PL177877B1

PL177877B1 - Apparatus for verifying authenticity of coins, tokens or other flat metal objects

Info

Publication number: PL177877B1
Application number: PL95310542A
Authority: PL
Inventors: Thomas Seitz; Vries Jacob De; Manuel Vasconcelos
Original assignee: Landis & Gyr Tech Innovat; Landis & Gyr Technology Innovation Ag
Priority date: 1994-09-21
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 2000-01-31
Also published as: CZ243795A3; LV11505B; DE59501034D1; PL310542A1; TR199501151A2; LV11505A; ATE160639T1; RO115994B1; GR3025581T3; NO953707D0; FI954442A; EE03103B1; DK0704825T3; EP0704825B1; RU2155381C2; NO308719B1; CN1134000A; NO953707L; ES2109795T3; EP0704825A1

Abstract

The coin testing system has the coins (M) introduced into a channel section that is inclined such that the coins roll past a pair of inductive sensors. The channel is of a rectangular cross section and is tilted such that the coins move against one side wall that is ridged to facilitate motion. The inductive sensors have coils (9, 10) set into one side wall and metallic discs (11, 12) set in the other wall such that the coins pass in between. The sensors provide inputs to an electronic circuit (14) that measures the time response of the resistance of each one and determine maximum values. The circuit uses the values to determine the coin thickness.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do sprawdzania autentyczności monet, żetonów lub innych płaskich przedmiotów metalowych posiadające kanał wrzutowy z dolna i górną ścianką boczną, w którym kanał wrzutowy jest pochylony pod określonym katem względem pionu, a moneta porusza się wzdłuż dolnej ścianki bocznej w styku z tą ścianką. Urządzenie to zawiera dwa czujniki indukcyjne rozmieszczone wzdłuż kanału wrzutowego, obwód elektroniczny oraz zespół sterowania i oceny monety, żetonu lub innego płaskiego przedmiotu metalowego.The subject of the invention is a device for checking the authenticity of coins, tokens or other flat metal objects having an inlet channel with a lower and upper side wall, in which the inlet channel is inclined at a certain angle with respect to the vertical and the coin moves along the lower side wall in contact with the wall. . The device comprises two inductive sensors arranged along the inlet channel, an electronic circuit, and a control and evaluation unit for a coin, token or other flat metal object.

Urządzenia takie nadają się przykładowo jako zespoły zbiorcze w publicznych aparatach telefonicznych, automatach do sprzedaży, licznikach energii elektrycznej itd.Such devices are suitable, for example, as collective units in public telephones, vending machines, electricity meters, etc.

Urządzenie do sprawdzania autentyczności monet typu wymienionego powyżej znane jest z EP 304 535 B1. Urządzenie to ma trzy czujniki indukcyjne działające niezależnie od siebie w celu określania grubości, składu stopowego i średnicy badanych monet. Są one skonstruowane jako podwójne cewki, które są umieszczone po obu stronach kanału wrzutowego i są połączone ze sobą elektrycznie równolegle lub szeregowo, tak że rozrzut pomiarowy na skutek odbijania lub podskakiwania monety w kanale wrzutowym może być częściowo skompensowany, przy czym odbijanie lub sprężynowanie oznacza podnoszenie się z dna kanału wrzutowego lub zmianę położenia względem ścianek bocznych kanału wrzutowego. Zastosowanie podwójnych cewek związane jest jednak z tą niedogodności że nie można określać składu stopowego i grubości monety niezależnie od siebie. Każdy z czujników indukcyjnych jest częścią równoległego obwodu rezonansowego, w którym mierzy się przesunięcie częstotliwości rezonansowej powodowane przez monetę i zmienionąjakość. Zmierzone zmiany tych parametrów służąjako kryteria decyzyjne dla przyjęcia lub odrzucenia monety. Zalecane jest również skonstruowanie czujnika indukcyjnego służącego do określania składu stopowego w postaci prostej cewki, która jest przymocowana tylko do jednej strony kanału wrzutowego.A coin authentication device of the type mentioned above is known from EP 304 535 B1. The device has three inductive sensors that operate independently of each other to determine the thickness, alloy composition and diameter of the test coins. They are designed as dual coils that are positioned on either side of the funnel and are electrically connected to each other in parallel or series so that the measurement spread due to coin kick or bouncing in the funnel can be partially compensated for, with kickback or springback being lifting. from the bottom of the inlet channel or change of position in relation to the side walls of the inlet channel. The use of dual coils, however, has the disadvantage that the alloy composition and the thickness of the coin cannot be determined independently of each other. Each of the inductive sensors is part of a parallel resonant circuit in which the shift in resonant frequency caused by the coin and altered quality is measured. Measured changes in these parameters serve as decision criteria for accepting or rejecting a coin. It is also recommended to construct an inductive sensor for detecting the alloy composition in the form of a straight coil that is attached to only one side of the inlet channel.

W opisie patentowym EP 0213 283 opisano kanał monety z odpowiednimi równoległymi ściankami bocznymi, który jest wyposażony w sześć czujników indukcyjnych. Czujniki te są oddzielnie dołączone w określony sposób tak, że wykluczone jest wzajemne oddziaływanie czujników na siebie. Moneta toczy się w kanale monety ślizgając się po jednej ściance bocznej najpierw obok dwóch pierwszych czujników, które umożliwiają rozpoznanie wytłoczonego obrazu, a trzeci i czwarty czujnik dostarczają sygnały pomiarowe w celu określenia średnicy, piąty czujnik jest wrażliwy na stop monety, zaś szósty czujnik określa grubość monety. Czujniki 1-5 są umieszczone na jednej ściance bocznej, po której ślizga się moneta, natomiast szósty czujnik jest zamocowany na przeciwległej ściance bocznej i jest ustawiony współosiowo względem piątego czujnika.EP 0213 283 describes a coin channel with corresponding parallel sidewalls which is provided with six inductive sensors. The sensors are separately connected in a defined manner such that interactions between the sensors are excluded. The coin rolls in the coin channel by sliding over one side wall first past the first two sensors that allow recognition of the embossed image, and the third and fourth sensors provide measurement signals to determine the diameter, the fifth sensor is sensitive to the alloy of the coin, and the sixth sensor determines the thickness coins. Sensors 1-5 are located on one side wall where the coin slides, while the sixth sensor is mounted on the opposite side wall and is aligned with the fifth sensor.

Z opisu patentowego GB 1 397 083 znany jest detektor monet z czujnikami indukcyjnymi, który działa przy częstotliwościach 3 kHz - 1 Mhz. Czujniki indukcyjne są umieszczone w obwodach rezonansowych i w obwodach mostkowych. Częstotliwość rezonansowa w obecności monety służy do scharakteryzowania monety.From GB 1 397 083 a coin detector with inductive sensors is known which operates at frequencies of 3 kHz - 1 MHz. Inductive sensors are placed in resonant circuits and in bridge circuits. The resonant frequency in the presence of the coin is used to characterize the coin.

Zastosowanie elementów pochłaniających energię w celu uzyskania toczenia się monety bez odbić lub podskoków w obszarze czujników znane jest z GB 2 266 804 jak również z niemieckiego wzoru użytkowego G 90 13 836.8. Takie elementy pochłaniające energię są korzystnie płytkami wykonanymi z ceramiki, które są umieszczone w kanale wrzutowym w taki sposób, że każda moneta wprowadzona w otwór wlotowy uderza w nie.It is known from GB 2 266 804 as well as from the German utility model G 90 13 836.8 to use energy absorbing elements to obtain a rolling of the coin without kickbacks or jumps in the sensor area. Such energy absorbing elements are preferably plates made of ceramic, which are arranged in the funnel in such a way that any coin inserted into the inlet opening hits them.

177 877177 877

Z DE 30 07 484 znane jest wykonanie dolnej ścianki bocznej kanału wrzutowego, która jest pochylona pod określonym katem względem pionu, z żebrami stanowiącymi szyny prowadzące w kierunku ruchu monety.From DE 30 07 484 it is known to provide a lower side wall of the inlet channel, which is inclined at a certain angle with respect to the vertical, with ribs forming guide rails in the direction of coin movement.

Celem wynalazku było opracowanie urządzenia do sprawdzania autentyczności monet, w którym skład stopowy i grubość monety można określać niezależnie od siebie, przy czym odbijanie lub podskakiwanie monety jest po pierwsze w miarę możliwości wykluczone, a po drugie wszelkie resztkowe odbijanie lub podskakiwanie powoduje rozrzut pomiarowy, który jest możliwie mały.The object of the invention was to provide a coin authentication device in which the alloy composition and the thickness of the coin can be determined independently of each other, whereby bouncing or bouncing of the coin is firstly ruled out as much as possible, and secondly any residual bouncing or bouncing causes a measurement scatter which is as small as possible.

