DE3738455C2

DE3738455C2 -

Info

Publication number: DE3738455C2
Application number: DE3738455A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Zug Ch Seitz
Original assignee: LGZ Landis and Gyr Zug AG
Current assignee: Mars Inc
Priority date: 1986-11-25
Filing date: 1987-11-12
Publication date: 1990-02-08
Also published as: US5014006A; IT1223148B; IT8722680A0; US4967156A; DK615087D0; DK615087A; DE3738455A1; US4864238A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Messen eines flußarmen Magnetfeldes mit einem ferromagnetischen Kern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Anordnung ist bereits bekannt (Technisches Messen, 1981, Seiten 3-9; US-PS 32 80 974). Sie besteht im Prinzip aus einer gebogenen Förstersonde, die im englischsprachlichen Raum auch "fluxgate" genannt wird und die auf dem bekannten Prinzip der Saturationskernsonde beruht. Eine herkömmliche stabförmige Förstersonde ist wegen der durch die große Windungszahl bedingten hohen Empfindlichkeit und ihrer hohen Auflösung zwar sehr gut geeignet, schwache Magnetfelder zu messen. Sie ist jedoch weniger gut geeignet, kleine und flußarme Magnetfeldquellen auszuwerten. Bei einer derartigen Förstersonde besteht der Magnetkern aus einem Blech aus Mu-Metall. Die Herstellung von zwei identischen Förstersonden zur Kompensation des Erdmagnetfeldes durch Verwendung einer mit zwei Sonden aufgebauten Kompensationsschaltung ist mit der verwendeten Herstellungstechnologie nur schwer zu realisieren.

Derartige Anordnungen werden z. B. verwendet in Geldautomaten zur Feststellung des Wertes von Geldscheinen, die alle gleich groß und alle gleichfarbig sind, jedoch mit magnetischer Tinte beschriftet sind, wie dies z. B. bei US-Banknoten der Fall ist.

In Geldautomaten werden solche Banknoten, bevor sie an der eingangs genannten Anordnung vorbeitransportiert werden, einem konstanten Magnetfeld ausgesetzt, welches die magnetische Tinte in einer vorgegebenen Richtung magnetisiert. Sobald die betreffende magnetisierte Stelle das Magnetfeld verläßt, behält die magnetische Tinte ihre Remanenzinduktion bei, so daß die betreffenden Schriftzeichen sich so verhalten, als ob sie aus einer Vielzahl kleinster Permanentmagneten beständen, die alle die gleiche räumliche Richtung aufweisen. Da die Remanenzinduktion schwach und diese Permanentmagneten sehr klein sind, ist auch der von ihnen erzeugte Magnetfluß äußerst schwach, in der Größenordnung von ca. 2,5 Wb pro Quadratmillimeter. Zur anschließenden Ermittlung des Wertes der Banknote wird diese mit ihren vielen Permanentmagneten an der eingangs genannten Anordnung vorbeitransportiert, die den sehr schwachen Magnetfluß der Permanentmagneten mißt. Da die Banknoten teilweise unterschiedlich beschriftet sind, entstehen unterschiedliche Meßkennlinien, die es gestatten, den Wert der Banknote zu ermitteln. Die Anordnung muß die Banknote berührungslos abtasten mit einem minimalen Abstand zwischen der Anordnung und dem Wertpapier in der Größenordnung von einem Millimeter. Dieser minimale Abstand ist dadurch bedingt, daß die Banknote zerknittert sein kann und die Beschriftung auf der Banknote bei ihrem Transport entlang der Anordnung auch nicht durch Reibung verschlissen oder beschädigt werden darf.

Es gibt noch andere Anwendungsbeispiele, da die eingangs genannte Anordnung jedesmal dann verwendet werden kann, wenn ein schwacher Magnetfluß zu messen ist. Die Anordnung kann z. B. auch in Elektrizitätszählern oder in Leistungsmeßgeräten verwendet werden zum Messen eines elektrischen Stromes über das proportionale, von diesem Strom erzeugte Magnetfeld.

Darüber hinaus ist es auch bekannt (Applied Physics Letters, 1977, Seiten 548-550), einen hochempfindlichen Magnetblasen-Detektor in Sandwich-Bauweise aufzubauen, bei dem in der angegebenen Reihenfolge eine dicke NiFe-Schicht, eine Isolierschicht aus SiO₂, eine dünne Ni-Fe-Schicht und eine Trennschicht aus SiO₂ oben auf einer Epitaxie-Schicht angeordnet sind; dabei sind die beiden Ni-Fe-Schichten 400 nm bzw. 40 nm dick.

Schließlich ist ein Schweißnahtprüfer bekannt (DE-PS 5 67 221), der einen H-förmigen Magnetkörper aufweist, auf dessen gemeinsamen Zwischensteg eine erste Spule angeordnet ist, während auf den Stegen des Hauptmagnetkörpers zwei weitere Spulen in Reihe geschaltet sind. An der ersten Spule und an der Reihenschaltung der beiden weiteren Spulen ist ein Erregerstromgenerator bzw. ein Meßinstrument angeschlossen. Die erste Spule kann durch ein polarisiertes Magnetstück ersetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß mit zwei identischen Sonden das Erdmagnetfeld in einfacher und raumsparender Weise kompensierbar ist und ohne nennenswerte Reduktion des Nutzsignals ein größerer Störabstand erreichbar ist. Die Anordnung soll außerdem in planarer Mikrotechnologie herstellbar sein.

Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet und in Unteransprüchen sind weitere Ausbildungen beansprucht.

