DE3152533C2 - Intruder warning system - Google Patents
Intruder warning systemInfo
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- DE3152533C2 DE3152533C2 DE3152533A DE3152533A DE3152533C2 DE 3152533 C2 DE3152533 C2 DE 3152533C2 DE 3152533 A DE3152533 A DE 3152533A DE 3152533 A DE3152533 A DE 3152533A DE 3152533 C2 DE3152533 C2 DE 3152533C2
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- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/22—Electrical actuation
- G08B13/26—Electrical actuation by proximity of an intruder causing variation in capacitance or inductance of a circuit
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Description
Die Erfindung betrifft eine Eindringlingwarnanlage gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an intruder warning system according to the preamble of claim 1.
Fig. l(a) zeigt ein Blockschaltbild einer aus der US-PS 40 64 499 bekannten Eindringlingwarnanlage, bei der ein elektrisches Feld mit Hilfe eines Felddrahtes S erzeugt wird. Bei dieser Anlage wird eine Spannung einer hohen Frequenz, beispielsweise etwa 9750 Hz, die durch F i g. 2(E) dargestellt und von einer Signalgeneratorschaltung £ erzeugt wird, zwischen dem Felddraht 5 und dem Boden angelegt. Eine Spannlingsänderung, die in einer Antenne A induziert wird, die in einem im wesentlichen gleichmäßigen Abstand g vom Felddrahl S angeordnet ist. wird festgestellt und zur Er/.cugung eines einen Eindringling feststellenden Signals verarbeitet. Die Spannungsänderung aufgrund des Eindringlings entsteht folgendermaßen:Fig. 1 (a) shows a block diagram of an intruder warning system known from US Pat. No. 4,064,499, in which an electric field is generated with the aid of a field wire S. In this system, a voltage of a high frequency, for example about 9750 Hz, which is indicated by FIG. 2 (E) and generated by a signal generator circuit £ is applied between the field wire 5 and the ground. A change in tension which is induced in an antenna A which is arranged at a substantially uniform distance g from the field beam S. is detected and processed to detect an intruder detecting signal. The voltage change due to the intruder arises as follows:
Vorausgesetzt, daß ein Widerstand zwischen der Antenne und dem Boden, d. h., eine Eingangsimpedanz eines Verstärkers ausreichend groß ist ist gemäß Ersatzschaltbild in F i g. l(b) die induzierte Spannung Viw den Fall, daß kein Eindringling vorhanden ist gegeben durchProvided that a resistance between the antenna and the ground, that is, an input impedance of an amplifier, is sufficiently large according to the equivalent circuit diagram in FIG. l (b) the induced voltage Viw given by the case that no intruder is present
CyCy
Dabei bedeuten:Mean:
Ci': eine Kapazität zwischen dem Felddraht 5 und der Antenne A Ci ': a capacitance between the field wire 5 and the antenna A.
Ca: eine Kapazität zwischen der Antenne und dem Boden oder Grund Ca: a capacitance between the antenna and the ground or the ground
e: eine Spannung des an den Felddraht S angelegten Hochfrequenzsignals.e: a voltage of the high frequency signal applied to the field wire S.
Betrachtet man nun den Körper eines EindringlingsNow consider the body of an intruder
als einen elektrischen Leiter und ist die Kapazität zwi-than an electrical conductor and is the capacitance between
sehen dem Körper des Eindringlings und der Antenne A gleich Cm, ergibt sich eine induzierte Spannung Vj. wiesee the intruder body and antenna A equal to Cm, an induced voltage Vj results. how
sie durch die folgende Gleichung (2) gezeigt ist:it is shown by the following equation (2):
v· =v =
CyCy
Cy + C0 + CM Cy + C 0 + C M
Die induzierte Spannung wird mitteis eines Verstärkers 7 verstärkt, dann von einer Detektorschaltung 10 detektiert und nach dem Passieren eines BandpaßfiltersThe induced voltage is amplified by means of an amplifier 7, then by a detector circuit 10 detected and after passing a bandpass filter
9 auf eine Schwellenwertschaltung 10 geführt, wo ihr Eingangswert V3 mit einem vorbestimmten Schwellenwert V,i, verglichen wird.9 is fed to a threshold value circuit 10, where its input value V 3 is compared with a predetermined threshold value V, i .
