Radiofrequency identification of animals

ISO 24631-3:2017 provides the means of evaluating the performance of ISO 11784- and ISO 11785-conformant radiofrequency identification (RFID) transponders used in the individual identification of animals. The test procedures specified in this document are recognized by the Federation of European Companion Animals Veterinary Association (FECAVA) and World Small Animal Veterinarian Association (WSAVA) and as such can be applied also to companion animals.

Identification des animaux par radiofréquence

ISO 24631-3:2017 fournit les moyens d'évaluer la performance des transpondeurs d'identification par radiofréquence (RFID) conformes ŕ l'ISO 11784 et ŕ l'ISO 11785 utilisés pour l'identification individuelle des animaux. Les modes opératoires d'essai spécifiés dans le présent document sont reconnus par la Fédération européenne des associations vétérinaires pour les animaux de compagnie (FECAVA) et par l'Association mondiale vétérinaire pour les petits animaux (WSAVA), et peuvent donc s'appliquer également aux animaux de compagnie.

General Information

Status
Published
Publication Date
14-Sep-2017
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
28-May-2017
Completion Date
15-Sep-2017
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ISO 24631-3:2017 - Radiofrequency identification of animals
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ISO 24631-3:2017 - Identification des animaux par radiofréquence
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 24631-3
Second edition
2017-09
Radiofrequency identification of
animals —
Part 3:
Evaluation of performance of RFID
transponders conforming with ISO
11784 and ISO 11785
Identification des animaux par radiofréquence —
Partie 3: Évaluation de la performance des transpondeurs RFID
conformes à l'ISO 11784 et à l'ISO 11785
Reference number
ISO 24631-3:2017(E)
ISO 2017
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ISO 24631-3:2017(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2017, Published in Switzerland

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form

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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of

the requester.
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www.iso.org
ii © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 24631-3:2017(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Conformance ............................................................................................................................................................................................................. 3

5 Abbreviated terms .............................................................................................................................................................................................. 3

6 Application ................................................................................................................................................................................................................. 4

7 Test procedures ..................................................................................................................................................................................................... 5

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 5

7.2 Helmholtz configuration ................................................................................................................................................................. 5

7.2.1 Transponder parameter test set-up ................................................................................................................ 5

7.2.2 Field strength calculation ......................................................................................................................................... 5

7.2.3 Helmholtz transmitting antenna (HTA) coils .......................................................................................... 5

7.2.4 Helmholtz sensing coils (HSC) and sensing coils (SC) .................................................................... 6

7.2.5 Positioning HSC and SC in relation to HTA ................................................................................................ 8

7.2.6 Matching network (MN) ............................................................................................................................................ 8

7.2.7 Matching network (MN) ............................................................................................................................................ 9

7.2.8 Compensation network (CN) ................................................................................................................................ 9

7.3 Test apparatus ......................................................................................................................................................................................10

7.4 Test setups for measuring the modulation amplitude .......................................................................................11

7.4.1 FDX-B transponders ...................................................................................................................................................11

7.4.2 HDX transponders .......................................................................................................................................................12

7.5 Test conditions .....................................................................................................................................................................................12

7.6 Tests ...............................................................................................................................................................................................................12

7.6.1 General...................................................................................................................................................................................12

7.6.2 Transponder orientation .......................................................................................................................................12

7.6.3 Constant magnetic field nulling .......................................................................................................................13

7.6.4 Minimal activating magnetic field strength in FDX-B mode ....................................................14

7.6.5 Minimal activating magnetic field strength in HDX mode ........................................................15

7.6.6 Modulation amplitude in FDX-B mode .......................................................................................................15

7.6.7 Modulation amplitude in HDX mode ...........................................................................................................17

7.6.8 Bit length stability in FDX-B mode ................................................................................................................19

7.6.9 Frequency stability in HDX mode ...................................................................................................................22

Annex A (normative) Test application form (ISO 24631-3) ......................................................................................................26

Annex B (informative) Current source transmitter (ISO 24631-3)....................................................................................27

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................28

© ISO 2017 – All rights reserved iii
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ISO 24631-3:2017(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following

URL: www.iso.org/iso/foreword.html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 23, Tractors and machinery for agriculture

and forestry, Subcommittee SC 19, Agricultural electronics.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 24631-3:2009), which has been

technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— quality of the figures has been improved (see Clause 7).
A list of all parts in the ISO 24631 series can be found on the ISO website.
iv © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 24631-3:2017(E)
Introduction

ISO has appointed a registration authority (RA) competent to register manufacturer codes used in the

radiofrequency identification (RFID) of animals in accordance with ISO 11784 and ISO 11785.

The registration authority for ISO 11784 and ISO 11785 can found under http://www.iso.org/iso/

home/standards_development/list_of_iso_technical_committees/maintenance_agencies.htm.

This document deals with the performance of RFID transponders, of which the main types used for

animal identification are
— injectable transponders,
— electronic ear tag transponders,
— electronic ruminal bolus transponders,
— leg tag transponders, and
— tag attachments.

