RU84588U1

RU84588U1 - DEVICE FOR IDENTIFICATION AND CODING OF OBJECT

Info

Publication number: RU84588U1
Application number: RU2009111967/22U
Authority: RU
Inventors: Леонид Геннадьевич Устименко; Дмитрий Николаевич Владимиров; Владимир Сергеевич Ларин; Максим Сергеевич Сергеев; Елена Николаевна Хандогина; Кира Альбертовна Черемисина
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Центральное Конструкторское Бюро Специальных Радиоматериалов"
Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2009-07-10

Abstract

Устройство для идентификации и кодирования объекта, содержащее зафиксированную на объекте дезактивируемую метку подлинности, блок дезактивации и детекторный узел, дезактивируемая метка подлинности состоит из скрученных между собой в жгут одного дезактивирующего микропровода и, по меньшей мере, трех информативных, при этом дезактивирующий провод выполнен из ферромагнитного магнитотвердого материала, а информативные - из ферромагнитного магнитомягкого материала, обладающего свойством магнитобистабильности, причем величины интенсивности магнитного поля, при которых происходит перемагничивание материалов информативных микропроводов отличны друг от друга, при этом детекторный узел включает в себя источник магнитного поля, интенсивность которого достаточна для перемагничивания всех информативных микропроводов за один цикл ее нарастания, и расположенного в радиусе считывания кода узла считывания, определяющего код метки по времени задержки отклика единицы кода относительно начала опрашивающего сигнала.A device for identifying and encoding an object, containing a deactivable authentication tag fixed on the object, a decontamination unit and a detector assembly, a deactivate authentication tag consisting of one deactivating microwire twisted together and at least three informative wires, while the deactivating wire is made of ferromagnetic hard magnetic material, and informative - from ferromagnetic soft magnetic material, which has the property of magnetic stability, and the magnitude of the intensity the magnetic field at which the magnetization reversal of informative microwire materials is different from each other, while the detector node includes a magnetic field source whose intensity is sufficient to magnetize all the informative microwires in a single cycle of its increase, and located in the reading radius of the code of the readout node, defining the code label by the time delay of the response of the code unit relative to the beginning of the interrogating signal.

Description

Полезная модель относится к радиотехнике, в частности, к области устройств идентификации и кодирования объектов и может быть использована для защиты от подделки, сортировки, в кодовых ключах.The utility model relates to radio engineering, in particular, to the field of devices for identification and encoding of objects and can be used for protection against counterfeiting, sorting, in code keys.

Известно устройство для идентификации и кодирования объекта, содержащее пассивную метку подлинности и детекторный узел. Пассивная метка состоит из нескольких (соответственно коду) микропроводов в стеклянной изоляции, расположенных в один слой, которые изготовлены из ферромагнитных материалов, обладающих свойством магнитобистабильности. Все провода метки жестко зафиксированы на подложке и строго позиционированы (параллельны) друг относительно друга (1). Недостатком известного устройства является отсутствие возможности дезактивации метки и низкая информативность. Повышение информативности за счет увеличения числа проводов приводит к увеличению габаритов подложки и, следовательно, ее заметности.A device for identifying and encoding an object containing a passive authentication tag and a detector node. A passive label consists of several (according to the code) microwires in glass insulation, arranged in a single layer, which are made of ferromagnetic materials with the property of magnetic stability. All label wires are rigidly fixed on the substrate and strictly positioned (parallel) relative to each other (1). A disadvantage of the known device is the lack of the ability to deactivate tags and low information content. Increasing information content by increasing the number of wires leads to an increase in the dimensions of the substrate and, therefore, its visibility.

