DK163695B - Fremgangsmaade og indretning til detektering af en indikeringsindretning - Google Patents

Description

i

DK 163695 B

Den foreliggende opfindelse vedrører en fremgangsmåde og en indretning til detektering af en indikeringsindretning i en afgrænset undersøgelseszone.

Anvendelsesområdet tænkes i første række at være vareovervågning i 5 handelen, særligt dagligvarehandelen. Opfindelsen kan dog anvendes for andre slags indikeringer, fx. indikering af personer.

Der kendes et system til detektering af tilstedeværelse af indike-ringsindretninger i form af eksempelvis en smal og tynd, men relativt lang strimmel af højpermeabelt materiale såsom materiale, som markedsfø-10 res under navnet Permalloy. Detektering af sådanne strimlers tilstedeværelse sker gennem spoler, som udsender og modtager magnetfelter, samt indretninger til detektering af modtagne signaler.

En sådan strimmel får, når den udsættes for et relativt svagt ydre magnetisk felt i sin længderetning, en magnetisk fluxtæthed, som kan væ-15 re af størrelsesorden 20.000 gange større end den i det omgivende magnetfelt. Tilstedeværelsen af sådanne strimler detekteres med en detekteringsindretning, hvori variationer i spændingen, som induceres i en modtagerspole, detekteres.

To spoler bringes til at udsende et magnetisk vekselfelt, idet en 20 første af spolerne udsender et vekselfelt med en frekvens (fj), som adskiller sig fra frekvensen (f^), i det af den anden af spolerne udsendte felt. De differens- og sumfrekvenser n x fj + m x f2, der optræder gennem intermodulation i indikeringsindretningen, hvor n og m er positive eller negative heltal, modtages af én eller flere spoler, hvorefter det 25 således modtagne signal behandles i en detekteringsindretning for at afgøre, om der foreligger intermodulation eller ej, dvs. om en indikeringsindretning findes i overvågningszonen eller ej. Den nævnte intermo-dulation bevirkes af indikeringsindretningens ulineære magnetiske egenskaber.

30 Fra US patentskrift nr. 3 990 065 kendes et lignende detektorsystem, hvor der anvendes tre frekvenser. To frekvenser udsendes for at generere intermodulationsprodukter, idet en af disse to frekvenser bringer indikeringsindretningen i magnetisk mættet tilstand. Den tredie frekvens anvendes til at modulere signaler med de første to frekvenser, 35 idet der anvendes en faseforskydning for at opnå, at det resulterende magnetfelt roterer med den tredie frekvens.

Imidlertid forholder det sig sådan, at også jerngenstande, som normalt befinder sig i undersøgelseszonen såsom kundevogne, konservesdåser,

DK 163695B

2 etc., giver anledning til intermodulation. Forstyrrelser fra andre magnetfelter og jernemner kan give anledning til, at de modtagne signaler ved detekteringen opfattes, som om der blev detekteret en indikerings-indretning.

5 Eksempelvis kan en konservesdåse, som befinder sig nær en spole, der udsender et højfrekvenssignal, gennem intermodulation give anledning til et modtaget signal, hvis karakteristik svarer til et signal fra en strimmel af højpermeabelt materiale, som befinder sig langt fra nævnte spole.

10 Af denne grund kræves eksempelvis, at der detekteres intermodula-tionsprodukter af forskellig orden for at afgøre, om et modtaget signal hidrører fra en indikeringsindretning i form af en strimmel eller fra et andet emne i undersøgelseszonen.

At sådanne overvågningssystemer ikke udløser alarm pga. andre emner 15 end særlige indikeringsindretni nger, er et yderst væsentligt formål.

Den foreliggende opfindelse vedrører en fremgangsmåde og en indretning, hvor magnetfelter bringes til at udsendes, som giver anledning til et modtagesignal, der let kan analyseres for at adskille en indikerings-indretning fra andre emner, som måtte være i undersøgelseszonen.

20 Opfindelsen tilvejebringer således en fremgangsmåde og en indretning, hvor sandsynligheden for de nævnte falske alarmer i hovedsagen er elimineret hvad angår sådanne emner som normalt kan være i undersøgelseszonen.

