CN102708617A - 纸币检测方法和设备及光电传感器自适应调节方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光电传感器自适应调节方法和装置，该自适应调节方法能自适应调节光电传感器发光端电压对应的DAC数值，且对该DAC数值进行补偿，因此降低了结构偏移、表面积灰等外在因素对光电传感器的影响，增强光电传感器的自适应性。该光电传感器适应调节方法和装置运用于纸币检测设备和方法中，降低纸币检测设备的故障率。本发明还提供该纸币检测设备和纸币检测方法。

Description

纸币检测方法和设备及光电传感器自适应调节方法和装置

技术领域

本发明涉及一种金融自助设备中的纸币检测方法和装置，尤其涉及该纸币检测设备中光电传感器发光端电压对应的DAC数值的自适应调节方法和装置。

背景技术

现金自动柜员机中为了检测输送通道中的纸币的存在情况、计算单张纸币的宽度以及检测纸币是否存在重叠，通常采用在输送通道中布设多组光电传感器的方式进行检测。然而，在某些地方设备使用频繁时，脏污和积灰容易影响该类传感器，使其接收端真正接收到的光线强度大打折扣，因此传感器对环境适应性较差。目前解决方法一般是：采用线性光电传感器，设置其发光端为一个固定工作电流值，接收端模拟信号输出到多选一模拟开关，中央处理单元控制模拟开关片选端，采用扫描的方式逐一读取每一通道光电传感器的接收端输出电压信号，然后经过ADC转换后根据接收端输出值换算得到输送通道中的纸币对光线的阻挡程度。该方式因为使用发光端固定工作电流值，存在调节范围有限、通道较多时扫描速度慢、电路集成度低等缺点。

为了解决上述问题，有的自动柜员机机芯采用了数字式光电传感器，设置其发光端一个固定的有一定余量的固定工作电流值，接收端输出的数字信号经整形隔离电路处理后引入至中央处理单元的GPIO口，简化了电路，但该用法存在一定制约，虽然光电传感器发光端设置的工作电流值已有一定量的余量，但还是在一定程度上会受到传感器表面及通道脏污积灰、传感器安装结构偏移、传感器光衰老化等因素的影响，导致在输送通道无纸张阻挡状态下传感器接收端不能接收到足够的光线强度，从而引起检测出现异常，这间接地降低了光电传感器的使用寿命。在自动柜员机大规模使用时，机器频繁报停和更换传感器及清理灰尘使得机器的使用受到一定影响。

因此，增强光电传感器的适应性也是纸币检测技术中要研发的课题。

发明内容

本发明目的之一是提供一种光电传感器自适应调节方法和装置，增强光电传感器的自适应性。

本发明目的之二是提供一种纸币检测方法和设备，将该光电传感器自适应调节方法和装置应用于纸币检测方法和设备中，降低纸币检测设备的故障率。

该光电传感器自适应调节方法，其包括：步骤一，通过一控制单元把一光电传感器的发光端电压对应的DAC数值X预先设置成一截止电压对应的DAC数值X0，确保该数值下该光电传感器的发光端不发光或者发光强度不足以使得该光电传感器的接收端检测到光，延时一段时间等待发光稳定后进行步骤二；步骤二，通过一判断单元判断该光电传感器的接收端是否能接收到光，如果不能接收到光，进行步骤三；如果能接收到光，则进行步骤四；步骤三，通过一调节单元设置DAC数值X在X0的基础上增加一个固定增量值ΔX，即X＝X0+ΔX，且该判断单元判断增加后的X值是否大于DAC量程，如果增加后的X值不大于DAC量程，则延时一段时间等待发光稳定后，再次进行步骤二；如果已超过DAC量程，则视为自适应调节失败，进行步骤五；步骤四，该控制单元确认接收端达到能接收到光的临界点，定义此时该发光电压对应的DAC数值X为临界发光电压DAC数值X1，然后通过一补偿单元对X1值进行固定偏移量补偿后得到X1'值，然后对X1'值分别补偿固定偏移量、棱镜光强损耗、结构偏移光强损耗和传感器表面脏污积灰光强损耗的偏移量，得到X2值，且将该X2值保存到一存储单元中，并通过一结果输出单元输出调节成功的结果；以及步骤五，调节失败，该控制单元往DAC转换器写入一事先由光电传感器发光端与接收端的距离换算而得到的DAC数值默认值，并通过该结果输出单元输出调节失败的结果。

