DE2551348A1

DE2551348A1 - Vorrichtung zur erkennung von resonatormarken

Info

Publication number: DE2551348A1
Application number: DE19752551348
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Jank; Juergen Dipl Phys Rheder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-11-15
Filing date: 1975-11-15
Publication date: 1977-05-18

Description

Vorrichtung zur Erkennung von Resonatormarken
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung von Resonatormarken in einem Uberwachungsbereich, mit einer den Resonator anregenden Sendespule und einer von dem Resonator anregbaren Empfangsspule.
Es ist bekannt, an Personen oder Sachen Resonatormarken anzubringen, um drahtlos und ohne genauere Überprüfung feststellen zu können, ob die Person oder Sache z.B.
eine Tür oder eine Schleuse passiert. Ein derartiges Erkennungssystem eignet sich insbesondere auch zur Verhinderung von Ladendiebstählen, wenn an den zu verkaufenden Gegenständen Resonatormarken befestigt sind. Wenn sich am Ausgang des Geschäftes eine Schleuse befindet, bei deren Passieren Resonatormarken festgestellt werden können, kann auf einfache Weise ermittelt werden, ob ein Kunde unbefugterweise einen nicht bezahlten Gegenstand bei sich führt. Beim ordnungsgemäßen Kauf werden die Resonatormarken an der Kasse oder Warenausgabe von der Ware abgenommen.
Die Resonatormarken enthalten im einfachsten Falle einen Schwingkreis.-Es ist auch bekannt, aktive Resonatormarken zu verwenden, die verstärkende Bauelemente enthalten und entweder induktiv oder über eine kleine Batterie mit Strom versorgt werden können.
Eine Schwierigkeit besteht darin, zu verhindern, daß die von der Sendespule ausgehenden Wellen an der Empfangsspule von denjenigen Wellen unterschieden werden müssen, die von dem Resonator ausgesandt werden. Zur Ermöglichung dieser Unterscheidung sind verschiedene Möglichkeiten entwickelt worden. Beispielsweise kann der Resonator eine Nichtlinearität enthalten, so daß er Oberwellen erzeugt.
Die Empfangsspule ist selektiv nur auf die Oberwellen eingestellt und reagiert nicht auf das Signal der Sendespule.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Sende signal mit einer anderen Energieart, z.B. Ultraschall, abzustrahlen als das Rücklaufsignal. Schließlich ist bereits vorgeschlagen worden, das Sendesignal impulsweise abzustrahlen und dann jeweils plötzlich abbrechen zu lassen. Das Sendesignal regt den Resonator an, der jedoch nach Beendigung des Impulses noch ausschwingt. Dieses Ausschwingen des Resonators kann von der Empfangsspule festgestellt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine direkte Beeinflussung der Empfangsspule durch die Sendespule mit hoher Sicherheit ausgeschlossen ist und die demnach einen hohen Grad an Störsicherheit aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Sendespule und die Empfangsspule mit ihren Windungsflächen rechtwinklig zueinander stehen, so daß die direkte Kopplung dieser Spulen minimal ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet nach dem Variometerprinzip, nach dem die Kopplung zweier Spulen durch Veränderung des Winkels, den die Spulenachsen mitein,-ander bilden, variiert werden kann. Die Sende spule und die Empfangsspule sind an der Schleuse rechtwinklig zueinander angeordnet, was bedeutet, daß im Idealfalle überhaupt keine gegenseitige Beeinflussung vorhanden ist.
Wird ein Resonator in die Spule eingebracht, so wird er durch die Sendespule erregt. Er beginnt daher zu schwingen und erregt seinerseits die Empfangsspule. Der Resonator bildet also das Brückenglied, über das die beiden Spulen miteinander gekoppelt werden. Ist kein Resonator in der Schleuse bz. im Erkennungsbereich vorhanden, so findet keine gegenseitige Beeinflussung der beiden Spulen statt und die Empfangsspule bleibt stromlos.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Sendespule an einen Sender angeschlossen, dessen Frequenz sich periodisch um eine Mittenfrequenz ändert,und die Resonanzfrequenz der Spule liegt in dem von dem Sendrüberstrichenen Frequenzbereich. Dabei wird die Resonanzfrequenz des von der Sendespule und gegebenenfalls einem Kondensator gebildeten Schwingkreises in jedr Periode der niederfrequenten Steuerspannung des Oszillators zweimal durchlaufen. Die damit verbundene Spannungsüberhöhung an der Resonatorspule teilt sich bei Vorhandensein eines Resonators auch der Empfangsspule mit. An ihr tritt eine Spannung auf, die im Rhythmus der Modulationsfrequenz amplitudenmodiliert ist.
