CN113345154A - 一种硬币鉴定方法和硬币鉴定仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硬币鉴定方法和硬币鉴定仪，所述硬币鉴定方法根据币种确定对应的多种测试频率，用多个线圈组对硬币进行多频率的电磁检测，接收模块接收线圈组的电压信息，分析模块通过分离、滤波、放大等处理方式得到硬币的电参数，输出模块输出检测结果。本发明的硬币鉴定方法和硬币鉴定仪可以对单一合金币、金属电镀币、金属复合材料币、双金属结构币等进行电磁特征检测，准确度高、灵敏度高，适用范围广泛。

Description

一种硬币鉴定方法和硬币鉴定仪

技术领域

本发明涉及货币鉴定技术领域，特别涉及一种硬币鉴定方法和硬币鉴定仪。

背景技术

硬币分为流通币和纪念币两种，硬币通常是由特种合金压制而成。流通币的作用非常明了，是现钞的一部分，主要用于现钞流通过程中的兑零付零。纪念币是国家每年为某个特定题材限量制作的纪念硬币，由于题材丰富、制作精美、数量有限，纪念币受到收藏爱好者的热捧，纪念币除了收藏纪念之外，还有保值升值的功能，每年随行就市，都会不同程度的增值，有些题材的纪念币市场价已是发行价的数千倍，这也导致了不法商人，在利益驱动下，大量制作假纪念币。由于制假者采用了高科技手段，其假币的仿真度非常高，不是专业人员很难区分其真假。

尽管可以通过检测硬币中是否有某种金属来检测其真伪，但在制假技术越来越发达的今天，此方法对于很多假币是无法识别的。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种硬币鉴定方法和硬币鉴定仪，可以利用涡流效应对硬币的成分进行检测，技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种硬币鉴定方法，所述硬币鉴定方法包括以下步骤：

S1.控制模块接收硬币身份信息，并根据所述硬币身份信息确定至少两种不同的测试频率；

S2.控制模块为感应线圈模块供应交流电，所述交流电的频率为所述测试频率；

S3.输送待测硬币沿预设定的路径经过所述感应线圈模块产生的磁场区域，同时，接收模块接收所述感应线圈模块的电压信息、电流信息和磁场信息中的一种或多种信息，并将接收到的信息传输给分析模块；

S4.分析模块对信息进行分析，得到待测硬币的电参数，每个电参数与一种所述测试频率相对应，并将所述电参数发送给输出模块；

S5.所述输出模块输出所述电参数。

进一步地，在步骤S2中，所述感应线圈模块包括至少两个线圈组，所述的两个线圈组中交流电的频率分别为第一测试频率和第二测试频率，所述第一测试频率与所述第二测试频率不同。

或者，在步骤S2中，所述感应线圈模块包括至少一个线圈组，所述线圈组中的交流电由至少两种不同频率的交流电混合而成，且所述的两种不同频率分别为第一测试频率和第二测试频率。

进一步地，至少存在一个所述的线圈组为自感式线圈，待测硬币从所述自感式线圈内部穿过，或/和，至少存在一个所述的线圈组为他感式线圈组，所述他感式线圈组包括发射线圈和与所述发射线圈相对设置的接收线圈，待测硬币从所述发射线圈和所述接收线圈之间经过。

进一步地，在步骤S3中，所述接收模块还接收待测硬币经过所述感应线圈模块前或/和后时所述感应线圈模块的电压信息、电流信息和磁场信息中的一种或多种信息；在步骤S4中，所述分析模块将待测硬币经过所述感应线圈时对应的信息与待测硬币经过所述感应线圈模块前或/和后时的信息进行对比，从而分析得到待测硬币的电参数。

进一步地，所述接收模块接收所述感应线圈模块的电压信息，所述分析模块计算根据所述电压信息计算待测硬币经过所述感应线圈模块而引起的压降值，并根据所述压降值得到待测硬币的电参数。

进一步地，步骤S4中，所述分析模块对所述接收模块接收到的信息进行滤波处理，得到与多种所述测试频率分别对应的波形，并根据多种波形对应得到待测硬币的多个电参数。

进一步地，所述的测试频率为3种，分别为高频测试频率、中频测试频率和低频测试频率。

进一步地，所述分析模对所述滤波处理得到的多种波形分别进行二阶高通滤波、二阶低通滤波、反向比例运算、放大、乙类互补对称功率放大中的一种或多种处理，从而将交流电信号转变为直流电信号。