具体的，步骤四中，由实验测试反推得到一个固定偏移量ε，由棱镜最大加工误差所引入的光强损耗值反推得到DAC数值的棱镜补偿系数α，由机构设计最大允许的位移角度偏差反推得到DAC数值的结构偏移补偿系数β，由实际脏污积灰情况分析统计反推得到DAC数值的脏污积灰经验补偿系数γ，X1'的计算公式是：X1'＝X1+ε(X1-X0)，X2的计算公式是：X2＝αβγ(X1'-X0)。

具体的，步骤五中，该默认值换算方法为：

$X3=(\frac{0.04l+0.235}{1000}R+\mathrm{Usf})\·\frac{1}{A}\·\frac{2^8}{\mathrm{Uref}}+(\mathrm{\α}-1)(\mathrm{\β}-1)(\mathrm{\γ}-1)[(\frac{0.04l+0.235}{1000}R+\mathrm{Usf})\·\frac{1}{A}\·\frac{2^8}{\mathrm{Uref}}-X0]$

，公式反映了传感器发光端与接收端光路距离l与传感器发光端DAC理论推荐值X3之间的关系，式中常量和系数由传感器本身特征、硬件电路设计等因素决定，式中A表示传感器发光端的驱动运放电路的放大倍数，Usf表示传感器发光端工作时的正向压降，Uref表示DAC电路的参考电压，R表示发光端对应限流电阻的阻值。

该光电传感器自适应调节装置，其包括：一存储单元，用以存储事先由光电传感器发光端与接收端的距离换算而得到的默认发光等级DAC值、自适应调节后的DAC数值以及补偿系数；一判断单元，用以判断该光电传感器的发光端电压对应的DAC数值为X时该光电传感器的接收端是否能接收到光，以及X是否超出DAC数值的极限值；一调节单元，将光电传感器的发光端电压对应的DAC数值在截止电压对应的DAC数值X0基础上逐级增加一固定增量值ΔX，用以获得一临界发光电压DAC数值X1；一补偿单元，用以调用该存储单元中的补偿系数，对该临界发光电压DAC数值X1进行固定偏移量补偿，以及棱镜光强损耗、结构偏移光强损耗和传感器表面脏污积灰光强损耗的补偿；一控制单元，用以初始化该光电传感器的发光端电压对应的DAC数值X为截止电压对应的DAC数值X0，以及控制该自适应调节装置的各结构单元相互配合工作；以及一结果输出单元，用以输出自适应调节成功与否的结果。

该纸币检测方法，包括：步骤1，初始化一纸币检测设备，该纸币的检测设备包括上述光电传感器自适应调节装置；步骤2，从存储单元中读取补偿系数以及事先由光电传感器发光端与接收端的距离换算而得到的默认发光等级DAC值；步骤3，设置光电传感器发光端电压对应的DAC数值X为默认发光等级DAC值；步骤4，判断是否收到自适应调节的指令，如果是，则进行步骤5，如果否，则进行步骤10；步骤5，通过该控制单元把该光电传感器的发光端电压对应的DAC数值X预先设置成一截止电压对应的DAC数值X0，确保该数值下该光电传感器的发光端不发光或者发光强度不足以使得该光电传感器的接收端检测到光，延时一段时间等待发光稳定后进行步骤6；步骤6，通过该判断单元判断该光电传感器的接收端是否能接收到光，如果不能接收到光，进行步骤7；如果能接收到光，则进行步骤8；步骤7，通过该调节单元设置DAC数值X在X0的基础上增加一个固定增量值ΔX，即X＝X0+ΔX，且该判断单元判断增加后的X值是否大于DAC量程，如果增加后的X值不大于DAC量程，则延时一段时间等待发光稳定后，再次进行步骤6；如果已超过DAC量程，则视为自适应调节失败，进行步骤9；步骤8，该控制单元确认接收端达到能接收到光的临界点，定义此时该发光电压对应的DAC数值X为临界发光电压DAC数值X1，通过该补偿单元读取该补偿系数对X1值进行固定偏移量补偿后得到X1'值，然后对X1'值分别补偿棱镜光强损耗、结构偏移光强损耗和传感器表面脏污积灰光强损耗的偏移量，得到X2值，且将该X2值写入该DAC转换器中，且通过该结果输出单元输出调节成功的结果；步骤9，调节失败，该控制单元往DAC转换器写入该默认发光等级DAC值，并通过该结果输出单元输出调节失败的结果；以及步骤10，自适应调节完毕，进行纸币检测。

