NL8903200A - Elektromagnetisch-mechanische resonator. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Elektromagnetisch-mechanische resonator.

De uitvinding heeft betrekking op een elektromagnetische-mechanische resonator, EMMR, die zodanig ingericht is dat een electromagnetisch wisselveld een mechanische trilling kan doen ontstaan.

EMMR’s zijn uit de literatuur bekend. Zij werden toegepast in winkeldiefstalbeveiligingssystemen. zie Nederlands octrooi 8401124, of als indentifikatielabel t.b.v. bij voorbeeld produkten, dieren, mensen die het voorrecht van toegang hebben tot bepaalde ruimten of van vervoermiddelen die het voorrecht hebben tot toegang tot bepaalde plaatsen, zie het USA octrooi 384814.

In de konventionele EMMR wordt uitsluitend gebruik gemaakt van het verschijnsel magnetostrictie dat optreedt indien de verandering van de magnetische veldsterkte binnen een stuk materiaal een verandering van tenminste één van de afmetingen van dat materiaal ten gevolge heeft. In bovengenoemde toepassingen wordt de magnetische veldsterkte veelal gevarieerd in de lengte richting van het materiaal. Dit heeft tot gevolg dat er een verband bestaat tussen de lengte L van het materiaal en een resonantie frekwentie f.

Er geldt f<x n/L,[l], waarbij n een natuurlijk getal is. Tevens is f afhankelijk van Young's modulus E, van het materiaal met lengte L, waarbij E voor een aantal materialen een funktie is van de magnetische veldsterkte Hi , op de plaats waar het materiaal met lengte L zich bevindt.

Bij een aantal materialen is het mogelijk om E te wijzigen door het materiaal een geschikt gekozen warmte behandeling te geven.

Door variatie van tenminste één van de variabelen L en E is het mogelijk om samengestelde EMMR's te maken waarvan elk een aantal resonantiefrekwenties heeft die zich niet verhouden als gehele getallen. Door detektie en analyse van een resonantiesignaal van een EMMR kan een label geïdentificeerd worden.

Voor de indentifikatie van een zo groot mogelijk aantal verschillende labels wordt er naar gestreefd om een zo groot mogelijk aantal verschillende resonantiefrekwenties te kunnen waarnemen. Hierbij doet zich het probleem voor dat elke resonantiefrekwentie f een zekere bandbreedte Af heeft, wat tot gevolg heeft dat er een getale bestaat zodanig dat Af/Ó. het kleinste verschil in frekwentie is dat toelaat dat de signalen met de frekwenties f en f +Af& elk nog afzonderlijk kunnen worden gedetekteerd. Indien men dus zo veel mogelijk verschillende resonantiefrekwenties wil kunnen detekteren dient men ervoor te zorgen dat: (i) De band waarbinnen de frekwenties uitgezonden worden zo breed mogelijk is. (ii) Af zo klein mogelijk is. (iii)«JvZo groot mogelijk is. (iv) Het resonantiesignaal zo sterk mogelijk is.

De EMMR's die onder de uitvinding vallen zijn er op ingericht om aan de voorwaarden (i) en/of (iv) te voldoen, wat impliceert dat aan voorwaarde (ii) wordt voldaan indien aan voorwaarde (iv) wordt voldaan.

) Aan voorwaarde (iii) kan worden voldaan m.b.v.

elektronische kunstgrepen. Dergelijke kunstgrepen vallen niet onder de huidige uitvinding.

Ten einde de band waarbinnen de resonantiefrekwenties worden uitgezonden zo breed . mogelijk te maken ligt het voor de hand om L binnen een zo groot mogelijk interval te variëren. Hierbij doen zich twee komplikaties voor. Ten eerste; uit praktische overwegingen is het dikwijls ongewenst om L langer te kiezen dan 0,1 m, bijvoorbeeld omdat het produkt waaraan de EMMR verbonden moet worden zelf veel korter is dan 0,1 m.

