektrisch isolierende Trägervorricl·. jng zwischen den Polen des Magnets
gehalten wird.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet ein
Permanentmagnet ist
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet ein
Elektromagnet ist
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