W urządzeniu według wynalazku pierwszym czujnikiem indukcyjnym jest cewka przymocowana do dolnej ścianki bocznej, drugim czujnikiem indukcyjnym jest cewka przymocowana do górnej ścianki bocznej, przy czym zastosowane są środki do działania tych dwóch cewek elektrycznie niezależnie, a obwód elektroniczny jest wyposażony do mierzenia zmiany w czasie rezystancji R₉ (t) i R₁₀ (t) tych dwóch cewek podczas przechodzenia monety (M).In the device according to the invention, the first inductive sensor is a coil attached to the lower sidewall, the second inductive sensor is a coil attached to the upper sidewall, means are provided to operate the two coils electrically independently, and the electronic circuit is equipped to measure the change in resistance over time. R ₉ (t) and R ₁₀ (t) of these two coils during the passage of the coin (M).

Urządzenie posiada zespół sterowania i oceny, który określa największą wartość rezystancji Rg (t) pierwszej cewki jako wartość Kb przez określanie przez ten zespół sterowania i oceny lokalnych maksimów (ml, m2) rezystancji R^ (t) przyjmowanej przez drugą cewkę i określania większej z dwóch wartości (v1, v2) dwóch maksimów (ml, m2) jako wartość K2, przy czym wartości Ki i K2 lub wartości Kp H2 = K1 + K2 są decydujące o przyjęciu lub odrzuceniu monety (M).The device has a control and evaluation unit which determines the highest value of the resistance Rg (t) of the first coil as the value Kb by determining and evaluating the local maxima (ml, m2) of the resistance R ^ (t) taken by the second coil and determining the larger of two values (v1, v2) of the two maximums (ml, m2) as the K2 value, the values of Ki and K2 or the values of Kp H2 = K1 + K2 being decisive for the acceptance or rejection of the coin (M).

Zespół sterowania i oceny określa największą wartość rezystancji Rg (t) pierwszej cewki jako wartość K_b przez określanie przez ten zespół sterowania i oceny lokalnych maksimów (ml, m2) rezystancji R_w(t) przyjmowanej przez drugą cewkę i określania większej z dwóch wartości (v1, v2) dwóch maksimów (ml, m2) jako wartość K2, przy czym zespół sterowania i oceny określa wewnętrzną rezystancję η pierwszej cewki i wewnętrzną rezystancję ty drugiej cewki bezpośrednio przed lub po przejściu monety (M), przy czym wartości Pi = r,/Ki i P2 = ty/K2 lub wartości Pii I2 = Pi+ P2 są decydujące o przyjęciu lub odrzuceniu monety (M).The control and evaluation unit determines the highest value of the resistance Rg (t) of the first coil as the value of K _b by this control and evaluation unit determining the local maxima (ml, m2) of the resistance R _in (t) taken by the second coil and determining the greater of the two values ( v1, v2) of the two maxima (ml, m2) as the K2 value, whereby the control and evaluation unit determines the internal resistance η of the first coil and the internal resistance t of the second coil immediately before or after the coin pass (M), the values Pi = r, / Ki and P2 = you / K2 or the values of Pii I2 = Pi + P2 are decisive for the acceptance or rejection of the coin (M).

Cewki mierzące rezystancję są umieszczone w szeregowym obwodzie rezonansowym (RLC).The resistance measuring coils are arranged in a series resonant circuit (RLC).

W urządzeniu tym obwód elektroniczny zawiera wzmacniacz różnicowy i obwód wzmacniający, przy czym sygnał wyjściowy wzmacniacza różnicowego jest podawany w sprzężeniu zwrotnym poprzez rezystor na inwersyjne wejście i poprzez obwód wzmacniający na nieinwersyjne wejście, przy czym obwód wzmacniający po pierwsze po włączeniu obwodu elektronicznego wprawia w drgania szeregowy obwód rezonansowy (RLC), a po drugie udostępnia stabilizowane amplitudowo napięcie (U3 (t)) do wzbudzania szeregowego obwodu rezonansowego (RLC).In this device, the electronic circuit comprises a differential amplifier and an amplification circuit, the output of the differential amplifier being fed back through a resistor to an inverse input and through an amplification circuit to a non-inverse input, the amplification circuit first vibrating in series when the electronic circuit is turned on. resonant circuit (RLC), and secondly, it provides an amplitude-stabilized voltage (U3 (t)) for excitation of the series resonant circuit (RLC).

Obwód wzmacniający ma dwa inwertory połączone szeregowo lub elementy NAND lubThe amplification circuit has two series-connected inverters or NAND elements or

NOR.NOR.

Urządzenie zawiera środki do określania, podczas przechodzenia monety (M), znaku zmiany częstotliwości rezonansowej (ω₀ (L_g)) w pierwszej cewce, przy czym znak jest dalszym kryterium decyzyjnym dla przyjęcia lub odrzucenia monety (M).The device comprises means for determining, as the coin passes (M), the sign of the resonant frequency change (ω ₀ (L _g )) in the first coil, the sign being a further decision criterion for coin acceptance or rejection (M).

W każdym przypadku na ściance bocznej leżącej naprzeciwko cewek zamocowana jest metalowa płytka.In any case, a metal plate is attached to the side wall opposite the coils.

Korzystnie urządzenie do sprawdzania autentyczności monet (M), żetonów lub innych przedmiotów metalowych, posiada kanał wrzutowy z dolną i gómą ścianką bocmą przy czym dolna ścianka boczna ma żebra w kierunku ruchu monety. Kanał wrzutowy jest pochylony pod określonym katem względem pionu (V), przy czym moneta (M) w idealnym przypadku porusza się wzdłuż żeber dolnej ścianki bocznej w kontakcie z tymi żebrami. Promień krzywizny (R) żeber jest co najmniej równy połowie odstępu (a) pomiędzy sąsiednimi żebrami. Promień krzywizny (R) żeber jest w przybliżeniu porównywalny z odstępem (a) sąsiednich żeber.Preferably, the device for checking the authenticity of coins (M), tokens or other metal objects has an inlet channel with a bottom and a top side wall, the bottom side wall having ribs in the direction of movement of the coin. The entry channel is inclined at a certain angle with respect to the vertical (V), the coin (M) ideally moving along the ribs of the lower side wall in contact with these ribs. The radius of curvature (R) of the ribs is at least half the distance (a) between adjacent ribs. The radius of curvature (R) of the ribs is approximately comparable to the spacing (a) of adjacent ribs.

Wynalazek jest dokładniej opisany na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia kanał wrzutowy urządzenia według wynalazku, fig. 2 - kanał wrzutowy w przekroju,The invention is described in more detail on the basis of the drawing, in which fig. 1 shows an inlet channel of the device according to the invention, fig. 2 - a sectioned outlet channel,

177 877 fig. 3 4- wykresy zmierzonych wartości, fig. 5 - sygnał czujnika, a fig. 6 przedstawia obwód elektroniczny.Fig. 3 shows the measured value plots, Fig. 5 shows the sensor signal, and Fig. 6 shows the electronic circuit.

