[发明专利]基于脉冲激励的硬币真伪智能检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种基于脉冲激励的硬币真伪智能检测装置，其特征在于，该智能检测装置包括多频电涡流传感器、激励电路、检测电路以及DSP处理模块；

多频电涡流传感器根据硬币图案、硬币材质以及硬币厚度变化产生不同的电涡流信号；

激励电路与DSP处理模块相连，激励电路的输入信号来自DSP处理模块所输出的TTL控制信号，激励电路所产生的输出信号发送至与其相连的多频电涡流传感器；

多频电涡流传感器与检测电路相连，多频电涡流传感器得到的电涡流信号经检测电路进行滤波放大，所得到的模拟量信号送入DSP处理模块；

DSP处理模块将接收到的模拟量信号转化成数字量信号，并提取出该数字量信号即数字化的电涡流信号的最大值、积分值、3个谐波分量等特征值，获取到硬币的5个特征量后，通过与标准数据库分析比较进行鉴伪识别；

获得的鉴伪结果通过串行通信口送到硬币终端设备进行显示、剔除控制等操作。

2.根据权利要求1所述的基于脉冲激励的硬币真伪智能检测装置，其特征在于，所述多频电涡流传感器包括反射式电涡流传感器与透射式电涡流传感器，反射式电涡流传感器依据硬币图案的变化获得电涡流信号，反射式电涡流传感器的接收线圈与发射线圈做在空心圆柱体的骨架上，接收线圈外径为30mm、单层绕制、靠近币道，发射线圈外径为18mm、铜线平绕；透射式电涡流传感器依据硬币材质和厚度的变化获得电涡流信号，透射式电涡流传感器的线圈骨架为横截面为长方形的空心柱体，透射式电涡流传感器的发射线圈与接收线圈由铜线平绕而成，两线圈分列币道两侧。

3.根据权利要求1所述的基于脉冲激励的硬币真伪智能检测装置，其特征在于，激励电路的输入信号为DSP处理模块所产生的控制脉冲，激励电路包括控制电路与H桥驱动电路，DSP处理模块所输出的TTL控制信号经控制电路送到H桥驱动电路产生两组正负半周对称的、占空比为20%的脉冲激励信号，激励信号的频率为18kHz和45kHz，信号峰值为+12v和-12v。

4.根据权利要求1所述的基于脉冲激励的硬币真伪智能检测装置，其特征在于，检测电路在接收到多频电涡流传感器检测到的电涡流信号后，通过二阶巴特沃斯电路对该电涡流信号进行滤波，通过运算放大电路变成0～3v电压信号后送给DSP处理模块。

5.根据权利要求1所述的基于脉冲激励的硬币真伪智能检测装置，其特征在于，在靠近币道的进口处设置霍尔传感器，用于对硬币投入进行判断，所述霍尔传感器与检测电路相连，霍尔传感器的输出电压U_h经检测电路滤波放大后送至DSP处理模块。

6.一种硬币真伪检测方法，该方法采用权利要求1至5任意一项所述的基于脉冲激励的硬币真伪智能检测装置，其特征在于，该方法通过连续采集霍尔传感器的输出电压U_h并比较，当U_h>3V时，延迟5ms后开始采集多频电涡流传感器的电压信号，每128个采样数据作为一个数据集S_i,(i=1,2,…)并求取信号峰值U_i,(i=1,2,…)，当U_i>U_i+1>U_i+2并且U_i<δ时，其中δ为阈值，开始特征量的提取过程；

对于多频电涡流传感器中的反射式电涡流传感器与透射式电涡流传感器各特征量的提取过程，具体步骤为：

1）以128个采样数据作为1组，依次采集10组数据S_i+2+j,(j=0,1,…,9)进行特征提取，分别求出S_i+2+j的最大值X_i+2+j及相应的最大值标号^a_i+2+j，并去除{X_i+2+j}_j=0,…,9中的最大值和最小值并进行平均值滤波，得到时域最大值特征量；

2）以每个数据集的a_i+2+j为起点，去除每组数据集中相同位置数据的最大值和最小值并进行平均值滤波，对算出的一组数据平均值进行基2DIT-FFT变换，求出三个谐波分量；

3）求出硬币通过时电涡流值对无硬币通过时电涡流平均值x₀的偏差量通过求和运算得到每组数据的积分值，再通过对10组积分值进行平均值滤波，得到积分特征量。