Wenn beispielsweise ein Mann durch das elektrische Feld der Antenne A hindurchgelangt, wie es in F i g. l(c)For example, if a man passes through the electric field of antenna A , as shown in FIG. l (c)
gezeigt ist, ändert sich infolge der Änderung der Kapazität Cm die induzierte Spannung V, gemäß F i g. 2(V'„). Und daher ändert sich die Eingangsspannung V-, an der Schwellenwertschaltung 10, wie es durch die F i g. 2 (V3) und durch die Fig. l(d) dargesteli; ist. Wenn die Eingangsspannung Vn niedriger wird als der vorbestimmte Schwellenwert V,hL, is shown, as a result of the change in the capacitance Cm changes the induced voltage V, according to FIG. 2 (V '"). And therefore, the input voltage V-, at the threshold circuit 10 changes as shown by FIG. 2 (V 3 ) and by the Fig. L (d) dargesteli; is. When the input voltage V n becomes lower than the predetermined threshold value V, h L ,
sendet die Schwellenwertschaltung 10 zu der in Fig.2 (V11) gezeigten Zeit t\ ein Ausgangssignal an eine Warnschaltung 6. die, wie es in F i g. 2 (V1) gezeigt ist, zur Zeit I1 ein Warnsignal abgibt, um eine Lampe aufleuchten oder einen Summer oder eine Klingel ertönen zu lassen. Bei einem aus der US-PS 38 29 850 bekannten, dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zugrundeliegenden Annäherungsdetektor, der als Eindringlingwarnanlage ver-sends the threshold value circuit 10 at the time t \ shown in FIG. 2 (V 11 ) an output signal to a warning circuit 6, which, as shown in FIG. 2 (V 1 ) is shown, at time I 1 emits a warning signal to light a lamp or to sound a buzzer or a bell. In a known from US-PS 38 29 850, the preamble of claim 1 underlying proximity detector, which is used as an intruder warning system
wendbar ist, kommt man mit einer einzigen Antenne aus. Die Antenne bildet einen Zweig einer Kondensatorbrücke. Wenn sich die Kapazität zwischen der Antenne und dem Boden aufgrund eines in der Nähe der Antenne befindlichen Eindringlings ändert, geht der Brückenabgleich verloren, woraus ein Signal abgeleitet wird, mit dem eine Alarmanlage betätigt werden könnte. is reversible, you can get by with a single antenna. The antenna forms one branch of a capacitor bridge. If the capacitance between the antenna and the ground is due to a near the If the intruder located in the antenna changes, the bridge adjustment is lost, from which a signal is derived with which an alarm system could be activated.
Bei den bekannten Eindringliiigwarnanlagen wird die Detektion stark durch Änderungen der Kapazität Cn In the case of the known intrusion warning systems, the detection is greatly increased by changes in the capacitance C n
wi zwischen dem Antennendraht und dem Boden beeinflußt, und diese Kapazität CO hängt von der Länge des Antcnnendrahtcs und von dessen Höhe über dem Boden ab. Daher tritt bei den bekannten Eindringlingwarnanlagen das Problem auf, daß sie nicht unbedingt diewi affected between the antenna wire and the ground, and this capacity CO depends on the length of the Antenna wire and its height above the ground. Therefore occurs with the known intruder warning systems the problem is that they don't necessarily have the
b5 konzipierte Empfindlichkeit aufweisen, da sie für einen mittleren Antennendraht mittlerer Höhe und mittlerer Länge konzipiert werden müssen und konzipiert sind. Das bedeutet, daß sie lediglich für einen begrenztenb5, as they are designed for a Medium antenna wire of medium height and medium length need to be designed and are designed. That means that they are only for a limited use
Höhen- und Längenbereich der Antenne verwendbar sind.Height and length range of the antenna can be used.
Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Eindringlingwarnanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine von der Antennenkapazität unabhängige, optimale Empfindlichkeit zu erreichen.The invention is based on the object of an intruder warning system according to the preamble of the claim 1 to achieve an optimal sensitivity independent of the antenna capacity.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 ungegeben und kann «Jen weiteren Ansprüchen gcmüLt vorteilhaft weitergebildet werden.The solution to this problem is not given in claim 1 and can apply to other claims be advantageously trained.
Mit einer erfindungsgemäß ausgerüsteten Eindringlingwarnanlage kann man eine hohe Empfindlichkeil unabhängig von der jeweiligen Länge und/oder Höhe des Anteonendrahtes erreichen.With an intruder warning system equipped according to the invention, a high sensitive wedge can be avoided regardless of the length and / or height of the anteon wire.
