DE2818978A1

DE2818978A1 - Einrichtung zur abtastung von kodierten magnetisch aufgezeichneten informationen und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2818978A1
Application number: DE19782818978
Authority: DE
Inventors: Michel Helle; Jean-Pierre Lazzari
Original assignee: CII HONEYWELL BULL
Current assignee: CII HONEYWELL BULL
Priority date: 1977-04-29
Filing date: 1978-04-28
Publication date: 1978-11-02
Also published as: ES468326A1; IT1158675B; US4212041A; NL7802472A; IT7821511A0; BR7802558A; JPS5826071B2; JPS53135525A; FR2389180B1; FR2389180A1; GB1570050A

Description

Dipl.-lng. Rudolf Seibert Rechtsanwatt · Patentanwalt BA U. PA DIpI-InQ 8«lb«M. SI«lnidof(ilr«B» B, 8000 MOnctwn 27

Anwaltsakte 3315

28. April 1<)7R

COMPAGNIE INTERNATIONALE POUR L'INFORMATIQUE CII-HONEYWELL BULL, PARIS/FRANKREICH

Einrichtung zur Abtastung von kodierten magnetisch aufgezeichneten Informationen und Verfahren zu ihrer Herstellung

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2818378 Dipl.-lng. Rudolf Seibert

Rechtsanwalt · Patentanwalt HA u. PA Dlpl.-Ing. 3«lbett. Bf InidorHtriB» 8. BOOO MOnchen Ά

Anwaltsakte 3315

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, zum Abtasten von kodierten, magnetisch aufgezeichneten In-' formationen und auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Einrichtung. Die Einrichtung ist im besonderen für Leseeinrichtungen zum Abtasten von kodierten magnetische Informationen bestimmt, wie sie zum Abtasten von Schecks, Magnetbändern oder dergleichen, benötigt werden.

Aus Vereinfachungsgründen wird die Erfindung anhand einer Leseeinrichtung für Schecks beschrieben, jedoch ist es offensichtlich, daß die Ausführungen auch für alle Leseeinrichtungen von kodierten magnetischen Informationen gelten.-

Bekannte Datenverarbeitungssysteme verwenden als Eingabeeinheit zur Eingabe der Daten vielfach Karten, auf welchen die Informationen in einer magnetischen Kodierung aufgezeichnet sind. Als Einzelkarten kommen Bankschecks, Postschecks oder aber auch Kreditkarten in Frage.

Die auf derartige Aufzeichnungsträger aufgezeichnete Information besteht im allgemeinen aus einer Folge von alphanumerischen Zeichen, welche auf die Karten aufgedruckt sind, d.h. aus einer Folge von Buchstaben des Alphabets, aus Ziffern, Interpunktionen usw., die z.B. bei Scheckkarte die Nummer des Kontos des Schecks oder den Inhaber kennzeichnen.

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Jedes Zeichen wird dabei durch eine Anzahl von Linien gebildet, welche durch magnetisierbar Tinte aufgezeichnet sind. Die Anzahl der Linien, der Abstand zwischen den Linien und ihre relative Zuordnung sind zur Darstellung jedes Zeichens geeignet und werden gemäß einem bekannten Code, wie beispielsweise dem Code CMC7, gebildet.

Zur Eingabe dieser Daten wird dann eine Eingabeeinrichtung in Form eines sogenannten "Schecklesers" benötigt. Der Scheckleser wandelt die kodierten magnetischen Informationen der auf dem Scheck aufgedruckten Zeichen in eine Folge von elektrischen Signalen um, welche mit Hilfe von elektronischen Schaltkreisen in eine Folge von elektrisch Rechteckimpulsen umgeformt werden, die an eine elektronische Einheit zum Erkennen der gedruckten Zeichen auf dem Scheck übertragen werden. Die aus dieser Folge von elektrischen Rechteckimpulsen abgeleiteten Zeichen entsprechen den auf dem Belege aufgedruckten Zeichen. Damit ist es möglich mittels einer Recheneinheit eines Datenverarbeitungssystemes die Informationen zu verarbeiten, welche auf dem Scheckleser erscheinen und die in Verbindung mit diesem Scheck notwendigen Operationen, nämlich Kredit-, Debit-, Tagesabrechnung für den Inhaber usw. durchzuführen.

