DE2628644B2

DE2628644B2 - Detektorschranke zum Nachweis von Gegenständen in einem Überwachungsbereich

Info

Publication number: DE2628644B2
Application number: DE2628644A
Authority: DE
Inventors: Eugene Benjamin Woodbury Novikoff; Ronald Commack Pruzick
Original assignee: Knogo Corp Hicksville Ny (vsta)
Current assignee: Knogo Corp Hicksville Ny (vsta)
Priority date: 1975-06-27
Filing date: 1976-06-25
Publication date: 1978-08-10
Also published as: SE407476B; SE7607320L; US4016553A; GB1516006A; JPS526572A; DE2628644C3; JPS588478B2; DE2628644A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Detektorschranke zum Nachweis von Gegenständen in einem Überwachungsbereich;, der sich an einem Beförderungsweg für die Gegenstände befindet, mit einem ein Abtastsignal für den Überwachungsbereich in Form elektromagnetischer Wellen bestimmter Frequenz erzeugenden Sender und einem Empfänger, der aufgrund bestimmter Störungen der elektromagnetischen Wellen eine Abgabe von Alarmsignalen veranlaßt, ferner mit elektrisch leitenden, ebenen Schleifen, die in der Nähe des Beförderungsweges an den Sender und Empfänger angeschlossen sind und somit eine Sendeantenne und eine Empfangsantenne bilden.

Die Erfindung hat ein spezielles Anwendungsgebiet bei der Diebstahlsüberwachung und wird im vorliegenden Fall auch im Zusamtnenhang damit beschrieben.

Eine Detektorschranke der eingangs beschriebenen Art für elektronische Diebstahlsüberwachungseinrichtungen ist beispielsweise durch die US-PS 35 00 373 bekannt geworden. Die Erfindung kann allgemein zum Nachweis von Gegenständen in einem Überachungsbereich angewendet werden.

Es ist wichtig, daß die elektromagnetischen Felder und Wellen, die bei elektronischen Diebstahlüberwachungseinrichtungen eingesetzt werden, auf die unmittelbare Nähe des Überwachungsbereichs begrenzt weiden, und folglich ist es auch wichtig, daß der unmittelbare Bereich, in dem die Überwachung stattfinden soll, von Feldern und Wellen anderer elektronischer Einrichtungen in der Umgebung isoliert wird. In der GB-PS 10 85 704 ist eine Einrichtung beschrieben, mit der bei einer elektronischen Diebstahlüberwachungseinrichtung die elektromagnetische Energie gesteuert wird. Eu werden darin elektrostatische

Schirme in der Nähe des Überwachungsbereiches erzeugt, um geschützte Gegenstände gegenüber den elektrostatischen Feldern zu isolieren. Derartige elektrostatische Schirme sind jedoch nicht geeignet, die abgegebene Energie der Antennen auf den unmittelbaren Bereich der Überwachungszone zu begrenzen.

Es ist weiter bekannt, wie elektromagetische Felder und die Verteilung von Wellenabstrahlung durch Antennenanordnungen gesteuert werden können. Solche Antennenanordnungen sind beispielsweise in den ι ο US-PS 15 55 345, 17 40 370, 17 25 915 und 18 63 741 beschrieben. Diese Patentschriften beschäftigen sich jedoch ausschließlich damit, wie die Feldabstrahlung zu einem entfernten Empfänger hin geleitet werden kann, nicht jedoch damit, wie der Wirkungsbereich des elektromagnetischen Feldes auf einen unmittelbaren Überwachungsbereich beschränkt werden kann.