Um Abstandsschwankungen und das Erdfeld zu kompensieren, können zwei Anordnungen, je eine auf beiden Seiten der Wertschrift, in einer Differentialschaltung angeordnet werden. Wegen der aufwendigen Abstimmung der beiden Anordnungen sollen sie aber weitgehend identisch sein. Dies ist ohne große Schwierigkeiten durch Verwendung moderner Planartechnologie möglich unter Anwendung der Erfindung. Die Verwendung einer derartigen Planartechnologie hat außerdem den Vorteil, daß in einem einzigen Prozeß eine große Stückzahl billig, mit hoher Genauigkeit und guter Reproduzierbarkeit miniaturisiert hergestellt werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Variante der relativen räumlichen Position der erfindungsgemäßen Anordnung zu einer Banknote,

Fig. 2 eine zweite Variante dieser räumlichen Position,

Fig. 3 eine dritte Variante dieser räumlichen Position,

Fig. 4 ein elektrisches Schaltbild einer Auswerteeinrichtung,

Fig. 5 eine Darstellung eines möglichen zeitlichen Verlaufs des Ausgangssignals der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 6 Hysteresekennlinien und zeitlicher Verlauf eines Vormagnetisierungssignals,

Fig. 7 eine Darstellung der kennlinienmäßigen Erzeugung des Ausgangssignals der Anordnung,

Fig. 8 eine erste Variante eines bewickelten Magnetkerns,

Fig. 9 eine zweite Variante eines bewickelten Magnetkerns,

Fig. 10a eine Vorderansicht einer dritten Variante eines bewickelten Magnetkerns,

Fig. 10b eine Seitenansicht der dritten Variante eines bewickelten Magnetkerns,

Fig. 11 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß der Fig. 8,

Fig. 12 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß der Fig. 9,

Fig. 13 einen Längsschnitt des räumlichen Aufbaus einer ersten Variante der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 14 einen Querschnitt des räumlichen Aufbaus der ersten Variante der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 15 einen Längsschnitt des räumlichen Aufbaus einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 16 einen Querschnitt des räumlichen Aufbaus der zweiten Variante der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 17a einen ersten Querschnitt des räumlichen Aufbaus einer dritten und vierten Variante der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 17b einen zweiten Querschnitt des räumlichen Aufbaus der dritten Variante der erfindungsgemäßen Anordnung und

Fig. 18 einen zweiten Querschnitt des räumlichen Aufbaus der vierten Variante der erfindungsgemäßen Anordnung.

Gleiche Bezugszahlen bezeichnen in allen Figuren der Zeichnung gleiche Teile.

In der Zeichnung ist eine ausgewertete Stelle magnetisierter Tinte jeweils durch einen Vektor dargestellt, der das zu messende Magnetfeld M des zugehörigen Permanentmagneten symbolisiert.

In den Fig. 1 bis 3 sind eine Banknote 1 und eine Anordnung 2 zum Messen des Magnetfeldes M schematisch dargestellt. Die Banknote 1 liegt z. B. in einer horizontalen Ebene und bewegt sich in der Darstellung der Fig. 1 bis 3 mit einer Geschwindigkeit v von links nach rechts. Es gilt die Annahme, daß die magnetische Tinte in der Bewegungsrichtung der Banknote 1 magnetisiert wurde, d. h. daß der das Magnetfeld M der magnetisierten Tinte darstellende Vektor parallel ist zur Fortbewegungsrichtung der Banknote 1. Die Anordnung 2 besteht aus einer Kernschicht 3 - im folgenden kurz "Kern" genannt - aus ferromagnetischem Material, die einen möglicherweise über einen Luftspalt 10 geschlossenen Magnetkreis bildet. In der Darstellung der Fig. 1 und 2 besitzt der Magnetkreis einen solchen Luftspalt 10, während in der Fig. 3 ein Magnetkreis ohne Luftspalt dargestellt ist. Dies sind jedoch nur Beispiele, da jede der beiden Arten Anordnungen in jede der drei in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Positionen räumlich angeordnet werden kann. In allen drei Fig. 1 bis 3 sind um den Kern 3 jeweils mindestens zwei Spulen 4 und 5 gewickelt, wobei die erste Spule 4 von einem pulsierenden elektrischen Strom i gespeist ist, der stark genug ist, um den Kern 3 zeitweise in die magnetische Sättigung zu treiben, während die zweite Spule 5 als Ausgangsspule der Anordnung 2 dient und somit die Funktion einer Sensorspule ausübt. Die an der Spule 5 anstehende Ausgangsspannung ist mit u bezeichnet.

Der Kern 3 besteht aus einem dünnen Film, der im Fall der Fig. 1 derart parallel zur Banknote 1 angeordnet ist, daß die Länge des Luftspalts parallel und seine Breite b senkrecht quer zum Magnetfeld M und zur Geschwindigkeit v verlaufen. Die Breite der Lesespur der Anordnung 2 ist dann gleich b.

Im Fall der Fig. 2 ist der Film des Kerns 3 senkrecht zur Banknote 1 und parallel zum Magnetfeld M und zur Geschwindigkeit v angeordnet. Die Lesespur der Anordnung ist in diesem Fall äußerst schmal, so daß in der Praxis mehrere Anordnungen 2 parallel nebeneinander anzuordnen sind.

Im Fall der Fig. 3 ist der Film des Kerns 3 ebenfalls senkrecht zur Banknote, jedoch senkrecht quer zur Richtung des Magnetfeldes M und der Geschwindigkeit v angeordnet. Die Breite der Lesespur ist dann gleich der Breite f des Kerns 3. Auf den Kern 3 ist zusätzlich eine dritte Spule 12 angeordnet. Die beiden Spulen 5 und 12 sind annähernd gleich groß, elektrisch in Reihe geschaltet und im unteren Teil auf je einen der beiden in der Darstellung der Fig. 3 senkrechten Stege des Kerns 3 angeordnet. Die Ausgangsspannung der Reihenschaltung 5; 12 entspricht diesmal der Ausgangsspannung u der Anordnung 2. Die Spule 4 ist auf einem oberen horizontalen Steg des Kerns 3 angeordnet.

