DE4213065A1

DE4213065A1 - Selbstidentifizierende Telemetrievorrichtung

Info

Publication number: DE4213065A1
Application number: DE19924213065
Authority: DE
Inventors: Norbert H L Dr Ing Koster
Original assignee: Norbert H L Dr Ing Koster
Current assignee: KOSTER, NORBERT H.L., DR.-ING., 47443 MOERS, DE
Priority date: 1992-04-21
Filing date: 1992-04-21
Publication date: 1993-10-28
Also published as: DE4213065C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur drahtlosen Gesundheits überwachung und Identifizierung insbesondere von Tieren, wobei mit Hilfe fremdgespeister, miniaturisierter und z. B. durch Injektion implantierter Transponder die physiologischen Daten der jeweiligen Tiere erfaßt, in elektrische Signale umgewandelt und diese zusammen mit einem Identifika tionssignal an eine entfernt stationierte Auswerteeinheit drahtlos übertragen werden. Während für geringe Übertragungsdistanzen bis zu einem Meter der jeweilige Transponder direkt durch ein elektromagnetisches Speisefeld aktiviert werden kann, werden in der erfundenen Vorrichtung zur Vergröße rung der Übertragungsdistanzen bis zu einigen Metern zusätzliche, an den implantierten Transponder induktiv angekoppelte, mit Rahmenantennen verschaltete Reaktanzschaltungen verwendet, die beispielsweise als Ohrmar ken oder Kragenbändern gestaltet sind. Für Übertragungsdistanzen bis zu einigen hundert Metern und darüber hinaus werden zusätzliche, am Körper des Tieres befestigte, batteriebetriebene Hilfssender verwendet, die ebenfalls induktiv an den implantierten Transponder angekoppelt sind.

Die Vorrichtung ist geeignet, Tiere eindeutig zu kennzeichnen bzw. zu identifizieren und gleichzeitig den Gesundheitszustand durch die Messung, beispielsweise der Körpertemperatur oder der Pulsfrequenz, zu überwachen. Dadurch ist es möglich, daß z. B. bei Schweinen während der im Verlauf eines Tages ohnehin mehrmaligen Verweilzeit im Abruffütterungsautomaten nicht nur erkannt werden kann, ob das jeweils betreffende Tier bereits seine individuell erforderliche Futterration bezogen hat, sondern darüber hinaus können bei durch die Temperaturmessung erkannter, fieberhafter Erkrankung entsprechende Medikamente gleichzeitig mit in das Futter gemischt, bzw. bei länger anhaltendem Fieber das kranke Tier ermittelt und tierärztlich versorgt werden. Es sind somit eventuelle vorsorgliche Medikamentenbeimischungen nicht notwendig. In der Masttierhaltung beispielsweise steigt durch die auf diese Weise ermöglichte, sehr gezielte tierärztliche Behandlung die Qualität des Fleisches der Nutztiere insgesamt und gleichzeitig werden die Medikamenten- und Personalkosten zur Über wachung und Gesunderhaltung der Nutztiere verringert.

Ein Verfahren zur drahtlosen Messung beispielsweise der Temperatur bei gleichzeitiger Übermittlung eines individuellen Identifikationssignals ist bekannt (US 4075632). Dabei wird eine Dipolantennenanordnung durch ein Speisefeld erregt und liefert die durch eine Konstantspannungsquelle stabili sierte Betriebsspannung für einen zyklischen Codegenerator und einen Generator, dessen Signale z. B. von der Temperatur abhängig sind. Beide Generatoren steuern elektronische Schalter, die die Absorbtion des Speise feldes durch die Dipolantennenanordnung im Takte der Signale verändert. Die dadurch bewirkte Modulation des Speisefeldes wird detektiert und mit geeigneten Mitteln elektronisch ausgewertet.

Bekannt ist auch eine Vorrichtung, bei der mehrere miniaturisierte, injizier bare Transponder verwendet werden, die jeweils einen - aus einer Spule und einem Kondensator bestehenden - Schwingkreis als Empfangselement verwenden und die Signalgeneratoren mit drahtlos zu erkennenden Arbeits punkten für die z. B. temperaturabhängigen Signale besitzen - wodurch die Transponder auch ohne interne Spannungsstabilisierungsschaltungen eichbar sind - wobei die Signalgeneratoren gleichzeitig den übrigen Signalen über lagerte Identifikationssignale liefern (DE 39 32 428). Auch bei dieser Meßvor richtung wird durch die signalabhängige Absorbtion das Speisefeld moduliert und dadurch ist es möglich, die Signale in bekannter Weise zu detektieren und auszuwerten.

Reaktanzschaltungen sind bekannt (Meinke, H., Gundlach, F. W.: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Band 1: Grundlagen, Kapitel F, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York Tokyo, 1986.). Die ausschließ lich aus Spulen und Kondensatoren aufgebauten Schaltungen werden über wiegend zur Frequenzfiltersynthese verwendet.

Die großflächige Gestaltung von Resonanzkreisen zur Verwendung als Rahmenantennen ist bekannt (Schwarzbeck, G.: Rahmen- und Ringantennen, cq DL, Clubzeitschrift des Deutschen Amateur-Radio-Club e. V., Nr. 5, Mai 1984, S. 226-234). Dabei wird je nach Anwendungsfall unter Beibehaltung der Resonanzfrequenz des Schwingkreises der Spulendurchmesser vergrößert und gleichzeitig die Windungszahl, im Extremfall bis auf eine Windung, reduziert. Der induktiv angekoppelte Resonanzkreis ist bei der Resonanz frequenz in der Lage, als Sendeantenne Fernwirkungen zu erzeugen und gleichzeitig als Empfangsantenne aus dem Fernfeld magnetische Feldlinien aufzunehmen.

Die Verwendung eines zusätzlichen Resonanzkreises zur Vergrößerung der Reichweiten von Respondern und die Ausgestaltung dieses Resonanzkreises als Ohrmarken oder Kragenbänder ist durch ein Identifikationssystem bekannt (EP 0299557).

Die Erhöhung der Reichweite durch Verwendung batteriebetriebener, außen am Tierkörper befestigter Hilfssender zur Speisung des im Tierkörper implantierten Responders ist ebenfalls durch das bereits genannte Identifi kationssystem bekannt (EP 0299557).