Na figurze 1 przedstawione jest urządzenie do sprawdzania autentyczności monet, żetonów lub innych przedmiotów metalowych, posiadające kanał wrzutowy 1, który jest korzystnie zbudowany jako zagłębienie w korpusie 2 złożonym z dwóch części z tworzywa sztucznego. Kanał wrzutowy 1 jest ograniczony przez dno 3, dolną i górną ściankę boczną 4 i 5 oraz pokrywę 6. Dolna ścianka boczna 4 ma integralnie ukształtowane żebra, które przebiegają równolegle do dna 3 w kierunku ruchu monety M. Kanał wrzutowy 1 jest pochylony w kierunku ruchu monety M, która ma być sprawdzana, a obie ścianki boczne 4 i 5 są pochylone pod kątem ostrym zwykle 10° względem pionu V, tak że sprawdzana moneta M toczy się lub zsuwa po dnie 3 do dołu wzdłuż kanału wrzutowego 1, podczas gdy jedna powierzchnia czołowa monety M leży idealnie płasko na żebrach 7 dolnej ścianki bocznej 4. Obie ścianki boczne 4 i 5 mają po swej stronie oddalonej od kanału wrzutowego 1 zagłębienia mieszczące cewki 9 i 10, które są umieszczone z przemieszczeniem względem osi, oraz ewentualnie metalowe płytki 11, 12. Cewka 9 i płytka 12 są usytuowane nia dolnej bocznej ściance 4 i z tego w^z^^^c^u są one pokazane liniami przerywanymi. Dla przejrzystości zagłębienia przedstawione są tylko na fig. 2. Płytki 11 i 12 są zamocowane naprzeciwko cewek 9 i 10. Są one korzystnie okrągłe lub prostokątne, ale mogą również mieć dowolny inny żądany kształt geometryczny. W każdym przypadku jedna cewka 9 lub 10 oraz, jeśli jest to odpowiednie, metalowa płytka 11 lub 12 umieszczona w przeciwległej ściance bocznej 5 lub 4 tworzą czujnik indukcyjny. Obie cewki 9 i 10 mają po dwa wprowadzenia, z których jedno jest dołączone do punktu m ziemi elektrycznej, a drugie do przełącznika 13, tak że mogą być one dołączone do elektronicznego obwodu 14, by działały elektrycznie niezależnie od siebie. Urządzenie zawiera ponadto zespół 15 kontroli i oceny, np. w postaci mikroprocesora, do oceniania sygnału wyjściowego dostarczonego przez obwód elektroniczny 14 i do sterowania urządzenia. Obwód 14 i mikroprocesor 15 są skonstruowane tak, aby wytwarzały one z sygnałów zmierzonych za pomocą cewek 9 i 10 dyskretne wartości, które są miarą stopu i grubości d monety M. Moneta M jest uważana za autentyczną i akceptowana przez urządzenie sprawdzające tylko wtedy, jeżeli te wartości są zgodne z -uprzednio określonymi wartościami w przewidzianych granicach, a w przeciwnym wypadku moneta M jest odrzucana.FIG. 1 shows a device for checking the authenticity of coins, tokens or other metal objects, which has a chute 1 which is preferably designed as a recess in a body 2 composed of two plastic parts. Drop in chute 1 is delimited by bottom 3, bottom and top side walls 4 and 5, and cover 6. The bottom sidewall 4 has integrally formed ribs that extend parallel to the bottom 3 in the direction of movement of the coin M. Charge chute 1 is inclined in the direction of movement. the coin M to be inspected, and both side walls 4 and 5 are tilted at an acute angle of typically 10 ° to the vertical V, so that the coin M to be inspected rolls or slides along the bottom 3 down along the opening channel 1, while one face the front side of the coin M lies perfectly flat on the ribs 7 of the lower side wall 4. Both side walls 4 and 5 have recesses on their side remote from the inlet channel 1 housing the coils 9 and 10 which are displaced relative to the axis, and possibly metal plates 11, 12. Coil 9 and plate 12 are located on the lower side wall 4 and are shown in dashed lines therefrom. For the sake of clarity, the depressions are only shown in Fig. 2. The plates 11 and 12 are fitted against the coils 9 and 10. They are preferably round or rectangular, but may also have any other desired geometric shape. In any case, one coil 9 or 10 and, if appropriate, a metal plate 11 or 12 located in the opposite side wall 5 or 4 form an inductive sensor. Both coils 9 and 10 have two entries, one of which is connected to the electric earth point m and the other to the switch 13, so that they can be connected to the electronic circuit 14 to operate electrically independently of each other. The device further comprises an inspection and evaluation unit, e.g. in the form of a microprocessor, for evaluating the output signal provided by the electronic circuit 14 and for controlling the device. The circuit 14 and the microprocessor 15 are designed to produce from the signals measured by the coils 9 and 10 discrete values which are a measure of the alloy and thickness d of the coin M. A coin M is considered authentic and accepted by the checking device only if these the values comply with the predetermined values within the limits provided, otherwise the coin M is discarded.

Na figurze 2 przedstawiono kanał wrzutowy 1 w przekroju na poziomie cewki 10. Żebra 7 są umieszczone we wzajemnym odstępie od siebie wynoszącym korzystnie a=7,25 mm. Kształt ich powierzchni zwróconej do kanału wrzutowego 1 jest cylindryczny, ich promień krzywizny R jest porównywalny z odstępem a : R = a. Korzystna jest nieco większa wartość R = 8 mm. Żebra 7 są w naturalny sposób przedzielone zagłębieniami 16, których głębokość jest około 0,5 mm. Zagłębienia 16 mają płaski obszar 17 w części o największej głębokości pomiędzy żebrami 7, tak że boczna ścianka 4 ma minimalną grubość ścianki w obszarze zagłębień 8, przy czym grubość ścianki jest wybrana w oparciu tylko na właściwościach materiałowych korpusu 2 i na naprężeniach mechanicznych oczekiwanych jako wynik działania monet M, ale niezależnie od promienia krzywizny R i od odstępu a. Korzystnie minimalna grubość ścianki wynosi 0,6 mm, tak że cewka 9 umieszczona w zagłębieniu 8 w dolnej bocznej ściance 4 ma stały odstęp 1,1 mm od monety M przetaczającej się w idealny sposób. Żebra 7 przewidziano tam również w celu zapobiegania niepożądanemu klejeniu się lub nawet zakleszczaniu wilgotnej monety.FIG. 2 shows the feed channel 1 in a section at the level of the coil 10. The ribs 7 are arranged at a mutual distance from each other preferably a = 7.25 mm. The shape of their surface facing the inlet channel 1 is cylindrical, their radius of curvature R is comparable to the spacing a: R = a. A slightly larger value of R = 8 mm is preferred. The ribs 7 are naturally separated by depressions 16, the depth of which is approximately 0.5 mm. The depressions 16 have a flat area 17 in the deepest portion 7 between the ribs 7, so that the side wall 4 has a minimum wall thickness in the region of the depressions 8, the wall thickness being chosen based only on the material properties of the body 2 and on the mechanical stresses expected as a result. operation of the coins M, but irrespective of the radius of curvature R and the spacing a. Preferably, the minimum wall thickness is 0.6 mm, so that the coil 9 placed in the recess 8 in the lower side wall 4 has a constant distance of 1.1 mm from the rolling coin M in a perfect way. The ribs 7 are also provided there to prevent undesirable sticking or even jamming of a wet coin.

Konstrukcja żeber 7 posiadających cylindryczną powierzchnię o stosunkowo dużym promieniu krzywizny R powoduje w wyniku większe pole powierzchni styku pomiędzy dolną boczną ścianką. 4 a monetą M niż w przypadku żeber według stanu techniki. Dzięki temu uderzenie wprost w dolną ściankę boczną 4 monety M, która nie spoczywa w idealnie płaski sposób, połączona jest ze stosunkowo dużym tłumieniem, tak że rzadko będzie występować odskakiwanie i odbijanie monety M w obszarze cewek 9 i 10, nawet jeśli moneta ma uszkodzenia, takie jak rysy lub wgniecenia. Stopień możliwego tłumienia odbijania i podskakiwania monety M przez żebra 7, których promień krzywizny jest mniejszy niż odstęp a, np. wynosi tyl6The design of the ribs 7 having a cylindrical surface with a relatively large radius of curvature R results in a larger contact area between the lower side wall. 4 and a coin M than the ribs of the prior art. As a result, an impact directly on the lower side wall 4 of the coin M, which does not rest perfectly flat, is combined with a relatively high damping, so that bouncing and bouncing of the coin M will rarely occur in the area of the coils 9 and 10, even if the coin is damaged. such as scratches or dents. The degree of possible damping of bouncing and bouncing of the coin M by ribs 7, the radius of curvature of which is less than the spacing a, e.g.

177 877 ko a/2, można łatwo określić za pomocą prób. Również kształt żeber nie musi być dokładnie cylindryczny.177 877 ko a / 2 can be easily determined by trials. Also, the shape of the ribs need not be exactly cylindrical.

Silne tłumienie uderzenia monety M w dolną boczną ściankę 4 przyczynia się również do znacznego zmniejszenia hałasu w porównaniu z konwencjonalną konstrukcją żeber 7.The strong damping of the impact of the coin M against the lower side wall 4 also contributes to a significant reduction in noise compared to the conventional design of the ribs 7.

Inny przykład realizacji wynalazku zawiera zamiast żeber 7 w dolnej ściance bocznej 4 w obszarze cewek 9 i 10 cienką płytkę, która jest luźno przymocowana równolegle do ścianki bocznej 4. Płytka ta ma stosunkowo małą masę w porównaniu z masami badanych monet M i wykonana jest przykładowo z metalu lub ceramiki. Służy ona do pochłaniania energii podskakującej moenety M, jeśli jest to konieczne w przypadku uderzenia monety M w płytkę, aby w rezultacie tłumić podskakiwanie monety M.Another embodiment of the invention comprises, instead of ribs 7 in the lower side wall 4 in the region of the coils 9, and a thin plate which is loosely attached parallel to the side wall 4. This plate has a relatively low weight compared to the masses of the tested coins M and is made, for example, of metal or ceramics. It serves to absorb the energy of the bouncing moeneta M, if necessary in the event of the coin M hitting the plate, in order to suppress the bouncing of the M coin as a result.

