NO165697B

NO165697B - Sensor for ekthetskontroll av sikkerhetspapir.

Info

Publication number: NO165697B
Application number: NO881060A
Authority: NO
Inventors: Einar Gotaas
Original assignee: Inter Marketing Oy Ab
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1990-12-10
Also published as: WO1989008898A1; US5122754A; JP2660445B2; NO165697C; ATE110482T1; NO881060D0; NO881060L; DE68917723T2; EP0408617B1; EP0408617A1; JPH04500874A; DE68917723D1

Description

Oppfinnelsen angår gjenkjenning og godkjenning eller underkjenning av vannmerke i en papirseddel eller et dokument. Vannmerkets mønster skal omfatte et spesielt trekk, nemlig at det består av to karakteristisk formede naboområder med tykkelse som avviker i hver sin retning fra seddelens gjennomsnittstykkelse i vannmerke-området, mens den lokale massetettheten overalt er den samme. Med andre ord varierer arealdensiteten (masse pr. flateenhet) og tykkelsen, mens massetettheten er konstant. Dette i motsetning til en vanlig form for forfalskning av et vannmerke, som foretas ved sammenpressing av arket for å få variabel tykkelse. Her vil massetettheten og tykkelsen variere i inverst forhold, mens areal.densiteten er konstant. Et ekte vannmerke dannes ved "tykkelses-modulasjon" under framstillingsprosessen for papiret, slik at massetettheten da forblir konstant.

Dersom seddelen er utstyrt med en innleiret sikkerhetstråd for ekthetskontroll, vil også denne være mulig å benytte som testobjekt ved en variant av foreliggende oppfinnelse. En sikkerhetstråd kan være laget av metall, metallisert plast, plast, eller lignende materiale.

Det har lenge foreligget behov for rask og sikker ekthetskontroll av pengesedler og dokumenter, både i forbindelse med nasjonalbankers seddelkontroll og i mindre skala i seddelautomater f.eks.

Denne oppgaven er blitt forsøkt løst ved optiske teknikker, men moderne kopierings-teknikk er i stand til å lure de fleste optiske gjenkjennelsesmetoder.

I forbindelse r.^ed bruk av vannmerke, som stadig regnes for en god og trygg merking av en ekte seddel, er tidligere blitt benyttet mekanisk tykkelsesmåling, men dette er lite egnet for hurtig maskinell behandling, og er en teknikk som er lite brukbar ved forekomst av tilfeldig fordelte småskader på seddelen. Dessuten kan tykkelses-modulasjonen i et vannmerke etterliknes relativt lett ved pressing av papir, som forklart foran.

Fra svensk utlegningsskrift 355.428 er imidlertid kjent en måleteknikk som baserer seg på at kapasitansen i en luft-platekondensator endres når f.eks. en papirseddel skyves inn i luftrommet mellom elektrodeplatene. Papirtykkelsen, d.v.s. egentlig arealdensiteten til papiret, står i relasjon til kapasitansen son avføles. En spesielt utformet kondensator benyttes, hvor den ene av elektrodene har samme form som f.eks. en fortykket del av det vannmerket som det søkes etter. Det foretas en dynamisk måling av kapasitans idet seddelen føres gjennom kondensatoren. Dersom et korrekt vannmerke passerer den tilpassede elektroden,øker kapasitansen brått før og avtar like brått etter et maksimum som nås akkurat ved sammenfall. Kapasitans-endringskurven (som funksjon av tid eller seddelens posisjon) skal ha et spesielt utseende som godkjennes eller underkjennes i henhold til spesielt oppsatte krav. Det svenske utlegningsskrift antyder også muligheten for å foreta en dobbelt slik analyse, først en for fortyknings-mønster og deretter en for et fortynningsmønster som normalt hører til det samme vannmerket.

Den ovennevnte kapasitive sensoranordningen lider imidlertid av enkelte mangler eller svakheter: For det første kan ikke anordningen se forskjell på tynne og tykke papirer. Dette fordi målingen er av dynamisk type og bare detekterer endring av kapasitans ettersom vannmerket passerer sensoren. Noe signal som kan angi absolutt tykkelse på papiret fremkommer derfor ikke, bare endringer i tykkelse. Papirkvaliteten kan altså ikke undersøkes idet seddelen passerer. Heller ikke vil dobbeltmating, eventuelt flerdobbelt mating med flere sedler samtidig kunne detekteres av denne anordningen.