This document permits the characterization of the two RFID communication paths: the energy

transfer from transceiver to transponder and the data transfer from transponder to transceiver. This

characterization can be obtained from the results of two measurements: the first determining the

minimal activating magnetic field strength needed for transmitting the information and the second

the transponder modulation amplitude. Both measurements use a reference measurement antenna

configuration under conditions allowing the absolute values to be obtained for comparison of data

between the tested transponders. Additional measurements that contribute to the performance

assessment of the transponders are the bit length stability in the case of FDX-B transponders and the

frequency stability in the case of HDX transponders. These parameters can be measured using the same

measurement antenna configuration.
© ISO 2017 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 24631-3:2017(E)
Radiofrequency identification of animals —
Part 3:
Evaluation of performance of RFID transponders
conforming with ISO 11784 and ISO 11785
1 Scope
This document provides the means of evaluating the performance of ISO 11784- and

ISO 11785-conformant radiofrequency identification (RFID) transponders used in the individual

identification of animals.

The test procedures specified in this document are recognized by the Federation of European Companion

Animals Veterinary Association (FECAVA) and World Small Animal Veterinarian Association (WSAVA)

and as such can be applied also to companion animals.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 11784, Radio frequency identification of animals — Code structure
ISO 11785:1996, Radio frequency identification of animals — Technical concept

ISO 24631-1, Radiofrequency identification of animals — Part 1: Evaluation of conformance of RFID

transponders with ISO 11784 and ISO 11785 (including granting and use of a manufacturer code)

3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
3.1
accreditation

third-party attestation related to a conformity assessment body conveying formal demonstration of its

competence to carry out specific conformity assessment tasks
[SOURCE: ISO/IEC 17000:2004, 5.6]
3.2
activation field
electromagnetic field with a frequency of 134,2 kHz
3.3
bit length stability

stability of an FDX-B transponder (3.18) expressed by the standard deviation of the duration of one-bit

information
© ISO 2017 – All rights reserved 1
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ISO 24631-3:2017(E)
3.4
country code
three-digit numeric code representing a country in accordance with ISO 3166-1
3.5
frequency stability

stability of an HDX transponder (3.18) expressed by the standard deviation of the two frequencies

representing the low and high bit of an FSK-modulated signal
3.6
identification code

code used to identify the animal individually, at the national and, in combination with a country code

(3.4), international levels

Note 1 to entry: It is a national responsibility to ensure the uniqueness of national ID codes.

3.7
laboratory reference transceiver

transceiver (3.17) used to test the transponders (3.18) generating the activation field (3.2), able to read

FDX-B and HDX transponders
3.8
manufacturer

company that submits an application for conformance testing or for the granting and use of a

manufacturer code (3.9) for transponders (3.18) in conformance with ISO 11784 and ISO 11785 while

accepting the conditions set forth in ISO 24631-1:2017, Annexes B, C and E
3.9
manufacturer code
MFC

three-digit number granted by the RA to a manufacturer (3.8) under the conditions set forth in

ISO 24631-1:2017, Annex E, whose range and placement within the code structure are in accordance

with ISO 11784
Note 1 to entry: Only one manufacturer code is granted to the same manufacturer.
3.10
product code

six-digit number granted (and registered) by the registration authority (3.14) to a manufacturer (3.8)

for a certain type of transponder (3.18), formatted such that its first part is the manufacturer code (3.9)

and second part a three-digit serial number
3.11
RA-recognized test centre
accredited test centre meeting the criteria of the registration authority (3.14)
3.12
RA-registered transponder
transponder (3.18) registered by the registration authority (3.14)
3.13
RA-registered manufacturer
manufacturer (3.8) with one or more RA-registered transponders (3.12)
3.14
registration authority

entity that approves test laboratories and issues and registers manufacturer (3.8) and product codes (3.10)

2 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 24631-3:2017(E)
3.15
retagging

process that assigns to a new transponder (3.18) the same identification number as a transponder that

has been lost or that is no longer readable
3.16
retagging counter
three-bit field for counting the number of retagging (3.15)
3.17
transceiver
device used to communicate with the transponder
3.18
transponder

radio frequency identification (RFID) device that transmits its stored information when activated by a

transceiver (3.17) and that may be able to store new information
Note 1 to entry: See ISO 24631-1 for definitions of the main types.
3.19
transponder modulation amplitude

characterization of the transponder signal strength sent back to the transceiver (3.17)

Note 1 to entry: For FDX-B it corresponds to the modulation depth; for HDX to the average voltage depth.

3.20
transponder minimal activating magnetic field strength

minimal value of magnetic field strength needed to obtain full activity of the transponder

Note 1 to entry: The transponder is activated after having been placed in a magnetic field whose strength

depends on the antenna, chip and packaging design. Full activity is obtained when the transponder is supplied

with energy sufficient to transmit the complete data according to ISO 11785.
3.21
user information field

five-bit field for additional user information, used only in conjunction with the country code (3.4)

4 Conformance

Test centres recognized by the registration authority (RA) shall perform transponder testing using

the procedures specified in Clause 7 and shall report the test results to the RA. These tests are in

accordance with the technical requirements of ISO 11784 and ISO 11785. The manufacturer shall

apply for transponder testing by completing and submitting to the RA the application form provided

in Annex A. Only transponders with a product code issued by the RA (see ISO 24631-1) shall be tested.

A transponder test report shall be accorded to a manufacturer whose transponder product has been

tested as per Clause 7.
5 Abbreviated terms
CN compensating network
CRC cyclic redundancy check

FDX-B full duplex communication protocol (conforming to ISO 11785, excluding protocols

mentioned in ISO 11785:1996, Annex A)
FSK frequency shift keying
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ISO 24631-3:2017(E)
HDX half duplex communication protocol
HSC Helmholtz sensing coil
HTA Helmholtz transmitting antenna
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
MFC manufacturer code
MN matching network
RA registration authority
RFID radiofrequency identification
SC sensing coil
TUT transponder under test
6 Application

6.1 The application submitted to the RA for testing the performance of a transponder shall consist

of a covering letter and the application form presented in Annex A. The RA shall confirm receipt of the

application to the manufacturer within 2 weeks. By signing the application form, the manufacturer agrees

to fulfil the provisions of this document.

