ทุกคนที่ได้เยี่ยมชมซูเปอร์มาร์เก็ตจะรู้ว่ามักจะมีประตูแนวตั้งอยู่ด้านนอกทางเข้าของซูเปอร์มาร์เก็ต นี่คือประตูกันขโมยที่ซูเปอร์มาร์เก็ตใช้เพื่อป้องกันไม่ให้สินค้าในซูเปอร์มาร์เก็ตถูกขโมย ถ้าโจรขโมยของในซุปเปอร์มาร์เก็ต เขาต้องไม่จากไป หากคุณออกจากซูเปอร์มาร์เก็ต ฉลากกันขโมยบนผลิตภัณฑ์ซูเปอร์มาร์เก็ตจะถูกตรวจจับโดยประตูกันขโมยและจะมีเสียงเตือนดังขึ้นเพื่อให้เจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยของซูเปอร์มาร์เก็ตตรวจสอบขโมย แล้วสิ่งประดิษฐ์นี้ล่ะ?
ประตูกันขโมยที่ใช้กันทั่วไปในซูเปอร์มาร์เก็ตมีอยู่ 2 ประเภท ได้แก่ ประตูกันขโมยที่ใช้คลื่นความถี่วิทยุ และอีกประเภทหนึ่งคือประตูกันขโมยแบบอะคูสติกแม่เหล็ก ระบบป้องกันการโจรกรรมแม่เหล็กสามารถทำให้เกิดสัญญาณเตือนที่ผิดพลาดได้เกือบเป็นศูนย์ ดังนั้นเหตุใดระบบป้องกันการโจรกรรมแบบอะคูสติกแม่เหล็กจึงสามารถแก้ปัญหาที่ระบบป้องกันการโจรกรรมด้วยความถี่วิทยุไม่สามารถแก้ไขได้และทำให้เกิดสัญญาณเตือนที่ผิดพลาดเกือบเป็นศูนย์ Baige ต่อไปนี้ถอดรหัสระบบป้องกันการโจรกรรมอะคูสติกแม่เหล็กเพื่อให้เกิดสัญญาณเตือนที่ผิดพลาดเกือบเป็นศูนย์ เหตุผล.
1. ขั้นตอนการทำงานของระบบป้องกันการโจรกรรมแบบอะคูสติกแม่เหล็กเป็นเพียงการใช้ปรากฏการณ์เรโซแนนซ์ที่สร้างโดยหลักการส้อมเสียงเพื่อให้ได้การเตือนที่ผิดพลาดเกือบเป็นศูนย์ เมื่อความถี่ของสัญญาณที่ส่ง (สนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ) สอดคล้องกับความถี่การสั่นของแท็กแม่เหล็กอะคูสติก แท็ก acousto-magnetic จะทำให้เกิดการสั่นพ้องคล้ายกับส้อมเสียงและสร้างสัญญาณเรโซแนนซ์ (สนามแม่เหล็กสลับกัน) เมื่อเครื่องรับตรวจพบอย่างต่อเนื่อง 4-8 ครั้ง (ปรับได้) ) หลังจากสัญญาณเรโซแนนซ์ (ทุกๆ 1/50 วินาที) ระบบรับสัญญาณจะส่งสัญญาณเตือน ลักษณะของระบบแม่เหล็กอะคูสติกมีอัตราการตรวจจับการโจรกรรมสูง สัญญาณเตือนที่ผิดพลาดเกือบเป็นศูนย์ ไม่ได้รับการป้องกันโดยฟอยล์ดีบุกโลหะ ภูมิคุ้มกันที่ดี และการป้องกันที่กว้าง (ความกว้างสูงสุดของระบบเดียวสามารถป้องกันได้ 4 เมตร)
ประการที่สอง เป็นหลักการที่ใช้โดยระบบกันขโมยแบบอะคูสติกแม่เหล็ก หลักการนี้เกี่ยวข้องกับเอฟเฟกต์แม่เหล็กของฟิสิกส์ กระบวนการนี้อาจดูลึกลับเล็กน้อย แต่ฉันหวังว่าทุกคนจะเข้าใจ
1. ผลกระทบจากสนามแม่เหล็ก: ภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กภายนอก ขนาดของสารเฟอร์โรแมกเนติกจะเปลี่ยนไป หลังจากที่สนามแม่เหล็กภายนอกถูกลบออกไป สนามแม่เหล็กจะกลับคืนสู่ความยาวเดิม ภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็ก ความยาวของวัสดุแม่เหล็กจะเปลี่ยนเป็นเส้นตรงและเลื่อน หรือมีการเปลี่ยนแปลงซ้ำ ๆ ภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับทำให้เกิดการสั่นสะเทือนหรือคลื่นเสียง วัสดุนี้สามารถแปลงพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานกลหรือพลังงานเสียง และในทางกลับกัน แปลงพลังงานกลเป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า แบบแรกเรียกว่าเอฟเฟกต์สนามแม่เหล็กและแบบหลังเรียกว่าเอฟเฟกต์แบบเพียโซแมกเนติก