Elektrisk sett er begge kondensator-elektrodene i den kjente sensoranordningen anordnet "svevende" i forhold til jord, hvilket medfører problemer med stabilitet og med påvirkning av ytre elektromagnetiske felter.

Den viktigste svakheten ved den kjente anordningen er imidlertid at det benyttede dynamiske måleprinsippet medfører at sensoranordningen vil kunne la seg lure av f.eks. et hull i vannmerke-feltet, som kan bli tolket som et akseptabelt vannmerke. Det antas at dette må være en hovedgrunn for at den omtalte sensoranordningen ikke har oppnådd bred anerkjennelse eller er blitt tatt i bruk av et flertall seddelautomat-eller seddelkontrollmaskin-produsenter.

Den kjente sensoranordningen synes dertil unødig komplisert oppbygd, og må lages i dobbel utførelse for å kunne måle på et normalt vannmerke med både fortynnede og fortykkede partier.

Ved fremgangsmåten og apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse oppnås at et ekte vannmerke vil bli gjenkjent, mens et falsk, trykket etterliknings-merke vil gi avvikende signal. Det oppnås videre at bare et korrekt utformet vannmerke vil gi godkjennelses-signal, idet hull i papiret eller andre, annerledes formede tykkelses-modulasjoner i papiret vil bli utskilt enkelt. (Et hull vil f.eks. gi kapasitansmåling som går i både positiv og negativ retning når hullkantene er i sensorområdet, i motsetning til den kjente anordningen, som bare kan gi et positivt signal ved kapasitansendring.) Dessuten vil en absolutt måling av papirets tykkelse eller kvalitet kunne frembringes. En slik absolutt tykkelsesmåling gir også aparatet i følge oppfinnelsen den fordel at en dobbeltmating eller eventuelt flere sedler oppå hverandre måles som et tilsvarende tykkere papir og følgelig kan påvises på en grei måte. Dette er et trekk som i mange tilfeller kan være nyttig. Det oppnås forøvrig hurtig og enkelt en måling som omfatter både tykke og tynne partier av et vannmerke. En innleiret metalltråd kan også gjenkjennes.

Disse og andre fordeler oppnås ved en fremgangsmåte for godkjenning av en papirseddel eller et dokument med vannmerke, hvor vannmerkets mønster består av to karakteristisk formede naboområder med lokal arealdensitet (masse pr. flateenhet) som er markant høyere resp. lavere enn den hovedsakelige gjennomsnittlige arealdensitet for seddelen i området med vannmerket, hvor fremgangsmåten er kjennetegnet ved at seddelens eller dokumentets vannmerke eller en signifikant del av dette bringes til samsvarende posisjon med en aktivt todelt kapasitiv sensor, hvilken sensor består av en felles, plan metallplate på en kondensatorside, hvilken metallplate kan jordes, og på den andre kondensatorside er delt i to metallplater beliggende i et felles plan, idet de to plater er formtilpasset hvert sitt av de nevnte to karakteristisk formede naboområder eller de signifikante deler derav og er adskilt elektrisk, men med ubetydelig mellomrom i forhold til platenes flatedimensjoner forøvrig, hvorved en forinnstilt symmetri-egenskap ved sensorens dobbelte utsignal forrykkes på . en forutbestemt måte når et korrekt vannmerke samsvarer med sensorens plater, hvilken symmetri-egenskap overvåkes kontinuerlig av signalbehandlingsutstyr tilknyttet sensoren, slik det også fremgår av patentkrav 1 nedenfor.

Ytterligere fordeler oppnås ved bruk av fremgangsmåte og apparat som angitt i de etterfølgende patentkrav.

I visse tilfeller kan papirets tykkelse oppvise relativt kraftige variasjoner som er tilfeldig fordelt over seddelflaten. Det kan da være heldig å benytte bare en del av vannmerket istedenfor hele, for å oppnå større sikkerhet mot at disse tilfeldige tykkelsesvariasjonene skal influere på målingen. Man kan da velge ut en "signifikant del" av vannmerket, idet man passer på at denne delen omfatter både fortyknings-og fortynningsområdet av vannmerket. Delen av vannmerket kan selvfølgelig ikke gjøres for liten, idet både signifikante trekk ved vannmerkets mønster vil forsvinne, og målesignalet (kapasitansen) blir for lite.