Die US-PS 25 97 518 und 31 82 314 und die FR-PS 7 63 681 zeigen Antennenschleifen in gewickelter Form, die in elektronischen Aufspürsystemen für Gegenstände benutzt werden. Auch diesen Druckschriften ist kein Hinweis zu entnehmen, wie mit derartigen Antennengestaltungen der Wirkungsbereich begrenzt werden kann.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Arisprechbereich einer Detektorschranke der eingangs genannten Art ohne Verwendung von Abschirmungen zu begrenzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Antenne wenigstens zwei parallel verlaufende, dem Felde nach in Gegenkompensation geschaltete Schleifen aufweist, deren Längen und gegenseitiger Abstand wesentlich kleiner als die Wellenlängen der das Abtastsignal darstellenden elektromagnetischen Wellen sind, und daß eine der parallelen Schleifen in größerer Entfernung zum Beförderungsweg als die andere Schleife angeordnet ist.

Es ist an sich bekannt, eine Feldkompensation aufgrund einer besonderen räumlichen Anordnung elektrischer Leiter, z. B. durch bifilare Wicklung von Widerständen, zu bewirken.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

Mit der Erfindung werden die Schwierigkeiten der bekannten Einrichtungen beseitigt. Es ist mit der Erfindung möglich, elektromagnetische Felder und Wellen von hoher Intensität im Überwachungsbereich eines elektronischen Aufspürsystems zu erzeugen, während gleichzeitig verhindert wird, daß starke Felder und Wellen außerhalb dieses Überwachungsbereiches auftreten. Es ist mit der Erfindung auch möglich, elektromagnetische Felder und Wellen festzustellen, die ihren Ursprung im Überachungsbereich der elektronischen Detektoreinrichtung haben, während gleichzeitig verhindert wird, daß Felder und Wellen festgestellt werden, die von einer magnetischen Störung stammen. Diese Störung wird durch den Empfänger festgestellt und der Empfänger seinerseits erzeugt ein hörbares oder sichtbares Alarmsignal. Keine derartigen Störungen werden erzeugt oder festgestellt, wenn ein ungeschützter Gegenstand zwischen den Antennenschleifen hindurchgeht.

Bei größerer Entfernung von den Antennenschleifen, d. h. mehrere Wellenlängen der ausgesendeten oder empfangenen Energie, wird der Abstand zwischen den Schleifen vergleichsweise unbedeutend, und die einander entgegengerichteten elektromagnetischen Felder, die die Schleifen erzeugen, wenn sie an einen Sender angeschlossen sind, oder die entgegengerichteten elektrischen Signale, die die Schleifen erzeugen, wenn sie mit einem Empfänger verbunden sind, heben sich bei solchen Abständen gegenseitig auf. Somit überträgt die Antennenschleifenanordnung nicht mehr wirkungsvoll über große Entfernungen noch spricht sie auf Signale an, die in größerem Abstand von den Schleifen erzeugt werden. In der Nähe der Schleifen jedoch, d. h. im wesentlichen innerhalb des Abstandes einer Wellenlänge, macht sich der Unterschied der Abstände eines bestimmten Punktes zu den verschiedenen Schleifen wesentlich bemerkbar, so daß eine Schleife dann mehr Wirkung hat oder stärker beeinflußt wird als eine andere Schleife in der Gruppe.

Bei der erfindungsgemäßen Detektorschranke fließen die Ströme durch die einander entsprechenden Abschnitte jeder Schleife stets in entgegengesetzten Richtungen. Magnetisch kompensieren diese Schleifen also einander. Der Abstand zwischen den Schleifen ist ein sehr kleiner Bruchteil, z. B. V10 der Wellenlänge des elektrischen Signals, das sie aussenden oder empfangen. Ihr Abstand ist aber ein beträchtlicher Bruchteil, z. B. ¹A der Breite des Beförderungsdurchtrittswegs. Die Breite des Beförderungsdurchtrittswegs selbst, die beispielsweise durch eine Türöffnung gebildet wird, stellt den Überwachungsbereich dar und ist ebenfalls wesentlich kleiner als die Wellenlänge des verwendeten elektrischen Signals. Eine solche Gruppe von sich kompensierenden Antennenschleifen kann an den Sender und an den Empfänger der Diebstahlüberwachungseinrichtung angeschlossen sein, oder es können gesonderte Paare derartiger Antennenschleifen für den Sender und für den Empfänger vorgesehen werden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung enthält jede Antenne drei zueinander ausgerichtete Schleifen, deren beide außenliegende Schleifen der Phase nach in Gegenkompensation zur dritten Schleife geschaltet sind.

