Raumsicherungsvorrichtung. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Itatunsicherungsvorriehtung, welche (las Ein dringen eines Körpers in einen Raum bzw. die Bewegun eines bereits vor dem _NN'irk- "ainwerden derselben eingedrungenen. Körpers mittels elektromagnetischer Felder festzu stellen gestattet.
Zur Sicherung von Räumen gegen das Ein drinsren von Personen sind vornehmlich Ein riehtungen bekannt, welche durch mecha- nische Einwirkung Kontakte in geeigneten I"1)erwaelitin g,sstromkreisen betätigen; auch sind lichtelektrische Einrichtungen bekannt, bei denen durch Unterbrechung eines Licht strahls seitens eines Eindringlings elektro- niagnetisehe Schaltmittel betätigt werden.
Seliliel'lieh ist die Sieherung einzelner Gegen- stände gegen die Annäherung von Personen unter Ausnutzung der Veränderung der elek- trisclien Kapazität dieser mit einem elektri schen Sehwin-ungssystemverbundenen Gegen stände vorgeschlagen worden.
Die Erfindung bezweckt eine Sicherung von Räumen gegen das Eindringen unbefug ter Personen ohne mechanische oder optische Betii.tig¯iingsmittel. Dies erreicht die Erfin- dun@- dadurch, da.ss der zu sichernde räum liehe Bereich durch ein von einem Generator konstanter Frequenz und konstanter Ampli tude über geeignete Strahler erzeugtes elek- tromagnetisches Feld erfüllt.
wird und ein l <B> </B> i bei. <B>- ,</B> geeignete Antennen durch die Intensität dieses Feldes beeinflusster Empfänger vorge sehen ist, welcher bei einer durch das Ein- dringen einer Person in den gesicheileT"Be- reich verursachten Veränderung der Feld intensität elektromagnetische Alarmschalt- mittel betätigt.
Die Ausnutzung der Intensi tätsänderungen eines elektromagnetischen Fel des nach der Erfindung gestattet nach Wahl die Sicherung eines grösseren oder kleineren räumlichen Bereiches: Die Ausdehnung die ses Bereiches ist allein von der Anordnung der das elektromagnetische Feld erzeugen den Strahler abhängig. Dringt ein lebendes Wesen in den so gesicherten Bereich ein, dann erfolgt eine Veränderung der Feldver teilung, die sich für den Empfänger in einer Schwächung des Feldes auswirkt. Die Strah ler und Antennen können unsichtbar verlegt werden, so dass der gesicherte Bereich durch keine äusserlich wahrnehmbaren Merkmale ge kennzeichnet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend beschrieben und in der Zeich nung dargestellt. Die Raumsicherungsvorrich- tung nach Fig. 1 weist einen Generator S auf, welcher elektromagnetische Schwingun gen konstanter Frequenz und Amplitude er zeugt. Diese Schwingungen werden einem oder mehreren Strahlern Eh zugeführt, die in Form von Drähten oder Platten an einer oder mehreren Seiten des zu sichernden Rau mes derart angeordnet sind, dass das von ihnen erzeugte elektromagnetische Feld den zu sichernden Raum erfüllt.
An einer andern Stelle des Raumes sind in ähnlicher Weise Antennen E12 angeordnet, welche von diesem elektromagnetischen Feld beeinflusst werden. Mit diesen Antennen ist ein Empfänger E verbunden, welcher auf Intensitätsänderungen des Feldes anspricht. Die Intensität der von der Empfängerantenne A2 aufgenommenen Hochfrequenz ist konstant, wenn keine Än derung im elektromagnetischen Feld auftritt. Dringt hingegen ein leitender oder halblei tender Körper in das elektromagnetische Feld ein, so führt dies zu einer Schwächung des Feldes, welche eine Verringerung der aufge nommenen Hochfrequenzspannung zur Folge hat. Diese Schwächung der Intensität des elektromagnetischen Feldes wird von dem Empfänger zur Betätigung von elektromagne tischen Schaltmitteln ausgewertet.
Der eindringende Körper beeinflusst im Gegensatz zu kapazitiven Geräten nur das Feld zwischen Al und A2, nicht aber deren Kapazität oder Induktiv ität, das heisst deren Eigenfrequenz wird durch den eindringenden Körper praktisch nicht beeinflusst.
Die Beeinflussung der von < 12 aufgenom menen Energie durch einen eindringenden Körper kann je nach dessen Grösse bis zu i'5 % der Gesamtenergie betragen, während bereits eine Änderung von etwa 2; o/o zur Aus steuerung der Relaisstufe genügt.
Tritt im Laufe von Monaten eine Verringerung der übertragenen Absohitenergie durch Röhren alterung, Kreisverstimmungen usw. auf, so wird dann beispielsweise eine Änderung um 3 % nötig, um die Endstufe auszusteuern.
Da Änderungen der Übertragungsintensi tät auch durch unerwünschte Einflüsse auf treten können (Röhrenalterung, Kreisverstim mungen, Temperatur- und Feuchtigkeits schwankungen, Speisespannungsschwankun- gen u. ä.), wird vor die Relais-Endstufe R (Fig.1) ein frequenzabhängiges Kopplungs glied K geschaltet, welches die Tendenz hat, sehr langsame Intensitätsänderungen, wie sie hervorgerufen werden durch Röhrenalterung usw., zu unterdrücken, schnellere Änderungen, wie sie durch das Eindringen eines Körpers hervorgerufen werden, ungeschwächt an die Relaisendstufe zu übertragen.