Im folgenden werden die Erfindung und vorteilhafte Weiterbildungen dieser Erfindung anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In der Zeichnung zeigtIn the following, the invention and advantageous developments of this invention are described on the basis of embodiments explained in more detail. In the drawing shows
F i g. l(a) ein Blockschaltbild eines Beispiels einer herkömmlichen Eindringlingwarnanlage;F i g. 1 (a) is a block diagram showing an example of a conventional one Intruder warning system;
Fi g. l(b} ein Ersatzschaltbild der in F i g. l(a) gezeigten Anlage;Fi g. l (b} is an equivalent circuit diagram of that shown in Fig. l (a) System;
F i g. l(c) eine schematische Darstellung, die zeigt, wie sich eine Person unter einer Antenne der Anlage hindurchbewegt; F i g. l (c) a schematic diagram showing how a person moves under an antenna of the system;
Fig. l(d) eine graphische Darstellung der Änderung des Eingangssignals des in Fig. l(a) gezeigten Verstärkers 7 in Abhängigkeit von den Positionen in F i g. l(c);Fig. 1 (d) is a graph showing the change in the input signal of the amplifier shown in Fig. 1 (a) 7 depending on the positions in FIG. l (c);
Fig. 2 Signalformen elektrischer Signale an verschiedenen Stellen der Anlage nach F i g. 1(a);Fig. 2 waveforms of electrical signals at various Place the system according to FIG. 1 (a);
F i g. 3{a) das Blockschaltbild einer Ausführungsart einer Eindringlingwarnanlage, von der bei den Ausführungsformen der Erfindung Gebrauch gemacht wird;F i g. 3 {a) the block diagram of an embodiment of an intruder warning system, of which in the embodiments use is made of the invention;
Fig.3(b). (c) und (d) Schaltungsdarstellungen von Beispielen für die Kopplungsimpedanz 2 in F i g. 3(a);Fig. 3 (b). (c) and (d) circuit diagrams of Examples of the coupling impedance 2 in FIG. 3 (a);
F i g. 3(e), (f) und (g) Schaltungsdarstellungen von Beispielen für die Eingangsimpedanz 3 in F i g. 3(a);F i g. 3 (e), (f) and (g) are circuit diagrams of examples for the input impedance 3 in FIG. 3 (a);
Fig.4(a) Signalformen elektrischer Signale an verschiedenen Stellen der Anlage nach F i g. 3(a);Fig. 4 (a) Waveforms of electrical signals at various Place the system according to FIG. 3 (a);
F i g. 4{b) eine schematische Darstellung, die zeigt, wie sich eine Person unter einer Antenne der erfindungsgemäßen Anlage hindurchbewegt;F i g. 4 {b) a schematic diagram showing how a person moves under an antenna of the system according to the invention;
Fig.4(c) ein. graphische Darstellung der Änderung des Eingangssignals am Verstärker 7 der F i g. 3(a) in Abhängigkeit von der Position in F i g. 4(b):Fig. 4 (c) a. graphical representation of the change of the input signal at the amplifier 7 of FIG. 3 (a) as a function of the position in FIG. 4 (b):
Fig.5 eine Darstellung der Beziehung zwischen der Detektionsspannung AV und der Kapazität Cn, eines Kopplungskondensators als erfindungsgemäße Kopplungsimpedanz 2;5 shows the relationship between the detection voltage AV and the capacitance C n , of a coupling capacitor as coupling impedance 2 according to the invention;
Fig.6 sine Darstellung der Beziehung zwischen der Detektionsspannung z/Kund dem Widerstandswert >?,„ eines Kopplungswiderstandes als erfindungsgemäße Kopplungsimpedanz 2;Fig.6 shows the relationship between the Detection voltage z / Kund the resistance value > ?, “of a coupling resistance as coupling impedance 2 according to the invention;
Fig.7 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Kopplungsimpedanz 2;7 shows a block diagram of an inventive Coupling impedance 2;
Fig.8 ein ausführliches Schaltbild eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Kopplungswiderstandes undFig. 8 is a detailed circuit diagram of an example of a coupling resistance according to the invention and
Fig.9 ein ausführliches Schaltbild eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Kopplungskapazität.Fig. 9 is a detailed circuit diagram of an example of a coupling capacity according to the invention.
Zunächst wird anhand von F i g. 3(a) eine Ausführungsart einer Eindringlingwarnanlage betrachtet, von der bei den Ausführungsformen der Erfindung Gebrauch gemacht wird. Danach werden Ausführungsformen der Erfindung vorgestellt. In F i g. 3(a) ist eine Antenne 4 über eine Kopplungsimpedanz 2 mit einem Hochfrequenzoszillator 1 verbunden, so daß der Hochfrequenzstrom vom Oszillator 1 über die Kopplungsimpedanz 2 auf die Antenne 4 geführt wird. Eine Eingangsimpedanz 3 ist zwischen die Antenne 4 und die Erde geschaltet. Die Hochfrequenzspannung über der Eingangsimpedan/. 3 wird einer Signalverarbeitungsschaltung 5 eingegeben, die einen Verstärker 7, einen Detektor 8, ein Bandpaßfiller9 mit sehr niedriger Paßbandfrequenz, wie 0.08 bis 03 Hz. eine Schwellenwertdetektorschaltung 10 und eine Alarmschaltung 6 umfaßt.First of all, with reference to FIG. FIG. 3 (a) considers an embodiment of an intruder warning system from FIG which is used in the embodiments of the invention. After that, embodiments presented the invention. In Fig. 3 (a) is an antenna 4 across a coupling impedance 2 with a High frequency oscillator 1 connected so that the high frequency current from the oscillator 1 through the coupling impedance 2 is guided to the antenna 4. An input impedance 3 is between the antenna 4 and the ground switched. The high frequency voltage across the input impedance /. 3 becomes a signal processing circuit 5 input, which includes an amplifier 7, a detector 8, a bandpass filler 9 with a very low passband frequency, like 0.08 to 03 Hz. a threshold detector circuit 10 and an alarm circuit 6 comprises.
Die Kopplungsimpedanz 2 ist beispielsweise ein Kondensator, eine Induktivität oder ein Widerstand. Als Eingangsimpedanz 3 kann ein großer Widerstand dienen oder eine hochohmigc Impedanzschaltung, wie cine Resonanzschaltung mit paralleler Z-C-Schaltung, die eine Resonanzfrequenz aufweist, die im wesentlichen gleich der Frequenz des Oszillators 1 ist und die daher für diese Frequenz eine sehr hohe Impedanz zeigt.The coupling impedance 2 is, for example, a capacitor, an inductance or a resistor. As input impedance 3 can serve as a large resistor or a high-ohmic impedance circuit such as a resonance circuit with parallel Z-C circuit, the one Has resonance frequency which is substantially equal to the frequency of the oscillator 1 and therefore for this Frequency shows a very high impedance.
