CN204731868U - 用于钞票厚度检测的对射式超声波模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于钞票厚度检测的对射式超声波检厚模块，包括成对且间隔布置的超声波发射器和超声波接收器，以及控制器，超声波发射驱动电路，信号放大保持电路，信号采集电路和信号放电电路。本实用新型的超声波对射式检厚模块，利用超声波对其检厚，简化了安装方式，提高了安装位置的适应性，摆脱随动辊的安装位置束缚，同时，利用信号放大保持电路，提高信号处理效果的同时，缩短了超声波发射器和超声波接收器的实际工作时间，有效延长其使用寿命，同时实现了多点稳定采集信号，保证处理的准确性。通过每路独立的厚度传感器检测出来的信号，拼接成整张钞票的厚度特征，有效提高了对钞票是否叠钞的判断准确率。
Description
技术领域
本实用新型涉及金融自动服务终端技术领域，特别是涉及一种用于钞票厚度检测的对射式超声波模组。
背景技术
现金处理设备(点钞机、循环机、清分机等)中为了确保对处理的钞票计数准确，都具备一厚度检测装置，厚度检测装置在现金处理设备中的作用是检测薄片类介质的厚度，即纸币的厚度，获得纸币的厚度不仅可以用来判断是否符合真实纸币的特征，而且还可以保证纸币分离和传送时进行计数的准确性，判断是否有重张，为现金处理设置提供的定量而且定性的纸币提供保障。
目前的现金处理设备，一般采用涡流式、霍尔式、光电式等精密传感器进行检测，而精密传感器一般检测范围小，在应用中对厚度检测机构的精度要求非常高。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种用于钞票厚度检测的对射式超声波模组。
为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：
一种用于钞票厚度检测的对射式超声波检厚模块，包括成对且间隔布置的超声波发射器和超声波接收器，以及，
控制器，用于产生控制信号并通过接口与外部器件建立通讯；
超声波发射驱动电路，将控制信号放大后提供给超声波发射器以使其发射预定功率信号；
信号放大保持电路，其与超声波接收器一一对应设置以将其接收到的超声波信号放大并保持稳定在预定电压范围；
信号采集电路，采集经信号放大保持电路处理的超声波信号并转化为数字信号反馈至控制器；
信号放电电路，接收控制器在采集电路完成信号采集后产生的放电信号并将信号放大保持电路中保持的信号消耗。
包括多对超声波发射器和超声波接收器，其分别与所述的超声波发射驱动电路连接，所述的信号采集电路为至少两个且间隔交错地与信号放大保持电路连接。
间隔布置有10对超声波发射器和超声波接收器，所述的信号采集电路为两个并分别与奇数位和偶数位的超声波接收器对应的信号放大保持电路连接。
所述的信号放大保持电路包括信号放大电路和信号保持电路，所述的信号放大电路为三级放大电路，在放大电路的运算放大器的输出电阻上并联有增益电容以实现开环增益。
所述的信号保持电路包括两个二极管构成的半桥式整流电路，以及并联设置在信号放大电路输出和信号地之间的第一电阻和第二电阻以及滤波电容。
所述的信号放电电路包括一个三极管，所述的三极管基极经基极电阻与控制器连通，集电极经集电极电阻接入信号放大保持电路的输出，发射极接信号地。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的超声波对射式检厚模块，利用超声波对其检厚，简化了安装方式，提高了安装位置的适应性，摆脱随动辊的安装位置束缚，同时，利用信号放大保持电路，提高信号处理效果的同时，缩短了超声波发射器和超声波接收器的实际工作时间，有效延长其使用寿命，同时实现了多点稳定采集信号，保证处理的准确性。通过每路独立的厚度传感器检测出来的信号，拼接成整张钞票的厚度特征，有效提高了对钞票是否叠钞的判断准确率。
附图说明
图1所示为本实用新型的用于钞票厚度检测的对射式超声波模组的结构示意图；
图2所示为超声波发射驱动电路的电路示意图；
图3所示为信号放大电路结构示意图；
图4所示为信号保持电路和信号放电电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型用于钞票厚度检测的对射式超声波检厚模块包括多对，如10对上下间隔布置以构成钞票通道的超声波发射器和超声波接收器，以及控制器，如可编程逻辑控制器件FPGA，用于产生控制信号并通过接口与外部器件建立通讯；其中接口可采用SPI通信方式，能达到10Mb/s的传输速度，方便主控系统实时更新数据。
超声波发射驱动电路，将控制器产生的控制信号放大后提供给超声波发射器以使其发射预定功率信号；超声波发射驱动电路可采用通用的放大震荡电路，如采用图2所示电路。即将控制器间断产生的控制信号放大并为超声波发射器脉冲式供能，使超声波发射器能够发射大功率信号，而且脉冲式间隔功能，缩小了实际工作时间，延长了各器件的使用寿命。