Ausserdem können Hochspannungsimpulse (Blitzeinschlag) zu einer Aussteuerung der Endstufe R führen. Um dies zu verhindern, ist dem Kopplungsglied K das Siebglied<B>S</B> vorgeschaltet. Von der Tatsache ausgehend, dass die Blitzstörung u. ä,. als Impuls von sehr kurzer Dauer auftritt, wird zu deren Unter drückung das Siebglied mit einem Durchlass- bereich von 0,02 bis 5 Hz ausgebildet, so dass rasch verlaufende Störungen unterdrückt, langsame, von einem eindringenden Körper herrührende dagegen ungesehwächt übertra gen werden. Eine weitere Eigenschaft einer derartigen, rasch verlaufenden Störung ist, dass sie immer eine Energiezunahme im Emp fänger hervorruft.
Das Siebglied kann des halb ausserdem mit richtungsabhängigen Mitteln, zum Beispiel Trockengleichrichtern, als Siebwiderstände versehen werden, damit es nur bei einem Spannungsanstieg wirk sam ist.
Um die notwendige frequenzabhängige Aussiebung der Intensitätsänderungen am zweckmässigsten zu erreichen, wird die von der Antenne A2 aufgefangene Energie zu nächst einem Verstärker E zugeführt und sodann im Gleichrichter G in eine Gleich spannung umgewandelt, die proportional der Intensität der aufgefangenen Energie ist.
Fig.1 zeigt ein Prinzipschaltbild, Fig.2 das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels. Der Hochfrequenzgenerator S enthält die Röhren V1 und V2. Er liefert eine Schwin gung konstanter Frequenz und konstanter Amplitude, die vom Strahler A1 abgestrahlt wird.
Der Empfänger E enthält die Ver- stärkerröhre V.#. Der anschliessende Gleich richter G besteht aus einem Trockengleich richter S, einem Ladekondensator C12 und einem Widerstand R6. Zum Siebglied S ge hören R7 und Cl;" wobei R7 ein richtungs abhängiger Widerstand und zum Beispiel ein Gleichrichter sein kann.
Das Kopplungsglied K besteht aus C14 und Rio, die Relaisend stufe R aus V4 und dem im Anodenkreis lie genden Relais, welches auf Stromänderungen anspricht; R8 und C15 dienen zur Unter drückung unerwünschter Eigensehwingungen. An R9 und R11 wird mittels der Heizspan- nung F die Gittervorspannung für V4 er zeugt.
Die Prüftaste T überbrückt mit dem Wi derstand R5 den Ladekondensator des Gleich richters, dessen Spannung dabei absinkt. Die ser Impuls wird von S und K auf R über tragen und bewirkt das Abfallen des Relais. Da das Vorhandensein einer Gleichspannung die einwandfreie Funktion von S und E vor aussetzt, kann durch Drücken der 'Taste die Funktion des gesamten Gerätes jederzeit kon trolliert werden. Da die Vorrichtung nach dem Ruhestrom.prinzip arbeitet, sind sämt liche Teile und Speisespannungen während des Betriebes unter Kontrolle und können nicht ausfallen, ohne Alarm auszulösen.
Nach dem Einschalten der Anlage ist eine gewisse Einlaufzeit erforderlich, bis V4 ihren Ruhestrom erreicht. Diese Einlaufzeit wird hauptsächlich bestimmt durch die Zeit konstante des Kopplungsgliedes K. Da die ses Kopplungsglied auch langsamste Ein schleichversuche übertragen soll, muss dessen Zeitkonstante sehr gross sein, was wiederum eine lange Einlaufzeit bedingt. Um diese Zeit zu verkürzen, wird, wenn die Steuer spannung an R sehr gross ist (wie das beim Einschalten der Fall ist), die 'Zeitkonstante des Kopplungsgliedes selbsttätig verkleinert. Dies kann durch mechanische Abschaltung erfolgen, jedoch ist auch eine selbsttätige, elektrische Beeinflussung möglich.
Wenn näm lich die von G gelieferte Gleichspannung positiv gegen die Kathode ist, so wird sie auch bis zur Aufladung des Kopplungskon densators C14 als positive Spannung am Git ter von V4 auftreten.
Diese positive Spannung bewirkt aber einen Gitterstrom in V4, durch welchen der Kondensator C14 relativ schnell aufgeladen wird. So ergibt sich eine selbsttätige Ver kürzung der Einlaufzeit auf einen Bruch teil der Zeitkonstante von K. Ein Absinken der Speisespannung bedingt eine Verminde rung der vom Gleichrichter G gelieferten Spannung. Um einen gleich grossen .Steuer impuls wie bei voller Spannung an R zu er- halten, müsste die prozentuale Intensitäts änderung an A2 grösser sein, was praktisch bedeutet, dass die Empfindlichkeit bei nied rigerer Spannung geringer wäre.
Da aber bei niedriger Spannung auch der Ruhestrom von V4 kleiner ist, wird der Ansprechpunkt des Relais so gewählt, dass dann der Ruhe strom sich dem Relaisansprechpunkt nähert. Dies bedeutet kleineren @Steuerspannungs- bedarf der Relaisendstufe. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Speisespannung ab sinken kann, ohne dass sich die Empfindlich keit der Anlage ändert.
Dasselbe Verhalten ist gewährleistet, wenn die Emission und Steilheit von V4 infolge Alterung schlechter wird, so dass auch hier bei bis zu weiten Grenzen keine Empfind- lichkeitsänderung eintritt. Ferner wird durch die zusammen mit den andern 'Speisespan nungen absinkende ,Spannung F auch die Gittervorspannung der Endstufe verringert, was im gleichen Sinne wirkt.