Med "aktivt todelt kapasitiv sensor" skal primært forstås en kondensator av plate-type med luft som dielektrikum, hvor den ene kondensatorsiden har en todelt elektrodeplate av metall, og hvor begge de to delene på helt likeverdig måte benyttes til kapasitansmåling mot den ene, felles elektrodeplaten på den andre kondensatorsiden. Dette i motsetning til et tilfelle som vist f.eks. i det før nevnte svenske utlegningsskrift 355.428, hvor en todelt kondensatorplate finnes, men hvor bare den ene sentrale er aktiv i den forstand at den "måler kapasitans", mens den utenfor-liggende delen tjener til å styre de elektriske feltlinjene, d.v.s. er en såkalt "guard ring".

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere med henvisning til tegningene, hvor fig. 1 viser en del av en papirseddel med et tenkt ekte vannmerke,

fig. 2 viser en øvre, dobbelt kondensatorplate utformet ifølge oppfinnelsen for

å detektere det tenkte vannmerket,

fig. 3 viser hele den todelte kondensatoren ifølge oppfinnelsen, med øvre og

nedre plate sett fra siden,

fig. 4 viser et eksempel på en elektrisk signalbehandlingskrets ifølge

oppfinnelsen, hvor den todelte kondensatoren inngår,

fig. 5 viser en form av utgangs signalet fra en del av signalbehandlingskretsen i

fig. 4,

fig. 6 viser et annet eksempel på en elektrisk signalbehandlingskrets ifølge

oppfinnelsen, og

fig. 7 viser en form av utgangssignaler fra deler av signalbehandlingskretsen i fig. 6.

I fig. 1 er vist en del av en papirseddel 1 med et ekte vannmerke 2a, 2b med en bestemt billedmessig utforming, i dette tilfelle to konsentriske sirkelområder 2a og 2b. Generelt kan selvfølgelig vannmerket være av mye mer komplisert utforming, men sirkler er valgt her for enkelhets skyld.

Vannmerket er laget ved papirframstillingen og består av et tykt område 2a med tykkelse T + AT og et tynnere område 2b med tykkelse T - AT, idet papiret rundt merket har gjennomsnittstykkelse T. Den lokale massetettheten er hovedsakelig konstant over hele papiret, som er fremstilt homogent. Dermed er altså den lokale arealdensiteten, d.v.s. masse pr. flateenhet, øket i det tykke området 2a, mens den lokale arealdensiteten er lav i området 2b.

I kontrast hertil skal bemerkes at et papir med presset tilsvarende mønster, vil oppvise variabel massetetthet og konstant arealdensitet.

Det er et empirisk faktum at et presset (d.v.s. falsk) merke, til tross for tykkelses-variasjoner av korrekt type, på grunn av den konstante arealdensiteten vil gi så å si konstant kapasitans ved innføring mellom to kondensatorplater. Derimot vil et ekte vannmerke med variabel arealdensitet gi et variabelt kapasitansbidrag, som er proporsjonalt med arealdensiteten og lett detekterbart.

Fig. 2 viser den elektrode-platen i kondensatoren som er todelt. Eksempelvis består platen av et glassfiber-printkort 3 med etset mønster av metall, fortrinnsvis kopper, . ;

hvilket mønster er formtilpasset mønsteret vist i fig. 1. En indre koppersirkelf late 6 har hovedsakelig samme diameter som området 2a. En ytre ring 4 av kopper hår hovedsakelig samme mål som området 2b. Sirkelf laten 6 og ringområdet 4 er adskilt

■eia

med et lite mellomrom 5. Eksempelvis kan bredden av mellomrommet 5 være 0,1 mm for diametere på 10,0 mm og 14,3 mm for henholdsvis indre sirkelflate 6 og ytre omkrets av området 4. (Med disse målene blir arealene av de to delene like, hvilket kan være hensiktsmessig, men ikke nødvendig.)

