DE2737129A1 - Verfahren und vorrichtung zur steigerung des selektiven ansprechens auf harmonische in einem objekt-detektorsystem - Google Patents

Description

Knogo Corporation, Hicksvllle, N.Y./USA

Verfahren und Vorrichtung zur Steigerung des selektiven Ansprechens auf Harmonische in einem Objekt-Detektorsystem

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung des Vorhandenseins eines Gegenstandes in einer Abfragezone sowie ein Verfahren zur Ermittlung des Vorhandenseins eines Gegenstandes in einer Abfragezone. Allgemein betrifft die Erfindung das Gebiet der elektromagnetischen Detektorsysteme, insbesondere Anordnungen/ mit denen die Leistungsfähigkeit derartiger Systeme verbessert wird.

Die bekannten elektromagnetischen Detektorsysteme, auf die sich die vorliegende Anmeldung bezieht, sind in der französischen Patentschrift Nr. 763 681 vom 19. Februar 1934 (Pierre Arthur Picard) gezeigt und beschrieben. Wie in dieser Patentschrift beschrieben ist, ist ein zu ermittelnder Gegenstand, beispielsweise ein Buch aus einer Bücherei, mit einem Zielobjekt bzw. mit einer Marke aus einem speziellen sättigbaren magnetischen Material, beispielsweise eine Permanentlegierung, versehen. Eine große Spule ist in der Nähe eines Durchganges oder sonstigen Ausganges angeordnet, der aus dem Bereich, wo der zu ermittelnde Gegenstand aufbewahrt wird, herausführt. Diese Spule wird mit einem elektrischen Wechselsignal erregt, so daß sie ein entsprechendes magnetisches Abfragewechselfeld im Bereich des Türdurchganges erzeugt.

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Wenn das Buch, das die Marke aus Permanentlegierung trägt, durch das abfragende Magnetwechselfeld hindurchgelangt, wie dies geschieht, wenn es durch den Türdurchgang hindurch nach draußen getragen wird, so wandelt die Marke aus Permanentlegierung einen Teil der Energie des Abfrage-Magnetwechselfeldes in andere Magnetwechselfelder bei verschiedenen Harmonischen der Frequenz des Grund- bzw. Abfrage-Magnetfeldes um. Ausgewählte dieser Harmonischen werden in einem Empfänger ermittelt. Wenn diese Harmonischen ermittelt werden, so ertönt ein Alarmsignal.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ermittlung der Anwesenheit eines Gegenstandes in einer Abfragezone zu schaffen, die gegenüber den bisherigen Detektorsystemen der vorstehend genannten Art in der Leistungsfähigkeit verbessert sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Ermittlung der Anwesenheit eines Gegenstandes in einer Abfragezone gelöst, die gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch ein Zielobjekt, das aus einem Streifen sättigbaren ferromagnetischen Materials gebildet ist, das imstande ist, ein Magnetfeld bei Frequenzen zu erzeugen, die Harmonische der Frequenz eines veränderlichen magnetischen Abfragefeldes sind, dem das Zielobjekt ausgesetzt ist, eine elektrische Oszillator- und Treibereinrichtung, die imstande ist, ein Abfragesignal bei einer ersten Frequenz zu erzeugen, eine Abfrageantennenspule, die so geschaltet ist, daß sie die von der Oszillator- und Treibereinrichtung erzeugten Signale empfängt und ein veränderliches magnetisches Abfragefeld bei der ersten Frequenz in einer Abfragezone erzeugt, eine Vormagnetisierungseinrichtung, die eine Vormagnetisierung in der Abfragezone erzeugt, derart, daß das von der Vormagnetisierungseinrichtung in der Abfragezone erzeugte Magnetfeldmuster im wesentlichen dasselbe ist wie dasjenige, das von der Abfrageantenne erzeugt wird, und eine Empfängereinrichtung, die derart aufgebaut und angeordnet ist, daß sie die Anwesenheit eines veränderlichen Magnetfeldes, dessen Frequenz eine

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vorbestimmte Harmonische der ersten Frequenz ist, in der Abfragezone ermittelt, wenn das Zielobjekt in die Abfragezone hineingebracht wird.

Das Verfahren zur Ermittlung der Anwesenheit eines Gegenstandes in einer Abfragezone ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Befestigen eines Zielobjektes an dem Gegenstand, wobei das Zielobjekt aus einem sättigbaren ferromagnetischen Material gebildet ist, das imstande ist, magnetische Ansprechfelder zu erzeugen, die sich mit Frequenzen verändern, welche Harmonische der Frequenz eines variablen magnetischen Abfragefeldes sind, dem das Zielobjekt ausgesetzt ist, Erzeugen eines variablen magnetischen Abfragefeldes in der Abfragezone, gleichzeitige Erzeugung eines Vormagnetisierungsfeldes in der Abfragezone, wobei das Vormagnetisierungsfeld eine Ausbildung über die Abfragezone aufweist, die im wesentlichen dieselbe ist wie diejenige des magnetischen Abfragefeldes, Überwachen der Abfragezone bezüglich magnetischer Ansprechfelder, die mit einer ausgewählten Harmonischen der Frequenz des veränderlichen magnetischen Abfragefeldes variieren, Verursachen einer Bewegung des Gegenstandes durch die Abfragezone hindurch und Erzeugen eines Alarmsignals bei Ermittlung der magnetischen Ansprechfelder.

Gemäß der Erfindung ist also in der Abfragezone gemeinsam mit einem abfragenden Magnetsignal ein zusätzliches Vormagnetisierungsfeld vorgesehen, das von solcher Gestalt ist, daß es mit dem Muster oder der Form des abfragenden Magnetfeldes zusammenfällt. Dieses Vorspannungsfeld ändert sich in seiner Intensität ferner über die Abfragezone in derselben Weise wie das abfragende Magnetfeld, so daß das Intensitätsverhältnis des Vormagnetisierungsfeldes zu dem magnetischen Abfragefeld an jeder Stelle und in jeder Ausrichtung über die gesamte Abfragezone im allgemeinen dasselbe ist. Es hat sich herausgestellt, daß dieses Vormagnetisierungsfeld ein verbessertes Ansprechen ergibt, besonders bei geraden Harmonischen, und zwar für Zielobjekte an verschiedenen Stellen und in verschiedenen Ausrichtungen über die Abfragezone.