Наиболее близким к полезной модели является устройство для идентификации и кодирования объекта, содержащее пассивную дезактивируемую метку подлинности, дезактивирующий и детекторный узлы (2). Метка состоит из двух микропроводов, один из которых (дезактивирующий) выполнен из ферромагнитного магнитотвердого материала, а второй (информативный) - из ферромагнитного магнитомягкого материала, обладающего свойством магнитобистабильности. Недостатком известного устройства является его низкая информативность «да» - «нет», повышение которой за счет увеличения числа информативных микропроводов без дополнительных усовершенствований конструкции, необходимых для их фиксации на объекте, невозможно. Кроме того, увеличение объема кода влечет за собой повышение габаритов детекторного узла. Это объясняется спецификой построения узла считывания, принцип работы которого основан на определении кода путем измерения амплитуды импульса, соответствующего суммарной величине амплитуд откликов на опрашивающий сигнал. Следствием чего является то, что при увеличении объема кода повышается амплитуда снимаемого с него суммарного сигнала, что требует повышения интенсивности опрашивающего магнитного поля и, следовательно, увеличения габаритов элементов детекторного узла.Closest to the utility model is a device for identifying and encoding an object containing a passive deactivable authenticity tag, deactivating and detector nodes (2). The label consists of two microwires, one of which (deactivating) is made of ferromagnetic magnetically hard material, and the second (informative) is made of ferromagnetic magnetically soft material with the property of magnetic stability. A disadvantage of the known device is its low information content “yes” - “no”, the increase of which due to the increase in the number of informative microwires without additional design improvements necessary for their fixation on the object is impossible. In addition, an increase in the amount of code entails an increase in the dimensions of the detector assembly. This is explained by the specifics of constructing a reading unit, the principle of which is based on determining the code by measuring the amplitude of the pulse corresponding to the total value of the amplitudes of the responses to the interrogating signal. The consequence of this is that with an increase in the volume of the code, the amplitude of the total signal taken from it increases, which requires an increase in the intensity of the interrogating magnetic field and, therefore, an increase in the dimensions of the elements of the detector assembly.

Техническим результатом, которого можно достичь при использовании полезной модели, является повышение информативности устройства при сохранении оптимальных габаритов.The technical result that can be achieved by using the utility model is to increase the information content of the device while maintaining optimal dimensions.

Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для идентификации и кодирования объекта, содержащем зафиксированную на объекте дезактивируемую метку подлинности, блок дезактивации и детекторный узел, дезактивируемая метка подлинности состоит из скрученных между собой в жгут одного дезактивирующего микропровода и, по меньшей мере, трех информативных, при этом дезактивирующий провод выполнен из ферромагнитного магнитотвердого материала, а информативные - из ферромагнитного магнитомягкого материала, обладающего свойством магнитобистабильности, причем величины интенсивности магнитного поля, при которых происходит перемагничивание материалов информативных микропроводов отличны друг от друга, при этом детекторный узел включает в себя источник магнитного поля, интенсивность которого достаточна для перемагничивания всех информативных микропроводов за один цикл ее нарастния, и расположенного в радиусе считывания кода узла считывания, определяющего код метки по времени задержки отклика единицы кода относительно начала опрашивающего сигнала.The technical result is achieved due to the fact that in the device for identifying and encoding an object containing a deactivable authentication tag fixed on the object, a deactivation unit and a detector assembly, the deactivated authenticity tag consists of one deactivating microwire twisted together and at least three informative, while the decontamination wire is made of ferromagnetic hard magnetic material, and informative - of ferromagnetic soft magnetic material with magnetic stability, moreover, the magnetic field intensities at which the magnetization reversal of informative microwire materials are different from each other, while the detector unit includes a magnetic field source, the intensity of which is sufficient for magnetization reversal of all informative microwires for one cycle of its growth, and located in a radius reading the code of the reading node defining the mark code by the delay time of the response of the code unit relative to the start of the interrogating signal.

На фиг.1 представлена конструкция пассивной дезактивируемой метки подлинности.Figure 1 shows the design of a passive deactivate authentication tag.

На фиг.2 приведена схема детекторного узла.Figure 2 shows a diagram of the detector node.

На фиг.3 приведены диаграммы работы устройства для идентификации и кодирования объекта.Figure 3 shows the operation diagrams of a device for identifying and encoding an object.