I fig. 3 gjenfinnes glassfiber-printkortet 3 med kopper-områdene 4 og 6 som en kondensatorside i den todelte kondensatoren som vises fra siden. Motstående kondensatorside har en felles elektrode 7 av kopper på et glassfiberkort 8. Lednings-tilførsler er vist skjematisk ved 9, 10 og 11, men disse søkes holdt så korte som mulig. Avstanden d mellom kondensatorplatene velges hensiktsmessig i forhold til papirtykkelsen som maksimalt skal kunne aksepteres, f.eks. en avstand d lik ca. 0,2 mm. Et eksempel på en egnet signalbehandlingskrets for gjenkjenning av et korrekt vannmerke er vist i fig. k. De to del-kondensatorene som utgjøres av området 4 og felles-elektroden 7, henholdsvis området 6 og felles-elektroden 7, representeres i fig. k henholdsvis av kapasitansene og Cg. Passende motstander R^og Rg tilveiebringer sammen med de nevnte kapasitansene ledd som bestemmer tidskonstanter for å fastlegge varighetene T ft og Tg for de ustabile tilstandene for hver sin av to såkalte "oneshof-multivibratorer 12 og 13, som dessuten er innbyrdes sammenkoplet. Et utgangssignal U t som kan tas fra den ene av multivibratorene, vil variere som vist i fig. 5. Signalet er et typisk firkantsignal med rask veksling mellom to faste spenningsnivåer. Tiden signalet ligger på hvert av nivåene mellom vekslingene, er henholdsvis T^ og Tg.

Med hensiktsmessig valg av parametere, d.v.s. størrelse av elektrode-områdene 4 og 6, samt resistansene til motstandene R^ og Rg, kan f.eks. T^ og Tg bringes til å være like lange når et papir uten vannmerke, d.v.s.-med jevn tykkelse, legges inn i kondensatorene. Man har da et symmetrisk firkantsignal som utgangssignal Uut, idet T^= Tg. Med en gang de to kapasitansene og Cg endrer verdi i hver sin retning, fås en markant forskyvning av symmetrien i firkantsignalet, f.eks. til en form slik som vist i fig. 5, hvor T^ og Tg ikke er like.

Så lenge U er symmetrisk, har det en middelverdi som ligger midt imellom de to spenningsnivåene, f.eks. 0 volt. Med et ikke-symmetrisk signal på grunn av ubalanse i kapasitans-verdiene C^ og Cg, fås en avvikende middelverdi, som i tilfellet med et korrekt vannmerke i korrekt og samsvarende posisjon i sensoren, er en bestemt og maksimal verdi.

En enkel anordning for å ta ut en slik middelverdi er et lavpassfilter, skissert i fig. 5 som en motstand Rj og en kondensator Cj, Spenningen U D- er da en likespenning som representerer middelverdien av U^. Ved måling av U-.- kan et ekte vannmerke gjenkjennes, dersom kondensatorplatens områder 4 og 6 er korrekt utformet i henhold til vannmerkets utforming, eller i henhold til en signifikant del av vannmerket.

Det vil være meget vanskelig å tilveiebringe korrekt likespenning U DC på annen måte enn ved at et korrekt vannmerke sammenfaller med mønsterelektrodeplatene 4 og 6. Sikkerheten baserer seg på nettopp dette at den maksimale ubalansen for kapasitansene, som er nødvendig for godkjennelse, oppnås bare ved et slikt sammentreff.

For å oppnå høy sikkerhet mot uønsket påvirkning av ytre elektriske felter (støy), og for å unngå overhøring mellom de to suksessivt pågående kapasitansmålingene (vekselvis platen 4 og platen 6), er det fordelaktig at hver oneshot-multivibrators kapasitansinngang er forbundet med en innvendig transistor som kortsluttes til jord hele den stabile periodedelen mellom hvert ustabilt intervall. Derved oppnås: a) at den delkondensatorplaten som for øyeblikket ikke måles, er jordet, slik at bare feltlinjer fra den i øyeblikket aktive platen går gjennom papiret og til fellesplaten 7. Dette gir minimal overhøring mellom de to målingene, siden en delkondensator er på fast potensial når den andre opplades og omvendt. b) at statisk elektrisitet i papiret ledes til jord, siden seddelen stadig vil være i kontakt med jordpotensial-områder på begge sidér ay papiret.

