纸币检测装置的制造方法
纸币检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及传感器及纸币检测技术领域，具体而言，涉及一种纸币检测装置。
【背景技术】
[0002]目前在纸币检测技术领域中，通过磁传感器感知纸币的磁条信息而鉴别纸币真伪的检测方式尤为重要，现有的纸币检测装置，如点钞机、验钞机或清分机中设置有磁传感器，而磁传感器在工作过程中很容易受到环境中温度、湿度和噪音等外界因素的干扰，从而影响了纸币检测装置鉴别纸币真伪的结果准确性。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的在于提供一种纸币检测装置，以解决现有技术中的纸币检测装置的检测结果不准确的问题。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供了一种纸币检测装置，纸币检测装置包括磁传感器，磁传感器包括:本体;用于形成磁场区域的永磁体，永磁体设置在本体上；用于实时感知纸币的磁条信息和环境信息并产生第一信号的多个第一芯片，多个第一芯片设置在磁场区域内，且所有第一芯片均并联设置，环境信息包括环境温度信息、和/或环境湿度信息、和/或环境噪音信息；用于实时感知环境信息并产生修正信号的至少一个修正芯片，修正芯片处于磁场区域内侧或外侧；用于接收和处理第一信号和修正信号的信号处理芯片，第一信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量与修正信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量是相等的，在信号处理芯片中，改变后的第一信号与改变后的修正信号做差以使第一信号的环境信号变化量和修正信号的环境信号变化量相减为零，之后信号处理芯片将差值转换为第二信号向外输出，第一芯片和修正芯片分别与信号处理芯片电连接。
[0005]进一步地，信号处理芯片是差分放大器。
[0006]进一步地，磁传感器还包括:用于传递第一信号的第一移位逻辑控制电路，第一芯片通过第一移位逻辑控制电路与信号处理芯片电连接;用于传递修正信号的第二移位逻辑控制电路，修正芯片通过第二移位逻辑控制电路与信号处理芯片电连接。
[0007]进一步地，磁传感器还包括:用于传递第一信号的第一移位逻辑控制电路，第一移位逻辑控制电路集成在信号处理芯片内；用于传递修正信号的第二移位逻辑控制电路，第二移位逻辑控制电路集成在信号处理芯片内。
[0008]进一步地，纸币检测装置还包括:第一接地元件，第一芯片通过第一接地元件接地;和/或第二接地元件，修正芯片通过第二接地元件接地。
[0009]进一步地，纸币检测装置还包括第一接地元件和第二接地元件，第一接地元件和/或第二接地元件为接地电阻。
[0010]进一步地，第一芯片包括第一感磁元件，第一感磁元件的阻值变化以产生第一信号;和/或修正芯片包括第二感磁元件，第二感磁元件的阻值变化以产生修正信号。
[0011 ]进一步地，本体包括腔体和与腔体连通的开口，磁传感器还包括:基板，基板设置在开口处上以将永磁体密封在腔体内，第一芯片、修正芯片和信号处理芯片设置在基板的背离腔体一侧的表面上;保护罩，保护罩罩设在基板上以将第一芯片、修正芯片和信号处理芯片收纳在保护罩与基板形成的保护腔内。
[0012]进一步地，修正芯片位于信号处理芯片与第一芯片之间。
[0013]进一步地，各个第一芯片分别串联有一个开关结构，根据各开关结构的启闭状态确定投入使用的第一芯片的个数。
[0014]进一步地，纸币检测装置是点钞机、验钞机或清分机中的一种。
[0015]应用本发明的技术方案，通过在纸币检测装置的磁传感器上设置用于实时感知纸币的磁条信息和环境信息并产生第一信号的多个第一芯片和用于实时感知环境信息并产生修正信号的至少一个修正芯片，第一芯片和修正芯片分别与信号处理芯片电连接，从而使第一芯片和修正芯片与信号处理芯片之间建立稳定的连接关系，保证了第一信号和修正信号被传递到信号处理芯片的可靠性。其中，第一信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量与修正信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量是相等的，由于设置有用于接收和处理第一信号和修正信号的信号处理芯片，当第一信号和修正信号被传送至信号处理芯片后，经过信号处理芯片的处理，改变后的第一信号与改变后的修正信号做差以使第一信号的环境信号变化量和修正信号的环境信号变化量相减为零，之后信号处理芯片将差值转换为第二信号以作为鉴别纸币真伪的信号向外输出，从而消除了环境信息改变对磁传感器产生的影响，进而提高了纸币检测装置的检测结果的准确性。
【附图说明】
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0017]图1示出了根据本发明的一个可选实施例的磁传感器的内部结构示意图；
[0018]图2示出了图1中的磁传感器的俯视图；
[0019]图3示出了本发明中的磁传感器的信号处理流程图；以及
[0020]图4示出了图1中的磁传感器的电路原理图。