Die in der Fig. 4 dargestellte Auswerteeinrichtung besteht aus den beiden über den Kern 3 gekoppelten Spulen 4 und 5, einem Generator 6, einem Vorwiderstand 7, einem Voltmeter 8 und einem zusätzlichen Permanentmagnet 9. Der Generator 6 speist über den Vorwiderstand 7 die erste Spule 4 mit dem pulsierenden elektrischen Strom i. Der pulsierende Strom i hat in Funktion der Zeit t vorzugsweise die Gestalt eines mittels eines Einweggleichrichters gleichgerichteten Sägezahnstromes, d. h. er hat die Gestalt eines Sägezahnes, dessen negative Halbwellen gleich Null sind. Die sägezahnförmige Gestalt des Stromes i und damit der Erregung des Kerns 3 erzeugt weniger Verluste als die Sinusform bei gleicher Aussteuerung. Das Voltmeter 8 ist ein Wechselspannungsvoltmeter, das zweipolig mit der zweiten Spule 5 verbunden ist und den Effektivwert von deren Ausgangsspannung u mißt. Der Permanentmagnet 9 besteht vorzugsweise aus SmCo5 und ist in der Nähe des Kerns 3 räumlich so angeordnet, daß sein konstantes Magnetfeld Hv den Kern 3 in negativer Richtung vormagnetisiert (siehe auch Fig. 6). Dadurch wird der Remanenzpunkt und damit auch der periodische Startpunkt der Hystereseschleifen in den magnetfeldempfindlichsten Teil der Magnetisierungskennlinie verschoben.

Wenn die Banknote 1 in der angegebenen Richtung unter der Anordnung 2 mit konstanter Geschwindigkeit v fortbewegt wird, hat der Effektivwert Ueff der Ausgangsspannung u der Anordnung 2 einen ähnlichen zeitlichen Verlauf wie eine der beiden Kennlinien, die in der Fig. 5 dargestellt sind. Die gestrichelt dargestellte Kennlinie gehört zu einer der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnungen, während die ausgezogene Kennlinie der Anordnung nach Fig. 3 entspricht. Die beiden Kennlinien setzen sich zusammen aus einer Vielzahl unregelmäßiger Perioden (in der Fig. 5 sind nur zwei Perioden dargestellt), die jeweils einen Konstantwert-Bereich besitzen.

In der Fig. 6 ist für den Kern 3 unter anderem die Kennlinie der Induktion B in Funktion eines Magnetfeldes H dargestellt, die den bekannten Hystereseverlauf aufweist. Beim Nullwert des Magnetfeldes H besitzt die Induktion B den Wert der Remanenzinduktion Br. Die Sättigungsinduktion des Kerns 3 ist gleich Bs. Das in negativer Richtung wirksame Magnetfeld Hv des Permanentmagnetes 9 verschiebt, bei Abwesenheit eines zu messenden Magnetfeldes M, den Arbeitspunkt auf der dargestellten Kennlinie nach unten von Br nach Bv hin, wobei Bv der zu -Hv gehörende Induktionswert von B ist. Beim Vorhandensein eines zu messenden, z. B. positiven Magnetfeldes M verschiebt sich der Arbeitspunkt auf der Kennlinie diesmal nach oben von Bv nach Ba hin, wobei Ba der Wert der Induktion B beim Magnetfeld -(Hv-M) ist.

Wird nun die Spule 4 vom Generator 6 mit einem gleichgerichteten Sägezahnstrom i gespeist, so erzeugt dieser Strom i ein proportionales Magnetfeld Hi, dessen zeitlicher Verlauf im unteren Teil der Fig. 6 dargestellt ist. Das Magnetfeld Hi hat die Periode T des Stromes i und eine Amplitude Hw, die groß genug gewählt ist, damit der Kern 3 bei angenommener positiver Richtung des Magnetfeldes Hi durch das Magnetfeld Hi jeweils von der Anfangsinduktion Ba ausgehend periodisch in die positive Sättigung getrieben wird, um anschließend jeweils wieder zur Anfangsinduktion Ba zurückzukehren. Bei jeder Periode T des Magnetfeldes Hi durchläuft die Induktion B im Kern 3 somit eine Hystereseschleife, die für ein gegebenes Magnetfeld M immer bei Ba beginnt. Die Induktion B durchläuft dabei zuerst, von Ba ausgehend, nach oben hin den rechten Ast der Hystereseschleife, um den Wert der Sättigungsinduktion Bs zu erreichen. Der Arbeitspunkt durchläuft anschließend den positiven Sättigungsast der Kennlinie bis zum Wert Hs=Hw-(Hv-M) des Magnetfeldes H, um anschließend umzukehren und den Sättigungsbereich über den linken Ast der Hystereseschleife zu verlassen, bis er wieder die Anfangsinduktion Ba erreicht.

Die Auswertung dieser Hysteresekennlinie wird nun an Hand einer in der Fig. 7 idealisiert dargestellten Kennlinie näher erläutert. Der in der Darstellung der Fig. 7 linke Teil der Abbildung entspricht in idealisierter Form der Fig. 6. Es sind in jeder Teilabbildung der Fig. 7 jeweils eine für M=0 geltende gestrichelte und eine für M<0 geltende nichtgestrichelte Kennlinie dargestellt.

Die nichtgestrichelte Kennlinie oben links in der Fig. 7 beginnt, wie bereits anläßlich der Beschreibung der Fig. 6 erwähnt, mit der Anfangsinduktion Ba, die gleich dem Wert der Induktion B für H=-(Hv-M) ist. Die entsprechende gestrichelte Kennlinie beginnt dagegen mit der Anfangsinduktion Bv, die gleich dem Wert der Induktion B für H=-Hv ist, da für diese Kennlinie ja M=0 gilt.

Oben rechts in der Fig. 7 ist der zeitliche Verlauf der Induktion B dargestellt, wenn das Magnetfeld Hi wirksam ist. Dieser Verlauf besteht bei idealisierter geradliniger Hysteresekennlinie aus positiven, trapezförmigen Impulsen, die durch Konstantwertbereiche zeitlich voneinander getrennt sind. Wie ein Vergleich der gestrichelten mit der nichtgestrichelten trapezförmigen Kennlinie zeigt, vergrößert ein vorhandenes positives Magnetfeld M die Impulsbreite der trapezförmigen Impulse. Die Amplituden der trapezförmigen Impulse sind gleich Bs-Ba bzw. gleich Bs-Bv, d. h. sie entsprechen den in der Fig. 6 dargestellten Werten von P und L. Die Sättigungsinduktion Bs ist dabei der Referenzwert und die beiden Induktionen Ba und Bv sind so niedrig als möglich zu wählen, damit die Amplituden der trapezförmigen Impulse möglichst groß sind.