Ten tweede: indien men L steeds kleiner kiest, ontstaat probleem 1.1: Het uitgezonden signaal is te zwak om gedetekteerd te worden, omdat het vermogen dat door een EMMR wordt opgenomen uit een uitwendig electromagnetisch wisselveld evenredig is met L. Dit probleem, 1.1, wordt in deze uitvinding opgelost.

Er zijn nog drie andere oorzaken waardoor het uitgezonden signaal te zwak kan zijn om gedetekteerd te worden, namelijk: 1.2., doordat het materiaal met lengte L electromagnetisch wordt afgeschermd door een elektrische geleider; 1.3., doordat de mechanische trilling die het materiaal met lengte L ondergaat wordt gedempt door mechanische kontakten; 1.4. doordat de EMMR zodanig is georiënteerd in de ruimte dat slechts de komponent ik, van het aangelegde wisselveld bij draagt aar. de absorbtie van energie uit dat wisselveld, terwijl |Hi0(2, en lBl0| de maximale magnetische veldsterkte is van het electromagnetische wisselveld ter plaatse van de EMMR. De problemen 1.2, 1.3 en 1.4 worden in deze uitvinding opgeiost.

In een alternatieve benadering van het probleem om de bandbreedte van de resonantiefrekwenties te vergroten wordt uitgegaan van een formule voor de voortplantingssnelheid V van mechanische trillingen in vaste stoffen. Zij E,Young's modulus en D de dichtheid aan het materiaal waarin de trillingen zich voortplanten, dan geldt l^lc^iÊTÓ . Aangezien f <x l^|is het mcgelijk om via variatie van E/D de resonantiefrekwentie f te beïnvloeden. In deze uitvinding wordt een methode aangegeven om het domein van de thans bekende en bruikbare waarden van E/D uit te breiden.

De oplossing van bovengenoemd probleem bestaat uit een EMMR die zo ingericht is dat hij bestaat uit één stuk of meerder stukken electrostriktief materiaal die elk bij voorkeur langwerpig zijn en geplaatst zijn naast één stuk cf meerdere stukken elektrificeerbaar materiaal die elk eer. relatief hoge elektrische coërsiviteitswaarde hebben ten opzichte van elk der eerder genoemde stukken electrostrictief materiaal, waarbij een stuk materiaal elektrostriktief wordt genoemd, indien tenminste één van zijn afmetingen verandert als funktie van een extern aangelegde elektrische veldsterkte. De werking van een dergelijke EMMR is geheel analoog aan die EMMR's die in bovengenoemde literatuur worden beschreven en die berusten op het verschijnsel van magnetostriktie.

Aangezien sommige materialen die het verschijnsel electrostriktie vertonen keramisch van aard zijn, zijn er een aantal bij die gekarakteriseerd worden door hogere waarden van E/D dan de hoogste waarde van E/D die behoort bil een materiaal dat het verschijnsel magnetostriktie vertoont.

De oplossing van probleem 1.1, "het uitgezonden signaal is te zwak om gedetekteerd te worden, omdat het vermogen dat door een EMMR wordt opgenomen uit een uitwendig elektromagnetische wisselveld evenredig is met L", wordt gevonden met behulp van de volgende analyse.

Een EMMR die gebaseerd is op het verschijnsel magnetostriktie komt in mechanische trilling doordat onder invloed van een magnetische wisselveld de magnetische poolsterkte van het magnetostriktieve materiaal periodiek verandert, waardoor de lengte van het magnetostriktieve materiaal periodiek verandert, waardoor een mechanische trilling ontstaat.