Ein Fernüberwachungssystem zur Temperaturkontrolle von Nutztieren, welches mit implantierten elektronischen Thermometern arbeitet, ist bekannt (Laffort, A.; Jansen, M.: A/D-Umsetzung in einem implantierten Langzeit thermometer, Design & Elektronik, Ausgabe 18, Sept. 1989, S. 24-25). Dabei besitzen die batteriegespeisten Implantate selbstidentifizierende Telemetriechips, die mit Hilfe eines Kurzwellensenders über eine Distanz von 40 m einen von der Körpertemperatur des Nutztieres abhängigen Signal code, dem ein Identitätscode hinzugefügt ist, in regelmäßigen Abständen an eine zentrale Empfangsstation senden. Mit dem genannten System ist es mit Hilfe einer Empfänger- und Decodereinheit möglich, gleichzeitig bis zu zehn sogenannter Thermometersender durch einen Personal-Computers zu überwachen.

Eine Vorrichtung, basierend auf dem im Patent US 4075632 vorgestellten Verfahren ist nicht besser geeignet, weil die Verwendung von Dipolantennen für ein injizierbares Implantat nicht sinnvoll ist. Die Gesamtlänge der Dipolantenne beträgt eine halbe Wellenlänge. Dies bedeutet, daß die Betriebs frequenz des Speisesenders sehr hoch sein muß, um die Dimensionen des Implantates zu reduzieren, da beispielsweise auch bei einer sehr hohen Frequenz von 5 GHz die Antennenlänge noch 30 mm beträgt. Andererseits nimmt die Absorbtion der elektromagnetischen Energie durch das umgebende Gewebe bei hohen Frequenzen zu. Das Implantat müßte somit nahe an der Oberfläche injiziert werden, und der Sender müßte eine sehr hohe Ausgangs leistung besitzen. Die Einsatzmöglichkeiten in der Nutztierhaltung werden durch diese Forderungen zu sehr eingeschränkt.

Eine Vorrichtung, basierend auf dem Patent DE 39 32 428 ist nicht besser geeignet, weil die Reichweite der Transponder für zahlreiche Anwendungs fälle zu gering ist. Wegen der geringen Abmessungen der Transponder und der darin integrierten Empfangselemente kann nur ein kleiner Teil des Speisefeldes mit dem jeweiligen Transponder in Wechselwirkung treten. Dadurch wird der Anwendungsbereich auf Distanzen bis zu einem Meter beschränkt.

Eine Vorrichtung, basierend auf dem Patent EP 0299557 ist nicht besser geeignet, weil lediglich ein Identifikationssignal erzeugt wird.

Jedoch selbst wenn man den elektronischen Teil der in dem Patent US 4075632 verwendeten Transponder miniaturisieren und mit den im Patent EP 0299557 verwendeten großflächigen Resonanzkreisen bzw. batterie gespeisten Hilfssenderanordnungen kombinieren würde oder eine Kombina tion der im Patent EP 0299557 verwendeten großflächigen Resonanzkreise bzw. batteriegespeisten Hilfssenderanordnungen mit den im Patent DE 39 32 428 verwendeten Transpondern vornehmen würde, wären die so weiterzubildenden Anordnungen trotzdem nicht besser geeignet, da alle in den oben diskutierten Patenten veröffentlichten Problemlösungen den entscheidenden Nachteil haben, daß die Frequenz des Speisesignals und die Frequenz des Signals, welches die gewünschten Informationen beinhaltet, im Falle einer Absorptionsmodulation bis auf die modulationsbedingten sogenannten Seitenbänder identisch sind bzw. im Falle einer Frequenz- oder Phasenmodulation sehr nahe beieinander liegen. Für geringe Distanzen ist dies dann kein Nachteil, wenn sichergestellt werden kann, daß ein genügend großer Teil des Speisefeldes mit den miniaturisierten, injizierten Transpon dern in Wechselwirkung treten kann. Es bereitet für die Auswertung der Signalinformationen noch keine technischen Probleme, wenn vom Speisefeld mit einer Leistung von beispielsweise 1 W vom Transponder lediglich 1 µW im Takte der Signalinformationen absorbiert wird. Mit zunehmender Distanz wird das Verhältnis von Speiseleistung zu Signalleistung jedoch rasch schlechter und das vom Transponder erzeugte Signal läßt sich nicht mehr detektieren.

Die Vergrößerung der Antennenwirkfläche durch wie im Patent EP 0299557 beschriebene, zusätzlich angebrachte, induktiv gekoppelte großflächige Resonanzkreise würde das Verhältnis wieder zugunsten der Signalleistung erhöhen und größere Distanzen zulassen. Noch größere Distanzen würden überbrückt werden können, wenn, wie ebenfalls im Patent EP 0299557 beschrieben, durch ein Signal des Speisesenders eingeschaltete, am Tierkörper befestigte, batteriebetriebene Hilfssender für einen vorbestimmten Zeitraum ein zusätzliches lokales Speisefeld aufbauen würden, welches einerseits mit dem implantierten Transponder in Wechselwirkung treten würde und anderer seits von der Antennenanordnung des Speisesenders empfangen werden können würde. Für Distanzen bis hundert Meter und darüber hinaus wäre dieses Verfahren wegen des oben diskutierten Problems des Verhältnisses von Speiseleistung zu Signalleistung jedoch auch nicht mehr geeignet, zumal die vom Kragenband empfangene Speisesenderenergie nicht mehr ausreichen würde, den Hilfssender einzuschalten.

Eine Vorrichtung basierend auf dem oben genannten Fernüberwachungs system zur Kontrolle von Nutztieren, wie es von A. Laffort und M. Jansen vorgestellt wurde, kann im Gegensatz zum im Patent EP 0299557 dargestellten Verfahren zwar prinzipiell große Distanzen bis zu einigen hundert Metern und darüber hinaus überbrücken, es ist aber auch nicht besser geeignet, weil in dem dort verwendete Implantat neben einem Kurzwellensender auch noch die zugehörigen Batterien integriert sind. Dadurch kann das Implantat nicht soweit miniaturisiert werden, daß die Implantierung auf einfache Weise durch eine Injektion mit Hilfe einer Hohlnadel erfolgen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine einheitliche, für unterschiedliche Bedürfnisse erweiterbare Vorrichtung, die auf einem einzigen, für alle Anwendungsfälle verwendbaren injizierbaren Transpondertyp als Grundbaustein der Vorrichtung basiert, über geringe (bis zu einem Meter), mittlere (bis zu einigen Metern) und große Distanzen (bis zu einigen hundert Metern und darüber hinaus) hinweg den Gesundheitszustand, insbesondere von Tieren durch Messung der physiologischen Daten wie Körpertemperatur und Pulsfrequenz, zu überwachen und gleichzeitig diese Tiere eindeutig zu kennzeichnen bzw. zu identifizieren.

