כל מי שביקר בסופר יודע שתמיד יש דלתות אנכיות מחוץ לכניסה לסופר. זוהי הדלת נגד גניבות המשמשת את הסופרמרקט למניעת גניבת סחורות הסופרמרקט. אם גנב גונב משהו בסופר, אסור לו לעזוב. אם תצאו מהסופר תזוהה התווית למניעת גניבה על מוצר הסופרמרקט על ידי דלת האנטי גניבה ותישמע אזעקה כדי שאבטחת הסופרמרקט תבדוק את הגנב. מה עם ההמצאה הזו?
ישנם שני סוגים של דלתות נגד גניבה הנפוצות בסופרמרקטים בשוק: האחת היא דלתות נגד גניבה בתדר רדיו, והשנייה היא דלתות נגד גניבה אקוסטו-מגנטיות. מערכת מגנטית למניעת גניבה יכולה להשיג כמעט אפס אזעקות שווא, אז מדוע המערכת האקוסטו-מגנטית למניעת גניבה יכולה לפתור את הבעיה שמערכת נגד גניבה בתדר רדיו לא יכולה לפתור ולהשיג כמעט אפס אזעקות שווא? הבאיג' הבא מפענח את המערכת האקוסטו-מגנטית נגד גניבה כדי להשיג כמעט אפס אזעקות שווא. סיבה.
1. תהליך העבודה של המערכת האקוסטו-מגנטית למניעת גניבה הוא פשוט להשתמש בתופעת התהודה שנוצרת על ידי עיקרון הכוונון כדי להשיג כמעט אפס פעולת אזעקת שווא. כאשר התדירות של האות המשודר (שדה מגנטי מתחלף) תואמת את תדירות הנדנוד של התג האקוסטי-מגנטי, התג האקוסטי-מגנטי יגרום לתהודה בדומה למזלג מכוון וייצר אות תהודה (שדה מגנטי מתחלף); כאשר המקלט מזהה אותו ברציפות 4-8 פעמים (ניתן להתאמה) ) לאחר אות התהודה (אחת ל-1/50 שנייה), המערכת המקבלת תשלח אזעקה. המאפיינים של המערכת האקוסטו-מגנטית הם קצב זיהוי גבוה נגד גניבה, כמעט אפס אזעקות שווא, לא מוגן בנייר כסף מתכתי, חסינות טובה והגנה רחבה (הרוחב המרבי של מערכת בודדת יכול להגן על 4 מטרים).
שנית, זהו העיקרון המשמש את המערכת האקוסטו-מגנטית נגד גניבות. עיקרון זה כרוך בהשפעה המגנטית של הפיזיקה. התהליך אולי קצת אזוטרי, אבל אני מקווה שכולם יכולים להבין אותו.
1. אפקט מגנטוסטריקטיבי: תחת פעולת שדה מגנטי חיצוני, גודלו של חומר פרומגנטי משתנה; לאחר הסרת השדה המגנטי החיצוני, הוא חוזר לאורכו המקורי. תחת פעולתו של שדה מגנטי, אורך החומר המגנטוסטריקטי משתנה באופן ליניארי ומשתנה; או שהוא משתנה שוב ושוב תחת פעולת שדה מגנטי מתחלף, וכתוצאה מכך רטט או גלי קול; חומר זה יכול להמיר אנרגיה אלקטרומגנטית לאנרגיה מכנית או אנרגיית קול, ולהיפך. המרת אנרגיה מכנית לאנרגיה אלקטרומגנטית; הראשון נקרא אפקט מגנטוסטריקטי, והשני נקרא אפקט פיזומגנטי.
תחת פעולת עוצמת שדה מגנטי מסוימת, המתכת המגנטית פריט מייצרת שינוי אורך, שניתן להבין אותו כשינוי קל במרחק בין האטומים עקב מגנטיזציה. בשדה מגנטי לסירוגין, ניתן לראות את רצועת המתכת המגנטוסטריקטיבית רוטטת בהתאם לתדירות השדה המגנטי המתחלף. אם תדירות השדה המגנטי המתחלף תואמת את תדר התהודה של מוט המתכת, המשרעת שלו היא הגדולה ביותר, כלומר מתרחשת תהודה. השפעה זו בולטת במיוחד עבור פרמלוי (או סגסוגת ברזל ניקל).
מצד שני, אפקט מגנטוסטריקטי זה הפיך, כלומר אפקט פיזומגנטי. לכן, כאשר תדירות השדה המגנטי המתחלף תואמת את תדר התהודה של רצועת המתכת בתג האקוסטו-מגנטי, רצועת הפרמאללוי מתחילה לרטוט. כאשר השדה המגנטי המתחלף כבוי, התג האקוסטו-מגנטי ישמור על רטט מופחת למשך פרק זמן מסוים כמו מזלג כוונון, ויפיק אות תהודה כהרחבה מרחבית של השדה המגנטי המתחלף, אותו ניתן לזהות על ידי המקלט.