信号放大保持电路，其与超声波接收器一一对应以将其接收到的超声波信号放大并保持稳定在预定电压范围；引入信号放大保持电路，可将超声波接收器接收到的微弱信号放大并保持稳定在一定的电压范围内，以便信号采集电路能够准确采集。如，超声波接收信号经过80dB放大后是振幅为9V的震荡信号，再经过信号保持电路使信号维持在4V左右，同时延长波形存在时间，方便信号采集电路的多数据点采集。采用信号保持电路后延长信号的可采集时间，这样能实现超声波发射器的间歇式调制驱动，缩短其实际工作时间，延长了使用寿命。其中，所述的信号放大保持电路包括信号放大电路和信号保持电路，所述的信号放大电路为三级放大电路，如采用三个高速运算放大器，同时在高速运算放大器的输出电阻上并联有增益电容以实现开环增益，此与现有技术类似，如采用图3所示。在此不再展开描述。如图4所示，所述的信号保持电路包括两个二极管D1和D2构成的半桥式整流电路，以及并联设置在信号放大电路输出和信号地之间的第一电阻R45和第二电阻R46以及稳波电容C42。所述的第一电阻R45的接入点位于信号放大电路的输出端，所述的第二电阻R46和稳波电容C42位于两个二极管后部，位于信号采集电路接入点前部。
信号采集电路，采集经信号放大保持电路处理的超声波信号并转化为数字信号反馈至控制器；其用于将模拟信号转化为数字信号并传输至控制器，其可采用AD芯片，如ADS系列。
信号放电电路，接收控制器在采集电路完成信号采集后产生的放电信号并将信号放大保持电路中保持的信号消耗，即受控将信号放大保持电路的输出与信号地接通。由于电荷会累积在保持电路的稳波电容上，为了增加传感器响应速度，需要在超声波发送脉冲之前将稳波电容上的电荷消耗掉，采用信号放大电路将保持的信号电量消耗掉以便更新超声波接收信号，保证信号的准确性和处理速度。如图4所示，所述的信号放电电路包括一个三极管Q3，所述的三极管基极经基极电阻R49与控制器连通，集电极经集电极电阻R44接入信号放大保持电路的输出，发射极接信号地SGND。
本实用新型的超声波对射式检厚模块，利用超声波对其检厚，简化了安装方式，提高了安装位置的适应性，摆脱随动棍的安装位置束缚，同时，利用信号放大保持电路，提高信号处理效果的同时，缩短了超声波发射器和超声波接收器的实际工作时间，有效延长其使用寿命，同时实现了多点稳定采集信号，保证处理的准确性。通过每路独立的厚度传感器检测出来的信号，拼接成整张钞票的厚度特征，有效提高了对钞票是否叠钞的判断准确率。
具体地说，所述的信号采集电路为两个并分别与奇数位和偶数位的超声波接收器对应的信号放大保持电路连接。将奇数位通道和偶数通道超声波传感器独立，分别接入不同信号采集电路，防止相邻传感器干扰，且增加了系统稳定性。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于钞票厚度检测的对射式超声波检厚模块，其特征在于，包括成对且间隔布置的超声波发射器和超声波接收器，以及，
控制器，用于产生控制信号并通过接口与外部器件建立通讯；
超声波发射驱动电路，将控制信号放大后提供给超声波发射器以使其发射预定功率信号；
信号放大保持电路，其与超声波接收器一一对应设置以将其接收到的超声波信号放大并保持稳定在预定电压范围；
信号采集电路，采集经信号放大保持电路处理的超声波信号并转化为数字信号反馈至控制器；
信号放电电路，接收控制器在采集电路完成信号采集后产生的放电信号并将信号放大保持电路中保持的信号消耗。
2.如权利要求1所述的对射式超声波检厚模块，其特征在于，包括多对超声波发射器和超声波接收器，其分别与所述的超声波发射驱动电路连接，所述的信号采集电路为至少两个且间隔交错地与信号放大保持电路连接。
3.如权利要求2所述的对射式超声波检厚模块，其特征在于，间隔布置有10对超声波发射器和超声波接收器，所述的信号采集电路为两个并分别与奇数位和偶数位的超声波接收器对应的信号放大保持电路连接。
4.如权利要求1所述的对射式超声波检厚模块，其特征在于，所述的信号放大保持电路包括信号放大电路和信号保持电路，所述的信号放大电路为三级放大电路，在放大电路的运算放大器的输出电阻上并联有增益电容以实现开环增益。
5.如权利要求4所述的对射式超声波检厚模块，其特征在于，所述的信号保持电路包括两个二极管构成的半桥式整流电路，以及并联设置在信号放大电路输出和信号地之间的第一电阻和第二电阻以及滤波电容。
6.如权利要求1所述的对射式超声波检厚模块，其特征在于，所述的信号放电电路包括一个三极管，所述的三极管基极经基极电阻与控制器连通，集电极经集电极电阻接入信号放大保持电路的输出，发射极接信号地。
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| CN201520306910.2U CN204731868U (zh) | 2015-05-13 | 2015-05-13 | 用于钞票厚度检测的对射式超声波模组 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104794801A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-07-22 | 恒银金融科技有限公司 | 用于钞票厚度检测的对射式超声波模组 |
| CN105427452A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-03-23 | 深圳怡化电脑股份有限公司 | 存款时的验钞方法及自动存取款一体机 |
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