另一方面，本发明提供了一种硬币鉴定仪，所述硬币鉴定仪根据上述的硬币鉴定方法对待测硬币进行鉴定。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：

a.可以对单一合金币、金属电镀币、金属复合材料币、双金属结构币等进行电磁特征检测，准确度高、灵敏度高，适用范围广泛；

b.利用电磁感应原理对硬币进行检测，不会损坏硬币；

c.硬币检测仪仅需较小的体积即可实现对多种硬币的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的硬币鉴定方法的第一流程示意图；

图2是本发明实施例提供的硬币鉴定方法的第二流程示意图；

图3-1是本发明实施例提供的硬币鉴定仪的感应线圈模块的外观示意图；

图3-2是本发明实施例提供的硬币鉴定仪的感应线圈模块的第一剖视示意图；

图3-3是本发明实施例提供的硬币鉴定仪的感应线圈模块的第二剖视示意图；

图3-4是本发明实施例提供的硬币鉴定仪的感应线圈模块的内部结构示意图；

图4-1是本发明实施例提供的硬币鉴定仪的对猴年纪念币真币的鉴定结果示意图；

图4-2是本发明实施例提供的硬币鉴定仪的对猴年纪念币假币的鉴定结果示意图；

图5-1是本发明实施例提供的硬币鉴定仪的对普通一元硬币真币的鉴定结果示意图；

图5-2是本发明实施例提供的硬币鉴定仪的对普通一元硬币假币的鉴定结果示意图；

图6-1是本发明实施例提供的硬币鉴定仪使用的三种频率的交流电的单频波示意图；

图6-2是本发明实施例提供的硬币鉴定仪使用的三种频率的交流电的混频波示意图。

其中，附图标记包括：1-硬币，2-硬币通道，3-第一自激式线圈，41-发射线圈，42-接收线圈，5-第二自激式线圈。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明的一个实施例中，提供了一种硬币鉴定方法，所述硬币鉴定方法包括以下步骤：

S1.控制模块接收硬币身份信息，并根据所述硬币身份信息确定至少两种不同的测试频率；

S2.控制模块为感应线圈模块供应交流电，所述交流电的频率为所述测试频率；

S3.输送待测硬币沿预设定的路径经过所述感应线圈模块产生的磁场区域，同时，接收模块接收所述感应线圈模块的电压信息、电流信息和磁场信息中的一种或多种信息，并将接收到的信息传输给分析模块；

S4.分析模块对信息进行分析，得到待测硬币的电参数，每个电参数与一种所述测试频率相对应，并将所述电参数发送给输出模块；

S5.所述输出模块输出所述电参数。

每种特征频率各对应一种金属，原因是不同金属对不同频率的电磁场会产生明显的涡流效应，各个金属都有自己对应的最敏感的特征频率。在控制模块的数据库里，可以是直接预存了各个币种对应的频率，也可以预存了各个币种中需要检测的金属种类，并预存了各个金属种类对应的测试频率。控制模块的数据库中，还预存了各币种对应真币的电参数值的范围，便于比较、鉴别真伪。

控制模块识别硬币身份，可以是通过硬币鉴定仪的图像识别部分来识别，也可以是人工输入币种。

在本发明的一个实施例中，在步骤S2中，所述感应线圈模块包括至少两个线圈组，所述的两个线圈组中交流电的频率分别为第一测试频率和第二测试频率，所述第一测试频率与所述第二测试频率不同。

在本发明的一个实施例中，在步骤S2中，所述感应线圈模块包括至少一个线圈组，所述线圈组中的交流电由至少两种不同频率的交流电混合而成，且所述的两种不同频率分别为第一测试频率和第二测试频率。

在本发明的一个实施例中，至少存在一个所述的线圈组为自感式线圈，待测硬币从所述自感式线圈内部穿过，或/和，至少存在一个所述的线圈组为他感式线圈组，所述他感式线圈组包括发射线圈41和与所述发射线圈41相对设置的接收线圈42，待测硬币从所述发射线圈41和所述接收线圈42之间经过。

