Вимірювальний датчик та автентифікаційний пристрій на його основі

1. Магнітний вимірювальний датчик для збирання даних намагнічування магнітного предмета (7), зокрема захищеного документа або виробу, що містить принаймні один магнітний відтиск або покриття, зазначений вимірювальний датчик містить принаймні одну намагнічувальну котушку (3), який відрізняється тим, що він містить принаймні два магнітних сенсори (4s, 4c, 8s, 8c), розташовані всередині зазначеної намагнічувальної котушки (3) на обох її кінцях відповідно, і їх магнітні осі у значній мірі вирівняні відносно магнітного поля всередині даної котушки (3). 2. Магнітний вимірювальний датчик за п. 1, який відрізняється тим, що зазначена намагнічувальна котушка (3) є котушкою без магнітного осердя. 3. Магнітний вимірювальний датчик за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що зазначена намагнічувальна котушка (3) є циліндричною котушкою. 4. Магнітний вимірювальний датчик за будь-яким із пп.1-3, який відрізняється тим, що зазначені магнітні сенсори є індукційними сенсорами у формі сприймальної обмотки (4s) та компенсувальної обмотки (4с) відповідно, де зовнішні діаметри зазначених сприймальної обмотки (4s) та компенсувальної обмотки (4с) менші, ніж внутрішній діаметр зазначеної намагнічувальної котушки (3). 5. Магнітний вимірювальний датчик за будь-яким із пп.1-3, який відрізняється тим, що зазначені магнітні сенсори є сенсорами магнітного поля у формі чутливого до поля елемента (8s) та компенсувального елемента (8с) відповідно, де зовнішні діаметри зазначених чутливого до поля елемента (8s) та компенсувального елемента (8с) менші, ніж внутрішній діаметр зазначеної намагнічувальної котушки (3). 2 (19) 1 3 76581 4 11. Спосіб за будь-яким із пп. 8-10, який відрізняника автентичності на місце проведення автентиється тим, що зазначений предмет (7) поміщуєтьфікації. ся на тримач датчика. 15. Спосіб автентифікації захищеного документа 12. Автентифікаційний пристрій для автентифікації або виробу, що несе тонкий шар магнітного матепринаймні одного предмета (7), зокрема захищеріалу, за допомогою автентифікаційного пристрою ного документа, зазначений предмет (7) містить за будь-яким із пп. 12-14, зазначений спосіб вклюпринаймні один магнітний захисний матеріал (М), чає стадії: зазначений автентифікаційний пристрій містить: а) введення у цифрову пам'ять значень магнітних a) вимірювальний датчик за будь-яким із пп. 1-7 характеристик магнітного еталонного предмета як сумісно з відповідними електронними засобами еталонних даних; драйверами та сприймальними пристроями, b) надання захищеного документа або виробу, що b) процесорний блок (1) із запровадженим алгоримає піддаватись автентифікації, зазначений захитмом для керування зазначеним датчиком та збищений документ або виріб містить тонкий шар марання, оцифровування, обробки і порівняння знагнітного матеріалу у або на принаймні частині його чень магнітних характеристик, поверхні; c) принаймні один запам'ятовуючий пристрій (1с, c) введення у цифрову пам'ять, з використанням 1d) для зберігання значень магнітних характерисзазначеного автентифікаційного пристрою за будьтик зразка та еталона. яким із пп. 12-14, значень магнітних характеристик 13. Автентифікаційний пристрій за п. 12, який відзазначеного документа або виробу, наданого на різняється тим, що додатково підтримує "режим стадії (b); навчання" для збирання та зберігання еталонних d) обробки цифрових даних, що були зібрані на магнітних характеристик магнітного еталонного стадії (с), для їх коректування відносно обставин, предмета (7R) та "режим випробування" для збипов'язаних з вимірюванням; рання, зберігання та порівняння магнітних харакe) порівняння даних, що отримані на стадії (d), з теристик зразка предмета (7) для одержання сигвідповідними збережуваними еталонними даними, налу автентичності. що були введені на стадії (а), з використанням 14. Автентифікаційний пристрій за п. 12 або 13, попередньо визначеного алгоритму та попередньо який відрізняється тим, що додатково містить визначеного критерію припустимих похибок, з одезасоби передачі даних для проведення зазначеноржанням у такий спосіб показника автентичності го порівняння виміряних даних намагнічування типу "так/ні". 