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Die bereits genannte französische Patentschrift Nr. 763 681 offenbart weiter, daß ein Ansprechen auf Zielobjektsignale bei geraden Harmonischen einer Abfrage-Signalfrequenz erhalten werden kann, wenn ein Vormagnetäsierungsfeld an einem Zielobjekt angewendet wird. Ferner ist dort beschrieben, daß ein magnetisiertes Metal Is tück an dem geschützten Gegenstand vorgesehen ist, um diesen Effekt zu erzielen. Dieses Ansprechen auf gerade Harmonische, wie es in der genannten französischen Patentschrift beschrieben ist, ist vorteilhaft, weil harmlose Gegenstände, die keine Zielobjekte sind, mit geringerer Wahrscheinlichkeit ein Ansprechen bei geraden als bei ungeraden Harmonischen verursachen.

Es hat sich ferner gezeigt, daß das Erdmagnetfeld selbst verwendet werden kann, um die erforderliche Vormagnetisierung zu verschaffen, so daß das dünne Zielobjekt aus PermanentIegierung oder dergleichen ein Ansprechen bei geraden Harmonischen verursacht. Wenn jedoch das Erdmagnetfeld für diesen Zweck verwendet wird, so muß das Zielobjekt im Gegensatz zu dem Verfahren nach der genannten französischen Patentschrift ausreichend nach diesem Feld ausgerichtet werden.

Durch die Erfindung wird ein verbesserter Weg aufgezeigt, um eine Vormagnetisierung auf ein Zielobjekt aus einer Permanentlegierung oder dergleichen einwirken zu lassen. Die gemäß der Erfindung vorgesehene Vormagnetisierung verbessert darüberhinaus das Ansprechen auf Zielobjekte. Die erforderliche Vormagnetisierung ist unabhängig von dem Erdmagnetfeld, wie es in der genannten französischen Patentschrift vorgeschlagen ist, vorgesehen, um ein Ansprechen auf Zielobjekte bei geraden Harmonischen zu erreichen. Zusätzlich wird ein nahezu gleichmäßiges Verhältnis zwischen Signal- und Vormagnetisierungsintensität auf dem Zielgegenstand beibehalten, wodurch das Ansprechen auf Zielobjekte sowohl bei geraden als auch bei ungeraden Hannonischen vetoessert wird.

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Das gemäß der Erfindung vorgesehene Vormagnetisierungsfeld wird vorzugsweise dadurch erzeugt, daß eine Vormagnetisierungsspule mit derselben Größe und Form wie die Spule zur Erzeugung des Abfragemagnetfeldes vorgesehen und angrenzend neben letzterer angeordnet ist. Ein Gleichstrom wird der Vormagnetisierungsspule zugeführt, so daß die Spule ein Vormagnetisierungsfeld erzeugt, welches die gleiche Gestalt aufweist wie das Abfragemagnetfeld. Ferner ändert sich das Vormagnetisierungsfeld in seiner Intensität über die Abfragezone in einer Weise, die allgemein der Änderung der Intensität des Abfragemagnetfeldes über diese Zone entspricht. An jeder Stelle und bei jeder Ausrichtung über die Abfragezone liegt somit das Vormagnetisierungsfeld in derselben Richtung wie das Abfragefeld an dieserStelle und in dieser Richtung; es weist eine feste Intensitätsbeziehung zu dem Abfragefeld auf.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine erste neuartige Anordnung vorgesehen, durch die verhindert wird, daß Energie aus der Abfragemagnetfeldspule durch Induktion in die Vormagnetisierungsspule und kurzen Schaltungsteile bzw. in die Filter, an die sie angeschlossen ist, gelangt. Gemäß dieser Ausführungsform sind zwei nahe beabstandete koplanare Spulen zur Erzeugung des Abfragemagnetfeldes additiv angeordnet, d.h. derart, daß die von jeder einzelnen erzeugten Magnetfelder in derselben Richtung liegen. Ferner sind zwei nahe beabstandete koplanare Vormagnetisierungsspulen vorgesehen, die subtraktiv angeordnet sind, d.h. derart, daß die von jeder einzelnen erzeugten Magnetfelder in entgegengesetzter Richtung liegen. Irgendwelche elektrische! Signale, die in eine der Vormagnetisierungsspulen aus den Abfragespulen induziert werden, werden durch gleiche, jedoch entgegengesetzt gerichtete elektrische Signale, die in die andere Vormagnetisierungsspule induziert werden, ausgelöscht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine zweite neuartige Anordnung vorgesehen, durch die verhindert wird, daß Energie aus der Abfragespule in die Vormagnetisierungsspule bzw.

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die zugeordneten Filtereinrichtungen abgeleitet wird. Diese zweite neuartige Anordnung enthält einen Kondensator und eine Spule, die in Reihe geschaltet sind/ um Signale aus der Abfragesignal-Stromversorgung aufzunehmen. Die Vormagnetisierungsspule ist zwischen den Ausgang einer Gleichstrom-Stromversorgung und eine Verbindung zwischen dem Kondensator und der Spule geschaltet. Elektrische Signale, die aus der Abfragespule in die Vormagnetisierungsspule induziert werden, werden durch die Signale ausgelöscht, die ihr aus der Abfragesignal-Stromversorgung über den Kondensator und die Spule zugeführt werden. Phasen- und Amplitudeneinstelleinrichtungen können zwischen der Abfragesignal-Stromversorgung und Kondensator und Spule vorgesehen sein, um zu gewährleisten, daß eine präzise Auslöschung erfolgen kann.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht, die teilweise schematisch dargestellt ist und die Anordnung eines Gegenstandsdetektorsystems zeigt, das die Erfindung enthält;

Fig. 1A ein Schaltbild zur Darstellung einer Abwandlung eines Teiles des Systems nach Fig. 1;

Fig. 2 eine Perspekuivansicht eines Buches, das mit einem Zielobjekt oder einer Marke versehen ist, damit es von dem System nach Fig. 1 ermittelt werden kann;

Fig. 3 eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Gegenstandsdetektoranlage, wobei bestimmte Magnetfeldkomponenten, die für die Wirkungsweise des Systems wesentlich sind, in idealisierter Form dargestellt sind;

Fig. 4 eine Perspektivansicht ähnlich Fig. 1, zur Darstellung einer derzeit bevorzugten Anordnung von Antennen des Gegenstandsdetektorsystems;

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Fig. 5 eine auseinandergezogene Perspektivansicht zur Darstellung von Einzelheiten der Antennenanordnung nach Fig. 4; und

Fig. 6 ein schematisches Schaltbild einer abgewandelten Anordnung zur Erregung der Antennen nach Fig. 5.