Für das bessere Verständnis der Erfindung, erscheint es notwendig an die folgenden Zusammenhänge des Magnetismus zu erinnern:

Um ein magnetisches Material zu magnetisieren, setzt man dieses zunächst einem magnetsichen Feld aus, dessen Intensität ausreichend ist, um das Material magnetisch zu sättigen, d,h. daß die magnetische Induktion in dem Material einen Grenzwert B annimmt, sobald die Intensität des magnetischen Feldes

einen gewissen Wert H erreicht. Dann wird das magnetische

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Feld abgeschaltet. Es verbleibt in diesem Fall eine von Null unterschiedliche magnetische Induktion (+Mr), die sogenannte remanente Induktion, welche für das verwendete Material charakteristisch ist. Mit anderen Worten, das Magnetisieren eines Materials führt über eine Sättigungsmagnetisierung«,

Es wird darüberhinaus daran erinnert, daß ein magnetisierbares Material, welches magnetisiert worden ist, in unmittelbarer Nähe seiner Oberfläche ein magnetisches Streufeld H erzeugt.

Schließlich sei daran erinnert, daß der magnetische Fluß von einem Magnetfeld H quer zu einer Oberfläche S gleich dem Produkt der Feldintensität mit der Oberflächenausdehnung ist.

Allgemein enthalten Scheckleser zunächst eine Magnetisierungseinheit zum Magnetsieren der Linien der gedruckten Zeichen auf dem Scheck um den Wert und die Richtung der magnetischen Induktion im Inneren von allen Linien identisch zu machen, damit nicht, sobald die Zeichen auf dem Scheck aufgedruckt sind, oder aus anderem Grund die Induktion in den Linien Null ist oder der Wert und die Richtung der magnetischen Induktion einer Linie innerhalb aller Linien abweicht von einer anderen. Auf diese Weise ist die magnetische Induktion innerhalb aller Streifen gleich mit der Remanenzinduktion der magnetischen Bereiche, auch wenn diese nicht mehr einem magnetischen Feld der Magnetisierungseinrichtung unterzogen werden. Weiter enthalten Scheckleser einen magnetischen Transduktor, welcher auf das magnetische Streufeld anspricht, das durch die Magnetisierungseinrichtung entsteht, und welcher ein elektrisches Signal abhängig von diesem magnetischen Streufeld erzeugt, das den elektronischen Schaltkreisen zugeführt wird zur vorstehend erwähnten weiteren Verarbeitung. In anderen Worten kann man

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sagenf daß der magnetische Transduktor die Abtastung der Anwesenheit von Linien ermöglicht..

Der Scheck wird durch eine mechanische Schecktransporteinrichtung derart, eingegeben, daß alle Linien aufeinanderfolgend vor der Magnetisierungseinrichtung und vor dem magnetischen Transduktor vorbeilaufen, und zwar in deren unmittelbarer Nähe. Die mechanische Schecktransporteinrichtung wird über einen Elektromotor, oder von Hand angetrieben.

In der Praxis besteht der als Abtasteinrichtung dienende magnetische Transduktor aus einem Magnetkopf, welcher einen Magnetkreis mit einem Luftspalt bildet, um welchen eine Spule mit einer großen Anzahl von Wicklungen aufgebracht ist. Die abzutastenden magnetisierten Linien laufen in der Nähe des Luftspaltes mit einem geeigneten Abstand solcher Größe vorbei, daß der größte Teil des magnetischen Flusses, welcher durch das magnetische Streufeld dieser Linien erzeugt wird, erfaßt wird_f urn einen Magnetfluß in den Magnetkopf zu erzeugen. Dabei wird dann ein elektrisches Signal an den Klemmen der Spule induziert, dessen Spannungsverlauf der Änderung des durch den magnetischen Kreis aufgenommenen magnetischen Flusses in der Zeiteinheit entspricht, und zwar abhängig von der Gc2schwindigkei t des Vorbei lauf ens der Linien vor dem Luftspalt. Daraus folgt, daß diese Spannung abhängig ist einerseits von der Geschwindigkeit des Vorbeiführens und andererseits von den Geschwindigkeitsänderungen (z.B. in dem Fall, in welchem die Schecktransporteinrichtung von Hand betätigt wird), so daß die Abtastung der Linien unpräzise wird. Darüberhinaus ist die Fabrikation eines solchen Magnetkopfes schwierig und relativ teuer und er selbst verhältnismäßig unhandlich.