Opfindelsen vedrører således en fremgangsmåde til detektering af 25 tilstedeværelsen af en indikeringsindretning i en afgrænset undersøgelseszone omfattende detektering af en indikeringsindretning af højpermeabelt materiale gennem udsendelse og modtagelse af et magnetfelt, hvor to spoler bringes til at udsende et højfrekvent magnetisk vekselfelt med frekvenser i kHz-området, idet en første af spolerne udsender et veksel-30 felt med en frekvens (fj), som adskiller sig fra frekvensen (f2) for det af den anden af spolerne udsendte felt, hvor mindst én differens- og/el-ler sumfrekvens n x fj + m x f2 opstået gennem intermodulation i indike-ringsindretningen, idet m og n er positive eller negative heltal, bringes til at modtages af én eller flere spoler, og hvor der i tilgift ud-35 sendes et tredie vekselfelt. Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at det tredje magnetisk vekselfelt bringes til at udsendes i den nævnte zone, at det er lavfrekvent og har en frekvens (fj), der ligger væsentligt under de nævnte frekvenser (fj, f2), at frekvensen af

DK 163695 B

3 det lavfrekvente felt er lavere end omkring 100 Hz, og fortrinsvis omkring 25 Hz, at det lavfrekvente felt bibringes en feltstyrke, som er til strækkel i g høj til uafhængigt af felterne med frekvenserne fj og f2 at sætte indikeringsindretningen i mættet tilstand i takt med det lav-5 frekvente felts frekvens, idet et fra indikeringsindretningen genudsendt felt bringes til at detekteres gennem en detekteringsindretning som en periodisk med det lavfrekvente felts frekvens optrædende intermodulation mellem frekvenserne fj og f2-

Endvidere vedrører opfindelsen en indretning til detektering af 10 tilstedeværelsen af en indikeringsindretning i en afgrænset overvågningszone omfattende spoler og tilhørende forsyningsudstyr til at udsende og modtage magnetiske vekselfelter for derigennem at detektere en indikeringsindretning af et fortrinsvis højpermeabelt materiale, hvor der findes to spoler, hvor en første af spolerne er beregnet til at 15 udsende et højfrekvent vekselfelt med en frekvens (fj), hvor en anden af spolerne er beregnet til at udsende et højfrekvent vekselfelt med en frekvens (f2), som adskiller sig fra førnævnte frekvens, hvor begge frekvenser er i kHz-området, og hvor der findes en detektorindretning, som omfatter en modtagerspole og er indrettet til at detektere forekom-20 sten af mindst én differens eller sumfrekvens n x fj + m x f2, hvor n og m er positive eller negative heltal, som dannes gennem intermodulation i nævnte indikeringsindretning, og hvor der endvidere udsendes et tredie vekselfelt. Indretningen er ejendommelig ved, at forsyningsudstyret omfatter midler til at udsende det tredje vekselfelt, som er lavfrekvent 25 med en frekvens (f3), der ligger væsentligt under de nævnte frekvenser (fj, f2), at frekvensen af det lavfrekvente felt er lavere end omkring 100 Hz, og fortrinsvis omkring 25 Hz, at de nævnte midler er indrettet til at udsende det lavfrekvente felt med en feltstyrke, som er tilstrækkelig høj til uafhængigt af felterne med frekvenserne fj og f2 at sætte 30 indikeringsindretningen i mættet tilstand i takt med det lavfrekvente felts frekvens (f3) samt ved at detektorindretningen er indrettet til ved hjælp af en modtagespole at modtage og derigennem detektere et af indikeringsindretningen genudsendt felt, som omfatter en periodisk, med det lavfrekvente felts frekvens (f3) optrædende intermodulation mellem 35 frekvenserne fj og f2, og ved forekomst af en sådan periodisk optrædende intermodulation at afgive et signal til en alarmindretning.

Et problem, som løses ved opfindelsen, er, at undersøgelseszonen tydeligt kan afgrænses med hensyn til geometrisk udstrækning, hvilket er

DK 163695 B

4 væsentligt for at en alarm ikke skal udløses af en indikeringsindretning eller et andet emne uden for den undersøgelseszone, som er på tale, som eksempelvis kan udgøres af en gang mellem to nærtbeliggende kasseapparater. Denne afgrænsning sker ved, at der findes en spole på hver side af 5 undersøgelseszonen, hvilke spoler hver udsender magnetfelter med én af to forskellige frekvenser.

Hvis de to ydre felter genereres af hver sin spole placeret på begge sider af overvågningszonen, har produkterne af feltstyrkerne en stor værdi midt mellem spolerne og aftager brat uden for spolerne. Styrken af 10 de af indikeringsindretningen udsendte intermodulati onsprodukter er stort set et mål for produkterne af feltstyrkerne for de to ydre vekselfelter. Dette indebærer, at nævnte personrum kan være overvågningszonen med en spole placeret på hver side af personrummet. Der opnås således et relativt højt produkt af feltstyrkerne i overvågningszonen, mens produk-15 tet er lavt uden for overvågningszonen.

I eksempelvis en selvbetjeningskasseterminal, hvor personpassagens bredde kan være 70 cm, må bl.a. ikke varer, som passerer på kassediskens transportbånd og som er forsynet med strimmel, medføre, at indikering af en sådan strimmel finder sted. Ved at placere en spole på hver side af 20 overvågningszonen, forhindres indi keringen af en sådan strimmel på transportbåndet.