ภายใต้การกระทำของความแรงของสนามแม่เหล็กบางอย่าง โลหะแม่เหล็กเฟอร์ไรท์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความยาว ซึ่งสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในระยะห่างระหว่างอะตอมเนื่องจากการทำให้เป็นแม่เหล็ก ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ คุณจะเห็นแถบโลหะที่เป็นแม่เหล็กสั่นตามความถี่ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ หากความถี่ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับสอดคล้องกับความถี่เรโซแนนซ์ของแท่งโลหะ แอมพลิจูดของสนามแม่เหล็กจะใหญ่ที่สุด กล่าวคือ จะเกิดการสั่นพ้อง ผลกระทบนี้ชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเพอร์มัลลอย (หรือโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิล)
ในทางกลับกัน เอฟเฟกต์แม่เหล็กนี้สามารถย้อนกลับได้ นั่นคือเอฟเฟกต์ piezomagnetic ดังนั้น เมื่อความถี่ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับสอดคล้องกับความถี่เรโซแนนซ์ของแถบโลหะในแท็กแม่เหล็กอะคูสติก แถบเพอร์มัลลอยเริ่มสั่น เมื่อปิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ แท็ก acousto-magnetic จะรักษาการสั่นสะเทือนแบบแดมเปอร์ไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง เช่น ส้อมเสียง และสร้างสัญญาณเรโซแนนซ์เป็นส่วนขยายเชิงพื้นที่ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งสามารถตรวจจับได้โดย ผู้รับ.
ค่าสัมประสิทธิ์สนามแม่เหล็ก λ ใช้เพื่ออธิบายเอฟเฟกต์สนามแม่เหล็ก λ=(LH-L0)/L0, L0 คือความยาวดั้งเดิมของวัสดุ และ LH คือความยาวของวัสดุหลังจากการเปลี่ยนแปลงภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กภายนอก . เนื่องจาก permalloy มีค่าสัมประสิทธิ์สนามแม่เหล็กสูง เช่น Ni50 permalloy λ=25×10-6, Ni80 permalloy λ=(0.1"0.5)×10-6 ดังนั้น magnetostriction ของ permalloy สัมประสิทธิ์จึงใหญ่กว่าและ สัญญาณเรโซแนนซ์ที่สร้างโดยแท็กก็มีขนาดใหญ่เช่นกัน
2. ค่าสัมประสิทธิ์การคัปปลิ้งแม๊ก-เครื่องกล k. เมื่อแถบ Permalloy บาง ๆ ตื่นเต้นด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับภายใต้สนามแม่เหล็กแบบไบแอส เนื่องจากเอฟเฟกต์แม่เหล็กและเอฟเฟกต์เพียโซแมกเนติก การแปลงแบบสลับกันระหว่างพลังงานแม่เหล็กและพลังงานกลเกิดขึ้นในแถบบาง การแปลงพลังงานเรียกว่าการมีเพศสัมพันธ์ทางเครื่องกล ค่าสัมประสิทธิ์การคัปปลิ้งแบบกลไกแมติก k ใช้เพื่อวัดขนาด และค่า k ถูกกำหนดโดยวิธีต่อไปนี้ องค์ประกอบหลักในแท็กแม่เหล็กอะคูสติกคือแถบเพอร์มัลลอยบางๆ