[0021 ] 其中，上述附图包括以下附图标记:
[0022 ] 10、本体;20、永磁体;30、第一芯片；31、第一感磁元件;40、修正芯片;41、第二感磁元件;50、信号处理芯片;60、基板;70、保护罩;80、第一接地元件;90、第二接地元件。
【具体实施方式】
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0024]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0025]在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
[0026]为了解决现有技术中的纸币检测装置的检测结果不准确的问题，本发明提供了一种纸币检测装置。
[0027]如图1至图4所示，纸币检测装置包括磁传感器，磁传感器包括:本体10、用于形成磁场区域的永磁体20、用于实时感知纸币的磁条信息和环境信息并产生第一信号的多个第一芯片30、用于实时感知环境信息并产生修正信号的至少一个修正芯片40和用于接收和处理第一信号和修正信号的信号处理芯片50;永磁体20设置在本体10上；多个第一芯片30设置在磁场区域内，且所有第一芯片30均并联设置，环境信息包括环境温度信息、和/或环境湿度信息、和/或环境噪音信息；修正芯片40处于磁场区域内侧或外侧；第一信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量与修正信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量是相等的，在信号处理芯片50中，改变后的第一信号与改变后的修正信号做差以使第一信号的环境信号变化量和修正信号的环境信号变化量相减为零，之后信号处理芯片50将差值转换为第二信号向外输出，第一芯片30和修正芯片40分别与信号处理芯片50电连接。
[0028]通过在纸币检测装置的磁传感器上设置 用于实时感知纸币的磁条信息和环境信息并产生第一信号的多个第一芯片30和用于实时感知环境信息并产生修正信号的至少一个修正芯片40，第一芯片30和修正芯片40分别与信号处理芯片50电连接，从而使第一芯片30和修正芯片40与信号处理芯片50之间建立稳定的连接关系，保证了第一信号和修正信号被传递到信号处理芯片50的可靠性。
[0029]其中，第一信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量与修正信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量是相等的，由于设置有用于接收和处理第一信号和修正信号的信号处理芯片50，当第一信号和修正信号被传送至信号处理芯片50后，经过信号处理芯片50的处理，改变后的第一信号与改变后的修正信号做差以使第一信号的环境信号变化量和修正信号的环境信号变化量相减为零，之后信号处理芯片50将差值转换为第二信号以作为鉴别纸币真伪的信号向外输出，从而消除了环境信息改变对磁传感器产生的影响，进而提高了纸币检测装置的检测结果的准确性。
[°03°] 可选地，信号处理芯片50是差分放大器。差分放大器以及与差分放大器的输入端和输出端连接的导线共同构成的电路成为差分放大电路。
[0031]如图3所示，磁传感器还包括用于传递第一信号的第一移位逻辑控制电路和用于传递修正信号的第二移位逻辑控制电路，第一芯片30通过第一移位逻辑控制电路与信号处理芯片50电连接;修正芯片40通过第二移位逻辑控制电路与信号处理芯片50电连接。这样确保了第一信号和修正信号被稳定地传送到信号处理芯片50，从而保证了纸币检测装置的工作稳定性。
[0032]在一个未图示的可选实施例中，第一移位逻辑控制电路和第二移位逻辑控制电路均是由移位寄存器和逻辑开关组成的电路，其中，逻辑开关是控制电路通断的信号控制开关。
[0033]在一个未图示的可选实施例中，第一移位逻辑控制电路集成在信号处理芯片50内；第二移位逻辑控制电路集成在信号处理芯片50内。这样，使磁传感器的电路结构更为紧凑，高度集成化的信号处理芯片50更容易安装，节省了电路安装的时间和人力，提高了纸币检测装置的生产效率。
[0034]如图4所示，在本发明的一个可选实施例中，纸币检测装置还包括第一接地元件80和第二接地元件90，第一芯片30通过第一接地元件80接地;修正芯片40通过第二接地元件90接地。这样，确保了当第一芯片30在感知纸币的磁条信息和环境信息时能产生电压，保证了第一信号稳定地输出，同样确保了修正芯片40感知环境信息时能产生电压，保证修正信号稳定地输出;从而保证了纸币检测装置检测的稳定性。
[0035]可选地，第一接地元件80和/或第二接地元件90为接地电阻。
[0036]如图4所示，第一芯片30包括第一感磁元件31，第一感磁元件31的阻值变化以产生第一信号;和/或修正芯片40包括第二感磁元件41，第二感磁元件41的阻值变化以产生修正信号。这样，当第一芯片30感知到纸币的磁条信息和环境信息时，第一感磁元件31的阻值即刻发生变化以产生第一信号，同样，当修正芯片感知到环境信息时，第二感磁元件41的阻值即刻发生变化以产生修正信号，因此确保了第一信号和修正信号稳定地、同时地产生，提高了磁传感器的灵敏度，保证了纸币检测装置工作的可靠性。