Die trapezförmige Induktion B im Kern 3 induziert in der zweiten Spule 5 als Ausgangsspannung u rechteckförmige bipolare Impulse, deren zeitlicher Verlauf in der Fig. 7 unten rechts dargestellt ist. Da die Ausgangsspannung u bekanntlich proportional dF/dt ist, wenn F den durch die Spule 5 fließenden Magnetfluß bezeichnet, sind die rechteckförmigen Impulse nur anwesend während des Vorhandenseins von Flanken der trapezförmigen Impulse der Induktion B. Während des Restes der Zeit, d. h. zwischen den rechteckförmigen Impulsen, ist der Wert von u gleich Null, da der Wert der trapezförmigen Impulse von B während dieser Zeiten konstant ist.

Die Impulsbreiten-Veränderungen der trapezförmigen Impulse von B durch das Vorhandensein des zu messenden Magnetfeldes M führen zu einer Verkleinerung der Impulsbreiten der rechteckförmigen Impulse von u. Eine Fourier-Analyse dieser rechteckförmigen Impulse von u ergibt, daß die Amplitude der zweiten Oberwelle proportional dem Wert von M ist oder, allgemeiner ausgedrückt, daß die Meßinformation in den Amplituden der geradzahligen Oberwellen enthalten ist. Die ungeradzahligen Oberwellen, darunter vor allem die sehr starke erste Oberwelle, spielen nur die Rolle von Störern. Bei einer Förstersonde wird die zweite Oberwelle mit einem in der Regel sehr teuren Filter herausgefiltert und durch fortlaufende Messung von deren Amplitude der zeitliche Verlauf des gesuchten Meßwertes ermittelt. Die in der Fig. 4 dargestellte Auswerteeinrichtung benötigt dagegen kein solches teures Filter zur Messung des von der magnetisierten Tinte erzeugten Magnetfeldes M. Das Voltmeter 8 in der Anordnung der Fig. 4 mißt den Effektivwert der rechteckförmigen Impulse von u, d. h. den Mittelwert des Quadratwertes dieser rechteckförmigen Impulse. Auch hier spielen die ungeradzahligen Oberwellen nur die Rolle von Störern, da der ihnen zugehörige Meßwert als eine Art Offsetspannung dauernd, also auch bei einem Meßwert Null vorhanden ist. Während bei einer üblichen zylindrischen Förstersonde das Störverhältnis der ersten zur nützlichen zweiten Oberwelle in der Größenordnung von 1000/1 liegt, beträgt dieses Verhältnis bei der erfindungsgemäßen Anordnung wegen der extremen Querschnittreduktion durch Verwendung eines Flachkerns jedoch nur mehr 30/1. Die Dicke des dünnen Kerns 3 wird nämlich durch nachträgliches chemisches Ätzen weit unterhalb der üblichen minimalen Schichtdicke von 0.025 mm bis annähernd auf einen hunderttausendstel Meter reduziert. Dies hat den weiteren Vorteil, daß der Skineffekt beim Betrieb mit einem hochfrequenten Strom i unterdrückt und gleichzeitig eine leichte Magnetisierbarkeit erreicht wird.

Der in der Fig. 8 unter anderem dargestellte Kern 3 besteht in der Draufsicht aus einem rechteckförmigen Ring, der mit einem Luftspalt 10 der Länge d versehen ist. Der Steg des Kerns 3, der mit dem Luftspalt 10 versehen ist, ist bedeutend breiter als die andern Stege des Kerns 3 und besitzt eine Breite b. Dies ist bei einem erforderlichen Kernquerschnitt notwendig, weil der Kern 3 nur aus einem dünnen Film besteht. Die untere Kante des Kerns 3 ist parallel zur Banknote 1 und zu dem Vektor angeordnet, der das zu messende Magnetfeld M darstellt. Der Abstand zwischen der unteren Kante des Kerns 3 und der Banknote 1 ist gleich g, dessen Wert, wie bereits erwähnt, mindestens einen Millimeter beträgt. Die schwachen Magnetflußlinien des Magnetfeldes M dringen, abgesehen von einem kleineren Teil, der sich in der Luft zwischen dem Kern 3 und der Banknote 1 schließt, in der Darstellung der Fig. 8 von rechts unten in den Kern 3 ein, wobei ein Teil von ihnen den Kern 3 als nützlicher Magnetfluß Fm durchfließt, während der Rest nutzlos als Streufluß Fs über den Luftspalt 10 abfließt. Die beiden Spulen 4 und 5 sind auf einem Steg des Kerns 3 angeordnet, der keinen Luftspalt 10 aufweist.

Die in der Fig. 9 dargestellte Anordnung ähnelt derjenigen, die in der Fig. 8 dargestellt ist. Der Kern 3 besteht allerdings aus zwei Magnetkreisen, die einen gemeinsamen Steg 11 besitzen. Der erste der beiden Magnetkreise weist einen Luftspalt der Länge d und der zweite Magnetkreis keinen Luftspalt auf. Der erste Magnetkreis ist, relativ zur Banknote 1, genau so angeordnet, wie der Kern 3 in der Fig. 8. Die beiden Spulen 4 und 5 sind ausschließlich auf den zweiten Magnetkreis angeordnet. Außerdem ist eine dritte, auf dem gemeinsamen Steg 11 der beiden Magnetkreise angeordnete Spule 12 vorhanden, die die gleichen Abmessungen besitzt wie die zweite Spule 5, mit der sie elektrisch derart in Reihe geschaltet ist, daß am Ausgang der Reihenschaltung die arithmetische Summe der beiden Spulensignale entsteht. Der nützliche Magnetfluß Fm teilt sich diesmal in zwei annähernd gleiche Hälften Fm/2, wovon die eine über den Zwischensteg 11 und die andere über den verbleibenden Teil des zweiten Magnetkreises fließt. Am Ausgang der Reihenschaltung 5; 12 entsteht die Summe der durch die beiden gleichgroßen Hälften erzeugten Ausgangsspannungen und somit wieder eine Ausgangsspannung u, die dem Magnetfluß Fm entspricht. Da in dieser Anordnung jedoch im Gegensatz zu der in der Fig. 8 dargestellten Anordnung der magnetische Widerstand des Luftspaltes 10 um Größenordnungen größer sein kann, da der mit dem Luftspalt 10 versehene Magnetkreis durch den Strom i diesmal nicht erregt werden muß, beträgt der Streufluß Fs nur mehr einige Prozent statt 50%. Der Streufluß Fs im Luftspalt 10 ist hier somit bedeutend unkritischer als derjenige der Anordnung, die in der Fig. 8 dargestellt ist. Dieser Vorteil und die Tatsache, daß die ungeradzahligen Oberwellen der rechteckförmigen Ausgangsimpulse (siehe Fig. 7) sich bei diesem Aufbau eliminieren, wiegen bei weitem den Nachteil auf, daß eine dritte Spule 12 verwendet werden muß. Außerdem erfolgt keine Entmagnetisierung der Banknote, da kein Luftspalt im Erregerkreis vorhanden ist und dieser mit seinen hohen Induktionswerten räumlich relativ weit von der Banknote entfernt ist.