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ORIGINAL INSPECTED

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Abtasteinrichtungen (sogenannte magnetische Tramiduktoren) mit mindestens einem Magnetwiderstand (Widerstand mLt magnetfeldabhängigen Widerstands wer t) vermeiden diese Machte ile. Dabei wird ein Magnetwiderstand auf ein Substrat aus einem Isoliermaterial unter Bildung von Schichten oder dünnen Filmen von sehr geringer Dicke (einige hundert Angstroms mit einigen Mikronsdicke) aufgebracht, wobei der Widerstandswert sich ändert, wenn die Schicht einem magnetischen Feld ausgesetzt wird. Ein .solcher Magnetwiderstand von der Größe R wird an eine Stromversorgung angeschlossen, welche einen Strom I.liefert. Wenn eine magnetisierte LLnLe vor dem Magnetwiderstand vorbeigeführt wird, erzeugt der magnetische Streufluß FI eine Änderung des Widerstandes Δ R und damit eine Änderung der Spannung & V =. I.ARf so daß _& V/V = Δ R/B wird. Δ R/R wird als Magnetwiderstandskoeffizient bezeichnet. Im allgemeinen beträgt dies-er Koeffizient einige Prozent und ist meistens negiitiv.

Das entsprechende elektrische Signal wird verstärkt und an einen Auswerte-SchaltkreLs übertragen. DLeseis Signal ist abhängig von der Geschwindigkeit deis Vorbei lau fens der abzutastenden Linien.

In der Praxis umfassen derartige Abtasteinrichtungnn vorzugsweise zwei Magnetwiderstände zur Abtastung der imgnetL-sierten Linien, welche auf ein und "demselben EsoLiarin tte;rLal in einem Abstand d .'voneinander¹ angeordnet sLtul, so. ,InV dui Linien aufeinanderfolgeind tmchelnantlfr von jedem dir Migtififcwiderstände abcjetastet weitden..

Der M>stand d ist im - besondurerx film; Funktion lar U ? Lt-deir LLnLeh und dar Minimum- und MaXimtuuTitferratrKf - ι i · ι dleHtin, ELhö derarticje Aht.ustii Ltit'i-tii >-ι r 1 -_rJ t ;=-="L·;.-:- ■ t ■ · in de;r;i Aftlkijl "Iiual-.«"t* i{ fi.-i i?i^At ' '■' ' ^[ t if ·ΐί· [ πη.τ - ti.'it-'t*" · .:■-. ί I : ϊϊ

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in der Zeitschrift EEEE Transactions on Magnetics, Band Macj, 12, Hr, S v, November 1076 erschienen ist und von G,Ei,MORE, Jr and LEJCOTE, stammt.

Diese Einrichtungen, mit Macjnetwiderstandem reagieren extrem empfindlich auf magnetische und elektromagnetische Felder außerhalb des magnetischen Streufeldes H der abzutastenden Eiinien, was äußerst nachteilig ist. Die Gesamtheit dieser Außenfelder wird Lm allgemeinen mit parasitären magnetischen Feldern bezeichnet, die u.a. von der elektrischen Stromversorgung sowie dem magnetischen Erdfeld stammen.

Wenn auch diese magnetisehen Felder relativ schwach und kleiner als das magnetische Streufeld H der'Markierungslinien sind, so stören sie doch das elektrische Ausgangssignal, das von den Hagnetwiderständen bei Anwesenheit von Markierungslinien von dem Feld IF induziert wird, indem ein nicht vernachlässigbares Rauschsignal eirzeugt wird. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß das gesamte elektrische Ausgangssignal der Magnetwlderstände aus der überlagerung des vom Streufeld H der Markierungslinien abgeleiten Signals und aus einem "Rauschsignal des parasitären Feldes" beisteht. Dieses Signal bei inhaltet ein nicht vernachlässig·— bares Fehlerrisiko in der EIrmittlung de;r Anwesenheit von Markierungslinien.