Unter der Voraussetzung, daß die Impedanz zwischen der Antenne 4 und der Erde bzw. dem Grund ausreichend groß ist, ist die induzierte Spannung V für den Fall, daß kein Eindringling vorhanden ist, gegeben durchAssuming that the impedance between the antenna 4 and the earth or the ground is sufficiently large, the induced voltage V in the event that no intruder is present is given by
y — y -
C1 C 1
C, + C0
Dabei bedeuten:C, + C 0
Mean:
Ci: die Kapazität der Kopplungsimpedanz 2
Cu: die Kapazität zwischen der Antenne 4 und der Erde
e: die Spannung des vom Oszillator 1 gelieferten Hochfrequenzsignals.Ci: the capacitance of the coupling impedance 2
C u : the capacitance between the antenna 4 and the earth e: the voltage of the high-frequency signal supplied by the oscillator 1.
Betrachtet man den Körper des Eindringlings als ei-3ü nen elektrischen Leiter und ist die Kapazität zwischen dem Körper des Eindringlings und der Antenne 4 gleich Ca/, ergibt sich eine induzierte Spannung V3 gemäß folgender Gleichung (4):If one regards the intruder's body as an electrical conductor and the capacitance between the intruder's body and the antenna 4 is Ca /, an induced voltage V 3 results according to the following equation (4):
C1+C0 C 1 + C 0
■ e■ e
Die induzierte Spannung V3 wird mittels des Verstärkers
7 verstärkt, dann mit der Detektorschaltung 8 >ietektiert und nach dem Passieren des Bandpaßfilters 9
auf die Schwellenwertschaltung 10 geführt, wo deren Eingai.gswert Va mit einem vorbestimmten Schwellenwert
VW verglichen wird.
Wenn eine Person durch das elektrische Feld der Antenne 4 gelangt, wie es in F i g. 4(b) dargestellt ist, ändert
sich die induzierte Spannung gemäß Fig. 4 (V3) aufgrund
der Änderung der Kapazität Cm, und daher ändert sich die Eingangsspannung V., an der Schwellenwertschaltung
10 gemäß F i g?4 (V3) und 4(c). Wenn die
Eingangsspannung V11 kleiner wird als der in F i g. 4 (Va)
gezeigte vorbestimmte Schwellenwert VV, und war zu der in F i g. 4 (V3) gezeigten Zeit r,, gibt die Schwellenwertschaltung
10 ein Ausgai.gssignal an die Warnschaltung 5, d!e :ur Zeit t\ ein Warnsignal abgibt, wie es in
Fig.4 (V,) gezeigt ist, um eine Lampe zum leuchten
oder eine Klingel zum Tönen zu bringen.The induced voltage V 3 is amplified by the amplifier 7, then detected by the detector circuit 8 and, after passing the bandpass filter 9, passed to the threshold value circuit 10, where its input value V a is compared with a predetermined threshold value VW.
When a person passes through the electric field of the antenna 4, as shown in FIG. 4 (b), the induced voltage changes as shown in FIG. 4 (V 3 ) due to the change in the capacitance Cm, and therefore the input voltage V. 1 at the threshold circuit 10 changes as shown in FIGS. 4 (V 3) and 4 (c). When the input voltage V 11 becomes smaller than that in FIG. The predetermined threshold value VV shown in Fig. 4 (V a ), and was to that in Fig. 4. R time shown 4 (V 3) ,, is the threshold circuit 10 is a Ausgai.gssignal to the warning circuit 5, d e: ur time t \ emits a warning signal, as shown in Figure 4 (V,) to provide a Lamp to light up or to make a bell ring.