[0037]可选地，第一感磁元件31和第二感磁元件41均由阻值可调的感磁材料制成，由于多个第一芯片30设置在永磁体20产生的磁场区域内，第一感磁元件31始终受到永磁体20所产生的磁场的作用，当永磁体20的磁场达到一定数值时，第一感磁元件31的灵敏度达到一个较高程度，以使第一感磁元件31感知到纸币的磁条信息时，第一感磁元件31的阻值会发生变化，且磁条信息的磁场强度越大，第一感磁元件31的阻值变化越大。，第一感磁元件31的阻值变化以产生第一信号，使第一芯片30在感知纸币的磁条信息和环境信息时具有更高的灵敏度，从而保证了纸币检测装置能够准确检测出磁信号的强弱，提高了纸币检测装置的工作有效性。
[0038]由于第一感磁元件31和第二感磁元件41的阻值变化随着感知纸币的磁条信息而变化，其工作过程类似于可调电阻，因此，在图4中示出的实施例中，以可调电阻的形式表示第一感磁元件31和第二感磁元件41。
[0039]下面具体以一个具体实施例阐述本发明的磁传感器消除环境信息的具体过程。
[0040]如图4所示，当本发明中的信号处理芯片50是差分放大器时，假设差分放大器的输入端的第一输入值为VI和第二输入值为V2，差分放大器的输出端的输出值为V，则第一输入值和第二输入值与输出值之间的关系式为:V = GX(V1-V2)，其中，G为差分放大器的放大倍数。
[0041 ]当第一芯片扫描不到磁信号，修正芯片也感应不到磁信号时，VI = c，V2 = d，此时V=GX(Vl-V2)=GX(c-d)0
[0042]当第一芯片30感知到纸币的磁条信息和环境信息时，第一感磁元件31的阻值发生变化产生第一信号，此时，由第一信号产生的进入差分放大器的输入端的第一输入值，假设由纸币的磁条信息产生的对第一输入值的影响的数值部分为a，由环境信息产生的对第一输入值的影响的数值部分为b，则此时Vl = c+a+b;由于第一信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量与修正信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量是相等的，因此，此时修正芯片40感知到环境信息与第一芯片30感知到的环境信息相同，第二感磁元件41的阻值发生的变化量也与第一感磁元件31的阻值变化量相同，因此，由修正信号产生的进入差分放大器的第二输入值也为b，此时V2 = d+b;所以，差分放大电路的输出V = G X (V1-V2) = GX(c+a+b-d-b)=GX(c+a-d)，可见，差分放大器有效地消除了环境信息对磁气传感器产生的影响。
[0043]如图1和图2所示，本体10包括腔体和与腔体连通的开口，磁传感器还包括基板60和保护罩70，基板60设置在开口处上以将永磁体20密封在腔体内，第一芯片30、修正芯片40和信号处理芯片50设置在基板60的背离腔体一侧的表面上;保护罩70罩设在基板60上以将第一芯片30、修正芯片40和信号处理芯片50收纳在保护罩70与基板60形成的保护腔内。这样，磁传感器的永磁体20被有效地保护在本体10的腔体内，避免了纸币检测装置在使用过程中永磁体20受到损坏。由于设置有保护罩70，保护罩70罩设在基板60上以将第一芯片30、修正芯片40和信号处理芯片50收纳在保护罩70与基板60形成的保护腔内。从而使敏感的第一芯片30、修正芯片40和信号处理芯片50受到了密封保护，避免了这些敏感的芯片元件受到外界潮湿空气和灰尘得影响而失效，从而提高了纸币检测装置工作的可靠性。
[0044]保护罩70由不具有磁性的材质做成，这样，避免了保护罩70自身产生磁场对第一芯片30、修正芯片40和信号处理芯片50产生影响，保证了纸币检测装置工作的可靠性。
[0045]可选地，保护罩70由不具有磁性的金属材质制成或由塑料材质制成。
[0046]在一个未图示的可选实施例中，基板60的下表面设置有插座，从而有效地保证了第一信号、修正信号和第二信号的传输稳定性。
[0047]如图2所示，修正芯片40位于信 号处理芯片50与第一芯片30之间。这样有效地区分出了多个第一芯片30和修正芯片40，从而当修正芯片40损坏而需要更换的情况下，维修人员能够方便地找到第一芯片30的安装位置，进而提高了纸币检测装置的维修便捷性。
[0048]在一个未图示的可选实施例中，当然，为了合理地利用基板60上的安装空间，整体上降低磁传感器的体积，在确保修正芯片40处于永磁体20的磁场区域之外的基板60上的任意位置处。
[0049]可选地，当修正芯片40和纸币之间的距离使修正芯片40感知不到纸币的磁条信息的前提下，修正芯片40也能够处于永磁体20的磁场区域之内的基板60上。
[0050]如图4所示，各个第一芯片30分别串联有一个开关结构，根据各开关结构的启闭状态确定投入使用的第一芯片30的个数。这样，可以合理地调节第一芯片30感知纸币的磁条信息和环境信息的敏感度，并可以确保在部分第一芯片30损坏失效地情况下，磁传感装置仍能够准确地感知到纸币的磁条信息和环境信息并产生第一信号。
[0051 ]可选地，纸币检测装置是点钞机、验钞机或清分机中的一种。
[0052]可选地，永磁体20由合金永磁材料或铁氧体永磁材料制成。
