专利名称：单边平衡式防盗探测线圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种防盗探测线圈，特别是一种单边平衡式防盗探测线圈，属于电磁检测领域。
背景技术：
用探测线圈的防盗系统配以电子放大报警器，可广泛用于博物馆，工艺美术陈列室和银库等需要防盗的场合。经文献检索发现美国在1978年10月公布的专利4118693中的防盗系统有一个两侧布置线圈的通道，当被测对象坡莫合金标签通过该通道时，就产生高次谐波信号，探测装置接收到高次谐波信号即去推动报警装置。1981年美国KNOGO公司的专利4274090根据以上原理研制出双通道系统。又发现中国专利号为94229581，名称为图书防盗报警监测仪装置，该专利技术也是一有源防盗系统，通过探测一特制标签通过一个两侧布置线圈的通道发出的信号。这种通道式系统对于图书馆，超市等场所非常合适，因为这些地方在开放时间允许人们在室内移动图书、商品等物品，但所携带物品必须从布置于门口的探测通道出去。对于像博物馆，工艺美术陈列室和银库等场合，需要保护的文物，工艺品和货币等物品不允许移动，而偷盗者盗窃时间及出入口都是随意的，故要求被保护物品得到昼夜保护，因此这些场合用上述专利就不合适，因为偷盗者在无人值守时不需要经过通道将物品带出。另外如在不可移动的展品周围布置通道式线圈，既破坏了展出环境良好的氛围，又使安全系统没有了隐蔽性。
发明内容
本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种单边平衡式防盗探测线圈，这种探测线圈可平面布置于墙面内和展台面内，故既不会破坏良好的环境氛围又具有很好的隐蔽性。受保护的文物或艺术品携有高导磁“非晶态”特殊标签，置于布有探测线圈的墙面和展台面上，则只要移动该物品就会被探测线圈发现而推动报警器报警。本发明由布置于同一平面的激励线圈和接收线圈组成，激励线圈用绝缘导线绕成一矩形，接收线圈是一个平衡式测量线圈，由两个串接的形状和匝数相同的分线圈构成，两分线圈合并组成的接收线圈外形大小与激励线圈相同，在同一平面上重合。两分线圈其中一个绕向为顺时钟，另一个绕向为逆时钟。当激励线圈由激励源加上一频率f0的交变激励信号时，接收线圈的两个分线圈由激励线圈耦合感应出极性相反大小相同的频率为f0的信号，由于是串接，接收线圈处于平衡状态，总的输出理论上为零。接收线圈采用这种绕法的原因为本发明探测线圈仅在有特殊传感标签时才有特征信号提供给与本发明配套的接收器，在无传感标签时接收器中接收到的信号理论上为零。如果接收线圈只有一个线圈而不是两个两分线圈，那末在无标签时就有幅度很大的基频f0的耦合感应信号输出；而在有特殊标签时，既有幅度很大的基频f0的耦合感应信号也有f0的谐波信号输出给接收器。特征谐波信号幅度反而比无用的基频f0的感应信号幅度要小得多，这将为接收器处理信号带来麻烦。接收器的电路要复杂得多。本方案中，由于激励源中只有交流分量无直流分量，故在无传感标签时保证接收器中接收到的信号几乎为零；而在有传感标签时接收器中接收到的只有信号标签产生的感应磁化场奇次谐波。
本发明的构成还包括布置于同一平面的直流线圈组成，探测系统把附于被保护物品上的标签在交变磁场产生的某一偶次谐波作为探测的特征信号，除增加了直流线圈，激励线圈和接收线圈与上述完全相同。为了探测特殊标签产生的偶次谐波而在激励磁场中增加了直流分量，直流线圈即起这样的作用。直流线圈的形状和大小与激励线圈相同。当激励源在激励线圈中加上交流激励信号，直流线圈中加上直流激励信号，则在交直流激励磁场的作用下，标签感应磁化场中含有偶次谐波。激励线圈的形状除了上面所用的矩形外，或采用菱型、或圆型、或等腰三角形。接收线圈的两个分线圈以全等的形状合成形成所选的菱型、或圆型、或等腰三角形。