Mit der Erfindung ist ebenfalls Sorge getragen für eine automatische Kompensation bei Änderungen der magnetischen Umgebungsbedingungen, ohne daß die Empfindlichkeit der elektronischen Detektoreinrichtung damit merklich beeinflußt wird. Die automatische Kompensation wird erzielt durch die Anordnung der Antennenschleifen in Kompensationsanordnung, d. h. so, daß ein durch die verschiedenen Antennenschleifen fließender, gemeinsamer elektrischer Strom einander entgegengerichtete Magnetfelder erzeugt, und indem die Schleifen nahe beieinander angeordnet werden. Durch den nur geringen Abstand der Antennenschleifen werden diese durch Veränderungen der Umgebungsbedingungen praktisch gleich beeinflußt, und wegen ihrer gegenseitig kompensierenden Anordnung werden die in einer Schleife hervorgerufenen Änderungen durch die Änderungen in der oder den anderen Schleifen wieder aufgehoben. Da andererseits jedoch die Schleifen voneinander durch einen endlichen Abstand getrennt sind, ist eine der Schleifen näher an einem bestimmten Ort innerhalb der Prüfzone, so daß die Anwesenheit eines zu ermittelnden Gegenstands an diesem Ort eine Antenne mehr als die anderen beeinflußt oder von ihr beeinflußt wird.

Die Erfindung soll nun sowohl an Sende- als auch an Empfan^santennen beschrieben werden. Von den Figuren zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Wiedergabe diagrammartig eine elektronische Detektorschranke bzw. eine Diebstahlüberwachungseinrichtung;

F i g. 2 einen Grundriß der Einrichtung nach F i g. 1;

Fig.3 eine die Beziehung zwischen magnetischer Feldstärke und Abstand von einem Leiter wiedergebende grafische Darstellung; und

Fig.4 ein zweites Ausfiihrungsbeispiel in der Darstellung gemäß F i g. 1.

Fig. 1 zeigt eine Sende- oder Abtastantenne 10 und eine Empfangs- oder Detektorantenne 12. Diese Antennen sind in Form von Schleifen auf einander gegenüberliegenden Seiten einer durch eine Tür 14 vorgegebenen Durchgangsbahn angeordnet, durch die der Ausgangsweg für geschützte Gegenstände aus einem Raum begrenzt wird. Jede Antenne ist von einem im wesentlichen kreisförmigen Wirkungsbereich £Vund Ee umgeben, und diese Bereiche überlappen einander in der Nähe der Tür 14, so daß damit ein Abtast- oder Überwachungsbereich 15 gebildet wird. Die Größe der Wirkungsbereiche wird bestimmt durch die Ausgangsleistung der Sendeantenne 10, die Eigenschaften des elektrischen »Reflektors« oder »Ziels«, das an dem geschützten Gegenstand angeheftet ist und durch die Empfindlichkeit der Einrichtung, die mit der Detektorantenne 12 verbunden ist. Ganz allgemein werden die abgegebene Leistung und die Empfinglichkeit so eingestellt, daß, wenn geschützte Verkaufsartikel, die mit einem elektrischen Reflektor ausgestattet sind, durch die Überwachungszone 15 hindurch gebracht werden, sie auf die elektromagnetische Energie von der Sendeantenne 10 ansprechen und Veränderungen im elektromagnetischen Feld hervorrufen, die von der Detektorantenne 12 erfaßt werden können. Dieser Energiepegel ist so eingestellt, daß der Überwachungsbereich wesentlich kleiner als die Wellenlänge des verwendeten elektromagnetischen Signals ist, nämlich z. B. kleiner als Vi₀ dieser Wellenlänge. Daraus folgt, daß keine nennenswerte Energie abgestrahlt oder aufgefangen wird von den Antennen infolge des Quadrupoleffektes bei größeren Entfernungen, d. h. mehreren Wellenlängen. Wie noch näher erläutert werden wird, wird durch die spezielle Antennenanordnung die elektromagnetische Feldwirkung im Bereich zwischen den erwähnten großen Entfernungen und der äußeren Umgrenzung des Überwachungsbereichs 15 wirksam aufgehoben.