Aufgabe der Ktfindung i;it es, diese Nachteile 21t beseitigen und eine Abtaut > im i ht 1111 j mit mi ride .stems «ineni Magnetwider stand 2U schäften, b>i *,/i?Lc:hfir der KinftuiS der parasitären Felder eieminu-rt ,'ill.

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BAD ORIGINAL

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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird also ein Kompensations-Magnetwiderstand in der Nähe des die Anwesenheit von Markierungslinien abtastenden Magnetwiderstandes aber außerhalb des Transportweges der Markierungslinien beim Abtastvorgang angeordnet. Dabei wird der Kompensationsmagnetwiderstand demselben parasitären magnetischen Feldern unterworfen als der Abtastmagnetwiderstand. .

Durch Vergleich (Subtraktion) des Ausgangssignales von jedem Abtastmagnetwiderstand mit dem Aiisgangssignal des Kompensationswiderstandes wird dann ein Anwesenheitsabtastsignal der Markierungslinien in Übereinstimmung mit jedem Abtastmagnetwiderstand unabhängig von parasitären magnetischen Feldern erzeugt«

Somit wird eine magnetische Abtasteinrichtung für kodierte magnetische Informationen im Aufbau einfach und billig und die Abtastsicherheit, liegt weit über bekannten Abtasteinrichtungen. Im Grenzfall genügt ein einziger Kompensationsmagnetwiderstand.

Gemäß der Erfindung ist dabei die magnetische Abtasteinrichtung zur Abtastung kodierter magnetischer Informationen, welcher mindestens einen auf einem Isoliersubstrat angeordneten Abtastmagnetwiderstand enthält, an welchem die Informationen parallel zu seiner Oberfläche vorbeigeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Kompensationsmagnetwiderstand enthält, welche in der Nähe von dem Abtastmagnetwiderstand derart angeordnet ist, daß er nicht dem . Streufeld der genannten Informationen aber demselben parasitären Magnetfeld wie der Abtastmagnetwiderstand unterworfen ist ρ wobei die Spannung des elektrischen Ausgangssignals von diesem Kompensationsmagnetwiderstand mit dem Ausgangssignal des Abtastmagnetwiderstandes im Sinne einer Kompensation des parasitären Signals verglichen wird.

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Weitere Merkmale, Weiterbildungen und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen erläutert. In diesen Figuren zeigen:

Fig. 1 die relative Anordnung eines Schecks, welcher Abtastlinien aus Magnettinte enthält, sowie eine magnetische Abtasteinrichtung für diese Abtastlinien mit einem Magnetwiderstand gemäß dem Stand Technik, und zwar die Fig.1a eine Seitenansicht und die Fig.1b eine perspektivische Ansicht,

Fig; 2 ein Prinzipschema einer magnetischen Abtasteinrichtung gemäß der Erfindung mit einem einzigen Abtastmagnetwiderstand für die Magnetlinien,

Fig. 3 ein Prinzipschema einer magnetischen Abtasteinrichtung gemäß der Erfindung mit zwei Abtastmagnetwiderständen für die Magnetlinien, und

Fig. 4 und 5 eine bevorzugte konstruktive Ausführungsform der magnetischen Abtasteinrichtung deren Prinzipschema in der Fig. 3 gezeigt ist, wobei die Fig. 4 eine Ansicht von 3/4 in Perspektive und die Fig. 5 eine seitliche Schnittdarstellung wiedergibt.

In der Fig. 1 ist in einer Schnittdarstellung eine Karte C, z.B. ein Bankscheck, gezeigt, welcher längs der Achse OX oberhalb eines Schecklesers LC mit einer Geschwindigkeit ν (von der linken Seite nach rechts in der Fig. 1a und von unten nach oben in der Fig. 1b) verschoben wird. Die Karte wird durch eine beispielsweise von Hand angetriebene Schecktransporteinrichtung bewegt, welche aus Übersichtlichkeitsgründen ' in der Fig. 1 nicht dargestellt ist. Die Karte C trägt

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trägt Markierungslinien aus magnetischer Tinte BA₁, BA₂F BA,, BA. .... BA entsprechend den auf dem Scheck aufgedruckten Zeichen. Der von den Zeichen während dem Vorbeiführen oberhalb der Scheckleseeinrichtung LC zurückgelegte Weg ist mit "Lesepiste"· PL der Breite 1 bezeichnet.