Według dalszego przykładu realizacji wynalazku, niezależnie od mechanicznych środków zapobiegania odbijaniu i/lub podskakiwaniu monety M przewidziane są również ulepszenia pomiaru, które zmniejszają wpływ ewentualnego możliwego resztkowego odbijania lub podskakiwania na pomiar ważnych właściwości składu stopu i grubości monety M.According to a further embodiment of the invention, apart from the mechanical means of preventing rebound and / or bouncing of the coin M, measurement improvements are also provided which reduce the effect of possible residual bounce or bouncing on the measurement of important properties of the alloy composition and thickness of the coin M.

Ponieważ rozwiązania dotyczą obu cewek 9 i 10, dla uproszczenia zamiast oznaczeń 9 i 10 poniżej zastosowano oznaczenie S. Tak więc cewka S oznacza jedną z cewek 9 lub 10. Cewka S jest elektrycznie charakteryzowana przez swą indukcyjność Rs i jej wewnętrzną rezystancję Rs. Stanowi ona czujnik indukcyjny. Wspomniane powyżej połączenie cewki S z jedną z płytek 11 lub 12 stanowi drugi czujnik indukcyjny. Podczas przechodzenia monety M obok cewki S, wartości L_s i Rs zmieniają się na krótki czas na skutek fizycznych oddziaływań pomiędzy cewką S a monetą M. Wewnętrzna rezystancja Rs zawiera składową stałą R_S;d,c i składową dynamiczną Rs _ _Ac (ω), która jest funkcją pulsacji co prądu płynącego przez cewkę S, właściwości fizycznych monety M, kształtu geometrycznego cewki S i w szczególności odstępu pomiędzy cewką S a monetą M. W chwili przechodzenia monety M, toczącej się wzdłuż kanału 1, w obszar pomiarowy cewki S wzrasta jej wewnętrzna rezystancja R_s. Typowa zmiana tej wewnętrznej rezystancji Rs w czasie pokazana jest na fig. 5. Aby uniknąć jakiegokolwiek wpływu średnicy monety M na pomiary grubości d i składu stopu, średnica cewki S jest wybrana mniejsza niż średnica najmniejszej monety M, która będzie mierzona, a cewka S jest umieszczona na bocznej ściance 4 lub 5 kanału wrzutowego 1 na odpowiednim poziomie, tak że najmniejsza sprawdzana moneta M całkowicie zakrywa cewkę S podczas przechodzenia przez krótki czas. Średnica cewki S wynosi np. 14 mm. Rezystancja przewodów doprowadzeń jest stosunkowo mała. Uzwojenia z drutu na rdzeniu ferrytowym są szczególnie odpowiednie jako cewki 9 i 10. Zastosowanie cewek 9 i 10 jako pojedynczych cewek umieszczonych w każdym przypadku tylko po jednej stronie kanału wrzutowego 1. oraz ich całkowite oddzielenie elektryczne pozwala na uniknięcie spadku czułości związanego z podwójnymi cewkami.As the solutions apply to both coils 9 and 10, for simplicity, the designation S is used instead of references 9 and 10 below. Thus, coil S denotes one of the coils 9 or 10. Coil S is electrically characterized by its inductance Rs and its internal resistance Rs. It is an inductive sensor. The above-mentioned connection of the coil S with one of the plates 11 or 12 constitutes the second inductive sensor. As the coin M passes the coil S, the values of L _s and Rs change for a short time due to the physical interactions between the coil S and the coin M. The internal resistance Rs contains a constant component R _S; d, ci dynamic component Rs _ _A c (ω), which is a function of the pulsation co of the current flowing through the coil S, the physical properties of the coin M, the geometrical shape of the coil S and, in particular, the distance between the coil S and the coin M. along channel 1, its internal resistance R _s increases into the measuring region of the coil S. A typical variation of this internal resistance Rs over time is shown in Fig. 5. In order to avoid any influence of the coin diameter M on the thickness d and the alloy composition measurements, the coil diameter S is chosen smaller than the diameter of the smallest coin M to be measured and the coil S is placed. on the side wall 4 or 5 of the opening channel 1 at the appropriate level, so that the smallest coin M to be checked completely covers the coil S when passing for a short time. The diameter of the coil S is e.g. 14 mm. The resistance of the lead wires is relatively low. Ferrite core wire windings are particularly suitable as coils 9 and 10. The use of coils 9 and 10 as single coils in each case only one side of discharge channel 1 and their complete electrical separation avoids the sensitivity loss associated with double coils.

Obwód elektryczny 14 włącza cewkę S w szeregowy obwód rezonansowy i daje na swym wyjściu sygnał analogowy, który jest proporcjonalny do wewnętrznej rezystancji R_s cewki S. Podczas przechodzenia monety M przez obszar pomiarowy cewki S zmiana tego sygnału wyjściowego w czasie jest przyjmowana przez mikroprocesor 15 za pomocą przetwornika analogowo-cyfrowego jako szereg f1 wartości cyfrowych, które zostają zapamiętane. Następnie mikroprocesor 15 przeprowadza szczegółową analizę, która jest wyjaśniona poniżej, której wynikiem są dwie wartości, np. wartość K i K₂ opisane poniżej, które służą do podejmowania decyzji o przyjęciu lub odrzuceniu monety M;The electrical circuit 14 connects the coil S to a series resonant circuit and outputs an analog signal which is proportional to the internal resistance R _{s of the} coil S. As the coin M passes through the measuring area of the coil S, the change in this output signal over time is taken by the microprocessor 15 as with an analog-to-digital converter as an f1 series of digital values that are stored. The microprocessor 15 then performs a detailed analysis which is explained below, which results in two values, e.g. the value of K and K ₂ described below, which are used to decide whether to accept or reject the coin M;

Cewka 9 jest usytuowana na dolnej ściance bocznej 4, wzdłuż której moneta M porusza się w styku z nią, tak że odstęp pomiędzy cewką 9 a najbliższą stroną monety M jest stały, np. wynosi 1,1 mm. Moneta M jest wykonana albo z pojedynczego stopu, albo z kilku stopów. Wewnętrzna rezystancja R9 cewki 9 mierzona w obecności monety M, jest w przybliżeniu funkcją materiału monety M wyłącznie wtedy, jeśli pulsacja co prądu płynącego przez cewkę 9 jest właściwie wybrana. Na fig. 3 pokazano wewnętrzną rezystancję R9 w funkcji grubości d monety M dla monet produkowanych z różnych stopów L1, L2 i L3, przy czym moneta M jest usytuowana podczas pomiaru w położeniu symetrycznym, spoczywając przed cewką 9.The coil 9 is located on the lower side wall 4 along which the coin M moves in contact with it, so that the distance between the coil 9 and the closest side of the coin M is constant, e.g. 1.1 mm. The M coin is made of either a single alloy or several alloys. The internal resistance R9 of the coil 9, measured in the presence of the coin M, is approximately a function of the material of the coin M only if the pulsation of the current flowing through coil 9 is properly selected. Fig. 3 shows the internal resistance R9 as a function of the thickness d of the coin M for coins produced from the different alloys L1, L2 and L3, the coin M being positioned symmetrically during the measurement, resting in front of the coil 9.

177 877177 877

Widać stąd, że wewnętrzna rezystancja Rę jest praktycznie niezależna od grubości d. Używając zatem cewki 9 można w prosty sposób określić pierwszą ważną zmienną właściwość monety M, która jest prawie wyłącznie funkcjąjej stopu lub jej składu stopowego.It can be seen from this that the internal resistance Ra is practically independent of the thickness d. Thus, by using the coil 9 it is possible to easily determine the first important variable property of the coin M, which is almost exclusively a function of its alloy or its alloy composition.

Odstęp pomiędzy cewką 10 a monetą M jest funkcjąjej grubości d. W przypadku cewki 10 wewnętrzna rezystancja R₁₀ jest zatem funkcją nie tylko materiału monety M, ale również jej grubości d. Jak pokazano na fig. 4, zależność od grubości d w interesującym zakresie jest w przybliżeniu liniowa dla wszystkich pokazanych stopów L1, L2 i L3. Jeżeli stop monety M jest znany, można jednocześnie określić grubość d monety M.The distance between coil 10 and coin M is a function of its thickness d. In the case of coil 10, the internal resistance R ₁₀ is thus a function of not only the material of the coin M, but also its thickness d. As shown in Fig. 4, the dependence on thickness d d is in the range of interest. approximately linear for all of the shown alloys L1, L2 and L3. If the coin alloy M is known, the thickness d of the coin M can be determined simultaneously.