16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що зразка з відповідними, попередньо накопиченими еталонними значеннями та одержання зазначенозазначені еталонні дані збираються за допомогою го показника автентичності "так/ні" у віддаленому автентифікаційного пристрою за будь-яким із пп. місці, і для зворотної передачі зазначеного показ12-14. Даний винахід стосується вимірювального датчика та автентифікаційного пристрою на його основі для автентифікації захищених документів чи виробів шляхом запису та порівняння магнітних характеристик зазначених документів або виробів, при цьому, зазначені магнітні характеристики асоційовані із магнітним матеріалом, котрий або міститься у зазначеному документі або виробі, або наноситься на нього за допомогою фарби, покривної композиції або фольги. Магнітні фарби відомі у галузі захисного друку. "Чорна грошова фарба США", що наноситься на доларові банкноти протягом вже більше сторіччя, основана на магнетитовому порошку, Fе3O4, котрий використовується як чорний пігмент. Була запропонована велика кількість інших магнітних матеріалів, що застосовуються як пігменти у фарбах та покривних композиціях, таких як порошки заліза, кобальту та нікелю, бурштиновий оксид заліза Fе2O3, діоксид хрому СrО2, ферити МFе2O3 (де Μ = 2+ 2+ 2+ 2+ двовалентний іон, такий як Mg , Mn , Co , Ni , 2+ Zn , і т.д.), наприклад, ZnFe2O3, гранати А3В5О12 (де А = тривалентний іон рідкісноземельного елемента, і В = Al3+, Fe3+, Ga3+, Ві3+, і т.д.), наприклад, ітрій-залізистий гранат Y3Fe5O12 (YIG), та інші. Магнітні матеріали характеризуються помітною залежністю інтенсивності намагнічування В від прикладеного зовнішнього магнітного поля Н. При низькому магнітному полі Η намагнічування В приблизно пропорційне Н, тобто В= .Η; константа пропорційності називається відносною магнітною проникністю. Нелінійна поведінка функції намагнічування В(Н), загалом, спостерігається при високих магнітних полях Н, де стає, фактично, рівною одиниці, тобто при магнітному насиченні. Усі магнітні матеріали виявляють магнітне насичення. Крім того, багато магнітних матеріалів виявляють необоротну функцію намагнічування, тобто при зниженні напруженості магнітного поля Η від значення насичення до нуля В зберігає деяке фіксоване значення Вr (залишкове намагнічування). Щоб знову повернути В до нуля, до даного матеріалу треба прикласти від'ємне магнітне поле -НС (коерцитивну силу). Зазначена необоротна магнітна характеристика називається гістерезисом, а крива В(Н) або характеристика намагнічування такого матеріалу називається гістерезисною петлею. Фіг.1а зображує гістерезисну петлю коерцитивного магнітного матеріалу, де наведена залежність інтенсивності намагнічування В від напруження магнітного поля Н. Із даної фігури видно нелінійний xаpaктep функції намагнічування В(Н), Рс, коерцитивну силу даного магнітного матеріалу, 5 76581 6 Вr залишкове намагнічування після зняття зовнішкотушки, де лінії магнітного поля паралельні і манього поля, та Вs, намагнічування насичення (де ють постійну щільність. Поза котушкою лінії магнітного поля розходяться, і дане поле стає неодно=1) даного матеріалу, Нс, являє собою специфічрідним. Тому вимірювання характеристик ну щодо даною матеріалу і незалежну від кількості намагнічування об'ємних матеріалів звичайно не (інтенсивну) величину, тоді як Вr, та Вs є залежнипроводять поза намагнічувальною котушкою, оскіми від кількості (екстенсивними) величинами. льки не всі частини даного випробуваного зразка На практиці, з використанням відповідних чутзнаходяться під впливом поля однакової напружеливих елементів можуть вимірюватись або намагності. Як засіб проти цієї вади у деяких інструменнічування В як функція Н, або магнітна індукція, тах використовують схожу пару котушок великого тобто часова похідна dB(H)/dt як функція H(t). розміру, осі яких вирівняні. Такі котушки, що відомі Фіг.1b зображує магнітну індукцію dB/dt, отриману як котушки Гельмгольца, можуть створювати об'єм з допомогою сприймаючої обмотки, яка відповідає однорідного магнітного поля у вільному просторі, переходу від точки b до точки d на гістерезисній але вони потребують, щоб досліджуваний зразок петлі, що зображена на Фіг.1а. уводився між частинами обох котушок. Для цілей автентифікації захищених докуменЧерез зазначені геометричні обмеження, шитів, чи виробів, що несуть магнітні фарби або покрокі та плоскі магнітні об'єкти, такі як магнітні розриття, являє інтерес використати зв'язану з даним друківки або вироби з магнітним покриттям, важко матеріалом криву намагнічування (наприклад, гісвикористовувати як випробувані зразки. Вони або терезисну петлю) В(Н)= .