[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

说明书

技术领域

本发明涉及硬币检测技术，具体涉及一种基于脉冲激励的硬币真伪智能检测装置及其检测方法。

背景技术

由于硬币在公共交通、零售业等领域广泛应用，因此进行硬币识别鉴伪具有非常重要的意义。虽然硬币流通寿命远远长于纸币，但也需定期回笼，对磨损过于严重的硬币、停止流通的硬币以及伪币进行剔除，需要进行分类、包装，使之重新回到流通渠道，因此各银行机构需要面对的千亿规模的硬币流通市场。另外，由于目前各种造假技术越来越高，而且硬币的种类又非常多，这些都使得对硬币进行鉴别和筛选难度增大。现有各种基于电涡流的硬币鉴伪装置识别精度普遍较低，而且对社会上新产生的一些假币无法及时鉴别，同时国外大公司的硬币鉴伪装置价格又极为昂贵，因此需要发展高精度的、便于扩充的多币种智能鉴伪装置。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于脉冲激励的硬币真伪智能检测装置及其检测方法，能够满足人们对多种多币种硬币的快速鉴伪需求，且鉴别精度高、成本低。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种基于脉冲激励的硬币真伪智能检测装置，硬币真伪智能检测装置设于硬币终端设备的前端，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；

多频电涡流传感器沿币道两侧设置，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

连的鉴伪用多频电涡流传感器；

鉴伪用多频电涡流传感器与检测电路相连，鉴伪用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与

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。

对于上述技术方案，发明人还有进一步的优化实施方案。

作为优化，所述鉴伪用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。

作为优化，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。

作为优化，检测电路在接收到鉴伪用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。

作为优化，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。

本发明在多频脉冲激励下，对电涡流信号的各个频率的频谱值利用傅里叶变换并通过软件方法进行分离提取，以获得基频分量、三次谐波分量、五次谐波分量，同时求取最大值、积分值两种时域特征量。为了防止漏检并且提高检测速度，用霍尔传感器结合电涡流传感器进行硬币到来判断，先由霍尔传感器采集输出电压，当电压值超出设定值时可确定硬币已到达，再根据电涡流传感器进行进一步判断，当连续三个波形最大值小于设定的阈值时，开始特征量的提取过程。在鉴伪识别上采用“以真反假”的思想，先通过学习模式建立真币的标准数据库，然后在诊断模式下将获得的各种硬币特征量与标准数据库进行比较分析。