In dieser Arbeit wird, ausgehend von einem Überblick über heute gebräuchliche Identifikations- und Warensicherungssysteme, das grundlegende Prinzip eines Identifikationssystems auf der Basis von Etiketten mit magnetoelastischen Resonatoren beschrieben. Die Etiketten dieses neuen Systems werden durch Anordnung verschiedener Typen magnetoelastischer Resonatoren in definierten Winkellagen zueinander beliebig kodiert und mittels eines Spulensystems kontaktlos dekodiert.

Als magnetoelastische Resonatoren werden streifenförmige Bauteile aus magnetoelastischen, ferromagnetischen amorphen Legierungen bezeichnet, die mittels äußerer Magnetfelder zu mechanischen Resonanzschwingungen angeregt werden. Das Verhalten solcher magnetoelastischer Resonatoren wird auf der Basis von Modellen und Experimenten eingehend untersucht und beschrieben und daraus Regeln für die Dimensionierung dieser Bauteile abgeleitet.

Außerdem wird auf die Entwicklung geeigneter Kunststoffgehäuse für Etiketten eingegangen. Untersucht werden insbesondere geeignete Nutstrukturen für die Aufnahme der Resonatoren und dämpfungsarme Lagerungsprinzipien für magnetoelastische Resonatoren. Besonders die Lagerung auf Kunststoffsubstraten mit Beschichtungen aus senkrecht stehenden feinen Kunststofffasern stellte sich für den Einsatz in Etiketten als geeignet heraus. Die Dimensionierung solcher Beschichtungen wird detailliert beschrieben.

Abschließend werden Konzepte für die kostengünstige Fertigung der beschriebenen Resonatoren und Etiketten vorgestellt.

Die Arbeit zeigt, daß kodierbare Etiketten mit magnetoelastischen Resonatoren in der Lage sind sowohl funktionell, als auch kostenmäßig die Lücke zwischen den bekannten Systemen mit Barcode-Etiketten und elektronischen Transpondern zu schließen.

English:

Starting from an overview of today’s identification and article surveillance systems the book describes the principles of an automatic identification system based on tags comprising magnetoelastic resonators. The tags of this new system are coded by arranging different types of magnetoelastic resonators in various angles in a housing. By using a coil-system the tags can be remotely decoded.

Magnetoelastic resonators are striplike devices made of magnetoelastic, ferromagnetic, amorphous alloys that can be excited by external magnetic fields to carry out mechanical oscillations. The characteristics of these resonators are investigated and described using models and experiments. Design rules for these devices are derived.

Then, the book deals with the development of polymer housings for tags. Especially groove-structures that are suitable to take the resonators and bearing principles with minimized damping for magnetoelastic resonators are investigated. The bearing on polymer substrates coated with vertically standing fine polymer fibres is suitable for the application in tags. The design of such coatings is described in detail.

Finally, concepts for a cost efficient production of resonators and complete tags are presented.

The book shows that coded tags with magnetoelastic resonators are able to close the gap between well known systems such as barcode and electronic transponder systems in terms of functionality and price.