在本发明的一个实施例中，在步骤S3中，所述接收模块还接收待测硬币经过所述感应线圈模块前或/和后时所述感应线圈模块的电压信息、电流信息和磁场信息中的一种或多种信息；在步骤S4中，所述分析模块将待测硬币经过所述感应线圈时对应的信息与待测硬币经过所述感应线圈模块前或/和后时的信息进行对比，从而分析得到待测硬币的电参数。

在本发明的一个实施例中，所述接收模块接收所述感应线圈模块的电压信息，所述分析模块计算根据所述电压信息计算待测硬币经过所述感应线圈模块而引起的压降值，并根据所述压降值直接或间接得到待测硬币的电参数。

在本发明的一个实施例中，步骤S4中，所述分析模块对所述接收模块接收到的信息进行滤波处理，得到与多种所述测试频率分别对应的波形，并根据多种波形对应得到待测硬币的多个电参数。

在本发明的一个实施例中，所述的测试频率为3种，分别为高频测试频率、中频测试频率和低频测试频率。

在本发明的一个实施例中，所述分析模对所述滤波处理得到的多种波形分别进行二阶高通滤波、二阶低通滤波、反向比例运算、放大、乙类互补对称功率放大中的一种或多种处理，从而将交流电信号转变为直流电信号。

在本发明的一个实施例中，本发明提供了一种硬币鉴定仪，所述硬币鉴定仪根据上述的硬币鉴定方法对待测硬币进行鉴定。

以下结合一个具体实施例对本发明实施例的技术方案进行说明：

如图3-1～图3-4所示，硬币鉴定仪的感应线圈模块包括一个供待测的硬币1经过的硬币通道2，在硬币通道2外，沿着硬币移动的方向依次排列着第一自激式线圈3、它激式线圈组(包括接收线圈41和发射线圈42)和第二自激式线圈5。

由电磁感应的原理得知，金属经过交变磁场时会产生涡流，从而使得交变磁场也发射变化，而电磁场相互耦合会使得用来产生磁场的线圈中也会产生相应的电流(或说电压)变化。本例中存在三个电磁场，分别由第一自激式线圈3、它激式线圈组(包括接收线圈41和发射线圈42)和第二自激式线圈5产生，这三个线圈组之间均相隔一定距离，或者之间设置屏蔽装置，使得三个电磁场不会相互干扰；在各个线圈组处，电磁场的强度达到最大，且在一定范围的区域中表现出均匀性、稳定性。以它激式线圈组为例，给它激式线圈组供应如图6-1的三种频率所混频得到的如图6-2所示的混频交流电，在接收线圈42与发射线圈41之间的位置，产生的电磁场的强度、频率也是稳定的。

在本例实际操作的一种情况中，硬币鉴定仪通过图形识别，确定待测硬币的币种后，在数据库中找到预存的对应该币种的5种特征频率(即测试频率)，然后，参考图1，给第一自激式线圈3供应第一种特征频率，给第二自激式线圈5供应第二种特征频率，参考图2，利用波形发生器给它激式线圈组供应第三、第四和第五种特征频率的混频，并且接收模块的多频谱复合结构传感器采集各线圈组的电压信息；然后，硬币鉴定仪传送待测硬币1从硬币通过2经过，第一自激式线圈3、它激式线圈组(包括接收线圈41和发射线圈42)和第二自激式线圈5的电压信息依次发生改变并被接收模块采集；硬币1经过线圈组的位置后，传感器仍会再接收一小段时间的电压信息，一是确认硬币1已经经过完毕，二是可以将此时的电压信息与经过前的电压信息一起作为参考、减小分析误差。

然后参考图1和图2中的流程，分别对各个线圈组的电压信息进行分析处理，使得信号中的杂波被滤去、有效信号得到放大。特别是对于它激式线圈组，为使混频易于分辨，可以看到图2中的高频、中频和低频之间差距很大。

硬币1经过时，较之本来的电压，会产生一个压降，本例中，将波峰处的压降作为电参数，它激式线圈的三种频率的波经过分离后，和自激式线圈的两种频率分别算计各自的电参数；对猴年纪念币的真假币和普通一元硬币真假币均进行检测，得到了如图4-1～图5-2的检测结果，图中可以看到，对于未落在标准范围内的电参数，硬币检测仪在电脑显示端上进行了相应的标示，并给出了假币或有待进一步检测的结论。

