一種介質(zhì)厚度檢測裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于金融自動設(shè)備領(lǐng)域，提供了一種介質(zhì)厚度檢測裝置及方法。本發(fā)明通過采用包括主動軸、浮動軸、彈片、位移傳感器及數(shù)據(jù)處理模塊的介質(zhì)厚度檢測裝置，通過位移傳感器分別檢測主動軸和浮動軸之間的介質(zhì)通道沒有介質(zhì)進(jìn)入時彈片相對于位移傳感器的第一位移信息以及所述介質(zhì)通道有介質(zhì)進(jìn)入時彈片相對于位移傳感器的第二位移信息，并通過數(shù)據(jù)處理模塊對所述第一位移信息和第二位移信息進(jìn)行處理，得到介質(zhì)的實際厚度信息，不僅消除了主動軸的加工誤差對介質(zhì)厚度信息的檢測結(jié)果的影響，提高了介質(zhì)厚度檢測裝置的檢測精度，并且降低了對主動軸的加工精度的要求，從而降低了加工成本。
【專利說明】
一種介質(zhì)厚度檢測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于金融自動設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種介質(zhì)厚度檢測裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的金融自動設(shè)備如ATM存取款機中，一般都會設(shè)置紙幣厚度檢測裝置用于對紙幣的厚度進(jìn)行檢測，如圖1所示，傳統(tǒng)的紙幣厚度檢測裝置包括主動軸1、浮動軸2、彈片3及位移傳感器4，主動軸I和位移傳感器4相對固定設(shè)置，浮動軸2和彈片3依次設(shè)置在主動軸I和位移傳感器4之間，浮動軸2與主動軸I相接觸，且浮動軸I與主動軸2的接觸處為紙幣通道，彈片3與浮動軸2的軸心固定連接，且彈片3所在的平面與浮動軸2的橫截面相互垂直，彈片3和位移傳感器4之間留有預(yù)設(shè)距離，當(dāng)紙幣通道有紙幣進(jìn)入時，浮動軸2會被紙幣托起，此時彈片3與位移傳感器4之間的距離會發(fā)生變化，位移傳感器4根據(jù)彈片3的位移信息即可得到紙幣的厚度。
[0003]然而，在實際應(yīng)用中，由于加工誤差的存在，主動軸I的半徑并不嚴(yán)格相等，這樣會導(dǎo)致主動軸I在空載轉(zhuǎn)動過程中彈片3與位移傳感器4之間的距離并不相等，導(dǎo)致最終檢測到的紙幣厚度存在誤差，若提高對主動軸I的加工精度則會導(dǎo)致成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種介質(zhì)厚度檢測裝置及方法，旨在解決傳統(tǒng)的厚度檢測裝置中主動軸的半徑不嚴(yán)格相等而導(dǎo)致最終檢測到的紙幣厚度存在誤差，若提高對主動軸的加工精度則會導(dǎo)致成本增加的問題。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種介質(zhì)厚度檢測裝置，與電機相連，包括主動軸、浮動軸、彈片及位移傳感器，所述主動軸與所述位移傳感器相對固定設(shè)置，所述浮動軸與所述彈片依次設(shè)置在所述主動軸和所述位移傳感器之間，所述浮動軸與所述主動軸相接觸，且所述浮動軸與所述主動軸的接觸處為介質(zhì)通道，所述彈片與所述浮動軸的軸心固定連接，且所述彈片所在的平面與所述浮動軸的橫截面相互垂直，所述彈片和所述位移傳感器之間留有預(yù)設(shè)距離，所述介質(zhì)厚度檢測裝置還包括數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊與所述位移傳感器相連；
[0006]所述主動軸在所述電機的驅(qū)動下勻速旋轉(zhuǎn)，所述位移傳感器分別檢測所述介質(zhì)通道沒有介質(zhì)進(jìn)入時所述彈片相對于所述位移傳感器的第一位移信息以及所述介質(zhì)通道有介質(zhì)進(jìn)入時所述彈片相對于所述位移傳感器的第二位移信息，并將所述第一位移信息和所述第二位移信息傳輸至所述數(shù)據(jù)處理模塊;所述數(shù)據(jù)處理模塊對所述第一位移信息和第二位移信息進(jìn)行處理，得到所述介質(zhì)的厚度信息。