Η. Визначення намагнімають бути порізані на частини, щоб їх можна бучування або гістерезисної петлі звичайно потребує ло вводити у вимірювальний простір даного гістеважкого лабораторного устаткування. Таке устатрезисметра (деструктивний метод аналізу), або кування, гістерезисметр, включає вимірювальний має бути запроваджений вельми специфічний індатчик для продукування та вимірювання магнітструмент, що має котушку на верхній поверхні виних полів сумісно з електронікою - відповідними мірюваного зразка та котушку під даним зразком. драйверами та засобами обробки даних. Недеструктивні зонди для М(Н) магнітних виСхема датчика для магнітних вимірювань, що мірювань розкриті, наприклад, у патентах США за відомий у даній галузі і який використовується у номерами US 4843316, US 4901016, японському лабораторних гістерезисметрах, наведена на патенті за номером JP 02248879, французькому Фіг.2а. Зразок магнітного матеріалу М' помішуєтьпатенті за номером FR-A-2686980, німецькому ся всередину першої частини намагнічувальної патенті за номером DE-A-3138887. Проте, жоден із котушки 3. Котушка 3 являє собою циліндричну цих зондів непридатний для "поверхневої" автенкотушку без магнітного осердя, тобто соленоїд, тифікації широких листів, таких як папери, що некотрий збуджується періодично змінюваним елексуть магнітний друк або покриття. Вимірювальні тричним струмом I(t), і продукує у такий спосіб пезонди, відомі із попереднього доробку у даній гаріодично змінюване намагнічувальне поле H(t). лузі, були, зокрема, призначені для аналізу реєстМагнітний матеріал М' усередині даної котушки рувальних середовищ з плоскими поверхнями; намагнічується даним полем Н(t), продукуючи дозазначені зонди мало придатні для текстурованих даткову компоненту B(t)=Α· (Η)·Η(t) до магнітного поверхонь, наприклад, отриманих методом магнітполя H(t). А являє собою константу пропорційносного глибокого друку. ті, що зв'язана з кількістю присутнього магнітного Було б бажаним мати засоби, придатні для матеріалу. недеструктивної оцінки магнітних характеристик Сприймаюча обмотка 4s розташована у верх.широких листоподібних, текстурованих матеріаній частині зазначеної першої частини зазначеної лів, таких як папір, що неcе магнітний друк або намагнічувальної котушки, що містить зразок М'. покриття. Крім того, особливо бажаним було б Компенсувальна обмотка 4с розташована у верхмати спосіб та пристрій, котрі дозволяли б провоній частині другої частини намагнічувальної котушдити "повeрхневу" автентифікацію магнітних хараки, що не містить зразка. Змінне магнітне поле H(t) ктеристик на друкованому цінному документі або індукує напруги Us та Uc, відповідно, у сприймаювиробі, тобто автентифікацію без потреби мати дві чій та компенсувальній обмотках: від'юстовані намагнічувальні котушки з обох боків Us d(H+В)/dt dH/dt(1+Α (Η)) даного документа. Uc dH/dt. Метою даного винаходу є запровадження виСприймаюча та компенсувальна обмотки розмірювального датчика, призначеного для вимірюміщені механічно у симетричний спосіб і електричвання магнітних характеристик листоподібного но збалансовані одна щодо одної, і обидві з'єднані матеріалу без обмежень, що стосуються протяжз загальною землею (Gnd), так що Us-Uc дорівнює ності зазначеного листа матеріалу. Такий вимірюнулю за відсутності магнітного матеріалу всередивальний датчик має забезпечувати надійну, легку ні сприймаючої обмотки. За умов присутності магдо запровадження та високошвидкісну сумісну нітного матеріалу всередині сприймаючої обмотки автентифікацію листоподібного матеріалу шляхом 4s виникає асиметричний вклад Α· (Η)=dВМ/dt, простого позиціонування та/або переміщення викотрий може виявлятись як різниця Us-Uc. мірювального датчика по та/або над поверхнею Для проведення зазначених вимірювань досзазначеного документа або виробу. · ліджуваний магнітний матеріал має розміщуватись Ця мета даного винаходу досягається з допоусередині зазначеної намагнічувальної котушки з могою магнітного вимірювального датчика та авметою забезпечити умови однорідного магнітного тентифікаційного пристрою на його основі, так поля по всьому об'єму даного зразка. Такі умови само як і способу автентифікації, що реалізується мають місце у внутрішній частині циліндричної 7 76581 8 з використанням зазначеного пристрою згідно з 3, виготовлений із ізольованого електропровідного характерними пунктами формули винаходу. проводу, застосовується як намагнічувальна котуДаний винахід пояснюється з допомогою нашка для продукування намагнічувального поля ступних фігур: H(t). Це намагнічувальне поле однорідне всередиФіг.1а зображує типову криву намагнічування ні зазначеної намагнічувальної котушки 3 (область (гістерезисну) В(Н) коерцитивного магнітного маполя Н1) і неоднорідне зовні зазначеної намагнічутеріалу зі значеннями залишкового намагнічуванвальної котушки 3 (область поля Н2). Є також дві ня та намагнічування насичення Вr та Bs, і коерциневеликі області поля Н3 поза зазначеною намагтивного магнітного поля Нс. нічувальною