Ein Sender 16 gibt über einen Wandler 18 an die Sendeantenne 10 seine Energie ab. Der Sender 16 ist mit einem Oszillator ausgestattet, der elektrische Schwingungen erzeugt und die Sendeantenne so speist, daß elektromagnetische Abtastwellensignale von bestimmter Frequenz im Überwachungsbereich erzeugt werden. Bei der in der US-PS 35 00 373 beschriebenen Schranke erzeugt der Sender 16 elektrische Schwingungen, die in Stufen von 500 Hz zwischen 1,95 und 2,05 MHz variieren. Die Sendeantenne 10 besteht aus vier langgestreckten elektrischen Leitern 20, 22, 24 und 26, die zueinander parallel verlaufen und aufrecht stehen. Die Leiter haben zueinander einen Abstand und bilden im Grundriß ein Quadrat. Die beiden Leiter 20 und 22 sind an ihren oberen Enden miteinander verbunden und stellen so eine erste, vertikal stehende, langgestreckte Schleife 10a dar, die parallel zu einer Begrenzungskante des Weges verläuft. Die anderen beiden Leiter 24 und 26 sind ebenfalls miteinander an ihren oberen Enden verbunden und bilden eine zweite vertikale, langgestreckte Schleife 10b parallel zur ersten Schleife und in bezug zum Durchgangsweg hinter dieser. Der Abstand zwischen den langgestreckten Leitern 20 und 22 der ersten Schleife 10a und den Leitern 24 und 26 der zweiten Schleife 10i> ist jeweils gleich und entspricht auch dem Abstand der beiden Schleifen. Die unteren Enden der Leiter 22 und 26 haben eine Verbindung miteinander, so daß die beiden Schleifen 10a und 106 hintereinander geschaltet sind jedoch in Phasenopposition. Ein Strom, der also im Uhrzeigersinn durch die erste Schleife 10a fließt, erzeugt einen im Gegenuhrzeigersinn fließenden Strom in der zweiten Schleife 10i>. Diese Schleifenanordnung ist hier mit »Kompensationsanordnung« bezeichnet.

to Die unteren Enden der Leiter 20 und 24 sind an die eine Wicklung des Übertragers 18 angeschlossen, während der Sender 16 an der anderen Wicklung des

Übertragers 18 anliegt.

Der Aufbau der Detektor- bzw. Empfangsantenne 12 ist dem soeben beschriebenen der Sendeantenne 10 gleich. Die langgestreckten Leiter sind darin mit 28, 30, 32 und 34 bezeichnet, wobei die unteren Enden der Leiter 34 und 30 miteinander verbunden sind und die unteren Enden der Leiter 28 und 32 an der einen Wicklung des Übertragers 36 liegen, an dessen andere Wicklung ein Empfänger 38 angeschlossen ist. Der beispielsweise aus der US-PS 35 00 373 bekannte Empfänger 38 spricht auf elektrische Signale an, die die Detektorantenne 12 aufnimmt, wenn Störungen der elektromagnetischen Wellen auftreten, wie dies etwa geschieht, wenn ein Reflektor in den Überwachungsbereich 15 eingebracht ist Dieser Reflektor kann beispielsweise ein elektrischer Resonanzkreis sein, der in einem Plastikplättchen od. dgl. untergebracht ist und der scharf auf elektromagnetische Wellen von bestimmten Frequenzen abgestimmt ist, die innerhalb des Sender-Sweep-Bereiches liegen, d. h. zwischen 1,95 und 2,05 MHz. Durch diese Resonanz werden Störungen des elektromagnetischen Feides hervorgerufen, die durch die Detektorantenne 12 in entsprechende elektrische Signale umgewandelt werden, welche dann vom Empfänger 38 festgestellt werden. Eine Alarmeinrichtung 40, die mit dem Empfänger verbunden ist, erzeugt dann ein hörbares oder sichtbares Signal, wenn sie aufgrund der Feststellungen des Empfängers von diesem angeregt wird.

