DK167511B1 - Modtageindretning - Google Patents

Description

i DK 167511 B1

Den foreliggende opfindelse angår en modtageindretning til at modtage et magnetfelt i forbindelse med et vareovervågningssystem.

Fra SE-PS 8404691-1, svarende til DK-B-163695, kendes et system til detektering af tilstedeværelsen af indikeringsindretninger i form af 5 for eksempel en smal og tynd, men relativt lang strimmel af højperme-abelt materiale, såsom det, der kan fås i handelen under navnet "Permalloy". Tilstedeværelsen af sådanne strimler detekteres ved hjælp af spoler, der udstråler og opfanger magnetfelter, og ved hjælp af indretninger, der kan detektere de modtagne signaler.

10 Når en sådan strimmel udsættes for et relativt svagt eksternt mag netfelt, antager den i længderetningen en magnetisk fluxtæthed, hvis størrelse kan være tyvetusinde gange større end den i det eksterne magnetfelt. Tilstedeværelsen af sådanne strimler detekteres i et detektorapparat, hvori variationer i den i en modtagerspole inducerede spænding 15 detekteres.

I henhold til det nævnte skrift drives to spoler til at udstråle et magnetisk vekslende felt med høj frekvens, idet en første spole udstråler et svingende felt med en frekvens, som adskiller sig fra frekvensen af det felt, der udstråles af den anden af spolerne, og hvor i 20 det mindste én differens og/eller sumfrekvens n * fj + m ’ f2, der opstår ved intermodulation i indikeringsindretningen, idet n og m er positive eller negative tal, modtages ved en eller flere spoler. I henhold til det nævnte skrift udstråles et tredie magnetisk svingende felt med lav frekvens i den pågældende zone, hvilken frekvens er betydeligt lave-25 re end de første frekvenser fj, f2» idet det lavfrekvente felt har en feltstyrke, som er tilstrækkelig høj til, at den uafhængigt af felterne med frekvenserne fj og f2 kan mætte indikeringsindretningen i takt med frekvensen af det lavfrekvente felt. Et felt, som genudstråles fra indikeringsindretningen, detekteres ved hjælp af detektorindretningen ved 30 intermodulationen, der optræder periodisk med frekvensen af det lavfrekvente felt imellem frekvenserne fj og f2·

Fra DK patentansøgning nr. 4893/80 (fremlagt under nr. 158686 B) kendes en modtageindretning til detektering af tilstedeværelsen af en indikeringsindretning af den ovenfor angivne art, omfattende en balance-35 ret modtagespole viklet til en form af et rektangulært, plant ottetal.

Et problem ved de kendte tyveri sikringssystemer er, at orienteringen af strimlerne i rummet og bevægelsesbanen for strimlerne i forhold til spolerne har stor betydning for, om tilstedeværelsen af strimlen i

L/lv ΙΌ/ Ο I I D I

2 undersøgelseszonen detekteres eller ej, og dermed hvorvidt en alarm vil blive sat i gang. Dette problem løses normalt på den måde, at sende- og modtagespoler anbringes på forskellige steder i forhold til undersøgelseszonen.

5 Et andet problem er, at en simpel modtagespole er relativt udsat for forstyrrelser af forskellig art opstående fra andre elektriske apparater installeret i butiksområder.

Den foreliggende opfindelse har til formål at løse de ovennævnte problemer, således at det sikres, at indikeringen af tilstedeværelsen af 10 en strimmel i undersøgelseszonen sker i det væsentlige uafhængigt af strimlens orientering i rummet samtidig med, at modtagespolerne er ufølsomme over for eksterne forstyrrelsessignaler, for at antallet af falske alarmer, der kan forventes, reduceres, hvilket er af allerstørste betydning for vareovervågningssystemer af den her omhandlede art.