Die in der Fig. 10a dargestellte Anordnung entspricht annähernd der in der Fig. 8 dargestellten Anordnung mit dem Unterschied, daß der Kern 3 und damit auch der Magnetkreis diesmal keinen Luftspalt 10 besitzt. Außerdem ist eine dritte Spule 12 vorhanden. Alle drei Spulen 4, 5 und 12 sind so angeordnet und so verdrahtet, wie es anläßlich der Beschreibung der Fig. 3 angegeben wurde. Aus den Fig. 10a und 10b ist ersichtlich, daß die obere Hälfte Fm der von der Magnetisierung der Banknote 1 herrührenden Magnetfeldlinien je zur Hälfte durch einen der beiden senkrechten Stege des Kerns 3 verlaufen, um den vertikalen Steg auf unterschiedlicher Höhe zu verlassen und um anschließend zur Banknote 1 zurückzukehren. Die Spulen 5 und 12 sind möglichst unten, in der Nähe der Banknote 1 auf den ihnen zugehörigen vertikalen Steg angeordnet, damit sie möglichst viele dieser Magnetfeldlinien umgeben und damit in ihnen somit ein Maximum an Spannung induziert wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß bei allen Varianten die von der magnetisierten Banknote 1 erzeugten Magnetfeldlinien sich immer teilweise durch Luft schließen, so daß für sie immer eine gescherte Permeabilität vorliegt.

Damit die Ausgangsspannung u der Anordnung 2 möglichst groß ist, ist für den Strom i eine hohe Frequenz, z. B. 100 kHz, zu wählen.

Die in der Fig. 11 dargestellte Draufsicht einer erfindungsgemäßen Anordnung gemäß der Fig. 8 zeigt die Draufsicht eines Substrats 13, welches vorzugsweise aus Silizium oder Glas besteht. Der Kern 3 hat die in der Fig. 8 dargestellte Form und weist einen als Strich gezeichneten Luftspalt 10 auf, der nicht geradlinig, sondern meanderförmig ist. Der Kern 3 ist als ein dünner Oberflächenfilm auf dem Substrat 13 aufgetragen. Die extreme Reduktion des Kernquerschnittes und damit des Entmagnetisierungsfaktors N macht die Verwendung eines hochpermeablen Materials für den Kern 3 sinnvoll, da die gescherte Permeabilität bekanntlich gleich 1/(N+1/µr) ist und somit nur bei extrem kleinen Werten des Entmagnetisierungsfaktors N die Verwendung großer Werte von µr sinnvoll ist. Das ferromagnetische Material des Kerns 3 besitzt daher eine relative Permeabilität µr, dessen Wert mindestens in der Größenordnung von einhunderttausend liegt. Es besteht daher vorzugsweise aus Magnetglas. Die Leiter der Spulen 4 und 5 sind, vom Kern 3 elektrisch isoliert, mindestens teilweise ebenfalls in mindestens einer weiteren Oberflächenschicht angeordnet. In der Fig. 11 sind schraffiert nur z. B. die unteren Leiter der Spulen 4 und 5 dargestellt, wobei keine Trennungslinie zwischen diesen beiden Spulen 4 und 5 angegeben ist. Die in der Darstellung der Fig. 11 linken Leiter gehören z. B. zur Spule 4 und die rechten zur Spule 5. Die dargestellten Leiter der Spulen 4 und 5 sind vorzugsweise in mindestens einer weiteren auf dem Substrat 13 aufgetragenen Oberflächenschicht angeordnet und mindestens innerhalb ihrer eigenen Oberflächenschicht größtenteils annähernd parallel zueinander. Aus den Fig. 13 bis 16 sind die relativen Lagen der verschiedenen Oberflächenschichten ersichtlich. Die in der Fig. 11 dargestellten unteren Leiter der Spulen 4 und 5 befinden sich demnach in einer Oberflächenschicht, die sich unterhalb des den Kern 3 enthaltenden Oberflächenfilms befindet. Sie ist demnach unsichtbar und wurde nur aus Gründen der zeichnerischen Klarheit nicht gestrichelt dargestellt.

