CN203673555U - 多模态电涡流传感器硬币信号采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用电涡流传感器来辨别真伪硬币的方法，传感器由感应线圈(1)和激励线圈(2)组成，采用低频透射式原理，准确的区分不同面值的硬币，并可以有效的识别硬币的真伪。电涡流传感器是基于电涡流效应工作的，具有灵敏度高，频响范围宽，可实现非接触式测量及适用性强等特点，该装置对大量的硬币进行高效的处理和辨伪，以使其再流通。
Description
技术领域
本发明涉及金融领域中的硬币识别装置，尤其是涉及一种多模态电涡流传感器硬币信号采集装置。
背景技术
随着电子技术的迅速发展，硬币识别装置的应用已普及各个行业领域，在无人售票公共汽车，自动售货系统和售票机，投币电话机等行业中都需要安装硬币识别装置。我国共发行了5套硬币，由于材质差异大，币种多且各版本的同种硬币的铸造参数差异大等，同时，市场上存在假硬币和大量的游戏币，因此对硬币的鉴伪提出了很高的要求。
近些年来，国内外正发展一种建立在电涡流效应原理上的传感器，即电涡流传感器，这种传感器利用电涡流效应进行工作，可以非接触地测量物体表面为金属导体的多种物理量，具有结构简单，频率响应范围宽(从零到几百千赫)、灵敏度高、测量线性范围大、体积较小，不受油污等介质的影响，可广泛用于位移、振动、厚度、转速、温度、硬度等参数的测量以及无损探伤等领域。本系统就是基于电涡流式传感器对硬币进行检测和鉴伪的。
发明内容
传感器线圈为空心矩形线圈，聚氨酯漆包线，缠绕时由内向外缠，右旋缠绕，并紧，每层间垫塑料胶带隔离，引出线三根，除线圈两头外加屏蔽线，其中屏蔽线与线圈两头引出线缠在一起后接到电路板的GND上，激励线圈加U型金属屏蔽罩，传感器整体灌胶密封。
一种多模态电涡流传感器硬币信号采集装置，包括由绕在上模块上的感应线圈(1)和绕在下模块上的激励线圈(2)组成，通过下模块引出线通以激励电流，从而在上下模块周围产生交变磁场。
所述感应线圈和激励线圈均为空心矩形线圈，聚氨酯漆包线，缠绕时由内向外缠，右旋缠绕，并紧，每层间垫塑料胶带隔离，引出线三根，除线圈两头外加屏蔽线，其中屏蔽线与线圈两头引出线缠在一起后接到电路板的GND上。
所述激励线圈加U型金属屏蔽罩，传感器整体灌胶密封；将传感器的感应线圈与激励线圈固定安装好之后，硬币通过时检测距离不会因为振动等因素产生变化；硬币通过电涡流传感器后，通过检测不同材质硬币的电参数来判别硬币的真伪以及区分不同面值的硬币。
线圈参数如下：
| 线圈参数 | 激励线圈 | 感应线圈 |
| 电感 | 249.6uh | 391.9uh |
| 电阻 | 2.9Ω | 3.9Ω |
| 线径 | Φ0.29mm | Φ0.29mm |
| 长度 | 8315mm | 11765mm |
| 绕向 | 右旋 | 右旋 |
线圈层数及每层匝数如下：
| 层数 | 下线圈(激励线圈) | 上线圈(感应线圈) |
| 1 | 10 | 18 |
| 2 | 28 | 26 |
| 3 | 28 | 30 |
| 4 | 32 | 30 |
| 5 | / | 30 |
本实用新型的有益效果是传感器结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量范围大、抗干扰能力强，特别是有非接触测量的优点，因此在工业生产和科学技术的各个领域中得到了广泛的应用，可以有效的区分不同面值的硬币，为银行等一些特殊部门大量的硬币进行高效的处理提供了极大的方便。
附图说明
图1为传感器外形图；
图2为电涡流传感器原理图。
具体实施方式
电涡流传感器是建立在电磁场理论的基础上工作的。从结构上来看，电涡流传感器就是一个线圈，在线圈内通以交流电，则在线圈周围将产生交变磁场。金属导体置于变化着的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流像水中漩涡那样在导体内转圈，所以称为电涡流，这种现象称为电涡流效应。
金属镀层的测量常采用低频透射式电涡流传感器，如图2所示。需要选取高频f激励，但此时的响应曲线随厚度的减小而非线性变大。低频透射式电涡流传感器由激励线圈L1和感应线圈L2，它们分别位于被测金属的两侧。当选取的激励频率一定时，不同材料的电阻率不同，贯穿深度也不同，由此将造成输出电压曲线形状的变化。
电涡流检测法是对电涡流传感器的激励线圈通以交流电，从而在两个线圈周围产生交变磁场，使被测导体表面产生电涡流，从而改变感应线圈电参数。通过电涡流传感器可以把被测体的非电量参数转换成电参数，并由测量电路测得。电涡流传感器的主要元件是感应线圈，在高频电流激励下，它会产生一交变磁场。当感应线圈接近被测体时，被测导体由于受交变磁场的作用，在导体表面产生了电涡流。电涡流的产生将引起感应线圈的能量损耗，感应线圈能量损耗的大小，与被测体的感应线圈的距离，以及被测体的直径，厚度和物理性质(如电导率、磁导率等)密切相关。而感应线圈的能量损耗，则导致感应线圈电参数(如阻抗、电感等)的改变。
