NL8401703A

NL8401703A - DEVICE FOR DETECTING THE IDENTITY OF ARTICLES.

Info

Publication number: NL8401703A
Application number: NL8401703A
Authority: NL
Inventors: J T Elder; D A Whrigt
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1969-07-11
Filing date: 1984-05-28
Publication date: 1984-09-03
Also published as: NL177945B; DE2035356A1; NL180359C; HK36077A; DE2035356C3; GB1330481A; JPS511400B1; DE2035356B2; NL177945C; SE377387B; NL7010224A; FR2055019A5

Description

» —Inrichting voor het detecteren van de identiteit van voorwerpen —Device for detecting the identity of objects -

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het leveren van een aantal elektromagnetische velden binnen een ondervragingsgebied.The invention relates to a device for supplying a number of electromagnetic fields within an interrogation area.

In het Franse octrooischrift 763,681 worden verschil-5 lende inrichtingen aangegeven voor het leveren van een elektromagnetisch veld. Een van deze inrichtingen bevat een enkele 8— vormige spoel. Het veld van een dergelijke spoel heeft in één punt slechts een richting en heeft een totaal aantal richtingen gelijk aan slechts een deel van alle mogelijke richtingen. Een andere 10 inrichting bevat een paar spoelen die gelijktijdig maar niet in fase bekrachtigd worden om een zogenaamd "roterend" veld te leveren. Een dergelijk veld geeft in een punt een veld met een verschillende richting op verschillende ogenblikken maar deze verschillende richtingen zijn nog steeds slechts een deel van alle mogelijke 15 richtingen. De grootte van een dergelijk roterend veld is ook klein vergeleken met de afmeting van de spoel. Natuurlijk wordt door het leveren van een veld met een grote sterkte in tegenstelling tot een veld met een "minimum" sterkte de onbetrouwbaarheid die het gevolg is van het feit dat er geen veld is in enkele richtingen, 20 verminderd.Een dergelijk sterk veld zou meer vector componenten met voldoende sterkte hebben dan een veld met minimum sterkte. (Een veld met minimum sterkte is een veld dat voldoende energie levert aan een antwoordinrichting wanneer de antwoordinrichting een "oriëntatie met maximum gevoeligheid heeft"). Dit vergroot op 25 effectieve wijze de richtingen die door het veld geleverd worden.French Patent 763,681 discloses various devices for providing an electromagnetic field. One of these devices contains a single 8-shaped coil. The field of such a coil has only one direction in one point and has a total number of directions equal to only a part of all possible directions. Another device includes a pair of coils that are simultaneously but not in phase energized to provide a so-called "rotating" field. Such a field gives at one point a field with a different direction at different times, but these different directions are still only part of all possible directions. The size of such a rotating field is also small compared to the size of the coil. Of course, providing a high strength field as opposed to a "minimum" strength field reduces the unreliability resulting from the fact that there is no field in one direction. 20 Such a strong field would be more vector components of sufficient strength then have a field of minimum strength. (A minimum strength field is a field that provides sufficient energy to an answering device when the answering device has an "orientation with maximum sensitivity"). This effectively increases the directions supplied by the field.

Een vergroting van de veldsterkte vergroot gewoonlijk echter ook 8401703 ί- ? - 2 - zowel de kosten van de middelen die het veld leveren en de waarschijnlijkheid dat de inrichting storend zal werken bij het gebruik van andere inrichtingen.However, an increase in field strength usually also increases 8401703 ί-? - 2 - both the cost of the resources that the field provides and the likelihood that the device will interfere with the use of other devices.

In een uitvoering levert de uitvinding een zeer af-5 hankelijk stelsel voor het detecteren van een voorwerp door velden te leveren in verscheidene richtingen. De piekveldsterkten worden zo gekozen dat een veldcomponent die voldoende is om een antwoord-inrichting aan te drijven in bijna iedere richting wordt geleverd.In one embodiment, the invention provides a highly dependent system for detecting an object by providing fields in various directions. The peak field strengths are chosen to provide a field component sufficient to drive an answering device in almost any direction.

De velden worden geleverd als een volgorde van pulsen, waarbij 10 iedere puls in de volgorde een verschillende richting heeft. De uitvinding bestaat uit een elektrische schakeling die het mogelijk maakt dat de pulsen zeer kort zijn om een zo groot mogelijk aantal pulsvolgorden te leveren gedurende de tijd die een antwoordinrichting nodig zou hebben om een ondervragingsgebied' te doorlopen.The fields are supplied as a sequence of pulses, with each pulse in the sequence having a different direction. The invention consists of an electrical circuit which allows the pulses to be very short to deliver the greatest number of pulse sequences during the time an answering machine would need to traverse an interrogation area.

15 Er wordt een wisselend elektromagnetisch veld aangelegd binnen het ondervragingsgebied. Dit aangelegde veld is tenminste gelijk aan de vooruitbepaalde pieksterkte en is praktisch vrij van frequentiecomponenten die een vooruitbepaalde frequentie van tenminste 1000 Hz overtreffen. Wanneer een voorwerp met een open-20 strook door het aangelegde veld gevoerd wordt en de open-strook en een vectorcomponent van het aangelegde veld georiënteerd worden keert de magnetisatie van de open-strook om bij iedere wisseling van het aangelegde veld. Iedere magnetisatie omkering levert een puls van een extern polair magnetisch veld. Er zijn middelen aange-25 bacht om in de nabijheid van het ondervragingsgebied een gehele band van frequentiecomponenten met magnetische flux te regelen. De lagere afsnijfrequentie van deze band is groter dan de vooruitbepaalde frequentie en de band heeft een breedte van tenminste 600 Hz. Er zijn middelen aangebracht voor het detecteren van een 30 signaal dat overeenkomt met een dergelijk polair magnetische veld- puls om de aanwezigheid , de identiteit of de toestand van het voorwerp vast te stellen door de amplitude en tijdkarakteristieken van tenminste een van de signalen te testen.15 An alternating electromagnetic field is applied within the interrogation area. This applied field is at least equal to the predetermined peak strength and is practically free of frequency components exceeding a predetermined frequency of at least 1000 Hz. When an open-strip object is passed through the applied field and the open strip and a vector component of the applied field are oriented, the magnetization of the open strip reverses with each change of the applied field. Each magnetization reversal delivers a pulse from an external polar magnetic field. Means are provided to control an entire band of frequency components with magnetic flux in the vicinity of the interrogation area. The lower cutoff frequency of this band is greater than the predetermined frequency and the band has a width of at least 600 Hz. Means are provided for detecting a signal corresponding to such a polar magnetic field pulse to determine the presence, identity or condition of the object by testing the amplitude and time characteristics of at least one of the signals.

8401703 m * 4 - 3 -8401703 m * 4 - 3 -

De algemene eis voor het wisselend aangelegde veld is dat wanneer een antwoordinrichting door het ondervragingsgebied loopt de antwoordinrichting georienteerd wordt met het aangelegde veld in tenminste één, en bij . voorkeur verschillende punten in 5 het gebied om de magnetisatie van de open strook antwoordinrichting om te keren. Een combinatie van een aangelegd veld en een antwoordinrichting die absoluut de oriëntatie zou verzekeren zou de combinatie zijn van een "een-dimensionaal" aangelegd veld en een "driedimensionale" antwoordinrichting waarbij de sterkte van het 10 aangelegde veld ieder punt in het gebied tenminste 2 maal het kenmerk omschakelveld is.The general requirement for the alternating applied field is that when an answering device passes through the interrogation area, the answering device is oriented with the applied field in at least one, and at. prefer different points in the region to reverse the magnetization of the open strip answering machine. A combination of an applied field and an answering device that would absolutely ensure the orientation would be the combination of a "one-dimensional" applied field and a "three-dimensional" answering machine where the strength of the applied field is at least 2 times each point in the region the switch field attribute is.

Met een een-dimensionaal veld wordt een veld bedoeld waarbij alle magnetische krachtlijnen in het gebied evenwijdig lopen.A one-dimensional field means a field in which all magnetic lines of force in the area are parallel.

15 In een een-dimensionaal veld bestaan twee onderling loodrechte richtingen die ook loodrecht op de veldrichting staan waarlangs werkelijk geen componenten van het aangelegde veld liggen.In a one-dimensional field there are two mutually perpendicular directions that are also perpendicular to the field direction, along which there are really no components of the applied field.

Op een dergelijke wijze is een "twee-dimensionaal" veld een veld waarbij slechts één richting bestaat waarlangs er werkelijk geen 20 componenten zijn -ran het aangelegde veld; en een "drie-dimensionaal" veld is een veld waarin geen richting bestaat zonder aangelegde veldcomponenten. Men kan dus zien dat de combinatie van een eendimensionale antwoordinrichting en een drie-dimensionaal veld, een twee- dimensionale antwoordinrichting en een twee-dimensionaal 25 veld, en een drie-dimensionale antwoordinrichting en een een-dimensionaal veld absoluut een "oriëntatie" zouden garanderen in ieder punt in het gebied.In such a manner, a "two-dimensional" field is a field in which there is only one direction along which there are really no components of the applied field; and a "three-dimensional" field is a field in which no direction exists without applied field components. Thus, it can be seen that the combination of a one-dimensional answering device and a three-dimensional field, a two-dimensional answering device and a two-dimensional field, and a three-dimensional answering device and a one-dimensional field would absolutely guarantee an "orientation" in every point in the area.

Met dergelijke combinaties zou de lengte van de weg die doorlopen wordt door een antwoordinrichting die het gebied passeert 30 zeer kort kunnen zijn en slechts enigszins langer dan de lengte van een open strook. Door het vergroten van de weglengte is een dergelijke ideale combinatie die een oriëntatie zou verzekeren van de antwoordinrichting in ieder punt in het gebied niet nodig. Om ft <-· τ f, * ' ? - 4 - in feite tenminste één magnetisatie omkering te verzekeren wanneer een open strook door een gebied loopt met een relatieve lange weglengte is het slechts nodig dat magnetische veldcomponent vectoren die groter zijn dan het kenmerkschakelveld langs iedere 5 richting vax de eenheidsbol aanwezig zijn in vele punten in het gebied.With such combinations, the length of the path traversed by an answering device passing through the area could be very short and only slightly longer than the length of an open strip. By increasing the path length, such an ideal combination that would ensure orientation of the answering device at any point in the region is not necessary. To ft <- · τ f, * '? - 4 - in fact, to ensure at least one magnetization reversal when an open strip passes through an area with a relatively long path length, it is only necessary that magnetic field component vectors larger than the feature switching field along each direction of the unit sphere be present in many points in the area.

Aan deze voorwaarde kan voldaan worden door opeenvolgend in de tijd in ieder punt in het gebied drie een-dimensionale velden te leveren waarbij ieder veld georienteerd is langs een 10 Verschillende coordinatenas van de eenheidsbol. Alternatief kan aan de voorwaarden voldaan worden door langs de weg door het gebied een aantal gebieden aan te brengen waarin de aangelegde veldoriëntatie niet varieert maar waarbij de velden van opeenvolgende gebieden verschillend georienteerd zijn.This condition can be met by consecutively providing three one-dimensional fields at each point in the region with each field oriented along a 10 different coordinate axis of the unit sphere. Alternatively, the conditions can be met by arranging a number of areas along the road in which the applied field orientation does not vary but in which the fields of successive areas are differently oriented.

15 In aanvulling op de lengte van het gebied waardoorheen de open strook moet lopen zijn andere belangrijke van elkaar onafhankelijke variabelen voor het ontwerpen van een bepaald stelsel die tenminste één magnetisatie omkering verzekeren van een open strook die door het gebied loopt: de open strook snelheid, het aan-20 tal en de oriëntatie van de karakteristieke constructieafmetingen van de open strook, de wisselsnelheid van het aangelegde veld, de pieksterkte van het aangelegde veld en de aangelegde veldvector-componenten in ieder punt in het gebied op ieder ogenblik in de tijd.In addition to the length of the region through which the open strip must pass, other important independent variables for designing a given system that ensure at least one magnetization reversal of an open strip passing through the region are: the open strip velocity, the number and orientation of the characteristic construction dimensions of the open strip, the alternating speed of the applied field, the peak strength of the applied field and the applied field vector components at any point in the area at any time in time.

25 Het wisselende magnetische veld kan met conventionele methoden geleverd worden zoals door het aanleggen van een wisselstroom aan een lus met luchtkern of aan een spoel van een elektromagneet of door een permanente magneet te bewegen zodanig dat het veld van de permanente magneet effectief wisselt door het 30 gehele ondervragingsgebied.The alternating magnetic field can be supplied by conventional methods such as by applying an alternating current to an air-core loop or electromagnet coil, or by moving a permanent magnet such that the field of the permanent magnet effectively varies by entire interrogation area.

Volgens de uitvinding werd een inrichting voor het leveren van een veld ontworpen en een werkwijze voor het bekrachtigen van de inrichting waardoor een beperking van de aangelegde veldsterkte tot een bedrag mogelijk gemaakt wordt dat niet veel 8401703 - 5 - * * groter is dan de minimumsterkte. Volgens een uitvoering levert de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding opeenvolgend een aantal afzonderlijke velden welke tezamen een veldcomponent leveren langs bijna iedere richting in werkelijk ieder punt in een 5 gebied. Volgens een andere uitvoering wordt volgens de uitvinding opeenvolgend slechts twee elektromagnetische velden geleverd. De veldlijnen van deze twee velden zijn bijna overal in het gebied loodrecht op elkaar. Voor een veldsterkte die 2 maal groter is dan de minimumsterkte treedt een veldcomponent van tenminste een 10 minimumsterkte langs vele richtingen in werkelijk ieder punt in het gebied op. In ieder punt dat bepaald wordt door het snijden van twee bijna loodrechte veldlijnen met een dergelijke sterkte zouden de velden doeltreffend een component leveren langs iedere richting in het vlak dat de twee velden bevat. De inrichting volgens de 15 uitvinding levert ook een relatief groot gebied.In accordance with the invention, a field delivery device was designed and a method of energizing the device allowing a limitation of the applied field strength to an amount not much greater than the minimum strength. According to an embodiment, the method and device according to the invention successively supplies a number of separate fields which together supply a field component along almost every direction in really every point in an area. According to another embodiment, according to the invention, only two electromagnetic fields are successively supplied. The field lines of these two fields are perpendicular to almost everywhere in the area. For a field strength that is 2 times greater than the minimum strength, a field component of at least a minimum strength along many directions occurs in virtually every point in the region. At any point determined by intersecting two nearly perpendicular field lines of such strength, the fields would effectively provide a component along each direction in the plane containing the two fields. The device according to the invention also provides a relatively large area.

Voor een bepaalde toepassing is de inrichting volgens de uitvinding ontworpen om velden te leveren waarbij de volgorde in periode (de tijd die nodig is om ieder veld leverend orgaan van een inrichting eenmaal te bekrachtigen) zo gekozen is dat voor 20 een aangenomen antwoord snelheid de lijnen van ieder veld praktisch onveranderd zijn in de richting voor een afstand die gelijk is aan de afstand die een antwoordinriehting zou doorlopen gedurende één volgorde periode. In feite wordt deze afstand dan een "punt" in het gebied. Men is in staat om de volgorde periode 25 zeer kort te maken en veldlijnen toe te passen die in het algemeen gebogen zijn.For a particular application, the device according to the invention is designed to provide fields in which the sequence in period (the time required to energize each field supplying member of a device once) is such that for an assumed response speed the lines of each field are practically unchanged in the direction for a distance equal to the distance a response would go through during one sequence period. In fact, this distance then becomes a "point" in the area. One is able to make the sequence period 25 very short and to apply field lines that are generally curved.

De inrichting voor het leveren van een aangelegd veld in een gebied bestaat uit een aantal organen die een elektromagnetisch veld leveren. Ieder veldleverend orgaan levert ingevolge 20 daaraan toegevoerde elektrische energie een elektromagnetisch veld waarvan de lijnen binnen een gebied in het algemeen gebogen zijn.The device for supplying an applied field in an area consists of a number of members that supply an electromagnetic field. Each field supplying member supplies an electromagnetic field, the lines of which are generally curved within an area, as a result of electrical energy supplied thereto.