De lengte van een stuk ferromagnetisch materiaal dat geen magnetostriktie vertoont kan echter ook veranderd worden door dat stuk materiaal m een magnetische veld te brengen dat een gradiënt vertoont. In een dergelijk veld wordt zo'n stuk ferrcmagr.etis:he materiaal gemagnetiseerd zodat het bijvoorbeeld twee polen heeft en er ten gevolge van de gradiënt van het magnetische veld een resulterende kracht op het stuk ferromagnetisch materiaal gaat werken die tot gevolg heeft dat dat materiaal wordt uitgerekt dan wel ingedrukt, afhankelijk van de konfiguratie waarin dat stuk ferromagnetisch materiaal wordt vastgehouden. Dit verschijnsel dat wij "externe magnetostriktie" noemen kan een mechanische trilling veroorzaken indien bovengenoemde poolsterkten periodiek worden gewijzigd.

De amplitude van die trilling kan nog vergroot worden door een dusdanige konfiguratie te kiezen dat een lengte vermeerdering van het bovengenoemde stuk ferromagnetische materiaal tot gevolg heeft dat de magnetische polen van dat stuk materiaal komen op een plaats waar een grotere magnetische veldsterkte heerst. Dat effekt kan beschreven worden docr een EMMR op te vatten als een magnetisch circuit waarvan één deel bestaat uit een materiaal met een relatief hoge magnetische coërsiviteit dat tot doei heeft een magnetisch veld in stand te houden waarin zich bovengenoemd stuk ferromagnetisch materiaal bevindt dat een relatief lage magnetische coërsiviteitswaarde heeft. De konfiguratie van deze twee stukken materiaal dient dan bij voorkeur zo gekozen te worden dat de spleten die zich tussen beide materialen bevinden relatief nauw zijn en bij voorkeur zo nauw zijn dat een uitzetting van het materiaal met relatief lage coërsiviteitswaarde tot gevolg heeft dat de breedte van elk der bovengenoemde spleten belangrijk verandert.

Het zal duidelijk zijn dat een dergelijke trilling ook kan optreden in een EMMR die bestaat uit één of meer clan één stuk materiaal met een relatief hoge magnetische coërsiviteitswaarde en uit één of meer dan één stuk materiaal met een lage magnetische coërsiviteitswaarde dan wel uit één of meer dan één stuk materiaal met een relatief hoge elektrische coërsiviteitswaarde en één of meer dan één stuk materiaal met een lage elektrische coërsiviteitswaarde.

in al deze gevallen blijft dan de mogelijkheid over om de aard van één of meerdere verschillende media tussen de diverse magnetische of elektrische materialen vrij te kiezen.

Die media kunnen bijvoorbeeld bestaan uit vacuum of eer. gas of een mengsel van gassen en/ef een of meerdere vaste stoffen. Bovengenoemde generalisatie laat ook toe dat materialen worden toegepast die het verschijnsel van magnetostriktie of elektrostriktie vertonen, omdat elk materiaal dat het verschijnsel van elektrostriktie cf magnetostriktie vertoont ook het verschijnsel van externe elektrostriktie respektievelijk externe magnetostriktie vertoont.

Een oplossing van probleem 1.1 laat zich eenvoudig uit het bovenstaande af leiden. Zij bestaat uit een EMHF. die zo is ingericht dat het stuk materiaal met relatief Isge magnetische coërsiviteitswaarde is vervangen door een aantal strips met een lage magnetische coërsiviteitswaarde die in eikaars verlengde liggen en alle even lang zijn. Die strips zijn van elkaar en van het materiaal met relatief hoge coërsiviteitswaarde gescheiden door spleten wat tot gevolg heeft dat al die stukken magnetisch materiaal aan elkaar gekoppeld zijn, waarbij de spleet tussen de uiteinden van het materiaal met een relatief hoge coërsiviteitswaarde, die elk een lengte LI hebben waarbij wordt voldaan aan mLl ^ LO waarbij LO de lengte is van het kleinste stukje materiaal met relatief lage coërsiviteitswaarde dat aanleiding geeft tot een resonantie die nog net waargenomen kan worden. Bovengenoemde oplossing kan nog gegeneraliseerd worden door i.p.v. één rij van m strips gebruik te maker.

van k rijen van m strips die zich naast elkaar bevinden en niet noodzakelijk alle in het zelfde vlak irggen, cp die manier kan de sterkte van het resonantiesignaal neg vergroot worden en wel maximaal k-voudig.