Diese Aufgabe wird bei einer selbstidentifizierenden Telemetrievorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung eröffnet die Möglichkeit, mit Hilfe eines miniaturisierten, in ein Tier injizierten Transponders, drahtlos und ohne zeitliche Beschränkung durch eine sich im Laufe der Zeit verbrauchende Batterie, das Tier einerseits zu kennzeichnen bzw. später zu identifizieren und andererseits den Gesund heitszustand durch Messung der physiologischen Daten wie Körpertemperatur und Pulsfrequenz zu überwachen. Bei der Gesundheitsüberwachung gefähr licher Tiere wie Raubkatzen oder Bären im Zirkus oder im Zoo ist die Fiebermessung ohne vorherige Betäubung des Tieres bisher nicht möglich. Durch die selbstidentifizierende Telemetrievorrichtung wird eine gleichzeitige gefahrlose Gesundheitsüberwachung und Identifikation ermöglicht. In der Nutztierhaltung eröffnen sich zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten zur automatisierten Abruffütterung und Krankheitsprophylaxe, da neben der bereits durch Identifikationssysteme bekannten Steuerung der individuellen Futterration mit der Futterausgabe gleichzeitig durch Beimischung nur dann Medikamente verabreicht werden, wenn dies aufgrund der telemetrisch ermittelten physiologischen Daten tiermedizinisch indiziert ist. Durch die regelmäßige Überwachung werden schwerwiegendere beginnende Erkrankungen der Tiere bereits im Vorfeld frühzeitig erkannt, oft lange bevor die Krank heitssymptome augenfällig werden. Tierärztliche Maßnahmen können daher sehr früh eingeleitet werden.

Die selbstidentifizierende Telemetrievorrichtung eignet sich nicht nur für die oben exemplarisch erwähnten Anwendungsfälle, sondern ist prinzipiell für zahlreiche Meß- und Identifikationsprobleme einsetzbar. Bei entsprechen der Ausgestaltung des Transponders eignet sich die Vorrichtung zur Prozeß kontrolle z. B. in der Medikamentenproduktion oder zur kontinuierlichen Messung physiologischer Daten in der Humanmedizin.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Verwendung unterschiedlicher Frequenzen für die eingestrahlte Speiseenergie einerseits und die absorbierte bzw. abgestrahlte Signalenergie andererseits, was durch die Verwendung eines Transponders mit einer geeig neten Reaktanzschaltung als Sende- und Empfangselement ermöglicht wird, keinerlei Beschränkungen der Reichweite der selbstidentifizierenden Tele metrievorrichtung dadurch auftreten, daß das Verhältnis von Speiseleistung und Signalleistung mit zunehmender Distanz so ungünstig wird, daß eine Auswertung der Signalleistung technisch nicht mehr möglich ist, sondern daß die Reichweite der Vorrichtung lediglich dadurch begrenzt wird, daß die zum Betrieb erforderliche eingestrahlte Speiseleistung, die je nach Anwendungsfall nahezu beliebig erhöht werden kann, nicht mehr ausreicht.

Somit können durch eine einheitliche Grundeinheit in Form eines miniatu risierten, injizierbaren Transponders sämtliche Erfordernisse im Hinblick auf Kennzeichnung bzw. Identifikation bei gleichzeitiger kontinuierlicher Gesundheitskontrolle für zahlreiche unterschiedliche Tierarten und verschie denartiger Bedürfnisse bei gleicher Tierart - z. B. je nachdem, ob sich die Tiere im Stall (geringe Distanz zwischen Antennenanlage und implantierten Transponder) oder auf der Weide (große Distanz zwischen Antennenanlage und implantierten Transponder) befinden - erfüllt werden. So genügt der in die Ohrbasis von Schweinen injizierte Transponder bei in Ställen gehaltenen Tieren bereits allen Erfordernissen in der Nutztierhaltung. Bei Injektion eines gleichen Transponders in teilweise freilaufende Rinder führt das Hinzufügen von zusätzlichen Rahmenantennen in Form von Ohrmarken oder Kragenbändern zu einer Erhöhung der Reichweite und damit zur Erfüllung der speziellen Erfordernisse in der Rinderhaltung. Pferde auf der Koppel können nach Injektion eines gleichen Transponders mit einem zusätzlichen, am Zaumzeug befestigten, batteriegespeisten Hilfssender großer Reichweite, der in zeitlich einstellbaren Abständen mit dem injizierten Transponder in Wechselwirkung tritt, kontinuierlich überwacht werden.

Ein weiterer mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht insbesondere darin, daß nicht wie bisher, bedingt durch unterschiedliche Einsatzzwecke, unterschiedliche Verfahren und Systeme für die Identifizierung und teleme trische Erfassung physiologischer Daten verwendet werden müssen, sondern eine einheitliche injizierte Transpondereinheit, erweiterbar durch induktiv verkoppelte, zusätzliche Rahmenantennen und Hilfssender den unterschied lichen Erfordernissen genügt. Es zeigt

Fig. 1 beispielhaft die Anwendung der selbstidentifizierenden Telemetrie vorrichtung bei der Abruffütterung,

Fig. 2 zur Erläuterung der Beschreibung zwei galvanisch getrennte, jedoch magnetisch verkoppelte Resonanzkreise mit unterschiedlichen Resonanz frequenzen,

Fig. 3 als Ausführungsbeispiel eine Reaktanzschaltung, bestehend aus zwei gleichzeitig galvanisch und magnetisch verkoppelten Resonanzkreisen mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzen,

Fig. 4 zur Erläuterung der Beschreibung ein elektrisches Ersatzschaltbild für die zuvor gezeigte Reaktanzschaltung,

Fig. 5 zur Erläuterung der Beschreibung den Verlauf des Reaktanzwertes der zuvor gezeigten Reaktanzschaltung in Abhängigkeit von der Frequenz,

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel einer Transponderschaltung mit einer Reaktanzschaltung als Empfangs- und Sendeelement für unterschiedliche Frequenzen,

Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel der zuvor gezeigten Transponderschaltung, wobei durch die vollständige Integration der erforderlichen Bauelemente und durch die Ausnutzung der parasitären Kapazitäten dieser Bauelemente die Anzahl der nicht monolithisch integrierbaren Bauelemente minimal wird,

Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel eines Oszillators, der seine zum Betrieb erforderliche Energie einem als Reaktanzkreis ausgebildeten Schwingkreis bei einer Frequenz entnimmt und dadurch gleichzeitig auf einer davon abweichenden Frequenz schwingt,

Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel eines injizierbaren Transponders mit dem zuvor gezeigten Oszillator, der durch einen Generator, dessen Betriebs frequenz von der Temperatur abhängig ist und der zusätzliche Identifikations signale liefert, gleichzeitig amplituden- und frequenzmoduliert wird,

Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel des Transponders mit unterschiedlichen Abgriffen für die Betriebsspannungen des analogen und des digitalen Teils des temperaturabhängigen Generators, einem zusätzlichen Schwingquarz und einer mit einer weiteren Reaktanzschaltung elektrisch verkoppelten Rahmenantenne,

Fig. 11 ein Ausführungsbeispiel des Transponders mit einem zusätzlichen, batteriegespeisten Hilfssender,

Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel eines für den intermittierten Betrieb vorgesehenen Transponders.

Ein beispielhafter Anwendungsfall der erfundenen selbstidentifizierenden Telemetrievorrichtung bei der Abruffütterung ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Das Tier DOG, in welches zuvor an geeigneter Stelle ein Trans ponder injiziert worden ist, nähert sich seiner Futterstelle FOOD. Von der Sendeeinheit SE wird in regelmäßigen Abständen, gegebenenfalls mit zweck mäßig gesteuerter Ausgangsleistung, ein Signal mit der konstanten Frequenz f₀₁ mit Hilfe einer Rahmenantennenanordnung ausgestrahlt. Sobald sich das Tier der Antennenanordnung soweit genähert hat, daß die Energiedichte des durch die Sendeeinheit aufgebauten, das Tier durchdringenden elektro magnetischen Feldes zur Speisung des Transponders ausreicht, wird der implantierte Transponder aktiviert. Die bei der Frequenz f₀₂ betriebene, geeignete Empfangseinrichtung EE empfängt mit Hilfe einer Rahmenantennen anordnung die durch den Transponder erzeugten Signale. Die Signale werden von der Auswerte- und Steuereinheit ASE ausgewertet und gemäß den zuvor einprogrammierten Anweisungen wird die für das Tier geeignete Futterration unter eventueller Beimischung von Medikamenten ausgegeben.

Zur Erläuterung der Problematik des Betriebs von Schwingkreisen mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzen f₀₁ und f₀₂ in miniaturisierten Transpondern dient Fig. 2. Zwar ist es möglich, zwei in Miniaturform aus dem Kondensator C₀₁ und der Spule L₀₁ einerseits bzw. dem Kondensator C₀₂ und der Spule L₀₂ andererseits aufgebaute Schwingkreise gegeneinander galvanisch zu isolieren, es ist jedoch wegen der auch bei gegeneinander rechtwinkligen Anordnungen stets vorhandenen Streufelder nicht möglich, in einem kreiszylinderförmigen, injizierbaren Implantat mit einem maximalen Kapseldurchmesser von 4 mm und einer maximalen Kapsellänge von 30 mm eine magnetische Kopplung der Schwingkreise zu verhindern, zumal die eigentliche Aufgabe dieser Schwingkreise ja gerade darin besteht, durch das Streufeld mit dem elektromagnetischen Feld im Außenraum in Wechsel wirkung zu treten. Es ist daher zweckmäßig, beide Schwingkreise mit einem gemeinsamen Kern aus einem ferromagnetischen Werkstoff zu versehen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.

Eine magnetisch und galvanisch miteinander verkoppelte Schwingkreis anordnung zeigt Fig. 3. Durch die Verwendung einer gemeinsamen Spule L_C mit einer Anzapfung und durch die Verwendung von zwei Kondensatoren C_L1 und C_L2 mit entsprechenden Kapazitätswerten entsteht eine Reaktanz schaltung, die wiederum die zwei Resonanzfrequenzen f₀₁ und f₀₂ besitzt.

Ein Ersatzschaltbild dieser Reaktanzschaltung zeigt Fig. 4. Die angezapfte Spule L_C kann als Spartransformator aufgefaßt werden, dessen sogenanntes T-Ersatzschaltbild aus der gemeinsamen Hauptinduktivität L_H und den beiden Streuinduktivitäten L_S1 und L_S2 besteht. Zwei Kondensatoren C_X1 und C_X2 komplettieren das Ersatzschaltbild, dessen frequenzabhängiger Reaktanzverlauf bezüglich der eingezeichneten Klemmen 1 und 1′ in Fig. 5 qualitativ skizziert ist. Für Gleichstrom wird durch die Induktivitäten L_S1 und L_H ein Kurzschluß bewirkt. Mit zunehmender Betriebsfrequenz f wächst der Reaktanzwert X_LC bis zu einer ersten Polstelle an. Diese erste Polstelle wird bei der Resonanzfrequenz f₀₁ erreicht. Der Reaktanzwert wechselt das Vorzeichen und steigt mit zunehmender Frequenz f zu positiven Werten hin an, bis sich bei einer bestimmten Frequenz wieder eine Nullstelle im Reak tanzverlauf zeigt. Für weiter ansteigende Frequenzen f folgt erneut eine Polstelle, die diesmal bei der Resonanzfrequenz f₀₂ erreicht wird. Für noch höhere Frequenzen bildet der Ersatzschaltbildkondensator C_X1 zunehmend einen Kurzschluß zwischen den Klemmen 1 und 1′. Der in in Fig. 5 qualitativ skizzierte Reaktanzverlauf ist hinsichtlich des in Fig. 4 dargestellen Ersatz schaltbildes eindeutig, d. h. es gibt keine weiteren Pol- oder Nullstellen.