Et annet eksempel på en egnet signalbehandlingskrets er vist i fig. 6. Her er oneshot-multivibratorene 16 og 17 koplet i parallell bak en firkantpuls-ocsillator 14 som trigger begge multivibratorer i takt. Varigheten av det ustabile spenningsnivået for hver av multivibratorene 16 og 17 bestemmes også her av de tilkoplede kapasitansene C^og Cg. På utgangene fra multivibratorene, som begge er koplet til en klokke/ logikk-krets 15, fås to firkantpulstog som er like, d.v.s. symmetriske i tid, når kondensatorene C^og Cg har et jevntykt papir som dielektrikum, men avviker fra hverandre i tidssymmetri når arealdensitetene blir forskjellige. Eksempel på kurveformer for signalene og Uytg er vist i fig. 7. Her ses en viss grad av ubalanse, idet pulslengdene er forskjellige. Tidsforskjellen 2 AT klokkes av klokke/ logikk-kretsen 15, som så sammenlikner verdien med den ønskede verdien som tilsvarer sammenfall med korrekt vannmerke.

(Oscillatoren 14 kan eventuelt synkroniseres med en ytre prosess, f.eks. i samband med innføringen av seddelen i testområdet ved kondensatorplatene. Dette er symbolisert i fig. 6 ved ref. 18.)

Denne sist omtalte målemetoden er rask (i løpet av 10 - 100 jis) p.g.a. den digitale målingen av tidsforskjeller. Imidlertid må en viss grad av overhøring her aksepteres, siden begge kapasitanser måles på likt og kondensatorplatene 4 og 6 ligger nær hverandre og har felles motelektrode 7.

Felles for begge de nevnte målekretsene, som bare arbeider med multivibratorer "i fase eller motfase", er at overhøringen mellom de to kapasitansene ikke vil inneholde særlig annet enn selve vekslingsfrekvensen. Derved sikres en stabilisering av multivibratorenes kapasitansbestemte stopp-triggepunkter. (Hvis derimot de to multivibratorene løper fritt i forhold til hverandre, d.v.s. med forskjellige frekvenser, risikeres overlagring med f.eks. noe høyere frekvens på oppladingskurven til den ene kapasitansen, hvilket gir usikkerhet/ustabilitet i stopp-triggepunktet.)

Ved bruk av apparatet ifølge oppfinnelsen skjer følgende:

En seddel som skal undersøkes, føres automatisk inn i luftspalten mellom den todelte kondensatorens elektrodeplater. For å oppnå den maksimale tilpasning mellom det eventuelle korrekte vannmerket og kondensator-mønsteret, kan en av flere kjente teknikker benyttes. Eksempelvis kan flere tilsvarende kondensatorer være anbrakt etter hverandre med sideveis forskyvning, hvorved en av dem oppnår den nødvendige maksimale tilpasning, idet variasjonsområdet for beliggenheten av vannmerket på den aktuelle seddeltype er kjent. Eller seddelen kan beveges sideveis i forhold til kondensatorplatene etter et på forhånd fastlagt bevegelsesmønster som sikrer sammenfall, dersom vannmerket er til stede. Slike teknikker er som nevnt velkjente, og utgjør ikke noen del av foreliggende oppfinnelse.

Idet seddelkanten når området for selve kondensatoren, oppnås en liten balanseforrykking, i motsatt retning av hva et korrekt vannmerke vil gi, under forutsetning av at sensorens elektrodeplater er gunstig geometrisk utformet. Når papiret med jevn tykkelse er kommet helt inn i området for de formtilpassede elektrodeplatene, er kapasitansene og Cg betydelig endret på grunn av papirets permittivitet, men symmetrien opprettholdes. I kretsvarianten vist i fig. k avtar frekvensen til firkantsignalet U t> men likespenningssignaler U~ c er uendret fordi middelverdien til Uuter den samme.

I varianten vist i fig. 6 vil pulslengden for det ustabile nivået endre seg, men likt for begge signaler. Klokke/logikk-kretsen 15 vil således ikke se noen tidsforskjell.

Dersom nå et forfalsket merke av presset type kommer inn i kondensatorområdet, stemmer formen, men permittiviteten er som tidligere nevnt omtrent lik for både tykt og tynt område, så den nødvendige grad av assymmetri i kapasitansverdiene oppnås ikke, d.v.s. merket blir ikke godtatt.