6.2 Approval in accordance with ISO 24631-1 is a prerequisite for approval for testing in accordance

with this document.

6.3 Test centres that are ISO/IEC 17025 accredited for the measurements defined in this document

can be recognized by the RA.

6.4 The RA maintains a list of recognized test centres, from which the manufacturer may choose the

centre that will test his transponder product.

6.5 The manufacturer shall provide the RA-recognized test centre with 50 transponders of the same

type and model for testing. If the RA-recognized test centre selected already has this number of the

same transponders, they may be used. The transponders shall carry the country code “999” (indicating

a test transponder) or the manufacturer’s code if existent. The manufacturer may freely choose the

identification codes, but duplicated numbers are not allowed. The manufacturer shall provide a list of the

transponder codes in decimal representation.

6.6 The RA-recognized test centre shall verify the transponders using the test procedures specified in

Clause 7. All tested transponders shall be readable by the configuration also specified in Clause 7. The

codes read shall match the codes provided by the manufacturer.

6.7 The RA-recognized test centre shall prepare a confidential report of the results and shall send two

copies (or an electronic version) of the report to the chairman of the RA.

6.8 The RA chairman shall inform the manufacturer of the test results in a letter together with a copy

of the report.

6.9 The tested transponders shall be kept by the RA-recognized test centre, under the ownership

of the RA.
4 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 24631-3:2017(E)

6.10 The RA shall make publicly available a photograph of the registered transponder.

6.11 The RA shall make publicly available the main results of the test. A manufacturer shall have the

right to refuse that the results be made publicly available or to request their withdrawal from public

availability. In the first case, the manufacturer shall send a request to the RA not to publish, within two

weeks of having received the test report. In the second, the manufacturer shall send a request to the RA

and the RA shall remove the results from public availability within four weeks of receipt of this request.

6.12 The RA shall do everything within its power to protect the integrity of this procedure with regard

to ISO 11784 and ISO 11785.
7 Test procedures
7.1 General

The test centre shall test five transponders randomly picked from the 50 transponders provided by the

manufacturer, in accordance with the following procedures. During the measurements, the transponder

shall be positioned in a Helmholtz configuration producing an adjustable uniform magnetic field.

7.2 Helmholtz configuration
7.2.1 Transponder parameter test set-up

The Helmholtz transmitting antennas (HTA) produce a homogeneous, cylindrically shaped field. A

functional diagram of the Helmholtz configuration and corresponding test setup is shown in Figure 1.

The transponder under test (TUT) shall be positioned on the central axis, centred between the

transmitter coils of the test configuration. The matching network (MN) shall be used to match the

setup of the two HTA to 50 Ω output resistance of the amplifier.
7.2.2 Field strength calculation

A very accurate relation exists between the magnetic field and the current in the Helmholtz coils.

By measuring the current through the HTA, the magnetic field strength, H (root mean square,

rms
35,8 mA/m to 35,8 A/m) can be calculated from Formula (1):
NU×
HTAHTA_pp
H = (1)
rms
1,9764××d R
HTAHTA
where
N is the number of turns on HTA coil (= 5);
HTA
U is the peak-to-peak voltage at R ;
HTA_pp HTA
d is the diameter of HTA coil;
HTA
R is the resistor in series with HTA coils.
HTA
7.2.3 Helmholtz transmitting antenna (HTA) coils

The dimensions and characteristics of the HTA coils shall be as shown in Figure 2.

1) The maximum size of the transponder is limited by the Helmholtz configuration's dimensions — in length by

the distance between the HTA coils, and in diameter by the HSC diameter. The signal emitted by small transponders

could require smaller sensing coil dimensions. If that is the case, the ISO/TC 23/SC 19 animal identification working

group will develop a special setup for those devices.
© ISO 2017 – All rights reserved 5
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ISO 24631-3:2017(E)
Two HTA coils are used in the Helmholtz configuration.

Owing to the low number of turns (five), the best way to manufacture the HTA is by winding onto a core

element.
7.2.4 Helmholtz sensing coils (HSC) and sensing coils (SC)
HSC shall be used for both FDX-B and HDX. Two HSC shall be connected in series.

The HSC and the SC shall be made in accordance with Figure 3 and shall be connected by means of the

compensation network (CN) (see Figure 1).
Key
1 code generator CN compensation network

2 function waveform or arbitrary waveform generator HSC1 first Helmholtz sensing coil

3 oscilloscope HSC2 second Helmholtz sensing coil
4 amplifier HTA1 first Helmholtz transmitting antenna

5 personal computer (PC) with IEEE card HTA2 second Helmholtz transmitting antenna

6 measurement antenna configuration MN matching network
SC sensing coil
TUT transponder under test
Trigger.
IEEE interface.
Output signal.
50 Ω.
Serial and in phase.
Figure 1 — Test setup and Helmholtz configuration
6 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 24631-3:2017(E)
Dimensions in millimetres
Key
1 core element
i,HTA.
e,HTA.
HTA.
NOTE 1 Wire: B155 500 µm Grade 1B.
NOTE 2 N (number of turns on HTA) = 5.
HTA
Figure 2 — HTA coils — Physical characteristics
Dimensions in millimetres
Key
d .
i,HSC
I .
HSC
NOTE 1 Wire: B155 100 µm Grade 1B or P155 100 µm Grade 2.
NOTE 2 N (number of turns on HSC) = 70.
HSC
NOTE 3 N (number of turns on SC) = 45.
Figure 3 — HSC and SC — Physical characteristics
© ISO 2017 – All rights reserved 7
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ISO 24631-3:2017(E)
7.2.5 Positioning HSC and SC in relation to HTA