Dette fordelagtige arrangement udnyttes også ved fremgangsmåden og indretningen ifølge den foreliggende opfindelse.

I det følgende beskrives opfindelsen nærmere i tilslutning til et 25 på den vedføjede tegning vist udførelseseksempel af opfindelsen, idet figur 1 skematisk viser en indretning ifølge opfindelsen, figur 2 viser et modtaget signals principielle udseende efter bånd-pasfiltrering og i et spændings-tidsdiagram, 30 figur 3 viser et modtaget signals principielle udseende efter bånd-pasfiltering og amplitudedetektering inklusive lavpasfiltrering i et spændings-tidsdiagram, hvor det modtagne signal hidrører fra påvirkning af dels en indikeringsindretning, dels et andet ferromagnetisk emne såsom en metal dåse, 35 figur 4 viser et modtaget signals principielle udseende efter den behandling, som er beskrevet ovenfor for figur 3 i et spændings-tidsdiagram, men hvor signalet alene hidrører fra en indikeringsindretning, og figur 5 viser en alternativ detektorindretning ifølge opfindelsen.

DK 163695 B

5 I figur 1 vises et udførelseseksempel af opfindelsen. Indretningen ifølge figur 1 omfatter en spole 1, 2 til udsendelse af et elektromagnetisk vekselfelt på hver side af en undersøgelseszone 3. Den ene af disse spoler 1 fødes med en vekselstrøm med frekvensen fj fra en fødeindret-5 ning omfattende en første oscillator 4 og en summationsforstærker 5. Den anden af spolerne 2 fødes med en vekselstrøm med frekvensen f2 fra en anden oscillator 6 og summationsforstærker 7 i fødeindretningen. Desuden omfatter fødeindretningen en tredje oscillator 8, som er indrettet til at frembringe en vekselspænding med frekvensen fg. Den tredje oscillator 10 er tilsluttet begge de nævnte summationsforstærkere 5, 7, som er indrettet til at udsende en vekselstrøm bestående af frekvensen f2 overlejret på frekvensen fg i spolen 1, og at udsende en vekselstrøm bestående af frekvensen f2 overlejret på frekvensen fg i spolen 2.

Ved anvendelse af en strimmel af højpermeabelt materiale, som des-15 uden er lang i forhold til sit tværsnitsareal, kræves der kun en relativt svag feltstyrke. Spolernes diameter kan varieres inden for relativt vide grænser, men bør være af samme størrelsesordenen som afstanden imellem dem, dvs. for en normal selvbetjeningskasseterminal omkring 70 cm.

20 De to spoler 1, 2 skal derved placeres således, at de af spolerne udsendte vekselfelter er i hovedsagen parallelle overalt i overvågningszonen 3.

Et problem, som foreligger ved overvågning af den slags, som den foreliggende opfindelse vedrører, er, at systemet ikke afføler strimler, 25 som er orienteret vinkelret på feltlinierne. For at opnå 100% detektering kan man have tre spolepar indrettet på en sådan måde, at de af de respektive spolepar genererede felter ligger i hovedsagen vinkelret på hinanden. Derved kan man aktivere ét spolepar ad gangen. Hvis omskiftningen mellem spoleparrene sker tilstrækkelig hurtigt vil en strimmel, 30 som føres igennem undersøgelseszonen, detekteres uanset sin orientering.

I figur 1 vises en artikel 30 forsynet med en indikeringsindretning 31 i form af en strimmel af højpermeabelt materiale.

For på den ene side at opnå tilstrækkelig højt energiindhold i et signal modtaget i en modtagespole 9 hidrørende fra et fra strimlen gen-35 udsendt magnetfelt bør frekvenserne fj og f2 være relativt høje. For på den anden side at opnå, at magnetfelterne ikke skal skærmes af emner i undersøgelseszonen, bør frekvenserne fj og f2 vælges lave. De høje frekvenser fj og f2 skal derfor være under omkring 5 kHz og være over om-

DK 163695 B

6 kring 1 kHz.

Ved den foreliggende opfindelse udnyttes som ovenfor anført den teknik, hvor strimlens ulineære egenskaber udnyttes til at frembringe sum- og differensfrekvenser mellem frekvenserne fj og 5 Ifølge en udførelsesform af opfindelsen analyseres differensfre kvensen og sumfrekvensen af mindst første orden. Herved foretrækkes, at disse er af samme størrelsesordenen.

Frekvenserne f^ og f2 kan derfor eksempelvis passende være sådanne, hvor fj er 1,5 kHz og f2 er 2,5 kHz, hvorved sumfrekvensen er 4 kHz og 10 differensfrekvensen er 1 kHz.