Die Gleichungen (3) und (4) zeigen, daß es möglich ist, den Eindringling durch eine Spannungsänderung an der Antenne 4 festzustellenEquations (3) and (4) show that it is possible to prevent the intruder by changing the voltage on the Detect antenna 4
bo Für die Kopplungsimpedanz 2 können andere Impedanzen, wie die in F i g. 3(c) gezeigte Induktivität, der in F i g. 3{d) gezeigte Widerstand und eine zusammengesetzte Impedanz, die durch Verbinden des Kondensators, der Induktivität und des Widerstandes gebildet wird, verwendet werdenbo For the coupling impedance 2, other impedances can be used, like that in Fig. 3 (c) shown in FIG. 3 {d) shown resistor and a compound Impedance formed by connecting the capacitor, inductor and resistor will be used
Für die Eingangsimpedanz 3 wird gewöhnlich ein hoher Widerstand verwendet, wie er in F i g. 3(e) gezeigt ist. Es können iedoch anderi· Rinoamicimra>Han«n t,«-A high resistance is usually used for the input impedance 3, as shown in FIG. 3 (e) shown is. However, there can be different Rinoamicimra> Han «n t,« -
wendet werden, beispielsweise eine Parallelresonanzschaltung, wie sie in Fig.3(f) gezeigt ist, oder eine Induktivität, wie sie in Fig. 3(g) gezeigt ist. Verwendet man die in F i g. 3(0 gezeigte Eingangsimpedanz, wählt man die Frequenz von deren Resonanzschaltung vorzugsweise so. daß sie in der Nähe der Schwingfrequenz des Hochfrequenzoszillators 1 Hegt oder dieser im wesentlichen gleich ist, so daß die Änderung des Eingangssignals des Verstärkers bei Feststellung eines Eindringlings sehr scharf ist, und zwar aufgrund des scharfen Gradienten der Resonanzkurve, wodurch eine hohe Empfindlichkeit erzeugt wird.are used, for example a parallel resonance circuit, as shown in Fig. 3 (f), or an inductance, as shown in Fig. 3 (g). If one uses the in F i g. 3 (0 input impedance shown, selects the frequency of their resonance circuit is preferably so. that they are close to the oscillation frequency of the high-frequency oscillator 1 or this is substantially the same, so that the change in the input signal of the amplifier upon detection of an intruder is very sharp, due to the sharp gradient of the resonance curve, creating a high Sensitivity is generated.
Es ist auch möglich, einen oder mehrere zusätzliche Antennendrähte 4" vorzusehen, der bzw. die in Reihe mit einer bzw. mehreren zusätzlichen Kopplungsimpedanzen geschaltet sind, die mit einem einzigen gemeinsamen Hochfrequenzoszillator 1 verbunden ist bzw. sind, und mit einem zusätzlichen Signalvcrarbcitungsteil verbünden ist uZW. Sind. It is also possible to provide one or more additional antenna wires 4 ", or connected in series with one or more additional coupling impedances of which is connected to a single common high-frequency oscillator 1, or are, and forces with an additional Signalvcrarbcitungsteil uZW. are.
Die Erfinder prüfen die Beziehung zwischen den Werten der Kopplungsimpedanz 2 und der Impedanz der Antenne 4. Fig.5 zeigt eine Beziehung zwischen der Kapazität Cn, einer Kapazität als Kopplungsimpedanz 2 und dem Betrag der Spannungsänderung Δ V an der Antenne 4 für eine Änderung der Kapazität Ci (zwischen der Antenne 4 und dem Grund) von 1 pF. Die Parameter sind Werte der Kapazität C«. Diese graphische Darstellung zeigt, daß die Spannungsänderung Δ V, d. h„ das Detektionsausgangssignal, einen Maximalwert hinsichtlich der Änderung des Kapazitätswertes Cm des Kopplungskondensators aufweist und daß die optimalen Bedingungen in den Fällen auftreten, in welchen die Kopplungskapazität Cn, der Kapazität Co nahezu gleich ist Aus dieser Tatsache läßt sich ableiten, daß die Kopplungskapazität Cm vorzugsweise auf einen Wert eingestellt bzw. gesteuert werden sollte, der im wesentlichen gleich dsr Kapazität Co ist. Dis Erfinder Tuften weiterhin die Beziehung zwischen den Werten eines Kopplungswiderstandes Rn, als Kopplungsimpedanz 2 und dem Wert einer Spannungsänderung zfVder Antenne 4 für eine Änderung der Kapazität Q, zwischen der Antenne 4 und dem Grund von 1 pF, gezeigt in Fig. 6. Die Parameter sind Werte der Kapazität Co. Die Frequenz des Oszillators ist etwa 10 kHz. Diese graphische Darstellung zeigt, daß die Spannungsänderung Δ V, d. h„ das Detektionsausgangssignal, einen Maximalwert hinsichtlich der Änderung des Widerstandswertes Rn, des Kopplungswiderstandes aufweist und daß die optimalen Bedingungen in den Fällen auftreten, in welchen die Impedanz Zn· nahezu gleich der Impedanz des Kondensators C ist.The inventors consider the relationship between the values of the feedback impedance 2 and the impedance of the antenna 4. Figure 5 shows a relationship between the capacitance C n, a capacity as a coupling impedance 2 and the amount of voltage change Δ V at the antenna 4 for a change of the Capacity Ci (between antenna 4 and the ground) of 1 pF. The parameters are values of the capacitance C «. This graph shows that the voltage change Δ V, i.e. h "the detection output signal has a maximum value with regard to the change in the capacitance value C m of the coupling capacitor and that the optimum conditions occur in the cases in which the coupling capacitance C n is almost equal to the capacitance Co. From this fact it can be deduced that the coupling capacitance Cm should preferably be set or controlled to a value substantially equal to the capacitance Co. The inventors further developed the relationship between the values of a coupling resistance R n , as coupling impedance 2 and the value of a voltage change zfV of the antenna 4 for a change in the capacitance Q, between the antenna 4 and the ground of 1 pF, shown in FIG Parameters are values of the capacitance Co. The frequency of the oscillator is about 10 kHz. This graph shows that the voltage change Δ V, i.e. h "the detection output signal has a maximum value with regard to the change in the resistance value R n , the coupling resistance and that the optimal conditions occur in the cases in which the impedance Zn · is almost equal to the impedance of the capacitor C.