[0053]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
[0054]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0055]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种纸币检测装置，其特征在于，所述纸币检测装置包括磁传感器，所述磁传感器包括: 本体(10); 用于形成磁场区域的永磁体(20)，所述永磁体(20)设置在所述本体(10)上； 用于实时感知纸币的磁条信息和环境信息并产生第一信号的多个第一芯片(30)，多个所述第一芯片(30)设置在所述磁场区域内，且所有所述第一芯片(30)均并联设置，所述环境信息包括环境温度信息、和/或环境湿度信息、和/或环境噪音信息； 用于实时感知所述环境信息并产生修正信号的至少一个修正芯片(40)，所述修正芯片(40)处于所述磁场区域内侧或外侧； 用于接收和处理所述第一信号和所述修正信号的信号处理芯片(50)，所述第一信号的因所述环境信息改变产生的环境信号变化量与所述修正信号的因所述环境信息改变产生的环境信号变化量是相等的，在所述信号处理芯片(50)中，改变后的所述第一信号与改变后的所述修正信号做差以使所述第一信号的环境信号变化量和所述修正信号的环境信号变化量相减为零，之后所述信号处理芯片(50)将差值转换为第二信号向外输出，所述第一芯片(30)和所述修正芯片(40)分别与所述信号处理芯片(50)电连接。2.根据权利要求1所述的纸币检测装置，其特征在于，所述信号处理芯片(50)是差分放大器。3.根据权利要求1所述的纸币检测装置，其特征在于，所述磁传感器还包括: 用于传递所述第一信号的第一移位逻辑控制电路，所述第一芯片(30)通过所述第一移位逻辑控制电路与所述信号处理芯片(50)电连接； 用于传递所述修正信号的第二移位逻辑控制电路，所述修正芯片(40)通过所述第二移位逻辑控制电路与所述信号处理芯片(50)电连接。4.根据权利要求1所述的纸币检测装置，其特征在于，所述磁传感器还包括: 用于传递所述第一信号的第一移位逻辑控制电路，所述第一移位逻辑控制电路集成在所述信号处理芯片(50)内； 用于传递所述修正信号的第二移位逻辑控制电路，所述第二移位逻辑控制电路集成在所述信号处理芯片(50)内。5.根据权利要求1所述的纸币检测装置，其特征在于，所述纸币检测装置还包括: 第一接地元件(80)，所述第一芯片(30)通过所述第一接地元件(80)接地;和/或 第二接地元件(90)，所述修正芯片(40)通过所述第二接地元件(90)接地。6.根据权利要求5所述的纸币检测装置，其特征在于，所述纸币检测装置还包括第一接地元件(80)和第二接地元件(90)，所述第一接地元件(80)和/或所述第二接地元件(90)为接地电阻。7.根据权利要求1至6中任一项所述的纸币检测装置，其特征在于， 所述第一芯片(30)包括第一感磁元件(31)，所述第一感磁元件(31)的阻值变化以产生所述第一信号;和/或 所述修正芯片(40)包括第二感磁元件(41)，所述第二感磁元件(41)的阻值变化以产生所述修正信号。8.根据权利要求1所述的纸币检测装置，其特征在于，所述本体(10)包括腔体和与所述腔体连通的开口，所述磁传感器还包括: 基板(60)，所述基板(60)设置在所述开口处上以将所述永磁体(20)密封在所述腔体内，所述第一芯片(30)、所述修正芯片(40)和所述信号处理芯片(50)设置在所述基板(60)的背离所述腔体一侧的表面上； 保护罩(70)，所述保护罩(70)罩设在所述基板(60)上以将所述第一芯片(30)、所述修正芯片(40)和所述信号处理芯片(50)收纳在所述保护罩(70)与所述基板(60)形成的保护腔内。9.根据权利要求8所述的纸币检测装置，其特征在于，所述修正芯片(40)位于所述信号处理芯片(50)与所述第一芯片(30)之间。10.根据权利要求1所述的纸币检测装置，其特征在于，各个所述第一芯片(30)分别串联有一个开关结构，根据各所述开关结构的启闭状态确定投入使用的所述第一芯片(30)的个数。11.根据权利要求1所述的纸币检测装置，其特征在于，所述纸币检测装置是点钞机、验钞机或清分机中的一种。
【专利摘要】本发明提供了一种纸币检测装置，纸币检测装置包括磁传感器，磁传感器包括：本体；用于形成磁场区域的永磁体；用于实时感知纸币的磁条信息和环境信息并产生第一信号的多个第一芯片，多个第一芯片设置在磁场区域内，且所有第一芯片均并联设置；用于实时感知环境信息并产生修正信号的至少一个修正芯片，修正芯片处于磁场区域内侧或外侧；用于接收和处理第一信号和修正信号的信号处理芯片，在信号处理芯片中，改变后的第一信号与改变后的修正信号做差以使第一信号的环境信号变化量和修正信号的环境信号变化量相减为零，之后信号处理芯片将差值转换为第二信号向外输出。本发明解决了现有技术中的纸币检测装置的检测结果不准确的问题。
【IPC分类】G07D7/04
【公开号】CN105488896
【申请号】CN201511031685
【发明人】姜利, 孙晓锋
【申请人】威海华菱光电股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月31日