该纸币检测设备，包括一光电传感器，一微型控制部，一数模转换器DAC，一驱动器以及一限流电阻，其中：该光电传感器包括一发光端和一接收端，该发光端根据输入的工作电流发射对应强度的光线，该接收端接收到该发光端发射的光线，如强度达到接收端内部一触发阀值，则接收端输出某一个设定的逻辑状态，如光线强度不能达到内部触发阀值，则接收端输出状态与该设定的逻辑状态相反；该微型控制部，用以检测光电传感器接收端的逻辑状态，且该微型控制部包括上述光电传感器自适应调节装置，能自适应调节光电传感器发光端电压对应的DAC数值并输出至该DAC转换器输入端；该数模转换器DAC能将微型控制部输出的串行数字信号转换成一个5V范围的电压模拟信号，电压信号输出至该驱动器的输入端；该驱动器由运放集成电路组成或为专用线性驱动芯片；该驱动器输出电压信号通过该限流电阻后流入光电传感器的发光端，实现把DAC的输出电压值等效得到发光端的工作电流值，具体换算公式为：I＝(A·Ui-Usf)/R，其中I是发光端的发光电流值，A是驱动器的电压放大倍数，A·Ui的乘积是驱动器输出电压值，Usf是传感器发光端的正向压降值，R是限流电阻阻值。

由于本发明提供的光电传感器自适应调节方法和装置能自适应调节光电传感器发光端电压对应的DAC数值，且对该DAC数值进行补偿，因此降低了结构偏移、表面积灰等外在因素对光电传感器的影响，增强光电传感器的自适应性。该光电传感器适应调节方法和装置运用于纸币检测设备和方法中，降低纸币检测设备的故障率。

附图说明

图1是光电传感器自适应调节方法流程图；

图2是纸币检测方法流程图；

图3是一种自助式柜员机芯的内部组成图；

图4是纸币检测设备中光电传感器的工作示意图；

图5是纸币检测设备的组成原理图；以及

图6是光电传感器自适应调节装置结构原理图。

具体实施方式

为进一步阐述本发明，以下结合图示介绍本发明的具体实施例。

以自动柜员机为例，本发明提供的纸币检测设备应用于自动柜员机中，如图3所示，该自动柜员机包括上部机芯100和以金库200，其中上部机芯100包括纸币入口模块120、纸币出口模块115、纸币识别模块125、暂存模块135以及控制部130，金库200包括金库内回收箱模块205以及金库内循环箱模块210，上部机芯100与金库200之间以及各模块之间由纸币输送通道110（参阅图4）相互连通。本发明所提供的纸币检测设备设置在每一节输送通道的两侧，能获取纸币在整个输送通道的关键部位的存在信息、宽度信息，并作为多张纸张重叠情况的检测。

参阅图5，本发明提供的纸币检测设备原理构成包括：

一光电传感器105，其包括发光端及接收端，发光端根据输入的工作电流发射对应强度的光线，发光端输出光强度与输入电流值成正比，发光端正向压降不随电流的变化而变化，基本保持在一个固定的压降值。接收端接收到发光端发射的光线，如强度达到接收端内部触发阀值，则接收端输出某一个设定的逻辑状态，如光线强度不能达到内部触发阀值，则接收端输出状态与该设定的逻辑状态相反；

一微型控制部300，能检测光电传感器接收端的逻辑状态，且该微型控制部包括如图6所示的光电传感器自适应调节装置600，能自适应调节光电传感器发光端电压对应的DAC数值并输出至该DAC转换器输入端；

一数模转换器DAC305，能微型控制部微控制单元输出的串行数字信号转换成一个5V范围的电压模拟信号，电压信号输出至驱动器的输入端；

一驱动器310，也就是光电传感器发光端驱动器，一般由运放集成电路组成，或者其他专用线性驱动芯片；以及

一限流电阻315，驱动器310输出电压信号通过该限流电阻后流入光电传感器的发光端，从而实现把DAC的输出电压值等效得到发光端的工作电流值，具体换算公式为：I＝(A·Ui-Usf)/R，其中I是发光端的发光电流值，A是驱动器的电压放大倍数，A·Ui的乘积是发光端的发光电流值，U是驱动器输出电压值，Usf是传感器发光端的正向压降值，R是限流电阻阻值。另外，该纸币检测设备中还包括一光电传感器接收端信号整形处理电路320。

