一種磁感應(yīng)傳感器性能檢測(cè)裝置

楊立委+鄭曉旭

摘 要：作為人民幣鑒別儀中鑒偽功能中的關(guān)鍵元器件，磁感應(yīng)傳感器得到普遍應(yīng)用，其中以檢測(cè)安全線磁特征的磁頭和檢測(cè)磁性油墨的銻化銦磁頭等。本文提供了一種對(duì)人民幣鑒別儀中應(yīng)用的磁感應(yīng)傳感器的靈敏度、均勻度等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試的裝置，可對(duì)磁感應(yīng)傳感器的靈敏度、均勻度等性能進(jìn)行定性和定量的檢測(cè)。

關(guān)鍵詞：鑒別儀；磁感應(yīng)傳感器；靈敏度；均勻度

中圖分類號(hào)：TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）11-0047-01

1 引言

人民幣鑒別儀用安全線識(shí)讀磁頭是目前人民幣鑒別儀、清分機(jī)上普遍使用的測(cè)試安全線磁特征的關(guān)鍵元件。GB16999-2010《人民幣鑒別儀通用技術(shù)條件》國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)于2011年5月1日實(shí)施。在新標(biāo)準(zhǔn)中明確列出12項(xiàng)鑒別技術(shù)種類見表1[1]，其中有應(yīng)用到磁感應(yīng)傳感器的就包括安全線特征磁性分析鑒別技術(shù)、磁圖像分析鑒別技術(shù)和磁特征定性鑒別技術(shù)三大技術(shù)。由于人民幣的防偽存在特殊性，國(guó)內(nèi)外各種紙幣識(shí)別裝置制造商大都采用被動(dòng)防偽方法——以假幣鑒別假幣，以真幣鑒別假幣，提取真幣的特征參數(shù)，比對(duì)真幣和假幣的各種特征參數(shù)，發(fā)現(xiàn)它們的異同點(diǎn)，依據(jù)各特征參數(shù)的不同來(lái)識(shí)別[2]。如表1所示。

磁性檢測(cè)的工作原理是利用大面額真鈔（20、50、100元）的某些部位是用磁性油墨印刷，通過(guò)一組磁感應(yīng)傳感器對(duì)運(yùn)動(dòng)鈔票的磁性進(jìn)行檢測(cè)，將感應(yīng)到的磁信號(hào)先經(jīng)過(guò)濾波放大電路，輸出的信號(hào)再通過(guò)一個(gè)比較電路，如果磁信號(hào)經(jīng)放大后高于比較電路的跳變閾值電壓，比較電路輸出低電平，如果磁信號(hào)經(jīng)放大后低于比較電路的跳變閾值電壓，比較電路輸出高電平，只要檢測(cè)信號(hào)的跳變特性就可以判斷印刷材料的磁性。

磁感應(yīng)傳感器的性能好壞主要取決于靈敏度、均勻度等關(guān)鍵指標(biāo)。

（1）靈敏度：靈敏度為磁感應(yīng)傳感器在施加了標(biāo)準(zhǔn)磁信號(hào)時(shí)輸出的電信號(hào)大小。

（2）均勻度：均勻度為磁感應(yīng)傳感器感應(yīng)磁芯長(zhǎng)度方向上對(duì)磁信號(hào)感應(yīng)強(qiáng)度的均勻性程度。

2 一種磁感應(yīng)傳感器性能檢測(cè)裝置介紹

本文介紹一種針對(duì)點(diǎn)驗(yàn)鈔機(jī)清分機(jī)等金融設(shè)備用各類磁感應(yīng)傳感器靈敏度和均勻性等的檢測(cè)裝置。如圖1所示。

通過(guò)圖1中裝置上方一個(gè)可平移的磁頭夾具（該磁頭夾具可固定安全線磁頭、銻化銦磁頭等各類磁感應(yīng)傳感器），磁頭夾具下方為一個(gè)靠近夾具的橡皮滾輪，可在滾輪上固定兩種檢測(cè)輪，可分別定量和定性地檢測(cè)磁感應(yīng)傳感器的靈敏度，一種為黏貼了一圈人民幣安全線的橡膠輪，在第5套人民幣票面正面偏左位置有一條安全線，寬約1.2mm，經(jīng)測(cè)試真幣的安全線磁信號(hào)是由多個(gè)“單信號(hào)”組成的規(guī)律很強(qiáng)的一組信號(hào)，并且根據(jù)面值的不同而有所差異，面值相同則安全線磁信號(hào)相同；

