FR2491631A1 - Appareil de surveillance magnetique a discrimination d'harmoniques impairs-pairs et discrimination de phases. - Google Patents

Abstract

DANS CET APPAREIL POUR DETECTER, DANS UNE ZONE DE SURVEILLANCE, LA PRESENCE D'UN CORPS DELIVRANT DES SIGNAUX POUVANT ETRE DETECTES LORSQU'IL EST SOUMIS AU CHAMP MAGNETIQUE TERRESTRE ET A UN CHAMP MAGNETIQUE VARIABLE, IL EST PREVU DES MOYENS 30, 21, 22, 24 PRODUISANT CE CHAMP, DES MOYENS 25, 26 POUR DETECTER LES SIGNAUX PRODUITS ET DES MOYENS 39, 41, 42, 44, 48, 53, 60, 65, 76, 71 PERMETTANT DE DETERMINER LES AMPLITUDES DES COMPOSANTES DU SIGNAL, DONT LES FREQUENCES SONT EGALES A DEUX HARMONIQUES DIFFERENTS DE LA FREQUENCE FONDAMENTALE DU CHAMP VARIABLE, ET LA PHASE DE LA PREMIERE COMPOSANTE, AINSI QUE DES MOYENS 55, 62, 57 POUR INDIQUER LA PRESENCE DU CORPS. APPLICATION NOTAMMENT AUX DISPOSITIFS DE SURVEILLANCE CONTRE LES VOLS.

Description

La présente invention concerne un appareil per-

mettant de détecter la présence d'un objet dans une zone

de surveillance et plus particulièrement un appareil uti-

lisant un champ magnétique variable pour la détection d'un corps en un matériau à haute perméabilité. Dans le brevet français No 763 681, accordé à Mr.Pierre Arthur PICARD le 19 Février 1934, se trouve décrit un appareil permettant de localiser des objets par

suite d'une modification d'un champ magnétique. On dé-

crit les différentes caractéristiques d'un matériau con-

ducteur, résistif, possédant une faible perméabilité et une perméabilité élevée, et l'on indique que dans un champ magnétique variable, le fer aimanté provoque des

perturbations contenant des harmoniques pairs de la fré-

quence du champ, tandis qu'un autre matériau perméable produit des signaux contenant des harmoniques impairs, et ce avec une perméabilité plus élevée, ce qui provoque

l'apparition d'harmoniques impairs d'ordre supérieur.

La détection d'un tel matériau est réalisée

d'une manière générale au moyen de la mesure de l'ampli-

tude et de la-phase d'un harmonique impair par rapport à l'harmonique du champ produisant le signal à fréquence fondamentale. Dans l'émetteur décrit, on élimine les harmoniques indésirables tout d'abord en accordant la bobine d'émission dans un circuit série résonnant. Dans le récepteur un filtre élimine la fréquence fondamentale

et tous les harmoniques indésirables et transmet de fa-

çon sélective les harmoniques désirés. Par exemple on

peut détecter la présence d'un objet constitué en un ma-

tériau dénommé "permalloy" sur la bse de la transmission

du onzième harmonique et de tous les harmoniques supé-

rieurs. D'autre part on peut détecter la présence d'une

pièce en métal aimanté par la mesure des harmoniques pairs.

On observe également que la détection peut être réalisée au moyen de la détermination du quotient des valeurs de la fréquence fondamentale et de son ou ses harmoniques,

ou bien du quotient des harmoniques seuls.

Dans le brevet français mentionné se trouvent décrites différentes structures de bobines permettant l'émission et la réception des signaux électromagnétiques. Dans une forme de réalisation indiquée dans ce brevet, on utilise un cadre de bobine en forme de "8" pour l'.émission, alors qu'on utilise pour la réception un cadre rectangulaire, et dans une autre forme de réalisation, les cadres de bobine sont remplacés par le cadre rectangulaire utilisé pour l'émission, tandis que le cadre en forme de "'8" est utilisé pour la

réception.

Ultérieurement, à la suite du brevet français mention-

né précédemment, d'autres auteurs ont essayé de perfection-

ner ce qu'on appelle le système de détection magnétique.