15 Dette opnås ifølge opfindelsen med en modtageindretning til detek tering af tilstedeværelsen af en indikeringsindretning i en afgrænset undersøgelseszone, hvori der er tilvejebragt spoler og tilhørende forsynings- og modtageudstyr til at udstråle og modtage alternerende magnetfelter for derved at detektere tilstedeværelsen af en indikeringsindret-20 ning i undersøgelseszonen, hvilken indikeringsindretning er udformet på en sådan måde, at den kan modtage alternerende felter og genudstråle et alternerende felt, hvilken modtageindretning til modtagelse af det gen-udstrålede alternerende felt omfatter mindst én balanceret modtagespole, viklet til en form af et rektangulært, plant ottetal, hvilken modtage-25 indretning er ejendommelig derved, at modtagespolen omfatter mindst to spolesæt, hvor hvert spolesæt dannes af en såkaldt balanceret spole viklet til en form svarende til to i det væsentlige rektangulære ottetaller placeret ved siden af hinanden i samme plan, og at spolesættene er placeret indbyrdes parallelt, og fortrinsvis i samme plan, idet hvert af 30 spolesættene er forskudt i forhold til et nabospolesæt i en retning parallelt med planen med en afstand svarende til omtrent en fjerdedel af afstanden i forskydningsretningen mellem de yderste modstående sider af et spolesæt.

Hensigtsmæssige udførelsesformer heraf er angivet i underkravene.

35 I det følgende beskrives opfindelsen mere detaljeret under henvis ning til tegningen, hvorpå: DK 167511 B1 3 fig. 1 skematisk viser en spole, der udnyttes ifølge opfindelsen, og viser forskellige bevægelsesretninger A-E for en indike-ringsindretning som den omtalte strimmel, fig. 2 viser et koordinatsystem, hvori spolen i fig. 1 er placeret 5 i x-y planen, fig. 3 viser en strimmel orienteret i henholdsvis x-retningen, y-retningen og z-retningen, figurerne 4a-4f viser skematisk signalstyrken v, der opnås ved passage af en strimmel forbi spolen fra fig. 1 afhængigt af 10 strimlens orientering (x, y, z) og transportvej (A-E), fig. 5 er en forklarende figur til at illustrere et spolesæt med tre spoler i henhold til fig. 1, fig. 6 viser et overvågningsområde, og fig. 7 viser skematisk en komplet indretning til indikering af 15 tilstedeværelsen af en indikeringsindretning i en undersøgel seszone.

I fig. 7 vises en indretning til detektering af tilstedeværelsen af en indikeringsindretning skematisk, hvilken indikeringsindretning for 20 eksempel er i form af en strimmel af højpermeabelt materiale, som er placeret i en afgrænset undersøgelseszone 1, der defineres af to parallelle skærme 2, 3 med spoler til at udstråle og modtage alternerende magnetfelter. Der er tilvejebragt en forsyningsindretning 4 til at udstråle et felt med en vis frekvens ved hjælp af sendespoler. Indike-25 ringsindretningen 5 modtager disse felter og kan genudsende et alternerende felt med en frekvens, der adskiller sig fra den udsendte frekvens.

Der er tilvejebragt et modtageapparat til at modtage et signal, som opstår i modtagespolerne på grund af det alternerende felt, der genudstråles af indikeringsindretningen. Modtageapparatet 6 omfatter en modtager 30 7 og et detektorkredsløb 8, som kan detektere og fortolke det modtagne signal. Når detektorkredsløbet 8 modtager et signal, der opfylder de kriterier, som vil være opfyldt, når en indikeringsindretning findes i undersøgelseszonen, udsender detektorkredsløbet 8 et signal til en a-1 armindretning 9 af kendt art. Det beskrevne system kan svare til det, 35 som er beskrevet i det tidligere nævnte svenske patentskrift. Opfindelsen kan imidlertid anvendes med en indikeringsindretning af anden art, for eksempel en indikeringsindretning i form af et resonanskredsløb.

Ifølge opfindelsen er modtagespolerne udformet på en særlig måde.

LUV 10/0 I I Dl 4

Modtagespolerne ifølge opfindelsen omfatter mindst to spol esset, som beskrevet i det følgende. I fig. 5 vises tre spolesæt, hvor et første 10 er vist fuldt optrukket, et andet 10' er vist med stiplede linier, og et tredie 10" med punkterede linier.

