專利名稱：紙幣檢測方法和設備及光電傳感器自適應調節(jié)方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種金融自助設備中的紙幣檢測方法和裝置，尤其涉及該紙幣檢測設備中光電傳感器發(fā)光端 電壓對應的DAC數(shù)值的自適應調節(jié)方法和裝置。
背景技術：
現(xiàn)金自動柜員機中為了檢測輸送通道中的紙幣的存在情況、計算單張紙幣的寬度以及檢測紙幣是否存在重疊，通常采用在輸送通道中布設多組光電傳感器的方式進行檢測。然而，在某些地方設備使用頻繁時，臟污和積灰容易影響該類傳感器，使其接收端真正接收到的光線強度大打折扣，因此傳感器對環(huán)境適應性較差。目前解決方法一般是采用線性光電傳感器，設置其發(fā)光端為一個固定工作電流值，接收端模擬信號輸出到多選一模擬開關，中央處理單元控制模擬開關片選端，采用掃描的方式逐一讀取每一通道光電傳感器的接收端輸出電壓信號，然后經過ADC轉換后根據接收端輸出值換算得到輸送通道中的紙幣對光線的阻擋程度。該方式因為使用發(fā)光端固定工作電流值，存在調節(jié)范圍有限、通道較多時掃描速度慢、電路集成度低等缺點。為了解決上述問題，有的自動柜員機機芯采用了數(shù)字式光電傳感器，設置其發(fā)光端一個固定的有一定余量的固定工作電流值，接收端輸出的數(shù)字信號經整形隔離電路處理后引入至中央處理單元的GPIO 口，簡化了電路，但該用法存在一定制約，雖然光電傳感器發(fā)光端設置的工作電流值已有一定量的余量，但還是在一定程度上會受到傳感器表面及通道臟污積灰、傳感器安裝結構偏移、傳感器光衰老化等因素的影響，導致在輸送通道無紙張阻擋狀態(tài)下傳感器接收端不能接收到足夠的光線強度，從而引起檢測出現(xiàn)異常，這間接地降低了光電傳感器的使用壽命。在自動柜員機大規(guī)模使用時，機器頻繁報停和更換傳感器及清理灰塵使得機器的使用受到一定影響。因此，增強光電傳感器的適應性也是紙幣檢測技術中要研發(fā)的課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的之一是提供一種光電傳感器自適應調節(jié)方法和裝置，增強光電傳感器的自適應性。本發(fā)明目的之二是提供一種紙幣檢測方法和設備，將該光電傳感器自適應調節(jié)方法和裝置應用于紙幣檢測方法和設備中，降低紙幣檢測設備的故障率。該光電傳感器自適應調節(jié)方法，其包括步驟一，通過一控制單元把一光電傳感器的發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值X預先設置成一截止電壓對應的DAC數(shù)值X0，確保該數(shù)值下該光電傳感器的發(fā)光端不發(fā)光或者發(fā)光強度不足以使得該光電傳感器的接收端檢測到光，延時一段時間等待發(fā)光穩(wěn)定后進行步驟二 ；步驟二，通過一判斷單元判斷該光電傳感器的接收端是否能接收到光，如果不能接收到光，進行步驟三；如果能接收到光，則進行步驟四；步驟三，通過一調節(jié)單元設置DAC數(shù)值X在XO的基礎上增加一個固定增量值A X，即X =XO+ A X，且該判斷單元判斷增加后的X值是否大于DAC量程，如果增加后的X值不大于DAC量程，則延時一段時間等待發(fā)光穩(wěn)定后，再次進行步驟二 ；如果已超過DAC量程，則視為自適應調節(jié)失敗，進行步驟五；步驟四，該控制單元確認接收端達到能接收到光的臨界點，定義此時該發(fā)光電壓對應的DAC數(shù)值X為臨界發(fā)光電壓DAC數(shù)值XI，然后通過一補償單元對Xl值進行固定偏移量補償后得到XI’值，然后對XI’值分別補償固定偏移量、棱鏡光強損耗、結構偏移光強損耗和傳感器表面臟污積灰光強損耗的偏移量，得到X2值，且將該X2值保存到一存儲單元中，并通過一結果輸出單元輸出調節(jié)成功的結果；以及步驟五，調節(jié)失敗，該控制單元往DAC轉換器寫入一事先由光電傳感器發(fā)光端與接收端的距離換算而得到的DAC數(shù)值默認值，并通過該結果輸出單元輸出調節(jié)失敗的結果。