Устройство включает в себя пассивную метку подлинности, блок дезактивации и детекторный узел. Пассивная метка подлинности (фиг.1) состоит из скрученных между собой в жгут одного дезактивирующего микропровода 1 и, по меньшей мере, трех информативных 2. Информативные микропровода 2 выполнены из ферромагнитного магнитомягкого материала, обладающего свойством магнитобистабильности. Величины интенсивности магнитного поля, при которых происходит перемагничивание материалов информативных микропроводов отличны друг от друга. Все микропровода выполнены в стеклянной изоляции. Детекторный узел (Фиг.2) включает в себя источник переменного магнитного поля 3, интенсивность которого достаточна для перемагничивания всех микропроводов, и расположенного в радиусе считывания метки подлинности узла считывания 4, определяющего код метки по времени задержки отклика единицы кода относительно начала опрашивающего сигнала. Узел считывания может включать в себя усилитель 5 и элементы идентификации и индикации 6. Источник переменного магнитного поля может быть выполнен в виде намагничивающих катушек, подсоединенных к низкочастотному генератору.The device includes a passive authentication tag, a decontamination unit, and a detector assembly. The passive authenticity label (Fig. 1) consists of one deactivating microwire 1 and at least three informative 2 twisted together into a bundle. Informative microwire 2 is made of magnetically soft ferromagnetic material with magneto-stability property. The magnitude of the magnetic field at which the magnetization reversal of informative microwire materials is different from each other. All microwires are made in glass insulation. The detector node (Figure 2) includes a source of variable magnetic field 3, the intensity of which is sufficient to magnetize all the micro wires, and located in the radius of the readout of the authenticity tag of the readout unit 4, which determines the label code by the delay time of the response of the code unit relative to the beginning of the interrogating signal. The reading unit may include an amplifier 5 and identification and indication elements 6. The source of the alternating magnetic field can be made in the form of magnetizing coils connected to a low-frequency generator.

Дезактивирующий микропровод 1 предназначен для полного уничтожения кода метки. Для дезактивации метки к ней прикладывается переменное вихревое магнитное поле, создаваемое отдельным блоком дезактивации, выполненным, например, в виде дополнительной катушки индуктивности, подключенной к генератору магнитного поля, входящему в состав детекторного узла.Deactivating microwire 1 is designed to completely destroy the tag code. To deactivate the label, an alternating vortex magnetic field is applied to it, created by a separate decontamination unit, made, for example, in the form of an additional inductor connected to a magnetic field generator, which is part of the detector assembly.

Особенностью магнитобистабильных проводов является их способность перемагничиваться, как правило, одним скачком Баркгаузена (см. И.Е.Штехин и др. Методические указания по курсу «Физика твердого тела», ч.9, «Ростовский государственный университет», Ростов, 2004 г.). Для кодирования использованы несколько (от трех и более) магнитобистабильных микропроводов с различными величинами интенсивности магнитного поля (Hs), при которых происходит перемагничивание их материалов, т.е. изменение одного направления вектора напряженности на противоположное. Импульсы электромагнитного излучения индуцируются отрезком микропровода при перемагничивании его во внешнем переменном магнитном поле, равном или больше, чем Hs.A feature of magnetically stable wires is their ability to magnetize, as a rule, with one Barkhausen jump (see I.E. Shtekhin et al. Guidelines for the course "Solid State Physics", part 9, "Rostov State University", Rostov, 2004 ) For coding, several (from three or more) magnetically stable microwires with different values of the magnetic field intensity (Hs), at which their materials are magnetized, are used, i.e. changing one direction of the tension vector to the opposite. Pulses of electromagnetic radiation are induced by a segment of a microwire during magnetization reversal in an external alternating magnetic field equal to or greater than Hs.

Каждый из микропроводов в заданном наборе перемагничивается при достижении величины внешнего поля равной Hs каждого микропровода (фиг.3) - (7). Формирование магнитного поля осуществляется входящим в состав детектора источником синусоидального магнитного поля, интенсивность которого достаточна для перемагничивания всех микропроводов (может быть больше или равна). Для оптимального уверенного считывания кода и исключения вероятности ошибки при считывании целесообразно обеспечить нарастание интенсивности (индукции) магнитного поля по синусоидальному либо линейному закону. Сигналы (8), индуцируемые элементами кодирования, воспринимаются катушками считывания, которые располагаются в радиусе считывания метки. Принцип работы считывающего узла детектора основан на измерении времени задержки (T₁, T₂…Т_п) отклика единицы кода относительно начала опрашивающего сигнала. Методика опроса может быть реализована известными техническими средствами, (например, указанными в ГОСТ 23089.14-88).Each of the microwires in a given set is magnetized when the magnitude of the external field is equal to Hs of each microwire (Fig. 3) - (7). The magnetic field is formed by the sinusoidal magnetic field source included in the detector, the intensity of which is sufficient for magnetization reversal of all microwires (it can be greater than or equal to). For optimal confident reading of the code and eliminating the probability of error during reading, it is advisable to provide an increase in the intensity (induction) of the magnetic field according to a sinusoidal or linear law. The signals (8) induced by the coding elements are sensed by read coils, which are located in the read radius of the mark. The principle of operation of the detector reading unit is based on measuring the delay time (T ₁ , T ₂ ... T _p ) of the response of a code unit relative to the beginning of the interrogating signal. The survey technique can be implemented by well-known technical means (for example, specified in GOST 23089.14-88).