【技术领域】
[0001]本发明涉及传感器及纸币检测技术领域，具体而言，涉及一种纸币检测装置。
【背景技术】
[0002]目前在纸币检测技术领域中，通过磁传感器感知纸币的磁条信息而鉴别纸币真伪的检测方式尤为重要，现有的纸币检测装置，如点钞机、验钞机或清分机中设置有磁传感器，而磁传感器在工作过程中很容易受到环境中温度、湿度和噪音等外界因素的干扰，从而影响了纸币检测装置鉴别纸币真伪的结果准确性。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的在于提供一种纸币检测装置，以解决现有技术中的纸币检测装置的检测结果不准确的问题。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供了一种纸币检测装置，纸币检测装置包括磁传感器，磁传感器包括:本体;用于形成磁场区域的永磁体，永磁体设置在本体上；用于实时感知纸币的磁条信息和环境信息并产生第一信号的多个第一芯片，多个第一芯片设置在磁场区域内，且所有第一芯片均并联设置，环境信息包括环境温度信息、和/或环境湿度信息、和/或环境噪音信息；用于实时感知环境信息并产生修正信号的至少一个修正芯片，修正芯片处于磁场区域内侧或外侧；用于接收和处理第一信号和修正信号的信号处理芯片，第一信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量与修正信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量是相等的，在信号处理芯片中，改变后的第一信号与改变后的修正信号做差以使第一信号的环境信号变化量和修正信号的环境信号变化量相减为零，之后信号处理芯片将差值转换为第二信号向外输出，第一芯片和修正芯片分别与信号处理芯片电连接。
[0005]进一步地，信号处理芯片是差分放大器。
[0006]进一步地，磁传感器还包括:用于传递第一信号的第一移位逻辑控制电路，第一芯片通过第一移位逻辑控制电路与信号处理芯片电连接;用于传递修正信号的第二移位逻辑控制电路，修正芯片通过第二移位逻辑控制电路与信号处理芯片电连接。
[0007]进一步地，磁传感器还包括:用于传递第一信号的第一移位逻辑控制电路，第一移位逻辑控制电路集成在信号处理芯片内；用于传递修正信号的第二移位逻辑控制电路，第二移位逻辑控制电路集成在信号处理芯片内。
[0008]进一步地，纸币检测装置还包括:第一接地元件，第一芯片通过第一接地元件接地;和/或第二接地元件，修正芯片通过第二接地元件接地。
[0009]进一步地，纸币检测装置还包括第一接地元件和第二接地元件，第一接地元件和/或第二接地元件为接地电阻。
[0010]进一步地，第一芯片包括第一感磁元件，第一感磁元件的阻值变化以产生第一信号;和/或修正芯片包括第二感磁元件，第二感磁元件的阻值变化以产生修正信号。
[0011 ]进一步地，本体包括腔体和与腔体连通的开口，磁传感器还包括:基板，基板设置在开口处上以将永磁体密封在腔体内，第一芯片、修正芯片和信号处理芯片设置在基板的背离腔体一侧的表面上;保护罩，保护罩罩设在基板上以将第一芯片、修正芯片和信号处理芯片收纳在保护罩与基板形成的保护腔内。
[0012]进一步地，修正芯片位于信号处理芯片与第一芯片之间。
[0013]进一步地，各个第一芯片分别串联有一个开关结构，根据各开关结构的启闭状态确定投入使用的第一芯片的个数。
[0014]进一步地，纸币检测装置是点钞机、验钞机或清分机中的一种。
[0015]应用本发明的技术方案，通过在纸币检测装置的磁传感器上设置用于实时感知纸币的磁条信息和环境信息并产生第一信号的多个第一芯片和用于实时感知环境信息并产生修正信号的至少一个修正芯片，第一芯片和修正芯片分别与信号处理芯片电连接，从而使第一芯片和修正芯片与信号处理芯片之间建立稳定的连接关系，保证了第一信号和修正信号被传递到信号处理芯片的可靠性。其中，第一信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量与修正信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量是相等的，由于设置有用于接收和处理第一信号和修正信号的信号处理芯片，当第一信号和修正信号被传送至信号处理芯片后，经过信号处理芯片的处理，改变后的第一信号与改变后的修正信号做差以使第一信号的环境信号变化量和修正信号的环境信号变化量相减为零，之后信号处理芯片将差值转换为第二信号以作为鉴别纸币真伪的信号向外输出，从而消除了环境信息改变对磁传感器产生的影响，进而提高了纸币检测装置的检测结果的准确性。
【附图说明】
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0017]图1示出了根据本发明的一个可选实施例的磁传感器的内部结构示意图；
[0018]图2示出了图1中的磁传感器的俯视图；
[0019]图3示出了本发明中的磁传感器的信号处理流程图；以及
[0020]图4示出了图1中的磁传感器的电路原理图。
[0021 ] 其中，上述附图包括以下附图标记:
[0022 ] 10、本体;20、永磁体;30、第一芯片；31、第一感磁元件;40、修正芯片;41、第二感磁元件;50、信号处理芯片;60、基板;70、保护罩;80、第一接地元件;90、第二接地元件。
【具体实施方式】
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0024]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0025]在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
[0026]为了解决现有技术中的纸币检测装置的检测结果不准确的问题，本发明提供了一种纸币检测装置。
[0027]如图1至图4所示，纸币检测装置包括磁传感器，磁传感器包括:本体10、用于形成磁场区域的永磁体20、用于实时感知纸币的磁条信息和环境信息并产生第一信号的多个第一芯片30、用于实时感知环境信息并产生修正信号的至少一个修正芯片40和用于接收和处理第一信号和修正信号的信号处理芯片50;永磁体20设置在本体10上；多个第一芯片30设置在磁场区域内，且所有第一芯片30均并联设置，环境信息包括环境温度信息、和/或环境湿度信息、和/或环境噪音信息；修正芯片40处于磁场区域内侧或外侧；第一信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量与修正信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量是相等的，在信号处理芯片50中，改变后的第一信号与改变后的修正信号做差以使第一信号的环境信号变化量和修正信号的环境信号变化量相减为零，之后信号处理芯片50将差值转换为第二信号向外输出，第一芯片30和修正芯片40分别与信号处理芯片50电连接。
[0028]通过在纸币检测装置的磁传感器上设置 用于实时感知纸币的磁条信息和环境信息并产生第一信号的多个第一芯片30和用于实时感知环境信息并产生修正信号的至少一个修正芯片40，第一芯片30和修正芯片40分别与信号处理芯片50电连接，从而使第一芯片30和修正芯片40与信号处理芯片50之间建立稳定的连接关系，保证了第一信号和修正信号被传递到信号处理芯片50的可靠性。
[0029]其中，第一信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量与修正信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量是相等的，由于设置有用于接收和处理第一信号和修正信号的信号处理芯片50，当第一信号和修正信号被传送至信号处理芯片50后，经过信号处理芯片50的处理，改变后的第一信号与改变后的修正信号做差以使第一信号的环境信号变化量和修正信号的环境信号变化量相减为零，之后信号处理芯片50将差值转换为第二信号以作为鉴别纸币真伪的信号向外输出，从而消除了环境信息改变对磁传感器产生的影响，进而提高了纸币检测装置的检测结果的准确性。
[°03°] 可选地，信号处理芯片50是差分放大器。差分放大器以及与差分放大器的输入端和输出端连接的导线共同构成的电路成为差分放大电路。
[0031]如图3所示，磁传感器还包括用于传递第一信号的第一移位逻辑控制电路和用于传递修正信号的第二移位逻辑控制电路，第一芯片30通过第一移位逻辑控制电路与信号处理芯片50电连接;修正芯片40通过第二移位逻辑控制电路与信号处理芯片50电连接。这样确保了第一信号和修正信号被稳定地传送到信号处理芯片50，从而保证了纸币检测装置的工作稳定性。
[0032]在一个未图示的可选实施例中，第一移位逻辑控制电路和第二移位逻辑控制电路均是由移位寄存器和逻辑开关组成的电路，其中，逻辑开关是控制电路通断的信号控制开关。
[0033]在一个未图示的可选实施例中，第一移位逻辑控制电路集成在信号处理芯片50内；第二移位逻辑控制电路集成在信号处理芯片50内。这样，使磁传感器的电路结构更为紧凑，高度集成化的信号处理芯片50更容易安装，节省了电路安装的时间和人力，提高了纸币检测装置的生产效率。
[0034]如图4所示，在本发明的一个可选实施例中，纸币检测装置还包括第一接地元件80和第二接地元件90，第一芯片30通过第一接地元件80接地;修正芯片40通过第二接地元件90接地。这样，确保了当第一芯片30在感知纸币的磁条信息和环境信息时能产生电压，保证了第一信号稳定地输出，同样确保了修正芯片40感知环境信息时能产生电压，保证修正信号稳定地输出;从而保证了纸币检测装置检测的稳定性。
[0035]可选地，第一接地元件80和/或第二接地元件90为接地电阻。
[0036]如图4所示，第一芯片30包括第一感磁元件31，第一感磁元件31的阻值变化以产生第一信号;和/或修正芯片40包括第二感磁元件41，第二感磁元件41的阻值变化以产生修正信号。这样，当第一芯片30感知到纸币的磁条信息和环境信息时，第一感磁元件31的阻值即刻发生变化以产生第一信号，同样，当修正芯片感知到环境信息时，第二感磁元件41的阻值即刻发生变化以产生修正信号，因此确保了第一信号和修正信号稳定地、同时地产生，提高了磁传感器的灵敏度，保证了纸币检测装置工作的可靠性。