מקדם ההיצרות λ משמש לתיאור אפקט המגנטו, λ=(LH-L0)/L0, L0 הוא האורך המקורי של החומר, ו-LH הוא אורך החומר לאחר השינוי בפעולת שדה מגנטי חיצוני . כיוון שלפרמאלוי יש מקדם מגנטוסטרציה גבוה, כגון: Ni50 permalloy λ=25×10-6, Ni80 permalloy λ=(0.1"0.5)×10-6, כך שהמגנטוהיצרה של פרמאלוי המקדמים כולם גדולים יותר, ו גם אות התהודה שנוצר על ידי התג גדול יותר.
2. מקדם צימוד מגנטו-מכני k. כאשר הרצועה הדקה של פרמלוי מעוררת שדה מגנטי מתחלף תחת שדה מגנטי הטיה, עקב האפקט המגנטוסטריקטי והאפקט הפיאזומגנטי, מתרחשת המרה חלופית בין אנרגיה מגנטית לאנרגיה מכנית ברצועה הדקה. המרת האנרגיה נקראת צימוד מגנטו-מכני. מקדם הצימוד המגנטו-מכני k משמש למדידת גודלו, וערך k נקבע בשיטה הבאה. אלמנט הליבה בתג האקוסטו-מגנטי הוא רצועה דקה של פרמלוי.
על פי התיאוריה הפנומנולוגית, מקדם הצימוד המגנטו-מכני k מבוטא כך: בנוסחה לעיל, fr הוא תדר התהודה ו-fa הוא תדר אנטי-רעידות. לפי עקומת התהודה של בדיקת התג האקוסטו-מגנטי. כאשר תדר אות העירור הוא 57.9kHz, עקומת התהודה מגיעה לערך המקסימלי, כלומר fr=57.9kHz; כאשר תדר אות העירור הוא 59.7kHz, עקומת התהודה מגיעה לערך המינימלי, כלומר fa=59.7kHz. לכן, חשב את מקדם הצימוד המגנטו-מכני k=0.251. ברור שלתג האקוסטו-מגנטי יש נקודות תהודה ונקודות נגד רטט. תחת פעולת שדה מגנטי עירור קטן, הוא יכול ליצור אות תהודה גדול יותר, והפרש המתח בין שתי הנקודות גדול, מה שמעיד על כך שלתג יש מקדם צימוד מגנטו-מכני גדול. עקומת התהודה החדה מצביעה על כך שלתג יש ערך Q גבוה יותר, רוחב פס צר יותר וסלקטיביות חזקה יותר. לכן, אם מוגדר שדה מגנטי מוטה מתאים כדי לגרום לו לעבוד באזור עם מאפיינים טובים יותר, ניתן לקבל אות תהודה גבוה יותר ויציבות תדר חזקה יותר.
3. התווית האקוסטו-מגנטית של אפקט הכוונון מורכבת מקופסת פלסטיק קטנה באורך של כ-40 מ"מ, רוחב של 8"14 מ"מ, ועובי של 1 מ"מ (הדק הקיים). בקופסה הקטנה היא מורכבת משתי פסי מתכת הדומים למזלג כוונון מבנה התווית הוא פס מתכת מגנטי קשיח הקבוע על קופסת הפלסטיק, והשני הוא פס פרמלוי מגנטי רך היכול לרטוט בחופשיות. על פי החומר והמבנה המיוחדים של התווית, יש לה תדר תהודה מסוים; כאשר התווסף כאשר תדירות השדה המגנטי המתחלף עולה בקנה אחד עם תדר התהודה של התג, תתרחש תהודה. בשל האפקט המגנטוסטריקטי והאפקט הפיאזומגנטי, כאשר השדה המגנטי המתחלף החיצוני נעלם, התג עדיין יפיק תנודה דחוסה, ויוצר מצב של אנרגיית שדה מגנטי מתחלפת והמרת אנרגיה מכנית. , מייצר אות תהודה מוחלש, שהוא אות מרוכב אקוסטו-מגנטי. תדר העבודה של תג אקוסטו-מגנטי טיפוסי הוא 58kHz, ואות התהודה של מזלג הכוונון דומה לאולטרסאונד. לכן, יכולת האנטי-הפרעות וכוח החדירה חזקים ביותר, אשר שונה מאחרים היתרון הגדול ביותר של תוויות.
בתהליך השימוש באפקט הכוונון לזיהוי, מדובר למעשה בתהליך של המרה הדדית בין אנרגיה אלקטרומגנטית לאנרגיה מכנית. עם זאת, בשל יעילות המרת האנרגיה הנמוכה של מכשירים רגישים למגנטו, נדרש כוח שידור חזק. לדוגמה, הערך הטיפוסי של עוצמת השדה המגנטי הפעיל המינימלי גדול מ-16A/m לכן, גלאי האנטנה של המערכת האקוסטו-מגנטית גדול יחסית.
3. אזעקת השווא של המערכת האקוסטו-מגנטית הנוכחית נגד גניבות היא לא יותר מאשר איתור באגים של המכונה (כגון שהרגישות נמוכה מדי, רק תגביר את רגישות המכונה) ובעיות איכות (כגון איכות של המכונה אינה עומדת בתקן או שהחלקים הפנימיים של המכונה פגומים וכדומה. בעיות איכות) ובעיות התקנה (כגון התקנה חלשה), כמעט שלא יהיו אזעקות שווא בעת מפגש עם חפצי מתכת.