The HSC shall be centred between the two HTA. The external SC, if needed, shall be positioned as shown

in Figure 4.
Dimensions in millimetres
Key
1 ferrite coil HTA1 first Helmholtz transmitting antenna
2 air coil HTA2 second Helmholtz transmitting antenna
CN compensation network MN matching network
HSC1 first Helmholtz sensing coil SC sensing coil
HSC2 second Helmholtz sensing coil
Figure 4 — HTA, HSC and SC positions
7.2.6 Matching network (MN)

The matching network shall be realized according to Figure 5 (see also Figure 1).

Key
C1, C2 capacitors
HTA1, HTA2 Helmholtz transmitting antennas
U voltage at RHTA
RHTA
RHTA resistor in series with HTA coils
Figure 5 — MN and magnetic field-generating coils
8 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 24631-3:2017(E)

Capacitors C1 and C2 shall be adjusted (e.g. parallel capacitors) to match the resistor, RHTA, and HTA1

and HTA2 to 50 Ω of the amplifier output. Values for C1, C2 and RHTA shall be adjusted around the start

values for 134,2 kHz in accordance with Table 1.
Table 1 — Matching components for 134,2 kHz
Component Value Comment
C1 15 nF 500 V, film capacitance
C2 30 nF 500 V, film capacitance
RHTA 5 Ω 10 W, low inductance

The value of 5 Ω for RHTA takes into account the series resistance of the HTA coils, which have an approximate value

of 0,4 Ω.
7.2.7 Matching network (MN)

The HTA shall be matched to the output impedance of the amplifier: 1 V into 50 Ω gives 1 A into the

HTA coils.

In order to respect the inductance value of the HTA, which shall be 33 µH, the series capacitor value

shall be 42 nF.
During the test, couple the transponder with the HTA and HSC.

For very small transponders, the coupling between the transponder coil and the HTA is very low and

negligible.

For larger transponders, couple the HTA to the transponder for a given value: a part of the energy is

absorbed in the calculated output resistor of 4,7 Ω of the transmitter. Only a transmitter that works

as a current source possesses very high output resistance and is therefore without influence on the

behaviour of the transponder.

Another problem that can occur is detuning due to the coupling of these coils — resulting in distortion

of the transponder code and a wrong measurement of the modulation amplitude.

Such problems can be avoided if a current source transmitter such as the one illustrated in Annex B

is used.
7.2.8 Compensation network (CN)

The CN shall be used to zero out the constant magnetic field generated by the HTA and shall be built

according to the schematic diagram shown in Figure 6. The adjustment potentiometer (P1) compensates

for mechanical and electrical mismatches.

The oscilloscope probe used should have at least the characteristics: ≥10 MΩ and ≤20 pF, or instead of

the probe, an emitter follower (with the same characteristics), for example, can be used in combination

with a 7th order 170 kHz Low Pass Filter and an amplifier.
© ISO 2017 – All rights reserved 9
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ISO 24631-3:2017(E)
Key
1 oscilloscope
HSC1 first Helmholtz sensing coil
HSC2 second Helmholtz sensing coil
P1 adjustment potentiometer (10 kΩ)
R1 first resistor (15 kΩ)
R2 second resistor (100 kΩ)
SC sensing coil
Figure 6 — Compensation network for zeroing out HTA magnetic field
7.3 Test apparatus
7.3.1 Magnetic field generation.

7.3.1.1 Helmholtz transmitting antenna (HTA) configuration, built in accordance with Figure 7.

7.3.1.2 Function waveform generator (FWG) or arbitrary waveform generator (AWG).
7.3.2 Matching network (MN), in accordance with 7.2.7.
7.3.3 Compensation network, in accordance with 7.2.8.
10 © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 24631-3:2017(E)
Dimensions in millimetres
Key
1 ferrite coil
2 air coil
HTA1 first Helmholtz transmitting antenna
HTA2 second Helmholtz transmitting antenna
Figure 7 — HTA configuration — Physical characteristics
7.3.4 Magnetic field modulation (FDX-B only).
7.3.4.1 Compensated field measurement coil configuration.
The compensated field measurement co
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 24631-3
Deuxième édition
2017-09
Identification des animaux par
radiofréquence —
Partie 3:
Évaluation de la performance des
transpondeurs RFID conformes à l'ISO
11784 et à l'ISO 11785
Radiofrequency identification of animals —
Part 3: Evaluation of performance of RFID transponders conforming
with ISO 11784 and ISO 11785
Numéro de référence
ISO 24631-3:2017(F)
ISO 2017
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ISO 24631-3:2017(F)
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© ISO 2017, Publié en Suisse

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ISO 24631-3:2017(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ...................................................................................................................................................................................1

2 Références normatives ...................................................................................................................................................................................1

3 Termes et définitions .......................................................................................................................................................................................1

4 Conformité ..................................................................................................................................................................................................................3

5 Termes abrégés ......................................................................................................................................................................................................4

6 Demande .......................................................................................................................................................................................................................4

