專利名稱：：紙幣厚度實時檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及紙張類檢測
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體為一種紙幣厚度實時檢測方法及裝置。(二)
背景技術(shù)：
：紙張類，特別是紙幣，需要對紙幣厚度、重疊、缺角、破損等進(jìn)行準(zhǔn)確，目前已有多種紙幣的檢測方法和相關(guān)設(shè)備。其中非接觸式的檢測設(shè)備主要是應(yīng)用霍爾傳感器、或紫外、紅外傳感器、或激光、CCD圖像傳感器、或應(yīng)變片傳感器、或超聲波等。如專利號為200710177538.X中鈔長城金融設(shè)備控股有限公司的發(fā)明專利"紙幣厚度檢測裝置"是采用傳動臂上的磁鋼和對應(yīng)的霍爾傳感器，得到高精度的紙幣厚度檢測結(jié)果。申請?zhí)枮?00620093037.4沈陽中鈔信達(dá)金融設(shè)備有限公司的發(fā)明專利申請"紙幣厚度檢測裝置"。目前上述檢測紙幣的方法和各類設(shè)備最大的缺點是響應(yīng)較慢，難以與高速制幣機、清分機及點鈔機等裝置配套使用。(三)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是設(shè)計一種紙幣厚度實時檢測方法，本方法通過微波脈沖序列信號激勵出高頻交變磁場，紙幣從上下滾輪之間通過，浮動的從動上滾輪在其下的紙幣厚度不同時上下位移，上滾輪位移產(chǎn)生磁場渦流，其反射和折射電磁波，根據(jù)其反射或折射電磁信號的幅度強弱、非接觸式實時檢測紙幣的厚度。本發(fā)明的另一目的是基于上述方法設(shè)計的一種紙幣厚度實時檢測裝置。本發(fā)明設(shè)計的紙幣厚度實時檢測方法基于的原理是被測物處于微波電脈沖激勵的磁場中，被測物的位移使其與激勵源的磁鏈路徑距離改變，檢測被測物反射或折射的磁信號，即可得知其位移量。紙幣從上下滾輪之間通過，通過的紙幣厚度不同，浮動的從動上滾輪上下位移不同，以該上滾輪為被測物即可得到紙幣的厚度變化量。本發(fā)明設(shè)計的紙幣厚度實時檢測方法包括步驟如下①微波發(fā)生器產(chǎn)生頻率為lMHz3000MHz的微波脈沖信號，根據(jù)滾輪的不同材質(zhì)調(diào)節(jié)；②該脈沖信號送入磁場激勵線圈，使之成為諧振源，激勵出高頻交變磁場；③紙幣從上下滾輪之間通過，從動的上滾輪可上下浮動，上滾輪處于②所述的磁場激勵線圈下方，處于高頻交變磁場中；④上滾輪上方的檢測傳感器檢測從動上滾輪反射的磁信號；⑤檢測傳感器得到的磁信號經(jīng)其轉(zhuǎn)換為電信號放大后和磁場激勵線圈脈沖信號一起經(jīng)電路處理送入微處理器，微處理器比較檢測出諧振源被反射信號影響的頻率增量；⑥通過諧振頻率的變化增量與紙幣的厚度變化量的對應(yīng)關(guān)系，實時得到從上下滾輪之間通過的紙幣厚度值；⑦紙幣通過滾輪后5毫秒內(nèi)厚度值送至顯示器顯示，當(dāng)厚度超過設(shè)定值時報警。根據(jù)上述本發(fā)明的紙幣的厚度實時檢測方法，本發(fā)明設(shè)計了紙幣厚度實時檢測裝置，包括紙幣從其之間通過的上下滾輪，下滾輪安裝于水平的主動軸上，上滾輪安裝于從動軸的軟套上，可上下浮動。上下滾輪之間通道的寬度大于最大紙幣的長度。本裝置有612對上下滾輪。每個上滾輪的上方有一個檢測傳感器。每個檢測傳感器包括一個磁場激勵線圈和一個檢測線圈，兩個線圈嵌套為一體，線圈直徑為58mm，長度為710mm。二線圈為312匝的直徑0.31.0mm的漆包線。