Da die Kantenlänge des Substrats 13 in der Größenordnung von einigen Millimetern liegt, ist die Länge der beiden rechteckig zylinderförmigen Spulen sehr kurz, d. h. sie sind Flachspulen. Da obendrein Flachspulen einen schlechten Wicklungsfüllfaktor aufweisen, zwingt die begrenzte Anzahl Windungen zur Verwendung einer höheren Frequenz, vorzugsweise in der Größenordnung von 100 kHz für den Strom i. Wegen der damit verbundenen Verbreiterung der Hystereseschleife muß die Erregerspule 4 für einen minimalen Amperewindungsbedarf ausgelegt werden. Ein Magnetisieren bis in die Sättigung ist in einem gescherten Magnetkreis, d. h. in einem Magnetkreis, der einen Luftspalt 10 aufweist, immer mit einem entsprechenden Aufwand an Erregung verbunden. Da diese Erregung wegen der niedrigen Windungszahl der als Flachspule ausgeführten Spule 4 klein zu halten ist, muß der magnetische Widerstand R des Luftspaltes 10 R=w/µo · b · t möglichst klein gewählt werden, wobei δ die Luftspaltlänge, b die Luftspaltbreite, t die Dicke des dünnen Kerns 3 und µo die Permeabilität der Luft darstellt. Bei gegebenen anderen Parameterwerten und vor allem bei der gegebenen dünnen Dicke t des Kerns 3 muß somit die Breite b des Luftspaltes 10 besonders groß gewählt werden. Dies geschieht durch die Wahl eines meanderförmigen Luftspaltes 10. Wegen der hohen Permeabilität des Kerns 3 durchqueren die nicht dargestellten Magnetflußlinien den meanderförmigen Luftspalt an allen Stellen senkrecht zur Oberfläche des ferromagnetischen Materials des Kerns 3, da bekanntlich tg α gleich µr/1=100 000/1 und damit annähernd gleich unendlich ist, wenn α den Austrittswinkel der Magnetflußlinien aus dem Kern 3 in den Luftspalt 10 darstellt. Somit ist α gleich 90°. Die meanderförmige Gestalt des Luftspaltes 10 vergrößert somit die Breite des Luftspaltes 10 künstlich von b auf z. B. 4(a+c), so daß senkrecht quer zu den Magnetflußlinien ein sehr breiter Luftspalt entsteht, trotz der begrenzten Breite b des zugehörigen Stegs des Kerns 3. Dabei besitzt die meanderförmige Gestalt des Luftspalts 10 vier Perioden. Der Buchstabe a bezeichnet die Länge des Teils des Meanders, der parallel, und der Buchstabe c die Länge des Teils des Meanders, der senkrecht quer zum zugehörigen Steg des Kerns 3 verläuft.

Die in der Fig. 12 dargestellte Draufsicht einer erfindungsgemäßen Anordnung gemäß der Fig. 9 ist der in der Fig. 11 dargestellten Draufsicht ähnlich, mit dem Unterschied, daß der Kern wie in der Fig. 9 aus zwei Magnetkreisen besteht und daß der Luftspalt 10 wieder geradlinig und nicht meanderförmig ist. Dies ist möglich, da der Magnetfluß, der durch die Erregerspule 4 erzeugt wird, ausschließlich in den Magnetkreis fließt, der keinen Luftspalt besitzt. Wegen des fehlenden Luftspaltes ist somit die für die Sättigung benötigte Erregung minimal. In der Fig. 12 sind außerdem die unteren Leiter der dritten Spule 12 dargestellt, die z. B. in der gleichen Oberflächenschicht angeordnet sind wie die unteren Leiter der beiden anderen Spulen 4 und 5. Mindestens die in einer gleichen Oberflächenschicht liegenden Leiter der Spule 12 sind annähernd parallel zueinander angeordnet. Die dritte Spule 12 ist ebenfalls eine Flachspule.

Sowohl in der Fig. 11 als auch in der Fig. 12 sind die in einer Oberflächenschicht befindlichen Leiter einer jeden Spule 4, 5 und 12 in ihrer Oberflächenschicht jeweils annähernd senkrecht quer zum zugehörigen, in einer andern parallelen Oberflächenschicht befindlichen Steg des Kerns 3 angeordnet.

Die Draufsicht der in den Fig. 10a und 10b dargestellten Variante sieht ähnlich aus wie die in der Fig. 11 dargestellte Draufsicht, mit dem Unterschied, daß der Luftspalt 10 nicht vorhanden ist.

Die in den Fig. 11 und 12 als Draufsicht dargestellten Anordnungen können beide entweder wie in den Fig. 13 und 14 oder wie in den Fig. 15 und 16 dargestellt aufgebaut sein.

Die in den Fig. 13 und 14 dargestellte Anordnung besteht aus dem Substrat 13, einer Isolierschicht 14 aus SiO₂, einer ersten Schicht, die die Leiter der unteren Windungshälften der Spulen 4, 5 und gegebenenfalls 12 enthält, einer Isolierschicht 15 und einer zweiten Schicht, die den Kern 3 enthält. Die erste Schicht ist, durch die Isolierschicht 14 getrennt, an der Oberfläche des Substrats 13 angeordnet und selber mit der Isolierschicht 15 bedeckt. Die zweite Schicht mit dem Kern 3 ist ihrerseits auf die Isolierschicht 15 angeordnet. Die einzelnen Windungen der Spulen 4, 5 und gegebenenfalls 12 sind durch Bonddrähte 16 vervollständigt, die jeweils von der unteren Windungshälfte ausgehend, durch die Isolierschicht 15 und anschließend über den Kern 3 gehend die Isolierschicht 15 wieder durchquerend zu den unteren Windungshälften zurückkehren. Die Spulen 4, 5 sind daher durch die Leiter der unteren Windungsteile, insb. -hälften, und durch die Bonddrähte 16 gebildet.

Die in den Fig. 15 und 16 dargestellte Anordnung besteht aus dem Substrat 13, der Isolierschicht 14, der ersten Schicht mit den Leitern der unteren Windungshälften der Spulen 4, 5 und gegebenenfalls 12, der ersten Isolierschicht 15, der zweiten Schicht mit dem Kern 3, einer zweiten Isolierschicht 17 und einer dritten Schicht mit den Leitern der oberen Windungshälften der Spulen 4, 5 und gegebenenfalls 12. Die unteren und die oberen Windungshälften der Spulen 4, 5 und 12 sind somit je in einer getrennten parallelen Schicht angeordnet. Die Schichten sind also parallel zueinander angeordnet. Dabei ist die erste, untere Schicht, wieder durch die Isolierschicht 14 getrennt, an der Oberfläche des Halbleitersubstrats 13 angeordnet und selber mit der ersten Isolierschicht 15 bedeckt ist. Die zweite Schicht mit dem Kern 3 ist an der Oberfläche auf die Isolierschicht 15 angeordnet und selber mit der zweiten Isolierschicht 17 bedeckt, an deren Oberfläche ihrerseits die dritte Schicht angeordnet ist, die Leiter der oberen Windungshälften der Spulen 4, 5 und gegebenenfalls 12 enthält. Die einzelnen Windungen dieser Spulen werden durch Stege 18 aus elektrisch leitendem Material vervollständigt, die, von einer Windungshälfte ausgehend, beide Isolierschichten 15 und 17 durchquerend Leiter der anderen Windungshälften erreichen.