W przeciwieństwie do stosowania tzw. podwójnych cewek, które są umieszczone po obu stronach kanału wrzutowego 1 i są połączone elektrycznie równolegle lub szeregowo, zastosowanie dwóch pojedynczych cewek 9 i 10 z płytkami 11 i 12 lub bez nich, które są umieszczone odpowiednio tylko na jednej ściance bocznej 4 i 5, umożliwia całkowite niezależne wzajemnie określanie dwóch parametrów monety M, które charakteryzują te monetę M na podstawie jej stopu lub jej składu stopowego i grubości.Contrary to the use of the so-called double coils, which are positioned on both sides of discharge channel 1 and are electrically connected in parallel or series, the use of two single coils 9 and 10 with or without plates 11 and 12, which are located on one side wall 4 and 5, respectively, allows completely independent mutually determining the two parameters of the coin M which characterize the coin M on the basis of its alloy or its alloy composition and thickness.

Na figurze 5 pokazano zmianę w czasie sygnału wyjściowego obwodu elektronicznego 14 dla trzech monet tego samego typu. Monety te wchodzą w obszar pomiarowy pierwszej cewki 9 w czasie t_t i opuszczają ten obszar w przybliżeniu w czasie t₂. W czasie t3 wchodzą, one w obszar pomiarowy drugiej cewki 10, który opuszczają one znowu w przybliżeniu w czasie t₄. Sygnał wyjściowy z cewki 9 ma dwa maksima Ml i M2 o wartościach U1 i U2, sygnał wyjściowy cewki 10 ma dwa maksima ml i m2 o wartościach v1 i v2. Linia ciągła reprezentuje sygnał wyjściowy dla monety M, która stacza się do dołu w kanale wrzutowym 1 (fig. 1) bez podskakiwania lub odbijania, leżąc płasko na żebrach 7. W takim przypadku zmierzone wartości Ul i U2 oraz wartości vl i v2 są równe: U1 = U2, V1 = V2. Linia osiowa przedstawia sygnał wyjściowy dla monety M, która jest odbijana lub podskakuje w obszarze pomiarowym pierwszej cewki 9: wartości Ul i U2 są różne. Linia przerywana przedstawia sygnał wyjściowy dla monety M, która jest odbijana lub podskakuje w obszarze pomiarowym drugiej cewki 10: wartości vl i v2 są różne. Próby wykazały, że przynajmniej jedna z tych wartości U1 lub U2 i vl lub v2 jest stosunkowo stabilna, to znaczy ma mały rozrzut, przy czym minimum leżące pomiędzy odpowiednimi maksimami podlega większemu rozrzutowi. W przypadku pierwszej cewki 9 wartość większego z dwóch maksimów odpowiada najmniejszemu odstępowi pomiędzy cewką 9 a monetą M, ponieważ tłumienie cewki 9 jest wtedy największe. W przypadku przykładu pokazanego na fig. 5 dla obu linii drugie maksimum M2 o wartości U2 jest również bardziej stabilnym z tych dwóch maksimów. Mikroprocesor 15 jest zatem na wykrywanie maksymalnej wartości sygnału wyjściowego w pierwszej cewce 9 i zapamiętanie jej jako wartości K_P Tłumienie drugiej cewki 10 jest mniejsze, im większy jest odstęp pomiędzy cewką 10 a monetą M. Mikroprocesor 15 jest zatem zaprogramowany tak, że określa on wartości vl i v2 dwóch maksimów ml i m2 w drugiej cewce 10 i zapamiętuje mniejszą z tych dwóch wartości vl i v2 jako wartość K₂: K₂ = min (v1, v2). W przykładzie z fig. 5 odpowiada temu przypadkowi maksimum m2.Figure 5 shows the change in time of the output of the electronic circuit 14 for three coins of the same type. These coins enter the measurement area of the first coil 9 at time t _t and leave this area at approximately t ₂ . At the time t3 fall, arranged in a measuring area of the second coil 10, which exits again at about time t _4. The output from coil 9 has two maxima M1 and M2 with the values U1 and U2, the output from coil 10 has two maxima ml and m2 with the values v1 and v2. The solid line represents the output for coin M as it rolls down in the ticket channel 1 (Fig. 1) without bouncing or bouncing while lying flat on the ribs 7. In this case, the measured values of U1 and U2 and the values of vl and v2 are equal to: U1 = U2, V1 = V2. The axis line shows the output for the coin M which is reflected or bounces in the measurement area of the first coil 9: the values of U1 and U2 are different. The dashed line shows the output for the coin M that is reflected or bounces in the measurement region of the second coil 10: the values of vl and v2 are different. Tests have shown that at least one of the values of U1 or U2 and vl or v2 is relatively stable, i.e. has a small spread, with the minimum lying between the respective maximums subject to a larger spread. In the case of the first coil 9, the value of the greater of the two maxima corresponds to the smallest distance between coil 9 and coin M, since the coil 9 attenuation is then greatest. In the case of the example shown in Fig. 5, for both lines, the second maximum M2 with the value U2 is also the more stable of the two peaks. The microprocessor 15 is therefore able to detect the maximum value of the output signal in the first coil 9 and store it as the K _P value _{. The} attenuation of the second coil 10 is lower the greater the distance between the coil 10 and the coin M. The microprocessor 15 is therefore programmed to determine the values. vl and v2 of the two maxima ml and m2 in the second coil 10 and stores the smaller of the two values vl and v2 as a value of K ₂ : K ₂ = min (v1, v2). In the example of FIG. 5, this case corresponds to a maximum of m2.

W znany sposób mikroprocesor 15 przeprowadza tę opisaną analizę sygnałów wyjściowych. W celu skompensowania wpływu szumów i zmniejszenia rozrzutu określanych wartości K1 i K2 korzystne jest przetworzenie sekwencji f1 w sekwencję f2, przy czym każda wartość sekwencji f2 jest dynamiczną średnią określoną przykładowo z dziesięciu kolejnych wartości sekwencji f1. Określenie największej wartości sygnału wyjściowego z pierwszej cewki 9 może być przeprowadzane za pomocą porównań cyfrowych, a określanie maksimów ml i m2 może być przeprowadzane prze obliczanie pierwszej i drugiej pochodnej sekwencji f2.In a known manner, the microprocessor 15 performs this described analysis of the output signals. In order to compensate for the effect of noise and to reduce the scatter of the determined values of K1 and K2, it is preferable to convert the sequence f1 into a sequence f2, each value of the sequence f2 being a dynamic average determined for example from ten consecutive values of the sequence f1. The determination of the highest value of the output from the first coil 9 may be performed by means of digital comparisons, and the determination of the maxima ml and m2 may be performed by calculating the first and second derivatives of the sequence f2.

W celu wykluczenia wpływów innych czynników fizycznych, takich jak temperatura, wilgotność itd., na zmierzone wyniki w możliwie największym stopniu korzystne jest, by mikroprocesor 15 tworzył względne wartości P1 = Tj/K_t i P2 = ^/^, przy czym zmienne r, i r₂reprezentują rezystancje odniesienia, które są równe wewnętrznej rezystancji R9 cewki 9 i R_w In order to rule out influences of other physical factors such as temperature, humidity, etc. on the measured results, it is preferable, as far as possible, that the microprocessor 15 produces the relative values of P1 = Tj / K _t and P2 = ^ / ^, the variables r and ir ₂ represent the reference resistances which are equal to the internal resistance R9 of coil 9 and R _w

177 877 cewki 10 przy braku monety M. Rezystancje odniesienia R1 i R₂ są korzystnie określane za każdym razem bezpośrednio przed lub po przejściu monety M.177 877 the coil 10 in the absence of the coin M. reference resistance R1 and _R2 are preferably determined each time immediately before or after passing the coin M.