Andere generalisaties bestaan er uit om binnen één rij van strips, strips van diverse lengten toe te staan en bijvoorbeeld ook lengten van strips toe te staan die zich verhouden als gehele getallen, terwijl ook het aantal strips in een rij nog gevariëerd kan worden. Het zal duidelijk zijn dat het ock mogelijk is oir. soortgelijke generalisatie te realiseren bij EMMR's die bestaan uit tenminste één stuk materiaal dat een relatief lage electrische coërsiviteitswaarde heeft.

Hierboven is aangegeven hoe probleem I.i kan worden opgelost en hoe aan voorwaarde (i) kan worden voldaan.

Het probleem 1.2.: "Het door de EMMR uitgezonden signaal is te zwak om gedetekteerd te worden doordat het materiaal met lengte L electromagnetisch wordt afgeschermd door een elektrische geleider", kan opgelost worden door een EMMR zodanig uit te voeren dat in een symmetrievlak van het materiaal met een lage magnetische of electrische coërsiviteitswaarde een doorsnede van dat materiaal zo groot mogelijk is. Hierdoor is de afschermende werking uitgeoefend door het materiaal met de relatief hoge magnetische of elektrische coërsiviteitswaarde zo klein mogelijk.

Ket probleem 1.3. : "Het door de EMME. uitgezonden signaal is te zwak om gedetekteerd te worden doordat de mechanische trilling die het materiaal met relatief iace magnetische of electrische coërsiviteitswaarde ondergaat, wordt gedempt door mechanische kontakten", kan worden opgelost door een of meerdere van de volgende maatregelen te nemen. 1. De trillende materialen van een EMMR werden opgesteld in een ruimte die gevuld is met een gas of een gasmengsel van lage druk. 2. Het kontakt tussen da trillende materialen van een EMMR die een realtief lage magnetische of elektrische coërsiviteitswaarde hebben en de niet trillende delen van een EMMR wordt gevormd door materiaal dat beschouwd kan worden als te bestaan uit veren die praktische geen mechanische hysteresislus hebben. 3. De trillende materialen van een EMMR worden cp de knooppunten van de trillingen mechanisch verbonden met de niet trillende delen van een EMMR. 4. De trillende delen van een EMMR worden met behulp van onder meer permanente magneten zwevend opgesteld t.o.v. de niet trillende delen van een EMMR. 5. De trillende delen van een EMMR worden in hun breedterichting geheel of gedeeltelijk opgerold en vervolgens wordt de zo ontstane koker of het zo ontstane deel van een koker vastgezet. Op deze manier kan bereikt worden dat het kontaktvlak tussen de trillende delen en de niet trillende delen van een EMMR klein is, wat gunstig is voor het instant houden van een mechanische trilling. 6. De trillende delen van een EMMR worden tegen kontakten van buitenaf afgeschermd door een wand van vaste stof, die met één of meerdere niet trillende delen van een EMMR verbonden is, respectievelijk verbonden zijn. Deze wand is in geen van de figuren getekend.