具体的，如图6所示，该光电传感器自适应调节装置600包括一存储单元610，一判断单元620，一调节单元630，一补偿单元640，一控制单元650以及一结果输出单元660，该存储单元610用以存储事先由光电传感器发光端与接收端的距离换算而得到的默认发光等级DAC值、自适应调节后的DAC数值以及补偿系数；该判断单元620用以判断该光电传感器的发光端电压对应的DAC数值为X时该光电传感器的接收端是否能接收到光，以及X是否超出DAC数值的极限值；该调节单元630将光电传感器的发光端电压对应的DAC数值在截止电压对应的DAC数值X0基础上逐级增加一固定增量值ΔX，用以获得一临界发光电压DAC数值X1；该补偿单元640用以调用该存储单元中的补偿系数，对该临界发光电压DAC数值X1进行固定偏移量ε补偿后得到X1'值，然后对X1'值分别进行棱镜光强损耗、结构偏移光强损耗和传感器表面脏污积灰光强损耗的补偿，得到X2值；该控制单元650用以初始化该光电传感器的发光端电压对应的DAC数值X为截止电压对应的DAC数值X0，以及控制该自适应调节装置的各结构单元相互配合工作；该结果输出单元660用以输出自适应调节成功与否的结果。

纸币160在输送通道中被输送，每经过一个纸币检测设备时，该纸币检测设备执行如下纸币检测方法，参阅图2，本发明提供的纸币检测方法的具体步骤是：步骤1，机器开启后，初始化纸币检测设备；步骤2，从存储单元中读取补偿系数以及事先由光电传感器发光端与接收端的距离换算而得到的默认发光等级DAC值，其中该补偿系数包括临界发光等级DAC数值的固定偏移量系数ε，以及DAC数值的棱镜补偿系数α，DAC数值的结构偏移补偿系数β，DAC数值的脏污经验补偿系数γ等；步骤3，设置光电传感器发光端电压对应的DAC数值X为默认发光等级DAC值；步骤4，判断是否收到自适应调节的指令，如果是，则进行步骤5，如果否，则进行步骤10；步骤5，通过该控制单元把该光电传感器的发光端电压对应的DAC数值X预先设置成一截止电压对应的DAC数值X0，确保该数值下该光电传感器的发光端不发光或者发光强度不足以使得该光电传感器的接收端检测到光，延时一段时间等待发光稳定后进行步骤6；步骤6，通过该判断单元判断该光电传感器的接收端是否能接收到光，如果不能接收到光，进行步骤7；如果能接收到光，则进行步骤8；步骤7，通过该调节单元设置DAC数值X在X0的基础上增加一个固定增量值ΔX，即X＝X0+ΔX，且该判断单元判断增加后的X值是否大于DAC量程，如果增加后的X值不大于DAC量程，则延时一段时间ΔT等待发光稳定后，再次进行步骤6；如果已超过DAC量程，则视为自适应调节失败，进行步骤9；步骤8，该控制单元确认接收端达到能接收到光的临界点，定义此时该发光电压对应的DAC数值X为临界发光电压DAC数值X1，通过该补偿单元读取该补偿系数对X1值进行固定偏移量ε补偿后得到X1'值，然后对X1'值分别补偿棱镜光强损耗、结构偏移光强损耗和传感器表面脏污积灰光强损耗的偏移量，得到X2值，且将该X2值写入该DAC转换器中，且通过该结果输出单元输出调节成功的结果；步骤9，调节失败，该控制单元往DAC转换器写入该默认发光等级DAC值，并通过该结果输出单元输出调节失败的结果；以及步骤10，自适应调节完毕，进行纸币检测。

也就是说，本发明所提供的纸币检测方法是在现有纸币检测方法上增加了光电传感器自适应调节的步骤，消除了光电传感器表面及通道脏污积灰、传感器安装结构偏移、传感器光衰老化等因素的影响，提高了光电传感器对环境的适应性，延长了光电传感器的使用寿命，降低了纸币检测设备的故障率。