Par exemple dans le brevet d e s aux Etats Unis d'Amérique sous le N 3 983 552, au nom de Bakeman, Jr. et consorts,

délivré le 28 Septembre 1976, se trouve décrit un disposi-

tif indicateur dissuasif contre le vol constitué par une

structure stratifiée contenant une couche pouvant 8tre aisé-

ment aimantée en matériau dénommé "Permalloy"' et une couche de commande difficile à aimanter, constituée en un matériau connu sous le nom de "Vicalloy" ou "Remendur". Lorsque la

couche de commande est aimantée, un tel dispositif indica-

teur est détecté par un circuit répondant à l'amplitude et à la phase signal du second harmonique reçu; c'est-à-dire que la phase du signal arrivant est comparée à la phase d' un signal de référence local et qu'une alarme est déclenchée si ce signal est en phase ou est déphasé de 180 et dépasse

une amplitude donnée. Ce brevet délivré au nom de Bakeman, Jr.

et consorts mentionne le fait que, lorsque l'organe de

commande est désaimanté, il n'y a pratiquement aucune con-

tribution de la part des harmoniques pairs. Ce qui est présent est apparemment indétectable et l'on suppose que cela est dé éventuellement au fait qu'une faible polarisation peut encore subsister, sous l'effet du champ magnétique

terrestre ou d'autres obJets aimantés.

Dans le brevet des Etats-anis. d'Amérique N 4 063 230 au nom de Purinton et consorts, délivré le 13 Décembre 1977, se trouve décrit un système qui contr8le à la lois l'amplitude et la phase du signal arrivant et qui déclenche l'alarme lorsque ces deux quantités tombent dans une plage prédéterminée de valeurs. Ce brevet n'indique pas les fréquences, ni les harmoniques qui sont utilisés. Les antennes ou les bobines sont situées dans des"façades" disposées parallèlement sur des cotés opposés d'un passage

devant 9tre contr8lé.

L'objectif de tous les auteurs antérieurs, ayant travaillé sur le sujet, a été d'améliorer la fiabilité de la détection des marques ou dispositifs indicateurs

spéciaux à haute perméabilité possédant des propriétés con-

ductrices et magnétiques similaires, mais non identiques.

Malheureusement certaim s des techniques utilisées entrai-

nent l'apparition d'autres problèmes que l'on rencontre dans la lutte contre le vol. Un système viable doit répondre d'une manière fiable au dispositif indicateur lorsque ce dernier se trouve dans la zone soumise à surveillance, mais ne doit pas 9tre déclenché par des dispositifs indicateurs situés en dehors de cette zone, et il doit 8tre possible de limiter la zone à une surface raisonnable. On peut

délimiter la zone englobée en réduisant la puissance trans-

mise et en choisissant la géométrie appropriée de la bobine directionnelle. Cependant il ne s'agit pas d'un problème simple à résoudre étant donné qu'il nécessite également que le système agisse de manière à détecter la présence d'un dispositif indicateur indépendamment de son orientation dans la zone soumise à surveillance, par rapport aux bobines

d'émission et de réception.

Compte tenu de ce qui précède, un but de la présente invention est de fournir un appareil utilisant le principe

du champ magnétique variable pour la détection d'un dispo-

sitif indicateur, mais qui soit apte à itre couplé de façon efficace à des dispositifs indicateurs dans une zone

soumise à surveillance, d'une manière essentiellement indé-

pendante de l'orientation dudit appareil et qui fonctionne en mettant en oeuvre une puissance relativement faible, compte tenu des fréquences misaeen jeu, de manière à confiner le champ d'interrogation essentiellement à la zone

sous surveillance.

On a découvert que dans des conditions appropriées d'excitation, le champ magnétique terrestre est suffisant pour agir de manière qu'un corps en un matériau à perméabilité élevée produise des perturbations du champ contenant une énergie suffisante ern harmoniques pairs et impairs, en particulier en second et -en. troisième harmoniques, de sorte que cette énergie peut etre utilisée comme une base fiable pour établir une discrimination entre un échantillon de dimensions spécifiques dudit matériau et des objets métalliques que l'on rencontre habituellement. Grâce àla sélectivité fournie par l'appareil considéré, la puissance

rayonnée ou transmise peut être maintenue à un niveau relative-

ment faible. Un dispositif à bobine soigneusement conformée est couplé efficacement à un tel corps essentiellement indépendamment de l'orientation de ce dernier dans la zone

de surveillance.