Hvis kun frekvenserne fj og f2 udsendes og bringes til at danne in-termodulationsprodukter, som detekteres, findes der som ovenfor anført ingen mulighed for direkte at afgøre, om et intermodulationsprodukt er frembragt af en strimmel eller af et ferromagnetisk emne såsom en metal-15 dåse med meget større masse og en svagt krummet magnetiseringskurve.

Herved er det nødvendigt at sammenligne intermodulationsprodukter af forskellig orden for at adskille strimlen fra en metaldåse. Dette kræver et relativt omstændeligt og relativt kostbart signalbehandlingsudstyr.

En passende feltstyrke for vareovervågningssystemer af den type, 20 som er på tale, er af størrelsesordenen 1 gauss. Felter af denne størrelsesordenen er ikke tilstrækkelige til at mætte en metaldåse eller andre emner, som normalt forekommer i undersøgel seszonen såsom kundevogne, brillestel og andre personlige effekter. Derimod er felter af denne styrke fuldt tilstrækkelige til at mætte en strimmel af den nævnte type.

25 Ifølge fremgangsmåden kan en strimmel adskilles fra en metaldåse på væsentlig enklere og sikrere måde end den, hvor der kun udnyttes to frekvenser. Ifølge opfindelsen frembringes som nævnt et tredje magnetisk vekselfelt, som varierer med en frekvens, som ligger væsentligt under de høje frekvenser fj og f2. Dette lavfrekvente felts frekvens ligger under 30 omkring 100 Hz, fortrinsvis omkring 25 Hz. En egnet frekvens er eksempelvis 20 Hz. Dette felt har en feltstyrke, som er tilstrækkelig høj til uafhængigt af felterne med frekvenserne fj og f2 sammen med det statiske felt såsom jordmagnetfeltet at sætte strimlen i mættet tilstand i begge retninger. Det lavfrekvente felt bibringes fortrinsvis en styrke, som 35 overskrider de højfrekvente felters sammenlagte styrke med en faktor 2-6, fortrinsvis med en faktor 4.

Hvor kun de to frekvenser fj og f2 udnyttes som nævnt ovenfor, svinger det sammensatte felt af fj og f2 omkring et arbejdspunkt på en

DK 163695 B

7 strimmels magnetiseringskurve. Dette giver kontinuerligt anledning til i ntermodulationsprodukter.

Ved ifølge den foreliggende opfindelse at forskyde det nævnte ar-bejdspunkt gennem det lavfrekvente felt med frekvensen f3, opnås en ska-5 re af intermodulationsprodukter for hver halvperiode af f3· Intermodula-tionsprodukter vil således dannes og genudsendes af strimlen i de tidsperioder, hvor strimlen ikke er mættet af det lavfrekvente felt.

Et ferromagnetisk emne såsom en metaldåse frembringer ganske vist intermodulationsprodukter mellem frekvenserne fj og f2, men disse frem-10 bringes kontinuert. Det lavfrekvente felts styrke ligger væsentligt under den styrke, som kræves for at mætte eksempelvis en metaldåse. Af denne grund er styrken af det modtagne signal, som hidrører fra intermo-dulation i en metaldåse, i hovedsagen uafhængig af det lavfrekvente felt eftersom dette kun flytter arbejdspunktet på en metal dåses magnetise-15 ringskurve ubetydeligt.

En passende styrke til de udsendte magnetfelter er eksempelvis maksimalt 5 gauss for at sikre, at det sammensatte felt løber igennem den ulineære del af indikeringsindretningens magnetiseringskurve.

Ved ifølge den foreliggende opfindelse at påtrykke et felt med 20 20 Hz og med en laveste styrke af omkring 1 gauss i undersøgelseszonen sikres, at det nævnte arbejdspunkt for de to højfrekvente felter gennemløber den ulineære del af indikeringsindretningens magnetiseringskurve 40 gange/sekund. Herigennem er det tilstrækkeligt, at de højfrekvente felters styrke er omkring en 1/4 af det lavfrekvente felts styrke. At ud-25 sende det lavfrekvente felt fra to sider medfører, at de felt-genererende spoler kan udføres billigere end, hvad der er tilfældet, hvis det lavfrekvente felt kun udsendes fra den ene side af undersøgelseszonen.

Det behøves således for at adskille en strimmel fra en metaldåse blot at undersøge den periodevise variation i det modtagne signal, som 30 hidrører fra det lavfrekvente felts påvirkning af strimlen, dvs. de nævnte pulser.

I en enklere udførelsesform af opfindelsen er det således tilstrækkeligt gennem en detektorindretning omfattende en amplitudedetektor at amplitude-detektere det modtagne signal ved en frekvens, eksempelvis fj 35 + f2, og derved i det detekterede signal at konstatere, om der optræder pulser med en repetitionsfrekvens svarende til den dobbelte frekvens f3 eller ej.