5 I fig. 1 vises et spolesæt 10 mere detaljeret. Spolesættet 10 er en såkaldt balanceret spole viklet i en form svarende til to i det væsentlige rektangulære ottetaller placeret ved siden af hinanden i samme plan. Som det ses i fig. 1, har spolesættet 10 en sådan form, at de y-derste viklingsdele 11-18 danner et rektangel, og de resterende vik-10 lingsdele 19-22 underdeler rektanglet til fire mindre og lige store rektangler.

Spolesættet 10 er viklet på en sådan måde, at strømbanen forløber fra den ene terminal 23 til den anden terminal 24 gennem viklingsdelene, som følger: 11, 19, 20, 12, II, 19, 20, 13, 14, 21, 20, 13, 14, 21, 22, 15 16, 15, 21, 22, 16, 15, 21, 22, 17, 18, 19, 22, 17, 18, 19, 20, 12. Vik lingsdelene 11-18 omfatter således to viklinger, og viklingsdelene 19-22 fire viklinger. De spoleviklinger, der således dannes af de mindre rektangler, er viklet således, at rektanglerne i første og tredie kvadrant omkredses i samme retning, mens rektanglerne i anden og fjerde kvadrant 20 omkredses i den modsatte retning.

I fig. 3 er vist en indikeringsindretning i form af en strimmel af højpermeabelt materiale, og vist i tre forskellige orienteringer x, y, z i det i fig. 2 viste koordinatsystem. I den følgende forklaring antages spolesættet 10 at ligge i x-y-planen.

25 Bogstaverne A-E viser fem forskellige tænkte transportveje for en strimmel 5, når den føres i x-y-planen, forbi spolesættet 10. A betyder således, at strimlen føres langs viklingsdelene 18 og 11. B betyder, at strimlen føres langs en bane centralt mellem viklingsdelene 18, 11, henholdsvis 22, 20. C-E har tilsvarende betydning.

30 Strimlens 5 dimensioner er for eksempel 25 x 2 x 0,1 mm, mens spo lesættet kan have ydre dimensioner af for eksempel 100 x 80 cm.

I figurerne 4a-4f vises signalstyrken V, som opnås, når en strimmel 5 føres i x-retningen langs vejen A-E. I hvert diagram er vist både transportvejen og orienteringen for strimlen. I fig. 4a vises således 35 signalet V, der modtages, når strimlen er x-orienteret og følger vejen A i fig. 1. Betegnelsen -E betyder, at et signal svarende til det viste, men med modsat fortegn, vil blive modtaget, når strimlen er x-orienteret og følger banen E. Figurerne 4b-4f viser på tilsvarende måde signalet DK 167511 B1 5 for forskellige orienteringer af strimlen, når den følger forskellige veje.

Hvis strimlen er x-orienteret eller z-orienteret, modtages intet eller kun et meget svagt signal, når strimlen følger vejen C. Hvis 5 strimlen er y-orienteret, modtaget intet eller kun et meget svagt signal, hvis strimlen følger en af banerne B eller D.

Ifølge opfindelsen omfatter modtageindretningen derfor mindst to spolesæt 10, 10' af den i fig. 1 viste art, hvor hvert spolesæt 10, 10', 10" er en balanceret spole viklet i en form svarende til to i det væ-10 sentlige rektangulære ottetaller placeret ved siden af hinanden i samme plan. Spolesættene 10, 10', 10" er placeret indbyrdes parallelt og fortrinsvis i samme plan. Hvert spolesæt er forskudt i forhold til et nabospolesæt parallelt med den nævnte plan med en afstand a/- svarende til omtrent en fjerdedel af afstanden 2a i forskydningsretningen mellem de 15 yderste modstående sider 18, 11, 14, 15 i et spolesæt 10.

Det opnås herved, at banerne A-E i det andet spolesæt 10' er forskudt i forhold til banerne A-E i det første spolesæt. Banen B for spolen 10 svarer således til banen A for spolen 10'; banen C for spolen 10 svarer til banen B for spolen 10' osv. Det betyder, at der modtages et 20 signal V fra det ene eller fra begge af spolesættene 10, 10', uanset hvilken orientering strimlen har, og hvilken bane den følger.

