單邊平衡式防盜探測線圈的製作方法

2023-04-25 14:37:46 3

專利名稱：單邊平衡式防盜探測線圈的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種防盜探測線圈，特別是一種單邊平衡式防盜探測線圈，屬於電磁檢測領域。
背景技術：
用探測線圈的防盜系統配以電子放大報警器，可廣泛用於博物館，工藝美術陳列室和銀庫等需要防盜的場合。經文獻檢索發現美國在1978年10月公布的專利4118693中的防盜系統有一個兩側布置線圈的通道，當被測對象坡莫合金標籤通過該通道時，就產生高次諧波信號，探測裝置接收到高次諧波信號即去推動報警裝置。1981年美國KNOGO公司的專利4274090根據以上原理研製出雙通道系統。又發現中國專利號為94229581，名稱為圖書防盜報警監測儀裝置，該專利技術也是一有源防盜系統，通過探測一特製標籤通過一個兩側布置線圈的通道發出的信號。這種通道式系統對於圖書館，超市等場所非常合適，因為這些地方在開放時間允許人們在室內移動圖書、商品等物品，但所攜帶物品必須從布置於門口的探測通道出去。對於像博物館，工藝美術陳列室和銀庫等場合，需要保護的文物，工藝品和貨幣等物品不允許移動，而偷盜者盜竊時間及出入口都是隨意的，故要求被保護物品得到晝夜保護，因此這些場合用上述專利就不合適，因為偷盜者在無人值守時不需要經過通道將物品帶出。另外如在不可移動的展品周圍布置通道式線圈，既破壞了展出環境良好的氛圍，又使安全系統沒有了隱蔽性。

發明內容
本發明針對現有技術的不足和缺陷，提供一種單邊平衡式防盜探測線圈，這種探測線圈可平面布置於牆面內和展臺面內，故既不會破壞良好的環境氛圍又具有很好的隱蔽性。受保護的文物或藝術品攜有高導磁「非晶態」特殊標籤，置於布有探測線圈的牆面和展檯面上，則只要移動該物品就會被探測線圈發現而推動報警器報警。本發明由布置於同一平面的激勵線圈和接收線圈組成，激勵線圈用絕緣導線繞成一矩形，接收線圈是一個平衡式測量線圈，由兩個串接的形狀和匝數相同的分線圈構成，兩分線圈合併組成的接收線圈外形大小與激勵線圈相同，在同一平面上重合。兩分線圈其中一個繞向為順時鐘，另一個繞向為逆時鐘。當激勵線圈由激勵源加上一頻率f0的交變激勵信號時，接收線圈的兩個分線圈由激勵線圈耦合感應出極性相反大小相同的頻率為f0的信號，由於是串接，接收線圈處於平衡狀態，總的輸出理論上為零。接收線圈採用這種繞法的原因為本發明探測線圈僅在有特殊傳感標籤時才有特徵信號提供給與本發明配套的接收器，在無傳感標籤時接收器中接收到的信號理論上為零。如果接收線圈只有一個線圈而不是兩個兩分線圈，那末在無標籤時就有幅度很大的基頻f0的耦合感應信號輸出；而在有特殊標籤時，既有幅度很大的基頻f0的耦合感應信號也有f0的諧波信號輸出給接收器。特徵諧波信號幅度反而比無用的基頻f0的感應信號幅度要小得多，這將為接收器處理信號帶來麻煩。接收器的電路要複雜得多。本方案中，由於激勵源中只有交流分量無直流分量，故在無傳感標籤時保證接收器中接收到的信號幾乎為零；而在有傳感標籤時接收器中接收到的只有信號標籤產生的感應磁化場奇次諧波。
本發明的構成還包括布置於同一平面的直流線圈組成，探測系統把附於被保護物品上的標籤在交變磁場產生的某一偶次諧波作為探測的特徵信號，除增加了直流線圈，激勵線圈和接收線圈與上述完全相同。為了探測特殊標籤產生的偶次諧波而在激勵磁場中增加了直流分量，直流線圈即起這樣的作用。直流線圈的形狀和大小與激勵線圈相同。當激勵源在激勵線圈中加上交流激勵信號，直流線圈中加上直流激勵信號，則在交直流激勵磁場的作用下，標籤感應磁化場中含有偶次諧波。激勵線圈的形狀除了上面所用的矩形外，或採用菱型、或圓型、或等腰三角形。接收線圈的兩個分線圈以全等的形狀合成形成所選的菱型、或圓型、或等腰三角形。
本發明的物理基礎是磁性材料的磁飽和原理，即根據磁性材料磁化曲線的非線性特性。磁性材料在交變正弦磁場作用下，其感應磁場呈非線性變化。對於高導磁率低矯頑力磁性材料，當某一頻率的交變磁場對其作用時，由於其磁特性使其磁感應強度B是一畸變的平頂波。用數學式表示，B＝f(ωt)，即為時間的周期性複雜函數。將其按富裡葉級數展開分析可知，若磁化場只有交流成分，而無直流成分，則展開式中各項均為磁化場頻率的奇次諧波。若磁化場既有交流成分，又有直流成分，則展開式中既有磁化場頻率的奇次諧波，又有磁化場頻率的偶次諧波。本發明適用的非晶態傳感標籤就是一種具有上述特性的高導磁率低矯頑力磁性材料。
本發明關鍵的技術環節在於交流振蕩器產生一個頻率f0的音頻信號，經放大器放大後送到激勵線圈，線圈周圍就產生一交流磁化場。由於非晶態特殊標籤的存在，在接收線圈中感應接收到微弱的f0的奇次諧波信號。接收到的信號經接收放大器放大後送入鑑頻器，鑑頻器從放大的信號中鑑別出某一特徵奇次諧波信號，如有該特徵奇次諧波信號則輸出一邏輯「1」信號，邏輯運算器經判別發現有特殊標籤存在即向報警處理單元發出指令維持封閉報警狀態。如將特殊標籤移離線圈，則不再有奇次諧波信號存在，鑑頻器從得到的信號中鑑別不出某一特徵奇次諧波信號，則向報警處理單元輸出邏輯「0」，發出報警指令，執行聲光報警。
本發明具有實質性特點和顯著進步，這種探測線圈可平面布置於牆面內和展臺面內，故既不會破壞良好的環境氛圍又具有很好的隱蔽性。受保護的文物或藝術品攜有高導磁「非晶態」特殊標籤，置於布有探測線圈的牆面和展檯面上，則只要移動該物品就會被探測線圈發現而推動報警器報警。