Den nævnte amplitude-detektering udføres i en amplitudedetektor,

DK 163695 B

8 som kan være udført på i og for sig kendt måde.

Eksempelvis findes dertil i indretningen i figur 1 en detektorindretning omfattende et båndpasfilter 10 omfattende spoler og kondensatorer, hvilket ved de ovenfor eksempelvis angivne frekvenser lader 4 kHz 5 passere igennem med en båndbredde på eksempelvis 500 Hz. Efter båndpas-filteret 10 findes en amplitudedetektor 11 omfattende fx. en diode. Efter amplitudedetektoren 11 findes et lavpasfilter 12 omfattende fx. en RC-kreds, hvor frekvenskomponenter på 4 kHz og derover bortfiltreres. De eksempelvis af en metaldåse frembragte intermodulationsprodukter giver 10 efter amplitudedetektering og lavpasfiltrering anledning til i hovedsagen en jævnspænding samt lave frekvenser, først og fremmest 40 Hz med lav amplitude. De af en strimmel frembragte intermodulationsprodukter optræder som pulser.

Efter båndpasfilteret 10 har signalerne, som hidrører fra en dåse 15 og en strimmel, det i figur 2 principielt viste udseende med pulser 25.

Efter lavpasfilteret 12 har signalerne hidrørende fra en dåse og en strimmel det i figur 3 principielt viste udseende med pulser 25. I figur 4 vises det principielle udseende af et signal hidrørende alene fra en strimmel efter lavpasfilteret 12.

20 I det tilfælde, at der i undersøgelseszonen findes både en metaldåse og en strimmel, optræder der således et signal efter lavfrekvensfiltreringen, hvor de nævnte pulser, som hidrører fra strimlen, ligger oven på det niveau, som hidrører fra metal dåsen, se figur 3.

Som ovenfor nævnt er det således ved hjælp af opfindelsen i dens 25 enkleste udførelsesform tilstrækkeligt i en pulsdetektor 13 af kendt type at detektere eventuel forekomst af pulser for derved at detektere eventuel forekomst af en strimmel i undersøgelseszonen. Fortrinsvis de-tekteres derved, at pulserne optræder 40 gange/sekund for at eliminere indflydelse af forstyrrelser på detekteringsresultatet. I det tilfælde 30 sådanne pulser bliver detekteret, antages, at der findes en indikerings-indretning i undersøgelseszonen. Pulsdetektoren 13 er derved indrettet til at afgive et signal til en til formålet egnet alarmindretning 24.

Den lave frekvens f3 vælges tilstrækkelig lav til, at de pulser, som kan passere båndpasfilteret 10, skal være korte sammenlignet med pe-35 riodetiden for den lave frekvens. Hvis båndbredden hos båndpasfilteret er 500 Hz, er en egnet frekvens f3 derfor ca. 20 Hz.

Imidlertid skal den lave frekvens f3 vælges tilstrækkelig høj til at der inden for en rimelig tid kan genereres et tilstrækkeligt antal

DK 163695 B

9 pulser for detektering og analyse. Et egnet antal pulser til detektering kan være fire stykker. Hvis der findes tre sender/modtagersystemer for at afsøge en undersøgelseszone i tre indbyrdes vinkelrette retninger, kan man fx. skifte mellem de forskellige sender- og modtagersystemer 5 5 gange per sekund. Herved er således en frekvens fg på 20 Hz egnet. Imidlertid kan'andre egnede frekvenser end de ovenfor angivne vælges for frekvensen fg ligesom for frekvenserne fj og f2 angivne.

Ifølge en foretrukket udførelsesform analyseres imidlertid signalerne nøjere end blot detektering af forekomsten af pulser. Ifølge 10 denne udførelsesform analyseres sumfrekvensen og/eller differensfrekvensen med henblik på begges fasebeliggenhed i forhold til det oprindeligt udsendte magnetfelt og amplitude.

Hvis der imidlertid blot detekteres tilstedeværelsen af pulser, bør frekvenserne fj, f2 og fg hæves i forhold til de ovenfor anførte værdier 15 for at opnå flere pulser per sekund og derved opnå større sikkerhed mod forstyrrelser.

Ifølge denne udførelsesform båndpasfiltreres det ved modtagespolen 9 modtagne signal, som udgør et målesignal, omkring mindst én af de ved intermodulation dannede differens- eller sumfrekvenser. Et referencesig-20 nal med samme frekvens dannes ved at blande de højfrekvente (fj, f2) signaler, som frembringes for at udsende de højfrekvente felter. Målesignalet og det således dannede referencesignal påtrykkes en fase- og amplitudedetektor, fortrinsvis en kvadraturdetektor, som er indrettet på i og for sig kendt måde, til at afgive et signal svarende til de nævnte 25 pulsers amplitude (A) og faseforskellen (φ) mellem målesignalet og referencesignalet.