另一種為固定通以一定頻率電流的銅導(dǎo)線的橡膠輪。

平移的磁頭夾具可以將磁感應(yīng)傳感器在檢測(cè)輪上方來(lái)回移動(dòng)，以便測(cè)試整個(gè)磁芯長(zhǎng)度方向上磁頭的均勻性。如圖2所示。

2.1 靈敏度定性測(cè)試

黏貼安全線時(shí)可以通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾輪，顯示屏顯示磁感應(yīng)傳感器是否接通以及電機(jī)轉(zhuǎn)速，通過(guò)黏貼安全線來(lái)盡可能定性模擬實(shí)際人民幣紙鈔經(jīng)過(guò)磁感應(yīng)傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)，檢測(cè)裝置的側(cè)邊為各類磁感應(yīng)傳感器的濾波放大電路，通過(guò)示波器可連接該放大電路中的信號(hào)輸出端讀取磁電轉(zhuǎn)換后的信號(hào)。

2.2 靈敏度定量測(cè)試

固定通以一定頻率電流的銅導(dǎo)線，可以通過(guò)外接信號(hào)發(fā)生器和可變電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)所通電信號(hào)的頻率和電流大小來(lái)定量模擬實(shí)際人民幣紙鈔經(jīng)過(guò)磁感應(yīng)傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)。一般磁感應(yīng)傳感器的感應(yīng)頻率響應(yīng)范圍在1KHz到十幾KHz之間，同樣示波器連接濾波放大電路中的信號(hào)輸出端可讀取磁電轉(zhuǎn)換后的信號(hào)，通過(guò)規(guī)定銅導(dǎo)線線徑、銅導(dǎo)線與磁感應(yīng)傳感器表面距離、流經(jīng)銅導(dǎo)線電流的頻率和大小等參數(shù)值可以得到一個(gè)可供參考的滿足實(shí)際使用的性能達(dá)標(biāo)的磁感應(yīng)傳感器指標(biāo)。

2.3 均勻度測(cè)試

以安全線識(shí)讀磁頭為例，磁芯長(zhǎng)度一般有65mm，在該長(zhǎng)度上任意點(diǎn)走過(guò)安全線均應(yīng)保證輸出的磁特性具有一致性?？赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)平移的磁頭夾具來(lái)回移動(dòng)，在磁芯長(zhǎng)度上走過(guò)，可在圖2中取ABC三點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)測(cè)試該3處的靈敏度，考核安全線識(shí)讀磁頭的均勻度，一般要求該處3的靈敏度偏差不超過(guò)3dB。

3 檢測(cè)裝置的應(yīng)用前景

目前人民幣鑒別儀、清分機(jī)廠家以及為其提供磁感應(yīng)傳感器元件的供應(yīng)商還沒(méi)有一套簡(jiǎn)單實(shí)用的可供其進(jìn)行進(jìn)貨檢驗(yàn)和出廠檢驗(yàn)用的檢測(cè)裝置，尤其是針對(duì)靈敏度和均勻性這兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，不少生產(chǎn)廠家也希望能有一套可以適用與多種磁感應(yīng)傳感器檢測(cè)的裝置。通過(guò)規(guī)范方法，點(diǎn)驗(yàn)鈔機(jī)生產(chǎn)企業(yè)可以依據(jù)該檢測(cè)方法以及檢測(cè)設(shè)備對(duì)各類磁感應(yīng)傳感器進(jìn)行檢測(cè)，并可以據(jù)此要求磁感應(yīng)傳感器生產(chǎn)企業(yè)提供符合該指標(biāo)的批量產(chǎn)品，確實(shí)保證了點(diǎn)驗(yàn)鈔機(jī)整機(jī)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]朱鳳芝，王鳳桐.基于紫外熒光信號(hào)的人民幣真?zhèn)舞b別方法的研究[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，37（1）：114-118.

[2]唐春暉，沈偉良.全自動(dòng)人民幣偽幣鑒別儀的設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù)，2006（3）：23-24.