Die Scheckleseeinrichtung LC enthält eine Magnetisierungseinrichtung DA, welche durch ein Rechteck in dei Fig. 1 symbolisiert .ist und welche die Markierungslinien vor ihrem Vorbeilaufen vor der magnetischen Abtasteinrichtung· DTM.zur Abtastung der Anwesenheit von Markierungslinien magnetisiert. Die magnetische Abtasteinrichtung besteht in der Praxis vorzugsweise aus Magnetwiderstandselementen zur Abtastung der Anwesenheit von Markierungslinien MR₁, MR₂...MR , wobei η mindestens gleich zwei sein soll. Eine derartige Einheit DTM mit zwei Magnetwiderständen ist in der vorgenannten Publikation aus IEEE Transactions of Magnetics bekannt.

Die Magnetwiderstände MR₁, MR₂ .... MR sind auf ein und demselben Substrat S aus einem elektrischen Isoliermaterial angebracht. Ihre Länge L ist größer als die Breite der Lesepiste PL. Der Abstand zwischen den Elementen MR₁, MR₃.... MR ist gleich d. Vorzugsweise besitzen diese Elemente denselben Widerstandswert R und identische Magnetwiderstandskoeffizienten A. R/R. Die Enden von diesen Elementen sind mit derselben (in Fig. 1 nicht dargestellten) Stromversorgung verbunden und werden von einem Strom i in der Richtung der Länge L (s.Fig.1b) durchflossen. Dabei sind, wie aus den Fig. 1a.und 1b zu .ersehen, die Elemente MR₁, MR₂ ... MR dem Streumagnetfeld H der Kennzeichnungslinien ausgesetzt, das durch gestrichelte Kraftlinien im Prinzip in der Fig. 1a dargestellt ist. Das Streumagnetfeld verläuft senkrecht zu der Länge L der Elemente MR₁, MR₃ ... MR Tind erzeugt ein elektrisches Signal der Spannung Z^. V an den Klemmen von jedem von diesen mit /\ V = iAR.

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Zunächst sei die magnetische Abtasteinrichtung DTM₁ hinsichtlich eines einzigen Magnetwiderstandabtastelementes 1 betrachtet. Gemäß der Erfindung ist, wie auch in der Fig. zu ersehen ist, dem Abtastelement 1 ein Kompensationsmagnetwiderstand 2 in der Nähe des Elementes 1 aber außerhalb der Lesepiste PL zugeordnet. Aus technologischen Gründen ist es vorteilhaft die Elemente 1 und 2 identisch zu machen, d.h. von derselben Länge L, demselben Widerstandswert R, demselben Magnetwiderstandskoeffizienten Δ R/R und beide auf demselben Substrat unterzubringen. Sie sind verbunden mit den Anschlüssen von einer (in der Fig. 2 nicht dargestellten) Stromquelle und werden durchflossen von demselben Strom i.

Der Abtastmagnetwiderstand 1 ist dem magnetischen Streufeld H der Markierungslinie sowie der Summe SI₁Hp der externen parasitären magnetischen und elektromagnetischen Feldern, welche außerhalb des Streufeldes H existieren und um das Element 1 herum auftreten, unterworfen. Das Kompensationselement 2 ist der Summe 2l2^Hp ^^{er um} ^^{as E}l^ement 2 auftretenden, vom Feld H entfernten parasitären magnetischen Feldern unterworfen. In der Praxis ist

Bei jeder Linie, welche oberhalb der Abtasteinrichtung vorbeiläuft, tritt an den Klemmen 3 und 4 des Magnetwiderstandselements 1 ein elektrisches Signal der SpannungΔ.V₁ = Δν₃ + Δ .,Vp, wobei

y\v das Abtastsignal für eine anwesende Markierungslinie aufgrund deren magnetischen Streufeldes H bezeichnet, während

Δ ,,Vp das. Signal sein soll, was durch die parasitären magnetischen Felder 5ZH_p, welche auf das Element 1 wirken, sein soll.