[0007]本發(fā)明實施例還提供了一種介質(zhì)厚度檢測方法，所述介質(zhì)厚度檢測方法包括:
[0008]所述主動軸在所述電機的驅(qū)動下勻速旋轉(zhuǎn)；
[0009]所述位移傳感器分別檢測所述介質(zhì)通道沒有介質(zhì)進(jìn)入時所述彈片相對于所述位移傳感器的第一位移信息以及所述介質(zhì)通道有介質(zhì)進(jìn)入時所述彈片相對于所述位移傳感器的第二位移信息，并將所述第一位移信息和所述第二位移信息傳輸至所述數(shù)據(jù)處理模塊；
[0010]所述數(shù)據(jù)處理模塊對所述第一位移信息和第二位移信息進(jìn)行處理，得到所述介質(zhì)的厚度信息。
[0011]本發(fā)明通過采用包括主動軸、浮動軸、彈片、位移傳感器及數(shù)據(jù)處理模塊的介質(zhì)厚度檢測裝置，通過位移傳感器分別檢測主動軸和浮動軸之間的介質(zhì)通道沒有介質(zhì)進(jìn)入時彈片相對于位移傳感器的第一位移信息以及所述介質(zhì)通道有介質(zhì)進(jìn)入時彈片相對于位移傳感器的第二位移信息，并通過數(shù)據(jù)處理模塊對所述第一位移信息和第二位移信息進(jìn)行處理，得到介質(zhì)的實際厚度信息，不僅消除了主動軸的加工誤差對介質(zhì)厚度信息的檢測結(jié)果的影響，提高了介質(zhì)厚度檢測裝置的檢測精度，并且降低了對主動軸的加工精度的要求，從而降低了加工成本。
【附圖說明】
[0012]圖1現(xiàn)有技術(shù)提供的紙幣檢測裝置的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明第一實施例提供的介質(zhì)厚度檢測裝置的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明第二實施例提供的介質(zhì)厚度檢測方法的流程圖；
[0015]圖4(a)是本發(fā)明實施例提供的第一位移信息的波形示意圖，圖4(b)是本發(fā)明實施例提供的實際的介質(zhì)厚度信息的波形示意圖，圖4(c)是本發(fā)明實施例提供的第二位移信息的波形示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]實施例一:
[0018]本發(fā)明的第一實施例提供了一種介質(zhì)厚度檢測裝置。該介質(zhì)厚度檢測裝置可以應(yīng)用于自動存取款機等金融自動設(shè)備的驗鈔模塊，用來檢測紙幣的厚度。
[0019]圖2示出了本發(fā)明第一實施例提供的介質(zhì)厚度檢測裝置的橫截面的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。
[0020]—種介質(zhì)厚度檢測裝置，與電機相連(圖中未示出)，包括主動軸1、浮動軸2、彈片3及位移傳感器4，主動軸I與位移傳感器4相對固定設(shè)置，浮動軸2與彈片3依次設(shè)置在主動軸I和位移傳感器4之間，浮動軸2與主動軸I相接觸，且浮動軸2與主動軸I的接觸處為介質(zhì)通道，彈片3與浮動軸2的軸心固定連接，且彈片3所在的平面與浮動軸2的橫截面相互垂直，彈片3和位移傳感器4之間留有預(yù)設(shè)距離，介質(zhì)厚度檢測裝置還包括數(shù)據(jù)處理模塊5，數(shù)據(jù)處理模塊5與位移傳感器4相連。
[0021]主動軸I在電機的驅(qū)動下勻速旋轉(zhuǎn)，位移傳感器4分別檢測介質(zhì)通道沒有介質(zhì)進(jìn)入時彈片3相對于位移傳感器4的第一位移信息以及介質(zhì)通道有介質(zhì)進(jìn)入時彈片3相對于位移傳感器4的第二位移信息，并將第一位移信息和第二位移信息傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊5;數(shù)據(jù)處理模塊5對第一位移信息和第二位移信息進(jìn)行處理，得到介質(zhì)的厚度信息。