Die aus Schleifen bestehenden Antennen 10 und 12 können von Gehäusen 42 umgeben sein, die strichpunktiert angedeutet sind und die aus einem dekorativen dielektrischen Material wie etwa Holz oder Plastik bestehen können.

Aufbau und Anordnung der Sendeantenne 10 und der Detektorantenne 12 sind derart, daß ihr Feldeinfluß auf den Überwachungsbereich 15 begrenzt ist; außerdem sind sie gegenüber elektromagnetischen Einwirkungen von außerhalb dieses Bereichs wirksam abgeschlossen. Die Darstellung der Fig.2 zeigt, daß ein für die elektromagnetische Strahlung empfindliches Gerät wie etwa ein Rundfunkempfänger 44 oder ein entferntes Reflektor- oder Tastelement 46, das sich außerhalb des Überwachungsbereichs befindet, von den elektromagnetischen Wellen und Feldern der Sendeantenne 10 nicht beeinflußt werden. Außerdem können entfernte Quellen für elektromagnetische Wellen u. dgl. wie etwa elektrische Motoren 48, die sich außerhalb des Abtastbzw. Überwachungsbereiches befinden, die Detektorantenne 12 nicht beeinflußen. Auch sind alle elektromagnetischen Veränderungen der Umgebung automatisch mit dieser Antennenanordnung kompensiert Anderer seits wird ein in der Nähe befindliches Ansprech- oder Reflektorelement 50 im Abtastbereich 15 durch die elektromagnetische Energie wirksam und erzeugt Störungen des elektromagnetischen Feldes, die dann

\on der Detektorantenne 12 erfaßt werden.

Die Art und Weise, wie die Sendeantenne wirkt, so daß der Einflußbereich auf den Abtastbereich 15 begrenzt wird, soll nun anhand der Fig.2 und 3 erläutert werden. Wie die F i g. 2 zeigt, werden durch den Stromfluß in den verschiedenen Leitern 20, 22, 24 und 26 diese kreisförmig umgebende Magnetfelder erzeugt, die mit den Pfeilen f/20, Hi₂, f/₂₄ und A/26 angedeutet sind. Wegen der Verbindungen, die die Leiter miteinander haben, ist die Richtung der Magnetfelder f/20 und f/26 im Uhrzeigersinn, während die Richtung der Felder ffe und f/24 gegen den Uhrzeigersinn gerichtet ist. Mit anderen Worten, die Felder f/20 und Ηχ befinden sich um 180° außer Phase mit den Feldern f/22 und ffo-

Nun zeigt die Kurve der F i g. 3, daß die Stärke des Magnetfeldes infolge eines Stromflusses durch die Leiter in umgekehrtem Verhältnis zum Abstand von den Leitern abnimmt. Zwei Leiter, z. B. die Leiter 24 und 26, die voneinander einen Abstand 4dhaben, erzeugen eine große Differenz Af(Fi g. 3) der magnetischen Feldstärke an ihnen nahe benachbarten Stellen, d. h. innerhalb des Überwachungsbereiches 15, während sie in einem größeren Abstand, d.h. außerhalb des Überwachung bereiches 15, nur einen kleinen Unterschied m in der Magnetfeldintensität hervorrufen. So erhalten entfernt gelegene Einrichtungen wie ein Radioempfänger 44 oder auch ein entferntes Reflektor- oder Antwortelement 46 magnetische Felder von nahezu gleicher Intensität von allen Leitern 20,22,24 und 26. Wegen des relativ großen Abstandes von den Leitern zu entfernten Einrichtungen sind die Magnetfeldvektoren von allen Leitern praktisch an diesem Platz gleichgerichtet Wegen der bereits erwähnten Phasenbeziehung haben dann zwei der vier Magnetfeldvektoren die eine Richtung, während die beiden anderen entgegengesetzte Richtung haben, und da alle Magnetfeldvektoren praktisch gleiche Betragsgröße haben, heben sie sich gegenseitig auf und rufen an der entfernt gelegenen Einrichtung keine Wirkung hervor.