7 Modes opératoires d’essai .......................................................................................................................................................................... 5

7.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 5

7.2 Configuration d’Helmholtz ........................................................................................................................................................... 5

7.2.1 Configuration d’essai des paramètres du transpondeur ............................................................... 5

7.2.2 Calcul de l’intensité du champ magnétique .............................................................................................. 5

7.2.3 Bobines des antennes de transmission d’Helmholtz (HTA) ....................................................... 6

7.2.4 Bobines détectrices d’Helmholtz (HSC) et bobines détectrices (SC) .................................. 6

7.2.5 Positionnement des HSC et SC par rapport aux HTA ........................................................................ 9

7.2.6 Réseau d’adaptation (MN) ....................................................................................................................................... 9

7.2.7 Réseau d’adaptation (MN) ....................................................................................................................................10

7.2.8 Circuit de compensation (CN) ...........................................................................................................................10

7.3 Appareillage d’essai .........................................................................................................................................................................11

7.4 Installation pour le mesurage de l’amplitude de modulation .....................................................................12

7.4.1 Transpondeurs FDX-B ..............................................................................................................................................12

7.4.2 Transpondeurs HDX ...................................................................................................................................................13

7.5 Conditions d’essai ..............................................................................................................................................................................13

7.6 Modes opératoires d’essai ..........................................................................................................................................................13

7.6.1 Généralités .........................................................................................................................................................................13

7.6.2 Orientation du transpondeur .............................................................................................................................13

7.6.3 Annulation du champ magnétique constant .........................................................................................14

7.6.4 Intensité minimale du champ magnétique d’activation en mode FDX-B .....................15

7.6.5 Intensité minimale du champ magnétique d’activation en mode HDX ..........................16

7.6.6 Amplitude de modulation en mode FDX-B .............................................................................................16

7.6.7 Amplitude de modulation en mode HDX .................................................................................................18

7.6.8 Stabilité de la longueur d’un bit en mode FDX-B...............................................................................20

7.6.9 Stabilité en fréquence en mode HDX ...........................................................................................................23

Annexe A (normative) Formulaire de demande d’un essai (ISO 24631-3) ................................................................27

Annexe B (informative) Émetteur de source de courant (ISO 24631-3) ......................................................................28

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................29

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ISO 24631-3:2017(F)
Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.

L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.

iso.org/directives).

L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion

de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html.

Le présent document a été élaboré par le Comité technique ISO/TC 23, Tracteurs et matériels agricoles et

forestiers, sous-comité SC 19, Électronique en agriculture.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 24631-3:2009), qui a fait l’objet

d’une révision technique.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— la qualité des figures a été améliorée (voir Article 7).

Une liste de toutes les parties de la série ISO 24631 est disponible sur le site Web de l’ISO.

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ISO 24631-3:2017(F)
Introduction

L’ISO a désigné un organisme d’enregistrement (RA, registration authority) ayant la compétence

d’enregistrer les codes de fabricant utilisés dans l’identification par radiofréquence (RFID) des animaux,

conformément à l’ISO 11784 et à l’ISO 11785.
L’organisme d’enregistrement pour l’ISO 11784 et l’ISO 11785 peut être
consulté à l’adresse http://www.iso.org/iso/home/standards_development/
list_of_iso_technical_committees/maintenance_agencies.htm.

Le présent document traite de la performance des transpondeurs RFID, dont les principaux types

utilisés pour l’identification des animaux sont:
— les transpondeurs injectables;
— les marques auriculaires électroniques;
— les bolus ruminaux;
— les bagues de paturon électroniques; et
— les supports du transpondeur.

Le présent document permet de caractériser les deux voies de communication RFID, à savoir le

transfert d’énergie de l’émetteur-récepteur vers le transpondeur et le transfert des données du

transpondeur vers l’émetteur-récepteur. Cette caractérisation peut être obtenue au moyen de deux

mesurages, le premier déterminant l’intensité minimale du champ magnétique d’activation nécessaire

pour transmettre les informations, le second définissant l’amplitude de modulation du transpondeur.

Les deux mesurages utilisent une configuration d’antenne de mesure de référence, dans des conditions

nécessaires à l’obtention des valeurs absolues permettant de comparer les données obtenues entre les

transpondeurs soumis à l’essai. Des mesures supplémentaires qui contribuent à évaluer la performance

des transpondeurs sont la stabilité de la longueur d’un bit des transpondeurs FDX-B et la stabilité en

fréquence des transpondeurs HDX. Ces paramètres peuvent également être mesurés en utilisant la

même configuration d’antenne de mesure.
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NORME INTERNATIONALE ISO 24631-3:2017(F)
Identification des animaux par radiofréquence —
Partie 3:
Évaluation de la performance des transpondeurs RFID
conformes à l'ISO 11784 et à l'ISO 11785
1 Domaine d’application

Le présent document fournit les moyens d’évaluer la performance des transpondeurs d’identification

par radiofréquence (RFID) conformes à l’ISO 11784 et à l’ISO 11785 utilisés pour l’identification

individuelle des animaux.

Les modes opératoires d’essai spécifiés dans le présent document sont reconnus par la Fédération

européenne des associations vétérinaires pour les animaux de compagnie (FECAVA) et par l’Association

mondiale vétérinaire pour les petits animaux (WSAVA), et peuvent donc s’appliquer également aux

animaux de compagnie.
2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des

exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les

références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels

amendements).
ISO 11784, Identification des animaux par radiofréquence — Structure du code

ISO 11785:1996, Identification des animaux par radiofréquence — Concept technique

ISO 24631-1, Identification des animaux par radiofréquence — Partie 1: Évaluation de la conformité des

transpondeurs RFID à l’ISO 11784 et à l’ISO 11785 (y compris l’attribution et l’utilisation d’un code de

fabricant)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.