Der Kern wird aus einem aufgeklebten Stück handelsüblichen Metallglases photolithographisch herausgeätzt. Die Leiter der Flachspulen bestehen z. B. aus Aluminium und die Isolierschichten 15 und 17 aus Polyimid oder photographischem Lack. Die Verwendung von Polyimid hat den Vorteil, daß die Oberflächen der Isolierschichten 15 und 17 plan abgeschliffen werden können, bevor auf ihnen eine weitere Schicht aufgetragen wird. Das bestückte Substrat hat z. B. eine Dicke von annähernd 1 mm und eine Kantenlänge von je 4 bis 8 mm.

Die Anordnung kann sowohl in monolithischer Planartechnologie als auch in Hybridtechnik hergestellt werden. Letztere eignet sich vor allem für größere Dimensionen.

In der Planartechnologie und in der Dünnfilmtechnik, wo Filmdicken des Kerns 3 von 0,1 bis 1 µm benötigt werden, wird vorzugsweise die dritte oder die vierte Variante der erfindungsgemäßen Anordnung verwendet, deren räumlicher Aufbau aus den Fig. 17a, 17b und 18 ersichtlich ist.

In der dritten Variante (siehe Fig. 17a und Fig. 17b) ist die zweite Spule 5 spiralförmig und ihre Leiter sind alle in einer einzigen Ebene zwischen dem Substrat 13 und dem Kern 3 auf der Oberfläche des Substrats 13 angeordnet. Der Kern 3 besitzt dabei die Gestalt eines länglichen dünnen Streifens, der annähernd parallel zur Oberfläche des Substrats 13 liegt.

Bei einer kreisspiralförmigen zweiten Spule 5 (nicht dargestellt) ist die Länge des Kerns 3 höchstens gleich dem halben äußeren Durchmesser der zweiten Spule 5, wobei der Kern 3 ausgehend vom äußeren Rand der zweiten Spule 5 so angeordnet ist, daß seine Längsachse radial zur kreisspiralförmigen Gestalt der zweiten Spule 5 liegt.

In der Fig. 17a wurde angenommen, daß die Gestalt der zweiten Spule 5 rechteckigspiralförmig ist. In diesem Fall sind zwei parallel gegenüberliegende äußere Seiten der rechteckigspiralförmigen zweiten Spule 5, im Abstand g bzw. (g+k) entfernt von der Oberfläche der Banknote 1, senkrecht zur Längsachse des Kerns 3 angeordnet. Die Längsachse des Kerns 3 ist dabei ihrerseits senkrecht zur Oberfläche der Banknote 1 ausgerichtet und die Länge des Kerns 3 ist höchstens gleich der Hälfte k/2 der in Längsrichtung des Kerns 3 gemessenen Breite k der zweiten Spule 5.

Um dem mit dem Kern 3 und der zweiten Spule 5 bestückten Substrat 13 ist die erste Spule 4 jeweils so gewickelt, daß ihre Achse annähernd parallel zur Längsachse des Kerns 3, annähernd senkrecht zur Achse der zweiten Spule 5 und annähernd parallel zur Oberfläche des Substrats 13 liegt; dabei verläuft die Achse der zweiten Spule 5 senkrecht zur Spulenebene.

Da die zweite Spule 5 bei der dritten Variante nur unterhalb, d. h. nur auf einer Seite des Kerns 3 vorhanden ist, ist nur die Verkettung mit einer Hälfte des aus dem Kern 3 austretenden Magnetflusses möglich. Um eine fast hundertprozentige Verkettung zu erzielen, ist ein Aufbau gemäß der vierten Variante erforderlich. In dieser vierten Variante ist nur der niedrige, seitlich aus den dünnen Kanten des Kerns 3 austretende Magnetfluß nicht verkettet, was vernachlässigt werden kann.

In der vierten Variante (siehe Fig. 17a und Fig. 18) ist eine weitere zweite Spule 5 a vorhanden, wobei die beiden zweiten Spulen 5 und 5 a symmetrisch zur Fläche des nur einmal vorhandenen Kerns 3 angeordnet sind. Die beiden zweiten Spulen 5 und 5 a sind gegensinnig elektrisch in Reihe geschaltet. Die weitere zweite Spule 5 a ist oberhalb, d. h. in der Darstellung der Fig. 18 rechts von der ersten zweiten Spule 5 und vom Kern 3, auf das mit dem Kern 3 und der ersten zweiten Spule 5 bestückte Substrat 13; 5; 3 elektrisch isoliert aufgetragen, wobei Isolierschichten 14, 15 und 16 zwischen der ersten zweiten Spule 5, dem Kern 3 und der weiteren zweiten Spule 5 a liegen.