Conformément à la présente invention il est prévu un appareil permettant de détecter, à l'intérieur d'une zone de surveillance, la présence d'un corps possédant une perméabilité élevée et qui est construit de manière que, lorsqu'il est associé dans ladite zone à la fois'à un champ magnétique variant à une fréquence fondamentale et au champ magnétique terrestre sensiblement constant, il fournit un signal pouvant être détecté et contenant à la fois des

harmoniques impairs et des harmoniques pairs de ladite fré-

quence fondamentale, ledit appareil comportant des moyens permettant d'établir dans ladite zone le champ magnétique variable, dés moyens de couplage à ladite zone de manière à détecter des signaux produits par ledit corps, des moyens accouplés aux moyens de couplage pour déterminer de façon séparée, pour un signal détecté, l'amplitude respective d'une première et d'une seconde composantes de ce signal,

dont les fréquences respectives sont égales à deux harmoni-

ques différents de la fréquence fondamentale, un harmonique

étant impair et l'autre pair, lesdits moyens de détermina-

tion incluant des moyens permettant de déterminer la phase de la première composante et des moyens accouplés à tous les moyens de détermination pour fournir une indication de la présence du corps dans ladite zone toutes les fois que l' amplitude et la phase tombent simultanément dans des limites

respectives prédéterminées.

En outre, conformément à la présente invention, les moyens permettant d'établir le champ magnétique variable et les moyens permettant de détecter les signaux produits par le corps constitué en un matériau à perméabilité élevée comportent une structure d'antenne intégrée contenant à la fois des bobines d'émission et de réception réparties de façon égale entre deux panneaux qui sont construits et agencés de manière à 8tre situés dans des plans parallèles sur des faces opposées d'un chemin ou passage contenant la zone de surveillance, lesdits panneaux contenant chacun une

bobine d'émission ayant la forme d'un paralle1cgrarxte ethkune bo-

bine de réception possédant la forme du chiffre "8", cette dernière bobine étant équilibrée de manière à provoquer la suppression de tout signal reçu directement de la part

de la bobine d'émission qui lui est associée.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture

de la description détaillée qui va suivre d'une forme de

réalisation préférée de l'invention, considérée en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - La figure 1 est une vue en perspective montrant deux

panneaux en forme de losanges contenant les bobines d'émis-

sion et de réception, de la manière dont elles apparaissent montées sur des cotés opposés d'un chemin ou passage contenant une zone de surveillance; - La figure 2 est un schéma montrant l'orientation relative d'un panneau par rapport à l'autre panneau; - La figure 3 est un schéma des-bobines d'émission

et de réception telles qu'elles sont disposées dans les pan-

neaux en forme de parallélogrammes; - La figure 4 est un schéma-bloc électrique du système conforme à la présente invention; - La figure 5 est un autre schéma-bloc électrique

montrant un détail du système de la figure 4.

Sur l'ensemble des dessins, on a utilisé les mêmes numéros de référence pour désigner les mêmes pièces ou

des pièces similaires.

En se référant à la figure 1 des dessins, on voit que deux panneaux 10 et 11 en forme de parallélogrammes sont montés dans des plans parallèles sur des cotés opposés d'un passage

12 contenant la zone devant etre maintenue sous surveillance.

A des fins d'illustration, on a représenté les panneaux 10 et l1 montés sur des piliers ou supports respectifs 13 et 14, qui peuvent 9tre installés séparément à cet effet ou bien faire partie constitutive des montants d'une entrée de porte ou analogue. Lorsque l'on utilise des poteaux ou piliers séparés, on peut également y loger le circuit électronique qui sera décrit ci-après. Dans une forme de réalisation présentement préférée de la présente invention, les

panneaux 10 et ll peuvent 9tre situés à une distance réci-

proque d'environ 90 cm.

Les panneaux 10 et ll sont conformés et positionnés de telle manière que, lorsqu'on les regarde selon une direction perpendiculaire à leurs plans respectifs, ils

apparaissent comme cela est représenté sur la figure 2.

Afin de conserver la clarté du dessin représenté sur la

figure 2, on a représenté le panneau 10 par des lignes for-

mées de tirets, tandis que l'on a représenté le panneau 1l en trait plein. On notera que les panneaux 10 et ll sont tels que les diagonales les plus courtes des paralléï.ogranxmnes

coïncident, ces diagonales étant représentées par la li-

gne en trait mixte 15, perpendiculaire aux cotés les plus courts 16 et 17 pour le panneau 10 et 18 et 19 pour le panneau 11. Avec le montage représenté, les diagonales les

plus courtes 15 sont situées dans un plan commun perpendicu-

laire aux plans des Eparallélogrammies- Bien que ceci ne soit pas spécifiquement représenté, il ressort à l'évidence que les diagonales les plus longues des parallilogrammes 10 et 11 sont

situées dans des plans séparés qui se coupent récipïroque-

ment et côupent le plan commun, mentionné précédemment,

le long d'une droite commune passant par le point 20.