De richting van iedere veldlijn in praktisch ieder punt van het gebied is verschillend van de richting van tenminste een ander 3401703 p * - 6 - veld in dat punt. Er zijn middelen aangebracht om in volgorde energie te leveren aan ieder veld leverend orgaan. Het verschil in de richting van het veld hangt af van zowel de totale richtingen die geleverd moeten worden en het aantal velden dat geleverd 5 moet worden. Wanneer slechts twee velden geleverd moeten worden en het gewenst is iedere richting te leveren binnen een vlak om het gebruik van velden met minimale sterkte mogelijk te maken dan moeten de richtingen verschillen met 90°C. Indien meer velden geleverd worden kan het mogelijk zijn om overeenkomstig het verschil tussen 10 de richtingen van elk tweetal velden te verminderen.The direction of each field line at virtually every point in the area is different from the direction of at least one other 3401703 p * - 6 field at that point. Means have been provided to deliver energy to each field supplying organ in sequence. The difference in the direction of the field depends on both the total directions to be supplied and the number of fields to be supplied 5. If only two fields are to be supplied and it is desired to supply each direction within a plane to allow the use of fields of minimum strength, the directions must differ by 90 ° C. If more fields are supplied, it may be possible to reduce according to the difference between the directions of each two fields.

Ieder veldleverend orgaan kan tenminste één lange rechte geleider bevatten. Wanneer een veldregelorgaan meer dan één geleider bevat zijn deze evenwijdig. De geleiders van verschillende veld leverende organen zijn bij voorkeur evenwijdig aan elkaar of staan 15 loodrecht op elkaar. Wanneer de geleiders loodrecht op elkaar staan kruisen zij elkaar bij voorkeur op grote afstand van hun respectievelijke einden.Each field supplying member can contain at least one long straight conductor. When a field controller contains more than one conductor, they are parallel. The conductors of different field-delivering members are preferably parallel to each other or perpendicular to each other. When the conductors are perpendicular to each other, they preferably cross each other a great distance from their respective ends.

Men heeft gevonden dat een geschikte wijze voor het verkrijgen van evenwijdige geleiders het gebruik van parallelle 20 segmenten is van een in het algemeen rechthoekige lus die bestaat uit een spoel die gewikkeld is in een algemene "o" of een algemene "8"-vorm. Hierna zullen dergelijke spoelen eenvoudigweg "o" of "8"-vormig spoelen genoemd worden. Evenwijdige segmenten van de spoel worden dan toegepast als de lange rechte evenwijdige geleiders. 25 Een uitvoering die geconstrueerd is met dergelijke rechthoekige spoelen bestaat uit tenminste een "o" spoel en tenminste een "8"-vormige spoel. De respectievelijke evenwijdige segmenten^an de spoelen zijn parallel, liggen in wezen in hetzelfde vlak. en liggen op een afstand van elkaar in dat vlak. Wanneer de spoelen in volg-30 orde bekrachtigd worden heeft men gevonden dat zij velden leveren met richtingen die bijna overal binnen een betrekkelijk groot gebied praktisch loodrecht op elkaar staan.It has been found that a suitable way of obtaining parallel conductors is to use parallel segments of a generally rectangular loop consisting of a coil wound in a general "o" or a general "8" shape. Hereafter, such coils will simply be called "o" or "8" shaped coils. Parallel segments of the coil are then used as the long straight parallel conductors. An embodiment constructed with such rectangular coils consists of at least one "o" coil and at least one "8" shaped coil. The respective parallel segments of the coils are parallel, essentially in the same plane. and are spaced in that plane. When energized in order, the coils have been found to provide fields with directions almost perpendicular to each other within a relatively large area.

Voor kritische toepassingen bestaat een preferente 8401703 ψ i - 7 - uitvoering van de inrichting volgens de uitvinding die een hoge graad van zekerheid nodig hebben voor het leveren of veranderen van het karakteristieke aanspreken van een antwoordinrichting uit drie in volgorde bekrachtigde organen die een elektromagnetisch veld 5 leveren. Ieder levert binnen een gebied een elektromagnetisch veld waarvan de lijnen binnen het gebied in het algemeen gebogen zijn.For critical applications, a preferred 8401703 ψ i - 7 embodiment of the device according to the invention, which requires a high degree of certainty to deliver or change the characteristic response of an answering device, consists of three sequentially energized members that emit an electromagnetic field. to deliver. Each provides an electromagnetic field within an area whose lines within the area are generally curved.

Bij praktisch ieder punt binnen het gebied staan de richtingen van de lijnen van de drie velden praktisch loodrecht op elkaar; en een inrichting welke twee velden levert waarvan de lijnen praktisch 10 loodrecht op elkaar staan in praktisch ieder punt in het gebied zal een inrichting genoemd worden die een "twee dimensionaal" veld levert.At almost every point within the area, the directions of the lines of the three fields are practically perpendicular to each other; and a device that provides two fields whose lines are substantially perpendicular to each other at virtually any point in the area will be called a device that provides a "two dimensional" field.

Bij een preferente uitvoering bestaat een inrichting die een drie-dimensionaal veld levert uit een paar '‘8"-vormige spoe- 15 len en een "o" spoel. Het parallelle einde en de middensegmenten van een eerste "8"-vormige spoel werken als lange geleiders om een eerste veld te leveren. Slechts het veld dat geleverd wordt door het middensegment van de tweede "8 -vormige?' spoel is nodig als een tweede veld. Iedere spoel is op passende wijze in het 20 algemeen plat en de spoelen liggen in dichtbij elkaar gelegen prak-· tisch evenwijdige vlakken. De twee "8 -vormige"spoelen zijn orthogonaal ten opzichte van elkaar en hun middensegmenten snijden elkaar nabij de middenpunten . De parallelle segmenten van de "o" spoel die het derde veld leveren zijn parallel aan het einde en de 25 middensegmenten van de eerste "8"-vormige spoel . Ieder van de "o" spoel parallelle segmenten ligt tussen het midden en één eindsegment van de eerste "8"-vormige spoel.In a preferred embodiment, a device providing a three-dimensional field consists of a pair of "8" shaped coils and an "o" coil. The parallel end and center segments of a first "8" shaped coil operate as long conductors to provide a first field. Only the field supplied by the middle segment of the second "8 -shaped?" coil is needed as a second field. Each coil is suitably generally flat and the coils lie in closely spaced practically parallel planes. The two "8-shaped" coils are orthogonal to each other and their center segments intersect near the center points. The parallel segments of the "o" coil supplying the third field are parallel to the end and the center segments of the first "8" shaped coil. Each of the "o" coil parallel segments lies between the center and one end segment of the first "8" shaped coil.

Een andere uitvoering . van een inrichting die een drie-dimensionaal veld levert bestaat uit een paar thermomagnetische 30 lineaire elektromagneten loodrecht op elkaar en die elkaar kruisen bij benadering bij hun middenpunten in combinatie met een lus met luchtkem waarvan de omtrek dichtbij de magnetische polen van de lineaire elektromagneten passeert.Another version. of a device providing a three-dimensional field consists of a pair of thermomagnetic linear electromagnets perpendicular to each other and intersecting approximately at their midpoints in combination with an air core loop the circumference of which passes close to the magnetic poles of the linear electromagnets.

8401703 7 · - 8 -8401703 7 - 8 -

Het veld leverende orgaan werd in volgorde bekrachtigd, dat wil zeggen er werd een gepulseerd veld geleverd door een sinusvormig gevarieerde energiebron van het ene orgaan op het andere te schakelen. Het veld dat door ieder orgaan geleverd werd geduren-5 de één continue bekrachtiging zal hierna een "puls van een veld" of een "veldpuls" genoemd worden. Ook werd voor die inrichting waarbij een veldleverend orgaan een spoel bèvat iedere veldpuls geleverd door het ontladen van een onderdempte inductieve capacitieve "LC" keten. De spoel van ieder veldleverend orgaan is de hoofdig inductiecomponent van de keten.Er is een condensator in serie aangebracht met de spoel om de capacitieve component te verschaffen. Er zijn middelen aangebracht om in volgorde elektrische energie toe te voeren aan iedere LC-keten. De ontlading van deze energie door de LC-keten levert een onderdempte sinusvormige veldpuls. In 15 ieder van de voorgaande gevallen bestaat een "puls volgorde" uit een veldpuls van ieder veldleverend orgaan waarbij iedere veldpuls een sinusvormig veld bevat waarvan de richting amkeert of verschillende malen wisselt. Er wordt echter opgemerkt dat door het vormen tan een overdempte LC-keten de richting van een puls op soort-20 gelijke wijze niet zal wisselen maar een enkele eenzijdig gerichte pulsatie zou zijn voor iedere ontlading van de overgedempte keten.The field supplying member was energized in sequence, i.e. a pulsed field was delivered by switching a sinusoidally varied energy source from one member to another. The field supplied by each member during the one continuous energization will hereinafter be referred to as a "pulse of a field" or a "field pulse". Also, for that device in which a field supplying member includes a coil, each field pulse was delivered by discharging an under damped inductive capacitive "LC" circuit. The coil of each field supplying member is the main inductance component of the circuit. A capacitor is arranged in series with the coil to provide the capacitive component. Means have been provided to supply electrical energy to each LC chain in sequence. The discharge of this energy through the LC chain produces an under damped sinusoidal field pulse. In any of the foregoing cases, a "pulse sequence" consists of a field pulse from each field supplying member, each field pulse containing a sinusoidal field whose direction is amber or changes several times. It is noted, however, that by forming an over-damped LC circuit, the direction of a pulse will not similarly change, but would be a single one-way pulsation for each discharge of the over-damped circuit.

Opgemerkt wordt dat een volgende periode niet gelijk behoeft te zijn aan de som van iedere pulsveldduur. Men heeft inderdaad gevonden dat het in sommige gevallen wenselijk is in iedere 25 volgorcb periode een continu interval op te nemen dat tenminste één seconde duurt en waarin geen veld geleverd wordt. Door het leveren van een dergelijk interval van één seconde heeft men gevonden dat de werking van een hartslagcontroleinrichting , die gewoonlijk een hartopjager genoemd wordt, in feite niet beïnvloed wordt 30 door de velden van de inrichting volgens de uitvinding.It is noted that a subsequent period need not be equal to the sum of each pulse field duration. Indeed, it has been found that in some instances it is desirable to include a continuous interval of at least one second in which no field is supplied in each subsequent period. By providing such an interval of one second, it has been found that the operation of a heart rate monitoring device, commonly referred to as a heart booster, is in fact unaffected by the fields of the device of the invention.

De algemene eisen van het flux regelstelsel en de de-tectieschakeling zijn dat zijn geregelde magnetische flux binnen het ondervragingsgebied verandert en een onderscheid maakt tussen magnetische fluxveranderingen die geleverd worden door een antwoord- 8401703 - 9 - inrichting en alle uitwendige magnetische fluxveranderingen. Uitwendige fluxveranderingen bevatten een aangelegd veld, ruis geleverd door elektrische motoren, ruis van onderbrekingsschakelaars, enz., waarvan het effect op de aftastinrichting in enige mate 5 afhangt van hun sterkte en afstand tot het ondervragingsgebied. Voorbeelden van magnetische fluxregelorganen bestaan uit soorten welke de veranderingssnelheid van het veld rechtstreeks aangeven zoals een spoel, en soorten die ogenblikkelijke grootte van het veld aangeven waaruit de veldveranderingssnelheid afgeleid kan 10 worden. Deze laatste soorten bestaan bijvoorbeeld uit magnetoweer-standsinrichtingen, Hall inrichtingen en magneto-diodeaftastinrichtingen. Beide soorten kunnen gebruikt worden met fluxverzame-lingsinrichtingen om hun gevoeligheid te verbeteren. Het spoel-soort bevat tenminste één spoel voor het inductief aftasten van de 15 magnetische flux. Er kan een grote spoel gebruikt worden met slechts enkele windingen zelfs met een enkele winding; of verscheidene kleine spoelen die ieder relatief meer windingen hebben.The general requirements of the flux control system and the detection circuit are that its controlled magnetic flux changes within the interrogation region and distinguishes magnetic flux changes provided by a response device from all external magnetic flux changes. External flux changes include an applied field, noise from electric motors, noise from break switches, etc., the effect on the sensor depending to some extent on their strength and distance from the interrogation area. Examples of magnetic flux controllers include types that directly indicate the rate of change of the field such as a coil, and types that indicate instantaneous size of the field from which the rate of field change can be derived. The latter types include, for example, magnetoresistors, Hall devices, and magnetodiode scanners. Both types can be used with flux collection devices to improve their sensitivity. The coil type contains at least one coil for inductively scanning the magnetic flux. A large coil can be used with only a few turns even with a single turn; or several small coils, each of which has relatively more turns.

Kleine spoelen hebben het voordeel dat ze minder gevoelig zijn voor magnetische ruis zoals dit geleverd wordt door elektrische motoren 20 en schakelaars. Anderzijds spreekt een grote spoel uniformer aan op een antwoordinrichting in verschillende plaatsen in het gebied dan de aparte kleine spoelen . Ieder aantal spoelen dat tegengesteld aangebracht zijn zodat magnetische ruis van een op afstand gelegen bron minimaal gemaakt kan worden wanneer een antwoordinrichting ge-25 detecteerd wordt die dichterbij de ene spoel dan bij de andere ligt. Wanneer verder een aantal spoelen toegepast wordt kunnen zij voorzien zijn van afzonderlijke detectiestelsels of in volgorde een gemeenschappelijk detectiestelsel hebben.Small coils have the advantage of being less sensitive to magnetic noise as provided by electric motors 20 and switches. On the other hand, a large coil responds more uniformly to an answering machine in different places in the area than the separate small coils. Any number of coils arranged in opposite directions so that magnetic noise from a remote source can be minimized when an answering device is detected which is closer to one coil than the other. Furthermore, when a plurality of coils are used, they can be provided with separate detection systems or in sequence have a common detection system.

De signaal detectieketen verbonden met een fluxregel-30 orgaan zal in zijn eenvoudigste vorm de aanwezigheid van een antwoordinrichting in het ondervragingsgebied aangeven door de tijd en amplitudekarakteristieken van een signaal af te tasten overeenkomend met een enkele magnetisatieomkering van een antwoordinrich- . ting. Zoals reeds gezegd levert een antwoordinrichting volgens de 8401703 ? · -lode uitvinding een ongewoon smal signaal en een signaal dat voor een bepaald aangelegd veld en een antwoordinrichting met een bepaalde AC coerciteit op een vooruit voorspelbare tijd optreedt volgend een wisseling van het aangelegde veld. Door signalen af 5 te tasten die optreden binnen een voorgeschreven interval en de een of andere minimum amplitude hebben en die beide beginnen en eindigen gedurende een minimum tijdinterval maakt de detectiescha-keling een onderscheid tussen ruis, antwoordsignalen en uitwendige signalen-ran andere voorwerpen die antwoorden op een wisselend 10 magnetisch veld.The signal detection circuit connected to a flux controller 30, in its simplest form, will indicate the presence of an answering device in the interrogation area by sensing the time and amplitude characteristics of a signal corresponding to a single magnetization inversion of an answering device. ting. As already mentioned, an answering device according to 8401703? The invention is an unusually narrow signal and a signal that occurs for a given applied field and an answering device with a certain AC coercity at a predictable time following a change of the applied field. By sensing signals that occur within a prescribed interval and have some minimum amplitude, both of which begin and end during a minimum time interval, the detection circuit distinguishes between noise, response signals and external signals from other objects that respond on an alternating magnetic field.

De voorspelbaarheid van de tijd waarin karakteristieke signalen van de antwoordinrichting optreden maakt het ook mogelijk overtolligheid te vormen in een aftastschakeling voor het leveren van een veiligheidsfactor tegen valse waarschuwingen. De referentie 15 voor het meten van opeenvolgende signalen kan een voorafgaand signaal zijn of de een of andere fase of tijd van het aangelegde veld of op passende wijze de wisselingspunten van het aangelegde veld. Ook kan een antwoordinrichting permanent aangebracht zijn binnen het gebied om een referentiesignaal te leveren. Zowel de tijdinter-20 vallen tussen signalen als afzonderlijke signaalkarakteristieken leveren dus een betrouwbare aanwijzing van de detectie van een kenmerkinrichting. In combinatie leveren beiden een stelsel dat in feite vrij is van valse waarschuwingen.The predictability of the time in which characteristic signals from the answering device occur also makes it possible to generate redundancy in a scanning circuit to provide a safety factor against false warnings. The reference 15 for measuring consecutive signals may be a preceding signal or some phase or time of the applied field or appropriately the alternating points of the applied field. Also, an answering device may be permanently located within the area to provide a reference signal. Thus, both the time intervals between signals and individual signal characteristics provide a reliable indication of the detection of a feature device. In combination, both provide a system that is in fact free from false warnings.