Der er klart, at der mellem de viste veje og ved orienteringer af strimlen i retninger imellem x-,y- og z-retningerne vil blive modtaget tilsvarende signaler.

25 I henhold til en foretrukken udførelsesform overlapper hvert spo lesæt delvist et nabospolesæt, således at de to tilsvarende modsat beliggende viklingsdele 16, 17; 12, 13 og 25, 26; 27, 28 for de forskellige spolesæt 10, 10' er placeret langs to respektive rette linier, for eksempel som vist i fig. 5.

30 I en videre foretrukken udførelsesform omfatter et sæt modtagespo ler mindst fire spolesæt i et vertikalt plan, hvor de er indbyrdes forskudt på den ovenfor forklarede måde i et vertikalt plan, og hvor den totale højde af spolesættet overstiger 1,5 m, fortrinsvis 1,7 m, og den samlede bredde af spolesættene overstiger 0,5 m, og fortrinsvis er om-35 trent 0,8 m. En vertikal skærm 2, 3 af sådan udformning er vist i fig.

6.

I den i fig. 6 viste udførelsesform forløber det øverst placerede spolesæt fra det viste niveau 36 til niveauet 32. Viklingsdelene svaren- 6

Ulv Tb/tm Bl de til fig. 1 er markeret i fig. 6. På tilsvarende måde forløber det andet spolesæt mellem niveauerne 35 og 31, det tredie spolesæt mellem niveauerne 34 og 30, og det fjerde spolesæt mellem niveauerne 33 og 29.

I henhold til en yderligere foretrukken udførelsesform er der an-5 bragt to sæt modtagespoler, for eksempel skærme 2, 3, indbyrdes parallelt og ved en indbyrdes afstand af omtrent 0,5 - 1,0 m, som vist i fig.

6, hvorved der er afgrænset en undersøgelseszone 1 derimellem.

Modtageindretningen kan fortrinsvis modtage alternerende felter af en sådan frekvens, at bølgelængden er stor i forhold til højden og bred-10 den af spolesættene, navnlig en frekvens under 100 MHz, og fortrinsvis under 30 MHz.

Dette betyder, at spolesættene fungerer som fuldt balancerede spoler for støjsignaler, der kommer fra et sted placeret i en afstand fra spolerne svarende til en mindste afstand af omtrent 4a-6a, jvf. fig. 5.

15 Herved undertrykkes såkaldt fjernstøj fra elektriske apparater i omgivelserne effektivt.

De nævnte spolesæt er forbundet ved ledninger 37, 38 til modtageren 7, hvor den i spolerne genererede elektromotoriske kraft detekteres.

De nævnte sendespoler (ikke vist) forløber fortrinsvis langs om-20 kredsen 41-44, 45-48, som dannes af spolesættene. Disse sendespoler er forbundet ved ledninger 39, 40 til forsyningsapparatet 4.

I en yderligere foretrukken udførelsesform af opfindelsen forløber viklingsdelene i spolesættene i rørstykker, hvoraf kun fem er markeret i fig. 6 ved tallet 49. Enderne af rørdelene er indbyrdes forbundet, så 25 der dannes en ramme i form af et gitter, der danner et antal rektangulære kvadrater, som vist i fig. 6. Denne udførelsesform giver den fordel, at personalet let kan overvåge en person, som passerer undersøgelseszonen 1.

Det er klart, at opfindelsen på simpel måde eliminerer de i ind-30 ledningen nævnte ulemper.

Opfindelsen kan naturligvis varieres på forskellige måder inden for den opfinderiske ide, hvor der anvendes mindst to spolesæt, som er indbyrdes forskudt.

Opfindelsen anses således ikke begrænset til de ovenfor beskrevne 35 udførelsesformer, men kan varieres inden for de af patentkravene definerede rammer.