Im näheren Bereich befindliche Einrichtungen dagegen, wie das nahe Reflexions- oder Antwortelement 50 im Überwachungsbereich 15, empfinden eine wesentlich größere Differenz der Magnetfeldintensität von den verschiedenen Leitern 20, 22, 24 und 26. Außerdem bewirkt der räumliche Abstand der Leiter untereinander, daß im Prüfbereich die Magnetfeldvektoren unterschiedliche Winkel haben, so daß gut erkennbare Magnetfeldbedingungen erzeugt werden, auch wenn zwei der Leiter mit 180° Phasenversetzung gegenüber den beiden anderen erregt sind. Auch kann aus der Fig.3 ersehen werden, daß an weiter entfernt gelegenen Punkten, z. B. das Mehrfache der Wellenlänge bei den verwendeten Frequenzen, der Intensitätspegel so niedrig ist, daß Vierpol-Abstrahlung unbedeutend ist.

Die Art und Weise, wie die Detektorantenne 12 das Diebstahlaufspürsystem gegenüber elektromagnetischen Feldstörungen, die von entfernten Quellen, etwa von einem Elektromotor 48 außerhalb des Prüfbereichs 15 stammen, unempfindlich macht, wird nun erläutert. Wie im Fall der Sendeantenne 10 sind die Leiter 28,30, 32 und 34 der Detektorantenne 12 so miteinander verbunden, daß der durch die Leiter 28 und 34 fließende Strom in Gegenrichtung fließt und zu dem Strom durch die Leiter 30 und 32. Wie bereits anhand der Kurvencharakteristik 52 der Fig.3 gezeigt, haben Störmagnetfelder von entfernt gelegenen Stellen außerhalb des Abfragebereiches 15 für jeden Leiter die gleiche Intensität. Wegen des verhältnismäßig großen Abstandes zwischen der Störquelle und den Leitern verlaufen die Magnetfeldvektoren an den verschiedenen Leitern auch praktisch parallt! zueinander. So werden in den Leitern elektrische Ströme von praktisch gleicher Größe, Richtung und Phase erzeugt Da aber die Leiter in Reihe geschaltet sind, heben sich die in zwei Leitern erzeugten Ströme mit denen in den beiden anderen Leitern erzeugten Strömen auf. Das nahegelegene Reflexions- oder Antwortelement 50 im Überwachungsbereich 15 dagegen erzeugt magnetische Wirkungen, die sich an den vier Leitern 28, 30, 32 und 34 sowohl hinsichtlich Phase als auch Intensität unterscheiden, so daß sich die in den Leitern dadurch ergebenden Signale nicht untereinander aufheben, weshalb ein Signal feststellbar ist

Es sei daran erinnert, daß sich die beiden Schleifen jeder Antenne in Kompensationsschaltung befinden.

Auf diese Weise erzeugen irgendwelche Änderungen in den Umgebungsbedingungen jeweils praktisch denselben jedoch entgegengesetzten Effekt in jeder Schleife, so daß das äußere Ergebnis an der Antenne selbst bei Änderungen im Umgebungsbereich null bleibt