An den Klemmen 5 und 6 des Kompensationsmagnetwiderstandselementes 2 tritt die Spannung^ ₂ ^vp abhängig von der Wirkung des parasitären magnetischen Feldes auf dieses Element auf. Dabei

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ist in der Praxis ^\ ..V = Δ ₂ ^V _P (mit wenigen Prozent Abweichung) .

Es genügt deshalb den Elementen 1 und 2 einen (nicht dargestellten) Differenzverstärker zuzuordnen, welchem an seinen Eingangsklemmen die beiden Spannungen Z^. V₁ und*£^₂V_p zugeführt werden, um an dessen Ausgang eine Spannung zu erhalten, welche direkt proportional mit /\ V_ ist.

Auf diese Weise eleminiert die magnetische Transduktoreinheit gemäß der Erfindung praktisch jeden Einfluß parisitärer magnetischer Felder auf das Abtastsignal der Markierungslinien.

Die Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform gemäß der Erfindung, welche zwei identische Magnetwiderstandselemente 11 und 12 enthält sowie ein Kompensationswiderstandselement 13, das im Grundaufbau mit den Elementen 11 und 12 hinsichtlich des Materials, der Breite und der Dicke sowie des Magnetwiderstandskoeffizienten identisch ist, dessen Länge aber nur halb so groß ist, um einen halben Widerstandswert zu erhalten. Hierbei sei R der Widerstandswert der Elemente 11 und 12 und L ihre Länge.

Die drei Magnetwiderstandselemente sind gemeinsam mit den Klemmen einer (in der Fig. 3 nicht dargestellten) elektrischen Stromversorgung verbunden. Dabei wird, wenn das Element 13 mit einem Strom i durchflossen wird, die Elemente

11 und 12 mit einem Strom i/2 durchflossen.

Immer wenn eine Markierungslinie vor den Elementen 11 und

12 vorbeigeführt wird, werden diese einem Magnetfeld H dieser Linien unterworfen sowie dem parasitären magnetischen Feld 51 H-, während das Element 13 allein diesem selben Feld ΣΙ Hp ausgesetzt ist.

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Die Spannungen Z^. V_p1, Δν_ρ2, Δν_ρ3, welche aufgrund der Wirkung des parasitären Feldes l^~" H_p auf die Elemente 11 bis 13 erzeugt werden und die an den Klemmen 14 und 15 des Elementes 11, den Klemmen 16 und 17 des Elementes 12 und den Klemmen 18 und 19 des Elementes 13 auftreten, sind die folgenden, wenn man z.B. die einzelnen Magnetwiderstands— · koeffizienten gelich 2% ansetzt:

_p1 =Δν_ρ2 = 2% χ R χ 1 = Rl/100. _p3 = 2% χ I χ 1 = Rl/100. Man hat damit Av_p3 = Δ V_p1 =Δν_ρ2·

Es genügt deshalb, wie in dem Fall der Abtasteinrichtung DTM₁ beispielsweise die Spannungen /\ V_p_ und ^\, V_p1 einerseits und Δ V_p3.und Δ V_p2 andererseits den Eingeängen eines Differenzverstärkers zuzuführen, um an dessen Ausgang die Spannungen ^Vg₁ und Δν - aus der Abtastung einer Markierungslinie zu erhalten, aus welchem alle Rauschsignale aufgrund der Einwirkung der parasitären magnetischen Felder eleminiert sind.