图1是光电传感器自适应调节方法的流程图，该光电传感器自适应调节方法，其包括：步骤S1，通过一控制单元把一光电传感器的发光端电压对应的DAC数值X预先设置成一截止电压对应的DAC数值X0，确保该数值下该光电传感器的发光端不发光或者发光强度不足以使得该光电传感器的接收端检测到光，延时一段时间等待发光稳定后进行步骤S2；步骤S2，通过一判断单元判断该光电传感器的接收端是否能接收到光，如果不能接收到光，进行步骤S3；如果能接收到光，则进行步骤S4；步骤S3，通过一调节单元设置DAC数值X在X0的基础上增加一个固定增量值ΔX，即X＝X0+ΔX，且该判断单元判断增加后的X值是否大于DAC量程，如果增加后的X值不大于DAC量程，则延时一段时间等待发光稳定后，再次进行步骤S2；如果已超过DAC量程，则视为自适应调节失败，进行步骤S5；步骤S4，该控制单元确认接收端达到能接收到光的临界点，定义此时该发光电压对应的DAC数值X为临界发光电压DAC数值X1，通过一补偿单元对X1值进行固定偏移量补偿后得到X1'值，然后对X1'值分别补偿棱镜光强损耗、结构偏移光强损耗和传感器表面脏污积灰光强损耗的偏移量，得到X2值，且将该X2值保存到一存储单元中，并通过一结果输出单元输出调节成功的结果；以及步骤S5，调节失败，该控制单元往DAC转换器写入一事先由光电传感器发光端与接收端的距离换算而得到的DAC数值默认值，并通过该结果输出单元输出调节失败的结果。

具体的，步骤S4中，由实验测试反推得到一个固定偏移量ε，由棱镜最大加工误差所引入的光强损耗值反推得到DAC数值的棱镜补偿系数α，由机构设计最大允许的位移角度偏差反推得到DAC数值的结构偏移补偿系数β，由实际脏污积灰情况分析统计反推得到DAC数值的脏污积灰经验补偿系数γ，X1'的计算公式是：X1'＝X1+ε(X1-X0)，X2的计算公式是：X2＝αβγ(X1'-X0)，固定偏移量ε的经验数值是：ε＝0.3。

具体的，步骤S5中，该默认值换算方法为：

$X3=(\frac{0.04l+0.235}{1000}R+\mathrm{Usf})\·\frac{1}{A}\·\frac{2^8}{\mathrm{Uref}}+(\mathrm{\α}-1)(\mathrm{\β}-1)(\mathrm{\γ}-1)[(\frac{0.04l+0.235}{1000}R+\mathrm{Usf})\·\frac{1}{A}\·\frac{2^8}{\mathrm{Uref}}-X0]$

，公式反映了传感器发光端与接收端光路距离l与传感器发光端DAC理论推荐值X3之间的关系，式中常量和系数由传感器本身特征、硬件电路设计等因素决定，式中A表示传感器发光端的驱动运放电路的放大倍数，Usf表示传感器发光端工作时的正向压降，Uref表示DAC电路的参考电压，R表示发光端对应限流电阻的阻值。

需要特别指出的是，如图4所示，设置光电传感器的防尘透镜装置150以及光电传感器的反射棱镜155，在步骤S4中获得临界发光等级DAC值X1后，在X1的基础上增加一固定偏移量ε得到X1'，然后可根据情况分别对X1'值分别补偿棱镜光强损耗、结构偏移光强损耗、传感器表面脏污积灰光强损耗等偏移量，得到X2值，消除光电传感器表面及通道脏污积灰、传感器安装结构偏移、传感器光衰老化等因素的影响。

纸币检测设备是现金处理设备类的循环机、柜员自助设备、清分机等不可缺少的机构，起到了纸币检测输送通道内纸币存在情况，检测输送通道纸币堵塞卡钞或纸币重叠情况，并能根据纸张阻挡光电传感器时间换算得到纸张的宽度尺寸信息。本发明提供的光电传感器自适应调节方法和装置能自适应调节光电传感器发光端电压对应的DAC数值，且对该DAC数值进行补偿，因此降低了结构偏移、表面积灰等外在因素对光电传感器的影响，增强光电传感器的自适应性。该光电传感器适应调节方法和装置运用于纸币检测设备和方法中，降低纸币检测设备的故障率。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种光电传感器自适应调节方法，其包括：