En se référant maintenant à la figure 3, sur laquelle les panneaux 10 et l1 sont représentés par des lignes en trait mixte, on peut voir que les panneaux 10 et ll comportent

une structure d'antenne intégrée contenant à la fois les bobi-

nes d'émission et de réception réparties de façon égale entre

les deux panneaux. Les bobines d'émission 21 et 22, représen-

tées schématiquement sur la figure 3, possèdent chacune la forme d'un rallélogramme et peuvent être disposées pallèlement à proximité immédiate du pourtour de chacun des panneaux lO et 11. Chacune des bobines 21 et 22 peut 8tre constituée par une série de spires enroulées de telle manière que, lorsque la bobine 21 est raccordée en série à la bobine 22 entre la terre 23 et un condensateur 24, le courant passant pendant des demipériodes alternées du signal d' excitation circulera suivant la direction des flèches. Les bobines de réception sont désignées par les références 25 lO et 26, chaque bobine possédant la forme du chiffre "8" et étant disposée dans la bobine respective d'émission, comme cela est représenté. Les bobines de réception 25 et 26 sont raccordées en série entre la, terre 23 et un conducteur 27, avec les enroulements orientés de telle manière que pendant des demi-périodes alternées d'un signal reçu, le courant circule suivant la direction des flèches représentées sur le dessin. Les bobines de réception 25 et 26 devraient 9tre équilibrées de manière à provoquer la suppression de tout signal reçu directement de la part de la bobine d'émission 21 ou 22 qui lui est respectivement associée. Moyennant une symétrie correcte, les bobines de réception seront également équilibrées vis-à-vis de tout parasitage ambiant prépondérant qui n'est pas suffisamment directionnel pour

affecter différemment des parties individuelles de la bobine.

On choisit le condensateur 24 de manière qu'il mette en résonance l'inductance des bobines d'émission 21 et 22,

en fournissant un circuit résonnantsérie possédant un fac-

teur de surtension Q égal à environ à 10. Lorsqu'elle est

utilisée avec des cibles constituées par des brins rectili-

gnes en un matériau à haute perméabilité, la structure en forme de parallélogramme de la bobine d'antenne fournitune détection. arliorée de cibles à orientation verticale; En se référant maintenant à la figure 4 des dessins, on voit que le condensateur 24 est accouplé à la sortie d'un amplificateur de puissance 28 alimenté par un signal

sinusoïdal possédant une frécuence de 520 Hz par l'intermé-

diaire d'un fil 29 à partir d'une source 30 commandée par

un oscillateur à quartz.

Comme cela est représenté sur la figure 5, la source

commandée par un oscillateur à quartz contient un oscilla-

teur à quartz 31 fonctionnant à une fréquence de 49 920 Hz et alimentant une série de circuits démultiplicateurs 32 délivrant des signaux en forme d'ondes carrées dans des conducteurs 33, 34, 35, 36 et 37 et possédant les fréquences telles qu'indiquées sur les dessins. Ainsi, après division par deux, le. signal présent dans le conducteur 33 possède une fréquence égale à 24 960 Hz et, après une nouvelle divin sion par deux, le signal présent dans le conducteur 34

possède une fréquence de 12 480 Hz.

Le signal présent dans le conducteur 35 est produit

par division par trois du signal apparaissant dans le conduc-

teur 33, de sorte que le conducteur 35 contient un signal possédant une fréquence de 8320 Hz0 Ce dernier signal est divisé par huit pour fournir le signal présent dans le conducteur 36 et qui possède une fréquence de 1040 Hz, signal qui à son tour est divisé par deux pour produire le signal présent dans le conducteur 37 et possédant une fréquence de

520 Hz.

Le signal en onde carrée possédant une fréquence de 520 Hz et circulant dans le conducteur 37 est envoyé par l'intermédiaire de deux filtres passe-bande biquadratiques 38 de manière à alimenter le conducteur 29 au moyen d'un signal en onde sinusoïdale possédant une fréquence de 520 Hz et qui est relativement exempt d'harmoniques. Tout contenu résiduel en harmoniques dans le signal présent dans le conducteur 29 sera en outre supprimé par suite du réglage d'accord des bobines d'antenne d'émission 21 et 22 par le

condensateur 24.