檢測線圈的中心通過其下方與其對應(yīng)的上滾輪的垂直中心線，線圈的間距為1220mm。上下滾輪之間無檢測樣品時，檢測線圈下端與該上滾輪最高點的間距為35mm。本裝置的各磁場激勵線圈連接各微波脈沖信號激勵電路，各檢測線圈接放大電路，各放大電路之后順序連接各分頻鎖相電路、整形電路，各整形電路的輸出接入微處理器。各微波脈沖信號激勵電路的反饋輸出端經(jīng)電容接入各分頻鎖相電路。微處理器與各微波脈沖信號激勵電路連接，控制其產(chǎn)生的微波脈沖信號。微處理器內(nèi)存儲有不同紙幣厚度與微波脈沖信號頻率值關(guān)系數(shù)據(jù)和分析比較處理程序。微處理器與顯示器連接。微處理器內(nèi)有報警模塊，并接有報警器。報警模塊內(nèi)有厚度最大與最小的設(shè)定值，當(dāng)所測厚度過大或過小超出設(shè)定值時，啟動報警器報警。本發(fā)明的紙幣厚度實時檢測方法及裝置的優(yōu)點為1、自動識別各種紙幣折角，重疊，貼膠帶，以及厚度不同的假幣；2、測量速度快，5毫秒內(nèi)，甚至1.7毫秒內(nèi)即可得到結(jié)果，非接觸式檢測，適合與清分機及點鈔機等配套使用；3、抗電磁場的干擾能力強；4、測量精度高，最小分辨率達(dá)0.Olmm;測量范圍為05mm;5、使用簡單方便；適用于紙幣或紙張類物品的實時檢測，也可用于銅箔、鋁箔等需要精確控制厚度的薄片材的檢測；5、性價比高，壽命長；6、裝置緊湊、小巧，便于攜帶。(四)圖1為本紙幣厚度實時檢測裝置實施例安裝結(jié)構(gòu)主視示意圖；圖2為圖1的A-A向截面圖；圖3為本紙幣厚度實時檢測裝置實施例電路結(jié)構(gòu)示意框圖。圖中標(biāo)號為1、支架，2、電路模塊，3、上滾輪，4、電路板，5、檢測傳感器，6、按鍵，7、下滾輪，8、電源插座。(五)具體實施例方式紙幣厚度實時檢測方法實施例本紙幣厚度實時檢測方法實施例包括如下步驟①微波發(fā)生器產(chǎn)生頻率為250MHz350MHz的微波脈沖信號；②該脈沖信號送入磁場激勵線圈，使之成為諧振源，激勵出高頻交變磁場；③紙幣從上下滾輪之間通過，從動的上滾輪可上下浮動，上滾輪處于②所述的磁場激勵線圈下方，處于高頻交變磁場中；④上滾輪上方的檢測傳感器檢測從動上滾輪反射的磁信號；⑤檢測傳感器得到的磁信號經(jīng)其轉(zhuǎn)換為電信號后送入微處理器，微處理器比較檢測出諧振源被反射信號影響的頻率增量；4⑥通過諧振頻率的變化增量與紙幣的厚度變化量的對應(yīng)關(guān)系，實時得到從上下滾輪之間通過的紙幣厚度值；⑦厚度值送顯示器顯示，當(dāng)厚度超過設(shè)定值時報警。紙幣厚度實時檢測裝置實施例本紙幣厚度實時檢測裝置如圖1、圖2所示，包括紙幣從其之間通過的上滾輪3和下滾輪7，主動軸和從動軸安裝于支架1上。下滾輪7安裝于水平的主動軸上，上滾輪3安裝于從動軸的軟套上，可上下浮動。上下滾輪3、7之間通道的寬度大于最大的百元紙幣的長度。本例有10對上下滾輪3、7。支架l的上方為電路板4，電路板4對應(yīng)每個上滾輪3處各安裝有一個檢測傳感器5，每個檢測傳感器5包括一個磁場激勵線圈和一個檢測線圈，兩個線圈嵌套為一體。磁場激勵線圈或檢測線圈直徑為10mm，長度為9.5mm，二線圈為10匝的直徑0.8mm的漆包線繞制。各檢測線圈的中心通過其下方與其對應(yīng)的上滾輪3的垂直中心線，上下滾輪3、7之間無檢測樣品時，檢測線圈下端與對應(yīng)的上滾輪3最高點的間距最大值為4mm，最小值為0.lmm。本裝置的電路結(jié)構(gòu)如圖3所示，各磁場激勵線圈連接各微波脈沖信號激勵電路的輸出端，各檢測線圈接放大電路，各放大電路之后順序連接各分頻鎖相電路、整形電路，各整形電路的輸出接入微處理器。