Jak pokazano, każda moneta M ma dwie powierzchnie, które są różnie tłoczone i które nazywane są awersem i rewersem. To asymetryczne wytłaczanie monety M powoduje, że charakterystyczne zmienne K i K₂ określone w przypadku monety M zależą od tego, którą stroną moneta M spoczywa na ściance bocznej 4. Rozrzut zmiennych K, i K2, występujący w przypadku specyficznego typu monet, jest dodatkowo zwiększany przez zjawisko. Jednakże zakres rozrzutu zmiennej K₁ pozostaje wystarczająco mały, by można było określić niedwuznacznie stop monety M. Z drugiej strony pomiar grubości d jest zakłócony przez to zjawisko w takim stopniu, że ocena autentyczności monety M i/lub określenie jej wartości stają się trudniejsze, ponieważ monety o różnej wartości wytworzone z tych samych stopów często różnią się bardzo nieznacznie swą grubością. Wpływ tego zjawiska na określanie grubości d można zmniejszyć przez zastosowanie dalszego pomiaru, który zostanie opisany poniżej. W przypadku monety M bez wytłoczeń pomiary z cewki 9 i 10 dają przykładowo wartość K1 i wartość K2. Jeśli moneta M ma asymetryczne tłoczenie i jeśli moneta jest zwrócona do cewki 9 swym awersem, pomiary dają nieco zmienione wartości K1 + δη i K2 - δ u. Zwiększenie zmiennej K powoduje zmniejszenie zmiennej K2, ponieważ zmniejszenie odstępu pomiędzy cewką 9 a monetą M prowadzi w konsekwencji do zwiększania odstępu pomiędzy monetą M a cewką 10. Ze względu na liniowość zmiennych Kp K2 w funkcji odległości monety M od odpowiedniej cewki, w przypadku stosowania identycznych cewek 9 i 10 i używania takiej samej częstotliwości do pobudzania cewek 9 i 10 słuszne jest, że: δ η = δ r2 = δ r. W przypadku tej samej monety M, jeśli jej rewers jest zwrócony do cewki 10, pomiary dają wartości K- δ r i K2 + δ r. Suma ^^2 ^^1 + ^^2 lub su^na I2 P1+ P2 służy korzystnie jako ^mara grubości d monety M, a więc jako kryterium decyzji o przyjęciu lub odrzuceniu monety M. Te sumy H2 i I2 są niezależne od strony, którą moneta M jest zwrócona do ścianki bocznej 4, ponieważ wartości - δ r i + δ r kasują się nawzajem.As shown, each M coin has two faces that are embossed differently and which are called the obverse and the reverse. This asymmetric embossing of the coin M causes the characteristic variables K and K ₂ defined for the coin M to depend on which side the coin M rests on the sidewall 4. The spread of the variables K, and K2, which occurs for a specific type of coin, is further increased by the phenomenon. However, the scattering range of the variable K ₁ remains small enough to be able to unequivocally determine the alloy of the M coin. On the other hand, the measurement of the thickness d is distorted by this phenomenon to such an extent that it becomes more difficult to authenticate the coin M and / or determine its value, since coins of different value made of the same alloys often differ very slightly in thickness. The influence of this effect on the determination of thickness d can be reduced by using a further measurement which will be described below. In the case of a coin M without embossing, the measurements from coil 9 and 10 give, for example, a K1 value and a K2 value. If the coin M has an asymmetric embossing and if the coin is facing the coil 9 with its face, the measurements give slightly changed values of K1 + δη and K2 - δ u. Increasing the variable K reduces the variable K2, because reducing the distance between the coil 9 and the coin M leads to consequently to increasing the distance between the coin M and the coil 10. Due to the linearity of the variables Kp K2 as a function of the distance of the coin M from the corresponding coil, when identical coils 9 and 10 are used and the same frequency is used to energize coils 9 and 10, it is correct that : δ η = δ r2 = δ r. For the same coin M, if its reverse faces coil 10, the measurements give the values K- δ r and K2 + δ r. Sum ^^ 2 ^^ 1 + ^^ 2 or su ^ on I2 P1 + P2 preferably serves as the margin of the thickness d of the coin M, and thus as the criterion for the decision to accept or reject the coin M. These sums of H2 and I2 are independent of the side on which the coin M faces the sidewall 4, since the values - δ ri + δ r delete naza I eat.

Na figurze 3 pokazano, że zmierzone wartości K1 są wyraźnie różne dla różnych stopów. Stop monety M można zatem określić stosunkowo łatwo, to znaczy granice tolerancji, które mówią o tym, czy moneta M jest akceptowana, czy odrzucana na podstawie zmierzonego stopu, można ustawić stosunkowo szeroko. Im węższe są ustawione granice tolerancji dla zmiennych K2 lub P2 lub H2 lub I2, tym więcej monet M można niezawodnie odróżnić na podstawie ich grubości d. Zapobieganie odbijaniu lub podskakiwaniu monet w obszarze czujników indukcyjnych za pomocą nowo skonstruowanych żeber 7 w połączeniu ze szczegółową analizą sygnału umożliwia teraz ustawienie bardzo ścisłych wartości tolerancji dla zmiennych K₂ lub P₂lub H2 lub I2.Figure 3 shows that the measured K1 values are clearly different for the different alloys. The alloy of the coin M can therefore be determined relatively easily, i.e. the tolerance limits that determine whether the coin M is accepted or rejected based on the alloy measured can be set relatively broadly. The tighter the tolerance limits for the variables K2 or P2 or H2 or I2 are set, the more coins M can be reliably distinguished by their thickness d. Prevention of bouncing or bouncing of coins in the area of inductive sensors by means of newly designed ribs 7 in combination with detailed signal analysis now allows you to set very tight tolerances for the variables K ₂ or P ₂ or H2 or I2.

Figura 6 przedstawia korzystny obwód elektroniczny 14 posiadający szeregowy obwód rezonansowy RLC dla oddzielnego wyznaczania zmiany rezystancji R_s i indukcyjności Ls cewki S. Punktem wyjściowym jest znajomość faktu, że szeregowy obwód rezonansowy RLC utworzony z cewki S i elementu pojemnościowego C przedstawia w przypadku rezonansu czysto rezystancyjną impedancję Z_s, która jest równa rezystancji Rs cewki S. W przeciwieństwie do tego w przypadku rezonansu równoległy obwód rezonansowy, w którym cewka S i element pojemnościowy C są połączone równolegle, zachowuje się jak impedancjaFigure 6 shows a preferred electronic circuit 14 having a series resonant circuit RLC for separately determining the change in resistance R _s and inductance Ls of the coil S. The starting point is the knowledge that the series resonant circuit RLC formed by coil S and capacitive element C shows a purely resistive resonance. the impedance Z _s , which is equal to the resistance Rs of the coil S. In contrast, in the case of resonance, a parallel resonant circuit where the coil S and the capacitive element C are connected in parallel behaves like an impedance

która jest funkcją stosunku rezystancji Rs do indukcyjności L_s cewki S (j oznacza jednostkę urojoną). Częstotliwość rezonansowa ω ₀ (L_s) szeregowego obwodu rezonansowego RLC jest określona przez wzór ω₀(1=)which is a function of the ratio of resistance R to the coil inductance L _s S (j is the imaginary unit). The resonant frequency ω ₀ (L _s ) of the series RLC resonant circuit is given by the formula ω ₀ (1 =)

177 877177 877

Obwód elektroniczny 14 ma wzmacniacz różnicowy 18 z wejściem inwersyjnym 19 i wejściem nieinwersyjnym 20, rezystor 21, dwustopniowy obwód wzmacniający 22 i detektor amplitudy 23. Szeregowy obwód rezonansowy RLC złożony jest z cewki S i elementu pojemnościowego C, które są połączone ze sobą szeregowo, i jest dołączony do ziemi m jednym wprowadzeniem, a do inwersyjnego wejścia 19 wzmacniacza różnicowego 18 drugim wprowadzeniem. Sygnał wyjściowy wzmacniacza różnicowego 18 jest podawany zwrotnie poprzez rezystor 21 na inwersyjne wejście 19 i poprzez obwód wzmacniacza 22 na nieinwersyjne wejście 20.Electronic circuit 14 has a differential amplifier 18 with an inverse input 19 and a non-inversion input 20, a resistor 21, a two-stage gain circuit 22 and an amplitude detector 23. The series resonant circuit RLC is composed of a coil S and a capacitive element C which are connected in series with each other, and it is connected to ground with one input and to the inverse input 19 of the differential amplifier 18 with the second input. The output of differential amplifier 18 is fed back via resistor 21 to inverse input 19 and via amplifier circuit 22 to non-inverting input 20.