Um ein maximales Detektionsausgangssignal zu erhalten, ist es aus der vorausgehenden Betrachtung heraus ideal, daß die Koppiungsimpedanz derart auf einen geeigneten Wert eingestellt bzw. gesteuert wird, daß der Wert der Kopplungsimpedanz 2 im wesentlichen gleich dem Wert der Impedanz zwischen der Antenne 4 und der Erde wird, mit anderen Worten, daß die Spannung zwischen der Antenne 4 und der Erde im wesentlichen halb so groß ist wie diejenige Spannung, welche der Eingangsseite der Kopplungsimpedanz 2 zugeführt wird. Ferner ergibt sich aus einem Vergleich der F i g. 5 und 6, für den Fall eines Eingangswiderstandes Rh, = 1 M Ω, daß bei einer Bedingung von C, > 50 pF die Verwendung eines Widerstandes als Koppiungsimpedanz 2 eine höhere Ausgangsspannung und für Q, < 50 pF die Verwendung eines Kondensators als Koppiungsimpedanz 2 ein höheres Ausgangssignal ergibt. In order to obtain a maximum detection output, it is ideal from the foregoing that the coupling impedance is set to an appropriate value so that the value of the coupling impedance 2 is substantially equal to the value of the impedance between the antenna 4 and the ground In other words, the voltage between the antenna 4 and the earth is substantially half as large as that voltage which is supplied to the input side of the coupling impedance 2. Furthermore, a comparison of FIGS. 5 and 6, for the case of an input resistance Rh, = 1 M Ω, that with a condition of C,> 50 pF the use of a resistor as coupling impedance 2 a higher output voltage and for Q, < 50 pF the use of a capacitor as coupling impedance 2 results in a higher output signal.
Fig.7 zeigt ein Beispiel einer Schaltung, welche die oben erwähnte ideale Steuerung der Koppiungsimpedanz ermöglicht. Dabei umfaßt die Koppiungsimpedanz 2 eine variable Impedanz 18, deren Impedanzwert durch ein Signal von einer Impedanzsteuerschaltung 16 gesteuert wird. Beispielsweise kann die variable Impedanz 18 eine Diode mit variabler Kapazität sein, die ihre Kapazität in Abhängigkeit von einer ihr zugeführtenFig.7 shows an example of a circuit which the enables the above-mentioned ideal control of the coupling impedance. This includes the coupling impedance 2, a variable impedance 18, the impedance value of which is controlled by a signal from an impedance control circuit 16 will. For example, the variable impedance 18 may be a variable capacitance diode that adjusts its capacitance depending on one supplied to it
ίο Gleichstromsteuerspannung ändert. Die Schaltung 2 umfaßt außerdem eine Integrationsschaltung 17 oder ein Tiefpaßfilter sehr niedriger Grenzfrequenz, welche die Ausgangsspannung der Detektorschaltung 8 integriert, d. h., die Spannung an einem Ausgangsanschluß 81 der Detektorschaltung 8, und ihr integriertes oder durch das Tiefpaßfilter gelangtes Ausgangssignal auf die Impedanzsteuerschaltung 16 gibt. Die genannten Schaltungen bilden zusammen mit der Eingangsimpedanz 3. dem Eingangsverstärker 7 und dem Detektor 8 eine Rückkopplungsschleife, Die Rückkopplungsschleife funktioniert folgendermaßen: Wenn das Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 81 von einem vorbestimmten Wert absinkt und daher das Ausgangssignal der Integrationsschaltung 17 niedrig wird, wird die verringerte Spannung der Gateelektrode eines FET aufgeprägt, der eine variable Impedanz 18 bildet. Der effektive Source-Drain-Widerstand des FET in der variablen Impedan?.;«.haltung 18 wird daher verringert. Durch eine solche Änderung des Source-Drain-Widerstandswertesίο DC control voltage changes. The circuit 2 also comprises an integration circuit 17 or a low-pass filter of very low cut-off frequency, which the output voltage of the detector circuit 8 is integrated, d. that is, the voltage at an output terminal 81 of the detector circuit 8, and its integrated or output signal passed through the low-pass filter to the impedance control circuit 16. The mentioned Circuits form along with the input impedance 3. the input amplifier 7 and the detector 8 a feedback loop, The feedback loop works as follows: When the output signal at the output terminal 81 decreases from a predetermined value and therefore the output signal of the integration circuit 17 goes low, the reduced voltage is impressed on the gate electrode of an FET, which forms a variable impedance 18. The effective source-drain resistance of the FET in the variable impedance?.; «. Attitude 18 is therefore reduced. By such a change in the source-drain resistance value
