[发明专利]用于测量测量装置周围的磁特性的测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量测量装置周围的磁特性的测量装置。

本发明可用于检查证件或纸张，尤其是纸币、支票或其他纸张是否存在磁性特征，尤其是检查所述证件或纸张是否具有特殊的、预先指定的磁性特征。

背景技术

有价证券上所用的磁性材料的体积通常较小。因此，防伪线的杂散磁场在距离防伪线几毫米处的强度仅为几安/米。验证此类较弱的杂散磁场需要使用十分灵敏的传感器。因而实际操作中所用的测量装置要求传感器与有价证券之间的间距不大于1毫米。此外，仅有少数几种技术适合用于识别此类较弱的定域杂散场。公知技术包括使用平面差动线圈（DE3738455A1）、磁阻传感元件（GB1362105）以及用于读头或磁敏电阻器的技术，例如DE3921420A1中所揭示的技术。实际应用的测量装置中所使用的传感器通常设计为多通道的列（DE3851078T1、DE3916978A1和DE69006529T2）或磁阻传感器（DE69223721T2）。

有价证券可以具有软磁安全特征和/或硬磁安全特征。硬磁安全特征可由高剩磁、高矫顽场强的材料制成。软磁安全特征可由高剩磁、低矫顽场强的材料制成。永磁体主要由硬磁材料制成。软磁材料是易于在磁场中磁化的铁磁材料。例如可通过载流线圈中的电流或设置永磁体来产生相关的磁极化（磁化）。如此产生的极化导致在软磁材料中形成比空气中从外部作用的磁场高出数倍的磁通密度。软磁材料的矫顽场强通常小于1000安/米。然而，软磁材料可以具有与硬磁材料完全可比的饱和磁化值，从而使其在饱和状态下无法与硬磁材料区分开来。

因此为了验证有价证券中的软磁安全特征，必须存在尽可能使软磁材料饱和的外部磁场。实际应用中公知的测量装置中装有较大的磁体，这些磁体在产生强度足以用来磁化软磁和硬磁安全特征的磁场的同时，也使此类测量装置的结构变得复杂。DE69608137T2揭示一种具有磁化构件和至少一个磁阻元件的读头，其中所述磁阻元件具有一取决于向其施加的磁通量的可变磁阻。所述读头的使用方式是：每张待识别的有价证券在其相对于读头的相对运动过程中，首先经过磁化构件前方，然后经过所述磁阻元件前方，其中所述磁化构件如此地设计，使得传感元件上持续存在磁通。

硬磁安全特征自身以一磁场为出发点，且不存在外部磁场，但前提是硬磁材料事先经彻底、明确的磁化。该磁场能保持较长的时间。但随着时间推移，统计过程会导致硬磁材料可能被消磁。例如纸币在使用过程中经常会遭遇碰撞或起褶皱。这可能导致硬磁材料消磁。因此，对于测量硬磁安全特征有利的是，通过预磁化磁体对硬磁安全特征进行新的（明确且持久的）磁化。硬磁安全特征能在较长时间内，至少在测量期间保持这种新施加的磁化。

铁磁防伪线是纸币上一个特殊的安全特征（参见DE1696245A1）。在实际应用中例如使用矫顽场强可强可弱的铁磁材料来形成这种防伪线。因而在特别优选的实施方式中，用于检查此类纸币的测量装置被设计成既能识别矫顽场强较弱的材料制成的防伪线，也能识别矫顽场强较强的材料制成的防伪线。

WO2010/006801A1揭示一种用于测量测量装置周围的磁特性的测量装置，其包括传感列和辅助场装置，所述传感列由至少两个沿一列方向布置成一列的磁阻传感元件组成，所述辅助场装置产生具有指向列方向的磁场分量的辅助磁场，所述磁场分量的场强在列方向上变化，其中该场强分布在列方向上，在组成所述传感列的传感元件的至少两个在列方向上前后布置的传感器边缘上不具有过零和/或最大值或最小值。在优选实施方式中，这种测量装置可以设置布置在所述传感列前方的预磁化磁体。借助该预磁化磁体可对具有硬磁磁象的测量对象进行磁化，首先用该预磁化磁体导引测量对象。一旦测量对象随后被导引通过一传感列，则该传感列可识别所述硬磁磁象。

对于WO2010/006801A1所揭示的测量装置，可以在优选实施方式中设置两个在待测量对象的读取方向上前后布置的传感列，用于检测不同的特征。此处的出发点是：磁象的识别需要对纸币进行预磁化，且在测量过程中，仅识别硬磁磁象的传感列不得具有预磁化磁场，而传感列在测量现场需要较强的预磁化磁场用于识别软磁磁象。在所述实施方式中，可通过以下方式来识别硬磁和软磁磁象：预磁化磁场在第一传感列区域内发生作用，将磁性特征几乎完全磁化，使软磁和硬磁磁象能够得到识别，同时还用于硬磁结构的预磁化。一旦所述纸币随后被导引通过无预磁化磁场作用的第二传感列，则该第二传感列可单独识别纯硬磁磁象。

发明内容