Die in Fig. 1 gezeigte Gegenstandsdetektoranlage kann beispielsweise in einer Bibliothek installiert werden, um Schutz gegen unberechtigte Entfernung von Büchern, Aufzeichnungen usw. aus dem Bibliotheksgebäude zu gewähren. In einem solchen Falle ist der zu schützende Gegenstand mit einem Zielobjekt bzw. einer Marke versehen, welches bzw. welche einen dünnen gestreckten Streifen aus leicht sättigbarero Magnetmaterial enthält, beispielsweise eine Permanentlegierung. Das Zielobjekt oder die Harke kann in dem zu schützenden Gegenstand versteckt sein und eine Länge von etwa 18 cm, eine Breite von 0,32 cm und eine Dicke von etwa 0,25 ram aufweisen.

Fig. 2 zeigt die Anordnung eines Zielobjekts oder einer Harke 10 (gestrichelt eingezeichnet) entlang dem Rücken eines Buches 12 zum Schutz desselben. Die Marke 10 ist vorzugsweise aus einer Permanentlegierung hergestellt, wie dies bereits in der genannten französischen Patentschrift 763 681 beschrieben ist.

Es wird erneut auf Fig. 1 Bezug genommen. Dort ist ein Türdurchgang 14 gezeigt, der den Ausgang eines geschützten Bereiches bildet, beispielsweise aus dem Lesesaal 16 einer Bibliothek. Ein Paar großer Antennengruppen mit einer Sendeppe 18 und einer Empfängergruppe 20 ist im Lesesaal 16 angrenzend an den Türdurchgang 14 und auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet. Die Antennengruppen 18 und 20 sind in parallelen Ebenen angeordnet. Wenn eine Person 22 den Lesesaal 16 durch den Türdurchlaß 14 hindurch verläßt, so muß sie zwischen den Antennengruppen 18 und 20 hindurchgelangen. Der Bereich zwischen den Antennengruppen 18 und 2O bildet eine Abfragezone 24, und die durch das System und an diesem erzeugten

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elektromagnetischen Effekte laufen vorwiegend In der Abfragezone ab, wie Im einzelnen noch beschrieben wird. Wenn also das mit der Marke 10 (Flg. 2) versehene Buch 12 von der Person 22 durch die Abfragezone 24 getragen wird, so reagiert die Marke 10 elektromagnetisch mit dem Detektorsystem, so daß ein Alarmsignal erzeugt wird. Es treten jedoch keine Wechselwirkung und kein Alarmzeichen auf, wenn das mit dem Zielkörper versehene Buch sich an anderen Stellen im Lesesaal 16, entfernt von der Abfragezone 24 befindet, und es wird kein Alarmsignal erzeugt, wenn andere Gegenstände, die nicht mit einer speziellen Marke oder Zieleinrichtung versehen sind, durch die Abfragezone gelangen.

Die Sendeantennengruppe 18 enthält eine flache, im wesentlichen rechteckige Abfragespule 26, die aus verschiedenen Windungen isolierten, elektrisch leitenden Drahtes hergestellt ist. Es kann eine Platte oder eine Halterungseinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, um die Abfragespule in Stellung zu halten. Die Enden der Abfragespule 26 sind über Leitungen 28 mit einem Oszillator und Verstärker 30 verbunden. Dieser ist wiederum so geschaltet, daß er von einer Steuereinheit 32 gesteuert werden kann. Oszillator und Verstärker dienen dazu, elektrischen Wechselstrom mit im wesentlichen einer einzelnen Frequenz der Abfragespule 26 zuzuführen. Die Erfindung betrifft nicht die Einzelheiten dieser Komponente, und folglich werden aus Gründen der Klarheit diese Einzelheiten nicht näher beschrieben. Vorrichtungen, mit denen elektrischer Wechselstrom einer Spule zugeführt werden kann, sind wohlbekannt; eine derartige Vorrichtung ist in der bereits genannten französischen Patentschrift Nr. 763 681 beschrieben. In gleicher Weise sind die Einzelheiten der Steuereinheit 32 nicht wesentlich für diese Erfindung und werden aus Gründen der Klarheit hier nicht näher beschrieben. Im wesentlichen dient die Steuereinheit 32 dazu, Oszillator und Verstärker ein- und auszuschalten. Wenn beispielsweise die Person 22 sich der Abfragezone 24 nähert, so kann irgendeine Schaltereinrichtung, beispielsweise ein photoelektrisches System oder ein druckempfindlicher Schalter am Fuß-

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boden (nicht dargestellt) durch das Vorbeischreiten der Person zur Abfragezone betätigt werden, und die Steuereinheit 32 spricht auf diese Schaltereinrichtung an, um Oszillator und Verstärker 30 einzuschalten.

Die Sendeantennengruppe 18 enthält ferner eine flache, im wesentlichen rechtwinklige Vormagnetisierungsspule 34, die ebenfalls aus verschiedenen Windungen eines isolierten, elektrisch leitenden Drahtes gebildet ist. Die Vormagnetisierungsspule besitzt im wesentlichen dieselbe Größe und Form wie die Abfragespule 26 und ist so montiert, daß sie in die Abfragespule 26 eingebettet ist oder gegen diese anliegt. Bei der gewählten Darstellung ist die Vormagnetisierungsspule 34 innerhalb der Sendespule liegend angeordnet. Es genügt jedoch jegliche Anordnung, bei der die Vormagnetisierungsspule so liegt, daß sie der Größe, Form und Lokalisierung der Sendespule nahe folgt. Die Enden der Vormagnetisierungsspule 34 sind über Leitungen 36 mit einer Gleichstrom-Vorspannungsquelle verbunden, beispielsweise mit einer Batterie 38, und ferner mit einer Stromregelvorrichtung, beispielsweise ein Stellwiderstand 40, der in Reihe mit der Spule und der Batterie liegt. Eine lineare Drosselspule 41 ist in Reihe mit der Batterie 38 angeordnet, um zu verhindern, daß Wechselströme fließen, die aus der Abfragespule 26 induziert werden.