Набор информативных бистабильных микропроводов, свернутых в жгут совместно с дезактивирующим проводом 1, составляет конструкцию код-метки, которая помещается в переменное магнитное поле. Набор информативных отрезков составляется таким образом, чтобы каждый из них имел свое, строго определенное поле старта с соответствующей Hs, и при перемагничивании индуцировал бы электромагнитный импульс соответствующей величины и с соответствующей временной задержкой отклика единицы кода относительно начала опрашивающего сигнала.A set of informative bistable microwires, rolled into a bundle together with a deactivating wire 1, makes up the design of the code tag, which is placed in an alternating magnetic field. A set of informative segments is compiled in such a way that each of them has its own, strictly defined start field with the corresponding Hs, and during magnetization reversal it would induce an electromagnetic pulse of the corresponding magnitude and with a corresponding time delay of the response of the code unit relative to the beginning of the interrogating signal.

Жгут из проводов может быть зафиксирован на объекте с помощью клея либо краски, более того, может быть искусственно внедрен в его структуру при изготовлении.The wire harness can be fixed on the object with glue or paint, moreover, it can be artificially embedded in its structure during manufacture.

За счет использования схемы декодирования узла с узлом считывания, определяющим код метки по времени задержки отклика единицы кода относительно начала опрашивающего сигнала и выполнения код-метки в виде информативных и дезактивирующего микропроводов, свернутых в жгут, который просто фиксируется на объекте без подложки, появилась возможность увеличения количества проводов и, следовательно, объема кода метки. Новое устройство кодирования обладает высокой степенью информативности и достоверности при простоте конструкции и низкой себестоимости.Due to the use of a decoding scheme of a node with a reading node that determines the label code by the delay time of the response of the code unit relative to the beginning of the interrogating signal and the execution of the code label in the form of informative and deactivating microwires folded into a bundle, which is simply fixed on an object without a substrate, the possibility of increasing the number of wires and, therefore, the label code volume. The new coding device has a high degree of information and reliability with simplicity of design and low cost.

Считывание информации может производиться как с движущейся, так и с неподвижной метки, причем метка может быть свободно ориентирована в пространстве. Метка устойчива к экранированию и механическим воздействиям.Reading of information can be carried out both from a moving mark and from a fixed mark, and the mark can be freely oriented in space. The label is resistant to shielding and mechanical stress.

Благодаря высоким информативным и эксплуатационным характеристикам полезная модель может быть использована при проектировании устройств идентификации и кодирования объектов широкого назначения.Due to the high informative and operational characteristics, the utility model can be used in the design of devices for the identification and coding of general-purpose objects.

Составитель: Хандогина Е.Н.Compiled by: Handogina E.N.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:Sources of information taken into account when compiling the description:

ЕР 1571464 А2, G01V 15/00, 2005 г.EP 1571464 A2, G01V 15/00, 2005

ЕР 1933286 А2, G05B 13/14, 2008 г.EP 1933286 A2, G05B 13/14, 2008

Claims

A device for identifying and encoding an object, containing a deactivable authentication tag fixed on the object, a decontamination unit and a detector assembly, a deactivate authentication tag consisting of one deactivating microwire twisted together and at least three informative wires, while the deactivating wire is made of ferromagnetic hard magnetic material, and informative - from a ferromagnetic soft magnetic material with the property of magnetic stability, and the magnitude of the intensity the magnetic field at which the magnetization reversal of informative microwire materials is different from each other, while the detector unit includes a magnetic field source whose intensity is sufficient to magnetize all the informative microwires for one rise and located in the reading radius of the code of the readout node, defining the code label by the time delay of the response of the code unit relative to the beginning of the interrogating signal.