虽然同一币值的真伪币直径，厚度基本相同，但由于真伪币的使用材质、制造工艺、防伪标志等有区别，因此它们的物理性质是不同的，当它们经过电涡流传感器时(与被测体与感应线圈的距离保持不变)，引起感应线圈的电参数变化就不同；那么电涡流传感器上的电压幅值、频率将引起变化。
本传感器采用低频透射式原理，其中感应线圈与激励线圈绕向相同。将电涡流传感器固定安装好，保证硬币通过时检测距离不会因为振动等因素产 生变化。然后将不同材质、不同面值的硬币依次经过电涡流传感器，由于电涡流效应各个币种所产生的输出波形的幅值各不相同。由本传感器测出的硬币的波形为高中低三个频率叠加的复合波，其中高频频率460KHz，中频频率115KHz，低频频率7.2KHz。传感器将不同面值硬币的三个频率的输出波形的幅值，通过相应的传感器控制电路将电信号采集到CPU中，然后CPU通过检测不同的AD值来对各个币种的硬币进行有效的辨识，从而区分不同面值的硬币及真伪。
以上发明所列举实现实例，仅为说明此技术方案之用，其它各种实现装置电路的局部之变更，均应落入本发明之中。
Claims (2)
1.一种多模态电涡流传感器硬币信号采集装置，其特征在于：包括由绕在上模块上的感应线圈(1)和绕在下模块上的激励线圈(2)组成，通过下模块引出线通以激励电流，从而在上下模块周围产生交变磁场；感应线圈和激励线圈均为空心矩形线圈，聚氨酯漆包线，缠绕时由内向外缠，右旋缠绕，并紧，每层间垫塑料胶带隔离，引出线三根，除线圈两头外加屏蔽线，其中屏蔽线与线圈两头引出线缠在一起后接到电路板的GND上。
2.根据权利要求1所述的一种多模态电涡流传感器硬币信号采集装置，其特征在于：所述激励线圈加U型金属屏蔽罩，传感器整体灌胶密封；将传感器的感应线圈与激励线圈固定安装好之后，硬币通过时检测距离不会因为振动等因素产生变化；硬币通过电涡流传感器后，通过检测不同材质硬币的电参数来判别硬币的真伪以及区分不同面值的硬币。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320803198.8U CN203673555U (zh) | 2013-12-10 | 2013-12-10 | 多模态电涡流传感器硬币信号采集装置 |
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| CN201320803198.8U CN203673555U (zh) | 2013-12-10 | 2013-12-10 | 多模态电涡流传感器硬币信号采集装置 |
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|---|---|
| CN203673555U true CN203673555U (zh) | 2014-06-25 |
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ID=50969823
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| CN201320803198.8U Expired - Fee Related CN203673555U (zh) | 2013-12-10 | 2013-12-10 | 多模态电涡流传感器硬币信号采集装置 |
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| CN (1) | CN203673555U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104700490A (zh) * | 2013-12-10 | 2015-06-10 | 北京华夏聚龙自动化股份公司 | 多模态电涡流传感器硬币信号采集装置 |
| CN105526854A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-04-27 | 上海交通大学 | 基于双线圈的微型电涡流传感器 |
| CN106600808A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-04-26 | 深圳市倍量电子有限公司 | 硬币鉴别方法及其装置 |
| CN113570772A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-10-29 | 广州新丽华科技有限公司 | 一种变频识别硬币的投币器 |
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2013
- 2013-12-10 CN CN201320803198.8U patent/CN203673555U/zh not_active Expired - Fee Related
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