Die Empfangsantennengruppe 20 ist aus einer Empfängerspule 42 aufgebaut, die eine ähnliche Gestalt aufweisen kann wie die Abfrage- und Vormagnetisierungsspulen 26 bzw. 34, jedoch in der Abfragezone 24 auf der gegenüberliegenden Seite dieser Spulen angeordnet ist. Die Enden der Empfängerspule 42 sind über Leitungen 44 mit einem Empfänger 46 verbunden. Dieser ist wiederum mit einer Alanneinrichtung 47 verbunden. Der Empfänger 46 kann irgendeine Vorrichtung sein, die imstande ist, in den Leitungen 44 ausgewählte Signale zu ermitteln, die von elektromagnetischen Störungen in der Abfragezone 24, die auf die Empfängerspule 42 einwirken, erzeugt werden. Insbesondere ist der Empfänger 46 so abgestimmt, daß er

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ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die elektromagnetischen Störungen, die auf die Empfängerspule 42 einwirken, Frequenzen enthalten, die irgendeine oder mehrere ausgewählte Harmonische der Frequenz des Oszillators und Verstärkers 30 sind. Die Alarmeinrichtung 47 kann irgendeine Vorrichtung sein, die imstande ist, ein hörbares oder sichtbares Ausgangssignal zu erzeugen, beispielsweise das Läuten einer Glocke oder Aufleuchten einer Lampe, ansprechend auf Ausgangssignale des Empfängers 46. Es kann auch eine (nicht gezeigte) Einrichtung vorgesehen sein, um eine Tür oder ein Drehkreuz im Weg der Abfragezone zu versperren, wenn der Empfänger 46 ein Alarmauslösesignal erzeugt.

Die Erfindung beruht nicht auf den spezifischen Einzelheiten des Empfängers 46 und der Alarmeinrichtung 47, so daß zur Vereinfachung und Verdeutlichung Einzelheiten bei der Erläuterung ausgelassen werden. Ein geeigneter Empfänger und eine geeignete Alarmeinrichtung sind beispielsweise im einzelnen in der bereits erwähnten französischen Patentschrift Nr. 763 681 beschrieben.

Beim Betrieb des Detektorsystems bewirkt die Steuereinheit 32, daß Oszillator und Verstärker 30 einen elektrischen Wechselstrom der Abfragespule 26 zuführen; diese erzeugt ein magnetisches Abf lage wechsel feld in der Abfragezone 24. Bei einer derzeit bevorzugten Ausführungsform der Systems beträgt die Frequenz des magnetischen Abfragefeldes, d.h. die Grundfrequenz, 2,5 Kilohertz. Der Empfänger ist nicht auf die Grundfrequenz von 2,5 Kilohertz abgestimmt, sondern auf irgendeine ausgewählte Harmonische dieser Frequenz, vorzugsweise eine geradzahlige Harmonische, beispielsweise die sechste (d.h. fünfzehn Kilohertz). Wenn nun eine Person 22 einen geschützten Gegenstand heranträgt, beispielsweise das Buch 12, bis in die Abfragezone 24 hinein, so wandelt das Zielobjekt 10 aus Permanentlegierung (Fig. 2) am Buch einen Teil der Energie des magnetischen Abfragewechselfeldes, das darauf auftrifft, in andere magnetische Wechselfelder bei Frequenzen um, die Harmonische der Grundfrequenz von 2,5 Kilohertz sind.

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Es hat sich gezeigt, daß ein dünner Streifen aus Permanentlegierung unter diesen Bedingungen eine sechste Harmonische mit wesentlich größerer Amplitude erzeugt als andere Stoffe, und folglich ist es durch überwachung hinsichtlich der sechsten Harmonischen der Grundfrepenz möglich, nur solche Gegenstände zu ermitteln, die speziell mit den Streifen aus Permanentlegierung gekennzeichnet wurden. Diese Ermittlung der sechsten Harmonischen wird erreicht durch geeignete Frequenzfiltereinrichtungen gemeinsam mit der Empfängerspule 42 und dem Empfänger 46. Derartige Filter sind wohlbekannt; geeignete Filter sind in der bereits genannten französischen Patentschrift 763 681 beschrieben.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, enthält die rechteckig geformte Abfragespule 26 erste und zweite senkrechte Längen 26a und 26b und untere und obere waagerechte Längen 26c und 26d. Jede dieser Längen erzeugt kreisförmige Magnetfelder in der Abfragezone 24, und die Vektorsumme dieser Felder bildet das Magnetfeld an jeder Stelle in der Zone, welche von der Abfragespule 26 erzeugt wird. Es wird also deutlich, daß die Magnetfeldorientierung und -intensität, welche von der Spule 26 erzeugt werden, an jeder Stelle in der Abfragezone unterschiedlich sind.

Eine idealisierte Ausbildung der durch die elektrischen Ströme, die in den ersten und zweiten senkrechten Drähten 26a und 26b der Abfrageantenne 26 fließen, erzeugten Magnetfeldlinien ist in Fig.3 gezeigt. Diese Felder sind durch doppelte Pfeile A dargestellt, die sich über Bögen erstrecken, die um die Drähte 26a und 26b zentriert sind. Die Pfeile sind doppelseitig ausgebildet, um die Richtungsumkehr des Magnetfeldes anzuzeigen, wenn der elektrische Wechselstrom in der Spule 26 seine Richtung ändert.

Wenn der Zielgegenstand 10 längs seiner Bewegungsrichtung durch die Abfragezone 24 hindurch ausgerichtet wird, so wird er nach der Richtung des von den senkrechten Drähten 26a erzeugten Magnetfeldes ausgerichtet, wenn er sich ungefähr auf einer Linie befindet,

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die sich von diesem aus direkt über die Zone erstreckt, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Wenn das Zielobjekt näher an die Drähte 26a herangebracht wird, wo das Magnetfeld stärker ist (mit durchgehendem Strich gezeichnete Stellung), so ergibt es ein stärkeres Ansprechen als wenn es in der Zone sich an einer Stelle befindet, wo das Magnetfeld schwächer ist (gestrichelt gezeichnete Stellung).

Das Vormagnetisierungssystem gemäß der Erfindung mit der Vormagnetisierungsspule 34 und der Einrichtung zur Zuführung von Gleichstrom mit vorbestimmtem Wert durch diese Spule dient dazu, das Ansprechen auf den Zielgegenstand 10 zu verbessern. Die Vormagnetisierungsspule 34 ist, wie in Fig. 1 gezeigt, in die Gestalt der Abfragespule 26 eingebettet und an diese angepaßt. Die von der Vormagnetisierungsspule 34 erzeugten Magnetfeldlinien folgen daher denjenigen der Abfragespule 26. Die von der Vormagnetisierungsspule erzeugten Magnetfeldkomponenten, die den von den Abfragespulen erzeugten Magnetfeldkomponenten A entsprechen, sind durch den einzelnen Pfeil B in Fig. 3 bezeichnet. Es ist ersichtlich, daß diese Komponenten in Form und Orientierung den Abfragemagnetfeldkomponenten entsprechen. Obwohl die Intensität der Vormagnetisierungsfeldkomponenten auch nicht dieselbe sein kann wie diejenige der Abfragemagnetfeldkomponenten, folgt ihr Intensitätsabfall bei Entfernung von Abfrage- und Vormagnetisierungsspulen 26, 34 derjenigen der Abfragemagnetfeldkomponenten. Das Verhältnis zwischen der Intensität des Abfragemagnetfeldes und derjenigen des Vormagnetisierungsfeldes ist in der Tat im wesentlichen konstant über die Abfragezone.