具體的，步驟四中，由實驗測試反推得到一個固定偏移量e，由棱鏡最大加工誤差所引入的光強損耗值反推得到DAC數(shù)值的棱鏡補償系數(shù)a，由機構設計最大允許的位移角度偏差反推得到DAC數(shù)值的結構偏移補償系數(shù)P，由實 際臟污積灰情況分析統(tǒng)計反推得到DAC數(shù)值的臟污積灰經驗補償系數(shù)Y，XI’的計算公式是X1’ =Xl+e (Xl-XO)，X2的計算公式是X2 = a 3 Y (XI’ -X0)。具體的，步驟五中，該默認值換算方法為
n f0.04/ +0.235 I T IlV ,1^0.04/ + 0.235 ” J I 28 二
X3 = -R + Usf — *--hior-I*/ -lHx-I] -R+ Usf . —---XO
V1000J A Uref 、八八,Iv 1000JA Uref，公式反映了傳感器發(fā)光端與接收端光路距離I與傳感器發(fā)光端DAC理論推薦值X3之間的關系，式中常量和系數(shù)由傳感器本身特征、硬件電路設計等因素決定，式中A表示傳感器發(fā)光端的驅動運放電路的放大倍數(shù)，Usf表示傳感器發(fā)光端工作時的正向壓降，Uref表示DAC電路的參考電壓，R表示發(fā)光端對應限流電阻的阻值。該光電傳感器自適應調節(jié)裝置，其包括一存儲單元，用以存儲事先由光電傳感器發(fā)光端與接收端的距離換算而得到的默認發(fā)光等級DAC值、自適應調節(jié)后的DAC數(shù)值以及補償系數(shù)；一判斷單元，用以判斷該光電傳感器的發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值為X時該光電傳感器的接收端是否能接收到光，以及X是否超出DAC數(shù)值的極限值；一調節(jié)單元，將光電傳感器的發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值在截止電壓對應的DAC數(shù)值XO基礎上逐級增加一固定增量值AX，用以獲得一臨界發(fā)光電壓DAC數(shù)值Xl ;—補償單元，用以調用該存儲單元中的補償系數(shù)，對該臨界發(fā)光電壓DAC數(shù)值Xl進行固定偏移量補償，以及棱鏡光強損耗、結構偏移光強損耗和傳感器表面臟污積灰光強損耗的補償；一控制單兀，用以初始化該光電傳感器的發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值X為截止電壓對應的DAC數(shù)值XO，以及控制該自適應調節(jié)裝置的各結構單元相互配合工作；以及一結果輸出單元，用以輸出自適應調節(jié)成功與否的結果。該紙幣檢測方法，包括步驟1，初始化一紙幣檢測設備，該紙幣的檢測設備包括上述光電傳感器自適應調節(jié)裝置；步驟2，從存儲單元中讀取補償系數(shù)以及事先由光電傳感器發(fā)光端與接收端的距離換算而得到的默認發(fā)光等級DAC值；步驟3，設置光電傳感器發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值X為默認發(fā)光等級DAC值；步驟4，判斷是否收到自適應調節(jié)的指令，如果是，則進行步驟5，如果否，則進行步驟10 ;步驟5，通過該控制單元把該光電傳感器的發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值X預先設置成一截止電壓對應的DAC數(shù)值X0，確保該數(shù)值下該光電傳感器的發(fā)光端不發(fā)光或者發(fā)光強度不足以使得該光電傳感器的接收端檢測到光，延時一段時間等待發(fā)光穩(wěn)定后進行步驟6 ;步驟6，通過該判斷單元判斷該光電傳感器的接收端是否能接收到光，如果不能接收到光，進行步驟7 ;如果能接收到光，則進行步驟8 ;步驟7，通過該調節(jié)單元設置DAC數(shù)值X在XO的基礎上增加一個固定增量值A X，即X =XO+ A X，且該判斷單元判斷增加后的X值是否大于DAC量程，如果增加后的X值不大于DAC量程，則延時一段時間等待發(fā)光穩(wěn)定后，再次進行步驟6 ;如果已超過DAC量程，則視為自適應調節(jié)失敗，進行步驟9;步驟8，該控制單元確認接收端達到能接收到光的臨界點，定義此時該發(fā)光電壓對應的DAC數(shù)值X為臨界發(fā)光電壓DAC數(shù)值XI，通過該補償單元讀取該補償系數(shù)對Xl值進行固定偏移量補償后得到XI’值，然后對XI’值分別補償棱鏡光強損耗、結構偏移光強損耗和傳感器表面臟污積灰光強損耗的偏移量，得到X2值，且將該X2值寫入該DAC轉換器中，且通過該結果輸出單元輸出調節(jié)成功的結果；步驟9，調節(jié)失敗，該控制單元往DAC轉換器寫入該默認發(fā)光等級DAC值，并通過該結果輸出單元輸出調節(jié)失敗的結果；以及步驟10，自適應調節(jié)完畢，進行紙幣檢測。
該紙幣檢測設備,包括一光電傳感器，一微型控制部，一數(shù)模轉換器DAC, —驅動器以及一限流電阻，其中該光電傳感器包括一發(fā)光端和一接收端，該發(fā)光端根據輸入的工作電流發(fā)射對應強度的光線，該接收端接收到該發(fā)光端發(fā)射的光線，如強度達到接收端內部一觸發(fā)閥值，則接收端輸出某一個設定的邏輯狀態(tài)，如光線強度不能達到內部觸發(fā)閥值，則接收端輸出狀態(tài)與該設定的邏輯狀態(tài)相反；該微型控制部，用以檢測光電傳感器接收端的邏輯狀態(tài)，且該微型控制部包括上述光電傳感器自適應調節(jié)裝置，能自適應調節(jié)光電傳感器發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值并輸出至該DAC轉換器輸入端；該數(shù)模轉換器DAC能將微型控制部輸出的串行數(shù)字信號轉換成一個5V范圍的電壓模擬信號，電壓信號輸出至該驅動器的輸入端；該驅動器由運放集成電路組成或為專用線性驅動芯片；該驅動器輸出電壓信號通過該限流電阻后流入光電傳感器的發(fā)光端，實現(xiàn)把DAC的輸出電壓值等效得到發(fā)光端的工作電流值，具體換算公式為I = (A Ui-Usf)/R，其中I是發(fā)光端的發(fā)光電流值，A是驅動器的電壓放大倍數(shù)，A Ui的乘積是驅動器輸出電壓值，Usf是傳感器發(fā)光端的正向壓降值，R是限流電阻阻值。由于本發(fā)明提供的光電傳感器自適應調節(jié)方法和裝置能自適應調節(jié)光電傳感器發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值，且對該DAC數(shù)值進行補償，因此降低了結構偏移、表面積灰等外在因素對光電傳感器的影響，增強光電傳感器的自適應性。該光電傳感器適應調節(jié)方法和裝置運用于紙幣檢測設備和方法中，降低紙幣檢測設備的故障率。


圖I是光電傳感器自適應調節(jié)方法流程圖；圖2是紙幣檢測方法流程圖；圖3是一種自助式柜員機芯的內部組成圖；圖4是紙幣檢測設備中光電傳感器的工作示意圖；圖5是紙幣檢測設備的組成原理圖；以及圖6是光電傳感器自適應調節(jié)裝置結構原理圖。
具體實施方式