Obwód wzmacniający 22 ma za zadanie, po pierwsze wprowadzenie szeregowego obwodu rezonansowego RLC w drgania, kiedy obwód 14 jest włączony, a po drugie dostarczenie stabilizowanego amplitudowo napięcia U3 (t) do wzbudzania szeregowego obwodu rezonansowego RLC. Cel ten jest realizowany za pomocą dwóch inwertorów 24 i 25 połączonych szeregowo oraz dołączonego za nimi dzielnika napięcia 26. Kondensator 27 i 28 dołączone są każdy przed wejściem inwertorów 24 i 25, a sygnał wyjściowy inwertorów 24 i 25 jest podawany w sprzężeniu zwrotnym na wejście w każdym przypadku poprzez rezystor 29 i 30. Kondensatory 27 i 28 służą do odsprzężenia dla prądu stałego. Rezystory 29 i 30 określają punkt pracy inwertorów 24 i 25 dla prądu stałego. Po włączeniu obwodu 14 obwód wzmacniający 22 zachowuje się jak liniowy wzmacniacz prądu przemiennego, także na skutek dodatniego sprzężenia zwrotnego napięcia wyjściowego U^t) wzmacniacza różnicowego 18 na jego wejście 20 szeregowy obwód rezonansowy RLC zaczyna drgać. Wzmocnienie wejściowego sygnału U! (t) jest wybrane tak duże, że drugi inwertor 25 jest wtedy zawsze wprowadzony w stan nasycenia, tak że na jego wyjściu występuje prostokątny przebieg napięciowy U₂ (t), przy czym dwa poziomy napięciowe tego przebiegu odpowiadają dodatniemu i ujemnemu napięciu, przy których cały obwód elektroniczny 14 jest wprowadzany w stan dwubiegunowy- w odniesieniu do ziemi m w znany sposób. Za pomocą rezystancyjnego dzielnika napięcia 26 dołączonego do ziemi m zmniejszany jest poziom napięcia U₂(t). Prostokątny przebieg napięciowy U₃ (t) występuje zatem na wyjściu obwodu wzmacniającego 22, a więc również na wejściu 20 wzmacniacza różnicowego 18, przy czym wymieniony przebieg napięciowy jest zgodny w fazie z napięciem Ui (t), ale jego amplituda jest niezależna od amplitudy napięcia U, (t). Dzielnik napięcia 26 ma dwa rezystory 31 i 32, przy czym rezystor 31 jest rzędu wielkości rezystancji R_s cewki S. Rezystor 32 jest wybrany tak, że wartość napięcia U₃ (t) jest od kilkudziesięciu do stu miliwoltów. Detektor amplitudowy 26 służy do mierzenia amplitudy napięcia U₁ (t) i do przekazywania jej w odpowiedniej postaci do mikroprocesora 15.The booster circuit 22 is intended to, firstly, oscillate the series RLC resonant circuit when the circuit 14 is turned on, and secondly, to provide an amplitude stabilized voltage U3 (t) to excite the series RLC resonant circuit. This aim is achieved by two series-connected inverters 24 and 25 and a downstream voltage divider 26. A capacitor 27 and 28 are each connected upstream of the inverters 24 and 25, and the output of the inverters 24 and 25 is fed back to the input in in each case via resistor 29 and 30. The capacitors 27 and 28 serve to decouple the direct current. Resistors 29 and 30 define the DC duty point of inverters 24 and 25. When circuit 14 is turned on, booster circuit 22 behaves like a linear AC amplifier also due to the positive feedback of the output voltage U ^ t) of differential amplifier 18 to its input 20, the serial resonant circuit RLC starts to vibrate. Input signal gain U! (t) is selected so large that the second inverter 25 is then always saturated such that its output is a rectangular voltage wave U ₂ (t), the two voltage levels of this waveform corresponding to a positive and negative voltage at which the entire electronic circuit 14 is brought into a bipolar state with respect to earth m in a known manner. The voltage level U ₂ (t) is reduced by means of the resistive voltage divider 26 connected to earth m. A rectangular voltage waveform U ₃ (t) therefore appears at the output of the gain circuit 22, and therefore also at the input 20 of the differential amplifier 18, said voltage wave being in phase with the voltage Ui (t), but its amplitude independent of the voltage amplitude U, (t). The voltage divider 26 includes two resistors 31 and 32, the resistor 31 is an order of magnitude the resistance R _s of the coil S. A resistor 32 is selected so that the voltage U ₃ (t) is from a few dozen to a hundred millivolts. The amplitude detector 26 serves to measure the voltage amplitude U ₁ (t) and to transmit it in an appropriate form to the microprocessor 15.

Podczas przechodzenia monety M przy cewce S zmienia się częstotliwość rezonansowa ω ₀(Ls) zgodnie ze zmiana indukcyjności Ls< Opisany obwód 14 działa tak, że szeregowy obwód rezonansowy RLC drga z częstotliwością kątową co , która jest zawsze równa częstotliwości rezonansowej ω 0(L_S). Podczas przechodzenia monety M przy cewce S rezystancja R_stej cewki również zmienia się. Ponieważ szeregowy obwód rezonansowy RLC ma w stanie rezonansu rezystancyjną impedancję Zs = Rs i ponieważ napięcie U₃ (t), które służy do pobudzania szeregowego obwodu rezonansowego RLC jest napięciem okresowym o stałej amplitudzie, prąd i(t) przepływający przez szeregowy obwód rezonansowy RLC, a zatem amplituda napięcia U, (t) na wyjściu wzmacniacza różnicowego 18 jest bezpośrednio miarą rezystancji Rs cewki S. Mikroprocesor 15 przeprowadza teraz ocenę sygnału U1 (t) jak poprzednio opisano.As the coin passes through the coil S, the resonant frequency ω ₀ (Ls) changes in accordance with the change in inductance Ls <The circuit 14 described operates so that the series resonant circuit RLC vibrates with an angular frequency co which is always equal to the resonant frequency ω 0 (L _S ). As the coin M passes through the coil S, the resistance R _{s of} this coil also changes. Since the series RLC resonant circuit has a resonant impedance Zs = Rs and since the voltage U ₃ (t) that serves to energize the series RLC resonant circuit is a periodic voltage of constant amplitude, the current i (t) flowing through the series RLC resonant circuit, thus, the amplitude of the voltage U, (t) at the output of the differential amplifier 18 is directly a measure of the resistance Rs of the coil S. The microprocessor 15 now evaluates the signal U1 (t) as previously described.

Częstotliwość kątowa ω prostokątnego przebiegu napięciowego U2 (t) występującego na wyjściu drugiego inwertora 25 może być w prosty sposób określona (nie pokazano), np. za pomocą modułu licznikowego, który jest uruchamiany dla liczenia przez mikroprocesor 15 w zależności od zmiany w czasie amplitudy napięcia U (t), podczas gdy moneta M zakrywa cewkę S. Częstotliwości kątowe ω! i ω ₂ określone w ten sposób w cewce 9 lub w cewce 10 odpowiadają częstotliwościom rezonansowym podczas przechodzenia monety M i reprezentują trzecią i czwartą charakterystyczną zmienną K3 i K4, które mogą służyć jako dalsze kryteria decyzyjne dla przyjęcia lub odrzucenia monety M.The angular frequency ω of the rectangular voltage waveform U2 (t) present at the output of the second inverter 25 may be simply determined (not shown), e.g. by a counter module which is activated for counting by the microprocessor 15 as a function of the change in voltage amplitude over time U (t), while the coin M covers the coil S. Angular frequencies ω! and ω ₂ thus determined in coil 9 or in coil 10 correspond to the resonant frequencies during the passage of coin M and represent the third and fourth characteristic variables K3 and K4, which may serve as further decision criteria for accepting or rejecting the coin M.

177 877177 877

Przy stosowaniu opisanego urządzenia zmienne K1 i K2, a zatem skład stopowy i grubość d monety M można określać z dokładnością, która wystarcza dla rozróżniania wielu monet M. Aby wykluczyć możliwość oszustwa przez zastąpienie monety M z określonego stopu i o większej grubości d moneta Ml o mniejszej grubości d lub z cienką płytką metalową, przy czym odstęp monety M1 lub płytki metalowej od cewki 9 zwiększa się w zamierzony sposób, np. przez wprowadzenie niemetalicznej warstwy pomiędzy monetę M1 a cewką 9, wystarczy stwierdzić czy częstotliwość rezonansowa ω 0(L_S) cewki 9 podczas przechodzenia monety jest większa czy mniejsza niż przy braku monety. Znak zmiany częstotliwości rezonansowej ω 0 (Ls) cewki 9 służy zatem korzystnie jako dalsze kryterium decyzyjne dla przyjęcia lub odrzucenia monety M. Dokładne określenie częstotliwości rezonansowej ω 0 (Ls) w obecności monety M nie jest konieczne.When using the described device, the variables K1 and K2, and therefore the alloy composition and the thickness d of the coin M, can be determined with an accuracy that is sufficient to distinguish between many coins M. To exclude the possibility of fraud by replacing the coin M with a specific alloy and with a greater thickness d coin M1 with a smaller thickness d or with a thin metal plate, the distance between the coin M1 or the metal plate and the coil 9 is increased as intended, e.g. by introducing a non-metallic layer between the coin M1 and coil 9, it is sufficient to check whether the resonant frequency ω 0 (L _S ) of the coil 9 when passing the coin is larger or smaller than when there is no coin. The sign of the resonance frequency change ω 0 (Ls) of coil 9 preferably serves as a further decision criterion for accepting or rejecting the M coin. It is not necessary to precisely determine the resonance frequency ω 0 (Ls) in the presence of the M coin.