各整形電路的輸出反饋接入各微波脈沖信號激勵電路，以保證其產(chǎn)生的脈沖信號穩(wěn)定。各微波脈沖信號激勵電路的反饋輸出端經(jīng)電容接入各分頻鎖相電路。各電路集成于不同電路模塊2中。各電路模塊2和微處理器均安裝于電路板4上。電路板4上的電源模塊與電源插座8連接，電源模塊給各電路模塊2和微處理器供電。微處理器內(nèi)存儲有不同紙幣厚度與微波脈沖信號頻率值關(guān)系數(shù)據(jù)和分析比較處理程序。微處理器與顯示器連接。微處理器內(nèi)有報警模塊，并接有報警器。報警模塊內(nèi)有厚度最大與最小的設(shè)定值，當(dāng)所測厚度過大或過小超出設(shè)定值時，啟動報警器報警。微處理器有串行接口，用于與上位計算機數(shù)據(jù)通信。支架1、上下滾輪3、7和電路板4均裝在外殼內(nèi)，支架1與外殼固定連接。外殼上對應(yīng)上下滾輪3、7之間的紙幣通道有入幣口。外殼上還安裝有電源插座8、電源開關(guān)、測量按鍵。電源接頭經(jīng)電源開關(guān)與電源模塊相接。微處理器通過排線與外殼上的檢測按鍵6相連，用按鍵6選擇不同測量模式，微處理器按不同程序處理所得電信號，根據(jù)諧振頻率值高低得出對應(yīng)的厚度。接通電源后，下滾輪7轉(zhuǎn)動，紙幣從入幣口送入，各檢測傳感器5自動進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并送入相關(guān)電路處理，結(jié)果在顯示器顯示，當(dāng)有紙幣厚度超過設(shè)定值時報警。本例中實測結(jié)果如表1所示。表1中各磁場激勵線圈產(chǎn)生的微波脈沖信號頻率經(jīng)過分頻后為52MHz。由表1中不同厚度樣品微處理器所測得的頻率結(jié)果可見本法檢測頻率結(jié)果與樣品實際厚度直接相關(guān)，且結(jié)果穩(wěn)定，誤差小于0.3%，故本裝置能正確及時檢測樣品的厚度。表1紙幣和帶狀物的厚度傳感器裝置實測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求紙幣厚度實時檢測方法，其特征在于包括步驟如下①微波發(fā)生器產(chǎn)生微波脈沖信號，根據(jù)滾輪的不同材質(zhì)調(diào)節(jié)；②該脈沖信號送入磁場激勵線圈，使之成為諧振源，激勵出高頻交變磁場；③紙幣從上下滾輪之間通過，從動的上滾輪可上下浮動，上滾輪處于②所述的磁場激勵線圈下方，處于高頻交變磁場中；④上滾輪上方的檢測傳感器檢測從動上滾輪反射的磁信號；⑤檢測傳感器得到的磁信號經(jīng)其轉(zhuǎn)換為電信號放大后和磁場激勵線圈脈沖信號一起經(jīng)電路處理送入微處理器，微處理器比較檢測出諧振源被反射信號影響的頻率增量；⑥通過諧振頻率的變化增量與紙幣的厚度變化量的對應(yīng)關(guān)系，實時得到從上下滾輪之間通過的紙幣厚度值；⑦紙幣通過滾輪后厚度值送至顯示器顯示或上位計算機，當(dāng)厚度超過設(shè)定值時報警。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙幣厚度實時檢測方法，其特征在于所述步驟①中微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波脈沖信號頻率為lMHz3000MHz。