圖1本發明結構示意2帶有直流線圈的結構示意圖
具體實施例方式如圖1和圖2所示，本發明由布置於同一平面的激勵線圈1和接收線圈2組成，激勵線圈1用絕緣導線繞成一矩形，接收線圈2是一個平衡式測量線圈，由兩個串接的形狀和匝數相同的分線圈構成，兩分線圈合併組成的接收線圈2外形大小與激勵線圈1相同，在同一平面上重合，兩分線圈其中一個繞向為順時鐘，另一個繞向為逆時鐘。
本發明的構成還包括布置於同一平面的直流線圈4組成，除增加了直流線圈4，激勵線圈1和接收線圈2與上述完全相同。直流線圈4的形狀和大小與激勵線圈1相同。激勵線圈1的形狀除了上面所用的矩形外，或採用菱型、或圓型、或等腰三角形，接收線圈2的兩個分線圈以全等的形狀合成形成所選的菱型、或圓型、或等腰三角形。
權利要求
1.一種單邊平衡式防盜探測線圈，由布置於同一平面的激勵線圈(1)和接收線圈(2)組成，其特徵在於激勵線圈(1)用絕緣導線繞成一矩形，接收線圈(2)是一個平衡式測量線圈，由兩個串接的形狀和匝數相同的分線圈構成，兩分線圈合併組成的接收線圈(2)外形大小與激勵線圈(1)相同，在同一平面上重合，兩分線圈其中一個繞向為順時鐘，另一個繞向為逆時鐘。
2.根據權利要求1所述的這種單邊平衡式防盜探測線圈，其特徵是還包括布置於同一平面的直流線圈(4)組成，直流線圈(4)的形狀和大小與激勵線圈(1)相同。
3.根據權利要求2所述的這種單邊平衡式防盜探測線圈，其特徵是激勵線圈(1)的形狀除了上面所用的矩形外，或採用菱型、或圓型、或等腰三角形，接收線圈(2)的兩個分線圈以全等的形狀合成形成所選的菱型、或圓型、或等腰三角形。
全文摘要
單邊平衡式防盜探測線圈屬於電磁檢測領域。本發明由布置於同一平面的激勵線圈和接收線圈組成,激勵線圈用絕緣導線繞成一矩形,接收線圈是一個平衡式測量線圈,由兩個串接的形狀和匝數相同的分線圈構成,兩分線圈合併組成的接收線圈外形大小與激勵線圈相同,在同一平面上重合,兩分線圈其中一個繞向為順時鐘,另一個繞向為逆時鐘。本發明具有實質性特點和顯著進步,可平面布置於牆面內和展臺面內,既不會破壞環境氛圍又具有很好的隱蔽性,受保護文物或藝術品攜有高導磁「非晶態」特殊標籤,置於布有探測線圈的牆面和展檯面上,則只要移動就會被探測線圈發現而推動報警器報警。
文檔編號G01P13/00GK1382992SQ0211146
公開日2002年12月4日 申請日期2002年4月23日 優先權日2002年4月23日
發明者孫國良, 金衛平 申請人:上海交通大學