Die Pfeile B, welche die Vormagnetisierungsfeldkomponenten darstellen, sind als einfache Pfeile dargestellt, um anzudeuten, daß das Vormagnetisierungsfeld nur in einer Richtung gerichtet ist.

Es hat sich gezeigt, daß zur Ermittlung des Ansprechens bei der sechsten Harmonischen der AbfragefeIdfreguenζ eine gute Gleichförmigkeit des Ansprechens erzielt werden kann, indem die Vormag-

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netisierungsfeldstärke bei etwa 25% der Feldstärke des Abfragemagnetfeldes gehalten wird (Effektivwert).

In einigen Fällen/ besonders wenn verschiedene Harmonische ermittelt werden sollen, kann es erwünscht sein, eine Vormagnetisierung zu verwenden, die sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit bzw. Frequenz ändert, die wesentlich niedriger ist als die Frequenz des Abfragesignals, jedoch wenigstens groß genug, damit ein gegebener Vormagnetisierungsbereich während der Zeitspanne überdeckt werden kann, wo ein Zielgegenstand oder eine Marke durch die Abfragezone hindurchgelangt. Fig. 1A zeigt eine Anordnung, mit der dieses überstreichen der Vormagnetisierung erreicht werden kann. Wie dort gezeigt ist, ist in der Schaltung mit der Batterie 38, dem Stellwiderstand 40 und der Drosselspule 41 ein Verstärker 48 und ein Wellengenerator 49 vorgesehen. Der Wellengenerator 49 kann irgendein elektrischer Signalgenerator sein, der ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das sich zeitlich in derselben Weise ändert, wie das Vormagnetisierungsfeld geändert werden soll. Derartige WeIlengeneratoren sind dem Fachmann wohlbekannt. Der Verstärker 48 hebt den Pegel des vom Wellengenerator 49 zugeführten Signals an und überlagert es auf die von der Batterie 38 zugeführte Vorspannung, wodurch der Vormagnetisierungsstrom, der der Vormagnetisierungsspule 34 zugeführt wird, verändert wird.

Die Figuren 4 und 5 zeigen eine Antennenanordnung, die derzeit für die Verwirklichung der Erfindung bevorzugt wird.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist auf gegenüberliegenden Seiten des Türdurchganges 14 ein Sendeantennenfeld 50 und ein Empfängerantennenfeld 52 vorgesehen, die jeweils den Sende- und Empfängerantennengruppen 18 und 20 in Fig. 1 entsprechen. Das Sendeantennenfeld 50 enthält einen rechtwinkligen kastenähnlichen Fuß 54, der sich längs des Fußbodens erstreckt, und ein Paar rechtwinkliger offener Rahmen 56, 58, die diagonal versetzt sind, einander jedoch teilweise schneiden. Die Rahmen selbst sind hohl und bilden eine Um-

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hüllung und Lagerung für noch zu beschreibende Sende- und Vormagnetisierungsspulen. Das Empfängerfeld ist in gleicher Weise aufgebaut und enthält ebenfalls einen Fuß 60, auf dem diagonal versetzte und teilweise einander schneidende offene rechtwinklige Rahmen 62 und 64 befestigt sind. Die Rahmen 62 und 64 bilden eine Umhüllung und eine Lagerung für die Empfängerantennenspulen.

Die Füße 54 und 60, auf denen die Rahmen 56, 58, 62 und 6 4 gelagert sind, können dazu verwendet werden, verschiedene elektrische Bauteile einschließlich Sender-, Steuer-, Empfänger- und Alarmeinrichtungsteilen des Systems zu umschließen.

Es wird nun auf die auseinandergezogene Darstellung in Fig. 5 Bezug genommen. Dort ist eine erste und eine zweite Abfragespule 66, 68 vorgesehen, die den rechtwinkligen offenen Rahmen 56 und 58 entsprechen und in diese hineinpassen. Die Spulen 66, 68 sind in derselben Richtung gewickelt und in Reihe geschaltet, wie durch eine Querverbindungsleitung 70 gezeigt ist. Die Spulen 66, 68 sind, wie dargestellt, über die Leitungen 28 mit dem Oszillator und Verstärker 30 (in Fig. 5 nicht dargestellt) verbunden. Wenn die Spulen 66 und 68 mit elektrischem Wechselstrom erregt werden, so erzeugen sie alternierende magnetische Abfragefelder in derselben Weise wie Spule 26 in Fig. 1. Die zwei sich teilweise schneidenden rechtwinkligen Spulen ir Fig. 5 ergeben jedoch eine verbesserte Änderung der Magnetfeldkomponenten mit verschiedener Orientierung und besseres Ansprechen für alle möglichen Ausgangswege und alle möglichen Zielgegenstandsorientierungen in der Abfragezone 24.

Ferner sind, wie in Fig. 5 gezeigt ist, erste und zweite Vormagnetisierungsspulen 72, 74 gezeigt, die ebenfalls den Rahmen 56 und 58 entsprechen und in diese hineinpassen. Die Vormagnetisierungsspulen 72, 74 sind über eine Querverbindungsleitung 76 in Reihe geschaltet, jedoch in entgegengesetztem Sinn gewickelt. Die Enden der Spulen 72, 74 sind über die Leitungen 36 mit einer Gleichstrom-

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Vorspannungsversorgung und -steuerung verbunden. Hie in Fig. 5 gezeigt ist, empfangen die Vormagnetisierungsspulen 72, 74 Gleichstrom aus einer Stromversorgung, die einen an eine Wechselstromquelle (nicht dargestellt) angeschlossenen Transformator 78, einen Vollweggleichrichter 80 und eine Gruppe von Kondensatoren 82 enthält, die parallel zum Ausgang des Gleichrichters 80 geschaltet sind. Die Sekundärseite des Transformators 78 weist eine Mehrzahl von Abgriffen 78a, 78b, 78c und 78d auf, so daß verschiedene Werte von Vormagnetisierungsströmen den Vormagnetisierungsspulen 72, 74 zugeführt werden können. Die Kondensatoren 82 sind relativ groß, beispielsweise liegen sie in der Gegend von 4.7OO Mikrofarad, um eine ausreichende Filterwirkung zu ergeben, so daß ein im wesentlichen konstanter Gleichstrom durch die Vormagnetisierungsspulen fließt.