котушкою 3, розташовані на обох Фіг.1b зображує криву магнітної індукції краях поблизу магнітних полюсів даної котушки, де dB(H)/dt, що відповідає переходу від точки b до магнітне поле практично однорідне. Під практичточки с гістерезисної кривої Фіг.1а. ною однорідністю поля у даному контексті мається Фіг.2а зображує схему стандартного магнітнона думці, що напруженість магнітного поля у цій Н3 го вимірювального датчика, що застосовується області відхиляється не більше, ніж на 15%, крадля збирання даних по намагнічуванню або гістеще, не більше, ніж на 10% від значення Н1 усеререзису магнітного зразка М', котрий розміщується дині зазначеної намагнічувальної котушки 3. Це всередині намагнічувальної котушки. слід вважати визначенням області Н3. Фіі.2b зображує схему нового магнітного виміДаний винахід оснований на використанні зарювального датчика для "поверхневого" збирання значених полюсних областей Н3 для зондування даних по намагнічуванню та гістерезису листопомагнітних характеристик плоского та широкого дібного магнітного зразка М, котрий розміщується виробу 7, зокрема, секретного чи цінного докумензовні, перед намагнічувальною котушкою. та, що несе захисне магнітне маркування М. Згідно Фіг.3а зображує поздовжній розріз першого з одним аспектом даного винаходу, і як схематичваріанту магнітного вимірювального датчика, яконо зображено на Фіг.2b, два або більше магнітних му віддається перевага, для вимірювання магнітсенсори розташовані усередині намагнічувальної ної індукції листоподібних матеріалів 7, де індуккотушки 3 на обох її краях, переважно, поблизу ційна сприймаюча обмотка 4s та компенсувальна полюсних областей Н3 зазначеної намагнічувальобмотка 4с розміщені усередині порожнини намагної котушки 3. нічувальної котушки 3 з обох її кінців. У першому варіанті магнітного вимірювального Фіг.3b зображує поздовжній розріз другого вадатчика згідно з Фіг.3а, магнітними сенсорами є ріанту магнітного вимірювального датчика, якому сприймаюча індукційна обмотка 4s та компенсувавіддається перевага, для вимірювання намагнічульна обмотка 4с. Краще, коли вони розташовані вання листоподібних матеріалів 7, де чутливий до симетрично всередині намагнічувальної котушки 3, поля елемент 8s та компенсувальний елемент 8с на обох її кінцях, і їх осі у значній мірі вирівняні розміщені усередині порожнини намагнічувальної щодо осі СС зазначеної намагнічувальної котушки котушки 3 з обох її кінців. 3. Зовнішні діаметри .зазначених сприймаючої та Фіг.4 зображує електричну схему частини вакомпенсувальної обмоток 4s та 4с мають бути, ріанту автентифікаційного пристрою з використанзгідно з даним винаходом, меншими внутрішнього ням магнітного вимірювального датчика згідно з діаметра зазначеної намагнічувальної котушки 3. даним винаходом. Крім того, краще, коли сприймаюча та компенсуФіг.5 схематично ілюструє частину варіанту, вальна обмотки є тонкими, тобто їх зовнішній діащо включає три автентифікаційних пристрої MD, метр є близьким до внутрішнього. Використання MD' та MD" згідно з даним винаходом, які збираіндукційних обмоток дозволяє .здійснювати динають магнітні характеристики виробів та завантамічне вимірювання зміни намагнічування dB/dt. жують зібрані дані через канали зв'язку L, L' та L" Як альтернатива, як це показано у другому вадо безпечного сервера для дистанційної автентиріанті магнітного вимірювального датчика згідно з фікації. Фіг.3b, магнітними сенсорами є чутливий до поля Даний винахід базується на суттєвому поліпелемент 8s та компенсувальний елемент 8с, згідно шенні магнітного вимірювального датчика, котрий з чим зазначений чутливий до поля елемент 8s та робить можливим "поверхневе" збирання магнітзазначений компенсувальний елемент 8с мають них характеристик листоподібних матеріалів, таких бути меншими, ніж внутрішній діаметр зазначеної як В(Н) гістерезис або dB(Η)/dt характеристики намагнічувальної котушки. Краще, коли зазначені намагнічування. При цьому дані матеріали можуть елементи розташовані симетрично всередині набути текстурованими або плоскими. магнічувальної котушки 3, на обох її кінцях, і їх Фактично, як це не дивно, було знайдено, що магнітні осі у значній мірі вирівняні щодо осі СС намагнічувальні характеристики тонких листоподізазначеної намагнічувальної котушки 3. Чутливий бних матеріалів, таких як роздруківки або покритдо поля елемент 8s та компенсувальний елемент тя, котрі зроблені з допомогою фарб або покрив8с можуть бути будь-якого типу із відомих у даній них композицій, які містять магнітні захисні галузі; зокрема, вони можуть бути датчиками Холпігменти, можуть надійно та швидко зніматись зола або