En detektorindretning til udøvelse af fremgangsmåden ifølge denne udførelsesform beskrives nedenfor i tilknytning til figur 5.

Detektorindretningen omfatter et organ såsom et blandetrin 17 ind-30 rettet til at danne et referencesignal bestående af mindst én differenseller sumfrekvens til frekvenserne fj og f2- Blandetrinnet fødes via ledere 18 hhv. 19 fra den første 4 hhv. den anden 6 oscillator.

Der forefindes et båndpasfilter 20 til at selektere alene den udvalgte differens- eller sumfrekvens, som eksempelvis kan være 4 kHz.

35 Dette referencesignal påtrykkes en kvadraturdetektors 15 ene indgang 26.

Et fra modtagespolen 14 modtaget signal, dvs. målesignalet, ledes via et båndpasfilter 16, som udfiltrerer den nævnte differens- eller sumfrekvens, som er lig med referencesignalets frekvens. Båndpasfilteret

DK 163695 B

10 er således fx. afstemt på 4 kHz med en båndbredde på 500 Hz. Efter bånd-pasfiltrering påtrykkes målesignalet kvadraturdetektorens anden indgang 27.

Kvadraturdetektoren 15 er udført på kendt måde og omfatter to blan-5 detrin, som blander målesignalet med referencesignalet.

I det ene blandetrin blandes referencesignalet, som har fasevinklen øR, med målesignalet, som har fasevinklen φFør det andet blandetrin faseforskydes måle- og/eller referencesignalet således, at forskellen mellem disses faser er øR - φ^ + 90° eller øR - φ^ - 90°. Kvadraturde-10 tektoren 15 omfatter også et lavpasfilter til bortsortering af frekvenser på 4 kHz og derover. De lavfrekvenspulser, som opnås gennem kvadraturdetektoren 15, indeholder information om fase og amplitude på pulser-ne af intermodulationsprodukter.

Kvadraturdetektoren 15 er indrettet til at afgive et signal i to 15 kanaler 21, 22, hvor signalet i den ene kanal svarer til A x sin ø, hvor A er målesignalets amplitude og φ er øR - og hvor signalet i den den anden kanal svarer til A x cos φ. I eksempelvis en mikroprocessor 23 af egnet og kendt type sammenlignes to eller flere på hinanden optrædende pulser i kanalerne 21 og 22 med hensyn til A og φ. I det tilfælde, at 20 der foreligger en forudbestemt grad af overensstemmelse hvad angår A og Φ, mellem to eller flere på hinanden følgende pulser, antages, at der findes en strimmel i undersøgelseszonen. Mikroprocessoren 23 er derved indrettet til at afgive et signal til en til formålet egnet alarmindretning 24.

25 For yderligere at forhøje det foreliggende detekteringssystems sikkerhed kan 20 Hz signalets tidsforløb afføl es ved kendte midler og fødes til mikroprocessoren 23. Herved er den nævnte mikroprocessor 23 indrettet til at analysere, om pulserne optræder i takt med 20 Hz signalet.

Herved undertrykkes indvirkning af eventuelle andre ydre varierende mag-30 netfelter eller andre forstyrrelser.

Den nævnte mikroprocessor 23 og hertil hørende kredse til at analysere amplituden A og fasevinklen φ er af egnet og kendt art og omfattes ikke af den foreliggende opfindelse, hvorfor den ikke skal beskrives nærmere.

35 Ovenfor ér kvadraturdetektering af sumfrekvensen blevet beskrevet. Imidlertid kan givetvis i stedet differensfrekvensen 1 kHz behandles ligesom både differens- og sumfrekvenserne kan behandles. Det sidstnævnte tilfælde giver givetvis en yderligere øget sikkerhed i analysen af mod-

DK 163695 B

11 taget signal.

Foruden de ovenfor nævnte sum- og differensfrekvenser frembringes ved intermodulationen et stort antal frekvenser n x fj + m x f2, hvor n og m er positive eller negative heltal. Ved at analysere flere end én 5 eller to af disse frekvenser, øges givetvis systemets følsomhed yderligere.

Samtlige frekvenser fj, f2 og f^ kan med fordel opnås ved frekvensdeling fra en fælles oscillator (ikke vist). Derved er det også enkelt at danne fire-fase signaler for brug ved ovennævnte kvadraturdetek-10 tering.