— Impliciet in een antidiefstalstelsel is het inleiden 25 van de een of andere voorgeschreven actie het detecteren of aftasten van een klaarblijkelijk gestolen voorwerp. De bepaalde actie die ingeleid wordt hangt af van de werking van de uitvinding maar kan bestaan in het fotograferen van de personen die aanwezig zijn in het ondervragingsgebied op het ogenblik dat een klaarblij-20 kelijk gestolen voorwerp afgetast wordt of het buiten werking stellen van een openingsmechanisme van een automatische deur .- Implicit in an anti-theft system to initiate some prescribed action is to detect or scan an apparently stolen object. The particular action initiated depends on the operation of the invention, but may consist of photographing the persons present in the interrogation area while an apparently stolen object is being scanned or the opening of an opening mechanism of an automatic door.

Het aftastorgaan kan de vorm aannemen van een schakeling die aanspreekt op tenminste een signaal dat tenminste zowel 8401703 ; % - 11 - een minimum amplitude heeft als minder dan een maximum breedte.The sensor may take the form of a circuit which responds to at least one signal containing at least both 8401703; % - 11 - has a minimum amplitude if less than a maximum width.

De schakeling kan extra de tijd van het optreim van het gedetecteerde signaal controleren tegen de tijdkarakteristiek van hetzij het aangelegde magnetische veldsignaal of een referentie-5 signaal dat gekorreleerd is met het aangelegde magnetische veldsignaal. Dezelfde algemene aftastketen kan toegepast worden voor zowel een antwoordinrichiing met enkele toestand als met multi-toestand. Zoals reeds aangegeven zijn de amplitude en de breedte van de signalen die geleverd worden door een open strook wanneer 10 een ermee verbonden regelelement geontmagnetiseerd wordt praktisch dezelfde als die geleverd worden wanneer een strook toegepast wordt als een enkele status antwoordinrichting. Wanneer het regelelement gemagnetiseerd is worden echter de vorm , amplitude en de tijd van optreden van de open strooksignalen veranderd. De aftast-15 keten kan dus door het detecteren van dergelijke veranderingen in wezen de magnetisatie van het regelelement testen.The circuit can additionally control the timing of the detection of the detected signal against the time characteristic of either the applied magnetic field signal or a reference 5 signal correlated with the applied magnetic field signal. The same general scanning circuit can be used for both a single-state and multi-state answering device. As already indicated, the amplitude and width of the signals supplied by an open strip when demagnetizing an associated control element are practically the same as those supplied when a strip is used as a single status answering device. However, when the control element is magnetized, the shape, amplitude and time of occurrence of the open strip signals are changed. Thus, the sensing circuit can essentially test the magnetization of the control element by detecting such changes.

De uitvinding wordt gekenmerkt doordat een aantal een magnetisch veld producerende organen is aangebracht waarbij ieder orgaan een positie heeft om in een ondervragingsgebied inge-2Q volge van elektrische energie die daar aan toegevoerd wordt een elektromagnetisch veld te leveren waarvan de lijnen in het ondervragingsgebied in het algemeen gebogen zijn en een richting in praktisch ieder punt in het gebied hebben die aanzienlijk verschilt van de richting van tenminste één elektromagnetische veldlijn ge-25 leverd door een ander veldleverend: orgaan in dat punt.The invention is characterized in that a plurality of magnetic field producing members is provided, each member having a position to supply an electromagnetic field in the interrogation region in response to electrical energy applied thereto, the lines of which in the interrogation region generally are curved and have a direction at virtually any point in the region that is significantly different from the direction of at least one electromagnetic field line provided by another field supplying member at that point.

De uitvinding zal aan de hand van de tekening in het volgende worden toegelicht.The invention will be elucidated hereinbelow with reference to the drawing.

Fig. 1 is een combinatie van een blokschema en een schematische bedrading van een antidiefstalseltsel zoals op ge-30 schikte wijze gebruikt kan worden bij de uitgangen van een gebouw waarin zich de te beschermen voorwerpen bevinden.Fig. 1 is a combination of a block diagram and a schematic wiring of an anti-theft system such as can suitably be used at the exits of a building containing the objects to be protected.

Fig. 2 is een eindaanzicht van twee lange, rechte evenwijdige geleiders en fluxlijnen die geleverd worden ingevolge 8401703 - 12 - een stroom die in de geleiders loopt.Fig. 2 is an end view of two long, straight parallel conductors and flux lines supplied pursuant to 8401703-12 - a current flowing into the conductors.

Fig. 3 is een eindaanzicht van vier lange, rechte evenwijdige geleiders en de fluxlijnen die geleverd worden ingevolge een stroom die in de geleiders loopt.Fig. 3 is an end view of four long, straight parallel conductors and the flux lines supplied from a current flowing in the conductors.

5 In fig. 4 is 501 een schematisch bovenaanzicht van een paar in het algemeen rechthoekige "o" vormige spoelen en 503 een perspectief van 501 waarbij een gebied aangegeven wordt waarin de veldlijnen van de spoelen bijna orthogonaal zijn.In Fig. 4, 501 is a schematic plan view of a pair of generally rectangular "o" shaped coils and 503 is a perspective view of 501 showing an area in which the field lines of the coils are nearly orthogonal.

In fig. 5 is 505 een samengesteld bovenaanzicht van 15 een rooster dat gevormd wordt door superpositie van drie spoelen die bestaan uit een paar in het algemeen rechthoekige achtvormige spoelen en een in het algemeen rechthoekig "o" spoel en 507, 509 en 511 zijn afzonderlijke schematische bovenaanzichten van de spoelen 505.In Fig. 5, 505 is a composite plan view of a grid formed by the superposition of three coils consisting of a pair of generally rectangular eight-shaped coils and a generally rectangular "o" coil and 507, 509 and 511 are separate schematic plan views of the coils 505.

20 In fig. 6 is 502 van opzij een schematisch bovenaanzicht van twee spoelen uit fig. 5 en een dwarsdoorsnede van een gebied waarbinnen vectorvoorstellingen van de velden die geleverd worden door de "horizontale" segmenten van de spoelen uit fig. 5 getoond worden : 504 is een schematisch bovenaanzicht van de spoel uit 25 fig. 5 die niet in 502 getoond wordt en een dwarsdoorsnede van een gebied waarbinnen vectorvoorstellingen van het veld geleverd door de "verticale" middensegment van een achtvormige spoel uit fig. 5 getoond worden.In Fig. 6, 502 is a side schematic plan view of two coils of Fig. 5 and a cross section of an area showing vector representations of the fields provided by the "horizontal" segments of the coils of Fig. 5: 504 is a schematic top plan view of the coil of Figure 5 not shown in 502 and a cross-sectional view of an area within which vector representations of the field provided by the "vertical" mid-section of an octagonal coil of Figure 5 are shown.

Fig. 7 is een vooraanzicht van een preferente uitvoering 50 van het orgaan dat het aangelegde veld levert volgens het stelsel uit fig. 1.Fig. 7 is a front view of a preferred embodiment 50 of the member providing the applied field according to the system of FIG. 1.

Fig. 8 is een schema van de wikkelingen van een deel van het orgaan dat het aangelegde veld levert uit fig.7.Fig. 8 is a schematic of the windings of a portion of the member providing the applied field of FIG. 7.

Fig. 9 en 10 zijn voorstellingen van magnetische velden die geleverd worden door het orgaan uit fig. 7 dat het aangelegde veld levert.Fig. 9 and 10 are representations of magnetic fields supplied by the member of Figure 7 which supplies the applied field.

Fig. 11 is een superpositie van de twee stellen magnetische veldlijnen van het orgaan uit fig. 7 dat het aangelegde 8401703 ; w - 13 - veld levert.Fig. 11 is a superposition of the two sets of magnetic field lines of the member of FIG. 7 which is applied 8401703; w - 13 - field yields.

Fig. 12 is een schema van een keten voor het opeenvolgend bekrachtigen van een aantal organen die een elektromagnetisch veld leveren.Fig. 12 is a circuit diagram for sequentially energizing a plurality of members providing an electromagnetic field.

5 Fig. 13 is een combinatie van een blokschema en een schematische bedrading van preferente uitvoeringen van het orgaan dat de magnetisceh flux regelt en een signaaldetectieketen van het selsel uit fig. 1.FIG. 13 is a combination of a block diagram and a schematic wiring of preferred embodiments of the magnetic flux control member and a signal detection circuit of the system of FIG. 1.

In fig. 1 worden drie eenheden, 10A, 10B en IOC getoond ^ die aangebracht zijn om een paar afvoerwegen te vormen waarbij de afstanden tussen tegenover elkaar gelegen eenheden 1QA en 10B en tussen 10B en IOC dus ieder een "ondervragingsgebied" vormen.In Fig. 1, three units, 10A, 10B and IOC are shown which are arranged to form a pair of discharge paths, the distances between opposing units 1QA and 10B and between 10B and IOC thus each forming an "interrogation area".

De eenheid 10A is gedeeltelijk opengesneden voorgesteld waarbij een paar elektromagneten 12A en 12B getoond worden alsmede 1 *5 een lusvormige luchtkern 14 en vier kleinere spoelen 16A, 16B, 16C en 16D. De elektromagneten en de luchtkernlus vormen een orgaan voor het leveren van een aangelegd veld waarbij ieder een kern heeft (hier als een "ingangs"klem aangegevenl, gekoppeld met een "bekrachtigde" leiding 18 van een gefilterde wissélstroombron en een andere 20 "uitgangs"klem respectievelijk gekoppeld met een veldvolgordeketen 20 door middel van de leidingen 22, 24 en 26, waarvan alleen de leidingen die verbonden zijn met de ene 10A (leidingen 22A, 24A en 26A) volledig getoond zijn. De eenheden 10A en IOC zijn identiek maar de eenheid 10B verschilt daarin doordat hij niet de vier 25 kleinere spoelen bevat. Deze kleinere spoelen die ieder gemaakt zijn uit 900 windingen van geëmailleerd draad met een diameter van 0,01 cm en volgens een bundel gewikkeld om een vorm die een diameter heeft van 10 cm, vormen een orgaan die de magnetische flux regelt en aangegeven is met 29. Zij zijn in serie verbonden met ^ RG 58 A/U coaxiaal kabel die aangebracht is in gescheiden plaatsen aan één zijde van het ondervragingsgebied en zeer zorgvuldig georiënteerd om zoveel mogelijk de magnetische ruis te vereffenen 8401703 τ » - 14 - die geleverd wordt door het veld leverende orgaan en andere bronnen. Bij de getoonde uitvoering zijn de bovenspoelen 16A en 16B verticaal georienteerd getoond en de benedenspoelen 16c en 16D horizontaal georienteerd. Iedere spoel is bekleed met een laag 5 aluminiumfolie van 12,7 micron dikte om hem te beschermen tegen elektrostatische ruis terwijl hij magnetische signalen laat doorgaan. Deze folieschermen zijn verbonden met het scherm van de inwendige verbindingscoaxiale kabel.Unit 10A has been shown partially cut open showing a pair of electromagnets 12A and 12B as well as 1 * 5 a looped air core 14 and four smaller coils 16A, 16B, 16C and 16D. The electromagnets and the air core loop form an applied field delivery means each having a core (herein referred to as an "input" terminal coupled to an "energized" lead 18 from a filtered AC source and another 20 "output" terminal coupled respectively to a field sequence circuit 20 by means of lines 22, 24 and 26, only lines connected to one 10A (lines 22A, 24A and 26A) are shown in full. Units 10A and IOC are identical but unit 10B differs in that it does not contain the four 25 smaller spools, these smaller spools each made from 900 turns of enameled wire having a diameter of 0.01 cm and wrapped in a bundle around a shape having a diameter of 10 cm, form a member that controls the magnetic flux and is indicated by 29. They are connected in series with ^ RG 58 A / U coaxial cable which is arranged in separated places on one side of the interrogation area and oriented very carefully to equalize as much as possible the magnetic noise 8401703 τ »- 14 - which is provided by the field supplying organ and other sources. In the embodiment shown, the top coils 16A and 16B are shown vertically oriented and the bottom coils 16c and 16D are oriented horizontally. Each coil is coated with a 12.7 micron thick layer of aluminum foil to protect it from electrostatic noise while allowing magnetic signals to pass through. These foil screens are connected to the screen of the internal connection coaxial cable.

Met het magnetische flux regelorgaan van de eenheid 10A 10 is door middel van de coaxiale kabel 28 een signaal detectorketen 32A verbonden; een identieke signaaldetector 32b is door middel van de coaxiale kabel 30 gekoppeld met het magnetische flux regelorgaan van de eenheid IOC. Wanneer een boek dat een gevoelig gemaakte antwoordinrichting draagt in een aangelegd veld komt 15 in een ondervragingsgebied keert de antwoordinrichting magnetisatie om bij iedere aangelegde veldverandering om een puls met uitwendig polair magnetisch, veld te leveren. Het fluxregelorgaan van dit gebied- spreekt aan op deze verandering in de magnetische flux binnen het gebied en levert een signaal dat overeenkomt 20 met de puls aan zijn ermee verband houdende detectorketen 32. De detectorketen spreekt aan op de enkele amplitude en tijdkarakteris-tieken van het kenmerksignaal en levert een signaal voor het aandrijven van zijn waarschuwings- en indicatieketen 34.A signal detector circuit 32A is connected to the magnetic flux controller of the unit 10A 10 by means of the coaxial cable 28; an identical signal detector 32b is coupled by means of the coaxial cable 30 to the magnetic flux controller of the unit IOC. When a book carrying a sensitized answering machine enters an applied field, it enters an interrogation area, the answering machine reverses magnetization with each applied field change to provide an external polar magnetic field pulse. The flux controller of this region responds to this change in the magnetic flux within the region and supplies a signal corresponding to the pulse to its related detector circuit 32. The detector circuit responds to the single amplitude and time characteristics of the characteristic signal and provides a signal for driving its warning and indication chain 34.

Fig. 1 geeft in het algemeen een fysische inrichting 25 weer van de organen die het veld leveren en de flux regelen en welke ondervragingsgebieden vormt die passend zijn om te gebruiken in een bibliotheek waarvan de boeken voorzien zijn met een antwoordinrichting volgens de uitvinding.Er zijn specifieke flux regel en veld producerende organen getoond waarbij men natuurlijk 30 begrijpt dat de uitvinding natuurlijk andere dan deze constructies omvat . Het veld leverende orgaan kan bijvoorbeeld een rooster of andere inrichting van geleiders bevatten waarvan een inrichting getoond wordt in fig. 2 om de algemene aard aan te geven van 1401703 - 14 a - * « het veld dat geleverd wordt door lange rechte geleiders.Fig. 1 generally depicts a physical device 25 of the field delivery and flux control means forming interrogation areas suitable for use in a library whose books are provided with an answering device according to the invention. There are specific fluxes rule and field producing members shown, it being understood, of course, that the invention naturally includes other than these constructions. For example, the field supplying member may include a grid or other arrangement of conductors, one of which is shown in FIG. 2 to indicate the general nature of 1401703-14a field supplied by long straight conductors.

Fig. 2 is een eindaanzicht van twee lange,rechte evenwijdige geleiders 512 en 514 die de fluxlijnen toont, van de magnetische velden geleverd door een stroom die in iedere geleider ^ loopt op verschillende ogenblikken. De cirkelvormige lijn 513 is er een uit een stel concentrische circelvormige fluxlijnen die geleverd worden door een stroom in de geleider 512; de lijn 515 is een dergelijke fluxlijn van het stel dat geleverd wordt door een stroom in de geleider 514. Andere lijnen die het elektrische veld bepalen welke ook een elektromagnetisch veld kenmerken dat geleverd wordt wanneer een stroom in een geleider loopt houden verband met magnetische fluxlijnen zoals het stel dat de lijnen 513 en 515 bevat. Eenvoudigheidshalve zijn dus slechts de magnetische fluxlijnen in fig.2 getoond. Om dezelfde redenen zullen ^ hierna slechts de magnetische eigenschappen van het elektromagnetische veld besproken en aangegeven worden.Fig. 2 is an end view of two long, straight parallel conductors 512 and 514 showing the flux lines of the magnetic fields supplied by a current flowing in each conductor at different times. The circular line 513 is one of a set of concentric circular-shaped flux lines supplied by a current in conductor 512; line 515 is such a flux line of the set supplied by a current in conductor 514. Other lines defining the electric field which also feature an electromagnetic field supplied when a current flows in a conductor are related to magnetic flux lines such as the set containing lines 513 and 515. For the sake of simplicity, therefore, only the magnetic flux lines are shown in Figure 2. For the same reasons, only the magnetic properties of the electromagnetic field will be discussed and indicated below.