ตามทฤษฎีปรากฏการณ์วิทยา สัมประสิทธิ์การคัปปลิ้งแบบแมกนีโต-เครื่องกล k แสดงเป็น: ในสูตรข้างต้น fr คือความถี่เรโซแนนซ์ และ fa คือความถี่ต้านการสั่นสะเทือน ตามเส้นโค้งเรโซแนนซ์ของการทดสอบแท็กอะคูสติกแม่เหล็ก เมื่อความถี่สัญญาณกระตุ้นเป็น 57.9kHz เส้นเรโซแนนซ์จะถึงค่าสูงสุด คือ fr=57.9kHz; เมื่อความถี่สัญญาณกระตุ้นเป็น 59.7kHz เส้นเรโซแนนซ์จะถึงค่าต่ำสุด คือ fa=59.7kHz ดังนั้นให้คำนวณค่าสัมประสิทธิ์การมีเพศสัมพันธ์ทางเครื่องกล k=0.251 เห็นได้ชัดว่าแท็ก acousto-magnetic มีจุดสะท้อนและจุดป้องกันการสั่นสะเทือน ภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กกระตุ้นขนาดเล็ก มันสามารถสร้างสัญญาณเรโซแนนซ์ที่ใหญ่ขึ้น และความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุดมีขนาดใหญ่ ซึ่งบ่งชี้ว่าแท็กมีค่าสัมประสิทธิ์การมีเพศสัมพันธ์ทางเครื่องกลขนาดใหญ่ เส้นโค้งเรโซแนนซ์ที่คมชัดบ่งชี้ว่าแท็กมีค่า Q ที่สูงกว่า แบนด์วิดท์ที่แคบลง และความสามารถในการเลือกที่แข็งแกร่งกว่า ดังนั้น หากตั้งค่าสนามแม่เหล็กไบแอสที่เหมาะสมเพื่อให้ทำงานในพื้นที่ที่มีคุณสมบัติดีกว่า ก็จะได้สัญญาณเรโซแนนซ์ที่สูงขึ้นและความเสถียรของความถี่ที่แรงกว่า
3. ป้ายอะคูสติกแม่เหล็กของเอฟเฟกต์ส้อมเสียงประกอบด้วยกล่องพลาสติกขนาดเล็กที่มีความยาวประมาณ 40 มม. ความกว้าง 8"14 มม. และความหนา 1 มม. (ทินเนอร์ที่มีอยู่) ในกล่องขนาดเล็ก ประกอบด้วยแถบโลหะสองแถบที่คล้ายกับส้อมเสียง โครงสร้างของฉลากเป็นแถบโลหะแม่เหล็กแข็งที่ติดอยู่บนกล่องพลาสติก และอีกแถบหนึ่งเป็นแถบแม่เหล็กถาวรแบบอ่อนที่สามารถสั่นได้อย่างอิสระ ตามวัสดุและโครงสร้างพิเศษของฉลาก มีความถี่เรโซแนนซ์บางอย่าง เมื่อเพิ่มความถี่ของสนามแม่เหล็กสลับกับความถี่เรโซแนนซ์ของแท็กจะเกิดการสั่นพ้อง เนื่องจากผลกระทบจากสนามแม่เหล็กและผลกระทบจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับภายนอกหายไป แท็กจะยังคงสร้างการสั่นแบบหน่วง ซึ่งเป็นโหมดของการสลับพลังงานสนามแม่เหล็กและการแปลงพลังงานกล , สร้างสัญญาณเรโซแนนซ์ที่ลดทอน ซึ่งเป็นสัญญาณคอมโพสิตแม่เหล็ก ความถี่ในการทำงานของแท็กแม่เหล็กอะคูสติกทั่วไปคือ 58kHz และสัญญาณเรโซแนนซ์ของส้อมเสียงจะคล้ายกับอัลตราซาวนด์ ดังนั้นความสามารถในการป้องกันการรบกวนและพลังการเจาะจึงแข็งแกร่งมากซึ่งแตกต่างจากข้อดีที่ใหญ่ที่สุดของฉลาก
ในกระบวนการใช้เอฟเฟกต์ส้อมเสียงเพื่อระบุ แท้จริงแล้วเป็นกระบวนการของการแปลงร่วมกันระหว่างพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าและพลังงานกล อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอุปกรณ์ที่ไวต่อสนามแม่เหล็กมีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานต่ำ จึงจำเป็นต้องมีกำลังส่งสูง ตัวอย่างเช่น ค่าทั่วไปของความแรงของสนามแม่เหล็กที่ใช้งานต่ำสุดจะมากกว่า 16A/m ดังนั้น ตัวตรวจจับเสาอากาศของระบบแม่เหล็กอะคูสติกจึงมีขนาดค่อนข้างใหญ่
3. สัญญาณเตือนที่ผิดพลาดของระบบป้องกันการโจรกรรม acousto-magnetic ปัจจุบันไม่มีอะไรมากไปกว่าการดีบักของเครื่อง (เช่น ความไวต่ำเกินไป เพียงเพิ่มความไวของเครื่อง) และปัญหาด้านคุณภาพ (เช่น คุณภาพของ เครื่องไม่ได้มาตรฐานหรือชิ้นส่วนภายในเครื่องมีข้อบกพร่อง ฯลฯ ปัญหาด้านคุณภาพ) และปัญหาการติดตั้ง (เช่น การติดตั้งที่อ่อนแอ) แทบจะไม่มีสัญญาณเตือนที่ผิดพลาดเมื่อพบวัตถุที่เป็นโลหะ