Es ist ersichtlich, daß, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, die Elemente 11, 12 und 13 auch unterschiedliche Charakteristiken (Widerstand pro Längeeinheit, Koeffizient des Magnetwiderstandes, Länge L) haben können. Wesentlich ist, daß die Elemente 11, 12 und 13 demselben parasitären magnetischen Feldern unterworfen sind, und daß immer gilt

Λ v_p3 = ^Vp₁ =Δν_ρ2. ■

Es ist auch ersichtlich, daß analoge Überlegungen, wie diese für die beiden Abtasteinrichtungen DTM₁ und DTM« angestellt wurden, auch für Einrichtungen DTM₃, DTM., DTM mit 3,4 bis zu η Magnetwiderstandselementen zur Abtastung der Markierungslinien gelten. Bei einer Einheit Di¹M₃ mit drei Abtastelementen vom Widerstandswert R und

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der Länge L sowie einem Magnetwiderstandskoeffizienten Δ R/R, würde der Kompensationsmagnetwiderstand einen Widerstandswert von R/3 und eine Länge von L/3 erhalten (bei einem Magnetwiders'tandskoeffizienten gleich AR/R) .

Die Realisierung der Einheit DTM₂ nach der Erfindung wird nach Beschreibung des Herstellungsverfahrens, wie es in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, noch besser verständlich. Dieses Herstellungsverfahren umfaßt die folgenden Verfahrensschritte:

1) Erster Verfahrensschritt

Man bringt auf einem Substrat 20 aus elektrischem Isoliermaterial und guter thermischer Leitfähigkeit, wie beispielsweise Glas, Keramik oder dergleichen eine erste Schicht 21 · von Siliziummonoxid (von der chemischen Formel SiO) auf und erzeugt damit eine elektrisch isolierende Oberfläche, welche darüberhinaus eine gute Adhärenz der Schichten erlaubt, welche später auf dieser Oberfläche aufgebracht werden.

2) Zweiter Verfahrensschritt

Man bringt dann die Magnetwiderstände 11, 12 und 13 auf der Schicht 21 in einer bekannten Technik, beispielsweise durch Aufdampfen unter Vakuum an. Die drei Elemente werden gleichzeitig aufgebracht, um ihre geometrischen Abmessungen, ihre elektrischen und magnetischen Eigenschaften (Länge L., Dicke, Widerstand R, Magnetwiderstandskoeffizient usw.) gleichzumachen. Vorzugsweise wird als Material zur Bildung dieser Elemente 11, 12 und 13 eine Legierung aus Eisen-Nickel (18% Eisen und 82% Nickel) verwendet. Ihre Dicke ist etwa 1000 Angstroms. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Länge L gleich 6 mm und die Länge des Elements 13 gleich 3 mm. Der Abstand d ist 0,5 mm, so daß der Abstand zwischen den Klemmen 19 des Elements 13 und der Klemmen 14 und 16 der Elemente 11 und 12 1 mm ausmacht.

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3) Dritter Verfahrensschritt

Die beiden Seitenbereiche CH₁ und CH₂ des Substrates 20 werden bearbeitet, wie aus der Fig.4 zu ersehen. Die beiden Seitenteile werden dabei abgeschrägt in Bezug auf die Oberfläche des Substrates mit einem Winkel kleiner als 45°.

4) Vierter Verfahrensschritt

Eine leitende Schicht (z.B. aus Kupfer) mit einer Dicke von etwa 1 Mikron wird auf die Schicht 21 aufgebracht, um die Verbindungen zwischen den verschiedenen Magnetwiderstandselementen herzustellen. Dabei werden auch die Anschlüsse 22, 23, 24 und 25 hergestellt. Der Anschluß 22 ist verbunden mit dem Anschluß 18 des Magnetwiderstandes 13, der Anschluß

23 mit dem Anschluß 14 des Elementes 11, dem Anschluß 19 des Elementes 13 und dem Anschluß 16 des Elementes 12. Der Anschluß

24 ist verbunden mit dem Anschluß 15 des Elementes 11 und der Anschluß 25 ist verbunden mit der Klemme 17 des Elementes Die Klemmen 22, 23, 24 und 25 sind auf die Seitenteile CH₁ und CH₂ geführt und dort mit Kontaktflächen mit relativ großen Oberflächen 26, 27, 28, 29 versehen.

5) Fünfter Verfahrensschritt

Nunmehr werden Litzen 30, 31, 32 und 33 z.B. durch Verlötenmit Zinn auf die Kontaktstellen 26, 27, 28 und 29 gebracht. Wie aus der Ansicht nach Fig. 5 zu ersehen, welche eine Schnittdarstellung in der Höhe der Kontaktstücke 26 und 29 ist, übersteigen die Lötstellen 34 und 35 nicht die obere Ebene P des Substrates 20, damit ein Scheck C nicht in Kontakt mit diesen kommt, wenn er oberhalb der Magnetwiderstände 11 bis 13 vorbeigeführt wird.