Zoals getoond zijn de lijnen van de velden van de geleiders 512 en 514 gebogen maar toch praktisch loodrecht op elkaar in hun snijpunten over het oppervlak 510 binnen de 2Π gestreepte lijn 517. Het oppervlak 510 stelt een dwarsdoorsnede voor van een ondervragingsgebied en is dus rechthoekig aangegeven omdat dit dikwijls de vorm is van de dwarsdoorsnede van een doorgang waarin een ondervragingsgebied van een elektromagnetisch veld aangebracht moet worden. Deuren, gangen of andere soortgelijke 25 doorgangen zijn typisch dergelijke oppervlakken.As shown, the lines of the fields of the conductors 512 and 514 are curved yet substantially perpendicular to each other at their intersections over the surface 510 within the 2Π dashed line 517. The surface 510 represents a cross section of an interrogation area and is thus shown rectangular because this is often the cross-sectional shape of a passage in which an interrogation area of an electromagnetic field is to be applied. Doors, corridors, or other similar passages are typically such surfaces.

Neem aan dat de afmeting 519 van het oppervlak 510 de breedte van een deur is en dat de geleiders 512 en 514 verticaal georienteerd zijn. De afmetingen 519 en 521 komen dus respectievelijk overeen met de breedte en de lengte van het ondervragingsgebied.Assume that the dimension 519 of the surface 510 is the width of a door and the guides 512 and 514 are oriented vertically. Thus, dimensions 519 and 521 correspond to the width and length of the interrogation area, respectively.

^ De overwegingen voor het bepalen van de werkelijke lengte van een gebied werden voorafgaand besproken. Het is bekend dat de sterkte van het veld rechtstreeks varieert als de amplitude van de stroom die in de geleider loopt en omgekeerd ten opzichte van de 8401703 - 15 - afstand van de geleider. Voor een gespecificeerde toepassing met een breedte 519, waarbij de geleiders 512 en 514 een afstand hebben van 523 en een afstand van de rand van de doorgang van 525 met een antwoordinrichting die een bepaalde voldoende energie 5 nodig heeft, kan door middel van vetoranalyse van ieder veld in hun snijpunten in het verst gelegen punt in het oppervlak, (nabij de afmeting 521). bepaald worden welke amplitude van de stroom in de geleiders 512 en 514 nodig is.^ The considerations for determining the actual length of an area were discussed previously. It is known that the strength of the field varies directly as the amplitude of the current flowing in the conductor and vice versa with respect to the 8401703-15 distance from the conductor. For a specified application with a width of 519, where the conductors 512 and 514 have a distance of 523 and a distance from the edge of the passage of 525 with an answering device that needs a certain sufficient energy 5, vetor analysis of each field in their intersections at the furthest point in the surface, (near dimension 521). the amplitude of the current in conductors 512 and 514 is determined.

Fig. 3 is een eindaanzicht van vier lange, rechte 10 evenwijdige geleiders 516, 518, 520 en 522 met twee stellen lijnen van magnetische velden die geleverd zouden kunnen worden door een stroom in de geleiders. Een stel fluxlijnen is aangegeven met getrokken lijnen terwijl het andere stel aangegeven is met gestreepte lijnen. De getrokken lijnen zijn de lijnen die geleverd zouden 15 worden wanneer de geleiders 516 en 518 gelijktijdig gelijke hoeveelheden stroom zouden vervoeren in tegengestelde richtingen waarbij geen stroom loopt in de geleiders 520 en 522; de korte gestreepte lijnen geven het veld voor het andere stroomschema, dat wil zeggen dat er geen stroom in de geleiders 516 en 518 loopt 20 en een stroom van gelijke hoeveelheden maar in tegengestelde richtingen in de geleiders 520 en 522. Opgemerkt wordt dat voor gelijke afmetingen 523 in fig. 2 en 3 de lengte (521) van het veld uit fig. 3 groter is maar dat de beide velden in dezelfde tijd-hoeveelheid geleverd kunnen worden (in beide gevallen behoeven slechts twee "veldpulsen" geleverd te worden). De analyse voor 25 het bepalen van de stroomeisen voor de geleiders uit fig. 3 is in het algemeen dezelfde als beschreven in verband met fig. 2 . Men zal ook opmerken dat door het aanbrengen van een ander "stel" van een dergelijke opstelling van geleiders en door deze twee stellen aan te brengen in dicht bij elkaar gelegen evenwijdige 30 vlakken, waarbij de geleiders van de respectievelijke stellen loodrecht op elkaar staan, een drie dimensionale inrichting geleverd kan worden. Met een dergelijke inrichting zullen er in praktisch ieder punt binnen het oppervlak 510 tenminste eenmaal 8401703 - 16 - gedurende iedere pulsvolgorde van vier pulsvelden ieder van drie nagenoeg wederzijds loodrechte magnetische velden zijn. De "eind"geleider van een dergelijk ander stel wordt aangegeven in fig. 3 met langgestreepte lijnen 527.Fig. 3 is an end view of four long, straight parallel conductors 516, 518, 520 and 522 with two sets of lines of magnetic fields that could be supplied by a current in the conductors. One set of flux lines is indicated by solid lines while the other set is indicated by dashed lines. The solid lines are the lines that would be supplied if conductors 516 and 518 simultaneously carry equal amounts of current in opposite directions with no current flowing in conductors 520 and 522; the short dashed lines indicate the field for the other flow chart, that is, no current flows in conductors 516 and 518 and flow of equal amounts but in opposite directions in conductors 520 and 522. Note that for equal dimensions 523 in FIGS. 2 and 3, the length (521) of the field of FIG. 3 is greater, but both fields can be supplied in the same amount of time (in both cases only two "field pulses" need to be supplied). The analysis for determining the current requirements for the conductors of Figure 3 is generally the same as described in connection with Figure 2. It will also be noted that by arranging another "set" of such an arrangement of conductors and by arranging these two sets in closely spaced parallel planes, the conductors of the respective sets being perpendicular to each other, three dimensional furnishing can be supplied. With such an arrangement, there will be at least once 8401703-16 at virtually every point within the surface 510 during each pulse sequence of four pulse fields, each of three substantially mutually perpendicular magnetic fields. The "end" conductor of such another set is shown in FIG. 3 with dashed lines 527.

5 In fig. 4 wordt een inrichting getoond die een twee dimensionaal veld levert. In fig.4 wordt een inrichting getoond die een twee dimensionaal veld levert. In fig. 4 bevat de inrichting aangegeven met 501 een paar "nul" spoelen 524 en 526. Voor de analyse kunnen de verticale segmenten van de spoelen beschouwd 10 worden als lange, rechte evenwijdige geleiders. De spoelen 524 en 526 liggen in praktisch hetzelfde vlak maar zijn zodanig verschoven dat aangrenzende verticale segmenten van verschillende spoelen zijn en zodanig dat de horizontale scheiding tussen de binnen gelegen verticale segmenten, de segmenten 528 en 530 , veel kleiner is dan 15 de horizontale scheiding van de verticale segmenten van dezelfde spoel. Op deze manier zijn de lijnen van de velden tussen de binnen gelegen verticale segmenten bij benadering die getoond in fig. 2. In 503 is een gebied aangegeven van dergelijke op ongelijke aftstand liggende spoelen met een lengte 521, een breedte 20 519 en een hoogte 534. Wanneer de spoelen een gelijke afstand hadden, dat wil zeggen wanneer de scheiding tussen de binnen gelegen segmenten gelijk was aan de helft van de scheiding van de segmenten van dezelfde spoel dan zouden de geleverde velden lijnen hebben zoals die uit fig. 3.Men heeft gevonden dat een combinatie 25 van dergelijke op gelijke afstand gelegen spoelen met een lengte van de segmenten van ongeveer 1 meter, 1,30 meter lange horizontale segmenten en met 10 windingen van gevlochten draad van ongeveer 2,5 mm diameter (10 A.W.G.), een praktisch twee diamensionaal veld zal leveren in een ondervragingsgebied waarvan het volume af-50 metingen heeft van ongeveer een hoogte van 90 cm een breedte van 90 cm en een lengte van 1,50 meter, wanneer gepulseerd wordt met een ondergedempte sinusvormige stroom met een initiële piekamplitude van 180 ampère.Fig. 4 shows a device that provides a two-dimensional field. Fig. 4 shows a device that provides a two dimensional field. In Fig. 4, the device indicated by 501 includes a pair of "zero" coils 524 and 526. For the analysis, the vertical segments of the coils can be considered long, straight parallel conductors. The coils 524 and 526 are in substantially the same plane but are offset such that adjacent vertical segments are of different coils and such that the horizontal separation between the inner vertical segments, segments 528 and 530, is much smaller than the horizontal separation of the vertical segments of the same coil. In this way, the lines of the fields between the inner vertical segments are approximately those shown in Fig. 2. In 503, an area of such unevenly spaced coils of length 521, width 519 and height 534 is indicated. If the coils were equidistant, that is, if the separation between the inner segments was equal to half the separation of the segments of the same coil, then the fields supplied would have lines such as those in Fig. 3. found that a combination of such equally spaced coils with segment lengths of about 1 meter, 1.30 meter horizontal segments and with 10 turns of braided wire of about 2.5 mm diameter (10 AWG), a will provide practically two-dimensional field in an interrogation area whose volume has 50 measurements of approximately 90cm height, 90cm width and 1.50m length , when pulsed with an under damped sinusoidal current with an initial peak amplitude of 180 amps.

8401703 - 17 -8401703 - 17 -

In fig. 5 wordt een inrichting getoond die een "drie dimensionaal" veld levert. In 505, dat een schematisch bovenaanzicht is, treedt de inrichting op als een rooster 539. Dit rooster is een samenstelsel van drie spoelen. Bij een preferente uitvoering liggen 5 deze spoelen in dicht bij elkaar gelegen evenwijdige vlakken.In Fig. 5, a device is shown which provides a "three dimensional" field. In 505, which is a schematic plan view, the device acts as a grid 539. This grid is an assembly of three coils. In a preferred embodiment, these coils lie in closely parallel parallel planes.

Iedere spoel wordt individueel aangegeven met 507, 509 en 511. Er is aangegeven dat het rooster drie verticale componenten heeft 540, 542 en 544 en vijf horizontale componenten 546, 548, 550, 552 en 554. Zoals zal blijken uit een hierna volgende bespreking van de 10 afzonderlijke componenten bevat iedere component tenminste een segment van een spoel; de meesten bevatten samenvallende segmenten van verscheidene spoelen. Opgemerkt wordt dat de velden die geleverd worden door de spoelsegmenten welke de componenten 540 en 544 vormen niet nodig zijn. Zij zullen echter geleverd worden en wanneer de 15 componenten 540 en 544 voldoende dicht bij de component 542 liggen zullen de "lengte" gebied verminderen. Ook in die gevallen waarbij een component een segment van meer dan een spoel bevat is slechts het veld van een segment nodig. Daarom zal in de hierna volgende bespreking van de afzonderlijke spoelen slechts die velden 2Q welke nodig zijn besproken worden. Met betrekking nu tot 507 wordt een rechtop staande in het algemeen rechthoekige 8-vormige spoel 555 aangegeven. De spoel bevat een geleider die 8-vormig gewikkeld is om twee in het algemeen rechthoekige in serie verbonden delen te vormen van bijna gelijke afmeting. De delen zijn in het algemeen 25 aangegeven met 558 en 560; ieder heeft praktisch evenwijdige boven en benedenlengten. Het deel 558 is aangegeven met een bovenlengte 572 en een benedenlengte 574 en het deel 560 is aangegeven met een bovenlengte 576 en benedenlengte 578. De benedenlengte 574 van de lus 558 en de bovenlengte 576 van de lus 560 vallen samen om het middelsegment te vormen van de 8-vormige spoel 555. De andere boven en benedenlengten van de delen 558 en 560, de bovenlengte 572 en de benedenlengte 578, vormen de eindsegmenten van de 8-vormige spoel 555. De klemmen 580 en 582 maken een koppeling 8401703 - 18 - mogelijk van een energiepuls naar de 8-vormige spoel. De pijlen binnen de twee lussen waarvan één aangegeven is met 584 geven de richting van de stroomloop aan door de verschillende segmenten van de lus voor een stroom met een polariteit. Het is duidelijk 5 uit 507 dat de lengte 572 overeenkomt met de horizontale component /een 546, de lengten 574 en 576 overkómen met de horizontale component 550 en dat het stuk 578 overeenkomt met de horizontale component 554. In 509 wordt een "o" spoel 557 getoond waarvan de horizontale segmenten aangegeven zijn met 586 en 588 en dié respectievelijk 10 overeenkomen met de horizontale componenten 548 en 552 van het rooster 539 (5051. In 511 is een 8-vormige spoel aangegeven die op zijn zijde gekeerd is·. De lengten van de spoel geïdentificeerd als 594 en 596 komen overeen met de verticale component 542 van het rooster 539 (505) waarbij de lengten 590 en 592 overeenkomen met 15 de respectievelijke componenten 540 en 544.Each coil is individually identified by 507, 509, and 511. It is indicated that the grid has three vertical components 540, 542, and 544, and five horizontal components 546, 548, 550, 552, and 554. As will be seen from a discussion below. the 10 separate components, each component contains at least one segment of a coil; most contain coincident segments of several coils. It is noted that the fields supplied by the coil segments constituting components 540 and 544 are unnecessary. However, they will be supplied and when the components 540 and 544 are sufficiently close to the component 542 the "length" area will decrease. Also in those cases where a component contains a segment of more than one coil, only the field of a segment is needed. Therefore, in the following discussion of the individual coils, only those fields 2Q that are needed will be discussed. Now referring to 507, an upright, generally rectangular 8-shaped coil 555 is indicated. The coil includes a conductor that is 8-wound to form two generally rectangular series-connected parts of almost equal size. The parts are generally indicated by 558 and 560; each has practically parallel top and bottom lengths. The section 558 is indicated by an upper length 572 and a lower length 574 and the section 560 is indicated by an upper length 576 and a lower length 578. The lower length 574 of the loop 558 and the upper length 576 of the loop 560 coincide to form the middle segment of the 8-shaped coil 555. The other top and bottom lengths of parts 558 and 560, the top length 572 and the bottom length 578, form the end segments of the 8-shaped coil 555. Terminals 580 and 582 make a coupling 8401703 - 18 - possibly from an energy pulse to the 8-shaped coil. The arrows within the two loops, one of which is indicated by 584, indicate the direction of current flow through the different segments of the loop for a current of polarity. It is clear from 507 that the length 572 corresponds to the horizontal component / a 546, the lengths 574 and 576 match with the horizontal component 550 and that the piece 578 corresponds to the horizontal component 554. In 509 an "o" coil 557, the horizontal segments of which are indicated by 586 and 588 and which 10 respectively correspond to the horizontal components 548 and 552 of the grille 539 (5051. In 511, an 8-shaped coil is shown which is turned on its side. of the coil identified as 594 and 596 correspond to the vertical component 542 of the grid 539 (505) with the lengths 590 and 592 corresponding to the respective components 540 and 544.

De vectorvoorstellingen van de magnetische krachtlij-nm van de velden die geleverd worden door de drie veld leverende organen (spoelen 555, 557 en 559) uit fig. 5 zijn aangegeven in fig. 6. Met 502 wordt een beeld van veldvectoren aangegeven in een 20 vlak dat zowel evenwijdig loopt aan de "verticale" stukken van de spoel (bijvoorbeeld de stukken 594 en 596) en loodrecht op een vlak van de spoelen waarbij een eindaanzicht van de horizontale stukken van de spoel 555 en 557 getoond wordt. De spoel 559 is niet aangegeven.The vector representations of the magnetic force linearity of the fields provided by the three field supplying members (coils 555, 557 and 559) of Fig. 5 are shown in Fig. 6. 502 represents an image of field vectors in a field. plane that is both parallel to the "vertical" pieces of the coil (e.g., pieces 594 and 596) and perpendicular to a plane of the coils showing an end view of the horizontal pieces of the coil 555 and 557. The coil 559 is not shown.