Claims (9)

1. Modtageindretning til detektering af tilstedeværelsen af en in-dikeringsindretning i en afgrænset undersøgelseszone, hvori der er ti 1 -5 vejebragt spoler og tilhørende forsynings- og modtageudstyr til at udstråle og modtage alternerende magnetfelter for derved at detektere tilstedeværelsen af en indikeringsindretning i undersøgelseszonen, hvilken indikeringsindretning er udformet på en sådan måde, at den kan modtage alternerende felter og genudstråle et alternerende felt, hvilken modta-10 geindretning til modtagelse af det genudstrålede alternerende felt omfatter mindst én balanceret modtagespole, viklet til en form af et rektangulært, plant ottetal, KENDETEGNET ved, at modtagespolen omfatter mindst to spolesæt (10, 10', 10"), hvor hvert spolesæt dannes af en såkaldt balanceret spole viklet til en form svarende til to i det væsent-15 lige rektangulære ottetaller placeret ved siden af hinanden i samme plan, og at spolesættene (10, 10', 10") er placeret indbyrdes parallelt, og fortrinsvis i samme plan, idet hvert af spolesættene (10, 10', 10") er forskudt i forhold til et nabospolesæt i en retning parallelt med planen med en afstand svarende til omtrent en fjerdedel af afstanden 20 (2a) i forskydningsretningen mellem de yderste modstående sider (18, 11; 14, 15) af et spolesæt (10).

2. Modtageindretning ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, at hvert af spolesættene (10, 10', 10") har en sådan udformning, at de yderste vik- 25 lingsdele (11-18) danner et rektangel, og de resterende viklingsdele (19-22) deler rektanglet i fire mindre og lige store rektangler.

3. Modtageindretning ifølge krav 2, KENDETEGNET ved, at de af de mindre rektangler, der danner første og tredie kvadrant, hver omfatter 30 en spole viklet i samme retning, mens de af de mindre rektangler, der danner den anden og den fjerde kvadrant, hver omfatter en spole viklet i den modsatte retning.

4. Modtageindretning ifølge 1-3, KENDETEGNET ved, at hvert spole- 35 sæt (10, 10', 10") delvist overlapper et nabospolesæt, og at to respek tive overfor hinanden beliggende yderste viklingsdele (17, 16; 12, 13 og tilsvarende 25, 26; 27, 28) i hvert af spolesættene (10, 10') er placeret langs to respektive rette linier. DK 167511 B1 8

5. Modtageindretning ifølge krav 1-4, KENDETEGNET ved, at et sæt spoler (2, 3) omfatter mindst fire spolesæt (10, 10', 10") anbragt i et vertikalt plan og indbyrdes forskudt i det vertikale plan, idet spole- 5 sættenes samlede højde overstiger 1,5 m, og fortrinsvis er omkring 1,7 m, og idet spolesættenes totale bredde overstiger 0,5 m, og fortrinsvis er omkring 0,8 m.

6. Modtageindretning ifølge krav 5, KENDETEGNET ved, at to sæt af 10 spoler (2, 3) er placeret indbyrdes parallelt, og i en indbyrdes afstand af omkring 0,5 m - 1,0 m til dannelse af en afgrænset undersøgelseszone.

7. Modtageindretning ifølge krav 1-6, KENDETEGNET ved, at den er indrettet på en sådan måde, at den kan modtage alternerende felter af en 15 sådan frekvens, at bølgelængden er stor i forhold til højden og bredden af spolesættene (10, 10', 10"), og navnlig en frekvens under 100 MHz, og fortrinsvis under 30 MHz.

8. Modtageindretning ifølge 1-7, KENDETEGNET ved, at sendespolen 20 eller spolerne forløber langs omkredsen (41-44; 45-48), som dannes af to eller flere spolesæt.

9. Modtageindretning ifølge krav 1-8, KENDETEGNET ved, at viklingsdelene (12-22) i spolesættene (10) forløber i rørstykker (49) i en 25 ramme, og at enderne af rørstykkerne (49) er indbyrdes forbundet, så rammen danner et gitter, hvor et antal rektangulære kvadrater formes af rørstykkerne. 30 35