магніторсзистивними (MR, GMR) датчикавні каналу намагнічувальної котушки, якщо застоми. Невеликі датчики обох типів відомі у даній гасовується нова схема розташування обмоток. Як лузі і є у продажу. Використання датчиків приклад, вимірювальний датчик згідно з цими знамагнітного поля дозволяє проводити статичне вихідками зображений у двох варіантах на Фіг.3а мірювання намагнічування В. та 3b. Для коректної роботи пристрою листоподібний Циліндричний соленоїд без магнітного осердя виріб 7, котрий несе магнітний матеріал М, має 9 76581 10 розміщуватись, краще, у відповідному положенні драйверами, сприймаючими пристроями та привідносно магнітного вимірювального датчика, що строями обробки даних, як показано на Фіг.4, виробиться з допомогою тримача датчика, такого, міряні електричні відклики Us, Uc сприймаючого та що сприймаюча індукційна обмотка або датчик компенсувального індукційного або польового сенмагнітного поля обернені до магнітного захисною сорів 4s, 4с, 8s, 8c, відповідно, урівноважуються матеріалу М. Лінії поля намагнічувальної котушки (віднімаються) за допомогою компенсаційного ре3 мають проникати через листоподібний виріб 7 гулятора 5CS, підсилюються за допомогою операсуттєво ортогонально до його поверхні. Немає ційного підсилювача 5 і нарешті перетворюються у потреби у тому, щоб сприймаюча індукційна обмоцифрову форму за допомогою процесорного анатка або датчик магнітного поля безпосередньо лого-цифрового, перетворювача (A/D) 1b для торкались магнітного захисного матеріалу М. Заотримання цифрового значення індукції або намазначений магнітний захисний матеріал Μ може гнічування зразка Vs. Шляхом накопичення множибути, при потребі, розташований на відстані від ни таких значень Vs для послідовних значень магданого магнітного сенсора, що дорівнює приблизнітного поля Η для даного зразка може бути но половині внутрішнього діаметра намагнічувальодержане цифрове точкове зображення кривої ної котушки, за умови, що дане магнітне поле Н3 у індукції або намагнічування, відповідно. відповідній вимірювальній зоні все ще задовольАвтентифікація виробу 7 досягається шляхом няє вимозі однорідності, тобто що воно не відхизбирання попередньо визначеної множини зналюється більше, ніж на 15%, краще, більше, ніж на чень індукції або намагнічування Vs для даного 10% від його значення Н1 усередині котушки 3. зразка, побудови для даного зразка частини індукФактично, ключовою вимогою для коректної ційної кривої або кривої намагнічування (наприроботи розкритого у даному тексті вимірювального клад, гістерезисної петлі) Cs зазначеного магнітнодатчика є те, щоб магнітний матеріал Μ усередині го захисного матеріалу та порівняння значень області детектування зазначеного магнітного сенданої частини кривої Cs зразка з попередньо накосора знаходився в області магнітного поля Н3 запиченими значеннями відповідної частини еталонзначеної намагнічувальної котушки 3, де напруженої кривої CR, з використанням попередньо визнаність даного магнітного поля не відхиляється ченого алгоритму порівняння та попередньо більше, ніж на 15%, краще, не більше, ніж на 10% визначеного критерію припустимої похибки. Привід значення Н1 усередині зазначеної намагнічувачому зазначений критерій може бути або однознальної котушки 3. чним критерієм або поєднанням кількох умов, що Тримач датчика може виконувати додаткову мають виконуватись. функцію захисної немагнітної підкладки достатньої Даний винахід розкриває спосіб, котрий базутовщини для зразка з метою запобігти впливу магється на використанні або послідовності В(Н) знанітних збурень, що походять від сторонніх джерел, чень намагнічування, таких, що можуть бути одерзокрема, від магнітних матеріалів, які розміщені у жані за допомогою датчиків Холла або гігантського дальній області поля намагнічувальної котушки. магнітоопору (GMR), або послідовності відповідних Дана підкладка може бути зроблена із будь-якого dB(H(t))/dt значень індукції, таких, що можуть бути немагнітного матеріалу, такого як пластик, дерево, одержані за допомогою індукційних датчиків, магскло і т.