25 Een gebied van een dwarsdoorsnede is met gestreepte korte lijnen aangegeven met 539. De veldvectoren zijn aangegeven in drie willekeurig gekozen punten 610, 612 en 614. De vectoren die geïdentificeerd worden als de "a" vectoren komen overeen met 30 het veld geleverd door de stukken 572, 574, 576 en 578 van de spoel 555; de vectoren aangegeven met het teken "b" komen overeen met het veld geleverd door de geleiders 586 en 588 van de spoel 557.An area of a cross section is indicated by dashed short lines at 539. The field vectors are indicated at three randomly selected points 610, 612 and 614. The vectors identified as the "a" vectors correspond to the field provided by the pieces 572, 574, 576 and 578 of the coil 555; the vectors indicated by the mark "b" correspond to the field provided by the conductors 586 and 588 of the coil 557.

De veldvectoren van het veld dat geleverd wordt door de derde spoel, de spoel 559, in de punten 610, 612 en 614 zijn aangegeven 8401703 - 19 - in 504 waarbij het veld beschouwd wordt in een vlak evenwijdig aan de horizontale stukken van de spoelen en loodrecht op het vlak van de spoelen. De spoelen 555 en 557 zijn niet aangegeven.The field vectors of the field supplied by the third coil, the coil 559, at points 610, 612 and 614 are indicated 8401703 - 19 - in 504, the field being considered in a plane parallel to the horizontal pieces of the coils and perpendicular to the plane of the coils. Coils 555 and 557 are not shown.

Het gebied 510 wordt opnieuw met gestreepte lijnen aangegeven ^ en de vectoren van het veld van de spoel 559 zijn aangegeven met het teken "c". In 504 wordt een eindaanzicht van de middenstukken 594 en 596 en de eindstukken 590 en 592 van de spoel 559 getoond.The region 510 is again indicated by dashed lines and the vectors of the field of the coil 559 are indicated by the sign "c". In 504, an end view of the center pieces 594 and 596 and the end pieces 590 and 592 of the coil 559 is shown.

De afmeting 521 van het oppervlak 510 strekt zich slechts over een deel van de weg uit van het paar middensegmentstukken 594 en 596 10 naar de eindgeleiders 590 en 592. Dit komt omdat de eindgeleiders 590 en 592 stroom voeren in de'richting tegengesteld aan die gevoerd wordt door de geleiders 594 en 596. De geleiders 594 en 596 voeren stroom in dezelfde richting en kunnen behandeld worden als een enkele geleider. Men zal opmerken dat bij een dergelijke 8-vormige 15 spoel de scheiding tussen de middelsegmentgeleiders 594 en 596 en de eindgeleiders 590 en 592 geregeld kan worden door de afmeting 521 te regelen. De veldvectorschema's van 502 uit fig. 6 geven aan dat de spoelen 555 en 557 een "twee-dimensionaal" veld leveren in de punten 610, 612 en 614 en die van 504 geven aan dat het veld 20 van de spoel 559 een "derde dimensie" toevoegen aan het veld.The dimension 521 of the surface 510 extends only part of the way from the pair of middle segment pieces 594 and 596 to the end conductors 590 and 592. This is because the end conductors 590 and 592 conduct current in the opposite direction to that fed through conductors 594 and 596. Conductors 594 and 596 carry current in the same direction and can be treated as a single conductor. It will be noted that with such an 8-shaped coil, the separation between the middle segment conductors 594 and 596 and the end conductors 590 and 592 can be controlled by controlling the dimension 521. The field vector diagrams of 502 of Figure 6 indicate that the coils 555 and 557 provide a "two-dimensional" field at points 610, 612, and 614, and that of 504 indicate that the field 20 of the coil 559 has a "third dimension". "add to the field.

In een uitvoering van de inrichting volgens fig. 5 die gebruikt wordt om antwoordinrichtingen volgens de uitvinding te detecteren en waarbij het ondervragingsgebied een gebied was -dat naar een deur loopt wordt een ondervragingsgebied van tenminste 25 een hoogte van 1,50 meter, een breedte van 60 cm en een hoogte van 75 cm (afmetingen 534, 519 en 521). geleverd. Het rooster 539 dat gevormd wordt door de spoelen 555, 557 en 559 had de volgende afmetingen: de verticale componenten 540, 542 en 544 waren 1,80 meter lang en de horizontale componenten 546, 548, 550, 552 en 554 ^ waren 1,50 meter lang. De "o" spoel was gecentreerd om het snijpunt van de middensegmenten van de 8-vormige spoelen waarbij de stukken 586 en 588 een afstand van 52 cm respectievelijk boven beneden de stukken 574 en 576 van de spoel 555 hadden.De spoelen 555, 557 en 8401703 - 20 - 559 waren allen gemaakt uit gevlochten draad van een diameter van ongeveer 2,5 mm en met vinyl bedekt. De spoel 555 bevatten zes windingen, de spoel 557 bevatte 10 windingen en de spoel 559 bevatte zeven windingen.In an embodiment of the device according to Fig. 5 that is used to detect answering devices according to the invention and wherein the interrogation area was an area that runs to a door, an interrogation area of at least 1.50 meters high, a width of 60 cm and a height of 75 cm (dimensions 534, 519 and 521). delivered. The grid 539 formed by the coils 555, 557 and 559 had the following dimensions: the vertical components 540, 542 and 544 were 1.80 meters long and the horizontal components 546, 548, 550, 552 and 554 were 1, 50 meters long. The "o" coil was centered around the intersection of the center segments of the 8-shaped coils with the pieces 586 and 588 spaced 52 cm above the pieces 574 and 576 of the coil 555, respectively. Coils 555, 557 and 8401703-20 - 559 were all made of braided wire about 2.5 mm in diameter and covered with vinyl. The coil 555 contained six turns, the coil 557 contained 10 turns, and the coil 559 contained seven turns.

5 Opgemerkt wordt dat de vlakke constructie van fig. 5 esi constructie verschaft die goedkoop is en gepakt kan worden in variëteit van esthetische vormen. Een dergelijke platte constructie kan gemakkelijk geïnstalleerd worden langs weerszijde van een doorgang die hetzij naar een deur loopt of naar een op andere 10 wijze gekanaliseerd verkeersplatform. Een ander voordeel van de constructie is dat de spoelen gemakkelijk "uitgebalanceerd" kunnen worden met als gevolg weinig of geen wederzijdse inductie tussen een bekrachtigde spoel en de andere twee niet bekrachtigde spoelen. Op deze wijze is praktisch alle energie die geleverd wordt door 15 een spoel beschikbaar voor het leveren van een veld binnen het ondervragingsgebied.It is noted that the flat construction of Fig. 5 provides esi construction that is inexpensive and can be packaged in a variety of aesthetic shapes. Such a flat construction can be easily installed along either side of a passageway that either leads to a door or to an otherwise channeled traffic platform. Another advantage of the construction is that the coils can be easily "balanced" resulting in little or no mutual inductance between an energized coil and the other two non-energized coils. In this manner, practically all energy supplied by a coil is available to provide a field within the interrogation area.

In fig. 7 wordt een vooraanzicht getoond van de veld leverende en flux regelende organen getoond in fig. 1. De elektromagneten 12 van het veld leverende ortaan zijn ieder gemaakt 20 uit spoelen die een paar rechthoekige ijzeren staven van 5,1 cm omsluiten. Dë staven bestaan uit lagen gevormd uit transformator-plaat van het type M-19 die 0,0457 cm dik zijn, 142 cm lang en 5,1 cm breed, iedere spoel bevat een paar wikkelingen van 125 windingen met een diameter van 0,205 cm van geemailleerd draad dat 25 uniform verdeeld is langs de lengte van de staaf en een extra paar wikkelingen van 60 windingen van geemailleerd draad met een diameter van 0,259 cm aan ieder einde. Beide extra wikkelingen van 60 windingen zijn uniform en hifflair gewikkeld met de 60 windingen het meest aan het einde van de overeenkomstige wikkelingen met 125 30 windingen. Een elektrisch schema van deze wikkelingen is aangegeven in fig.8.In Fig. 7, a front view of the field supplying and flux controlling members shown in Fig. 1 is shown. The electromagnets 12 of the field supplying orthane are each made of 20 coils enclosing a pair of 5.1 cm rectangular iron rods. The rods consist of layers formed from transformer plate type M-19 which are 0.0457 cm thick, 142 cm long and 5.1 cm wide, each coil contains a pair of 125 turns with a diameter of 0.205 cm from enameled wire uniformly distributed along the length of the bar and an additional pair of turns of enameled wire with a diameter of 0.259 cm at each end. Both additional windings of 60 turns are uniformly wound in a hifflair with the 60 turns most at the end of the corresponding windings with 125 turns. An electrical scheme of these windings is shown in Fig. 8.

In fig. 8 zijn de wikkelingen 36A en 36B met 60 windingen met elkaar in serie verbonden en in serie met de parallel- 8401703 - 21 - ·* ·« combinatie van de wikkelingen 38a en 38B van 125 windingen. Deze combinatie van wikkelingen zal hierbij als de spoel "wikkeling" genoemd worden waarbij zijn "ingangs"klem met 35 is aangegeven en zijn "uitgangs,,klem met 37. Men heeft gevonden dat de polen 5 van de polaire magneten hij benadering 7,5 cm binnenwaarts gelegen zijn van de staafeinden. Een paar dergelijke veld leverende organen die van elkaar gescheiden zijn met ongeveer 1 meter en met de hiervoor genoemde afmetingen is geschikt voor het leveren van een ondervragingsgebied van ongeveer 1 bij 2 meters bij 2 meter.In Fig. 8, the windings 36A and 36B with 60 turns are connected in series and in series with the parallel 8401703 - 21 - * * «combination of the windings 38a and 38B of 125 turns. This combination of windings will herein be referred to as the coil "winding" with its "input" terminal indicated at 35 and its "output" terminal at 37. It has been found that the poles 5 of the polar magnets are approximately 7.5. cm inward of the rod ends A pair of such field supplying members separated by about 1 meter and of the aforementioned dimensions is suitable for supplying an interrogation area of about 1 by 2 meters by 2 meters.

10 Een luchtkernlus 14 is eenvoudig een meervoudig gewik kelde gesloten lus. Voor de uitvoering uit fig. 7 is de lus 14 cirkelvormig en heeft een diameter gelijk aan de polscheiding van de elektromagneten 12 en is gemaakt van 80 windingen van geëmailleerde draad die een diameter heeft van 0,205 cm. Wanneer de 15 elektromagneten niet dezelfde lengte hebben dan zal de lusconstruc-tie kromlijnig blijven maar zou zo ingesteld worden dat de lus-omtrek nog steeds dicht voorbij de polen loopt van de beide polaire magneten zoals duidelijk zal worden uit een volgende bespreking van het verband tussen de elektromagneet en de magnetische velden van 20 de luchtkernlus.An air core loop 14 is simply a multi-wound closed loop. For the embodiment of Fig. 7, the loop 14 is circular and has a diameter equal to the pole separation of the electromagnets 12 and is made of 80 turns of enamelled wire with a diameter of 0.205 cm. If the 15 electromagnets are not the same length, the loop construction will remain curvilinear but would be set so that the loop circumference is still close to the poles of the two polar magnets as will become apparent from a subsequent discussion of the relationship between the electromagnet and magnetic fields of the air core loop.

Fig. 9 en 10 geven respectievelijk karakteristieke vrije ruimte magnetische velden weer van een elektromagneet en een luchtkernlus zoals die uit fig. 7. (De figuren geven de magnetische veldlijnen aan die liggen in het vlak van de tekening!. Zoals 25 aangegeven bevat het veld van de verticaal georienteerde elektromagneet componenten die verticaal zijn (evenwijdig aan de "y"as! en bevat ook belangrijke horizontale, "x"as, componenten in de gebieden nabij zijn polen. Op gelijke wijze bevatten de magnetische veldcomponenten van de luchtkernlus componenten evenwijdig aan de "x" 30 as en componenten evenwijdig aan de "y" as.Fig. 9 and 10 respectively show characteristic free space magnetic fields of an electromagnet and an air core loop such as that of Fig. 7. (The figures indicate the magnetic field lines lying in the plane of the drawing! As shown, the field of the vertically oriented electromagnet components that are vertical (parallel to the "y" axis! and also contain major horizontal, "x" axis components in the areas near its poles. Similarly, the magnetic field components of the air core loop contain components parallel to the " x "30 axis and components parallel to the" y "axis.

Door de luchtkernlus dicht langs de elektromagneetpo-len te laten lopen complementeren de twee vormen van veld leverende 8401703 - 22 - organen elkaar. Dit zal duidelijker worden na een bespreking van fig. 11 waarbij een superpositie van twee magnetische velü-lijnen in de vrije ruimte van ieder orgaan 12a en 12B en 14 van een gebiedseenheid getoond worden. Duidelijkheidshalve zijn de lijnen 5 die het veld voorstellen geleverd door het orgaan 12A aangegeven met gelijke streeplengte; de lijnen die het veld voorstellen geleverd door het orgaan 12B hebben afwisselend korte en lange strepen; en de lijnen die het veld voorstellen geleverd door het orgaan 14 zijn getrokken getoond. Zoals aangegeven in 2 snijdt 10 een stel lijnen in het punt m; de anderen in het punt n. Een vectorvoorstelling van het hoekverband van de magnetische veldsterkten wordt getoond bij 4 en 6 in fig. 11 voor de respectievelijke punten m en n . De componenten r, sen t van 4 stellen de magnetische veldsterkte voor van de velden in het punt m respectievelijk gele-15 verd door de organen 12B, 14 en 12A; de componenten r', sl,t' van 6 zijn overeenkomstige vectoren van de magnetische veldsterkte van de velden in het punt n. Zoals aangegeven zijn de componenten van ieder stel wederzijds bijna loodrecht op elkaar zelfs oschoon de r,s,t component richtingen verschillend zijn van de r1,s1,t' 20 richtingen. Een inspectie van fig. 11 maakt het gemakkelijk duidelijk dat de vectorcomponenten van snijdingen van andere stellen lijnen ook bijna loodrecht op elkaar staan. Door een juiste keuze van de afzonderlijke magnetische veldsterkten zouden de organen 12A,12B en 14 dus een bijna ideaal veld leveren.By running the air core loop close to the electromagnetic poles, the two forms of field-delivering 8401703-22 members complement each other. This will become more apparent after a discussion of Fig. 11 showing a superposition of two magnetic velocity lines in the free space of each member 12a and 12B and 14 of an area unit. For the sake of clarity, the lines 5 representing the field supplied by the member 12A are indicated by equal bar length; the lines representing the field supplied by the member 12B alternately have short and long stripes; and the lines representing the field supplied by the member 14 are shown drawn. As indicated in 2, 10 intersects a set of lines at the point m; the others in point n. A vector representation of the angular relationship of the magnetic field strengths is shown at 4 and 6 in Figure 11 for the points m and n, respectively. The components r, sen t of 4 represent the magnetic field strength of the fields in the point m supplied by the members 12B, 14 and 12A, respectively; the components r ', sl, t' of 6 are corresponding vectors of the magnetic field strength of the fields in point n. As indicated, the components of each set are mutually nearly perpendicular even though the r, s, t component directions are different from the r1, s1, t '20 directions. An inspection of Figure 11 makes it readily apparent that the vector components of intersections of other sets of lines are also nearly perpendicular to each other. Thus, by properly selecting individual magnetic field strengths, members 12A, 12B and 14 would provide an almost ideal field.

25 Door het leveren van velden die niet kleiner zijn dan V5* maal het kenmerk openstrooks omschakelveld zijn dergelijke velden, zelfs in de einden van het ondervragingsgebied grenzend aan de einden van de polaire magneten waar de respectievelijke richtingen van de velden snel wisselen, bijna "ideaal" of "drie-dimen-30 sionaal". Natuurlijk is een absoluut uniform drie dimensionaal veld niet nodig omdat het in feite onmogelijk is dat een antwoordinrich-ting door een geheel gebied zou lopen zonder dat niet eenmaal de kenmerkinrichting georiënteerd wordt met een component van het 8401703 w - 23 - aangelegde veld die groter is dan het omschakelveld van de ken-merkinrichting.By providing fields not smaller than V5 * times the open strip switch field characteristic, such fields are almost "ideal" even in the ends of the interrogation area adjacent to the ends of the polar magnets where the respective directions of the fields change rapidly. or "three-dimen-30 sional". Of course, an absolutely uniform three-dimensional field is not necessary because it is in fact impossible for an answering device to run through an entire area without not once orienting the marker device with a component of the 8401703 w - 23 - applied field that is larger. than the switching field of the characteristic device.