Oplossing 3 van probleem 1.3. geeft aanleiding tot de volgende generalisatie. Waar in de literatuur de resonantiefrekwenties van een stuk materiaal met relatief lage coërsiviteitswaarde werd bepaald door de lengte van dat stuk materiaal, is het volgens deze uitvinding ook mogelijk een EMMR zo in te richten dat de resonantiefrekwenties niet of niet uitsluitend van de lengte van bovengenoemd stuk materiaal afhangen, maar kunnen die frekwenties ook afhankelijk zijn van de afstand van twee knopen van de trillende delen van een EMMR, indien die delen op die twee knooppunten van een trilling verbonden zijn met de niet trillende delen van die EMMR. Een dergelijke inrichting vergemakkelijkt de konstruktie aanzienlijk. De EMMR is daarbij bij voorkeur zo ingericht dat de materialen met relatief lage coërsiviteitswaarde in een richting loodrecht op hun lengterichting vrij van vorm kunnen veranderen. De vorm van de hartlijn van een materiaal met lage ccëersiviteitswaarde tussen twee bevestigingspunten is dan bijvoorbeeld een boog met een relatief grote kromtestraal, waarvan de kromtestraal kleiner wordt indien de lengte van de boog groter wordt.

Het is ook en/of tevens mogelijk om de trillende delen van een EMMR onderling met elkaar te verbinden door een dragermateriaal waarop die trillende delen zijn bevestigd. Dit dragermateriaal heeft bij voorkeur een kleine mechanische hysteresislus.

De EMMR kan ook zodanig ingericht worden dat de plaatsen der bevestigingspunten der trillende delen variabel ingesteld kunnen worden en daardoor de resonantiefrekwenties. Hierdoor ontstaat een "beschrijfbare" label.

Het probleem 1.4.: "Het uitgezonden signaal is te zwak om gedetekteerd te worden doordat de EMMR zodanig is georiënteerd in de ruimte dat slechts de komponent van het magnetische wisselveld bij draagt aan de absorbtie van energie uit dat magnetische wisselveld.

terwijl

de maximale waarde is van de magnetische veldsterkte van het magnetische wisselveld ter plaatse van de EMMR", kan als volgt opgelost worden. Er kan een nieuwe samengestelde EMMR opgebouwd worden uit twee of meer identieke EMMR1s, die zodanig zijn opgesteld dat de lengteassen van alle strips van materiaal mét een lage coërsiviteitswaarde van een EMMR een hoek β> ongelijk o°of ongelijk 180° maken met de lengteassen van alle strips van materiaal van een lage coërsiviteitswaarde van een andere EMMR.

13

Deze nieuwe EHMR is bij voorkeur zo ingericht dat de hoek tussen elk paar EMMR’s waaruit deze samengestelde EMMR is opgebouwd, voldoet aan =£ 90°.

Aan voorwaarde (ii), " Af is zo klein mogelijk", kar. bij mechanische resonantie worden voldaan door aan voorwaarde (iv), "Het resonantiesignaal is zo sterk mogelijk", te voldoen. Aan voorwaarde (iv) kan men trachten te voldoen met behulp van de hierboven bespreken oplossingen van de problemen 1.1. t/m 1.4.

Daarnaast is het nog mogelijk om de sterkte van het resonantiesignaal te beïnvloeden door een juiste keus van de materialen waaruit een EMMR bestaat en van een juiste keus van de magnetische of elektrische veldsterkte die door het materiaal met een relatief hoge magnetischs respektievelijk elektrische coërsiviteitswaarde wordt veroorzaakt binnen het materiaal met een relatief lage magnetische respektievelijk elektrische coërsiviteitswaarde. Dit is als volgt in te zien.

Zij t de magnetische induktie, I? de diëlektrische verplaatsing en E de elektrische veldsterkte dan is het vermogen p^, dat door materiaal met een relatief lage magnetische coërsiviteitswaarde wordt geabsorbeerd binnen

vermogen Pft dat door materiaal een volume V gelijk aan Analoog geldt voor het met een relatief lage elektrische coërsiviteitswaarde wordt geabsorbeerd dat

Zij nu ƒ1. de magnetische permeabiliteit en £ ,1.

dan volgt.

diëlektrische konstante zodat uit het bovenstaande dat het voor de optimalisatie va"· "

geldt van belang is datJt zodanig wordt gekozen dat en zo groot mogelijk is.