[0037]可选地，第一感磁元件31和第二感磁元件41均由阻值可调的感磁材料制成，由于多个第一芯片30设置在永磁体20产生的磁场区域内，第一感磁元件31始终受到永磁体20所产生的磁场的作用，当永磁体20的磁场达到一定数值时，第一感磁元件31的灵敏度达到一个较高程度，以使第一感磁元件31感知到纸币的磁条信息时，第一感磁元件31的阻值会发生变化，且磁条信息的磁场强度越大，第一感磁元件31的阻值变化越大。，第一感磁元件31的阻值变化以产生第一信号，使第一芯片30在感知纸币的磁条信息和环境信息时具有更高的灵敏度，从而保证了纸币检测装置能够准确检测出磁信号的强弱，提高了纸币检测装置的工作有效性。
[0038]由于第一感磁元件31和第二感磁元件41的阻值变化随着感知纸币的磁条信息而变化，其工作过程类似于可调电阻，因此，在图4中示出的实施例中，以可调电阻的形式表示第一感磁元件31和第二感磁元件41。
[0039]下面具体以一个具体实施例阐述本发明的磁传感器消除环境信息的具体过程。
[0040]如图4所示，当本发明中的信号处理芯片50是差分放大器时，假设差分放大器的输入端的第一输入值为VI和第二输入值为V2，差分放大器的输出端的输出值为V，则第一输入值和第二输入值与输出值之间的关系式为:V = GX(V1-V2)，其中，G为差分放大器的放大倍数。
[0041 ]当第一芯片扫描不到磁信号，修正芯片也感应不到磁信号时，VI = c，V2 = d，此时V=GX(Vl-V2)=GX(c-d)0
[0042]当第一芯片30感知到纸币的磁条信息和环境信息时，第一感磁元件31的阻值发生变化产生第一信号，此时，由第一信号产生的进入差分放大器的输入端的第一输入值，假设由纸币的磁条信息产生的对第一输入值的影响的数值部分为a，由环境信息产生的对第一输入值的影响的数值部分为b，则此时Vl = c+a+b;由于第一信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量与修正信号的因环境信息改变产生的环境信号变化量是相等的，因此，此时修正芯片40感知到环境信息与第一芯片30感知到的环境信息相同，第二感磁元件41的阻值发生的变化量也与第一感磁元件31的阻值变化量相同，因此，由修正信号产生的进入差分放大器的第二输入值也为b，此时V2 = d+b;所以，差分放大电路的输出V = G X (V1-V2) = GX(c+a+b-d-b)=GX(c+a-d)，可见，差分放大器有效地消除了环境信息对磁气传感器产生的影响。
[0043]如图1和图2所示，本体10包括腔体和与腔体连通的开口，磁传感器还包括基板60和保护罩70，基板60设置在开口处上以将永磁体20密封在腔体内，第一芯片30、修正芯片40和信号处理芯片50设置在基板60的背离腔体一侧的表面上;保护罩70罩设在基板60上以将第一芯片30、修正芯片40和信号处理芯片50收纳在保护罩70与基板60形成的保护腔内。这样，磁传感器的永磁体20被有效地保护在本体10的腔体内，避免了纸币检测装置在使用过程中永磁体20受到损坏。由于设置有保护罩70，保护罩70罩设在基板60上以将第一芯片30、修正芯片40和信号处理芯片50收纳在保护罩70与基板60形成的保护腔内。从而使敏感的第一芯片30、修正芯片40和信号处理芯片50受到了密封保护，避免了这些敏感的芯片元件受到外界潮湿空气和灰尘得影响而失效，从而提高了纸币检测装置工作的可靠性。
[0044]保护罩70由不具有磁性的材质做成，这样，避免了保护罩70自身产生磁场对第一芯片30、修正芯片40和信号处理芯片50产生影响，保证了纸币检测装置工作的可靠性。
[0045]可选地，保护罩70由不具有磁性的金属材质制成或由塑料材质制成。
[0046]在一个未图示的可选实施例中，基板60的下表面设置有插座，从而有效地保证了第一信号、修正信号和第二信号的传输稳定性。
[0047]如图2所示，修正芯片40位于信 号处理芯片50与第一芯片30之间。这样有效地区分出了多个第一芯片30和修正芯片40，从而当修正芯片40损坏而需要更换的情况下，维修人员能够方便地找到第一芯片30的安装位置，进而提高了纸币检测装置的维修便捷性。
[0048]在一个未图示的可选实施例中，当然，为了合理地利用基板60上的安装空间，整体上降低磁传感器的体积，在确保修正芯片40处于永磁体20的磁场区域之外的基板60上的任意位置处。
[0049]可选地，当修正芯片40和纸币之间的距离使修正芯片40感知不到纸币的磁条信息的前提下，修正芯片40也能够处于永磁体20的磁场区域之内的基板60上。
[0050]如图4所示，各个第一芯片30分别串联有一个开关结构，根据各开关结构的启闭状态确定投入使用的第一芯片30的个数。这样，可以合理地调节第一芯片30感知纸币的磁条信息和环境信息的敏感度，并可以确保在部分第一芯片30损坏失效地情况下，磁传感装置仍能够准确地感知到纸币的磁条信息和环境信息并产生第一信号。
[0051 ]可选地，纸币检测装置是点钞机、验钞机或清分机中的一种。
[0052]可选地，永磁体20由合金永磁材料或铁氧体永磁材料制成。
[0053]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