jo wird die Koppiungsimpedanz 2 so gesteuert, daß das Ausgangssignal am Ausgangsan^chluß 81 auf den vorbestimmten Wert ansteigt. Mittels eines solchen Rückkopplungsvorgangs wird die Spannung der Antenne 4 auf die Spannung auf der Eingangsseite der Kopplungsimpedanz 2 eingestellt. In dieser Schaltung ist die Integrationsschaltung oder die Tiefpaßfilterschaltung 17 vorgesehen; damit die Steuerung, d. h, die Änderung der Koppiungsimpedanz 2 nicht ausgeführt wird, wenn an der Antenne 4 aufgrund der Feststellung eines Eindringlings eine relativ schnelle Änderung der Spannung erzeugt wird. Daher ist die Integrationsschaltung oder die Tiefpaßfilterschaltung so ausgelegt daß ein Ausgangssignal nicht abgegeben wird, wenn die Spannungsänderung so schnell vor sich geht, daß sie durch die Bewegung eines menschlichen Körpers verursacht wird bzw. verursacht werden kann. Das heißt, die Schleife spricht nur sehr langsam an, so daß Eindringungsfeststellsignaie von der Rückkopplungsbewegung nicht ausgelöscht werden.jo the coupling impedance 2 is controlled so that the Output signal at the output terminal 81 to the predetermined Value increases. By means of such a feedback process, the voltage of the antenna 4 set to the voltage on the input side of the coupling impedance 2. In this circuit is the integration circuit or the low-pass filter circuit 17 is provided; so that the control, d. h, changing the Coupling impedance 2 is not executed when on antenna 4 due to the detection of an intruder a relatively rapid change in voltage is generated. Hence the integration circuit or the Low-pass filter circuit designed so that an output signal is not given when the voltage change happens so quickly that it is caused or caused by the movement of a human body. can be caused. That is, the loop responds very slowly, so that intrusion detection signals cannot be canceled by the feedback movement.
so Fig.8 ist ein Schaltbild eines konkreteren Schaltungsaufbaus des in F i g. 7 gezeigten Kopplungsimpedanzteils. Die Integrationsschaltung 17 umfaßt einen bekannten Operationsverstärker, und das variable Impedanzelemeni 18 umfaßt einen Feldeffekttransistor (FETi). Die Impedanzsteuerschaltung 16 weist einen variablen Widerstand VR18 zur manuellen Einstellung des optimalen Punktes der Impedanzsteuerung auf.8 is a circuit diagram of a more concrete circuit structure of the in FIG. 7 coupling impedance part shown. The integration circuit 17 comprises a known operational amplifier, and the variable impedance element 18 comprises a field effect transistor (FETi). The impedance control circuit 16 has a variable resistor VR 18 for manually setting the optimal point of the impedance control.
F i g. 9 ist ein weiteres Beispiel der Koppiungsimpedanz 2 mit einer automatischen Einstellfunktion. Diese Ausführungsform weist mehrere Kondensatoren C» Ct, Ce. C1A C Cr, Cg und Cn auf, die einen Endes gemeinschaftlich verbunden und anderen Endes an einen Analogschalter (Multiplexer) 181 angeschlossen sind, der mit dem Oszillator 1 verbunden ist Der AnalogschalterF i g. 9 is another example of the coupling impedance 2 with an automatic adjustment function. This embodiment has several capacitors C »Ct, Ce. C 1 AC Cr, Cg and Cn which are connected at one end in common and at the other end connected to an analog switch (multiplexer) 181 which is connected to the oscillator 1. The analog switch
es !8! ist an einer, 8-Bil-A/D-Wandler 180 angeschlossen. Die Schaltung umfaßt außerdem eine Integrationsschaltung 17, eine Impedanzsteuerschaltung 16 und einen Verstärker 182, dessen Ausgangssignal auf den 8-Bit-A/it! 8! is connected to an 8-image A / D converter 180. The circuit also includes an integration circuit 17, an impedance control circuit 16 and one Amplifier 182, whose output signal is sent to the 8-bit A /
D-Wandler 180 geführt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel schaltet der Analogschalter 181 die Kondensatoren in 2" — 256 Kapazitätsschritten, und /war mittels einer Kombination der Kondensatoren, und stellt die Kopplungskapazität auf einen solchen geeigneten Wert ein, daß sie zu einer Antennenspannung führt, die etwa halb so groß ist wie die vom Oszillator 1 gelieferte Spannung.D converter 180 is performed. In this exemplary embodiment, the analog switch 181 switches the capacitors in 2 "- 256 capacitance steps, and / was by means of a combination of the capacitors, and sets the coupling capacitance to such a suitable value one that it leads to an antenna voltage that is about is half as large as the voltage supplied by oscillator 1.
Mi? Milfc der erwähnten Rückkopplungsschaltungsschleife, in der sich die variable Impedanz 2 befindet, wird die vom Oszillator 1 an die Antenne 4 gelieferte Hochfrequenzspannung auf einen höchster. Wert eingcsielll, und zwar unabhängig von einer Änderung der Kapazität CO zwischen der Antenne und der Erde, d. h., unabhängig von Änderungen der Länge, Höhe und Zahl der an die Kopplungsimpedan/ anzuschließenden Antenne bzw. Antennen. Daher ist die Anlage sehr leicht zu installieren.Wed? In the aforementioned feedback circuit loop in which the variable impedance 2 is located, the high-frequency voltage supplied from the oscillator 1 to the antenna 4 is increased to a highest level. Value included, regardless of a change in the capacitance CO between the antenna and the earth, that is, regardless of changes in the length, height and number of the antenna or antennas to be connected to the coupling impedance /. Therefore the system is very easy to install.