De velden uit fig. 9, 10 en 11 zijn die velden die geleverd zouden worden bij afwezigheid van elke uitwendige magnetische 5 invloed. Dus zou het voor de uitvoering volgens fig. 1, waarbij drie gebiedseenheden getoond worden en de middelste gebiedseenheid samenwerkt met iedere andere twee om een paar ondervragingsgebieden te vormen, nodig zijn opeenvolgend ieder van de negen afzonderlijke veld leverende organen te bekrachtigen om velden te leveren zoals 10 aangegeven. Tengevolgen \an de relatief grote weglengte is om de hiervoor genoemde redenen een opeenvolgende levering van de negen velden niet nodig. Het kan inderdaad ongewenst zijn voor de piek-anplitude van stromen die door de wikkelingen \an de elektromagneten aangedreven worden en door de luchtkernlussen, en zodoende kan 15 de ermee verband houdende schakelingskosten verminderd worden door gelijktijdig een veld van ieder gebiedseenheid te leveren.The fields of Figures 9, 10 and 11 are those fields which would be provided in the absence of any external magnetic influence. Thus, for the embodiment of Fig. 1, where three area units are shown and the middle area unit cooperates with each other two to form a pair of interrogation areas, it would be necessary to sequentially energize each of the nine separate field supplying members to provide fields such as 10 indicated. Due to the relatively long path length, a consecutive delivery of the nine fields is not necessary for the aforementioned reasons. Indeed, it may be undesirable for the peak amplitude of currents driven by the windings of the electromagnets and by the air core loops, and thus the associated circuit costs can be reduced by simultaneously supplying a field from each area unit.

In fig. 12 wordt een energiebrongedeelte getoond in het algemeen aangegeven met 670, die energie-overdrachtdelen 672A, 672B en 672C alsmede een volgorderegeling en een signaalgenerator 20 683. De schakeling is niet beperkt tot slechts drie overdrachtsdelen 672; er worden voor het gemak drie delen getoond voor een veld leverende inrichting welke drie spoelen bevat zoals die uit fig. 5 of fig. 7. Slechts een van de overdrachtdelen 672 is in detail aangegeven daar zij allen identiek kunnen zijn. Het is duidelijk 25 dat wanneer de elektrische eigenschappen van de spoelen niet identiek zijn, bijvoorbeeld wanneer zij verschillende inductieve eigenschappen zouden hebben en wanneer het wenselijk is om aan iedere spoel energie over te dragen die identiek is wat betreft de duur en de wisselfrequentie enkele componentwaarden van de delen 30 op bekende wijzen zouden verschillen, Op passende wijze kan het brongedeelte 670 een wisselspanningsbron 674 bevatten zoals een normale 617 volt lijnspanning en een bekende spanningsverdubbelende 8401703 - 24 - gelijkrichter 676. De spanningsverdubbelaar 676 levert een gelijk-stroomuitgang van bij benadering nul en minus 200 volt op de respectievelijke leidingen 678 en 680 aan ieder energie-over-drachtdeel 672A, 672B en 672c.In Fig. 12, an energy source portion is shown generally indicated by 670, which includes energy transfer portions 672A, 672B, and 672C as well as a sequence control and a signal generator 683. The circuit is not limited to only three transfer portions 672; for convenience, three parts are shown for a field supplying device containing three coils such as those of Fig. 5 or Fig. 7. Only one of the transfer parts 672 is shown in detail since they may all be identical. It is clear that when the electrical properties of the coils are not identical, for example when they would have different inductive properties and when it is desirable to transfer energy to each coil which is identical in duration and crossover frequency some component values of the parts 30 would differ in known ways. Suitably, the source portion 670 may include an AC voltage source 674 such as a normal 617 volt line voltage and a known voltage doubling 8401703-24 rectifier 676. The voltage doubler 676 provides an approximate zero current output and minus 200 volts on respective lines 678 and 680 on each energy transfer portion 672A, 672B and 672c.

5 . De uitvinding bevat een elektrische schakeling welke in een geleider (zoals de wikkeling van de spoel die beschreven is in verband met fig. 7 en 8, de luchtkernlus beschreven met betrekking tot fig. 7 en de geleiders van het veld leverende orgaan beschreven met betrekking tot fig. 2,3,4 ai5} een wisselstroom 10 zal leveren waarvan de eerste halve periode een elektromagnetisch veld geeft dat in staat is om een te detecteren kenmerkend signaal te leveren. In het kort gezegd levert de elektrische schakeling een gedempt sinusvormig elektromagnetisch veld in een ondervragingsge-bied. Hij bevat een parallelle resonantieketen waarvan de inductie-15 ve component bestaat uit een geleider voor het leveren van het elektromagnetische veld. Er zijn middelen aangebracht om met onderbrekingen een elektrische energiebron met de resonantieketen te koppelen om een vooruit bepaald bedrag aan elektrische energie over te dragen aan de resonantieketen. Bij het ontkoppelen van de 20 energiebron en de resonantieketen dissiperen vrije trillingen de energie die overgedragen wordt aan de resonantieketen als een gedempte sinusvormige stroom in de geleider welke op zijn beurt een overeenkomstig gedempt sinusvormig elektromagnetisch veld levert. Het is mogelijk om de overgedragen energie te verzamelen in hetzij 25 de capacitieve of de inductieve component van de resonantieketen.5. The invention includes an electrical circuit which, in a conductor (such as the coil winding described in connection with Figures 7 and 8), describes the air core loop with respect to Figure 7 and the conductors of the field supplying member with respect to 2,3,4 ai5} will supply an alternating current 10 the first half of which will produce an electromagnetic field capable of supplying a characteristic signal to be detected. In brief, the electrical circuit will provide a damped sinusoidal electromagnetic field It comprises a parallel resonant circuit, the inductive component of which consists of a conductor for supplying the electromagnetic field, Means are provided for intermittently coupling an electrical energy source to the resonant circuit for a predetermined amount of to transfer electrical energy to the resonance chain When disconnecting the energy source and the resonan free vibration dissipates the energy transferred to the resonant circuit as a damped sinusoidal current in the conductor which in turn provides a correspondingly damped sinusoidal electromagnetic field. It is possible to collect the transferred energy in either the capacitive or the inductive component of the resonant circuit.

Wanneer het gewenst is om de energie in de inductieve component te verzamelen resulteert echter de tijd die nodig is om een voldoende grote stroom te vormen in pulstijden die aanzienlijk lager zijn dan wannes: de energie verzameld word: in de capacitieve component.However, when it is desired to collect the energy in the inductive component, the time required to form a sufficiently large current results in pulse times that are significantly lower than wannes: the energy is collected in the capacitive component.

Bij een preferente uitvoering van de uitvinding is de hoeveelheid elektrische energie die overgedragen wordt aan de resonantieketen bij benadering beperkt tot die hoeveelheid waarbij 8401703 * -V -4 - 25 - de dissipatiesnelheid van energie van de resonantieketen de snelheid overschrijdt waarbij energie opgezameld wordt door de resonantieketen. Dit wordt op passende wijze verkregen door een silicium geregelde gelijkrichter te gebruiken als het orgaan ^ voor het met onderbrekingen koppelen van de resonantieketen en de elektrische energiebron. Door het aanbrengen van een passend gekozen smoorspoel in serie met de silicium geregelde gelijkrichter en de resonantieketen zijn geen andere middelen nodig om de gelijkrichter uit te schakelen om de energiebron en de resonan-^ tieketen te ontkoppelen. De smoorspoel moet een inductantie hebben van tenminste 4,7 maal de inductantie van de geleider die gebruikt wordt om het elektromagnetische veld te leveren. Hij moet bij voorkeur een inductantie hebben van 4,7 tot 25 maal en het zou ideaal zijn wanneer hij een inductantie heeft van ongeveer 6 maal 15 die van de geleiderinductantie. Men heeft gevonden dat wanneer het verschil kleiner is dan 4,7 maal de gelijkrichter niet zal uitschakelen.In a preferred embodiment of the invention, the amount of electrical energy transferred to the resonant circuit is approximately limited to that amount at which 8401703 * -V -4 - 25 - the dissipation rate of energy from the resonant circuit exceeds the rate at which energy is collected by the resonance chain. This is suitably achieved by using a silicon controlled rectifier as the means for intermittently coupling the resonant circuit and the electric power source. By arranging an appropriately selected choke in series with the silicon controlled rectifier and the resonant circuit, no other means are required to turn off the rectifier to decouple the energy source and the resonant circuit. The choke must have an inductance of at least 4.7 times the inductance of the conductor used to provide the electromagnetic field. It should preferably have an inductance of 4.7 to 25 times and it would be ideal if it has an inductance of about 6 times that of the conductor inductance. It has been found that when the difference is less than 4.7 times the rectifier will not turn off.

Xn een andere uitvoering is de smoorspoel de primaire wikkeling en de inductieve component van de resonantieketen de 20 secundaire wikkeling van een transformator . Om een doeltreffende koppeling te verzekeren tussen de wikkelingen kan de transformator een autotransformator zijn. Volgens nog een andere uitvoering is een weerstand gekoppeld in serie met het koppelorgaan en de resonantieketen inplaats van een smoorspoel.In another embodiment, the choke is the primary winding and the inductive component of the resonant circuit is the secondary winding of a transformer. The transformer may be an autotransformer to ensure effective coupling between the windings. According to yet another embodiment, a resistor is coupled in series with the coupling member and the resonant circuit instead of a choke.

2525

Het zal natuurlijk duidelijk zijn dat de hoeveelheid energie die overgedragen wordt aan een resonantieketen bepaald kan worden door hetzij de lading over de capacitieve component of de stroom te regelen in de inductieve component van de resonantieketen.It will be understood, of course, that the amount of energy transferred to a resonant circuit can be determined by either controlling the charge across the capacitive component or the current in the inductive component of the resonant circuit.

Een uitvoering van een dergelijke elektrische schake-^ ling zal nu beschreven worden met betrekking tot fig. 12 waarin deze schematisch aangegeven is tezamen met eensamenwerkende schakeling welke het gebruik van verscheidene dergelijke ketens vergemakkelijkt om in volgorde elektrische energie over te dragen aan een aantal veld leverende organen.An embodiment of such an electrical circuit will now be described with reference to Fig. 12 in which it is schematically shown together with a cooperating circuit which facilitates the use of several such circuits to transfer electrical energy in sequence to a plurality of field supplying devices. organs.

8401703 * - 26 -8401703 * - 26 -

Opgemerkt wordt dat voor de uitvoering in fig. 12 de energie die overgedragen wordt van de energiebron in de eerste instantie verzameld wordt in de capacitïeve inplaats van in de inductieve component van de resonantieketen. De capacitieve compo-5 nent van de resonantieketen. De capacitieve component van de resonantieketen heeft dus een tweeledige taak, een voor het overdragen van de energie en de andere voor resonantie met de inductieve component om overblijvende overgedragen energie als vrije trillingen te dissiperen. Tengevolge van deze tweeledige taak zal hier 10 soms aangegeven worden dat de capacitieve component een deel is van de resonantieketen en op andere ogenblikken dat hij een deel is van een "energie overdrachtdeel", waarbij de rest het orgaan bevat voor het koppelen van de energiebron en bij resonantieketen.It is noted that for the embodiment in Fig. 12, the energy transferred from the energy source is initially collected in the capacitive rather than in the inductive component of the resonant circuit. The capacitive component of the resonance chain. Thus, the capacitive component of the resonant circuit has a twofold task, one for transferring the energy and the other for resonance with the inductive component to dissipate residual transferred energy as free vibrations. As a result of this dual task, it will sometimes be indicated here that the capacitive component is part of the resonant circuit and at other times that it is part of an "energy transfer part", the remainder containing the means for coupling the energy source and at resonance chain.

Het energie overdrachtdeel 672 bevat een schakelaar, 15 of meer in het bijzonder een transistor 682A.die aangedreven wordt of geleidend gemaakt wanneer een insdhakelregelsignaal van een volgorde regelsignaal generator 683 opgedrukt wordt op het knooppunt 684a. Wanneer de transistor 682A geleidt wordt het energie overdrachtdeel 672A ingeschakeld om een energiepuls door te laten 20 naar een ermee verbonden veld leverende spoel. In fig. 12 wordt de spoel die verbonden is met het energie overdrachtdeel 672A schematisch aangegeven als een smoorspoel 686. Een condensator 688 verzamelt in zijn energie overdrachtfunctie een energiepuls uit de energiebron ingevolge de geleiding van de transistor 682 en 23 laat in zijn functie als een component van een resonantieketen de puls door naar het veld leverende orgaan als een gedempte energiepuls. De keten voor het laden van de condensator 688 en om vervolgens te zorgen voor de overdracht van deze lading naar het veld leverende orgaan of de smoorspoel 686 wordt beschouwd uniek 30 te zijn en bevat de smoorspoel 690, een silicium geregelde gelijk-richter (SCR6921 alsmede een keten, in het algemeen met 694 aangegeven , voor het trekken van SCR692. De trekkerketen 694 bevat 8401703 ·> - 27 - 0 normaal de niet geleidende transistor 696 waarvan de basisleiding gekoppeld is met een einde van iedere weerstand 698 en 700.The energy transfer portion 672 includes a switch, 15 or more particularly a transistor 682A, which is driven or turned on when the shift control signal of a sequence control signal generator 683 is printed on the node 684a. When the transistor 682A is turned on, the energy transfer portion 672A is turned on to pass an energy pulse to an associated field supply coil. In Fig. 12, the coil connected to the energy transfer portion 672A is schematically shown as a choke coil 686. A capacitor 688 in its energy transfer function collects an energy pulse from the energy source due to the conduction of transistor 682 and 23 in its function as a component of a resonant circuit transmits the pulse to the field-delivering member as a damped energy pulse. The circuit for charging the capacitor 688 and subsequently ensuring the transfer of this charge to the field supplying member or the choke 686 is considered to be unique and includes the choke 690, a silicon controlled rectifier (SCR6921 as well) a circuit, generally designated 694, for drawing SCR692. Trigger circuit 694 normally contains 8401703 -> - 27 - 0 normally the non-conductive transistor 696 whose base line is coupled to an end of each resistor 698 and 700.