д. Проте, слід уникати застосування таких нітного матеріалу, який міститься, надрукований сильно електропровідних матеріалів як алюміній або нанесений на секретний чи цінний документ або іншіметали, оскільки вони можуть заважати або матеріал як засіб, що слугує показником автединамічним магнітним вимірюванням через вклантичності зазначеного захищеного документа, або ди, зумовлені вихровими струмами. виробу. Величини індукції dB(H(t))/dt можуть виміАвтентифікаційний пристрій, що використовурюватись та використовуватись для автентифікації ється зі способом даною винаходу, включає, з поу тому разі, коли H(t) є відомою функцією часу. силанням на Фіг.4, вимірювальний датчик (Р) для Функція намагнічування або індукції даного випровимірювання або значень намагнічування В або буваного матеріалу зображується, у кінцевому величин індукції dB/dt, котрий з'єднаний з відповірахунку, у вигляді числової таблиці, що містить дними електронними засобами - драйверами (2-6), множину пар значень (Н, В) або (Н, dB/dt), або сприймаючими пристроями (6) та пристроями обпросто як перелік значень В або dB/dt у . випадку, робки даних (1). Зазначений пристрій додатково коли Η змінюється у відомий спосіб. включає принаймні один програмно-реалізований Спосіб автентифікації згідно з даним винахоалгоритм для реалізації способу згідно з даним дом характеризується тим, що він оснований на винаходом. Виміряне значення сигналу намагнічувикористанні того самого типу пристрою та вимівання або індукції, відповідно, перетворюється у рювального протоколу для збирання характерисцифрову форму за допомогою процесорного анатик намагнічування еталонного зразка та характелого-цифрового перетворювача (A/D) (1b) та зберистик намагнічування випробуваною зразка, рігається у пам'яті (1c, 1d) у вигляді цифрового підтримуючи тим самим "режим навчання" та "резначення Vs. Множина таких значень Vs, що збиражим випробування". Причому характеристики зається для послідовних величин магнітного поля Н, значеного еталонного та зазначеного випробуваутворює у кінцевому рахунку цифрове точкове ного зразків подаються у вигляді таблиць зображення кривої індукції даного зразка або нацифрових величин, котрі порівнюються з викорисмагнічування, відповідно. танням попередньо визначеного алгоритму порівУ варіанті автентифікаційного пристрою згідно няння, через що рішення щодо автентичності або з даним винаходом, що включає вимірювальний хибності виноситься із результату зазначеного датчик, з'єднаний з електронними засобами порівняння з використанням попередньо встанов 11 76581 12 леного критерію автентичності. рігатись одна або більше сукупностей еталонних Спосіб автентифікації згідно з даним винаходаних з метою автентифікації (та ідентифікації) дом працює цілком на безмодельній основі, і на одного або більшої кількості різних магнітних манього не впливають систематичні похибки вимірютеріалів. Крім того, нема потреби у тому, щоб завання, котрі можуть з'являтись в автентифікаційзначений "режим навчання" та зазначений "режим ному пристрої; тому технічне забезпечення зазнавипробування" запроваджувались на тому самому ченого пристрою може бути значно простішим, ніж фізичному пристрої; на практиці, автентифікаційте, що було б потрібним для прецизійних абсолюний пристрій може запроваджуватись виключно тних вимірювань. Таким чином, спосіб даного видля автентифікації зразків з використанням сукупнаходу оснований на порівнянні "форм кривих" ностей еталонних даних, що запроваджуються індукції або намагнічування, що подані послідовокремим "пристроєм для еталонних вимірювань". ностями відносних значень, таких як їх "бачить" Ці еталонні дані можуть закачуватись у постійну пристрій даного винаходу, а не на вимірюванні та пам'ять автентифікаційного пристрою, або, як альпорівнянні окремих абсолютних фізичних значень. тернатива, вони можуть передаватись у даний Порівняння зазначених "форм кривих" намагавтентифікаційний пристрій у формі блока фізичнічування або індукції зразків з еталонними "форної пам'яті, що містить їх. Крім того, можливо збемами кривих" проводиться по точках, краще, після рігати еталонні дані у безпечному місці, такому як нормалізації зазначених кривих. Під нормалізацією безпечний сервер, і завантажувати принаймні одмається на думці, що обидві криві, еталонна та не виміряне значення індукції або намагнічування зразка, піддані лінійному масштабуванню, такому, зразка для безпечного та незалежного порівняння щоб мати таке саме, попередньо визначене знана зазначеному безпечному сервері. чення максимальної інтенсивності. Така нормаліТиповий варіант зація робить дане порівняння незалежним від конЗгідно з варіантом вимірювального датчика центрації; особливість, котра вельми корисна в для визначення величин індукції dB/dt та з посиконтексті автентифікації банкнот, з урахуванням ланням на Фіг.3а, корпус котушки зроблений із того факту, що зминання банкнот та довге корисзміцненого волокном фенольного полімеру і має тування ними може призвести до зменшення кільзагальну довжину 10мм та загальний діаметр кості магнітного матеріалу, що вводиться при дру30мм. Сприймаюча та компенсувальна обмотки 4s куванні. Порівняння нормалізованих кривих та 4с