De materialen met een relatief lage magnetische coërsiviteitswaarde en de door de materialen met een relatief hoge magnetische coërsiviteitswaarde veroorzaakte magnetische veldsterkte Hj , ter plaatse var het materiaal met een relatief lage coërsiviteitswaarde, dienen dus bij voorkeur zodanig gekozen te worden dat aan

wordt voldaan.

voldaan.

Analoog is het voor de optimalisatie van noodzakelijk dat aan

wordt

Bovengenoemde voorwaarden die het mogelijk maken cm tct een goede koppeling van een EMMR en het wisselveld tuiten die EMMR te komen, komen in de huidige octrooiliteratuur niet voor en vormen daarom voor ons een verklaring voor het feit dat de huidige EMMR's slecht cf niet funktioneren.

Bovenstaande beschouwing geeft aan hoe belangrijk het is dat voor de materialen met een relatief lage coërsiviteitswaarde de verandering van ƒ1 t.g.v. een extern wisselveld of , de verandering van t.g.v. een extern wisseiveld groot zijn en bij voorkeur zo groot mogeiijk zijn.

Met behulp van AJl of ££ kan ook het verschil tussen bij voorbeeld de begrippen magnetostriktie en externe magnetostriktie aangegeven werden. Zij δ£ de verandering in de gezamenlijke breedten van de spleten tussen de materialen die een magnetisch of elektrisch circuit in een EMMR vormen, dan geldt

waarbij de term die evenredig is met ah of ΔΕ het verschijnsel magnetostriktie respectievelijk het verschijnsel elektrostriktie verdiskonteert en de term die evenredig is met ^ of het verschijnsel externe magnetostriktie, respectievelijk externe elektrostriktie verdiskonteert. In de huidige literatuur wordt t.b.v. de beschrijving van EMHR's uitsluitend van het verschijnsel magnetostriktie gebruik gemaakt.

De informatie die in een EMMR is opgeslagen kan op de volgende manieren behandeld worden: 1. De EMMR kan onderworpen worden aan een sterk magneetveld of aan een sterk elektrisch veld met het gevolg dat: de magnetische veldsterkte respektievelijk de elektrische veldsterkte in het materiaal met een relatief lage magnetische coërsiviteitswaarde respektievelijk in het materiaal met een relatief lage elektrische coërsiviteitswaarde zo klein wc-rdt dat er geer.

mechanische resonanties meer kunnen worden waargenomen doordat respektievelijk Δε zeer klein geworden is ·+ t.g.v. de lage waarde van ^ nabij H,=0 respektievelijkde lage waarde van &£ nabij οε of doordat de magnetische veldsterkte of de elektrische veldsterkte in het materiaal met relatief lage coërsiviteitswaarde zo groot is dat magnetische respektievelijk elektrische verzadigingsverschijnselen optreden met het gevolg dat A/v respectievelijk AC zeer klein worden doordat en respectievelijkzeer klem worden.

2. De EMMR kan geplaatst worden in een extern wisselveld met het gevolg dat hij tot mechanische resonanties komt en een signaal uitzendt dat gedetekteerd kan worden. De informatie kan zo uit een EMMR worden gelezen.

3. De EMMR kan behandeld worden met een werktuig dat bewerkstelligt dat de temperatuur van de materialen met een relatief lage coërsiviteitswaarde verandert met het gevolg dat de resonanties zich wijzigen en dus de uit te zenden informatie.

4. De EMMR kan bewerkt worden met een werktuig dat bewerkstelligt dat de vorm en of de lengten der materialen met een relatief lage coërsiviteitswaarden zich wijzigt of zich wijzigen met het gevolg dat de informatie die in de EMMR is opgeslagen slechts in gemodificeerde gedaante kan worden uitgezonden.