Det er tydeligt, at opfindelsen eliminerer de indledningsvis nævnte ulemper. Opfindelsen sikrer således først og fremmest den fordel, at en indikeringsanordning gennem et modtaget signal let og sikkert kan adskilles fra fx. en metal dåse eller et andet emne af magnetisk materiale 15 i undersøgelseszonen. Som ovenfor anført kan de højfrekvente felter gøres svagere end som tilfældet er med den kendte teknik, hvor der ikke anvendes et yderligere lavfrekvent felt. Ved at de højfrekvente felters styrke kan mindskes, øges det modtagne signals særpræg. Dette i kombination med den øgede evne til at adskille en strimmel fra en metaldåse 20 gennem anvendelse af et tredje felt kan udnyttes på den måde, at indike-ringsindretningen kan gøres mindre. At gøre indikeringsindretningen, dvs. strimlen, mindre end hvad der er sædvanligt, er særligt fordelagtigt i det tilfælde, strimlen skal integreres med en prismærkat.

Opfindelsen er således særlig fordelagtig for en sådan anvendelse.

25 Ovenfor er forskellige udførelseseksempler blevet beskrevet. Imidlertid kan opfindelsen varieres uden at afvige fra opfindelsestanken.

Således kan antallet af spoler til udsendelse af det højfrekvente og det lavfrekvente felt varieres ligesom måden og indretningen til at frembringe de ønskede felter. Endvidere kan der forefindes flere modtagespo-30 ler.

Claims (15)

1. Fremgangsmåde til detektering af tilstedeværelsen af en indi-keringsindretning i en afgrænset undersøgelseszone omfattende de- 5 tektering af en indikeringsindretning (31) af et højpermeabelt materiale gennem udsendelse og modtagelse af et magnetfelt, hvor to spoler (1, 2) bringes til at udsende et højfrekvent magnetisk vekselfelt med frekvenser i kHz-området, hvor en første af spolerne (1) udsender et vekselfelt med en frekvens (f^), som adskiller sig fra frekvensen (fg) 10 for det af den anden af spolerne (2) udsendte felt, hvor mindst én differens- og/eller sumfrekvens n x fj + m x f2, som optræder gennem intermodulation i indikeringsindretningen (31), idet n og m er positive eller negative heltal, bringes til at modtages af én eller flere spoler (9), og hvor der i tilgift udsendes et tredie vekselfelt, KENDETEGNET 15 ved, at det tredje magnetiske vekselfelt bringes til at udsendes i den nævnte zone, at det er lavfrekvent og har en frekvens (fj), som er væsentligt under de nævnte frekvenser (fj) og (f2), at frekvensen (f3) af det lavfrekvente felt er lavere end omkring 100 Hz, og fortrinsvis omkring 25 Hz, at det lavfrekvente felt bibringes en feltstyrke, som er 20 tilstrækkelig høj til uafhængigt af felterne med frekvenserne fj og f2 at sætte indikeringsindretningen (31) i mættet tilstand i takt med det lavfrekvente felts frekvens, og at et fra indikeringsindretningen (31) genudsendt felt bringes til at detekteres gennem en detektorindretning som en periodisk med det lavfrekvente felts frekvens optrædende intermo-25 dulation mellem frekvenserne fj og f2>

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, at de nævnte spoler (1, 2), som udsender hver sit højfrekvente vekselfelt, er placeret på hver sin side af den nævnte overvågningszone (3). 30

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, KENDETEGNET ved, at det lavfrekvente vekselfelt udsendes af begge de nævnte spoler (1, 2).

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2 eller 3, KENDETEGNET ved, at de 35 højfrekvente felters frekvens (fp f2) ligger under omkring 5 kHz og over omkring 1 kHz.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1-4, KENDETEGNET ved, at det lavfre- DK 163695 B 13 kvente felts feltstyrke overstiger de højfrekvente felters sammenlagte styrke med en faktor 2-6, fortrinsvis med en faktor 4.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1-5, KENDETEGNET ved, at et signal 5 modtaget ved en modtagespole (9) båndpasfiltreres omkring mindst én af de ved intermodulationen dannede differens- eller sumfrekvenser og amplitudedetekteres, hvorved forekomsten af en i ndikeringsindretning (31) detekteres som forekomsten af pulser med en repetitionsfrekvens, som svarer til det lavfrekvente felts dobbelte frekvens (fj) i det 10 amplitudemodulerede detekterede signal.

7. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de ovenstående krav, KENDETEGNET ved, at det modtagne signal, målesignalet, båndpasfiltreres omkring mindst én af de ved intermodulationen dannede differens- eller sumfre- 15 kvenser og ved, at et referencesignal med samme frekvens dannes ved at blande de højfrekvente signaler (fj, f2), som frembringes for at udsende de højfrekvente felter, og ved, at målesignalet og det således dannede referencesignal føres til en fase- og amplitudedetektor (15), som er indrettet til at bringes til at afgive et signal, som svarer til de 20 nævnte pulsers amplitude (A) og faseforskellen (φ) mellem målesignalet og referencesignalet.