Het andere einde van de weerstand 698 is ook in serie gekoppeld met een blokkerende condensator 704 en diode 706 met de collector 5 van de transistor 682a. Een plaat van de condensator 704 en de kathode van de diode 706 zijn ook gemeenschappelijk voor een leiding van een weerstand 708 waarvan de andere leiding verbonden is met de referentieleiding van nul volt aangegeven als 678. Normaal, met de transistor 682 in een niet geleidende toestand, is de 10 spanning over de condensator 704 ongeveer 200 volt en wordt dus stroom naar de basis van de transistor 696 afgesneden waarbij de transistor in zijn normaal niet geleidende toestand gehouden wordt. Wanneer de transistor 682 geleidt laadt de condensator 704 tot 212 volt waarbij de laadstroom door de condensator 704 de 15 transistor 696 inschakelt totdat de spanning over de condensator 704 212 volt bereikt. De rest van de trekkerschakeling 694 bevat de emitter en collecttorweerstanden, 710 en 712 respectievelijk, van de transistor 696, een condensatoroplaadnet gevormd door de weerstand 714 en de zenerdiode 716 en een condensator 718. De 20 poortleiding van SCR 692 is gemeenschappelijk voor de emitter van de transistor 696 en zijn inerte weerstand 710, zodat wanneer zowel het andere einde van de weerstand 710 en de kathodeleiding van SCR 692 bij benadering op minus 200 volt gehouden worden de SCR geleidend gemaakt zal worden of slechts getrokken wanneer 25 de transistor 696 geleidt. De transistor 696 geleidt wanneer een puls aangelegd aan het knooppunt 684 de transistor 682 in voorwaartse richting voorspant. Er loopt een stroom van de emitter naar de collector van de transistor 682, door de diode 706, de condensator 704 en de weerstand 698 om de transistor 696 in te schakelen. Wan-^ neer de transistor 696 ingeschakeld is ontlaadt de condensator 718 via de weerstand 712 en de transistor 696 om een stroom puls te leveren aan de poort van SCR 692 waarbij de SCR in geleidende toe- 8401703 - 28 - < stand getrokken wordt. Bij geleiding van SCR 692 loopt een stroom door de condensator 688, de smoorspoel 690 en SCR 692 om met het verzamelen van energie in de condensator 688 te beginnen. Om een voldoende snelle opzameling te verzekeren beeft men gevonden ^ dat bet nodig is om de waarde van de smoorspoel 690 niet boger te kiezen dan ongeveer 1/5 van die van de smoorspoel 686. Op deze wijze loopt de meeste stroom van de condensator 688 door de smoorspoel 690 inplaats door de smoorspoel 686. Wanneer de condensator 688 bij benadering geladen is tot -200 volt is de stroom in de 10 smoorspoel 590 maximaal . Deze stroom gaat door met lopen totdat de energie in de smoorspoel 690 gedissipeerd is met als gevolg dat de condensator 688 laadt tot een spanning van ongeveer -300 volt. Deze uiteindelijke spanning hangt enigszins af van de verhouding van de inductanties van de smoorspoelen 686 en 690 en ook van ^ de weerstandsverliezen in de smoorspoel 690 en andere componenten waardoorheen de stroom loopt. Wanneer de spanning over de condensator 688 zijn piek beeft en de stroom opgehouden heeft in de smoorspoel 690 te lopen houdt SCR 692 op met geleiden. De condensator 688 ontlaadt nu in de veld leverende smoorspoel 686 waarbij een 20 karakteristieke gedempte sinusvormige golfvorm van de stroom in de spoel opgewekt wordt. Een weerstand 691 met zeer kleine weerstand is aangebracht tussen een einde van de smoorspoel 686 en de nul volt referentieleiding 678 . De spanning die afgegeven wordt over de weerstand 691 is precies evenredig met de stroom 25 in de smoorspoel 686 en kan dus op passende wijze gebruikt worden als een synchronisatiesignaal voor een detectorstelsel. Bij een dergelijk = stelsel geeft een detector de aanwezigheid aan van een antwoordinrichting bij detectie ran een karakteristiek signaal op een bepaald ogenblik dat gespecificeerd is met betrekking tot de ^ tijdbasis van het elektromagnetische veld.The other end of the resistor 698 is also coupled in series with a blocking capacitor 704 and diode 706 with the collector 5 of transistor 682a. A plate of the capacitor 704 and the cathode of the diode 706 are also common to a lead of a resistor 708 whose other lead is connected to the zero volt reference lead designated 678. Normally, with the transistor 682 in a nonconducting state. , the voltage across capacitor 704 is about 200 volts, and thus current to the base of transistor 696 is cut off, keeping the transistor in its normally nonconductive state. When the transistor 682 conducts, the capacitor 704 charges to 212 volts with the charging current through the capacitor 704 turning on the transistor 696 until the voltage across the capacitor 704 reaches 212 volts. The remainder of the trigger circuit 694 includes the emitter and collector resistors, 710 and 712, respectively, of the transistor 696, a capacitor charging network formed by the resistor 714 and the zener diode 716, and a capacitor 718. The gate conductor of SCR 692 is common to the emitter of the transistor 696 and its inert resistor 710, so that when both the other end of the resistor 710 and the cathode lead of SCR 692 are kept approximately at minus 200 volts, the SCR will be made conductive or drawn only when the transistor 696 conducts. Transistor 696, when a pulse applied to node 684, conducts transistor 682 in the forward direction. Current flows from the emitter to the collector of transistor 682, through diode 706, capacitor 704 and resistor 698 to turn on transistor 696. When the transistor 696 is turned on, the capacitor 718 discharges through the resistor 712 and the transistor 696 to supply a current pulse to the gate of SCR 692, pulling the SCR into a conductive state. When conducting SCR 692, a current flows through capacitor 688, choke 690 and SCR 692 to begin accumulating energy in capacitor 688. In order to ensure a sufficiently fast collection, it has been found that it is necessary to choose the value of the choke 690 no more than about 1/5 that of the choke 686. In this way, most of the current from capacitor 688 passes through the choke 690 in place through the choke 686. When the capacitor 688 is approximately charged to -200 volts, the current in the choke 590 is maximum. This current continues to flow until the energy in the choke 690 has dissipated, causing the capacitor 688 to charge to a voltage of about -300 volts. This final voltage depends somewhat on the ratio of the inductances of the chokes 686 and 690 and also on the resistance losses in the choke 690 and other components through which the current flows. When the voltage across capacitor 688 has peaked and current has stopped flowing into choke 690, SCR 692 stops conducting. The capacitor 688 now discharges into the field-supplying choke 686, generating a characteristic damped sinusoidal waveform of the current in the coil. A very small resistance resistor 691 is disposed between one end of the choke 686 and the zero volt reference line 678. The voltage delivered across resistor 691 is exactly proportional to current 25 in choke 686 and thus can be appropriately used as a detector array synchronizing signal. In such a system, a detector indicates the presence of an answering device upon detection of a characteristic signal at a given time specified with respect to the time base of the electromagnetic field.

De functie van de volgorde regelsignaalgenerator 683 is om een regelsignaal te leveren aan ieder van de knooppunten 684A, 684b en 684c in volgorde, om een veldpuls te leveren van 8401703 * - 29 - Λ ieder van de spoelen die verbonden zijn met de energiedelen 672A, 672B en 672C, zoals de spoel schematisch, aangegeven als smoorspoel 686. De signaalgenerator 683 zal op passende wijze een aantal monostabiele multivibratoren kunnen bevatten die gekoppeld 5 zijn in een ring zodanig dat een omschakeling van iedere multivibrator van zijn niet stabiele naar zijn stabiele toestand een omgekeerd omschakelen bewerkstelligt van de toestanden van de volgende multivibrator in de ring. De afzonderlijke multivibrator uitgangen zouden toegevoerd kunnen worden aan de knooppunten 684.The function of the sequence control signal generator 683 is to supply a control signal to each of the nodes 684A, 684b and 684c in sequence, to provide a field pulse of 8401703 * - 29 - Λ each of the coils connected to the power parts 672A, 672B and 672C, as the coil is schematically, indicated as choke 686. The signal generator 683 will suitably include a number of monostable multivibrators coupled in a ring such that a switchover of each multivibrator from its unstable to its stable state reverse switching accomplishes the states of the next multivibrator in the ring. The separate multivibrator outputs could be supplied to nodes 684.

10 Een andere manier om regelsignalen aan de knooppunten 684 te leveren zou zijn de verbinding van afzonderlijke trappen van een eenvoudige flip-flopteller die aangedreven wordt door een vrij trillende multivibrator.Another way of supplying control signals to nodes 684 would be the connection of individual stages of a simple flip-flop counter driven by a free-vibration multivibrator.

Fig. 13 is een combinatie van een blokschema en bedra-15 dingsschema van één van de twee identieke combinaties van magne tische flux regelorganen 29 en signaaldetectieketens 32 van het stelsel uit fig. 1 . Zoals aangegeven zijn de spoelen 16A, 16B, 16C en 16D van het magnetische flux regelorgaan 29 gekoppeld met de ingang van de detector 32 door middel van de coaxiale kabel 28.Fig. 13 is a combination of a block diagram and wiring diagram of one of the two identical combinations of magnetic flux controllers 29 and signal sensing circuits 32 of the system of FIG. 1. As indicated, the coils 16A, 16B, 16C and 16D of the magnetic flux controller 29 are coupled to the input of the detector 32 by means of the coaxial cable 28.

20 De detector 32 bestaat uit een signaal vormings- en versterkerdeel (SSAS 1281» een signaal discriminatordeel (SDS 1301 en een uitgangsdeel 132, waarbij de uitgang van het laatstgenoemde door middel van de leiding 134 aangebracht is aan de waarschuwings-en indicatieinrichting 34 van het stelsel üit fig. 1.The detector 32 consists of a signal forming and amplifier part (SSAS 1281 »a signal discriminator part (SDS 1301 and an output part 132), the output of the latter being arranged by means of the line 134 to the warning and indicating device 34 of the system from fig. 1.

25 SSAS 128 bevat in serie een ingangsfilter 136, een eerste trap voorversterker 138, een tweede trap voorversterker 140, een derde trap voorversterker 142 coaxiaal gekoppeld met een verder filter 144 , een verdere versterker 146 en een begrenzertrap 148, die ieder van bekende constructie zijn. Het paar tweeling -T filters 30 van het filter 136 hebben een zeer hoge impedantie bij 60 hertz, de frequentie van het veld leverende orgaan voor de uitvoering volgens fig. 7; zij zijn gemaakt uit goedkope componenten met 10% 8401703 c - 30 - tolerantie, vereisen geen afstemming, elimineren bijna de zeer sterke 60 Hz storing en verminderen andere interferentiesignalen tot ongeveer 1000 Hz even goed. In het ingangsfilter 136 hebben de condensatoren 201, 202, 204 en 206 een capaciteit van 0,01 5 microfarad, de condensatoren 208 en 210 van 0,022 microfarad en hebben de weerstanden 212, 214, 216 en 218 een weerstand van 270 x 3 3 10 ohm en de weerstanden 220 en 222 een weerstand van 120 x 10 ohm. De voorversterkertrap 138 past een transistor toe met een zeer lage ruis en heeft de bedoeling om zo weinig mogelijk zelf op-10 gewekte ruis bij te dragen aan het versterkte signaal aan zijn uitgang.SSAS 128 serially includes an input filter 136, a first stage preamp 138, a second stage preamp 140, a third stage preamp 142 coaxially coupled to a further filter 144, a further amplifier 146, and a limiter stage 148, each of known construction . The pair of twin-T filters 30 of the filter 136 have a very high impedance at 60 hertz, the frequency of the field supplying member for the embodiment of FIG. 7; they are made from inexpensive components with 10% 8401703 c - 30 tolerance, do not require tuning, almost eliminate the very strong 60 Hz interference and equally reduce other interference signals up to about 1000 Hz. In the input filter 136, capacitors 201, 202, 204 and 206 have a capacity of 0.01 microfarad, capacitors 208 and 210 of 0.022 microfarad and resistors 212, 214, 216 and 218 have a resistance of 270 x 3 3 10 ohms and resistors 220 and 222 have a resistance of 120 x 10 ohms. The preamplifier stage 138 uses a transistor with a very low noise and aims to contribute as little as possible self-generated noise to the amplified signal at its output.

De tweede en derde voorversterkertrap 140 en 142 leveren ieder een signaalversterking met een goede lineairiteit. Hun tussentrapkoppelcondensatoren dempen frequenties beneden ongeveer 15 1000 Hz. Er is een variabele weerstand 150 gekoppeld tussen de voorversterker 140 en 142 om een optimale instelling van het stelsel mogelijk te maken tegen valse waarschuwingen in de vorm van willekeurige signalen die aanwezig zijn in en misschien bijzonder voor de omgeving van het bepaalde stelsel . Een optimale 20 instelling wordt verkregen door. de wisselstroomcollectorspanning van de transistor 152 te vergroten totdat de detector 130 een signaal detecteert zelfs ofschoon het bekend is dat een karakteristiek signaal van een antwoordinrichting niet geleverd is in het ondervragingsgebied. De waarde van deze collectorwisselspanning 25 wordt waargenomen waarbij de variabele weerstand 150 dan ingesteld wordt om een collectorwisselspanning van een transistor 152 te leveren van bij benadering de helft van de waargenomen waarde.The second and third preamp stages 140 and 142 each provide a signal gain with good linearity. Their intermediate stage coupling capacitors attenuate frequencies below about 1000 Hz. A variable resistor 150 is coupled between preamplifier 140 and 142 to allow optimal system setup against false warnings in the form of random signals present in and perhaps especially to the environment of the particular system. An optimal setting is obtained by. increase the AC collector voltage of transistor 152 until detector 130 detects a signal even though it is known that a characteristic answering machine signal is not provided in the interrogation area. The value of this collector AC voltage 25 is observed with the variable resistor 150 then being adjusted to provide a collector AC voltage of a transistor 152 of approximately half the sensed value.

Het filter 144 is in wezen op. een hoogdoorlaatfilter met een extra bandverwerpingsfilter gecentreerd op de grondharmo-30 nische frequentie van het aangelegde veld waarbij het laatstgenoemde filter een tweeling T filternet bevat tussen de hoogdoorlaat-filtercondensatoren. Het tweeling T filternet levert een hoge overdrachtimpedantie bij 60 Hz waarbij de grondharmonische frequentie 8401703 i m, - 31 - van het aangelegde veld en de hoogdoorlaatcondensatoren praktisch de signalen dempen binnen het gebied van 60 Hz tot 1000 Hz wat de vooruitbepaalde frequentie is van de aangegeven preferente uitvoering. In het filter 144 werden de condensatoren 224 en 226 5 gekozen zodat zij 0,01 microfarad hebben, de weerstanden 228 en 230 3 een weerstand van 270 x 10 ohm, de weerstand 232 een weerstand van 120 x IQ3 ohm en de condensator 234 een capaciteit van 0,022 microfarad. De versterker 146 levert een extra versterking en de begrenzingstrap 148 levert een verdere versterking en tevens jq zowel een ingang met grote impedantie voor de versterker 146 en onsymmetrisch afgesneden signalen naar de signaaldiscriminator 130.The filter 144 is essentially empty. a high-pass filter with an additional band-rejection filter centered on the fundamental frequency of the applied field, the latter filter containing a twin T filter net between the high-pass filter capacitors. The twin T filter network provides a high transmission impedance at 60 Hz with the ground harmonic frequency 8401703 im, - 31 - of the applied field and the high-pass capacitors practically attenuating the signals within the range of 60 Hz to 1000 Hz which is the predetermined frequency of the specified preference performance. In the filter 144, capacitors 224 and 226 5 were chosen to have 0.01 microfarad, resistors 228 and 230 3 had a resistance of 270 x 10 ohms, resistor 232 had a resistance of 120 x 10 ohms, and capacitor 234 had a capacitance. of 0.022 microfarad. The amplifier 146 provides an additional gain and the limiting stage 148 provides a further gain as well as both a high impedance input to the amplifier 146 and unsymmetrical cut signals to the signal discriminator 130.

De signaaldiscriminator 130 is ontworpen om een uitgangssignaal te leveren voor het in werking stellen van een waar-schuwings- en indicatieketen 34 iedere maal dat drie signalen met 15 een amplitude die tenminste tweemaal zo groot is als de ruis en een duur hebben van minder dan ongeveer 0,3 millisec. in opeenvolgende intervallen optreden van ongeveer 16-2/3 millisec. Ieder dergelijk signaal komt overeen met het karakteristieke signaal van een antwoordinrichting van de hiervoor beschreven preferente 2o uitvoering. Verder komt het 16-2/3 millisec. interval overeen met de periode van een 60 Hz signaal en stelt dus afwisselende magnetisatieomkeringen van een gevoelig gemaakte antwoordinrichting voor. In het algemeen is de signaaldiscriminator 130 gesynchroniseerd met het aangelegde veld om een karakteristiek signaal af te 25 tasten gedurende slechts een interval van 1,5 millisec. of een tijdvenster dat onmiddellijk volgend begint op iedere aangelegde positief naar negatief lopende veldverandering. Wanneer een dergelijk signaal gedetecteerd wordt wordt een signaal geleverd op de leiding 154 naar het uitgangsdeel 132. Bij ontvangst van drie 30 signalen over de leiding 154 in opeenvolgende 16-2/3 sec. intervallen levert het uitgangsdeel 132 een signaal aan de waarschu-wings- en indicatieinrichting 34. Na ontvangst van een eerste' 8401703 ▼ ? - 32 - signaal blikkeert het uitgangsdeel 132 een vergroting van de teller gedurende de volgende 13-2/3 millisec. en wanneer niet een ander signaal ontvangen wordt hierna binnen 6 millisec. wordt de teller schoongemaakt.The signal discriminator 130 is designed to provide an output signal to trigger a warning and indication circuit 34 each time three signals having an amplitude at least twice the noise and of duration less than about 0.3 millisec. occur in successive intervals of about 16-2 / 3 milliseconds. Each such signal corresponds to the characteristic signal of an answering device of the above described preferred embodiment. Furthermore, it comes 16-2 / 3 milliseconds. interval corresponds to the period of a 60 Hz signal and thus represents alternating magnetization inversions of a sensitized answering device. Generally, the signal discriminator 130 is synchronized with the applied field to scan a characteristic signal for only an interval of 1.5 milliseconds. or a time window immediately following each applied positive to negative running field change. When such a signal is detected, a signal is supplied on line 154 to output section 132. Upon receipt of three signals over line 154 in successive 16-2 / 3 sec. the output part 132 supplies a signal to the warning and indicating device 34 at intervals. After receiving a first '8401703 ▼? 32 signal output output 132 flashes an enlargement of the counter during the next 13-2 / 3 milliseconds. and if not another signal is received within 6 millisec. the counter is cleaned.