Obwohl die Abfragespulen 66, 68 in derselben Richtung gewickelt sind, während die Vormagnetisierungsspulen 72, 74 in entgegengesetztem Sinn gewickelt sind, ist die Auswirkung jeder Vormagnetisierungsspule auf ihre zugeordnete Abfragespule im wesentlichen dieselbe wie bei dem zuvor beschriebenen AusfUhrungsbeispiel. Dies liegt daran, daß die Richtung einer Gleichstrom-Vormagnetisierung effektiv dieselbe bezüglich eines magnetischen Wechselfeldes ist, gleich ob die Gleichstrom-Vormagnetisierung in Vorwärts- oder in Rückwärtsrichtung erfolgt. Da andererseits die zwei Vormagnetisierungsspulen in entgegengesetztem Sinn gewickelt sind, wird die elektrische Induktion, die in einer Vormagnetisierungsspule von ihrer zugeordneten Abfragespule erzeugt wird, im Ergebnis wirksam durch die in der anderen Spule erzeugten Induktionseffekte ausgelöscht. Folglich geht durch die Anwesenheit der Vormagnetisierungsspulen, wenn überhaupt, so nur wenig Energie verloren.

Bei der derzeit bevorzugten Anordnung sind die Rahmen 56, 58, die Abfrage- und Vormagnetisierungsspulen 66, 72 sowie 68, 74, die darin befestigt sind, quadratisch und messen etwa 75 cm an jeder Seite, und sie überlappen sich um etwa 25 cm in waagerechter Richtung

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(Abmessung "a") und 38 cm in senkrechter Richtung (Abmessung "b"). Die Abfragespulen 66, 68 enthalten vorzugsweise jeweils 52 Windungen Draht der Größe #12, während die Vormagnetisierungsspulen 72, 74 jeweils 30 Windungen Draht der Größe #20 enthalten. Der Oszillator und Verstärker 30 werden normalerweise so betrieben, daß sie einen Spitzenstrom in den Spulen 66, 68 von etwa zehn Ampere bzw. einen Effektivwert von dreieinhalb Ampere erzeugen. Die Vormagnetisierungssteuerung hingegen ist so ausgebildet, daß sie einen Strom von zwei Ampere durch die Vormagnetisierungsspulen 72, 74 erzeugt. Diese Ströme in den Abfragespulen sind so ausgelegt, daß ein magnetisches Abfragefeld erzeugt wird, das sich von einem Maximum von etwa zehn Oersted (Effektivwert) in der Nähe der Abfrage- und Vormagnetisierungsspulen in einer Richtung rechtwinklig zu ihrer Ebene und sich über die Abfragezone erstreckend bis zu einem Minimum von etwa einem Oersted über die Abfragezone am Empfängerantennenfeld 52 ändert. In ähnlicher Weise ist der Strom in den Vormagnetisierungsspulen so ausgelegt, daß er eine Vormagnetisierungsfeldintensität ergibt, die ungefähr 25% derjenigen des Abfragefeldes beträgt. Dies dient dazu, eine ausreichende Vormagnetisierung in der gesamten Abfragezone zu erzeugen.

Die Rahmen 62, 64 des Empfängerantennenfeldes 52 besitzen ungefähr dieselbe Größe und Anordnung wie die Rahmen 56 und 58 des Sendeantennenfeldes 50. Ferner ist ein Paar Empfängerspulen (nicht dargestellt) mit im wesentlichen derselben Gestalt und Anordnung wie die Abfragespulen 66, 68 in den Rahmen 62, 64 untergebracht. Andere Empfängerantennenanordnungen können ebenso verwendet werden, bei denen eine oder mehrere Spulen benutzt werden.

Fig. 6 zeigt eine anders ausgeführte Schaltung der Vormagnetisierungsspule. Eine Abfragespule 84 und eine Vormagnetisierungsspule 86 sind ineinander eingebettet dargestellt. Die Abfragespule 84 ist so geschaltet, daß sie von dem Oszillator und Verstärker 30 bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen erregt wird. Die Vormagnetisierungsspule 86 ist an einem Ende mit einer Gleichstrom-

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Versorgung und einem Filter 90 verbunden, das in gleicher Weise wie bei Fig. 5 ausgebildet sein kann. Das andere Ende der Vormagnetisierungsspule 86 ist an einen Verbindungspunkt 92 zwischen einem Kondensator/und einer Spule 96 angeschlossen. Der Kondensator 94 und die Spule 96 sind in Reihe geschaltet, gemeinsam mit Phasen- und Amplitudeneinstelleinrichtungen 98, 100, und zwar zwischen dem Ausgang des Oszillators und Verstärkers 88 und Masse.

Beim Betrieb der in Fig. 6 gezeigten Anordnung werden die in der Vormagnetisierungsspule 81 aus der Abfragespule 84 induzierten elektrischen Signale wirkungsvoll durch die Spannungsänderungen ausgelöscht, die am Verbindungspunkt 92 zwischen dem Kondensator 74 und der Spule 96 verursacht werden. Die Amplituden- und Phaseneinstelleinrichtungen 94, 96, bei denen es sich um irgendwelche bekannten elektrischen Schaltungen zur Verursachung von Amplituden- und Phaseneinstellungen von oszillierenden elektrischen Signalen handeln kann, können so eingestellt werden, daß eine präzise Synchronisation zwischen den aus der Abfragespule induzierten Signalen und den über die Verbindung 92 zugeführten Signalen erreicht wird, so daß eine im wesentlichen vollständige Auslöschung erzielt werden kann.

Es werden zwar besonders gute Ergebnisse mit den hier beschriebenen Vormagnetisierungsspulen erreicht, es können jedoch auch andere Vormagnetisierungseinrichtungen verwendet werden, beispielsweise Permanentmagnete, die so angeordnet sind, daß eine Vormagnetisierung von derselben Gestalt erhalten wird, wie man sie mit den Vormagnetisierungsspulen erhält.

Kurz umrissen wird also durch die Erfindung ein elektromagnetisches Gegenstandsdetektorsystem geschaffen, bei dem ein sättigbares magnetisches Zielobjekt Harmonische eines Abfrage-Magnetwechselfeldes erzeugt. Eine Vormagnetisierungseinrichtung ist gemeinsam mit dem Abfrage-Magnetfeld vorgesehen, um das Ansprechen auf Zielobjekte besonders bei geradzahligen Harmonischen innerhalb des Abfragebereiches zu fördern.