[0022]在本實施例中，主動軸I和浮動軸2均為圓柱狀的滾軸，且主動軸I的軸心是固定的;浮動軸2的軸心與彈片3固定連接，且彈片3所在的平面與浮動軸2的橫截面相互垂直，浮動軸2和彈片3作為一個整體，可以上下浮動。
[0023]當(dāng)介質(zhì)通道沒有介質(zhì)進(jìn)入，即主動軸I空載時，由于加工誤差的存在，位移傳感器4檢測到的第一位移信息并不是固定不變的，而是呈周期性變化的，第一位移信息的波形具體如圖4(a)所示;在理想情況下，即不考慮主動軸I的加工誤差時，位移傳感器4所檢測到的實際的介質(zhì)厚度信息是一個嚴(yán)格的階梯狀，如圖4(b)所示；因此，在加工誤差存在的情況下，位移傳感器4所檢測到的第二位移信息是在第一位移信息的基礎(chǔ)上疊加了實際的介質(zhì)厚度信息形成的，第二位移信息的波形具體如圖4(c)所示。數(shù)據(jù)處理模塊5對第一位移信息和第二位移信息進(jìn)行處理后輸出實際的介質(zhì)厚度信息，該實際的介質(zhì)厚度信息準(zhǔn)確的反映了待檢測介質(zhì)的厚度。相對于傳統(tǒng)的厚度檢測裝置來說，本實施例提供的厚度檢測裝置在保證了檢測精度的前提下，降低了對主動軸I的加工精度的要求，降低了加工成本。
[0024]作為本發(fā)明的一實施例，數(shù)據(jù)處理模5包括計算單元，計算單元將第二位移信息與第一位移信息進(jìn)行相減得到第三位移信息，并將第三位移信息轉(zhuǎn)換為介質(zhì)的厚度信息進(jìn)行輸出。
[0025]在本實施例中，第三位移信息即為實際的介質(zhì)厚度信息。第三位移信息的波形函數(shù)可以通過以下公式計算得到:
[0026]z(x) =g(x)_f(x);
[0027]其中，z(x)為第三位移信息的波形函數(shù)，f(x)為第一位移信息的波形函數(shù)，g(x)為第二位移信息的波形函數(shù)。
[0028]更具體的，第三位移信息的波形函數(shù)可以通過以下公式計算得到:
[0029]z(x) =g(x)-f (xo+2.pi.n+m)；
[0030]其中，z(x)為第三位移信息的波形函數(shù)，f(x)為第一位移信息的波形函數(shù)，g(x)為第二位移信息的波形函數(shù)，XO為主動軸I開始旋轉(zhuǎn)時的初始位置，Pi為圓周率，η和m表示當(dāng)介質(zhì)通道有介質(zhì)進(jìn)入時，主動軸I旋轉(zhuǎn)了 n+m圈(其中η為整數(shù)，m為小數(shù)弧度)。
[0031]實施例二:
[0032]本發(fā)明第二實施例提供了一種基于上述實施例一所提供的介質(zhì)厚度檢測裝置的介質(zhì)厚度檢測方法。
[0033]圖3示出了本發(fā)明第二實施例提供的介質(zhì)厚度檢測方法的流程圖，為了便于說明，僅不出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。
[0034]如圖3所示，一種介質(zhì)厚度檢測方法，包括:
[0035]在步驟SlOl中，主動軸在電機的驅(qū)動下勻速旋轉(zhuǎn)。
[0036]在步驟S102中，位移傳感器分別檢測介質(zhì)通道沒有介質(zhì)進(jìn)入時彈片相對于位移傳感器的第一位移信息以及介質(zhì)通道有介質(zhì)進(jìn)入時彈片相對于位移傳感器的第二位移信息，并將第一位移信息和第二位移信息傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊。
[0037]在步驟S103中，數(shù)據(jù)處理模塊對第一位移信息和第二位移信息進(jìn)行處理，得到介質(zhì)的厚度信息。