L’ISO et l’IEC gèrent des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation

aux adresses suivantes:
— Electropedia de l’IEC: disponible sur http://www.electropedia.org/;
— Online browsing platform de l’ISO: disponible sur http://www.iso.org/obp.
3.1
accréditation

attestation délivrée par une tierce partie, ayant rapport à un organisme d’évaluation de la conformité,

constituant une reconnaissance formelle de la compétence de ce dernier à réaliser des activités

spécifiques d’évaluation de la conformité
[SOURCE: ISO/IEC 17000:2004, 5.6]
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ISO 24631-3:2017(F)
3.2
champ d’activation
champ électromagnétique dont la fréquence est 134,2 kHz
3.3
stabilité de la longueur d’un bit

stabilité d’un transpondeur (3.18) FDX-B exprimée par l’écart-type de la durée de transmission de

l’information d’un bit
3.4
code de pays

code numérique de trois chiffres représentant un pays conformément à l’ISO 3166-1

3.5
stabilité en fréquence

stabilité d’un transpondeur (3.18) HDX exprimée par l’écart-type des deux fréquences représentant le

bit de poids faible et de poids fort d’un signal modulé par déplacement de fréquence (FSK)

3.6
code d’identification

code utilisé pour identifier individuellement l’animal au niveau national et, en l’associant au code de

pays (3.4), au niveau international

Note 1 à l'article: Il incombe à chaque pays de s’assurer de l’unicité des codes d’identification nationaux.

3.7
émetteur-récepteur de référence en laboratoire

émetteur-récepteur (3.17) utilisé pour soumettre à l’essai les transpondeurs (3.18) en générant le champ

d’activation (3.2), permettant de lire les transpondeurs FDX-B et HDX
3.8
fabricant

société qui soumet une demande d’essai de conformité ou d’attribution et d’utilisation d’un code de

fabricant (3.9) pour des transpondeurs (3.18) conformes à l’ISO 11784 et à l’ISO 11785 et qui accepte les

conditions présentées à l’ISO 24631-1:2017, Annexes B, C et E
3.9
code de fabricant
MFC

numéro à trois chiffres attribué par le RA à un fabricant (3.8) dans le respect des conditions exposées

à l’ISO 24631-1:2017, Annexe E dont la plage de valeurs dans la structure du code est conforme à

l’ISO 11784
Note 1 à l'article: Un seul code de fabricant est attribué à un même fabricant.
3.10
code de produit

numéro à six chiffres attribué (et enregistré) par l’organisme d’enregistrement (3.14) à un fabricant (3.8)

pour un certain type de transpondeur (3.18), dont la première partie est le code de fabricant (3.9) et la

deuxième partie un numéro de série à trois chiffres
3.11
centre d’essai reconnu par le RA

centre d’essai accrédité répondant aux critères de l’organisme d’enregistrement (3.14)

3.12
transpondeur enregistré par le RA
transpondeur (3.18) enregistré par l’organisme d’enregistrement (3.14)
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3.13
fabricant enregistré par le RA

fabricant (3.8) disposant d’un ou de plusieurs transpondeurs enregistrés par le RA (3.12)

3.14
organisme d’enregistrement

autorité qui approuve des laboratoires d’essai et qui émet et enregistre les codes de fabricant (3.8) et

les codes de produit (3.10)
3.15
rebouclage

processus consistant à attribuer à un nouveau transpondeur (3.18) le même numéro d’identification

qu’un transpondeur perdu ou qui est devenu illisible
3.16
compteur de rebouclage
champ de trois bits permettant de compter le nombre de rebouclages (3.15)
3.17
émetteur-récepteur
dispositif utilisé pour communiquer avec le transpondeur
3.18
transpondeur

dispositif d’identification par radiofréquence (RFID) qui transmet l’information qu’il a en mémoire

lorsqu’il est activé par un émetteur-récepteur (3.17) et qui peut stocker une nouvelle information

Note 1 à l'article: Voir l’ISO 24631-1 pour une définition des principaux types de transpondeurs.

3.19
amplitude de modulation du transpondeur

caractérisation de l’intensité du signal du transpondeur renvoyé à l’émetteur-récepteur (3.17)

Note 1 à l'article: Pour FDX-B, elle correspond au taux de modulation; pour HDX, elle correspond au niveau moyen

de tension.
3.20
intensité minimale du champ magnétique d’activation du transpondeur

valeur minimale de l’intensité du champ magnétique permettant d’obtenir l’activité complète du

transpondeur

Note 1 à l'article: Le transpondeur est activé une fois placé dans une intensité de champ magnétique dont

l’intensité est fonction de la conception de l’antenne, de la puce et du support. L’activité complète est obtenue

lorsque le transpondeur reçoit suffisamment d’énergie pour transmettre toutes les données conformément à

l’ISO 11785.
3.21
champ d’informations de l’utilisateur

champ à cinq bits destiné à fournir des informations supplémentaires à l’utilisateur, utilisé uniquement

en association avec le code de pays (3.4)
4 Conformité

Les centres d’essai reconnus par l’organisme d’enregistrement (RA) doivent effectuer les essais des

transpondeurs en appliquant les modes opératoires spécifiés à l’Article 7 et doivent communiquer

les résultats d’essai au RA. Ces essais sont conformes aux exigences techniques de l’ISO 11784 et de

l’ISO 11785. Le fabricant doit effectuer sa demande d’essai du transpondeur en remplissant et envoyant

au RA le formulaire fourni à l’Annexe A. Seuls les transpondeurs ayant un code de produit attribué par

le RA (voir l’ISO 24631-1) doivent être soumis à l’essai. Un rapport d’essai du transpondeur doit être