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紙幣厚度實時檢測方法設(shè)計的紙幣厚度實時檢測裝置，包括紙幣從其之間通過的上下滾輪(3、7)，下滾輪(7)安裝于水平的主動軸上，上下滾輪(3、7)之間通道的寬度大于最大紙幣的長度；其特征在于所述上滾輪(3)安裝于從動軸的軟套上，可上下浮動，有612對上下滾輪(3、7);每個上滾輪(3)的上方有一個檢測傳感器(5);每個檢測傳感器(5)包括一個磁場激勵線圈和一個檢測線圈，兩個線圈嵌套為一體，檢測線圈的中心通過其下方與其對應(yīng)的上滾輪(3)的垂直中心線；上述各磁場激勵線圈連接各微波脈沖信號激勵電路，各檢測線圈接放大電路，各放大電路之后順序連接各分頻鎖相電路、整形電路，各整形電路的輸出接入微處理器；各微波脈沖信號激勵電路的反饋輸出端經(jīng)電容接入各分頻鎖相電路；微處理器與各微波脈沖信號激勵電路連接，微處理器內(nèi)存儲有不同紙幣厚度與微波脈沖信號頻率值關(guān)系數(shù)據(jù)和分析比較處理程序。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紙幣厚度實時檢測裝置，其特征在于所述磁場激勵線圈或檢測線圈直徑為58mm，長度為710mm，間距為1220mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紙幣厚度實時檢測裝置，其特征在于所述磁場激勵線圈或檢測線圈為312匝的直徑0.31.0mm的漆包線。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紙幣厚度實時檢測裝置，其特征在于所述上下滾輪(3、7)之間無檢測樣品時，檢測線圈下端與對應(yīng)的上滾輪最高點的間距為0.15.0mm。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紙幣厚度實時檢測裝置，其特征在于所述微處理器與顯示器和上位計算機連接。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紙幣厚度實時檢測裝置，其特征在于所述微處理器內(nèi)有報警模塊，報警模塊內(nèi)有厚度最大與最小的設(shè)定值，并接有報警器。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紙幣厚度實時檢測裝置，其特征在于所述各整形電路的輸出反饋接入各微波脈沖信號激勵電路。全文摘要本發(fā)明為紙幣厚度實時檢測方法及裝置，本方法為微波發(fā)生器產(chǎn)生微波脈沖信號送入磁場激勵線圈得到高頻交變磁場；從動的上滾輪處于磁場中，紙幣從上下滾輪間通過，上滾輪浮動，檢測傳感器檢測上滾輪反射的磁信號；轉(zhuǎn)換為電信號后經(jīng)電路處理送入微處理器，通過諧振頻率的變化與紙幣厚度的對應(yīng)關(guān)系，實時得到紙幣厚度值；送至顯示器顯示，當(dāng)厚度超過設(shè)定值時報警。本裝置的每個上滾輪正上方有磁場激勵線圈和檢測線圈嵌套而成的檢測傳感器，各檢測傳感器經(jīng)各分頻鎖相電路、整形電路接入微處理器。微處理器內(nèi)存儲有紙幣厚度與微波脈沖頻率值關(guān)系數(shù)據(jù)和處理程序，還接有顯示器和報警器。本發(fā)明自動識別各種紙幣缺陷，檢測簡便、快速、準(zhǔn)確。文檔編號G01B7/06GK101709949SQ20091011458公開日2010年5月19日申請日期2009年11月24日優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日發(fā)明者朱瑩申請人:朱瑩