5 Het signaaldiscriminatordeel 130 is getoond met een uitschakeltransistor 156 die tezamen met de trekkerschakeling 158, de vertragingstijdregeling 160 en de coërcitieve poort 162 de doorgang van een uitgangssignaal voorkomt vanaf de begrenzings-trap 148 naar de combinatie van een signaalvormer 164 en de signaalbreedtediscriminator 166 gedurende het grootste deel van iedere periode. Bij de werking verandert de trekker 158 van toestand op bij benadering het ogenblik dat de wisselspanningslijn door nul loopt. Wanneer deze overgang van positief naar negatief is maakt de trekkeruitgang een dergelijke overgang en koppelt een puls door ^ de condensator 168 om de vertragingstijdregeling, een monostabiele multivibrator, in zijn niet stabiele toestand te trekken. De vertragingstijdregeling blijft in deze toestand gedurende een tijd-periode die op ongeveer 4 millisec. gekozen is en schakelt dan uit op bij benadering het ogenblik dat het aangelegde veld door nul 20 gaat (het aangelegde veld ijlt op de lijnspanning na met iets minder dan 90° of ruwweg 4 millisec. 1. Wanneer de vertragingstijdregeling uitgeschakeld wordt zendt hij een negatief lopende puls door de condensator 170 om de coërciteitspoort te trekken die ook een monostabiele multivibrator is in zijn niet stabiele toestand welke 25 ongeveer 1,5 millisec. duurt voor terugkeer naar de stabiele toestand. Wanneer bij in zijn niet stabiele toestand is levert hij een laagspanning voor de weerstand 172 zodat geen stroom in de basis van de uitschakeltransistor 156 loopt. Daarom geleidt de transistor 156 niet gedurende de niet stabiele toestand van de poort 162 waar-20 bij dus de vormketen gedurende deze tijd ingeschakeld is. Er wordt gelijktijdig een hoog- spanningsniveau aangebracht op de weerstand 174 welke stroom geleidt in de basis van de transistor 176 om het op zijn beurt mogelijk te maken stroom te geleiden om op soortge- 8401703 ‘ - 33 -The signal discriminator portion 130 is shown with a turn-off transistor 156 which, together with the trigger circuit 158, the delay timer 160 and the coercive gate 162, prevents the passage of an output signal from the limiting stage 148 to the combination of a signal generator 164 and the signal width discriminator 166 during most of each period. In operation, the trigger 158 changes state at approximately the instant the AC line passes through zero. When this transition is from positive to negative, the trigger output makes such a transition and couples a pulse through capacitor 168 to pull the delay time control, a monostable multivibrator, into its unstable state. The delay time control remains in this state for a time period that is at about 4 milliseconds. is selected and then turns off at approximately the time when the applied field passes through zero 20 (the applied field lags the line voltage by a little less than 90 ° or roughly 4 milliseconds. 1. When the delay time control is turned off, it sends a negative passing pulse through the capacitor 170 to draw the coercivity gate which is also a monostable multivibrator in its unstable state which takes about 1.5 milliseconds to return to the steady state When in its unstable state it supplies a low voltage for the resistor 172 so that no current flows into the base of the turn-off transistor 156. Therefore, the transistor 156 does not conduct during the unstable state of the gate 162 with the shaping circuit turned on during this time. voltage level applied to resistor 174 which conducts current in the base of transistor 176 to enable in turn st conduct cream to sort 8401703 "- 33 -

* V* V

l lijke wijze de signaalbreedtediscriminatorketen in te schakelen. Wanneer de coërcitieve poortmultivihrator naar zijn stabiele toestand terugkeert is de situatie omgekeerd. Er treedt een hoogspanningsniveau op over de weerstand 172 zodat de transistor ^ 156 stroom geleidt door de weerstand 177, zodat gezorgd wordt dat de transistor 179 continu stroom geleidt waarbij de vormketen uitgeschakeld is. Op hetzelfde ogenblik wordt een laagspanningsniveau opgedrukt over de weerstand 174 die dan geen stroom levert aan de transistor 176 waarbij de signaalbreedtediscriminatorketens uit- 1 Λ geschakeld zijn. Zodoende zal dus slechts gedurende de korte niet stabiele toestand van de coërcitieve poort 162 van iedere 60 Hz periode een signaal aanvaard worden voor verwerking. De karakteristieke signaalpulsen die afkomen van een antwoordinrichting van het soort dat gebruikt wordt in de uitvinding zullen binnen dit korte inter-1 ζ 3 val vallen.ugly to enable the signal width discriminator chain. When the coercive gate multivirrator returns to its stable state, the situation is reversed. A high voltage level occurs across resistor 172 so that transistor 156 conducts current through resistor 177 to ensure that transistor 179 continuously conducts current with the forming circuit turned off. At the same time, a low voltage level is applied across the resistor 174 which then does not supply current to the transistor 176 with the signal width discriminator circuits turned off. Thus, only during the short unstable state of the coercive gate 162 of every 60 Hz period will a signal be accepted for processing. The characteristic signal pulses from an answering machine of the type used in the invention will fall within this short interval.

Wanneer een dergelijk karakteristiek signaal tijdelijk ontvangen wordt van de begrenzingstrap 148 schakelt het de voranketentoestand wanneer zijn piekamplitude groter is dan ongeveer 8 volt waarbij de transistors 179 en 181 van hun normaal geleidende 20 en niet geleidende toestanden respe. omschakelen in hun nieuwe tegengestelde toestanden. Daarbij wordt een puls door de condensator 178 en de diode 180 gezonden om de signaalbreedtediscrimi-natormultivibrator 182 in zijn niet stabiele toestand te trekken.When such a characteristic signal is temporarily received from the limiting stage 148, it switches the feed chain state when its peak amplitude is greater than about 8 volts, with transistors 179 and 181 resp. From their normally conductive and nonconductive states. switch to their new opposite states. In addition, a pulse is sent through capacitor 178 and diode 180 to pull the signal width discriminator multivibrator 182 into its unstable state.

De transistors 179 en 181 in hun nieuwe toestanden ^ voor zoalang als het ontvangen signaal ongeveer 6 volt overtreft hetgeen voor karakteristieke kenmerksignalen minder is dan ongeveer 0,3 millisec. In hun nieuwe toestanden wordt bij afwezigheid van stroom door de collector van de transistor 179 de transistor 184 uitgeschakeld welke transistor ook uitgeschakeld zal zijn wanneer on één of beide transistors 176 en 186 niet geleidend zijn. De niet geleidende toestand van de eerstgenoemde werd hiervoor beschreven in verband met de beschrijving van de coërcitiepoort 162 . De transistor 186 is niet geleidend gedurende de stabiele toestand van 8* rt17 0 3 " - 34 - ï de signaalbreedtemultivibrator 182. De transistor 184 zal dus slechts geleiden gedurende de niet stabiele toestanden van de coërcitiepoort en signaalbreedtemultivibrator en gedurende een normale toestand van de vorminrichting 164 wanneer de collector-5 stroom van de transistor 179 een voorwaartse instelstroom levert aan zijn basis. De niet stabiele toestand van de multivibrator 182 moet dus groter zijn dan de breedte van een karakteristiek signaal.Transistors 179 and 181 in their new states as long as the received signal exceeds about 6 volts, which is less than about 0.3 milliseconds for characteristic characteristic signals. In their new states, in the absence of current through the collector of transistor 179, transistor 184 turns off, which transistor will also turn off when either or both transistors 176 and 186 are nonconductive. The nonconductive state of the former has been previously described in connection with the description of the coercion gate 162. The transistor 186 is not conductive during the steady state of 8 * rt17 0 3 "- 34 - the signal width multivibrator 182. Thus, the transistor 184 will conduct only during the unstable states of the co-gate and signal width multivibrator and during a normal state of the former. 164 when the collector-5 current of transistor 179 supplies a forward bias current to its base, thus, the unstable state of multivibrator 182 must be greater than the width of a characteristic signal.

Wanneer een karakteristiek signaal de transistor 184 omschakelt in de geleidende toestand wordt eennegatief lopend 10 signaal geleverd op de leiding 154, het uitgangsdeel 132 ingangslei-ding.When a characteristic signal switches transistor 184 to the conductive state, a negative running signal is supplied to lead 154, output section 132 input lead.

Het uitgangsdeel is getoond met een teller 188, een periodetijdregeling 190, een volgerpulspoort 192 en een tellervrij-maakpoort 194.The output portion is shown with a counter 188, a period timer 190, a follower pulse gate 192, and a counter enable port 194.

15 De perioderegelaar 190 is eenvoudig een monostabiele multivibrator gekoppeld met de ingangsleiding 154 welke in zijn niet stabiele toestand kan omschakelen ingevolge een negatief lopend signaal daarop. Iedere overgang van de periodieke regelaar van zijn stabiele in zijn niet stabiele toestand verhoogt de 20 teller 188 door middelvan de schakeltransistor 196. De niet stabiele toestand van de perioderegelaar bedraagt ongeveer 13-2/3 millisec; de tellertoename is dus beperkt tot eenmaal per iedere 13-2/3 millisec. of ongeveer eenmaal bij een 60 Hz periode. Het schoonmaken van de teller wordt ook verhinderd gedurende dit 13-2/3 25 millisec. interval door de voorwaartse instelling die geleverd is in het knooppunt 198 omdat de transistor 200 uitgeschakeld is. De volgerpulspoort 192, een andere monostabiele multivibrator, wordt in zijn niet stabiele toestand geschakeld wanneer de perioderegelaar in zijn stabiele toestand terugkeert. In zijn niet stabiele 30 toestand, die ongeveer 6 millisec. duurt, voorkomt de poort 192 het schoonmaken van de teller door het leveren van een voorwaartse instelling aan de basis van de tellerschoonmaakpoort 194. Wanneer de perioderegelaar niet omgeschakeld is in zijn niet stabiele 8401703The period controller 190 is simply a monostable multivibrator coupled to the input line 154 which can switch to its unstable state due to a negative running signal thereon. Each transition of the periodic controller from its stable to its unstable state increases the counter 188 by means of the switching transistor 196. The unstable state of the period controller is approximately 13-2 / 3 milliseconds; the counter increase is thus limited to once every 13-2 / 3 milliseconds. or about once at a 60 Hz period. Cleaning the counter is also prevented during this 13-2 / 3 millisec. interval by the forward setting provided in the node 198 because the transistor 200 is turned off. The follower pulse gate 192, another monostable multivibrator, is switched to its unstable state when the period controller returns to its steady state. In its unstable state, which is about 6 milliseconds. last, gate 192 prevents cleaning of the counter by providing a forward setting to the base of counter cleaning port 194. When the period controller is not switched to its unstable 8401703

i Vi V

>ί - 35 - toestand wanneer de volgerpulspoort 192 terugkeert in zijn stabiele toestand wordt de teller schoongemaakt.When the follower pulse port 192 returns to its steady state, the counter is cleaned.

De relaisaandrijfketen 133 spreekt aan op een uitgang die geleverd wordt wanneer de. teller tot drie opgeteld wordt 5 om een uitgangssignaal te leveren op de leiding 134 voor het in werking stellen van een waarschuwings- en indicatieketen 34.The relay driving circuit 133 responds to an output which is supplied when the. counter to three is added 5 to provide an output on line 134 to activate a warning and indication circuit 34.

84017038401703

Claims

Device for supplying a number of electromagnetic fields within an interrogation area, characterized in that a number of magnetic field producing organs (512 and 530, or 516, 518, 520 and 522, or 528 and 530, or 555, 557 and 559, or 12A 12B and 141 is provided, each member having a position to supply in an interrogation area due to electrical energy supplied thereto an electromagnetic field whose lines in the interrogation area are generally curved and a direction in practical have each point in the region significantly different from the direction of at least one electromagnetic field line supplied by another field supplying member at that point.

2. Device as claimed in claim 1, characterized in that it comprises a means for successively applying electrical energy (fig. 15 121) to each of the members supplying a field.

The device according to claim 1, characterized in that the field supplying members comprise a first member (512 or 516 and 518 or 528 or 550 or 12A) to supply a first electromagnetic field, and a second member (514 or 520 and 522 or 530 or 559 20 or 12b) to provide a second electromagnetic field, each line of which in virtually every point in the region has a direction substantially perpendicular to the direction of the line of the first field in that point.

4. Device as claimed in claim 3, characterized in that the member supplying the first field such as a coil or electromagnet contains a first long straight conductor and the member supplying the second field contains a second long straight conductor which is perpendicular on the first conductor and crosses with the first and second conductors crossing each other far from their respective ends. 8401703 - 37 -

5. Device according to claim 4, characterized in that at least one of the members supplying the first and second fields comprises a center segment (574 and 576 or 594 and 596} of an eight-shaped coil.

The device according to claim 3, characterized in that it includes a third member (590 or 14} to provide a third electromagnetic field, whose lines have a direction substantially mutually perpendicular to the directions of the first and second field lines at practically every point in the under-10 interrogation area.

The device according to claim 6, characterized in that the first (5501 and third (590) members supplying a field each contain a generally rectangular octagonal coil, each coil having a generally rectangular octagonal coil, two of which generally rectangular sections of approximately equal size with each section having substantially parallel top and bottom lengths, and an upper and lower length of the two sections practically coinciding to form a center segment of the figure eight coil and the other 20 of the top and bottom bottom lengths of the portions form end segments of the octagonal coil and the octagonal coils are oriented so that their center segments are perpendicular to and intersect near their midpoints, and the members (570} providing the second field contain parallel segments of a 25 in. the generally rectangular "zero" coil, and the octagonal and "zero" coils close to each other r lie and lie in substantially parallel planes and wherein each of the parallel segments of the "zero" coil are parallel to and lie between the center segment and one end segment of an octagonal coil.

8. Device as claimed in any of the claims 2-7, characterized in that the energy applying means is an electric energy source, wherein an energy transfer part © 401703 - - 38 - is coupled between each field supplying element and the electric energy source and each energy transfer member including a switch which is responsive to a control signal to allow the transfer member to transmit an energy pulse from the energy source to the field supplying member and a control signal generator for supplying a control signal to each of the switches in a predetermined order.

9. Device as claimed in claim 8, characterized in that each field-supplying member contains a coil with a considerable electrical induance, the energy source contains a direct current voltage, each energy-transferring part containing a capacitor, the energy-transferring part and the field-supplying member forming an inductive capacitive circuit and the capacitor of the transfer member acts to store the energy pulse upon actuation of the switch and to transmit the energy to the field supplying member as a damped energy pulse.

10. Device according to claim 9, characterized in that the inductive-capacitive circuit contains an over-damped electrical circuit to provide an over-damped electromagnetic field pulse.

Device according to claim 9, characterized in that the inductive-capacitive circuit consists of an under-damped circuit to provide an under-damped electromagnetic field pulse.

An apparatus according to any one of claims 1-8, 25 having an electrical circuit for supplying a damped sinusoidal electromagnetic field in an interrogation region for actuating an answering device passing through the region, characterized in that it has a resonant circuit adapted to receive electrical energy and having an inductive component and a capacitive component connected in parallel with the inductive component including a conductor for supplying an electromagnetic field, means to intermittently charge a 1401703 »A * vv - 39 - coupling an electric energy source with a resonant circuit to transfer a predetermined amount of electric energy to the resonant chain, dissipating transferred residual energy in the resonant chain when decoupling the energy source and the resonant chain providing a damped sinusoidal electromagnetic field in the interrogation area me t sufficient strength to activate the answering machine.

13. Device according to claim 12, characterized in that it comprises a choke connected in series with the resonant circuit and the coupling member.

Device according to claim 12, characterized in that it comprises a choke in which the choke is a primary winding and wherein the inductive component is a secondary winding of a transformer.

A device according to claim 13 or 14, characterized in that the inductance of the inductive component is 4.7 to 25.0 times the inductance of the choke and wherein the coupling member comprises a trigger circuit and an controlled silicon rectifier with an anode lead, a cathode lead and a gate lead, wherein the controlled silicon rectifier is connected in series by the anode and cathode leads and the trigger circuit is coupled to the gate lead of the controlled silicon rectifier to adjust the controlled silicon rectifier forwardly according to a turn-on control signal to the electrical 25 transfer energy through the choke to the resonant circuit until the current in the choke essentially stops at which the controlled silicon rectifier ceases to conduct to decouple the energy source and the resonant circuit.

16. Device according to claim 15, characterized in that the inductance of the inductive component is approximately 6.0 times the inductance of the choke.

Device according to claim 14, characterized in that it is an autotransformer. 8401703