Umieszczenie cewki 9 lub 10 w szeregowym obwodzie rezonansowym RLC zapewnia tę zaletę, że zmienną charakteryzującą skład stopowy lub zmienną charakteryzującą grubość d można określić za pomocą obwodu, który ma prostą konstrukcję i mierzy tłumienie szeregowego obwodu rezonansowego RLC w obecności monety M. Szeregowy obwód rezonansowy RLC w konsekwencji stanowi szczególnie odpowiednie środki do mierzenia zmiany rezystancji powodowanej w cewce S. Mogą być więc również wykrywane monety, które nie dają żadnej zmiany sygnału lub dają niewystarczającą zmianę sygnału, kiedy stosuje się równoległy obwód rezonansowy, jeśli zmiany indukcyjności Ls i rezystancji Rs kompensują się wzajemnie.Placing the coil 9 or 10 in the series RLC resonant circuit provides the advantage that the alloy composition variable or the thickness variable d can be determined with a circuit that is simple in design and measures the damping of the series RLC circuit in the presence of the M coin. consequently, it is a particularly suitable means for measuring the change in resistance caused in the coil S. Thus, coins that give no signal change or an insufficient signal change can also be detected when a parallel resonant circuit is used if the changes in inductance Ls and resistance Rs compensate each other.

Indukcyjność Ls cewki S i wartość elementu pojemnościowego C są wybrane tak, że częstotliwość rezonansowa ω 0 (Ls) dostrojonego obwodu RLC znajduje się w zakresie 50-200 kHz, a typową wartością jest 90 kHz. Przy tych częstotliwościach głębokość penetracji pola magnetycznego wytwarzanego przez cewkę S w monetę M jest wytarczająco duża, na skutek czego skład materiałowy monety M można określać wystarczająco selektywnie.The inductance Ls of the coil S and the value of the capacitive element C are selected such that the resonant frequency ω 0 (Ls) of the tuned RLC circuit is in the range 50-200 kHz, a typical value is 90 kHz. At these frequencies, the penetration depth of the magnetic field generated by the coil S into the coin M is sufficiently large, whereby the material composition of the coin M can be determined sufficiently selectively.

Wahania poziomu napięcia U3 (t) pobudzającego obwód rezonansowy RLC, które są wywołane przykładowo przez wahania napięcia zasilania obwodu 14, nie mają żądnego wpływu na zmienne P1 i P2, ponieważ reprezentują one stosunek dwóch bezpośrednio po sobie następujących pomiarów rezystancji.Fluctuations in the voltage level U3 (t) driving the resonant circuit RLC, which are caused, for example, by fluctuations in the supply voltage of the circuit 14, do not have any effect on the variables P1 and P2, as they represent the ratio of two immediately consecutive resistance measurements.

Inwertory 24 i 25 mogą być przykładowo inwertorami znanego typu 4007. W specjalnym przykładzie realizacji obwodu 14, przynajmniej jeden z inwertorów 24 lub 25 jest zastąpiony przez element NAND lub NOR z dodatkowym wejściem, które jest dołączone do wyjścia mikroprocesora 15. Obwód 14 może być włączany i wyłączany w prosty sposób poprzez potencjał logiczny na tym wyjściu mikroprocesora 15. Obwód 14 może być zatem szybko włączany, gdy potrzeba, tylko dla sprawdzania monety M. Zastąpienie obu inwertorów 24 i 25 przez element NAND lub NOR daje tę zaletę, że obwód 14 wymaga wyjątkowo małej mocy w stanie wyłączonym.The inverters 24 and 25 may, for example, be of the known type 4007. In a special embodiment of the circuit 14, at least one of the inverters 24 or 25 is replaced by a NAND or NOR element with an additional input which is connected to the output of the microprocessor 15. Circuit 14 may be switched on. and switched off in a simple manner by the logic potential at this microprocessor 15 output. Circuit 14 can thus be quickly switched on as needed, just for coin M checking. Replacing both inverters 24 and 25 with a NAND or NOR element has the advantage that circuit 14 requires extremely low power in the off state.

Na figurze 6 przedstawiono tylko jeden przykład obwodu elektronicznego 14, który nadaje się do wykrywania zmiany rezystancji Rs cewki S za pomocą szeregowego obwodu rezonansowego RLC. Liczne dalsze przykłady obwodów elektrycznych z obwodem rezonansu szeregowego RLC, które pobudzają szeregowy obwód rezonansowy RLC napięciowo lub prądowo, można zaleźć w literaturze technicznej.Fig. 6 shows only one example of an electronic circuit 14 which is capable of detecting the change in resistance Rs of the coil S with a series resonant RLC circuit. Numerous further examples of electric circuits with an RLC series resonance circuit which excite the series RLC circuit by voltage or current can be found in the technical literature.

m 877m 877

177 877177 877

RgRg

Fig. 3Fig. 3

L3L3

-----L2----- L2

- L1- L1

4-)-1—e»-d[]mm]4 -) - 1 — e »-d [] mm]

2 32 3

Fig.5Fig 5

177 877177 877

W IN

.-Hakted 70.-Hakted 70

Claims

Patent claims

1.A device for checking the authenticity of coins (M), tokens or other flat metal objects, having an inlet chute with a bottom and top side, the chute being inclined at a certain angle with respect to the vertical (V) and the coin (M) in ideally, it runs along the lower side clip in contact with it; comprising two inductive sensors arranged along the discharge channel, an electronic circuit and a control and evaluation unit, characterized in that the first inductive sensor is a coil (9) attached to the lower side wall (4), the second inductive sensor is a coil (10) attached to the upper wall a side (5), wherein means (13, 14) to operate the two coils (9, 10) electrically independently, and an electronic circuit (14) is equipped to measure the variation in time of the resistance Rg (t) and R ₁₀ ( t) the two coils (9, 10) during the passage of the coin (M).

2. The device according to claim The method of claim 1, characterized in that the control and evaluation unit (15) determines the highest value of the resistance Rg (t) of the first coil (9) as the K _b value by the control and evaluation unit (15) determining the local maxima (ml, m2) of the resistance R _w (t) taken by the second coil (10) and determining the greater of the two values (v1, v2) of the two maxima (m1, m2) as the value of K ₂ , with the values of Kj and K ₂ or the values of K and H ₂ - + K2 are decisive for the acceptance or rejection of a coin (M).

3. The device according to claim The control and evaluation unit of claim 1, characterized in that the control and evaluation unit (15) determines the highest value of the resistance Rg (t) of the first coil (9) as the K ₁₅ value by the control and evaluation unit (15) determining the local maxima (m1, m2) of the resistance R ₁₀ (t) taken by the second coil (10) and determining the greater of the two values (vl, v2) of the two maxima (m1, m2) as the value of K2, the control and evaluation unit (15) determining the internal resistance th of the first coil (9 ) and the internal resistance th of the second coil (10) immediately before or after the passage of the coin (M), the values P1 = r / K and P2 = you / K or the values P1 and I2 = P1 + P2 are decisive for the acceptance or rejection of the coin ( M).

4. The device according to claim The method of claim 1, 2 or 3, characterized in that the resistance measuring coils (9, 10) are arranged in a series resonant circuit (RLC).

5. The device according to claim 1 The circuit of claim 4, characterized in that the electronic circuit (14) comprises a differential amplifier (18) and an amplification circuit (22), the output of the differential amplifier (18) being fed back via a resistor (21) to an inverse input (19) and through the amplification circuit (22) to the non-inverse input (20), the amplifying circuit (22), firstly, after switching on the electronic circuit (14), vibrates the series resonant circuit (RLC), and secondly, provides an amplitude-stabilized voltage (U ₃ ( t)) for series resonant circuit (RLC) excitation.

6. The device according to claim 1 The method of claim 5, characterized in that the boost circuit (22) has two series-connected inverters (24, 25) or NAND or NOR elements.

The device according to claim 1 4 or 5, or 6, characterized in that it comprises means for determining, when passing the coin (M), the sign changes the resonance frequency (<"0 (L _S)) in the first coil (9), wherein the token is a further decision criterion for accept or reject a coin (M).

8. The device according to claim 1 A metal plate (11, 12) as claimed in claim 1, characterized in that in each case a metal plate (11, 12) is attached to the side wall (5, 4) opposite the coils (9, 10).

9. The device according to claim 1 3. The system of claim 1, characterized in that the lower side wall (4) is provided with ribs (7) in the direction of the coin path, so that the coin (M) ideally

177 877 moves along the ribs (7) adjacent the lower side wall (4), the radius of curvature (R) of the ribs (7) being at least half the distance (a) between adjacent ribs (7).

10. The device according to claim 1 9. The ribs as claimed in claim 9, characterized in that the radius of curvature (R) of the ribs (7) is approximately comparable to the spacing (a) of adjacent ribs (7).

* * *