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Claims (34)

2737123 Patentansprüche

1.)Vorrichtung zur Ermittlung der Anwesenheit eines Gegenstandes in einer Abfragezone/ gekennzeichnet durch ein Zielobjekt (10), das aus einem Streifen sättigbaren ferromagnetischen Materials gebildet ist, das imstande ist, ein Magnetfeld bei Frequenzen zu erzeugen, die Harmonische der Frequenz eines veränderlichen magnetischen Abfragefeldes sind, dem das Zielobjekt (10) ausgesetzt ist, eine elektrische Oszillator- und Treibereinrichtung (30), die imstande ist, ein Abfragesignal bei einer ersten Frequenz zu erzeugen, eine Abfrageantennenspule (26), die so geschaltet ist, daß sie die von der Oszillator- und Treibereinrichtung (30) erzeugten Signale empfängt und ein veränderliches magnetisches Abfragefeld bei der ersten Frequenz in einer Abfragezone (24) erzeugt, eine Vormagnetisierungseinrichtung (34), die eine Vormagnetisierung in der Abfragezone (24) erzeugt, derart, daß das von der Vormagnetisierungseinrichtung (34) in der Abfragezone (24) erzeugte Magnetfeldmuster im wesentlichen dasselbe ist wie dasjenige, das von der Abfrageantenne (26) erzeugt wird, und eine Empfängereinrichtung (42), die derart aufgebaut und angeordnet ist, daß sie die Anwesenheit eines veränderlichen Magnetfeldes, dessen Frequenz eine vorbestimmte Harmonische der ersten Frequenz ist, in der Abfragezone (24) ermittelt, wenn das Zielobjekt (10) in die Abfragezone (24) hineingebracht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungseinrichtung (34) derart ausgebildet ist, daß sie das Vormagnetisierungsfeld mit einer Intensität erzeugt, die innerhalb der Abfragezone (24) in einem festen Verhältnis zu dem Magnetfeld steht, das von den Abfrageantennenspulen (26) erzeugt wird.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungseinrichtung (34) derart ausgebildet ist, daß sie ein Vormagnetisierungsfeld erzeugt, dessen Intensität an jeder Stelle und in jeder Orientierung der Zone im wesentlichen 25% der Effektivintensität des Magnetfeldes beträgt, das von der Abfrageantennenspule (26) erzeugt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageantennenspule (26) und die elektrische Oszillator- und Treibereinrichtung (30) derart ausgebildet sind, daß sie ein Magnetfeld erzeugen, dessen Effektivwertintensität in einer Richtung über die Abfragezone (24) sich über diese Zone von einem Wert von etwa zehn Oersted auf der Seite der Zone angrenzend an die Abfrageantenne bis zu etwa ein Oersted auf der gegenüberliegenden Seite der Zone ändert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungseinrichtung (34) derart ausgebildet ist, daß sie ein Vormagnetisierungsfeld erzeugt, dessen Intensität in einer Richtung über die Abfragezone (24) sich über diese Abfragezone derart ändert, daß sie bei etwa 25% der Effektivwertintensität des Magnetfeldes verbleibt, das von der Abfrageantennenspule (26) erzeugt wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungseinrichtung (34) eine Vormagnetisierungsspule mit im wesentlichen derselben Gestalt wie die Abfrageantennenspule (26) enthält und die Vormagnetisierungsspule angrenzend an die Abfrageantennenspule angeordnet ist, und daß eine Einrichtung zur Zuführung von elektrischem Strom zu der Vormagnetisierungsspule vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungsspule in die Abfrageantennenspule (26) eingebettet ist.

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8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängereinrichtung (42) derart ausgebildet ist, daß sie die Anwesenheit wenigstens eines ausgewählten alternierenden Hagnetfeldes in der Abfragezone (24) ermittelt, welches eine gradzahlige Harmonische der Frequenz des Magnetfeldes ist, das von der Abfrageantennenspule (26) erzeugt wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageantennenspule (26) ein Paar gegeneinander versetzter Wicklungen umfaßt, die im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen und in additiver Beziehung zueinander geschaltet sind, daß die Vormagnetisierungsspule (34) ein Paar elektrischer Wicklungen derselben Gestalt wie die Wicklungen der Abfrageantennenspule (26) und mit an diese angrenzender Lage umfaßt und daß die Wicklungen der Vormagnetisierungsspule in subtraktivem Verhältnis zueinander geschaltet sind und eine Einrichtung zur Zuführung von elektrischem Strom zu der Vormagnetisierungsspule vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zuführung von elektrischem Strom zu der Vormagnetisierungsspule ein elektrisches Filter enthält.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zuführung von elektrischem Strom zu der Vormagnetisierungsspule eine Einrichtung zum Empfangen von elektrischem Wechselstrom, eine Gleichrichtereinrichtung zum Gleichrichten des Stromes und eine Filtereinrichtung zum Entfernen von Wechselstromkomponenten aus dem gleichgerichteten Strom enthält.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungseinrichtung eine Vormagnetisierungsspule mit im wesentlichen derselben Gestalt wie die Abfrageantennenspule und mit an diese angrenzender Anordnung, eine

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Einrichtung zur Zuführung von elektrischem Gleichstrom zu einem Ende der Vormagnetisierungsspule und eine Kompensationseinrichtung enthält, die aus der elektrischen Oszillator- und Treibereinrichtung Signale dem anderen Ende der Vormagnetisierungsspule mit solcher Amplitude und Phase zuführt, daß die in der Vormagnetisierungsspule aus der Abfrageantennenspule induzierten Signale ausgelöscht werden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zuführung von elektrischem Gleichstrom zu einem Ende der Vormagnetisierungsspule eine elektrische Filtereinrichtung enthält.

14. Verfahren zur Ermittlung der Anwesenheit eines Gegenstandes in einer Abfragezone, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Befestigen eines Zielobjektes an dem Gegenstand, wobei das Zielobjekt aus einem sättigbaren ferromagnetisehen Material gebildet ist, das imstande ist, magnetische Ansprechfelder zu erzeugen, die sich mit Frequenzen verändern, welche Harmonische der Frequenz eines variablen magnetischen Abfragefeldes sind, dem das Zielobjekt ausgesetzt ist, Erzeugen eines variablen magnetischen Abfragefeldes in der Abfragezone, gleichzeitige Erzeugung eines Vormagnetisierungsfeldes in der Abfragezone, wobei das Vormagnetisierungsfeld eine Ausbildung über die Abfragezone aufweist, die im wesentlichen dieselbe ist wie diejenige des magnetischen Abfragefeldes, überwachen der Abfragezone bezüglich magnetischer Ansprechfelder, die mit einer ausgewählten Harmonischen der Frequenz des veränderlichen magnetischen Abfragefeldes variieren, Verursachen einer Bewegung des Gegenstandes durch die Abfragezone hindurch und Erzeugen eines Alarmsignals bei Ermittlung der magnetischen Ansprechfelder.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Vormagnetisierungsfeld mit einer Intensität erzeugt wird, die über die Abfragezone hinweg in einem festen Verhältnis zu dem veränderlichen magnetischen Abfragefeld steht.