En se référant à la figure 4, on voit que les bobines de réception 25 et 26 sont raccordées par l'intermédiaire du conducteur 27 à l'entrée d'un filtre passe-haut 39, dont le signal de sortie est envoyé à l'entrée d'un amplificateur à faible bruit, possédant un gain de 35 dB et à partir

duquel le signal est envoyé en parallèle aux entrées respec-

tives de filtres passe-bande 41 et 42. Le filtre passe-bande 41 possède une fréquence centrale de 1040 Hz, tandis que le filtre passe-bande 42 possède une fréquence centrale de 1560 Hz; c'est-à-dire que le filtre passe-bande 41 est accordé sur le second harmonique de la fréquence d'émission de 520 Hz, tandis que le filtre passe-bande 42 est accordé

sur le troisième harmonique de cette fréquence.

Le signal de sortie provenant du filtre passe-bande 41 est envoyé par l'intermédiaire d'un amplificateur 43

possédant un gain de 70 dB, à l'entrée d'un filtre de com-

mutation 44. Le filtre 44 est alimenté par un signal en onde carrée possédant une fréquence de 1040 Hz par l'intermédiaire d'un conducteur 45, à partir d'une sortie d'un circuit démultiplicateur 46 qui est alimenté par un signal en onde carrée de 8320 Hz provenant du conducteur 35. Ainsi, on voit que le circuit démultiplicateur 46 divise le signal d'entrée provenant du conducteur 45 par huit pour fournir le signal

de sortie présent dans le conducteur 45.

De façon similaire le signal provenant du filtre

passe-bande 42 est envoyé par l'intermédiaire d'un amplifi-

cateur 45 possédant un gain de 70 dB à une entrée d'un fil-

tre de commutation 48 possédant une seconde entrée alimen-

tée par l'intermédiaire du conducteur 49 par un signal en onde carrée possédant une fréquence de 1560 Hz. Ce dernier signal est obtenu à partir d'un circuit démultiplicateur dont l'entrée est raccordée au conducteur 34. Le circuit démultiplicateur 50 divise également par huit le signal d'

entrée qu'il reçoit.

Le filtre de commutation 48 possède une caractéristi-

que de transfert avec un coefficient de surtension "Q" élevé accordé de façon précise sur une fréquence centrale de 1560 Hz. Son signal de sortie en onde sinusoïdale dans le conducteur 51 est délivré par l'intermédiaire d'un convertisseur courant alternatif-courant continu 52 à un comparateur de tension à créneau 53. Le signal de sortie provenant du comparateur de tension à. créneau 53 est envoyé par l'intermédiaire d'un conducteur 54 à une entrée d'une porte ET 55, dont une entrée 56 est accouplée à un circuit

d'alarme 57.

De façon similaire le filtre de commutation 44 possè-

de une caractéristique de transfert avec un facteur de sur-

tension "Q" élevé accordé de façon précise sur une fréquen-

ce centrale de 1040 Hz et possédant un signal de sortie en

onde sinusoïdale envoyé dans un conducteur 58, par l'inter-

médiaire d'un convertisseur courant alternatif-courant continu 59 à un comparateur de tension à créneau 60. Le signal de sortie provenant du comparateur de tension 60 est envoyé par l'intermédiaire d'un conducteur 61 et d'une entrée d'un circuit ad7ditionneur. 62 dont le signal de sortie alimente par l'intermédiaire du conducteur 63 la seconde entrée de la

porte ET 55.

Le signal de sortie provenant du filtre de commutation 44 et circulant dans le conducteur 58 est également envoyé

par l'intermédiaire d'un conducteur 64 à l'entrée d'un ampli-

ficateur 65 avec mise sous forme carrée, en vue de produire un signal en onde carrée qui est envoyé par l'intermédiaire d'un conducteur 66 à une entrée d'un comparateur de phase 67. L'autre signal d'entrée du comparateur de phase 67 est envoyé par l'intermédiaire d'un conducteur 68 à partir d'une sortie d'un déphaseur à phase variable 69. Le signal

de sortie du comparateur de phase 67 est envoyé par l'inter-

médiaire d'un conducteur 70 et d'un comparateur de tension à créneau 71 au conducteur 72 alimentant la seconde entrée

du circuit additionneur 62.

Le déphaseur à phase variable 69 peut être réalisé sous la forme d'un registre numérique à décalage qui reçoit son signal d'horloge par l'intermédiaire d'un conducteur

33 et son signal d'entrée par l'intermédiaire d'un conduc-

teur 36, décrit précédemment en référence à figure 5.

La partie récepteur du circuit est complétée par un circuit 73 d'annulation à la mise en tension, dont le signal de sortie est envoyé par l'intermédiaire d'un conducteur 74

à une autre entrée du circuit d'alarme 57.