Ein Anwendungsbeispiel für einen Transponder, der die zum Betrieb erforderliche Energie mit Hilfe einer Reaktanzschaltung durch bei der Frequenz f₀₁ eingestrahlte Energie bezieht und mit Hilfe derselben Reaktanz schaltung bei der Frequenz f₀₂ mit dem von der Empfangseinheit aufgebauten Abfragefeld in Wechselwirkung tritt, ist in Fig. 6 gezeigt. Das zentrale Bauelement der Schaltung ist die auf einem ferromagnetischem Material aufgewickelte, angezapfte Spule L mit den Zuleitungen a und c und der Abgriffstelle b. Die für die oben erläuterte Reaktanzschaltung notwendigen Kondensatoren sind einerseits der Kondensator C und andererseits der Kondensator C_Z. Bei der Frequenz f₀₁ wirkt die Reaktanzschaltung als Empfangselement. Die bei dieser Frequenz einem elektromagnetischen Speise feld entnommene Energie bewirkt eine Wechselspannung am Kondensator C. Diese Wechselspannung wird mit Hilfe der Diode D gleichgerichtet und lädt den Ladekondensator C_L mit der zum Betrieb der Schaltung erfor derlichen Gleichspannung auf. Nach Überschreitung der zum Betrieb des als monolithisch integrierte Schaltung aufgebauten Generators GS erforder lichen minimalen Betriebsspannung, beginnt dieser, in zyklischer Weise nacheinander Signale zu erzeugen, die einerseits einen Identifikationscode und andererseits Informationen über die mit Hilfe des temperaturabhängigen Widerstandes R_T gemessenen Umgebungstemperatur ϑ beinhalten. Diese Signale steuern einen elektronischen Schalter SW. Dadurch wird beispiels weise eine zusätzliche Kapazität C_S im Takte der Signale parallel zur Kapazität C_Z geschaltet, wodurch eine Frequenzmodulation bewirkt wird. Alternativ kann anstelle der Kapazität C_S ein Widerstand R_S verwendet werden, wodurch eine Amplitudenmodulation bewirkt wird. Als unbeabsich tigter aber keineswegs störender Effekt kann beim Aufbau dieser und auch der nachfolgend beschriebenen Schaltungen festgestellt werden, daß auf grund der sehr engen elektrischen Verkopplung der Bauteile miteinander die Modulation im Takte der vom Generator erzeugten Signale nicht nur bei der eigentlichen Signalfrequenz f₀₂, sondern auch bei der Versorgungs energiefrequenz f₀₁ detektiert werden kann. Dadurch wird - wenn auch nur für geringe Distanzen - zusätzlich die prinzipielle Möglichkeit eröffnet, den Transponder auch mit Sende-, Empfangs- und Auswerteeinheiten zu betreiben, bei denen die Speisesignalfrequenz und die Informationssignalfrequenz gleich sind, wie dies beispielsweise im Patent DE 39 32 428 beschrieben worden ist (Kompatibilität).

Fig. 7 zeigt eine Weiterentwicklung der zuvor gezeigten Transponder schaltung, wobei durch die vollständige monolithische Integration der erfor derlichen Bauelemente die Anzahl der nicht auf dem Halbleiterchip integrier baren, sogenannten Hybridelemente auf zwei Stück, nämlich die bereits be kannte, angezapfte Spule L und den Kondensator C_Z, beschränkt wird. Dabei dienen die parasitären Kapazitäten C_GST und C_D der monolithisch integrier ten Bauelemente dazu, den Schaltungsaufwand insgesamt zu verringern. An stelle des in Fig. 6 gezeigten Kondensators C wird die Serienschaltung der parasitären Kapazitäten C_GST und C_D zum Aufbau der Reaktanzschal tung verwendet. Da diese Kapazitäten i. a. recht klein sind, ist es eventuell erforderlich, die Anzahl der Windungen der Spule L zwischen den Anschlüssen b und c entsprechend zu erhöhen, um die gleichen Resonanzfrequenzen f₀₁ und f₀₂ zu erhalten. Der Generator GST bildet in dem speziell für diese Aufgabe hergestellten Halbleiterchip ASIC eine Funktionseinheit, die sich in gleicher Weise wie der zuvor beschriebene Generator GS verhält. Es ist jedoch ein zusätzlicher, temperaturabhängiger Widerstand R_T nicht notwendig, weil ein die Temperatur erfassendes Element (z. B. eine in Sperrichtung betriebene Diode) im Generator GST integriert ist. Ein zusätzlicher Signal ausgang wird im Gegensatz zum Generator GS nicht benötigt, weil die Betriebsstromaufnahme des Generators im Takte der Signalinformationen erhöht bzw. erniedrigt wird. Auch die zur Gleichrichtung der Betriebs spannung erforderliche Diode D ist innerhalb des Halbleiterchips ASIC integriert. Sowohl der Generator GST als auch die Diode D besitzen para sitäre Kapazitäten, C_GST bzw. C_D. Während die parasitäre Kapazität C_GST der Generatorschaltung GST durch den gedrängten Aufbau der benachbarten Leiterbahnen und Transistoren auf dem Halbleiterkristall erzeugt wird, entsteht die parasitäre Kapazität C_D der Diode D überwiegend durch die Ladungstrennung an der Grenzschicht der verschiedenartig dotierten Halbleiterzonen (PN-Übergang). Diese Ladungstrennung ist jedoch unmittel bar abhängig von dem insgesamt durch den Generator fließenden Strom, da die an der Diode anliegende Sperrspannung wiederum unmittelbar mit diesem zur Entladung der Kapazität C_GST führenden Strom verknüpft ist. Es schwankt daher der Wert der Kapazität C_D im Takte der vom Generator GST erzeugten Signale. Da die Kapazität C_D ein die Resonanzfrequenzen f₀₁ und f₀₂ bestimmendes Bauteil der Reaktanzschaltung ist, wird dadurch eine Frequenzmodulation erzeugt. Durch die signalabhängige Stromaufnahme des Generators GST wird durch die Veränderung der Absorption im Takte der Signalinformation gleichzeitig eine Amplitudenmodulation bewirkt.