Når et korrekt vannmerke treffer kondensatorområdet, tilveiebringes den korrekte ubalanse i firkantsignalet 11^og dermed den korrekte likespenning UD(-.. Denne korrekte likespenningen vil så trigge ytterligere apparatur for gjennomslipping av seddelen, mens ikke godkjent seddel vil bli skjøvet ut en annen vei, på i og for seg kjent vis. Dette gjaldt varianten i fig. 4. Tilsvarende vil korrekt tidsforskjell 2 AT inntreffe mellom de to ustabile nivåene på utgangene fra multivibratorene i fig. 6, hvilket tolkes av klokke/logikk-kretsen som korrekt vannmerke.

Det skal bemerkes at sedler som er litt krøllete eller bulkete, eller omfatter små rifter, ikke gir noen problemer for apparatets funksjon, idet slike feil innvirker bare i helt ubetydelig grad på kapasitansen.

Det ble tidligere nevnt at det kan være heldig å benytte bare en signifikant del av vannmerket til målingene. I praksis vil man da helst benytte et område av vannmerket som omfatter omtrent like store arealer av et fortynnet og et fortykket område, selv om dette ikke er tvingende nødvendig.

Det skal understrekes at måleprinsippet som benyttes i foreliggende oppfinnelse, som prinsipielt er av statisk karakter, medfører flere fordeler. Med "statisk karakter" menes at man i prinsippet legger seddelen stille og måler den virkelige kapasitansen,

ikke bare en kapasitans-endring idet seddelen sveiper forbi. Den totale kapasitansen står f:éks. i relasjon til seddel-tykkelsen. Det vil således være mulig å utlede seddel-tykkelsen direkte fra summen T^ + Tg, se fig. 5. En åpenbar følge er at denne summen også vil indikere forekomst av to eller flere sedler oppå hverandre, slik at deteksjon av dobbelt eller flerdobbelt innmating også oppnås gjennom samme måling.

Selv om målingen er av statisk type, kan den foretas meget hurtig, tilpasset vanlig maskinell seddelbehandlingshastighet. En vanlig pengeseddel vil f.eks. kunne testes i løpet av under 0,1 sekund, omfattende innføring, posisjonering og kapasitans-bestemmelse med angivelse av godkjennelses- eller underkjennelses-signal.

En kapasitiv sensor av den omtalte typen vil også kunne brukes til å gjenkjenne en innleiret sikkerhetstråd i papiret, idet tråden har en bestemt form, gjerne som en rett linje. Sikkerhetstrådens dielektrisitetskonstant er markant større enn papirets, så det er mulig å detektere tråden med en langstrakt, tilpasset form på elektroden. Papirets totale tykkelse i området vil også være større enn rundt. Den kapasitive sensoren kan således utformes til å detektere både vannmerke og sikkerhetstråd på en gang.

Ved oppstilling av to like sensorer etter hverandre, hvor den ene er speilvendt i forhold til den andre, vil en spesiell type forfalskning kunne detekteres, nemlig ensidig tillegg av masse,. f.eks. påklistring av tape. På grunn av at de elektriske feltlinjer fra de formtilpassede elektrodeplatene 4 og 6 over til den jordede fellesplaten 7 i luftgapet ikke går normalt på platene, dvs. feltet er inhomogent, vil kapasitansendringene være merkbart forskjellige når seddelen effektivt sees fra begge sider fra en måling til neste. Seddeltykkelsen opptar nemlig en vesentlig del av luftgapet, og feltlinjebildet gjennom den påsatte ekstramassen vil være vesens-forskjellig, avhengig av om denne massen er nærmest den jordede fellesplaten 7 eller de formtilpassede elektrodeplatene 4 og 6.

Når det gjelder utformingen av det praktiske apparatet, skal følgende bemerkes:

For å minimalisere støyproblemer bør den jordede fellesplaten 7 i kondensatoren kunne sammenkoples med et Faraday-bur rundt apparatet. Buret må selvfølgelig være utstyrt med nødvendige åpninger for seddelut- og inngang. For å oppnå lik innvirkning på begge multivibratorer av temperaturvariasjoner og fremmedfelter, og for å unngå strøkapasitanser, foretrekkes å benytte en integrert krets med to sammenbygde oneshot-multivibratorer, eventuelt kan multivibratorene dannes i en firedobbelt operasjonsforsterker-chip. Det er nemlig viktig å sørge for at assymmetri i målingene bare stammer fra kapasitansene som måles, og ikke innføres av ulik ytre påvirkning. Den integrerte kretsen monteres fortrinnsvis på samme printkort 3 som delplatene 4 og 6, for S. minimalisere ledningskapasitanser.