步骤一，通过一控制单元把一光电传感器的发光端电压对应的DAC数值X预先设置成一截止电压对应的DAC数值X0，确保该数值下该光电传感器的发光端不发光或者发光强度不足以使得该光电传感器的接收端检测到光，延时一段时间等待发光稳定后进行步骤二；

步骤二，通过一判断单元判断该光电传感器的接收端是否能接收到光，如果不能接收到光，进行步骤三；如果能接收到光，则进行步骤四；

步骤三，通过一调节单元设置DAC数值X在X0的基础上增加一个固定增量值ΔX，即X＝X0+ΔX，且该判断单元判断增加后的X值是否大于DAC量程，如果增加后的X值不大于DAC量程，则延时一段时间等待发光稳定后，再次进行步骤二；如果已超过DAC量程，则视为自适应调节失败，

进行步骤五；

步骤四，该控制单元确认接收端达到能接收到光的临界点，定义此时该发光电压对应的DAC数值X为临界发光电压DAC数值X1，在X1的基础上增加一固定偏移量ε得到X1'，然后通过一补偿单元对X1'值分别补偿棱镜光强损耗、结构偏移光强损耗和传感器表面脏污积灰光强损耗的偏移量，得到X2值，且将该X2值保存到一存储单元中，并通过一结果输出单元输出调节成功的结果；

步骤五，调节失败，该控制单元往DAC转换器写入一事先由光电传感器发光端与接收端的距离换算而得到的DAC数值默认值X3，并通过该结果输出单元输出调节失败的结果。

2.如权利要求1所述的光电传感器自适应调节方法，其特征在于，步骤四中，由实验测试反推得到一个固定偏移量ε，由棱镜最大加工误差所引入的光强损耗值反推得到DAC数值的棱镜补偿系数α，由机构设计最大允许的位移角度偏差反推得到DAC数值的结构偏移补偿系数β，由实际脏污积灰情况分析统计反推得到DAC数值的脏污积灰经验补偿系数γ，X1'的计算公式是：X1'＝X1+ε(X1-X0)，X2的计算公式是：X2＝αβγ(X1'-X0)，固定偏移量ε的经验数值是：ε＝0.3。

3.如权利要求1所述的光电传感器自适应调节方法，其特征在于，步骤五中，该DAC默认值换算方法为：

$X3=(\frac{0.04l+0.235}{1000}R+\mathrm{Usf})\·\frac{1}{A}\·\frac{2^8}{\mathrm{Uref}}+(\mathrm{\α}-1)(\mathrm{\β}-1)(\mathrm{\γ}-1)[(\frac{0.04l+0.235}{1000}R+\mathrm{Usf})\·\frac{1}{A}\·\frac{2^8}{\mathrm{Uref}}-X0]$

，式中A表示传感器发光端的驱动运放电路的放大倍数，Usf表示传感器发光端工作时的正向压降，Uref表示DAC电路的参考电压，R表示发光端对应限流电阻的阻值。

4.一种光电传感器自适应调节装置，其包括：

一存储单元，用以存储事先由光电传感器发光端与接收端的距离换算而得到的默认发光等级DAC值、自适应调节后的DAC数值以及补偿系数；

一判断单元，用以判断该光电传感器的发光端电压对应的DAC数值为X时该光电传感器的接收端是否能接收到光，以及X是否超出DAC数值的极限值；

一调节单元，将光电传感器的发光端电压对应的DAC数值在截止电压对应的DAC数值X0基础上逐级增加一固定增量值ΔX，用以获得一临界发光电压DAC数值X1；

一补偿单元，用以调用该存储单元中的补偿系数，对该临界发光电压DAC数值X1进行固定偏移量ε补偿，以及棱镜光强损耗α、结构偏移光强损耗β和传感器表面脏污积灰光强损耗γ的补偿；

一控制单元，用以初始化该光电传感器的发光端电压对应的DAC数值X为截止电压对应的DAC数值X0，以及控制该自适应调节装置的各结构单元相互配合工作；以及

一结果输出单元，用以输出自适应调节成功与否的结果。

5.一种纸币检测方法，包括：

步骤1，初始化一纸币检测设备，该纸币的检测设备包括如权利要求4所述的光电传感器自适应调节装置；

步骤2，从存储单元中读取补偿系数以及事先由光电传感器发光端与接收端的距离换算而得到的默认发光等级DAC值；

步骤3，设置光电传感器发光端电压对应的DAC数值X为默认发光等级DAC值；

步骤4，判断是否收到自适应调节的指令，如果是，则进行步骤5，如果否，则进行步骤10；

步骤5，通过该控制单元把该光电传感器的发光端电压对应的DAC数值X预先设置成一截止电压对应的DAC数值X0，确保该数值下该光电传感器的发光端不发光或者发光强度不足以使得该光电传感器的接收端检测到光，时一段时间等待发光稳定后进行步骤6；