6) Sechster Verfahrensschritt

Man bringt eine (in den Fig. 4 und 5 aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellte, aber durch einen Pfeil symbolisierte) Schutzschicht 36 aus SiO₂ auf der Oberfläche P des Substrates

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an. Die Dicke von dieser Schicht liegt zwischen 1 und 30 Mikron» Diese Schicht 36 garantiert den Schutz der Magnetwiderstände 11 bis 13 gegen alle chemischen oder mechanischen Einflüsse.

Das Ausführungsbeispiel einer magnetischen Transduktoreinheit gemäß der Erfindung wurde vorausgehend für die Abtastung von Markierungslinxen von magnetischen Zeichen auf Schecks beschrieben. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß jeder Fach-r mann die Erfindung auch für die Abtastung von anderen magnetisch kodierten Informationen insbesondere für auf ein Magnetband aufgezeichnete Informationen anweden kann.

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Claims

Dipl.-Ing. Rudolf Seibert

Rechtsanwalt ■ Patentanwalt

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- Anwaltsakte 3315

Einrichtung zur Abtastung von kodierten magnetisch aufgezeichneten Informationen und Verfahren zu ihrer Herstellung

ANSPRÜCHE

Einrichtung zur Abtastung von kodierten magnetisch aufgezeichneten Informationen mit Hilfe mindestens eines auf, einem Isolierträger angeordneten Magnetwiderstandes, vor welchem der die Informationen tragende Aufzeichnungsträger parallel zu seiner Oberfläche vorbeigeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kompensationsmagnetwiderstand (2, 13) vorgesehen ist, welcher in der Nähe von dem Abtastmagnetwiderstand (1, 11, 12) derart angeordnet ist, daß er nicht dem Streufeld der abzutastenden Informationen aber demselben parasitären Magnetfeldern ausgesetzt ist wie der die Informationen abtastende Magnetwiderstand, so daß die von dem Einfluß der parasitären Magnetfelder abhängige elektrische Ausgangsspannung bei beiden Magnetwiderständen gleich ist und daß die Ausgangsspannung des Kompensationsmagnetwiderstandes der Ausgangsspannung des Abtastmagnetwiderstandes vor Auswertung des Abtastergebnisses entgegengeschaltet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abtastmagnetwiderstand und Kompensationsmagnetwiderstand aus demselben Widerstandsmaterial gebildet sind.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Länge von Abtastmagnetwiderstand und Kompensationsmagnetwiderstand gleich gewählt sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Abtastmagnetwiderstand und Kompensationsmagnetwiderstand denselben Magnetwiderstandskoeffizienten aufweisen.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß η AbtastmagnetwiderstMnde vorgesehen sind, welche alle identisch aufgebaut sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von η Abtastmagnetwiderständen mit je e.inem Widerstandswert R und einer Länge L Widerstandswert und Länge des Kompensationsmagnetwiderstandes gleich R/n bzw. L/n gewählt sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmagnetwiderstände (11,12) und Kompensationsmagnetwiderstand (13) auf demselben Träger (20) angeordnet sind.
8. Verfahren zum Herstellen einer Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- Anbringen einer Schicht (21) eines elektrischen Isoliermaterial auf einem Träger (20) aus elektrischem Isoliermaterial um eine gute Adhärenz von später aufzubringenden Schichten zu ermöglichen,

- Anbringen der Abtast- und Kompensationsmagnetwiderstände (11, 12, 13) auf der Isolierschicht (21),

- Abschrägen der beiden Seitenkanten (CH1 und CH2) des Träger (20),

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auf den Seitenteilen unter Bildung von Kontaktköpfen mit einer großen Oberfläche, Befestigung von Litzen auf den Kontaktköpfen und Anbringen einer isolierenden Schutzschicht auf dem Träger, den Abtast- und Kompensationsmagnetwiderständen und ihrer Verbindungen.

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