為進一步闡述本發(fā)明，以下結合圖示介紹本發(fā)明的具體實施例。以自動柜員機為例，本發(fā)明提供的紙幣檢測設備應用于自動柜員機中，如圖3所示，該自動柜員機包括上部機芯100和以金庫200，其中上部機芯100包括紙幣入口模塊120、紙幣出口模塊115、紙幣識別模塊125、暫存模塊135以及控制部130，金庫200包括金庫內回收箱模塊205以及金庫內循環(huán)箱模塊210，上部機芯100與金庫200之間以及各模塊之間由紙幣輸送通道110 (參閱圖4)相互連通。本發(fā)明所提供的紙幣檢測設備設置在每一節(jié)輸送通道的兩側，能獲取紙幣在整個輸送通道的關鍵部位的存在信息、寬度信息，并作為多張紙張重疊情況的檢測。參閱圖5，本發(fā)明提供的紙幣檢測設備原理構成包括—光電傳感器105,其包括發(fā)光端及接收端,發(fā)光端根據輸入的工作電流發(fā)射對應強度的光線，發(fā)光端輸出光強度與輸入電流值成正比，發(fā)光端正向壓降不隨電流的變化而變化，基本保持在一個固定的壓降值。接收端接收到發(fā)光端發(fā)射的光線，如強度達到接收端內部觸發(fā)閥值，則接收端輸出某一個設定的邏輯狀態(tài)，如光線強度不能達到內部觸發(fā)閥值，則接收端輸出狀態(tài)與該設定的邏輯狀態(tài)相反；一微型控制部300，能檢測光電傳感器接收端的邏輯狀態(tài)，且該微型控制部包括如圖6所示的光電傳感器自適應調節(jié)裝置600，能自適應調節(jié)光電傳感器發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值并輸出至該DAC轉換器輸入端；—數(shù)模轉換器DAC305,能微型控制部微控制單兀輸出的串行數(shù)字信號轉換成一個5V范圍的電壓模擬信號，電壓信號輸出至驅動器的輸入端；一驅動器310，也就是光電傳感器發(fā)光端驅動器，一般由運放集成電路組成，或者其他專用線性驅動芯片；以及一限流電阻315，驅動器310輸出電壓信號通過該限流電阻后流入光電傳感器的發(fā)光端，從而實現(xiàn)把DAC的輸出電壓值等效得到發(fā)光端的工作電流值，具體換算公式為1=(A Ui-Usf)/R，其中I是發(fā)光端的發(fā)光電流值，A是驅動器的電壓放大倍數(shù)，A Ui的乘積是發(fā)光端的發(fā)光電流值，U是驅動器輸出電壓值，Usf是傳感器發(fā)光端的正向壓降值，R是限流電阻阻值。另外，該紙幣檢測設備中還包括一光電傳感器接收端信號整形處理電路320。具體的，如圖6所示，該光電傳感器自適應調節(jié)裝置600包括一存儲單元610，一判斷單元620，一調節(jié)單元630，一補償單元640，一控制單元650以及一結果輸出單元660，該存儲單元610用以存儲事先由光電傳感器發(fā)光端與接收端的距離換算而得到的默認發(fā)光等級DAC值、自適應調節(jié)后的DAC數(shù)值以及補償系數(shù)；該判斷單元620用以判斷該光電傳感器的發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值為X時該光電傳感器的接收端是否能接收到光，以及X是否超出DAC數(shù)值的極限值；該調節(jié)單元630將光電傳感器的發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值在截止電壓對應的DAC數(shù)值XO基礎上逐級增加一固定增量值A X，用以獲得一臨界發(fā)光電壓DAC數(shù)值Xl ;該補償單元640用以調用該存儲單元中的補償系數(shù)，對該臨界發(fā)光電壓DAC數(shù)值Xl進行固定偏移量e補償后得到XI’值，然后對XI’值分別進行棱鏡光強損耗、結構偏移光強損耗和傳感器表面臟污積灰光強損耗的補償，得到X2值；該控制單元650用以初始化該光電傳感器的發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值X為截止電壓對應的DAC數(shù)值X0，以及控制 該自適應調節(jié)裝置的各結構單元相互配合工作；該結果輸出單元660用以輸出自適應調節(jié)成功與否的結果。