8. Indretning til detektering af tilstedeværelsen af en indike-ringsindretning i en afgrænset overvågningszone omfattende spoler (1, 2) 25 og tilhørende forsyningsudstyr til at udsende og modtage magnetiske vekselfelter for derigennem at detektere en indikeringsindretning (31) af fortrinsvis højpermeabelt materiale, hvor der forefindes to spoler (1, 2), hvor en første (1) af spolerne er indrettet til at udsende et højfrekvent vekselfelt med en frekvens (fj), hvor en anden (2) af spolerne 30 er indrettet til at udsende et højfrekvent vekselfelt med en frekvens (f2), som adskiller sig fra den førstnævnte frekvens, hvor begge frekvenser er i kHz-området, og hvor der findes en detektorindretning, som omfatter en modtagespole og som er indrettet til at detektere forekomsten af mindst én differens- eller sumfrekvens n x fj + m x f2, hvor n 35 og m er positive eller negative heltal, som dannes gennem intermodula-tion ved nævnte indikeringsindretning (31), og hvor der endvidere udsendes et tredie vekselfelt, KENDETEGNET ved, at forsyningsudstyret (4-8) omfatter midler til at udsende det tredje vekselfelt, som er lavfrekvent DK 163695 B 14 med en frekvens (f^), der ligger væsentligt under de nævnte frekvenser (fp fg), at frekvensen af det lavfrekvente felt er lavere end omkring 100 Hz, og fortrinsvis omkring 25 Hz, at de nævnte midler er indrettet til at udsende det lavfrekvente felt med en feltstyrke, som er tilstræk- 5 kelig høj til uafhængigt af felterne med frekvenserne (fj) og (f2) at sætte i ndikeringsindretningen (31) i mættet tilstand i takt med det lavfrekvente felts frekvens (f^) samt ved, at detektorindretningen (10-13; 15-23) er indrettet til gennem en modtagespole (9) at modtage og derved detektere et af i ndikeringsindretningen (31) genudsendt felt, hvilket 10 omfatter en periodisk med det lavfrekvente felts frekvens (fg) optrædende intermodulation mellem frekvenserne (fj) og (f2) og ved forekomst af en sådan periodisk optrædende intermodulation at afgive et signal til en al armindretning.

9. Indretning ifølge krav 8, KENDETEGNET ved, at de nævnte to spo ler (1, 2) er placeret med en på hver side af den nævnte overvågningszone.

10. Indretning ifølge krav 8 eller 9, KENDETEGNET ved, at det nævn- 20 te forsyningsudstyr (4-8) er indrettet til at udsende det lavfrekvente vekselfelt ved hjælp af de to spoler (1, 2).

11. Indretning ifølge krav 8, 9 eller 10, KENDETEGNET ved, at de høje frekvenser (fj) og (f2) ligger under omkring 5 kHz og over omkring 25. kHz.

12. Indretning ifølge krav 8-11, KENDETEGNET ved, at forsyningsindretningen (4-8) er indrettet til at udsende det lavfrekvente felt med en styrke, som overstiger de højfrekvente felters sammenlagte styrke med en 30 faktor 2-6, fortrinsvis med en faktor 4.

13. Indretning ifølge krav 8-12, KENDETEGNET ved, at detektorindretningen (10-13) omfatter et båndpasfilter (16) for ud fra et modtaget signal at udfiltrere den nævnte differens- eller sumfrekvens og en am- 35 pi itudemodulatordetektor (11, 12), hvilken detektorindretning er indrettet til at afføle forekomsten af pulser, som optræder i det amplitudede-tekterede signal med en repetitionsfrekvens, som svarer til det lavfrekvente felts dobbelte frekvens. DK 163695 B 15

14. Indretning ifølge ethvert af kravene 9-13, KENDETEGNET ved, at detektorindretningen (15-23) omfatter et organ såsom et blandetrin (17) indrettet til at danne et referencesignal bestående af mindst én diffe-5 rens- eller sumfrekvens til frekvenserne (fj) og (f2) samt et båndpas-filter (16) for ud fra et modtaget signal at udfiltrere den nævnte differens- eller sumfrekvens, hvilket udfiltrerede signal udgør målesignalet og ved, at der findes en fase- og amplitudedetektor (15) indrettet til at modtage det nævnte referencesignal og målesignal og indrettet til 10 at afgive et signal, som svarer til de nævnte pulsers amplitude (A) og faseforskellen (φ) mellem målesignalet og referencesignalet.

15 20