розташовані усередині внутрішнього перинамагнічування або індукції відповідає простій ідеметру намагнічувальної котушки 3 на обох її кінцях нтифікації магнітного захисного матеріалу як такоі мають внутрішні діаметри та довжини, відповідно, го, незалежно від кількості матеріалу, що фактич7,5мм та 1,5мм. Кожна з них складається із 100 но знаходиться на даній роздруківці. Нормалізація витків мідного емальованого проводу діаметром виявилась також корисною з огляду на виключен0,1мм. Намагнічувальна котушка 3 має внутрішній ня впливу невеликих варіацій відстані між зразком діаметр 10мм і складається із 200 витків мідного та вимірювальним датчиком на стадії збирання емальованого проводу діаметром 0,6мм. Вона даних (вимірювання). розташована поверх сприймаючої та компенсуваЗазначене порівняння може здійснюватись згільної обмоток і заповнює решту простору корпусу дно зі стандартними математичними методами, котушки. Зазначені три обмотки жорстко залиті відомими у даній галузі, такими як віднімання відепоксидною смолою для запобігання нестійкості повідних значень для зразка та еталона, та викоположення обмоток, зумовленої механічними або ристання результуючих різниць, або деякої велиелектромеханічними деформаціями. чини, одержаної з цих річниць, як показника Згідно з варіантом даного винаходу, автентиавтентичності або хибності. фікаційний пристрій, що включає зазначений виміСпосіб та пристрій даного винаходу можуть рювальний датчик Р, збирається з посиланням на застосовуватись з усіма типами магнітних матеріФіг.4. Крім того, зазначений автентифікаційний алів, незалежно від того, чи є вони коерцитивними. пристрій включає процесорний блок 1 на базі Зокрема, вони можуть також використовуватись AduC812 MicroConverter від Analog Devices. Чіп для розрізнення магнітних матеріалів з нульовою AduC812 включає мікропроцесор 8052 CPU 1a, 12коерцитивністю (тобто без гістерезисної петлі), бітовий аналого-цифровий перетворювач (A/D) 1b але з відмінними полями магнітного насичення. та внутрішній запам'ятовуючий пристрій з довільТаким чином, з допомогою способу даного винаною вибіркою (RAM) і постійний запам'ятовуючий ходу можливо розрізняти значний різновид магнітпристрій з електричним стиранням пам'яті них матеріалів з різними значеннями коерцитивної (EE/Flash) 1c для зберігання програми та даних. сили. Крім того, можливо приготувати суміші таких Крім того, даний автентифікаційний пристрій магнітних матеріалів для одержання навіть більш включає зовнішній 32К запам'ятовуючий пристрій з складних форм кривих dB/dt. З допомогою способу довільною вибіркою (RAM) 1d. та пристрою даного винаходу може бути автентиКрім того, даний автентифікаційний пристрій фікована будь яка форма кривої. включає підвищувальний перетворювач напруги 6 Максимум сканувального поля Нmах може бути з накопичувальною ємністю для одержання потрілегко адаптований до специфічного застосування, бної напруги на драйвері котушки; драйвер котушнаприклад, він може бути вибраний на такому ники 2, запроваджений як комутуючий місток, що зькому рівні як 100Гс для розрізнення різних EAS контролюється мікропроцесором, для живлення матеріалів, або на такому високому рівні як 1 Τ намагнічувальної котушки датчика 3 струмом з для розрізнення різних магнітно-твердих феритів. трикутною пилкоподібною формою сигналу або зі У пам'яті автентифікаційного пристрою може збеспрощеною послідовністю імпульсів напруги 13 76581 14 магнітного еталонного матеріалу як еталонних {+U( ); -U(2 t); +U( t)}, де t є базовим часовим даних (VR); інтервалом; та операційний підсилювач 5 різниці b) запровадження захищеного документа, або відкликів сприймаючої/компенсувальної обмоток, виробу, що має піддаватись автентифікації, зазнавихід якого з'єднаний з мікроко'нтролерним аналочений захищений документ, або виріб включає го-цифровим перетворювачем (A/D) 1b. Вхід данотонкий шар магнітного матеріалу у або на принайго операційного підсилювача 5 з'єднаний з компемні частині його поверхні; нсаційним регулятором 5cs, котрий дозволяє c) уведення у цифровупам'ять, з використанпрецизійно встановлювати точку компенсації (точням автентифікаційного пристрою та вимірювальку "нульової індукції""). Процесорний блок 1 з'єдного датчика згідно з даним винаходом, цифровонаний також з перемикачем "режиму SL/T для виго точкового представлення принаймні частини бору режиму навчання/випробування L/T, з кривої намагнічування В(Н) або кривої індукції кнопкою В для ініціювання вимірювального циклу і dB(H(t))/dt зазначеного тонкого шару магнітного також з жовтим, зеленим та червоним світлодіоматеріалу у або на зазначеному документі або дами