步骤6，通过该判断单元判断该光电传感器的接收端是否能接收到光，如果不能接收到光，进行步骤7；如果能接收到光，则进行步骤8；

步骤7，通过该调节单元设置DAC数值X在X0的基础上增加一个固定增量值ΔX，即X＝X0+ΔX，且该判断单元判断增加后的X值是否大于DAC量程，如果增加后的X值不大于DAC量程，则延时一段时间ΔT等待发光稳定后，再次进行步骤6；如果已超过DAC量程，则视为自适应调节失败，进行步骤9；

步骤8，该控制单元确认接收端达到能接收到光的临界点，定义此时该发光电压对应的DAC数值X为临界发光电压DAC数值X1，通过该补偿单元读取该补偿系数对X1值进行固定偏移量ε补偿后得到X1'值，然后对X1'值分别补偿棱镜光强损耗α、结构偏移光强损耗β和传感器表面脏污积灰光强损耗γ的偏移量，得到X2值，且将该X2值写入该DAC转换器中，且通过该结果输出单元输出调节成功的结果；

步骤9，调节失败，该控制单元往DAC转换器写入该默认发光等级DAC值，并通过该结果输出单元输出调节失败的结果；以及

步骤10，自适应调节完毕，进行纸币检测。

6.如权利要求6所述的纸币检测方法，其特征在于，步骤8中，由实验测试反推得到一个固定偏移量ε，由棱镜最大加工误差所引入的光强损耗值反推得到DAC数值的棱镜补偿系数α，由机构设计最大允许的位移角度偏差反推得到DAC数值的结构偏移补偿系数β，由实际脏污积灰情况分析统计反推得到DAC数值的脏污积灰经验补偿系数γ，X1'的计算公式是：X1'＝X1+ε(X1-X0)，X2的计算公式是：X2＝αβγ(X1-X0)。

7.如权利要求6所述的纸币检测方法，其特征在于，步骤9中，该默认值换算方法为：

$X3=(\frac{0.04l+0.235}{1000}R+\mathrm{Usf})\·\frac{1}{A}\·\frac{2^8}{\mathrm{Uref}}+(\mathrm{\α}-1)(\mathrm{\β}-1)(\mathrm{\γ}-1)[(\frac{0.04l+0.235}{1000}R+\mathrm{Usf})\·\frac{1}{A}\·\frac{2^8}{\mathrm{Uref}}-X0]$

，式中A表示传感器发光端的驱动运放电路的放大倍数，Usf表示传感器发光端工作时的正向压降，Uref表示DAC电路的参考电压，R表示发光端对应限流电阻的阻值。

8.一种纸币检测设备，包括一光电传感器，一微型控制部，一数模转换器DAC，

一驱动器以及一限流电阻，其中：

该光电传感器包括一发光端和一接收端，该发光端根据输入的工作电流发射对应强度的光线，该接收端接收到该发光端发射的光线，如强度达到接收端内部一触发阀值，则接收端输出某一个设定的逻辑状态，如光线强度不能达到内部触发阀值，则接收端输出状态与该设定的逻辑状态相反；

该微型控制部，用以检测光电传感器接收端的逻辑状态，且该微型控制部包括如权利要求5所述的光电传感器自适应调节装置，能自适应调节光电传感器发光端电压对应的DAC数值并输出至该DAC转换器输入端；

该数模转换器DAC能将微型控制部输出的串行数字信号转换成一个5V范围的电压模拟信号，电压信号输出至该驱动器的输入端；

该驱动器由运放集成电路组成或为专用线性驱动芯片；

该驱动器输出电压信号通过该限流电阻后流入光电传感器的发光端，实现把DAC的输出电压值Ui等效得到发光端的工作电流值，具体换算公式为：I＝(A·Ui-Usf)/R，其中I是发光端的发光电流值，A是驱动器的电压放大倍数，A·Ui的乘积是驱动器输出电压值，Usf是传感器发光端的正向压降值，R是限流电阻阻值。

Images