[0038]在本實施例中，當(dāng)介質(zhì)通道沒有介質(zhì)進(jìn)入，即主動軸空載時，由于加工誤差的存在，位移傳感器檢測到的第一位移信息并不是固定不變的，而是呈周期性變化的，第一位移信息的波形具體如圖4(a)所示;在理想情況下，即不考慮主動軸的加工誤差時，位移傳感器所檢測到的實際的介質(zhì)厚度信息是一個嚴(yán)格的階梯狀，如圖4(b)所示；因此，在加工誤差存在的情況下，位移傳感器所檢測到的第二位移信息是在第一位移信息的基礎(chǔ)上疊加了實際的介質(zhì)厚度信息形成的，第二位移信息的波形具體如圖4(c)所示。數(shù)據(jù)處理模塊對第一位移信息和第二位移信息進(jìn)行處理后輸出實際的介質(zhì)厚度信息，該實際的介質(zhì)厚度信息準(zhǔn)確的反映了待檢測介質(zhì)的厚度。相對于傳統(tǒng)的厚度檢測裝置來說，本實施例提供的厚度檢測裝置在保證了檢測精度的前提下，降低了對主動軸的加工精度的要求，降低了加工成本。
[0039]作為本發(fā)明的一實施例，步驟S103具體包括:
[0040]數(shù)據(jù)處理模塊將第二位移信息與第一位移信息進(jìn)行相減得到第三位移信息，并將第三位移信息轉(zhuǎn)換為介質(zhì)的厚度信息進(jìn)行輸出。
[0041]在本實施例中，第三位移信息即為實際的介質(zhì)厚度信息。第三位移信息的波形函數(shù)可以通過以下公式計算得到:
[0042]z(x) =g(x)_f(x);
[0043]其中，z(x)為第三位移信息的波形函數(shù)，f(x)為第一位移信息的波形函數(shù)，g(x)為第二位移信息的波形函數(shù)。
[0044]更具體的，第三位移信息通過以下公式計算得出:
[0045]z(x) =g(x)-f (xo+2.pi.n+m)；
[0046]其中，z(x)為第三位移信息的波形函數(shù)，f(x)為第一位移信息的波形函數(shù)，g(x)為第二位移信息的波形函數(shù)，XQ為主動軸開始旋轉(zhuǎn)時的初始位置，Pi為圓周率，n+m表示當(dāng)介質(zhì)通道有介質(zhì)進(jìn)入時，主動軸旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，其中η為整數(shù)，m為小數(shù)弧度。
[0047]本發(fā)明通過采用包括主動軸、浮動軸、彈片、位移傳感器及數(shù)據(jù)處理模塊的介質(zhì)厚度檢測裝置，通過位移傳感器分別檢測主動軸和浮動軸之間的介質(zhì)通道沒有介質(zhì)進(jìn)入時彈片相對于位移傳感器的第一位移信息以及所述介質(zhì)通道有介質(zhì)進(jìn)入時彈片相對于位移傳感器的第二位移信息，并通過數(shù)據(jù)處理模塊對所述第一位移信息和第二位移信息進(jìn)行處理，得到介質(zhì)的實際厚度信息，不僅消除了主動軸的加工誤差對介質(zhì)厚度信息的檢測結(jié)果的影響，提高了介質(zhì)厚度檢測裝置的檢測精度，并且降低了對主動軸的加工精度的要求，從而降低了加工成本。
[0048]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種介質(zhì)厚度檢測裝置，與電機相連，包括主動軸、浮動軸、彈片及位移傳感器，所述主動軸與所述位移傳感器相對固定設(shè)置，所述浮動軸與所述彈片依次設(shè)置在所述主動軸和所述位移傳感器之間，所述浮動軸與所述主動軸相接觸，且所述浮動軸與所述主動軸的接觸處為介質(zhì)通道，所述彈片與所述浮動軸的軸心固定連接，且所述彈片所在的平面與所述浮動軸的橫截面相互垂直，所述彈片和所述位移傳感器之間留有預(yù)設(shè)距離，其特征在于，所述介質(zhì)厚度檢測裝置還包括數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊與所述位移傳感器相連； 所述主動軸在所述電機的驅(qū)動下勻速旋轉(zhuǎn)，所述位移傳感器分別檢測所述介質(zhì)通道沒有介質(zhì)進(jìn)入時所述彈片相對于所述位移傳感器的第一位移信息以及所述介質(zhì)通道有介質(zhì)進(jìn)入時所述彈片相對于所述位移傳感器的第二位移信息，并將所述第一位移信息和所述第二位移信息傳輸至所述數(shù)據(jù)處理模塊;所述數(shù)據(jù)處理模塊對所述第一位移信息和第二位移信息進(jìn)行處理，得到所述介質(zhì)的厚度信息。