紙幣160在輸送通道中被輸送，每經過一個紙幣檢測設備時，該紙幣檢測設備執(zhí)行如下紙幣檢測方法，參閱圖2，本發(fā)明提供的紙幣檢測方法的具體步驟是步驟1，機器開啟后，初始化紙幣檢測設備；步驟2，從存儲單元中讀取補償系數(shù)以及事先由光電傳感器發(fā)光端與接收端的距離換算而得到的默認發(fā)光等級DAC值，其中該補償系數(shù)包括臨界發(fā)光等級DAC數(shù)值的固定偏移量系數(shù)ε，以及DAC數(shù)值的棱鏡補償系數(shù)a，DAC數(shù)值的結構偏移補償系數(shù)β，DAC數(shù)值的臟污經驗補償系數(shù)Y等；步驟3，設置光電傳感器發(fā)光端電壓對應的 DAC數(shù)值X為默認發(fā)光等級DAC值；步驟4，判斷是否收到自適應調節(jié)的指令，如果是，則進行步驟5，如果否，則進行步驟10 ;步驟5，通過該控制單元把該光電傳感器的發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值X預先設置成一截止電壓對應的DAC數(shù)值Χ0，確保該數(shù)值下該光電傳感器的發(fā)光端不發(fā)光或者發(fā)光強度不足以使得該光電傳感器的接收端檢測到光，延時一段時間等待發(fā)光穩(wěn)定后進行步驟6 ;步驟6，通過該判斷單元判斷該光電傳感器的接收端是否能接收到光，如果不能接收到光，進行步驟7 ;如果能接收到光，則進行步驟8 ;步驟7，通過該調節(jié)單元設置DAC數(shù)值X在XO的基礎上增加一個固定增量值ΛΧ，即X = XO+Λ X，且該判斷單元判斷增加后的X值是否大于DAC量程，如果增加后的X值不大于DAC量程，則延時一段時間ΔΤ等待發(fā)光穩(wěn)定后，再次進行步驟6 ;如果已超過DAC量程，則視為自適應調節(jié)失敗，進行步驟9 ;步驟8，該控制單元確認接收端達到能接收到光的臨界點，定義此時該發(fā)光電壓對應的DAC數(shù)值X為臨界發(fā)光電壓DAC數(shù)值Xl，通過該補償單元讀取該補償系數(shù)對Xl值進行固定偏移量ε補償后得到ΧΓ值，然后對ΧΓ值分別補償棱鏡光強損耗、結構偏移光強損耗和傳感器表面臟污積灰光強損耗的偏移量，得到Χ2值，且將該Χ2值寫入該DAC轉換器中，且通過該結果輸出單元輸出調節(jié)成功的結果；步驟9，調節(jié)失敗，該控制單元往DAC轉換器寫入該默認發(fā)光等級DAC值，并通過該結果輸出單元輸出調節(jié)失敗的結果；以及步驟10， 自適應調節(jié)完畢，進行紙幣檢測。也就是說，本發(fā)明所提供的紙幣檢測方法是在現(xiàn)有紙幣檢測方法上增加了光電傳感器自適應調節(jié)的步驟，消除了光電傳感器表面及通道臟污積灰、傳感器安裝結構偏移、傳感器光衰老化等因素的影響，提高了光電傳感器對環(huán)境的適應性，延長了光電傳感器的使用壽命，降低了紙幣檢測設備的故障率。圖I是光電傳感器自適應調節(jié)方法的流程圖，該光電傳感器自適應調節(jié)方法，其包括步驟SI，通過一控制單元把一光電傳感器的發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值X預先設置成一截止電壓對應的DAC數(shù)值Χ0,確保該數(shù)值下該光電傳感器的發(fā)光端不發(fā)光或者發(fā)光強度不足以使得該光電傳感器的接收端檢測到光，延時一段時間等待發(fā)光穩(wěn)定后進行步驟 S2;步驟S2，通過一判斷單元判斷該光電傳感器的接收端是否能接收到光，如果不能接收到光，進行步驟S3 ;如果能接收到光，則進行步驟S4 ;步驟S3，通過一調節(jié)單元設置DAC數(shù)值X在XO的基礎上增加一個固定增量值ΛΧ，即X = XO+Λ X，且該判斷單元判斷增加后的 X值是否大于DAC量程，如果增加后的X值不大于DAC量程，則延時一段時間等待發(fā)光穩(wěn)定后，再次進行步驟S2 ;如果已超過DAC量程，則視為自適應調節(jié)失敗，進行步驟S5 ;步驟S4， 該控制單元確認接收端達到能接收到光的臨界點，定義此時該發(fā)光電壓對應的DAC數(shù)值X 為臨界發(fā)光電壓DAC數(shù)值XI，通過一補償單元對Xl值進行固定偏移量補償后得到ΧΓ值， 然后對XI’值分別補償棱鏡光強損耗、結構偏移光強損耗和傳感器表面臟污積灰光強損耗的偏移量，得到X2值，且將該X2值保存到一存儲單元中，并通過一結果輸出單元輸出調節(jié)成功的結果；以及步驟S5，調節(jié)失敗，該控制單元往DAC轉換器寫入一事先由光電傳感器發(fā)光端與接收端的距離換算而得到的DAC數(shù)值默認值，并通過該結果輸出單元輸出調節(jié)失敗的結果。具體的，步驟S4中，由實驗測試反推得到一個固定偏移量ε，由棱鏡最大加工誤差所引入的光強損耗值反推得到DAC數(shù)值的棱鏡補償系數(shù)α，由機構設計最大允許的位移角度偏差反推得到DAC數(shù)值的結構偏移補償系數(shù)β，由實際臟污積灰情況分析統(tǒng)計反推得到DAC數(shù)值的臟污積灰經驗補償系數(shù)γ，Χ1’的計算公式是ΧΓ =Χ1+ε (Xl-XO)，Χ2的計算公式是Χ2 = α β Υ (ΧΓ -Χ0)，固定偏移量ε的經驗數(shù)值是ε = O. 3。具體的，步驟S5中，該默認值換算方法為
權利要求
1.一種光電傳感器自適應調節(jié)方法，其包括步驟一，通過一控制單元把一光電傳感器的發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值X預先設置成一截止電壓對應的DAC數(shù)值XO,確保該數(shù)值下該光電傳感器的發(fā)光端不發(fā)光或者發(fā)光強度不足以使得該光電傳感器的接收端檢測到光，延時一段時間等待發(fā)光穩(wěn)定后進行步驟二 ；步驟二，通過一判斷單元判斷該光電傳感器的接收端是否能接收到光，如果不能接收到光，進行步驟三；如果能接收到光，則進行步驟四； 步驟三，通過一調節(jié)單元設置DAC數(shù)值X在XO的基礎上增加一個固定增量值A X，即X = XO+A X，且該判斷單元判斷增加后的X值是否大于DAC量程，如果增加后的X值不大于DAC量程，則延時一段時間等待發(fā)光穩(wěn)定后，再次進行步驟二 ；如果已超過DAC量程，則視為自適應調節(jié)失敗， 進行步驟五； 步驟四，該控制單元確認接收端達到能接收到光的臨界點，定義此時該發(fā)光電壓對應的DAC數(shù)值X為臨界發(fā)光電壓DAC數(shù)值XI，在Xl的基礎上增加一固定偏移量e得到XI’，然后通過一補償單元對XI’值分別補償棱鏡光強損耗、結構偏移光強損耗和傳感器表面臟污積灰光強損耗的偏移量，得到X2值，且將該X2值保存到一存儲單元中，并通過一結果輸出單元輸出調節(jié)成功的結果；步驟五，調節(jié)失敗，該控制單元往DAC轉換器寫入一事先由光電傳感器發(fā)光端與接收端的距離換算而得到的DAC數(shù)值默認值X3，并通過該結果輸出單元輸出調節(jié)失敗的結果。
2.如權利要求I所述的光電傳感器自適應調節(jié)方法，其特征在于，步驟四中，由實驗測試反推得到一個固定偏移量e，由棱鏡最大加工誤差所引入的光強損耗值反推得到DAC數(shù)值的棱鏡補償系數(shù)a，由機構設計最大允許的位移角度偏差反推得到DAC數(shù)值的結構偏移補償系數(shù)P，由實際臟污積灰情況分析統(tǒng)計反推得到DAC數(shù)值的臟污積灰經驗補償系數(shù)Y，XI’ 的計算公式是X1’ = Xl+ e (Xl-XO)，X2 的計算公式是X2 = a P Y (XI’ -X0)，固定偏移量e的經驗數(shù)值是e = 0. 3。