Andererseits ermöglicht der Abstand zwischen den Schleifen, daß sie unterschiedlichen Einfluß nehmen auf die im Überwachungsbereich befindlichen Reflexionsoder Antwortelemente bzw. sie unterschiedlich von diesen beeinflußt werden. Obgleich die Gegenkopplung der beiden Schleifen in jeder Antenne auf die Empfindlichkeit des Systems beim Durchgang der Antwortelemente durch den Überwachungsbereich einen verschlechternden Einfluß zu haben scheint, hat es sich bei einem mit Frequenzen im Bereich von 1,95 bis 2,05 MHz arbeitenden System, dessen Sende- bzw. Detektorantenne jeweils aus einem Paar parallel verlaufender, langgestreckter Schleifen von 150 cm Höhe und 20 cm Breite bei 20 cm Abstand der Schleifen bestehen, wobei die Antennen zu beiden Seiten eines Durchgangs von 75 cm Breite angeordnet sind, gezeigt, daß die Rauschstörungen um 5OdB abgenommen haben. Ein Abstand zwischen den Schleifen jeder Antenne von etwa V₄ der Breite des Durchgangsweges ist günstig. Um von den Antennen jegliche Vierpol-Abstrahlung zu vermeiden und damit der Pegel der elektrischen Energie niedrig genug sein kann, damit das System weder derartige Strahlung erzeugt noch auf sie anspricht sollte die Gesamtlänge der Reihenverbindung der Antennenschleifen weniger als ¹Ao der Wellenlänge bei der verwendeten Frequenz sein.

Für bestimmte Anwendungsfälle kann eine einzige Antenne vorhanden sein, wobei dann Sender und Empfänger über einen gemeinsamen Anschluß mit dieser Antenne verbunden sind. Dies ist auch in der US-PS 35 00 373 beschrieben.

F i g. 4 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Detektorschranke, bei dem drei Antennenschleifen 60, 62 und 64 parallel und mit Abstand zueinander angeordnet sind und die Sendeantenne 66 auf der einen Seite des Durchtrittsweges 68 darstellen, während drei gleiche parallele Antennenschleifen 70, 72 und 74 die Empfangsantenne 76 auf der gegenüberliegenden Seite des Durchtrittsweges bilden. Die Schleifen jeder Antenne sind langgestreckt und in vertikaler Richtung angeordnet und haben zueinander jeweils gleichen Abstand Wie bei dem erstbeschriebenen Beispiel ist der Abstand zwischen den Schleifen jeder Antenne ζ. Β. V₄ des Abstands zwischen den beiden Antennen selbst

Die beiden Enden der Schleifen 60, 62 und 64 der Sendeantenne 66 sind parallel an einen Sender 78 angeschlossen; die in der Mitte gelegene Schleife 62 ist jedoch mit dem Sender so verbunden, daß die durch diese Schleife fließenden Ströme in Phasenopposition zu den Strömen sind, die durch die außenliegenden Schleifen 60 und 64 fließen. Damit sind diese Schleifen also in Gegenkompensation geschaltet. Eine gleiche Anordnung haben die Schleifen 70, 72 und 74 der Empfangsantenne 76, die an einen Empfänger 80 angeschlossen sind.

Damit in jedem der Antennenbündel ein genauer Ausgleich vorhanden ist, sollte die Anzahl der Amperewindungen in der einen Phasenrichtung gleich der Anzahl der Amperewindungen der Schleifen in der entgegengesetzten Phasenrichtung sein. Das heißt, die gesamte Zahl der Windungen der außenliegenden Schleifen 60 und 64 der Antennen im Sendeantennenbündel 66 sollte gleich der Zahl der Windungen der

mittleren Schleife 62 sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel soll die gesamte Länge der in Reihe geschalteten Windungen geringer als ¹Ao einer Wellenlänge bei der verwendeten Frequenz des Senders sein, so daß die Gegenkompensation der Antennenschleifen gewahrt bleibt.