5. De informatie kan gewist worden door de materialen met een relatief lage coëersiviteitswaarde uit de EMMR te halen.

6. De informatie kan veranderd worden door ce materialen met een relatief lage coërsiviteitswsarden uit de EMMR te halen en te vervangen door andere materialen met een relatief lage coërsiviteitswaarde.

7. Indien de informatie die in de EMMR is opgeslagen, is opgeslagen door middel van een inrichting die ten deel heeft om trillingsknopen aan te brengen in een systeem dat tot mechanische trilling gebracht kan worden, dan kunnen de resonantiefrekwenties van dat systeem gewijzigd worden door de plaats van die knopen te wijzigen. Hierdoor kan een dergelijke EMMR als een "beschrijfbarelabel" fungeren.

Een EMMR kan ook bestaan uit uitsluitend materialen met een lage coërsiviteitswaarde. Indien dat een lage magnetischecoërsiviteitswaarde is en dis materialen maken deel uit van een torusvormig magnetisch circuit dan is het mogelijk om dat magnetische circuit te gebruiken voor de konstruktie van een transformator waarvan de werking ondermeer berust op het verschijnsel magnetostriktie en/of het verschijnsel externe magnetostriktie met het gevolg dat van een dergelijke transformator de coëfficiënt van zelfinduktie als funktie van de stroomsterkte I, in de primaire kring verandert.

Een dergelijke transformator raaaki het mogelijk cm door een relatief kleine verandering van I, een relatief grote fluxverandering te realiseren wat tot lage koperverliezen in een transformator leidt.

Indien bovengenoemde torusvormig magnetische circuit niet omgeven is door twee of meer spoelen maar door één dan kan dat circuit fungeren voor de opslag van mechanische en electromagnetische energie, die ontstaan rijn door de omzetting van elektromagnetische energie.

De uitvinding zal nu toegelicht worden aan de hand van een aantal schematische tekeningen die doorsneden van ee:i EMKR symboliseren. In de figuren verwijst: 1, naar een magnetisch materiaal met een relatief lage coërsiviteitswaarde dat het verschijnsel magnetostriktie vertoont; 2, naar een magnetisch materiaal met een relatief lage coërsiviteitswaarde dat het verschijnsel externe magnetostriktie vertoont; 3, naar een magnetisch materiaal met een relatief hoge coërsiviteitswaarde; 4, naar een elektrisch materiaal met een relatief lage coërsiviteitswaarde dat het verschijnsel elektrostrictie vertoont; 5, naar een elektrisch materiaal met een relatief lage coërsiviteitswaarde dat het verschijnsel externe elektrostriktie vertoont.

t, naar een elektrisch materiaal met een relatief h:ce c o ë r ε i v i t e i t s w a a r d e ;

In de figuren zijn veelal uitsluitend die onderdelen weergegeven die van tenminste één van bovengenoemde materialen 1 t/m 6 zijn gemaakt.

In de figuren gaat de ene EMMR over in de andere door tenminste één van de volgende transformaties te realiseren:

In figuur 1 staat een EMMR afgebeeld die een oplossing weergeeft van probleem 1.1. waarbij n3 stukken materiaal van soort 3 gebruikt zijn en kl rijen strips van materiaal van soort 2 zijn gebruikt die elk bestaan uit ml, stukken materiaal. Kier is de keus n3 = 1, kl=2 en mi=3 gemaakt.

In figuur 2 staat een EMMR afgebeeld die een oplossing weergeeft van probleem 1.2. Hier is de keus n3=l, kl=l en ml = I gemaakt.

In figuur 3 staan drie EMMR's afgebeeld die een oplossing bieden van probleem 1.3., waarbij maatregel 2 is genomen. Het verbindingsstuk 7 heeft tot doel de plaats van een knoop vast te leggen.

In figuur 4 staat een EMMR afgebeeld die een oplossing biedt van probleem 1.4., waarbij de keus n3 = l, kl=l en ml=l is gemaakt.