En se référant à nouveau à la figure 5, l'oscillateur

à quartz 31 peut 8tre réalisé sous la forme d'un multivibra-

teur commandé par quartz en vue de délivrer un signal en on-

de carrée au circuit démultiplicateur 32.

En se référant à nouveau à la figure 4, on voit que le filtre passe-haut 39 peut etre du type passif et est agencé de manière à attenuer des fréquences inférieures à 1 kHz. Le filtre sert à éliminer tout signal parasite possédant des fréquences inférieures au second harmonique de la fréquence il d'émission de 520 Hz. Ceci inclut la suppression de tout signal parasite à 60 Hz et des harmoniques inférieurs de ce dernier. L'amplificateur à faible bruit 40 disposé en aval du filtre assure une amplification et une séparation pour alimenter les entrées parallèles des filtres passe-bande 41 et 42. Ces filtres peuvent être également du type passif et réduire en outre les signaux indésirables lors de la transmission de signaux à la seconde et à la troisième fréquences. harmoniques désirées ayant pour valeurs 1040

et 1560 Hz.

Une amplification supplémentaire est fournie par les amplificateurs 43 et 47 de sorte que l'amplification provenant du filtre passe-haut 39 et aboutissant à l'entrée des filtres de commutation 44 et 48, dans chaque canal, est

de l'ordre de 105 dB.

Les filtres de commutation 44 et 48 assurent la réjec-

tion principale des signaux indésirables. Simultanément ces filtres sont tenus de suivre les signaux provenant de la source 30 de manière à compenser toute variation de la fréquence émise. Chaque filtre de commutation, 44 et 48, contient un filtre passe-bande respectif à faible facteur de surtension "'" de manière à réduire les harmoniques

produits par l'effet de'tpeigne" du filtre de commutation.

On estime que de tels filtres de commutation du type en peigne sont des composants numériques bien connus et n'ont

pas besoin d'être décritsde façon plus détaillée.

Les signaux sinusoïdaux présents à la sortie des fil-

tres de commutation sont ensuite convertis d'une quelconque manière appropriée en signaux à courant continu par les convertisseurs respectifs 52 et 59. Après une séparation appropriée (non illustrée), les signaux sont envoyés aux

comparateurs de tension à créneau 53 et 60, qui sont pré-

réglés de manière à retransmettre les signaux à leurs

conducteurs respectifs de sortie 54 et 61, uniquement lors-

que les signaux présents à leurs entrées sont situés dans une gamme prédéterminée. Une telle gamme est prédéterminée sur la base de la caractéristique de la cible qui doit être détectée.

Comme cela a été mentionné précédemment, un amplifi-

cateur mise en forme carrée 65 délivre une onde carrée à

partir du signal sinusoïdal présent à son entrée, de maniè-

re à envoyer ce signal en onde carrée au comparateur de phase 67. Ce dernier peut prendre la forme d'une porte OU- Exclusif. Son signal de sortie est envoyé au comparateur de tension à créneau 71 qui répond également à une gamme prédéterminée de signaux d'entrée en vue de délivrer son

signal de sortie dans le conducteur 72 au circuit addition-

neur 62. Ce n'est que lorsque les signaux provenant de 1' ensemble des trois comparateurs de tension à créneau 53,

et 71 apparaissent simultanément que la porte ET 55 dé-

livrera un signal de sortie dans le conducteur 56 en vue d'exciter le circuit d'alarme 57. Le r8le du circuit 73 de suppression à la mise en tension est de supprimer l'alarme 57 pendant un bref intervalle de temps, égal par exemple à secondes, lorsque l'énergie est appliquée à l'origine au système. Ceci est destiné à empocher la délivrance d'une

fausse alarme pendant cet intervalle de temps initial.

Dans un système typique constitué conformément à la présente invention, l'amplificateur de puissance 28 était agencé de manière à alimenter les bobines d'émission 21 et

22 avec une puissance d'environ 8 watts efficaces.La géomé-

trie relative des bobines de réception et d'émission et leur montage fournit une atténuation de 40 à 80 dB sur le trajet direct existant entre elles. On suppose que le champ magnétique tombe dans la gamme d'environ 40 A/m. On a obtenu un fonctionnement satisfaisant en utilisant une marque ou un dispositif indicateur possédant un corps en un matériau de haute perméabilité réalisé sous la forme d'un ruban ou d'une bande possédant une longueur de 7,62 cm, une largeur de 0,1778 cm et une épaisseur de 0>0058 cm et constituée en