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délivré à tout fabricant dont le produit transpondeur a été soumis à l’essai conformément aux modes

opératoires de l’Article 7.
5 Termes abrégés
CN circuit de compensation (compensating network)
CRC contrôle par redondance cyclique

FDX-B protocole de communication duplex ( full duplex, conforme à l’ISO 11785, à l’exclusion des

protocoles mentionnés à l’ISO 11785:1996, Annexe A
FSK déplacement de fréquence ( frequency shift keying)
HDX protocole de communication semi-duplex (half duplex)
HSC bobine détectrice d’Helmholtz (Helmholtz sensing coil)
HTA antenne de transmission d’Helmholtz (Helmholtz transmitting antenna)
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
MFC code de fabricant (manufacturer code)
MN réseau d’adaptation (matching network)
RA organisme d’enregistrement (registration authority)
RFID identification par radiofréquence (radiofrequency identification)
SC bobine détectrice (sensing coil)
TUT transpondeur soumis à l’essai (transponder under test)
6 Demande

6.1 La demande d’essai de la performance d’un transpondeur à soumettre au RA doit comprendre

une lettre d’accompagnement et le formulaire de demande fourni à l’Annexe A. Le RA doit envoyer au

fabricant un accusé de réception de la demande dans les deux semaines. En signant le formulaire de

demande, le fabricant accepte de satisfaire aux dispositions du présent document.

6.2 L’approbation conformément à l’ISO 24631-1 est une condition préalable à la réalisation d’un essai

conforme au présent document.

6.3 Les centres d’essai qui sont accrédités selon l’ISO/IEC 17025 pour les mesures définies dans le

présent document peuvent être reconnus par le RA.

6.4 Le RA met à jour une liste des centres d’essai reconnus, dans laquelle le fabricant peut choisir le

centre qui soumettra à l’essai son produit transpondeur.

6.5 Le fabricant doit envoyer 50 transpondeurs du même type et modèle au centre d’essai reconnu

par le RA pour un essai. Si le centre d’essai sélectionné reconnu par le RA dispose déjà de ce nombre

de mêmes transpondeurs, ces derniers peuvent être utilisés. Les transporteurs doivent porter le code

de pays 999 (indiquant un transpondeur d’essai) ou le code de fabricant, s’il existe. Le fabricant est libre

de choisir les codes d’identification, mais des numéros en double ne sont pas admis. Le fabricant doit

fournir une liste des codes de transpondeurs en représentation décimale.
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6.6 Le centre d’essai reconnu par le RA doit vérifier les transpondeurs conformément aux modes

opératoires d’essai spécifiés à l’Article 7. Tous les transpondeurs soumis à l’essai doivent être lisibles

par la configuration spécifiée également dans l’Article 7. Les codes lus doivent correspondre aux codes

fournis par le fabricant.

6.7 Le centre d’essai reconnu par le RA doit établir un rapport confidentiel des résultats et doit envoyer

deux exemplaires du rapport (ou une version électronique) au Président du RA.

6.8 Le Président du RA doit communiquer les résultats d’essai au fabricant par lettre accompagnée

d’un exemplaire du rapport.

6.9 Le centre d’essai reconnu par le RA doit conserver les transpondeurs soumis à l’essai, le RA étant

responsable du droit de propriété.
6.10 Le RA doit rendre publique une photographie du transpondeur approuvé.

6.11 Le RA doit rendre publics les principaux résultats des essais. Tout fabricant a le droit de refuser

la publication des résultats ou de les retirer du domaine public. Dans le premier cas, le fabricant doit

adresser au RA une demande de ne pas publier les résultats, dans un délai de deux semaines après

réception du rapport d’essai. Dans le second cas, le fabricant doit adresser au RA une demande de retrait

des résultats d’essai et, dans un délai de quatre semaines après réception de cette demande, le RA doit

retirer lesdits résultats.

6.12 Le RA doit s’efforcer de préserver l’intégrité de ce mode opératoire au regard de l’ISO 11784 et

de l’ISO 11785.
7 Modes opératoires d’essai
7.1 Généralités

Le centre d’essai doit soumettre à l’essai cinq transpondeurs choisis de manière aléatoire parmi

les 50 transpondeurs fournis par le fabricant, conformément aux modes opératoires suivants. Pendant

les mesurages, le transpondeur doit être positionné dans une configuration d’Helmholtz produisant un

champ magnétique uniforme réglable.
7.2 Configuration d’Helmholtz
7.2.1 Configuration d’essai des paramètres du transpondeur

Les antennes de transmission d’Helmholtz (HTA) produisent un champ homogène de forme cylindrique.

La Figure 1 présente un diagramme fonctionnel de la configuration d’Helmholtz et l’installation d’essai

correspondante. Le transpondeur soumis à l’essai (TUT) doit être placé sur l’axe central, centré entre

les bobines de transmission de la configuration d’essai . Le réseau d’adaptation (MN) doit être utilisé

pour adapter l’installation des deux HTA à la résistance de sortie de l’amplificateur de 50 Ω.