Ein Anwendungsbeispiel für eine Oszillatorschaltung, die ihre Betriebs energie mit Hilfe einer Reaktanzschaltung durch bei der Frequenz f₀₁ einge strahlte Energie bezieht und mit Hilfe derselben Reaktanzschaltung bei der Frequenz f₀₂ ihrerseits Energie abstrahlt ist in Fig. 8 gezeigt. Das zentrale Bauelement des Oszillators ist die auf einem ferromagnetischem Material aufgewickelte, angezapfte Spule L. Die für die oben erläuterte Reaktanz schaltung notwendigen Kondensatoren sind einerseits der Kondensator C und andererseits die Reihenschaltung der beiden Kondensatoren C₁ und C₂. Bei der Frequenz f₀₁ wirkt die Reaktanzschaltung als Empfangselement. Die bei dieser Frequenz einem elektromagnetischen Speisefeld entnommene Energie bewirkt eine Wechselspannung am Kondensator C. Diese Wechsel spannung wird mit Hilfe der Diode D gleichgerichtet und lädt den Lade kondensator C_L mit der zum Betrieb der Oszillatorschaltung erforderlichen Gleichspannung auf. Nach Überschreitung eines Spannungswertes, der im Bereich der Flußspannung der Emitterdiode des Transistors liegt (0,6 V), beginnt der Oszillator seinerseits, mit der Frequenz f₀₂ elektromagnetische Energie abzustrahlen. Als Verstärkerelement dient der Transistor T. Der Widerstand R_E begrenzt den Emitterstrom und entkoppelt den Emitter in hinreichender Weise vom Massepotential. Der Widerstand R_B dient der Zuführung des Basisstromes. Der Kondensator C_B legt die Basiselektrode hinsichtlich der erzeugten Hochfrequenzschwingung auf Massepotential. Die Serienschaltung der Reaktanzschaltungskondensatoren C₁ und C₂ ermöglicht durch kapazitive Spannungsteilung die phasenrichtige Rück kopplung von Schwingkreisenergie der Frequenz f₀₂ auf den Emitter.

Ein Ausführungsbeispiel für die elektrische Schaltung eines Transponders ist in Fig. 9 dargestellt. Die Transponderschaltung basiert auf der in Fig. 8 gezeigten Oszillatorschaltung. Anstelle des Emitterwiderstandes R_E ist eine spezielle integrierte Schaltung G_A eingefügt, die mit Hilfe des temperatur abhängigen Widerstandes R_T die Umgebungstemperatur ϑ ermittelt, diese Information in ein zweckmäßiges Signal umwandelt und zusammen mit einem Identifikationssignal durch Änderung der Stromaufnahme im Takte dieser Signale den Emitterstrom moduliert. Dabei erhält die integrierte Schaltung ihre Betriebsspannung durch die Zuleitungen U_B und M. Durch die Änderung des Emitterstromes im Takte der Signale ändert sich die Höhe der vom Oszillator bei der Frequenz f₀₂ abgestrahlten Sendeleistung, d. h. es erfolgt eine Amplitudenmodulation. Gleichzeitig erfolgt auch eine Änderung der im Transistor sich ausbildenden parasitären Sperrschicht kapazitäten im Takte der Signale, wodurch die erzeugte Schwingfrequenz f₀₂ entsprechend der Kapazitätsschwankungen beeinflußt wird, d. h. es erfolgt gleichzeitig auch eine Frequenzmodulation.

Fig. 10 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Transponders und eine zusätz liche Reaktanzschaltung zur Erhöhung der Reichweite der selbstidentifizieren den Transpondervorrichtung. Der Betriebsspannungsbedarf des analogen Schaltungsteils (Kleinsignalbetrieb) ist im allgemeinen geringer als der Betriebsspannungsbedarf des digitalen Teils (Sättigungsbetrieb, Serien schaltung von n- und p-Kanal FETs) einer integrierten Schaltung G_AD. Es bietet Vorteile hinsichtlich der Energiebilanz, daß diese Tatsache beim Abgriff der Betriebsspannung für die integrierte Schaltung G_AD berück sichtigt wird. Die Zuleitung U_BD versorgt den digitalen Teil der integrierten Schaltung G_AD und liefert eine um die Flußspannung der Emitterdiode des Transistors T höheren Spannungswert als die Zuleitung U_BA, die den analogen Teil der integrierten Schaltung G_AD versorgt. Ein zusätzlicher Schwingquarz Q stabilisiert die Frequenz f₀₂ des ausgesendeten Oszillator signals.

Eine zusätzliche Reaktanzschaltung besteht aus der Spule L′_C, der Draht schleife R_A und den Kondensatoren C′_L1 und C′_L2. Diese Reaktanzschal tung besitzt dieselben Resonanzfrequenzen f₀₁ und f₀₂ wie die Reaktanz schaltung in dem implantierten Transponder. Im Gegensatz zu der im Transponder verwendeten Reaktanzschaltung ist die zusätzliche Reaktanz schaltung nicht implantiert und nicht in Miniaturform aufgebaut. Ein Teil der Spule L′_C ist als großflächige Drahtschleife R_A ausgebildet und dient als Rahmenantenne. Sie ist am Tierkörper so angebracht, daß sie einerseits über den magnetischen Streufluß Φ_TR mit dem Transponder verkoppelt ist und andererseits über den magnetischen Streufluß Φ_SA mit der entfernt stationierten Antennenanordnung der Sende-, Empfangs- und Auswerteeinheit in Wechselwirkung treten kann. Dabei kann die Drahtschleife auch aus mehreren Windungen bestehen und als Ohrmarke oder Kragenband gestaltet sein.