3.如權利要求I所述的光電傳感器自適應調節(jié)方法，其特征在于，步驟五中，該DAC默認值換算方法為
4.一種光電傳感器自適應調節(jié)裝置，其包括 一存儲單元，用以存儲事先由光電傳感器發(fā)光端與接收端的距離換算而得到的默認發(fā)光等級DAC值、自適應調節(jié)后的DAC數(shù)值以及補償系數(shù)； 一判斷單元，用以判斷該光電傳感器的發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值為X時該光電傳感器的接收端是否能接收到光，以及X是否超出DAC數(shù)值的極限值； 一調節(jié)單元，將光電傳感器的發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值在截止電壓對應的DAC數(shù)值XO基礎上逐級增加一固定增量值AX，用以獲得一臨界發(fā)光電壓DAC數(shù)值Xl ； 一補償單元，用以調用該存儲單元中的補償系數(shù)，對該臨界發(fā)光電壓DAC數(shù)值Xl進行固定偏移量e補償，以及棱鏡光強損耗a、結構偏移光強損耗3和傳感器表面臟污積灰光強損耗Y的補償； 一控制單元，用以初始化該光電傳感器的發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值X為截止電壓對應的DAC數(shù)值X0，以及控制該自適應調節(jié)裝置的各結構單元相互配合工作；以及一結果輸出單元，用以輸出自適應調節(jié)成功與否的結果。
5.一種紙幣檢測方法，包括 步驟1，初始化一紙幣檢測設備，該紙幣的檢測設備包括如權利要求4所述的光電傳感器自適應調節(jié)裝置； 步驟2，從存儲單元中讀取補償系數(shù)以及事先由光電傳感器發(fā)光端與接收端的距離換算而得到的默認發(fā)光等級DAC值； 步驟3，設置光電傳感器發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值X為默認發(fā)光等級DAC值； 步驟4，判斷是否收到自適應調節(jié)的指令，如果是，則進行步驟5，如果否，則進行步驟10 ； 步驟5，通過該控制單元把該光電傳感器的發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值X預先設置成一截止電壓對應的DAC數(shù)值X0，確保該數(shù)值下該光電傳感器的發(fā)光端不發(fā)光或者發(fā)光強度不足以使得該光電傳感器的接收端檢測到光，時一段時間等待發(fā)光穩(wěn)定后進行步驟6 ； 步驟6，通過該判斷單元判斷該光電傳感器的接收端是否能接收到光，如果不能接收到光，進行步驟7 ;如果能接收到光，則進行步驟8 ; 步驟7，通過該調節(jié)單元設置DAC數(shù)值X在XO的基礎上增加一個固定增量值A X，即X=XO+ A X，且該判斷單元判斷增加后的X值是否大于DAC量程，如果增加后的X值不大于DAC量程，則延時一段時間A T等待發(fā)光穩(wěn)定后，再次進行步驟6 ;如果已超過DAC量程，則視為自適應調節(jié)失敗，進行步驟9 ； 步驟8，該控制單元確認接收端達到能接收到光的臨界點，定義此時該發(fā)光電壓對應的DAC數(shù)值X為臨界發(fā)光電壓DAC數(shù)值XI，通過該補償單元讀取該補償系數(shù)對Xl值進行固定偏移量e補償后得到XI’值，然后對XI’值分別補償棱鏡光強損耗a、結構偏移光強損耗^和傳感器表面臟污積灰光強損耗Y的偏移量，得到X2值，且將該X2值寫入該DAC轉換器中，且通過該結果輸出單元輸出調節(jié)成功的結果； 步驟9，調節(jié)失敗，該控制單元往DAC轉換器寫入該默認發(fā)光等級DAC值，并通過該結果輸出單元輸出調節(jié)失敗的結果；以及 步驟10，自適應調節(jié)完畢，進行紙幣檢測。