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Claims (5)
mit einem Oszillator, der die Antenne mit einem Wechselstromsignal speist,with an antenna provided around an area to be protected and isolated from the ground,
with an oscillator that feeds the antenna with an alternating current signal,
und mit einer Signalverarbeitungseinrichtung, die ein Ausgangssignal erzeugt, wenn sich ein elektrischer Antennenparameter um einen vorbestimmten Betrag ändertwith a coupling impedance device connected between the oscillator and the antenna
and a signal processing device which generates an output signal when an electrical antenna parameter changes by a predetermined amount
daß die Kopplungsimpedanzeinrichtung (2) steuerbar veränderlich und zur Steuerung auf eine optimale Detektionsempfindüchkeit der Eindringlingwarnanlage an einem Steuereingang mit einem AusgangssigiKÜ der Signalverarbeitungseinrichtung (5) beaufschlagbar istcharacterized,
that the coupling impedance device (2) is controllably variable and can be acted upon by an output signal processing device (5) at a control input to control an optimal detection sensitivity of the intruder warning system
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|---|---|---|---|---|
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| US4621258A (en) * | 1983-08-22 | 1986-11-04 | Campman James P | Proximity detecting apparatus |
| DE3439015A1 (en) * | 1984-10-25 | 1986-04-30 | Horizont Gerätewerk GmbH, 3540 Korbach | ELECTRIC FENCE |
| IT1218109B (en) * | 1986-05-02 | 1990-04-12 | Dei Dispositivi Elettronici In | EQUIPMENT FOR DETECTION OF MOVING BODIES ON THE GROUND IN A PROTECTED AREA, IN PARTICULAR FOR MILITARY AND RELATED USES |
| GB2279757B (en) * | 1990-11-16 | 1995-06-07 | Moonstone Technology Ltd | Device for determining the presence and/or characteristics of an object or a substance |
| SE9303582D0 (en) * | 1993-10-29 | 1993-10-29 | Goeran Hansson | Touch and theft protection for office equipment |
| ES2183973T3 (en) * | 1995-09-25 | 2003-04-01 | Jorn Sorensen | PROCEDURE AND DEVICE FOR DETECTING THE DISTANCE BETWEEN A FIRST OBJECT AND A SECOND OBJECT. |
| ITTO980452A1 (en) * | 1998-05-26 | 1999-11-26 | Elvis Sas Di Zannier Gian Carl | DEVICE AND METHOD OF DETECTION OF THE PRESENCE OF THE HUMAN BODY. |
| GB0018914D0 (en) * | 2000-08-03 | 2000-09-20 | Rees John C | Electronic safety control |
| FR2859302B1 (en) * | 2003-08-27 | 2005-11-11 | Serpe Iesm Soc D Etudes Et De | SYSTEM FOR DETECTING AND LOCATING FAILURES IN AN ELECTRIFIED FENCE |
| AT512650B1 (en) * | 2012-07-06 | 2013-10-15 | Abatec Group Ag | Truck anti-theft device by means of a tariff line |
| DE102018124389A1 (en) * | 2018-10-02 | 2020-04-02 | Livisi Gmbh | Method and device for recognizing a person in a room |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3829850A (en) * | 1971-12-17 | 1974-08-13 | Tyco Laboratories Inc | Proximity detector |
| US4064499A (en) * | 1975-09-12 | 1977-12-20 | Stellar Systems, Inc. | Intrusion warning system utilizing an electric field |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2421771A (en) * | 1942-07-17 | 1947-06-10 | Glenn H Browning | Approach protective system |
| US3230518A (en) * | 1961-03-20 | 1966-01-18 | American District Telegraph Co | Method of detecting intruders and intruder detection apparatus of the capacity-type utilizing balanced asymmetric fields |
| US3462755A (en) * | 1966-04-26 | 1969-08-19 | Mosler Research Products Inc | Capacity alarm |
| GB1320153A (en) * | 1969-06-26 | 1973-06-13 | Brown Y | Alarm systems |
| US3697971A (en) * | 1970-12-30 | 1972-10-10 | Siegfried Domin | Alarm system |
-
1981
- 1981-01-14 SE SE8100184A patent/SE450673B/en not_active IP Right Cessation
- 1981-01-14 DE DE3152533A patent/DE3152533C2/en not_active Expired
- 1981-01-14 DE DE3100936A patent/DE3100936C2/en not_active Expired
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- 1981-01-14 IT IT8167033A patent/IT1210603B/en active
- 1981-01-15 GB GB8101157A patent/GB2069206B/en not_active Expired
- 1981-01-15 AU AU66240/81A patent/AU542678B2/en not_active Ceased
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3829850A (en) * | 1971-12-17 | 1974-08-13 | Tyco Laboratories Inc | Proximity detector |
| US4064499A (en) * | 1975-09-12 | 1977-12-20 | Stellar Systems, Inc. | Intrusion warning system utilizing an electric field |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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