[0054]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0055]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种纸币检测装置，其特征在于，所述纸币检测装置包括磁传感器，所述磁传感器包括: 本体(10); 用于形成磁场区域的永磁体(20)，所述永磁体(20)设置在所述本体(10)上； 用于实时感知纸币的磁条信息和环境信息并产生第一信号的多个第一芯片(30)，多个所述第一芯片(30)设置在所述磁场区域内，且所有所述第一芯片(30)均并联设置，所述环境信息包括环境温度信息、和/或环境湿度信息、和/或环境噪音信息； 用于实时感知所述环境信息并产生修正信号的至少一个修正芯片(40)，所述修正芯片(40)处于所述磁场区域内侧或外侧； 用于接收和处理所述第一信号和所述修正信号的信号处理芯片(50)，所述第一信号的因所述环境信息改变产生的环境信号变化量与所述修正信号的因所述环境信息改变产生的环境信号变化量是相等的，在所述信号处理芯片(50)中，改变后的所述第一信号与改变后的所述修正信号做差以使所述第一信号的环境信号变化量和所述修正信号的环境信号变化量相减为零，之后所述信号处理芯片(50)将差值转换为第二信号向外输出，所述第一芯片(30)和所述修正芯片(40)分别与所述信号处理芯片(50)电连接。2.根据权利要求1所述的纸币检测装置，其特征在于，所述信号处理芯片(50)是差分放大器。3.根据权利要求1所述的纸币检测装置，其特征在于，所述磁传感器还包括: 用于传递所述第一信号的第一移位逻辑控制电路，所述第一芯片(30)通过所述第一移位逻辑控制电路与所述信号处理芯片(50)电连接； 用于传递所述修正信号的第二移位逻辑控制电路，所述修正芯片(40)通过所述第二移位逻辑控制电路与所述信号处理芯片(50)电连接。4.根据权利要求1所述的纸币检测装置，其特征在于，所述磁传感器还包括: 用于传递所述第一信号的第一移位逻辑控制电路，所述第一移位逻辑控制电路集成在所述信号处理芯片(50)内； 用于传递所述修正信号的第二移位逻辑控制电路，所述第二移位逻辑控制电路集成在所述信号处理芯片(50)内。5.根据权利要求1所述的纸币检测装置，其特征在于，所述纸币检测装置还包括: 第一接地元件(80)，所述第一芯片(30)通过所述第一接地元件(80)接地;和/或 第二接地元件(90)，所述修正芯片(40)通过所述第二接地元件(90)接地。6.根据权利要求5所述的纸币检测装置，其特征在于，所述纸币检测装置还包括第一接地元件(80)和第二接地元件(90)，所述第一接地元件(80)和/或所述第二接地元件(90)为接地电阻。7.根据权利要求1至6中任一项所述的纸币检测装置，其特征在于， 所述第一芯片(30)包括第一感磁元件(31)，所述第一感磁元件(31)的阻值变化以产生所述第一信号;和/或 所述修正芯片(40)包括第二感磁元件(41)，所述第二感磁元件(41)的阻值变化以产生所述修正信号。8.根据权利要求1所述的纸币检测装置，其特征在于，所述本体(10)包括腔体和与所述腔体连通的开口，所述磁传感器还包括: 基板(60)，所述基板(60)设置在所述开口处上以将所述永磁体(20)密封在所述腔体内，所述第一芯片(30)、所述修正芯片(40)和所述信号处理芯片(50)设置在所述基板(60)的背离所述腔体一侧的表面上； 保护罩(70)，所述保护罩(70)罩设在所述基板(60)上以将所述第一芯片(30)、所述修正芯片(40)和所述信号处理芯片(50)收纳在所述保护罩(70)与所述基板(60)形成的保护腔内。9.根据权利要求8所述的纸币检测装置，其特征在于，所述修正芯片(40)位于所述信号处理芯片(50)与所述第一芯片(30)之间。10.根据权利要求1所述的纸币检测装置，其特征在于，各个所述第一芯片(30)分别串联有一个开关结构，根据各所述开关结构的启闭状态确定投入使用的所述第一芯片(30)的个数。11.根据权利要求1所述的纸币检测装置，其特征在于，所述纸币检测装置是点钞机、验钞机或清分机中的一种。
【专利摘要】本发明提供了一种纸币检测装置，纸币检测装置包括磁传感器，磁传感器包括：本体；用于形成磁场区域的永磁体；用于实时感知纸币的磁条信息和环境信息并产生第一信号的多个第一芯片，多个第一芯片设置在磁场区域内，且所有第一芯片均并联设置；用于实时感知环境信息并产生修正信号的至少一个修正芯片，修正芯片处于磁场区域内侧或外侧；用于接收和处理第一信号和修正信号的信号处理芯片，在信号处理芯片中，改变后的第一信号与改变后的修正信号做差以使第一信号的环境信号变化量和修正信号的环境信号变化量相减为零，之后信号处理芯片将差值转换为第二信号向外输出。本发明解决了现有技术中的纸币检测装置的检测结果不准确的问题。
【IPC分类】G07D7/04
【公开号】CN105488896
【申请号】CN201511031685
【发明人】姜利, 孙晓锋
【申请人】威海华菱光电股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月31日
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