Som tidligere nevnt kan papirkvaliteten kontrolleres. Mens seddelen er på vei inn i sensoren, altså før vannmerket er på plass, kan U i koplingen vist i fig. k benyttes som indikasjon. En godtakbar papirkvalitet skal da gi en bestemt sum T\ + Tg, som kan !'lrkkes og kontrolleres med dertil egnet, i og for seg kjent apparatur.

Claims

1. Framgangsmåte for godkjenning av en papirseddel (1) eller et dokument med vannmerke (2a, 2b), hvor vannmerkets mønster består av to karakteristisk formede naboområder (2a, 2b) med lokal arealdensitet (masse pr. flateenhet) som er markant høyere resp. lavere enn den hovedsakelige gjennomsnittlige arealdensitet for seddelen (1) i området med vannmerket,karakterisert vedat seddelens eller dokumentets vannmerke eller en signifikant del av dette bringes til samsvarende posisjon med en aktivt todelt kapasitiv sensor (4, 6, 7), hvilken sensor består av en felles, plan metallplate (7) på en kondensatorside, hvilken metallplate (7) kan jordes, og på den andre kondensatorside er delt i to metallplater (4, 6) beliggende i et felles plan, idet de to plater (4, 6) er formtilpasset hvert sitt av de nevnte to karakteristisk formede nabo-områder (2a, 2b) eller de signifikante deler derav og er adskilt elektrisk, men med ubetydelig mellomrom (5) i forhold til platenes (4, 6) flatedimensjoner forøvrig, hvorved en forinnstilt symmetri-egenskap ved sensorens dobbelte ut-signal forrykkes på en forutbestemt måte når et korrekt vannmerke samsvarer med sensorens plater (4, 6), hvilken symmetri-egenskap overvåkes kontinuerlig av signalbehandlingsutstyr tilknyttet sensoren.

2. Framgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert vedat sensoren er foranstaltet slik at de to metallplatenes (4, 6) tilknyttede kapasitanser endres i hver sin retning en forutbestemt størrelse ved tilstedeværelse av godtakbart vannmerke.

3. Framgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert vedat sensorens kapasitanser påvirker kretsanordninger (12, 13) i signalbehandlingsutstyret til å avgi et firkantpulstog med symmetri som avhenger direkte av kapasitansverdiene, hvilken puls-symmetri eller -assymmetri detekteres av en middelverdibestemmende krets (Rj, Cj).

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert vedat to "oneshof-multivibratorer (12, 13) som omfattes av nevnte kretsanordninger og får sine respektive tidskonstanter for ustabilt nivås varighet bestemt av hver sin av sensorens kapasitanser (C^, Cg), kortslutter sine kapasitansinnganger til jord ved hjelp av et indre aktivt kretselement i hver stabil delperiode, hvorved den forøyeblikket ikke aktive metallplate (4 eller 6) på den andre konsensatorside jordes, og hvorved statisk elektrisitet bortledes fra papirseddelen.

5. Framgangsmåte som angitt i krav 3 eller k, karakterisert vedat papir tykkelsen, herunder også eventuell forekomst av dobbelt eller flerdobbelt innmating av papirsedler, bestemmes på grunnlag av en full syklustid i nevnte firkantpulstog.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert vedat sensorens kapasitanser (C^, Cg) påvirker kretsanordninger (16, 17) i signalbehandlingsutstyret til å avgi to firkantpulstog på separate utganger, med innbyrdes tids-symmetri som avhenger direkte av kapasitansverdiene, hvilken tids-symmetri eller -assymmetri detekteres av en klokke/logikk-krets (15).

