[发明专利]一种验钞机及量化真伪鉴定方法

权利要求书

1.一种验钞机, 设置有对纸币真伪进行辨别检测的检验单元,所述检验单元设置有传感器、处理单元和显示单元，传感器对纸币的信号进行采集并将采集信息输送至处理单元，经处理单元处理后发送至显示单元显示，其特在在于:所述传感器设置为磁传感器，所述磁传感器设置有磁铁和磁敏感元件，所述磁敏感元件对所述磁铁磁化纸币中磁码而产生的磁码磁场进行响应，磁码在经过磁传感器表面时被所述磁铁磁化而完成完整的或者部分的磁滞迴线过程,并由磁传感器读取相应的磁化过程的信号再进行鉴定。

2.根据权利要求1所述的验钞机，其特征在于：所述磁铁设置为长条形，所述磁铁的横向宽度W不超过最小磁码间距隙的三分之二，所述磁铁的南北极垂直于磁传感器的磁感应方向和磁感应器平面，横向磁场强度能够让磁码在沿横向经过磁传感器时经历部分或全部磁滞迴线过程。

3.根据权利要求1或2所述的验钞机，其特征在于：所述磁铁设置为永久磁铁、直流线圈、交流线圈或者电磁铁。

4.根据权利要求2所述的验钞机，其特征在于：所述磁敏感元件由两个或者四个磁敏感单元组成，所述磁敏感单元规格相同但响应非对称于磁场方向，当所述磁敏感元件为两个时，两个所述磁敏感元件构成惠斯通半桥电路；当所述磁敏感元件设置为四个时，四个所述磁敏感单元构成惠斯通全桥电路；

 所述惠斯通半桥电路或者所述惠斯通全桥电路沿磁感应方向对称分布于所述磁铁中心线两侧，构成所述惠斯通半桥电路或者所述惠斯通全桥的所述磁敏感单元的中心间距d0小于或等于所述磁铁的横向宽度W且所述中心间距不超过最小磁码间距的三分之二。

5.根据权利要求4所述的验钞机，其特征在于：所述磁敏感单元的磁场响应对磁场方向非对称或反对称，且排列在磁铁中心线一侧的磁敏感单元与在另一侧磁敏感单元对同一磁场方向有相反或不同的响应；

每个所述磁敏感单元所检测的磁场方向与磁码沿磁铁横向移动的方向相同或相反。

6.根据权利要求5所述的验钞机，其特征在于：所述磁敏感单元设置为感应线圈、巨磁阻、隧道磁阻、带有理发店式导电条纹的异磁阻薄膜或器件、磁通门或者超导异质结。

7.采用权利要求1至6任意一项所述的验钞机进行量化真伪鉴定方法,其特征在于：磁码在经过所述磁传感器表面时被所述磁铁磁化而完成完整的或者部分的磁滞迴线过程,并由磁传感器读取相应的磁化过程的信号然后再对磁码的磁滞迴线特征进行鉴定，磁传感器得到的信息输送至处理单元，经处理单元处理后输送至显示单元进行显示。

8.根据权利要求7所述的量化真伪鉴定方法,其特征在于：所述对磁码的磁滞迴线特征进行鉴定包括磁码软硬磁特性鉴定和量化定义磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布。

9.根据权利要求8所述的量化真伪鉴定方法,其特征在于：所述磁码软硬磁特性鉴定具体是根据单个磁码的信号是否为单个单边峰来判断磁码是否为矫顽力大于磁铁磁场的硬磁；

所述量化定义磁码的矫顽力具体是计算所述磁敏感单元所感应到的每个单个磁码信号的不同波峰之间的波幅比值来衡量和量化定义磁码矫顽力的大小；

所述量化定义磁码磁滞迴线方块度与反转磁场分布特征，具体是计算所感应到的单个磁码信号波形各段时间宽度之间的比值，并以该比值来衡量和量化定义该磁码磁滞迴线的方块度与反转磁场分布。

10.根据权利要求9所述的量化真伪鉴定方法,其特征在于:

磁码软硬磁特性鉴定的具体过程是：

单一磁码所显示的信号只出现一个单边信号峰时，鉴定磁码为矫顽力大于磁铁磁场的硬磁；否则鉴定为软磁；

量化定义磁码的矫顽力的具体过程是：

当出现两个波峰时，后一个峰的峰值除以前一个峰的峰值所得到的比值反映了磁码正向矫顽的大小；比值为1时对应于磁码矫顽力为零，比值为0时，此时只有一个峰，对应于磁码矫顽力大于磁铁最大横向磁场而无法被磁铁磁场所反转；介于两者之间的矫顽力所对应的波幅比值介于1和0之间， 矫顽力越小则波幅比值越接近于1，矫顽力越大则波幅比值越接近于0；

当同时出现三个波峰时，第一个峰的峰值除以第二个峰的峰值所得到的比值反映了磁码负向矫顽力的大小，矫顽力越小则比值越接近于0，矫顽力越大则比值越接近于1；第三个峰的峰值除以第二个峰的峰值所得到的比值反映了磁码正向矫顽的大小，矫顽力越小则波幅比值越接近于1，矫顽力越大则波幅比值越接近于0；

量化定义磁码磁滞迴线方块度与反转磁场分布特征具体是：

波形区间时宽度比根据每个单一磁码所显示的信号进行计算；

当只有一个信号峰时，磁码为磁铁无法反转的硬磁，不能鉴定反转磁场分布；其方块度为由峰值至回落至90%的时间差与该峰半高宽的比值来量化表达；

当出现两个或三个信号峰时，倒数第二个峰的由峰值至回落90%的时间差与该峰半峰宽的比值为方块度量值；用该峰由峰值为50%至归零的时间差与该峰的半峰宽之比值为反转磁场分布。