un matériau possédant une perméabilité maximum égale à envi-

ron 180 000. La coercivité de ce matériau est égale à envi-

ron 2,78 A/m. Lorsqu'un tel corps est introduit dans l'espa-

ce compris entre les panneaux 10 et 11 et que le système est excité, une alarme se trouve déclenchée. On a déterminé expérimentalement, qu'avec la configuration d'antenne décrite, lorsque la marque telle que décrite cidessus

est orientée entre les panneaux d'antenne suivant une direc-

tion verticale, l'intensité du second harmonique du signal

détectée est égale à environ -45 dB, tandis qu'avec seule-

ment une inclinaison de 100 de la marque par rapport à la verticale, l'intensité du second harmonique du signal est égale alors à environ 20 dB. Ainsi on voit que pour un très faible écart par rapport à la verticale, il existe un accroissement important du signal détectéfournissant

une détection fiable de la marque ou de la cible.

Il ressortira à l'évidence de la description précédente

que ai la marque est équipée de moyenspermettant de supprimer de façon sélective le second harmonique du signal il sera possible d'activer ou de désactiver la marque, comme on le désirera. On estime que de tels moyens sont bien

connus.

Lors du réglage du détecteur, avec une marque ou une cible, située dans la zone soumise à surveillance, le signal provenant du déphaseur à phase variable 69 est réglé en phase Jusqu'à ce qu'un niveau minimum de tension en courant continu apparaisse à la sortie du comparateur de phase 67. Un signal de sortie minimum implique que la composante formée par le second harmonique du signal reçu

est déphaséede 180 par rapport au signal de référence.

Suite à la description faite précédemment d'une forme

de réalisation préférée de l'invention, il apparaîtra aux spécialistes de la technique que différentes modifications du point de vue de la construction et des matériaux peuvent

9tre apportées sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (13)

- REVENDICATIONS -

1.- Appareil permettant de détecter à l'intérieur

d'une zone à surveiller ( 12) la présence d'un corps cons-

titué en un matériau à perméabilité élevée, constitué de manière à produire, lorsqu'il est soumis dans ladite zone à la fois à un champ magnétique variant à une fréquence

fondamentale et au champ magnétique terrestre essentiel-

lement constant, un signal pouvant être détecté contenant à la fois les harmoniques impairs et les harmoniques pairs de ladite fréquence fondamentale, caractérisé en ce qu'il-comporte des moyens ( 30, 21, 22, 24) pour établir dans ladite zone ledit champ magnétique variable, des moyens ( 25, 26) de couplage à ladite zone (12) pour détecter des signaux produits par ledit corps, des moyens 39, 41, 42, 44, 48, 53, 60, 65, 68, 71) accouplés aux

moyens de couplage (25,26) pour déterminer de façon sépa-

rée, pour un signal détecté, l'amplitude respective d'une première et d'une seconde composantes de ce signal dont les fréquences respectives sont égales à deux harmoniques différents de ladite fréquence fondamentale, un harmonique

étant impair et l'autre pair, lesdits moyens de détermina-

tion comportant des moyens (67) permettant de déterminer la phase de la première composante, et des moyens (55,62, 57) accouplés à l'ensemble desdits moyens de détermination pour fournir une indication de la présence du corps dans ladite zone (12) toutes les fois que lesdites amplitudes et ladite phase tombent simultanément entre des limites

respectives prédéterminées.

2.. - Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que la fréquence de la première composante est

égale à un harmonique pair de la fréquence fondamentale.

3. - Appareil selon la revendication 2, caractéri-

sé en ce que la fréquence de la première composante est

égale au second harmonique de la fréquence fondamentale.

4.- Appareil selon l'une des revendications 2 ou

3, caractérisé en ce que la fréquence de la seconde compo-

sante est égale au troisième harmonique de la fréquence fondamentale.

5.Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que la fréquence fondamentale est égale à envi-

ron 520 Hz.

6.- Appareil selon la revendication 5, caractéri-

sé en ce que la fréquence de la première composante est

égale à environ 1040 Hz.

7.- Appareil selon l'une des revendications

ou 6, caractérisé en ce que la fréquence de la seconde

composante est égale à environ 1560 Hz.