LEDs 81, 82, 83 для індикації станів увімкневиробі, що запроваджений на стадії b), як даних но/вимкнено та підтвердження/відмова. Кнопка В випробуваного зразка (Vs); призначена для вмикання головного джерела жиd) обробки цифрових даних, що були зібрані влення схем Vcc. Запроваджений також контрольона стадії (е), для їх коректування щодо обставин, ваний процесором вимикач джерела живлення 9, пов’язаних з вимірюванням; котрий забезпечує процесор живленням для завес) порівняння даних, що отримані на стадії (d), ршення циклу вимірювання і відключає його за зі збережуваними еталонними даними, що були інших станів. уведені на стадії (а), з використанням попередньо Необхідний максимальний струм для живленвизначеного алгоритму та попередньо визначеноня зазначеної намагнічувальної котушки 3 типово го критерію припустимих похибок, з одержанням у складає порядку 20А або більше для обмотки у такий спосіб показника автентичності типу "так/ні". 200 витків, що продукує магнітне поле порядку Згідно з даним винаходом, той самий тип тех2000Гc. Увесь вимірювальний цикл продовжується нічних засобів може бути застосований для визнаблизько однієї мілісекунди або менше з наступним чення зазначених еталонних даних (VR) та зазнанабагато більш тривалим періодом очікування, чених даних випробуваного зразка (Vs): У "режимі таким, що охолодження даної котушки не потрібне. навчання" дані від еталонного зразка збираються Було знайдено, що зазначена електронна схема та зберігаються як зазначені еталонні дані. У "реможе бути суттєво спрощена шляхом живлення жимі випробування" дані від документу або вироданої обмотки прямокутними імпульсами напруги бу, що має "піддаватись автентифікації, збираютьформи {0 / +U(протягом t) / -U(протягом 2 t) / ся, обробляються та порівнюються із зазначеними +U(протягом t) / 0}, що запроваджується простим еталонними даними з одержанням показника авкомутуючим пристроєм. За таких обставин форма тентичності/хибності. кривої струму у даній котушці приблизно трикутна, У прикладі, якому віддається перевага, з викощо зумовлено законом індукції d(I(t))=(U/L)dt. ристанням зазначених режимів навчання та виЯк приклад, крива індукції знімається, перевопробування значна кількість різних магнітних віддиться у цифрову форму та зберігається з частотисків може бути піддана розрізненню. Набір тою 200кГц. Можуть застосовуватись також інші, чотирьох стандартних магнітних пігментів М1-М4, більші або менші частоти вибірки. Обробка вихідщо мають коерцитивні сили від нуля до 700Е, зміних даних може, краще, включати, фонову (нульошували у різних співвідношеннях з типографськиву) корекцію та, при потребі, фільтрацію шумів. У ми фарбами для одержання магнітної захисної випадку слабких сигналів результати двох або системи: більшої кількості вимірювань можуть накопичуваПігмент Коерцитивна сила [Е] тись та усереднюватись для поліпшення відноМ1: ~1 (м'яке магнітне залізо) шення сигнал-шум. М2: ~100 Згідно з одним із варіантів даного винаходу у М3: ~300 зазначеному процесорі 1а реалізується спосіб авМ4: ~700 тентифікації захищеного документа або виробу, Було виготовлено 15 зразків S1-S15 фарб для що несе тонкий шар магнітного матеріалу, за доглибокого друку, що містили магнітні пігменти М1помогою розкритих у даному тексті автентифікаМ4 у різних співвідношеннях, і загальна вага пігційного пристрою та вимірювального датчика. Заменту у даній фарбі складала порядку 40-50 відсозначений спосіб автентифікації включає стадії: тків. Дані пігменти змішувались у лак для глибокоa) уведення у цифрову пам'ять цифрового того друку типу, що відомий фахівцям у даній галузі: чкового представлення принаймні частини кривої намагнічування В(Н) або кривої індукції dB(H(t))/dt 15 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 М1:М2 1,00 76581 М1:М3 М1:М4 16 М2:М3 М2:М4 1,03 1,00 4,00 4,13 4,00 0,25 0,26 0,25 Отримані у такий спосіб фарби наносили методом друку на папір типу, що використовується для виготовлення банкнот, з використанням стандартної друкарської машини глибокого друку та гравіювальної форми 100мкм глибини, і в результаті одержали магнітні відтиски глибокого друку з 1,03 0,26 4,13 1,00 0,25 4,00 Загалом (ваг.%) 40,00 47,20 40,00 40,00 42,57 40,00 40,00 53,09 40,00 47,20 53,09 42,57 40,00 40,00 40,00 різними магнітними характеристиками. Усі зазначені відтиски глибокого друку, виготовлені з допомогою зазначених зразків фарб S1-S15, можуть бути розрізнені з використанням способу та пристрою, що розкриті у даному винаході. 17 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 76581 Підписне 18 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601