Fig. 11 zeigt beispielhaft eine Anordnung der selbstidentifizierenden Telemetrievorrichtung, die zur Übertragung von Signalen über sehr große Distanzen geeignet ist. Die Schaltung des zu implantierenden Transponders stimmt mit der in Fig. 10 bereits beschriebenen Ausgestaltung völlig überein und wird daher an dieser Stelle nicht nochmals erläutert. Zur Erhöhung der Arbeitsdistanz des Transponders dient ein batteriebetriebener Hilfssender, für den ein Ausführungsbeispiel in Fig. 11 dargestellt ist. Das Kernstück der Hilfssenderanordnung ist wiederum eine Reaktanzschaltung, die aus einer angezapften Spule L′′_C besteht, wobei ein Teil dieser Spule in bekannter Weise als großflächige Drahtschleife R_A ausgebildet ist, die als Rahmenan tenne wirkt und über den magnetischen Streufluß Φ_TR mit dem Transponder verkoppelt ist. Zwei zusätzliche Kondensatoren C_G und C_A komplettieren die Reaktanzschaltung, die die beiden Resonanzfrequenzen f₀₁ und f₀₂ besitzt. Eine Batterie B speist den Steuergenerator G_T, der in einstellbaren Zeitintervallen für eine vorbestimmte Zeit den Generator G_f01 und den Verstärker A_f02 aktiviert. Die Einstellung des Steuergenerators G_T erfolgt durch in die Spule L_P induktiv eingekoppelte, geeignete Programmierungs impulse. Gemäß seiner jeweiligen Programmierung aktiviert der Steuergene rator G_T beispielsweise alle zwei Stunden für jeweils eine Sekunde gleich zeitig den Generator G_f01 und den Sendeverstärker A_f02. Der Generator G_f01 erzeugt ein unmoduliertes, kontinuierliches Speisesignal mit der Fre quenz f₀₁. Über die Rahmenantenne gelangt das Speisesignal zum implan tierten Transponder, der dadurch seinerseits aktiviert wird und ein Identifi kationssignal zusammen mit einem Signal, in dem die Umgebungstemperatur des Transponders geeignet codiert enthalten ist, bei der Frequenz f₀₂ ausstrahlt. Über die Rahmenantenne R_A wird dieses Signal empfangen. Das Signal erregt die Reaktanzschaltung, und es entsteht ein entsprechendes Eingangssignal, welches vom Sendeverstärker A_f02 verstärkt und von einer Antenne A abgestrahlt wird. Die Antenne ist dabei zweckmäßigerweise so zu wählen, daß sie kapazitiv (elektrische Feldlinien) mit ihrer Umgebung in Wechselwirkung tritt und nicht induktiv (magnetische Feldlinien) in die Rahmenantenne R_A einstrahlt, weil sonst (Verkopplung) der Verstärkungs faktor des Sendeverstärkers nicht sehr hoch gewählt werden kann. Das von der Antenne A abgestrahlte Signal läßt sich auch noch von einer sehr weit stationierten Empfangseinheit detektieren. Nach Ablauf der zuvor einpro grammierten Aktivitätsdauer (z. B. eine Sekunde) deaktiviert der Generator G_T den Generator G_f01 und den Verstärker A_f02 und schaltet wieder in Bereitschaftsstellung. Die Zeitdauer von einer Sekunde reicht aus, hin reichend viele Signalzyklen zu empfangen. Dadurch ist eine Fehlerkorrektur auch bei starken Störungen des Signalweges - beispielsweise durch Gewitter - relativ leicht möglich. Der Batterieverbrauch ist durch die geschilderte Betriebsweise im zeitlichen Mittel so gering, daß anstelle von Batterien auch durch Solarzellen gespeiste Akkumulatoren verwendet werden können, was für zahlreiche Anwendungsfälle (Langzeitüberwachung von Wildtieren zu Forschungszwecken) vorteilhaft wäre.

Ein für den intermittierten Betrieb geeignetes Ausführungsbeispiel eines Transponders zeigt Fig. 12. Dabei wird die bekannte Transponderschaltung durch eine zusätzliche Steuereinheit G_XT erweitert. Der das Speisefeld mit der Frequenz f₀₁ erzeugende Generator der Sendeeinheit arbeitet im inter mittierten Betriebszustand nicht kontinuierlich, sondern wird in zyklischer Folge ein- und ausgeschaltet. Während der Generator eingeschaltet ist, ent steht in dem Transponder an den Anschlüssen d und g der Steuereinheit G_XT eine induzierte Wechselspannung. Solange diese Spannung besteht, unterbricht die Steuereinheit G_XT die Verbindung zwischen den Anschlüssen e und f. Dadurch bleibt der Transponder inaktiv und sendet keine Signale aus. Gleichzeitig lädt sich der Kondensator C_L auf hohe Spannungswerte auf, da wegen der unterbrochenen Verbindung zwischen den Anschlüssen e und f der Steuereinheit G_XT kein Entladestrom fließen kann. Wenn der das Speisefeld mit der Frequenz f₀₁ erzeugende Generator abgeschaltet wird, wird keine Spannung in der Reaktanzschaltung des Transponders induziert und es liegt an den Anschlüssen d und g der Steuereinheit G_XT gleichfalls keine Wechselspannung mehr an. In diesem Moment schaltet die Steuerein heit G_XT für eine vorbestimmte Zeitdauer, die kürzer als die Ausschaltzeit dauer des Speisefeldgenerators sein sollte, eine Verbindung zwischen den Anschlüssen e und f. Damit kann die im Ladekondensator C_L gespeicher te Energie den Transponder aktivieren. Es wird auf der Signalfrequenz f₀₂ das Transpondersignal ausgesendet. Nach Ablauf der vorbestimmten Zeit dauer unterbricht die Steuereinheit G_XT wieder die Verbindung zwischen den Anschlüssen e und f, bis durch ein wieder vom Generator der Sende einheit erzeugtes, in den Transponder induziertes Speisesignal, der oben geschilderte Ablauf erneut beginnt. Zur Begrenzung der im Kondensator C_L anliegenden Betriebsspannung ist es zweckmäßig, in der Steuereinheit G_XT zwischen den Anschlüssen e und g ein spannungsbegrenzendes Bau element (Zenerdiode) zu integrieren. Zur Stabilisierung der während des Entladevorganges des Kondensators C_L stark abfallenden Betriebsspannung ist es zweckmäßig, in der Steuereinheit G_XT zwischen den Anschlüssen e und f nicht nur einen elektronischen Schalter, sondern eine schaltbare Spannungsstabilisierungseinheit zu integrieren. Die intermittierte Betriebs weise bietet den Vorteil, daß die entfernt stationierte Empfängereinheit sehr einfach und damit preis günstig konstruiert werden kann, da sie nur bei abgeschaltetem Speisegenerator aktiviert werden muß und zu diesem Zeitpunkt kein auszufilterndes, mitunter recht starkes Speisefeld den Empfang beeinträchtigt. Die in Fig. 12 zur Erläuterung der Funktionsweise beispielhaft dargestellten Funktionseinheiten wie Signalgenerator, Oszillator, Steuereinheit und Gleichrichter sind - bis auf die Reaktanzschaltungsspule und einige Kondensatoren - vollständig auf einem Halbleiterchip zu inte grieren, wie im Zusammenhang mit Fig. 7 erläutert worden ist. Dadurch steigt der Grad der Miniaturisierbarkeit und die Kosten für die Montage des Transponders, der als Grundbaustein der selbstidentifizierenden Tele metrievorrichtung in großen Stückzahlen herzustellen ist, werden gesenkt.