2.如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)厚度檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模包括計算單元，所述計算單元將所述第二位移信息與所述第一位移信息進(jìn)行相減得到第三位移信息，并將所述第三位移信息轉(zhuǎn)換為所述介質(zhì)的厚度信息進(jìn)行輸出。3.如權(quán)利要求2所述的介質(zhì)厚度檢測裝置，其特征在于，所述第三位移信息通過以下公式計算得出:z(x) = g(x)~f (xo+2.pi.n+m)； 其中，Z(X)為所述第三位移信息的波形函數(shù)，f(X)為所述第一位移信息的波形函數(shù)，g(X)為所述第二位移信息的波形函數(shù)，XO為所述主動軸開始旋轉(zhuǎn)時的初始位置，Pi為圓周率，n+m表示當(dāng)所述介質(zhì)通道有介質(zhì)進(jìn)入時所述主動軸旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，其中，η為整數(shù)，m為小數(shù)弧度。4.一種基于權(quán)利要求1所述的介質(zhì)厚度檢測裝置的介質(zhì)厚度檢測方法，其特征在于，所述介質(zhì)厚度檢測方法包括: 所述主動軸在所述電機的驅(qū)動下勻速旋轉(zhuǎn)； 所述位移傳感器分別檢測所述介質(zhì)通道沒有介質(zhì)進(jìn)入時所述彈片相對于所述位移傳感器的第一位移信息以及所述介質(zhì)通道有介質(zhì)進(jìn)入時所述彈片相對于所述位移傳感器的第二位移信息，并將所述第一位移信息和所述第二位移信息傳輸至所述數(shù)據(jù)處理模塊； 所述數(shù)據(jù)處理模塊對所述第一位移信息和第二位移信息進(jìn)行處理，得到所述介質(zhì)的厚度信息。5.如權(quán)利要求4所述的介質(zhì)厚度檢測方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊對所述第一位移信息和第二位移信息進(jìn)行處理，得到所述介質(zhì)的厚度信息的步驟具體包括: 所述數(shù)據(jù)處理模塊將所述第二位移信息與所述第一位移信息進(jìn)行相減得到第三位移信息，并將所述第三位移信息轉(zhuǎn)換為所述介質(zhì)的厚度信息進(jìn)行輸出。6.如權(quán)利要求5所述的介質(zhì)厚度檢測方法，其特征在于，所述第三位移信息通過以下公式計算得出:z(x) = g(x)~f (xo+2.pi.n+m)； 其中，Z(X)為所述第三位移信息的波形函數(shù)，f(X)為所述第一位移信息的波形函數(shù)，g(X)為所述第二位移信息的波形函數(shù)，XO為所述主動軸開始旋轉(zhuǎn)時的初始位置，Pi為圓周率，n+m表示當(dāng)所述介質(zhì)通道有介質(zhì)進(jìn)入時所述主動軸旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，其中，η為整數(shù)，m為小數(shù) 弧度。
【文檔編號】G07D7/164GK106067213SQ201610356470
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月25日 公開號201610356470.0, CN 106067213 A, CN 106067213A, CN 201610356470, CN-A-106067213, CN106067213 A, CN106067213A, CN201610356470, CN201610356470.0
【發(fā)明人】陳勝斌
【申請人】深圳怡化電腦股份有限公司, 深圳市怡化時代科技有限公司, 深圳市怡化金融智能研究院