7. Apparat for godkjenning av en papirseddel (1) eller et dokument med vannmerke (2a, 2b), hvor vannmerkets mønster består av to karakteristisk formede nabo-områder (2a, 2b) med lokal arealdensitet (masse pr. flateenhet) som er markant høyere resp. lavere enn den hovedsakelige gjennomsnittlige arealdensitet for seddelen (1) i området med vannmerket, hvilket apparat omfatter en formtilpasset kapasitiv sensor (4, 6, 7) og signalbehandlingsutstyr tilknyttet sensoren, karakterisert vedat den kapasitive sensoren (4, 6, 7) er en aktivt todelt sensor bestående av en felles, plan metallplate (7) på den ene kondensatorside, hvilken plate (7) kan jordes, og på den andre kondensatorside er delt i to metallplater (4, 6) beliggende i et felles plan, idet de to plater (4, 6) er formtilpasset hvert sitt av de nevnte to karakteristisk formede naboområder (2a, 2b) eller signifikante deler derav og er adskilt elektrisk, men méd ubetydelig mellomrom (5) i forhold til platenes (4, 6) flatedimensjoner forøvrig, og at signalbehandlingsutstyret omfatter kretsanordninger (12, 13, R^, Rg, Rj, Cj) for kontinuerlig overvåkning av en forinnstilt symmetri-egenskap ved sensorens (4, 6, 7) dobbelte ut-signal.

8. Apparat som angitt i krav 7, karakterisert vedat den felles metallplaten (7) er innrettet for sammenkopling med et jordet Faraday-bur som omgir hele apparatet, så nær som nødvendige åpninger for inn- og utmating av seddelen.

9. Apparat som angitt i krav 7 eller 8, karakterisert vedat kretsanordningene omfatter to sammen-koplede "oneshot"-multivibratorer (12, 13) som hver for seg får sin tidskonstant bestemt ved hensiktsmessig tilkopling av de respektive to deler ( 4, 7 resp. 6, 7; C^resp. Cg) av den todelte kapasitive sensoren, idet sensorens dobbelte ut-signal defineres som utgangssignalet (Uyt) fra en (13) av multivibratorene, hvilket utgangssignal ved tilpassede parametere for kretsanordningene kan anta form av et symmetrisk firkantsignal når sensoren avføler et område uten vannmerke, men får sitt tidsforløp forrykket på forutbestemt måte ved tilstedeværelse av korrekt vannmerke.

10. Apparat som angitt i krav 9, karakterisert vedat multivibratorenes (12, 13) kapasitansinnganger er innrettet til å kortsluttes til jord via et indre aktivt kretselement i hver stabil periodedel.

11. Apparat som angitt i krav 9 eller 10, karakterisert vedat kretsanordningene ytterligere omfatter en krets (Rp Cj) til bestemmelse av utgangssignalets 0->ut) middelverdi (U^^).

12. Apparat som angitt i krav 7 eller 8, karakterisert vedat kretsanordningene omfatter to parallell-koplede "oneshof-multivibratorer (16, 17) som hver for seg får sin tidskonstant bestemt ved hensiktsmessig tilkopling av de respektive to deler (4, 7 resp. 6, 7; C^resp. Cg) av den todelte kapasitive sensoren, hvilke multivibratorer er innrettet for å trigges synkront av en firkantpuls-oscillator (14) og å avgi hvert sitt utgangssignal (Uut^, Uutg) til en klokke/logikk-krets (15) som er innrettet til å måle graden av tids-symmetri eller -assymmetri mellom de to utgangssignalene.

13. Apparat som angitt i et av kravene 9-12, karakterisert vedat oneshot-multivibratorene (12, 13 resp. 16, 17) er kapslet i en og samme integrerte kretsenhet og montert nær selve sensoren, fortrinnsvis på et felles kort (3) som omfatter de to nevnte metallplater (4, 6).

14. Apparat som angitt i et av kravene 7-13, karakterisert vedat sensorens to metallplater (4, 6) i tillegg er utformet med formtilpasning for kapasitansdeteksjon av en i papirseddelen innleiret sikkerhetstråd av metall, metallisert plast, plast, eller lignende materiale.

15. Apparat som angitt i et av kravene 7-13, karakterisert vedat sensorens to metallplater (4, 6) er utformet slik at sensoren ved fremføring av seddelens forkant til sensorområdet gir balanseforrykking i motsatt retning av hva et korrekt vannmerke vil gi når det er i samsvarende posisjon med de to metallplatene (4, 6).

16. Apparat som angitt i et av kravene 7-15, karakterisert veden ytterligere formtilpasset kapasitiv sensor, innrettet i serie etter den førstnevnte sensoren, men med kondensatorplatene (4, 6 resp. 7) invertert i forhold til den førstnevntes plater, slik at de formtilpassede kondensatorplatene (4, 6) i den førstnevnte sensoren ligger på seddelens ene side og i den ytterligere sensoren ligger på seddelens andre side.