这个电参数的值不仅受到金属种类的影响(若不是与这个特征频率对应的金属，则压降很不明显)，还会受到该种金属含量的影响(含量越高，压降越大)，因此检测的准确度很高。而在对电压信息的处理中经过了放大，也提高了检测的灵敏度。

很显然，本例的感应线圈模块不仅可以进行如上的五频检测，还可以根据币种的不同进行三频、四频、更多频的检测，因此仅图3-4的设置就能适用于多种硬币，不会发生因为某种硬币中主要成分种类多而需要增加线圈的情况，提高了硬币鉴定的便捷度。

尽管本例中的混频只提供给了它激式线圈组，但是也可以给自激式线圈提供混频。耦合式、辐射式的设置均可应用在本发明的实施例中。以及，线圈组的设置不仅有图3-4中的一种，简单的排列组合，如一个自激式线圈加一个它激式线圈组，或两个它激式线圈加一个自激式线圈组，等等，均落在本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硬币鉴定方法，其特征在于，所述硬币鉴定方法包括以下步骤：

S1.控制模块接收硬币身份信息，并根据所述硬币身份信息确定至少两种不同的测试频率；

S2.控制模块为感应线圈模块供应交流电，所述交流电的频率为所述测试频率；

S3.输送待测硬币沿预设定的路径经过所述感应线圈模块产生的磁场区域，同时，接收模块接收所述感应线圈模块的电压信息、电流信息和磁场信息中的一种或多种信息，并将接收到的信息传输给分析模块；

S4.分析模块对信息进行分析，得到待测硬币的电参数，每个电参数与一种所述测试频率相对应，并将所述电参数发送给输出模块；

S5.所述输出模块输出所述电参数。

2.如权利要求1所述的硬币鉴定方法，其特征在于，在步骤S2中，所述感应线圈模块包括至少两个线圈组，所述的两个线圈组中交流电的频率分别为第一测试频率和第二测试频率，所述第一测试频率与所述第二测试频率不同。

3.如权利要求1所述的硬币鉴定方法，其特征在于，在步骤S2中，所述感应线圈模块包括至少一个线圈组，所述线圈组中的交流电由至少两种不同频率的交流电混合而成，且所述的两种不同频率分别为第一测试频率和第二测试频率。

4.如权利要求2或3所述的硬币鉴定方法，其特征在于，至少存在一个所述的线圈组为自感式线圈，待测硬币从所述自感式线圈内部穿过，或/和，至少存在一个所述的线圈组为他感式线圈组，所述他感式线圈组包括发射线圈(41)和与所述发射线圈(41)相对设置的接收线圈(42)，待测硬币从所述发射线圈(41)和所述接收线圈(42)之间经过。

5.如权利要求1所述的硬币鉴定方法，其特征在于，在步骤S3中，所述接收模块还接收待测硬币经过所述感应线圈模块前或/和后时所述感应线圈模块的电压信息、电流信息和磁场信息中的一种或多种信息；在步骤S4中，所述分析模块将待测硬币经过所述感应线圈时对应的信息与待测硬币经过所述感应线圈模块前或/和后时的信息进行对比，从而分析得到待测硬币的电参数。

6.如权利要求5所述的硬币鉴定方法，其特征在于，所述接收模块接收所述感应线圈模块的电压信息，所述分析模块计算根据所述电压信息计算待测硬币经过所述感应线圈模块而引起的压降值，并根据所述压降值得到待测硬币的电参数。

7.如权利要求3所述的硬币鉴定方法，其特征在于，步骤S4中，所述分析模块对所述接收模块接收到的信息进行滤波处理，得到与多种所述测试频率分别对应的波形，并根据多种波形对应得到待测硬币的多个电参数。

8.如权利要求7所述的硬币鉴定方法，其特征在于，所述的测试频率为3种，分别为高频测试频率、中频测试频率和低频测试频率。

9.如权利要求7所述的硬币鉴定方法，其特征在于，所述分析模对所述滤波处理得到的多种波形分别进行二阶高通滤波、二阶低通滤波、反向比例运算、放大、乙类互补对称功率放大中的一种或多种处理，从而将交流电信号转变为直流电信号。

10.一种硬币鉴定仪，其特征在于，所述硬币鉴定仪根据权利要求1～9中任一项所述的硬币鉴定方法对待测硬币进行鉴定。

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