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16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Vormagnetisierungsfeld mit einer Intensität erzeugt wird, die an jeder Stelle und bei jeder Orientierung in der Zone etwa 25% der Effektivwertintensität des magnetischen Abfragefeldes an dieser Stelle und bei dieser Orientierung beträgt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Abfragefeld mit einer Effektivwertintensität erzeugt wird, die sich in einer Richtung über die Abfragezone in dieser von einem Wert von etwa zehn Oersted auf einer Seite der Zone bis zu einem Wert von etwa ein Oersted auf der gegenüberliegenden Seite der Zone ändert.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Vormagnetisierungsfeld mit einer Intensität in einer Richtung über die Abfragezone hinweg erzeugt wird, die sich über diese Zone derart verändert, daß sie bei etwa 25% der Effektivwertintensität des magnetischen Abfragefeldes verbleibt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 - 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Vormagnetisierungsfeld dadurch erzeugt wird, daß elektrischer Strom durch eine Vormagnetisierungsspule geleitet wird, die im wesentlichen dieselbe Gestalt aufweist wie die Quelle des magnetischen Abfragefeldes und angrenzend daran angeordnet ist.

2Q. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 - 19, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgewählte Harmonische eine gradzahlige Harmonische der Frequenz des magnetischen Abfragefeldes ist.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 - 20, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgewählte Harmonische die sechste Harmonische der Frequenz des magnetischen Abfragefeldes ist.

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22. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 - 21, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Abfragefeld dadurch erzeugt wird, daß elektrischer Strom durch ein Paar gegeneinander versetzter Abfragewicklungen geleitet wird, die im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen, wobei der durch jede der Wicklungen geleitete Strom dergestalt ausgebildet ist, daß die von jedem erzeugten Magnetfelder in derselben Richtung liegen, daß das Vormagnetisierungsfeld dadurch erzeugt wird, daß ein elektrischer Vormagnetisierungsstrom durch ein Paar gegeneinander versetzter Vormagnetisierungswicklungen derselben Gestalt wie die Abfragewicklungen und mit an diese angrenzender Anordnung geleitet wird und daß der Vormagnetisierungsstrom durch die Vormagnetisierungswicklungen derart geleitet wird, daß die von jeder erzeugten Magnetfelder in entgegengesetzter Richtung liegen.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt der Zuführung von elektrischem Strom zu der Vormagnetisierungswicklung das Filtern dieses Stromes umfaßt.

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt der Zuführung von elektrischem Strom zu den Vormagnetisierungswicklungen die Gleichrichtung von elektrischem Wechselstrom und das Filtern des gleichgerichteten Stromes umfaßt, um Wechselstromkomponenten aus diesem zu entfernen.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 - 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Vormagnetisierungsfeld dadurch erzeugt wird, daß ein elektrischer Gleichstrom durch eine Vormagnetisierungsspule mit im wesentlichen derselben Gestalt wie die Quelle des magnetischen Abfragefeldes und an diese angrenzender Anordnung geleitet wird, daß der elektrische Gleichstrom einem Ende der Vormagnetisierungsspule zugeführt wird und gleichzeitig damit alternierende elektrische Signale am gegenüberliegenden Ende der Vormagnetisierungsspule mit einer Frequenz, Amplitude und Phase angelegt werden,

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die so gewählt sind, daß die Auswirkungen von elektrischer Induktion in die Vormagnetisierungsspule durch das Abfragemagnetfeld ausgelöscht werden.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung einen Kondensator und eine Spule enthält, die in Reihe miteinander an den Ausgang der elektrischen Oszillator- und Treibereinrichtung gelegt sind, sowie eine Einrichtung, die das andere Ende der Vormagnetisierungsspule mit der Verbindung zwischen Kondensator und Spule verbindet.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung ferner eine Einrichtung zum Einstellen der Phase und der Amplitude der Signale zwischen dem Ausgang der elektrischen Oszillator- und Treibereinrichtung und dem Kondensator enthält.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die alternierenden elektrischen Signale von Signalen abgeleitet werden, die das Abfragemagnetfeld erzeugen und die abgeleiteten Signale einem Kondensator und einer Spule zugeführt werden, die in Reihe geschaltet sind, und daß die alternierenden elektrischen Signale der Vormagnetisierungsspule von der Verbindung zwischen dem Kondensator und der Spule aus zugeführt werden.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 - 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Vormagnetisierungsfeld langsam kontinuierlich über einen gegebenen Bereich verändert wird, während der Gegenstand durch die Abfragezone hindurch gelangt.

30. Vorrichtung zur Ermittlung der Anwesenheit eines Gegenstandes in einer Abfragezone, gekennzeichnet durch ein Zielobjekt, das imstande ist, auf ein abfragendes elektromagnetisches Feld zu reagieren und ein charakteristisches Ansprechen zu erzeugen, eine elektrische Oszillator- und Treibereinrichtung, die imstande ist, ein

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elektrisches Abfragesignal zu erzeugen, eine an die elektrische Oszillator- und Treibereinrichtung angekoppelte Abfrageantenneneinrichtung zur Erzeugung eines entsprechenden elektromagnetischen Abfragefeldes in der Nachbarschaft der Abfragezone und eine Empfängereinrichtung mit einer Empfängerantenneneinrichtung, die in der Nähe der Abfragezone angeordnet ist zur Ermittlung des charakteristischen Ansprechens, wobei die Abfrageantenneneinrichtung und die Empfängerantenneneinrichtung wenigstens zwei sich teilweise schneidende, im wesentlichen koplanare Spulen umfassen.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Senderantenneneinrichtung wenigstens einen Satz sich teilweise schneidender Spulen enthält und die Empfängerantenne wenigstens einen zweiten Satz sich teilweise schneidender Spulen enthält.

32. Vorrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen allgemein rechteckige Gestalt aufweisen und diagonal versetzt sind.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 - 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen der Abfrageantenneneinrichtung in derselben Richtung gewickelt sind.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 - 33, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Spulen der Abfrage- und Empfängerantenneneinrichtung flach sind und im wesentlichen parallel zueinander und zueinander ausgerichtet angeordnet sind.

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