Zweckmäßigerweise ist an die Empfangsspule ein Demodulator und ein Gleichrichter angeschaltet. Mit dem Demodulator wird die niederfrequente Modulationsfrequenz wiedergewonnen, also diejenige Frequenz, mit der die Schwingungen des Oszillators verändert werden. Das Niederfrequenzsignal kann gleichgerichtet und gegebenenfalls einem Integrator zugeführt werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung als Blockschaltbild dargestellt. Die Sendespule 10 und die Empfangsspule 11 stehen rechtwinklig zueinander. Sie bilden die Schleuse. Ihre Größe und Anordnung ist so gewählt, daß zwei etwa gleich große Durchgänge für Personen entstehen. In der Zeichnung ist die Sendespule 10 mit zwei Windungen und die Empfangsspule 11 mit einer Windung dargestellt. Die Windungszahlen können den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend frei gewählt werden.
Die Sendespule 10 bildet zusammen mit einem an ihre Drahtenden angeschlossenen Kondensator 12 einen Schwingkreis.
Dieser Schwingkreis wird von einer Wechselstromquelle 13 erregt. Die Frequenz der Wechselstromquelle 13 ist durch ein Steuergerät 14 periodisch verändcrbar. Die Frequenz dieser periodischen Anderun£en wird im folgenden als "Modulationsfrequenz" bezeichnet. Der Wechselstrom, der durch die Sendespule 10 hindurchfließt, ist mit einem Hub von 5 bis 10 % um seine Mittenfrequenz, die einige 10 kIIz beträgt, frequenzmoduliert. Die Modulationsfrequenz liegt im Bereich von 15 bis 30 Hz.
Wegen der rechtwinkligen Anordnung der beiden Spulen 10 und 11 wird normalerweise in der Empfangsspule 11 keine oder eine verhältnismäßig kleine konstante Spannung induziert. Bringt man nun einen Resonator 15 (Schinglcreis) in die Schleuse, so wird durch die induktive Verkettung der drei Spulen eine größere Spannung in der Empfangsspule 10 induziert. Die Spannungsänderung kann zur Erkennung des Resonators in der Schleuse benutzt werden.
Wenn von einem Resonator gesprochen wird, so sind hierunter in erster Linie passive Schwingkreise zu verstehen, die von dem Feld der Sendespule angeregt werden. Es ist allerdings nicht ausgeschlossen, auch aktive Resonatoren zu verwenden. Wichtig ist im Rahmen der Erfindung, daß die Kopplung von der Sende spule 10 zur Empfangsspule 11 über ein irgendwie geartetes anderes Bauteil (Resonator) erfolgt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden die beiden Teile 13 und 14 einen Wobbelgenerator, dessen Ausgangsfrequenz sich periodisch ändert. Da in jeder Periode zweimal die Resonanzfrequenz des aus der Spule 10 und dem Kondensator 12 gebildeten Schwingkreises durchlaufen wird, entsteht periodisch eine Spannungsüberhöhung. Das von der Sendespule 10 abgestrahlte Signal wird also zusätzlich zu der schon vorhandenen Frequenzmodulierung noch amplitudenmoduliert. Befindet sich ein Resonator 15 in der Schleuse, dann wird an der Empfangsspule 10 eine Spannung zeugt, die im Rhythmus der doppelten Modulationsfrequenz amplitudenmoduliert ist.
Diese Spannung wird einem Hochfrequenzverstärker 16 zugeführt, dessen Ausgang mit einem Amplitudendemodulator verbunden ist. Das Ausgangssignal des Amplitudendemodulators hat eine Frequenz, die der doppelten Modulationsfrequenz entspricht. Hinter dem Demodulator befindet sich ein selektiver Niederfrequenzverstärker 18, dessen Maximalverstärkung genau auf die zweifache Modulationsfrequenz gelegt ist. Dadurch wird die gesamte Anordnung außerordentlich empfindlich und gleichzeitig spezifisch in bezug auf den Resonator. Der erzielbare Störspannungsabstand beträgt ca. 1 : 100.
An den Ausgang des Niederfrequenzverstärkers 18 ist ein Gleichrichter 19 und an dessen Ausgang ein Integrator 20 geschaltet. In der Gleichrichterstufe 19 wird aus der verstärkten Niederfrequenzspannung eine Gleichspannung gewonnen, die in dem Integrator 20 integriert wird.
Der Ausgang des Integrators 20 ist über eine Schwellenwertschaltung 21 an einen Alarmgeber 22 oder dgl. angeschlossen. Der Integrator 20, der durch die angelegte Gleichspannung aufgeladen wird, kann periodisch über ein Steuersignal an dem Rücksetzeingang RS auf Null zurückgestellt werden.
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Claims

Anspriche l.Vorrichtung zur Erkennung von Resonatormarken in einem Uberwachungsbereich, mit einer den Resonator anregenden Sendespule und einer von dem Resonator anregbaren Empfangsspule, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Sendespule (10) und die Empfangsspule (11) mit ihren Windungsflächen rechtwinklLg zueinander stehen, so daß die direkte Kopplung dieser Spulen minimal ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Sendespule (10) an einen Sender (13) angeschlossen ist, dessen Frequenz sich periodisch um eine Mittenfrequenz ändert, und daß die Resonanzfrequenz der Sendespule (10) in dem von dem Sender (1)) überstrichenen Frequenzbereich liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Signal der Empfangsspule (11) demoduliert und gleichgerichtet wird und eine Alarmeinrichtung (22) steuert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß im AnschluB an eine Gleichrichterschaltung (19) ein Integrator (20) vorgesehen ist, dem eine Schwellenwertschaltung (21) nachgeschaltet ist.