In figuur 5 staat een EMMR afgebeeld die als transformator werkt. Hier is de keus nl=4 gemaakt. Slechts de eerste en de laatste windingen o van een wikkeling zijn getekend.

Claims (14)

1. Resonator, omvattende een of meer stroken van een materiaal, dat onder invloed van een veld van lengte verandert en voorzien van tenminste een veldbron, die door tussenkomst van een aantal spleten met de of elke strook is gekoppeld om daarin een langsveld te vormen, terwijl veranderingen in de som van dit veld en een uitwendig veld tot een lengteverandering van elke strook leiden, met het kenmerk, dat alle stroken gerangschikt zijn langs een of meer lijnen die een pool van een veldbron verbinden met een andere pool van een veldbron, waarbij langs een dergelijke lijn gemeten tijdens bedrijf van de resonator de som van de breedten van de spleten tussen de uitgerekte stroken onderling en tussen een uitgerekte strook een veldbron klein is ten opzichte van de lengte van de lijn, waarbij de stroken uit een materiaal met een gering coërcitiefveld bestaan, terwijl een veldbron een magneet dan wel een elektreet is, teneinde de lengte-veranderingvan de stroken te bewerkstelligen.

2. Resonator volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de veldsterkte in een strook een zodanige waarde heeft dat de verandering van de energie-inhoud van deze strook als funktie van voornoemde veldsterkte groot is.

3. Resonator volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de som van de breedten van de spleten langs een verbindingslijn tussen twee polen zodanig klein is dat de door het aanwezige veld geïnduceerde polen aan de uiteinden van een strook langs deze lijn de lengteverandering van elke strook veroorzaakt of mede veroorzaakt.

4. Resonator volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat langs een verbindingslijn tussen twee polen de hartlijnen van de stroken van materiaal met een gering coërcitiefveld alle samenvallen met een deel van een enkelvoudig gesloten kromme.

5. Resonator volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat tenminste een veldbron bestaat uit een electromagneet.

6. Resonator volgens conclusies 1-5, met het kenbmerk, dat in een symmetrievlak van de resonator, in welk symmetrievlak een lijn ligt die parallel loopt aan de hartlijn van een strook, welke hartlijn in de lengterichting van die strook loopt, de loodrechte projektie van die strook op voornoemd symmetrievlak, al dan niet verenigd met de loodrechte projektie van de vereniging der veldbronnen op voornoemd symmetrievlak, zo groot mogelijk is,

7. Resonator volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de uiteinden van de stroken in dwarsrichting verschoven zijn gelegen ten opzichte van de kortste verbindingslijn tussen twee veldbronpolen.

8. Resonator volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de afmetingen, in de richting van het langsveld, van twee of meer stroken zich verhouden als natuurlijke getallen.

9. Resonator volgens conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de trillende delen van de resonator op een of meer knopen van de trillingen mechanisch verbonden zijn met de niet-trillende delen van de resonator.

10. Resonator volgens conclusies 1-9, met het kenmerk, dat de trillende delen van de resonator in de breedterichting daarvan geheel of gedeeltelijk opgerold zijn.

11. Resonator volgens conclusies 1-10, met het kenmerk, dat de stroken tussen de knopen in een richting loodrecht op hun lengterichting van vorm kunnen veranderen.

12. Resonator volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de trillende delen van de resonator mechanisch zijn verbonden met de niet-trillende delen van de resonator door middel van een ten opzichte van de trillende delen verplaatsbare inklemming en/of instelbare inklemmingsmiddelen.

13. Samenstel van resonatoren volgens conclusies 1-12, met het kenmerk, dat de lengte-assen van elk van de samenstellende resonatoren onder een scherpe of een rechte hoek met elkaar staan.

14. Samenstel van resonatoren volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat tenminste een resonator is opgebouwd uit magnetisch materiaal en tenminste een resonator is opgebouwd uit elektrisch materiaal.