Bei Verwendung von drei Antennenschleifen statt zwei in jeder Antenne kann das wirksame Feld des Systems schärfer bestimmt werden. Tatsächlich läßt sich die Feldbegrenzung durch eine größere Zahl von Antennenschleifen in jeder Antenne steigern, jedoch ist bei Zunahme über die Zahl von drei Schleifen hinaus die Verbesserung der Feldbegrenzung mit jeder zusätzlichen Schleife immer geringer. Die Verwendung von drei Schleifen in jeder Antenne ermöglicht auch, eine Symmetriebedingung aufrecht zu erhalten, wodurch das Zentrum der Kompensation stets in der Ebene der mittleren Schleife bleibt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Detektorschranke zum Nachweis von Gegenständen in einem Überwachungsbereich, der sich an einem Beförderungsweg für die Gegenstände befindet, mit einem Abtastsignal für den Überwachungsbereich in Form elektromagnetischer Wellen bestimmter Frequenz erzeugenden Sender und einem Empfänger, der aufgrund bestimmter Störungen der elektromagnetischen Wellen eine Abgabe ι ο von Alarmsignalen veranlaßt, ferner mit elektrisch leitenden, ebenen Schleifen, die in der Nähe des Beförderungsweges an den Sender und Empfänger angeschlossen sind und somit eine Sendeantenne und eine Empfangsantenne bilden, dadurch gekennzeichnet, daß daß jede Antenne (10 oder 12 bzw. 66 oder 76) wenigstens zwei parallel verlaufende, dem Felde nach in Gegenkompensation geschaltete Schleifen (10a; 106; 12a, 126 bzw. 60,62, 64; 70, 72, 74) aufweist, deren Längen und gegenseitiger Abstand wesentlich kleiner als die Wellenlängen der das Abtastsignal darstellenden elektromagnetischen Wellen sind, und daß eine der parallelen Schleifen in größerer Entfernung zum Beförderungsweg als die andere Schleife angeordnet ist.

2. Detektorschranke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeantenne (10; 66) und die Empfangsantenne (12; 76) separate Antennen sind.

3. Detektorschranke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei Schleifen (10a, 106; Ua, \2b) jeder Antenne V₄ der Breite des Beförderungsdurchtrittsweges beträgt.

4. Detektorschranke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifen (10a, 106; 12a, 12b) jeder Antenne praktisch gleiche Abmessungen haben.

5. Detektorschranke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifen (10a, 106; 12a, i2b) einer Antenne einen Abstand voneinander haben, der gleich ihrer Breite ist.

6. Detektorschranke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifen (10a, 106; 12a, 126,} jeder Antenne in vertikaler Richtung langgestreckt sind.

7. Detektorschranke nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schleife aus einem Paar gerader langgestreckter Leiter (20,22; 24,26; 28,30; 32, 34) besteht, die einen gegenüber ihrer Länge erheblich geringeren Abstand voneinander haben.

8. Detektorschranke nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Leiter jeder Schleife an einem Ende miteinander verbunden sind, während das andere Ende der beiden aneinandergrenzenden Leiter verschiedener Schleifen miteinander verbunden ist.

9. Detektorschranke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Enden der beiden übrigen Leiter an eine Wicklung eines Übertragers angeschlossen sind, während ein Oszillator mit seinem Ausgang an der anderen Wicklung des Übertragers liegt.

10. Detektorschranke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Leiter jeder Schleife einen Abstand von '/7 ihrer Länge voneinander haben.

11. Detektorschranke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Leiter jeder Schleife einen Abstand von etwa 20 cm voneinander haben und daß der Sender (16) eine Frequenz von etwa 2 MHz erzeugt.

12. Detektorschranke nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Beförderungsweg eine Breite von 75 cm hat

13. Detektorschranke nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Leiter sich vertikal bis zu einer Höhe von etwa 150 cm erstrecken.

14. Detektorschranke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den langgestreckten Leitern weniger als ¹Ao der Signalwellenlänge der vom Oszillator erzeugten Signalfrequenz ist.

15. Detektorschranke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Antenne (66, 76) drei zueinander ausgerichtete Schleifen (60,62, 64; 70, 72, 74) enthält, deren beide außenliegende Schleifen (60, 64; 70; 74) der Phase auch in Gegenkompensation zur dritten Schleife (62, 72) geschaltet sind.

16. Detektorschranke nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Breiten der Schleifen (60, 62, 64; 70, 72, 74) jeder Antenne und die Zwischenräume zwischen benachbarten Schleifen etwa ein Viertel der Breite des Beförderungsdurchtrittsweges betragen.