[发明专利]一种硬币检测探头及其检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及磁性传感器技术领域，特别是一种硬币检测探头及其检测系统。

背景技术

随着硬币使用越来越广泛，交通、金融等机构中对于硬币的币值、真伪判断以及硬币的清点应用的依赖度越来越高。现有的对于硬币清点和真伪鉴定的方式主要有三种：(1)根据硬币的重量来判断面值和真伪；(2)通过光学方法检测硬币的花色来判断其面值和真伪；(3)通过对硬币施加高频交变磁场然后测量其感生涡流场来判断硬币的材料来检测硬币的真伪。对于采用测重的方法来检测硬币，由于假币和硬币的重量相同，且日常生活中硬币由于磨损和沾污的原因，其重量各不相同，即使提高对重量的测量精度，依然无法准确地判断真伪；对于采用判断硬币花色的方法来检测硬币，由于现在的假币制作在花色上与真币已经几乎没有区别，现有的检测精度根本无法区分真币和假币；对于测量硬币的涡流场来判断真伪，现有的方法是采用是电感线圈作为电涡流传感器，通过分析线圈的阻抗得到检测硬币的信息，但是其测量精度和灵敏度较低，其渗透深度也低，无法测量更深处的涡流场信号，且抗干扰能力差，而且由于目前市场上通常采用的是一个感应线圈，仅能测量硬币一个部位的信号，则其测量准确度也是非常低的，面对越来越高明的硬币伪造技术，我们不难看出，现有的硬币检测设备不能满足现代交通和金融等机构中对硬币检测的高精度要求。

针对上述问题，中国公开号为CN103617669A的专利披露了一种采用巨磁电阻元件或磁性隧道结元件为敏感元件的硬币检测传感器，其通过激励线圈向硬币施加激励磁场，此时硬币会产生一定的涡流场，磁场传感单元通过测量磁场的分布配合硬币的标准曲线来判定硬币的真伪。采用该方式测量硬币理论上可以实现全频段的分析，具有超高精度和小体积的优势，但是采用上述专利披露的技术制作的硬币检测传感器在实际生产和使用中却存在一定的问题：(1)由于激励线圈具有电感，会产生损耗，为了能够施加高频信号，激励线圈往往设计的体积很大，因此其功耗很高，易发热；(2)解高频信号的电路往往很复杂，该电路所占的体积很大且解值精度偏低；(3)涡流线圈频率附近的噪声信号很严重，难以滤除。

由上述可以看出，现有的硬币检测方式不能同时满足高精度和体积小的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种硬币检测探头及其检测系统，本发明的硬币检测探头精度高，体积小，动态范围宽，抗干扰能力强且功耗低。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种硬币检测探头，包括多个磁性传感单元和电流导线，

所述电流导线用于向待测硬币提供激励磁场脉冲，从而使待测硬币产生涡流场；

所述多个磁性传感单元规则排列，磁场敏感方向相同，用以检测涡流场。

作为本发明所述的一种硬币检测探头进一步优化方案，所述磁性传感单元导入交流电。

作为本发明所述的一种硬币检测探头进一步优化方案，所述磁性传感单元为单电阻结构或半桥结构或全桥结构；所述单电阻结构包括一个磁电阻；所述半桥结构包括两个串联的磁电阻；所述全桥结构包括四个磁电阻，其中的两个串联的磁电阻与另两个串联的磁电阻并联；所述磁电阻由一个或多个磁性传感元件串联和/或并联构成。

作为本发明所述的一种硬币检测探头进一步优化方案，所述磁性传感元件为各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件和/或磁性隧道结元件；所述半桥结构为推挽半桥或参考半桥或梯度半桥，所述全桥结构为推挽全桥或参考全桥或梯度全桥。

作为本发明所述的一种硬币检测探头进一步优化方案，还包括运算放大器，所述运算放大器与磁性传感单元连接。

作为本发明所述的一种硬币检测探头进一步优化方案，所述电流导线向待测硬币提供不同频率的激励磁场脉冲。

作为本发明所述的一种硬币检测探头进一步优化方案，所述电流导线向待测硬币提供激励磁场脉冲为方波。

作为本发明所述的一种硬币检测探头进一步优化方案，所述多个磁性传感单元排成一列或多列，每个磁性传感单元的磁场敏感方向相同。

作为本发明所述的一种硬币检测探头进一步优化方案，还包括滤波器，所述滤波器与磁性传感单元连接。

一种硬币检测系统，包括如上所述的硬币检测探头、检测模块；其中，

所述硬币检测探头中的电流导线用于向待测硬币提供激励磁场脉冲，从而使待测硬币产生频率为ω₁的涡流场；