Claims

1. Anordnung zum Messen eines flußarmen Magnetfeldes mit einem Kern aus ferromagnetischem Material, der einen gegebenenfalls einen Luftspalt aufweisenden Magnetkreis bildet, und mit mindestens zwei elektrischen Spulen, von denen eine erste Spule mit einem pulsierenden elektrischen Strom solcher Stärke beaufschlagbar ist, daß der Kern zeitweise in die magnetische Sättigung gelangt, und die andere, zweite Spule als Ausgangsspule der Anordnung dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern als dünne Kernschicht (3) einer Schichtdicke von höchstens 10 µm auf einem Substrat (13) ausgebildet ist und aus einem ferromagnetischen Material einer relativen Permeabilität µ_r in der Größenordnung von mindestens 10⁵ besteht, und daß mindestens eine der Spulen (4, 5, 5 a, 12) als Flachspule ausgebildet ist und mindestens Teile der Leiter derselben eine Spulenschicht bilden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenschicht durch eine Isolierschicht (14, 15, 17) vom Substrat (13) und/oder von der Kernschicht (3) elektrisch isoliert ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht (3) zwischen einer zwischen dem Substrat (13) und der Kernschicht (3) befindlichen, unteren Spulenschicht und einer oberen Spulenschicht angeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Leiter von unteren Windungshälften der Spulen (4, 5, 12) mit einer Isolierschicht (15) bedeckt sind und die Kernschicht (3) an der Oberfläche auf der Isolierschicht (15) angeordnet ist, und daß die einzelnen Windungen der Spulen (4, 5, 12) durch Bonddrähte (16) vervollständigt sind, die von der unteren Windungshälfte ausgehend, durch die Isolierschicht (15) und anschließend über die Kernschicht (3) gehend, die Isolierschicht (15) wieder durchquerend zu den unteren Windungshälften zurückkehrend angeordnet sind, so daß die Spulen (4, 5, 12) durch die Bonddrähte (16) und durch die Leiter der unteren Windungshälften gebildet sind.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Leiter von unteren und oberen Windungshälften der Spulen (4, 5, 12) jeweils in voneinander getrennten und zueinander parallelen Schichten angeordnet sind, wobei die untere Spulenschicht, durch eine Isolierschicht (14) getrennt, an der Oberfläche des Substrats (13) angeordnet und mit einer Isolierschicht (15) bedeckt ist, und die Kernschicht (3) an der Oberfläche auf dieser Isolierschicht (15) in einer weiteren Schicht angeordnet ist, die ihrerseits von einer weiteren Isolierschicht (17) bedeckt ist, an deren Oberfläche sich die oberen Windungshälften der Spulen (4, 5, 12) befinden, die durch Stege (18) aus elektrisch leitendem Material vervollständigt sind, die von einer Windungshälfte ausgehend, beide Isolierschichten (15, 17) durchquerend Leiter der anderen Windungshälften erreichen.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter der Windungshälften mindestens innerhalb ihrer eigenen Schicht größtenteils annähernd parallel zueinander sind und sie jeweils annähernd senkrecht quer zum zugehörigen, in einer anderen parallel befindlichen Schicht befindlichen Steg der Kernschicht (3) angeordnet sind.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht (3) aus zwei Magnetkreisen besteht, die einen gemeinsamen Steg (11) besitzen, von denen der erste Magnetkreis einen Luftspalt und der zweite Magnetkreis keinen Luftspalt aufweist und beide Spulen (4, 5) ausschließlich auf dem zweiten Magnetkreis angeordnet sind, und daß eine dritte, auf dem gemeinsamen Steg (11) der beiden Magnetkreise angeordnete Spule (12) vorhanden ist, die die gleichen Abmessungen besitzt wie die zweite Spule (5), mit der sie elektrisch derart in Reihe geschaltet ist, daß am Ausgang der Reihenschaltung die arithmetische Summe der beiden Spulensignale entsteht.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis einen meanderförmigen Luftspalt aufweist.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spule (5) spiralförmig ist und ihre Leiter alle in einer einzigen Ebene zwischen dem Substrat (13) und der Kernschicht (3) auf der Oberfäche des Substrats (13) angeordnet sind, daß die Kernschicht (3) die Gestalt eines länglichen dünnen Streifens besitzt, dessen Länge höchstens gleich ist dem halben äußeren Durchmesser der zweiten Spule (5), daß die Kernschicht (3) ausgehend vom äußeren Rand der zweiten Spule (5) annähernd parallel zur Oberfläche des Substrats (13) so angeordnet ist, daß ihre Längsachse radial zur spiralförmigen Gestalt der zweiten Spule (5) liegt, und daß um dem mit der Kernschicht (3) und der zweiten Spule (5) bestückten Substrat (13; 3; 5) die erste Spule (4) so gewickelt ist, daß ihre Achse annähernd parallel zur Längsachse der Kernschicht (3), annähernd senkrecht zur senkrecht zur Spulenebene verlaufenden Achse der zweiten Spule (5) und annähernd parallel zur Oberfläche des Substrats (13) liegt.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spule (5) rechteckspiralförmig ist und ihre Leiter alle in einer einzigen Ebene zwischen dem Substrat (13) und der Kernschicht (3) auf der Oberfäche des Substrats (13) angeordnet sind, daß die Kernschicht (3) die Gestalt eines länglichen dünnen Streifens besitzt und ausgehend vom äußeren Rand der zweiten Spule (5) annähernd parallel zur Oberfläche des Substrats (13) so angeordnet ist, daß ihre Längsachse senkrecht zu zwei parallel gegenüberliegenden äußeren Seiten der rechteckspiralförmigen zweiten Spule (5) liegt, daß die Länge der Kernschicht (3) höchstens gleich der Hälfte (k/2) der in der Längsrichtung derselben gemessenen Breite (k) der zweiten Spule (5) ist und daß um dem mit der Kernschicht (3) und der zweiten Spule (5) bestückten Substrat (13; 3; 5) die erste Spule (4) so gewickelt ist, daß ihre Achse annähernd parallel zur Längsachse der Kernschicht (3), annähernd senkrecht zur Achse der zweiten Spule (5) und annähernd parallel zur Oberfläche des Substrats (13) liegt.

11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf das mit der Kernschicht (3) und der zweiten Spule (5) bestückte Substrat (13; 5; 3) eine weitere zweite Spule (5 a) elektrisch isoliert aufgetragen ist, wobei die beiden zweiten Spulen (5, 5 a) symmetrisch zur Fläche der nur einmal vorhandenen Kernschicht (3) oberhalb der ersten zweiten Spule (5) angeordnet ist, und daß die beiden zweiten Spulen (5, 5 a) gegensinnig elektrisch in Reihe geschaltet sind.

12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Material der Kernschicht (3) aus Magnetglas besteht.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Material der Kernschicht (3) aus Permalloy besteht.

14. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Kernschicht (3) ein Permanentmagnet (9) angeordnet ist und die Kernschicht (3) vormagnetisiert.

15. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis luftspaltlos und geschlossen ist.