Claims

1. Selbstidentifizierende Telemetrievorrichtung zur drahtlosen Messung physikalischer Größen bzw. physiologischer Zustände bei gleichzeitiger Kennzeichnung und drahtlosen Identifizierung von Personen, Tieren, Pflanzen und Gegenständen,

- mit einer Sendevorrichtung, in deren, durch geeignete Antennenein richtungen auf ein zuvor bestimmtes Raumvolumen konzentriert abge strahlten, hochfrequenten, elektromagnetischen Feld zusammen mit den zu überwachenden Objekten jeweils fest verbundene bzw. implantierte und damit den Personen, Tieren, Pflanzen und Gegenständen eindeutig zugeordneten Transponder eingebracht werden,
- wobei diese an oder in den zu überwachenden Objekten angebrachten Transponder die physikalischen Größen bzw. physiologischen Zustände mit Hilfe geeigneter Sensoren erfassen, in elektrische Signale umwandeln und gleichzeitig zusätzliche, dem jeweiligen Transponder eindeutig zu ordenbare Identifikationssignale erzeugen,
- wobei die Transponder ihre Betriebsenergie dem elektromagnetischen Feld über ein im Transponder vorhandenes Empfangselement mit nach geschaltetem Gleichrichter entziehen,
- wobei die Transpondereinrichtungen miniaturisierbar und dadurch, vorzugsweise durch Injektion mit einer Hohlnadel, implantierbar sind,
- mit einer Empfangseinrichtung für das vom Transponder im Takte der erzeugten Signale modulierte elektromagnetische Feld und einer Auswerte einrichtung, die aus den von dem jeweiligen Transponder erzeugten Signalen den Wert der gemessenen physikalischen Größe bzw. den physio logischen Zustand zusammen mit einem individuellen Identifikationssignal auswertet und zuordnet,
dadurch gekennzeichnet,
- daß als Empfangs- bzw. Sendeelement in dem Transponder eine Reak tanzschaltung angeordnet ist, die gleichzeitig zwei voneinander deutlich verschiedene Resonanzfrequenzen aufweist,
- daß die Frequenz des vom Generator zur Übertragung der Betriebs energie auf den Transponder erzeugten elektromagnetischen Hochfrequenz feldes und die Frequenz des vom Transponder im Takte der Signalinfor mationen modulierten Hochfrequenzfeldes die zwei voneinander deutlich verschiedenen Resonanzfrequenzen der Reaktanzschaltung in dem Trans ponder sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbau der gleichzeitig als Empfangs- und Sendeelement verwendeten Reak tanzschaltung eine angezapfte Spule (L_C bzw. L) verwendet wird, die einen Kern aus einem ferromagnetischen Material besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu messende Größe die Temperatur ist und der Signalgenerator im Transponder ein temperaturabhängiges Element als Meßwandler aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines im Transponder befindlichen Signalgenerators ein elektronischer Schalter (SW) so gesteuert wird, daß dieser im Takte der Identifikations- und Meßsignale die Reaktanzschaltung entweder mit Hilfe eines Konden sators (C_S) verstimmt oder alternativ durch einen Widerstand (R_S) bedämpft und dadurch eine Modulation des Abfragefeldes bewirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbau der Transponderschaltung bis auf eine mit einem Abgriff versehene Spule (L) und ein für die Reaktanzschaltung erforderlicher Kondensator (C_Z) alle Bauelemente des Transponders vollständig monolithisch auf einem Halbleiterkristall (ASIC) integriert sind und die parasitären Schalt kapazitäten dieser integrierten Schaltung einen Bestandteil der Reaktanz schaltung bilden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbau des Transponders eine zusätzliche Oszillatorschaltung mit einem Transistor (T) verwendet wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine großflächige Drahtschleife (R_A) mit einer zusätzlichen Reaktanzschaltung (L′_C, C′_L1, C′_L2) so beschaltet ist, daß diese Anordnung genau die zwei voneinander deutlich verschiedenen Resonanzfrequenzen aufweist, die auch die Reaktanzschaltung im Transponder besitzt, daß dadurch diese Anord nung bei diesen Resonanzfrequenzen wie eine Rahmenantenne wirkt und daß diese Anordnung sowohl mit dem Transponder als auch mit der entfernt stationierten Sende- und Empfangseinheit magnetisch verkoppelt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine großflächige Drahtschleife (R_A) mit einer Reaktanzschaltung (L′′_C, C_G, C_A) so beschaltet ist, daß diese Anordnung genau die zwei voneinander deutlich verschiedenen Resonanzfrequenzen aufweist, die auch die Reaktanz schaltung im Transponder besitzt, daß dadurch diese Anordnung bei diesen Resonanzfrequenzen wie eine Rahmenantenne wirkt und sie dadurch mit dem Transponder magnetisch verkoppelt ist, wobei ein durch eine Spule (L_P) programmierbarer Generator (G_T), der von einer Batterie (B) gespeist wird, in zuvor einprogrammierten Intervallen für eine bestimmte Zeit zyklisch einen Generator (G_f01) anschaltet, der zur Speisung des Transponders ein unmoduliertes Signal auf einer Resonanzfrequenz (f₀₁) ausstrahlt und dieser dadurch seinerseits mit Hilfe der Rahmenantennenanordnung den magnetisch angekoppelten Transponder aktiviert, wobei die vom Transponder auf der davon deutlich verschiedenen Resonanzfrequenz (f₀₂) ausgestrahlten Signale von einem gleichzeitig aktivierten Verstärker (A_f02) verstärkt und diese ver stärkten Signale mit Hilfe einer weiteren Antenne (A) abgestrahlt werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Transponder magnetisch angekoppelten zusätzlichen Schaltungen so gestaltet sind, daß sie auch visuell zur Identifikation des Objektes geeignet sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das den Transponder speisende Feld bei der Speise frequenz (f₀₁) in kontinuierlichen Intervallen an- und abgeschaltet wird und der in dem Transponder vorhandene Oszillator bei der Signalüber tragungsfrequenz (f₀₂) durch eine im Transponder integrierte Schaltvorrich tung immer nur dann aktiviert wird, wenn das Speisefeld gerade ausgeschal tet ist, wobei die zum Betrieb des Transponders erforderliche Energie dem Ladekondensator (C_L) entnommen wird, der vom Speisefeld zyklisch aufge laden wird.