7.2.2 Calcul de l’intensité du champ magnétique

Il existe une relation très précise entre le champ magnétique et le courant dans les bobines d’Helmholtz.

En mesurant le courant passant par l’antenne HTA, il est possible de calculer l’intensité du champ

1) La taille maximale du transpondeur est limitée par les dimensions de la configuration d’Helmholtz, en longueur

par la distance entre les HTA, et en diamètre par le diamètre de la HSC. Le signal des petits transpondeurs peut exiger

l’utilisation de bobines détectrices de dimensions plus petites. Dans ce cas, le groupe de travail de l’ISO/TC 23/SC 19

dédié à l’identification des animaux développe une installation spéciale pour ces dispositifs.

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magnétique, H (moyenne quadratique [root mean square], 35,8 mA/m à 35,8 A/m), à partir de

rms
la Formule (1):
NU×
HTAHTA_pp
H = (1)
rms
1,9764××d R
HTAHTA
N est le nombre de spires d’une bobine HTA (= 5);
HTA
U est la tension crête-à-crête à R ;
HTA_pp HTA
d est le diamètre de la bobine HTA;
HTA
R est la résistance en série avec les bobines HTA.
HTA
7.2.3 Bobines des antennes de transmission d’Helmholtz (HTA)

Les dimensions et les caractéristiques des bobines des antennes de transmission d’Helmholtz doivent

être comme illustré à la Figure 2.
Deux de ces bobines des HTA sont utilisées dans la configuration d’Helmholtz.

En raison du faible nombre de spires (cinq), le meilleur moyen de fabriquer les HTA consiste à les

enrouler sur un tore.
7.2.4 Bobines détectrices d’Helmholtz (HSC) et bobines détectrices (SC)

Des HSC doivent être utilisées pour les FDX-B et HDX. Deux HSC doivent être connectées en série.

Les HSC et les SC doivent être construites conformément à la Figure 3 et doivent être connectées par le

circuit de compensation (CN) (voir Figure 1).
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Légende
1 générateur de code CN circuit de compensation (compensation network)

2 générateur de fonction d’onde ou générateur HSC1 première bobine détectrice d’Helmholtz

d’onde arbitraire
3 oscilloscope HSC2 deuxième bobine détectrice d’Helmholtz
4 amplificateur HTA1 première antenne de transmission d’Helmholtz

5 ordinateur personnel (PC) à carte IEEE HTA2 deuxième antenne de transmission d’Helmholtz

6 configuration d’antenne de mesure MN réseau d’adaptation (matching network)
SC bobine détectrice (sensing coil)
TUT transpondeur soumis à l’essai (transponder under test)
Déclencheur.
Interface IEEE.
Signal de sortie.
50 Ω.
En série et en phase.
Figure 1 — Installation d’essai et configuration d’Helmholtz
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Dimensions en millimètres
Légende
1 tore
i,HTA.
d .
e,HTA
I .
HTA
NOTE 1 Câble: B155 500 µm Qualité 1B.
NOTE 2 N (nombre de spires des HTA) = 5.
HTA
Figure 2 — Bobines des HTA — Paramètres physiques
Dimensions en millimètres
Légende
d .
i,HSC
I .
HSC
NOTE 1 Câble: B155 100 µm Qualité 1B ou P155 100 µm Qualité 2.
NOTE 2 N (nombre de spires des HSC) = 70.
HSC
NOTE 3 N (nombre de spires des SC) = 45.
Figure 3 — HSC et SC — Paramètres physiques
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7.2.5 Positionnement des HSC et SC par rapport aux HTA

Les HSC doivent être centrées entre les deux HTA. Si nécessaire, la SC externe doit être positionnée

telle que représentée à la Figure 4.
Dimensions en millimètres
Légende
1 bobine sur ferrite HTA1 première antenne de transmission d’Helmholtz
2 bobine à air HTA2 deuxième antenne de transmission d’Helmholtz

CN circuit de compensation (compensation network) MN réseau d’adaptation (matching network)

HSC1 première bobine détectrice d’Helmholtz SC bobine détectrice (sensing coil)
HSC2 deuxième bobine détectrice d’Helmholtz
Figure 4 — Positionnement des HSC, SC et HTA
7.2.6 Réseau d’adaptation (MN)

Le réseau d’adaptation doit être réalisé conformément à la Figure 5 (voir également la Figure 1).

Légende
C1, C2 condensateurs
HTA1, HTA2 antenne de transmission d’Helmholtz (Helmholtz transmitting antenna)
U tension à la résistance RHTA
RHTA
RHTA résistance en série avec les bobines HTA
Figure 5 — Réseau d’adaptation et bobines génératrices de champ magnétique
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Les condensateurs C1 et C2 doivent être ajustés (par exemple condensateurs parallèles) pour adapter la

résistance RHTA, HTA1 et HTA2 aux 50 Ω de la sortie de l’amplificateur. Les valeurs de C1, C2 et RHTA

doivent être réglées autour des valeurs de départ du Tableau 1 pour 134,2 kHz.
Tableau 1 — Composants d’adaptation pour 134,2 kHz
Composant Valeur Commentaires
C1 15 nF 500 V, condensateur film
C2 30 nF 500 V, condensateur film
RHTA 5 Ω 10 W, inductance faible
La valeur de 5 Ω pour RHTA prend en compte les rési
...

Questions, Comments and Discussion

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