8.- Appareil permettant de détecter, à l'intérieur d'une zone de surveillance (12), la présence d'un corps constitué en un matériau à perméabilité élevée constitué de manière à produire, lorsqu'il est soumis dans ladite

zone à la fois à un champ magnétique variable à une fré-

quence fondamentale et au champ terrestre essentiellement constant, un signal pouvant être détecté et contenant à la fois les harmoniques pairs et impairs de ladite fréquence fondamentale, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (30, 21, 22,24) pour établir dans ladite zone ledit champ

magnétique variable, des moyens (25,26) de couplage à la-

dite zone pour la détection de signaux produits par ledit corps, des premiers moyens de filtrage (39) accouplés auxdits moyens de couplage (25, 26) pour atténuer tous les

signaux possédant une fréquence inférieure au second harmo-

nique de la fréquence fondamentale, des seconds moyens de filtrage (42,48) accouplés à une sortie desdits premiers

moyens de filtrage (39) pour ne laisser passer que les si-

gnaux possédant une fréquence sensiblement égale au troi-

sième harmonique de la fréquence fondamentale, des troisiè-

mes moyens de filtrage (41, 44) accouplés à une sortie desdits premiers moyens de filtrage (39) pour ne laisser passer que les signaux possédant une fréquence sensiblement égale au second harmonique de la fréquence fondamentale, des moyens (52,53) accouplés à une sortie desdits seconds

moyens de filtraget42,48)pour déterminer si les signaux prove-

nant de ces moyens de filtrage possèdent une amplitude située dans une gamme donnée de valeurs, des moyens (59, ) accouplés à une sortie desdits troisièmes moyens

de filtrage (41, 44) pour déterminer si les signaux prove-

nant de ces moyens de filtrage possèdent une amplitude située dans une gamme donnée de valeurs, d'autres moyens (65,67) accouplés à une sortie desdits troisièmes moyens

de filtrage (41,44) pour produire des signaux en onde car-

rée à partir de ces moyens de filtrage et pour déterminer si l'écart de la phase desdits signaux en onde carrée par rapport à la phase d'un signal de référence tombe dans une gamme donnée de valeurs, et des moyens (55, 62, 57) accouplés à l'ensemble desdits moyens de détermination

(53, 60, 65, 67) pour fournir une indication de la pré-

sence du corps à l'intérieur de ladite zone (12) toutes les fois que tous les signaux provenant desdits moyens de détermination tombent dans leurs gammes respectives

données de valeurs.

9.- Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits seconds et troisièmes moyens de filtrage (42, 48, 41, 44) comportent chacun un filtre en peigne de commutation synchronisé auxdits moyens (25, 26)

permettant d'établir ledit champ magnétique variable.

10.- Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que lesdits moyens (2,22) permettant d'établir ledit champ magnétique variable et lesdits moyens (25,26) permettant de détecter les signaux produits par ledit corps comportent une structure d'antenne intégrée contenant à la fois les bobines d'émission et de réception ( 21, 22, 25, 26) également réparties entre deux panneaux ( 10,11), qui sont construits et agencés de manière à être montés dans des plans parallèles sur les cotés opposés d'un passage (12) contenant ladite zone placée sous surveillance, et que lesdits panneaux (10, 11) contiennent chacun une bobine

d'émission (21,22) réalisée sous la forme d'un parallélo-

gramme et une bobine de réception (25,26) réalisée sous la forme d'un "8" et qui est équilibrée de manière à provo- quer la suppression de tout signal reçu directement de la

part de la bobine d'émission qui lui est associée.

11.- Appareil selon la revendication 10, caracté-

risé en ce que lesdites bobines d'émission (21,22) coinci-

dent par la diagonale la plus courte (15) de chaque paral-

lélogrammes perpendiculaire aux cotés les plus courts( 16, 17, 18, 19) des parallélogrammes respectifs, et que lesdits panneaux (10, 11) sont construits et agencés de manière à être montés de façon que leurs diagonales les plus courtes soient situées dans un plan commun perpendiculaire aux plans

desdits parallélogrammes et que les diagonales les plus lon-

gues de ces derniers soient situées dans des plans séparés qui se coupent réciproquement et coupent ledit plan commun

le long d'une droite commune.

12.- Appareil selon l'une des revendications 10 ou

11, caractérisé en ce que les moyens (30, 21, 22, 24) per-

mettant d'établir ledit champ magnétique variable comportent

en outre une source (30) de signaux, fonctionnant à la fré-

quence fondamentale, et des moyens (24) permettant de raccor-

der lesdites bobines d'émission (21,22) des deux panneaux (10,11) selon un circuit résonnant série à une sortie de

ladite source (30).

13.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (30, 21, 22, 24) permettant d'établir ledit champ magnétique variable comportent deux bobines

d'émission (21, 22), une source (30) de signaux, fontion-

nant à ladite fréquence fondamentale, et des moyens (24) permettant de raccorder lesdites bobines d'émission (21,22) selon un circuit résonnant série à une sortie de ladite

source 30.