6.如權利要求6所述的紙幣檢測方法，其特征在于，步驟8中，由實驗測試反推得到一個固定偏移量e，由棱鏡最大加工誤差所引入的光強損耗值反推得到DAC數(shù)值的棱鏡補償系數(shù)a，由機構設計最大允許的位移角度偏差反推得到DAC數(shù)值的結構偏移補償系數(shù)3，由實際臟污積灰情況分析統(tǒng)計反推得到DAC數(shù)值的臟污積灰經驗補償系數(shù)Y，XI’的計算公式是X1’ = Xl+ e (Xl-XO)，X2 的計算公式是X2 = a ^ y (Xl-XO)。
7.如權利要求6所述的紙幣檢測方法，其特征在于，步驟9中，該默認值換算方法為” (0.04/+ 0.235 rr I 28 / ^y0 lY If0.04/ +0.235 …I 28 v "X3= -R + Usf----+-R + Usf-----XO{ 1000J A Uref八八 ,I, 1000' J A Uref ，式中A表示傳感器發(fā)光端的驅動運放電路的放大倍數(shù)，Usf表示傳感器發(fā)光端工作時的正向壓降，Uref表示DAC電路的參考電壓，R表示發(fā)光端對應限流電阻的阻值。
8.一種紙幣檢測設備，包括一光電傳感器，一微型控制部，一數(shù)模轉換器DAC， 一驅動器以及一限流電阻，其中 該光電傳感器包括一發(fā)光端和一接收端，該發(fā)光端根據輸入的工作電流發(fā)射對應強度的光線，該接收端接收到該發(fā)光端發(fā)射的光線，如強度達到接收端內部一觸發(fā)閥值，則接收端輸出某一個設定的邏輯狀態(tài)，如光線強度不能達到內部觸發(fā)閥值，則接收端輸出狀態(tài)與該設定的邏輯狀態(tài)相反； 該微型控制部，用以檢測光電傳感器接收端的邏輯狀態(tài)，且該微型控制部包括如權利要求5所述的光電傳感器自適應調節(jié)裝置，能自適應調節(jié)光電傳感器發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值并輸出至該DAC轉換器輸入端； 該數(shù)模轉換器DAC能將微型控制部輸出的串行數(shù)字信號轉換成一個5V范圍的電壓模擬信號，電壓信號輸出至該驅動器的輸入端； 該驅動器由運放集成電路組成或為專用線性驅動芯片； 該驅動器輸出電壓信號通過該限流電阻后流入光電傳感器的發(fā)光端，實現(xiàn)把DAC的輸出電壓值Ui等效得到發(fā)光端的工作電流值，具體換算公式為I = (A Ui-Usf)/R，其中I是發(fā)光端的發(fā)光電流值，A是驅動器的電壓放大倍數(shù)，A Ui的乘積是驅動器輸出電壓值，Usf是傳感器發(fā)光端的正向壓降值，R是限流電阻阻值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光電傳感器自適應調節(jié)方法和裝置，該自適應調節(jié)方法能自適應調節(jié)光電傳感器發(fā)光端電壓對應的DAC數(shù)值，且對該DAC數(shù)值進行補償，因此降低了結構偏移、表面積灰等外在因素對光電傳感器的影響，增強光電傳感器的自適應性。該光電傳感器適應調節(jié)方法和裝置運用于紙幣檢測設備和方法中，降低紙幣檢測設備的故障率。本發(fā)明還提供該紙幣檢測設備和紙幣檢測方法。
文檔編號G07D13/00GK102708617SQ201210185768
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權日2012年6月6日
發(fā)明者賓立子, 張海堂, 王燦杰 申請人:廣州廣電運通金融電子股份有限公司