本发明的物理基础是磁性材料的磁饱和原理，即根据磁性材料磁化曲线的非线性特性。磁性材料在交变正弦磁场作用下，其感应磁场呈非线性变化。对于高导磁率低矫顽力磁性材料，当某一频率的交变磁场对其作用时，由于其磁特性使其磁感应强度B是一畸变的平顶波。用数学式表示，B＝f(ωt)，即为时间的周期性复杂函数。将其按富里叶级数展开分析可知，若磁化场只有交流成分，而无直流成分，则展开式中各项均为磁化场频率的奇次谐波。若磁化场既有交流成分，又有直流成分，则展开式中既有磁化场频率的奇次谐波，又有磁化场频率的偶次谐波。本发明适用的非晶态传感标签就是一种具有上述特性的高导磁率低矫顽力磁性材料。
本发明关键的技术环节在于交流振荡器产生一个频率f0的音频信号，经放大器放大后送到激励线圈，线圈周围就产生一交流磁化场。由于非晶态特殊标签的存在，在接收线圈中感应接收到微弱的f0的奇次谐波信号。接收到的信号经接收放大器放大后送入鉴频器，鉴频器从放大的信号中鉴别出某一特征奇次谐波信号，如有该特征奇次谐波信号则输出一逻辑“1”信号，逻辑运算器经判别发现有特殊标签存在即向报警处理单元发出指令维持封闭报警状态。如将特殊标签移离线圈，则不再有奇次谐波信号存在，鉴频器从得到的信号中鉴别不出某一特征奇次谐波信号，则向报警处理单元输出逻辑“0”，发出报警指令，执行声光报警。
本发明具有实质性特点和显著进步，这种探测线圈可平面布置于墙面内和展台面内，故既不会破坏良好的环境氛围又具有很好的隐蔽性。受保护的文物或艺术品携有高导磁“非晶态”特殊标签，置于布有探测线圈的墙面和展台面上，则只要移动该物品就会被探测线圈发现而推动报警器报警。
图1本发明结构示意2带有直流线圈的结构示意图
具体实施例方式如图1和图2所示，本发明由布置于同一平面的激励线圈1和接收线圈2组成，激励线圈1用绝缘导线绕成一矩形，接收线圈2是一个平衡式测量线圈，由两个串接的形状和匝数相同的分线圈构成，两分线圈合并组成的接收线圈2外形大小与激励线圈1相同，在同一平面上重合，两分线圈其中一个绕向为顺时钟，另一个绕向为逆时钟。
本发明的构成还包括布置于同一平面的直流线圈4组成，除增加了直流线圈4，激励线圈1和接收线圈2与上述完全相同。直流线圈4的形状和大小与激励线圈1相同。激励线圈1的形状除了上面所用的矩形外，或采用菱型、或圆型、或等腰三角形，接收线圈2的两个分线圈以全等的形状合成形成所选的菱型、或圆型、或等腰三角形。
权利要求
1.一种单边平衡式防盗探测线圈，由布置于同一平面的激励线圈(1)和接收线圈(2)组成，其特征在于激励线圈(1)用绝缘导线绕成一矩形，接收线圈(2)是一个平衡式测量线圈，由两个串接的形状和匝数相同的分线圈构成，两分线圈合并组成的接收线圈(2)外形大小与激励线圈(1)相同，在同一平面上重合，两分线圈其中一个绕向为顺时钟，另一个绕向为逆时钟。
2.根据权利要求1所述的这种单边平衡式防盗探测线圈，其特征是还包括布置于同一平面的直流线圈(4)组成，直流线圈(4)的形状和大小与激励线圈(1)相同。
3.根据权利要求2所述的这种单边平衡式防盗探测线圈，其特征是激励线圈(1)的形状除了上面所用的矩形外，或采用菱型、或圆型、或等腰三角形，接收线圈(2)的两个分线圈以全等的形状合成形成所选的菱型、或圆型、或等腰三角形。
全文摘要
单边平衡式防盗探测线圈属于电磁检测领域。本发明由布置于同一平面的激励线圈和接收线圈组成,激励线圈用绝缘导线绕成一矩形,接收线圈是一个平衡式测量线圈,由两个串接的形状和匝数相同的分线圈构成,两分线圈合并组成的接收线圈外形大小与激励线圈相同,在同一平面上重合,两分线圈其中一个绕向为顺时钟,另一个绕向为逆时钟。本发明具有实质性特点和显著进步,可平面布置于墙面内和展台面内,既不会破坏环境氛围又具有很好的隐蔽性,受保护文物或艺术品携有高导磁“非晶态”特殊标签,置于布有探测线圈的墙面和展台面上,则只要移动就会被探测线圈发现而推动报警器报警。
文档编号G01P13/00GK1382992SQ0211146
公开日2002年12月4日 申请日期2002年4月23日 优先权日2002年4月23日
发明者孙国良, 金卫平 申请人:上海交通大学