[实用新型]一种硬币检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种硬币检测系统，尤其涉及一种使用磁阻传感器形成磁梯度计的硬币检测系统。 

背景技术

硬币是现代社会不可缺少的一部分，是人与人进行物质交换的必要工具，在日常生活中具有庞大的流通量。随着硬币使用越来越广泛，交通、金融等机构中对于硬币的面值、真伪判断以及硬币的清点应用的依赖程度越来越高。目前，对于硬币清点及真伪鉴定主要有以下几种方式：（1）通过对硬币施加交变磁场，然后测量其感生涡流场来判断硬币的材料，进而辨其真伪，这种方法主要是通过采用感应线圈或者是感应线圈和霍尔传感器组合来测量硬币的轴向磁场，这只能测得一种辨别特征信号，对于那些具有相似谐振频率、振幅或相位的不同硬币，这种方法明显不能准确判断真伪。（2）使用多个磁阻传感器构成传感单元阵列来检测硬币周围的磁场分布，从而来判断硬币面值及其真伪，如专利申请CN103617669A公开的一种硬币检测装置，这种装置也只能检测一个方向的信号，对于那些具有相似直径，并在同一方向上具有相似响应的硬币，这种方法的判断结果精确度也不够高，并且其测量结果包含有所施加的脉冲场所产生新的信号，需要后续处理来将该信号去除，操作过程相对比较复杂，并且会降低其分辨率。（3）采用对发射线圈进行可变频率输入，在不同频率点测量接收器的输出来检验硬币的真伪，如美国专利申请US4086527所公开的检验方法，该方法虽然能获知输出信号的振幅、相位、谐振频率等信息，但其仍然采用的是单轴传感器，很难辨别一些具有相似特征的硬币。此外，还有采用脉冲场激励再移除脉冲场以及相移等方法来检验真伪，这些方法都只能提供一种辨别特征的信号，不能准确分辨出那些具有该种相似特征的硬币。随着硬币伪造技术变得越来越高超，现有的硬币检测装置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。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术所存在的缺陷，提供一种结构简单、准确度高、灵敏度高、动态线性范围宽的硬币检测系统。 

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种硬币检测系统，该硬币检测系统包括激励线圈，径向磁梯度计和轴向磁梯度计； 

所述激励线圈用于向待测硬币提供轴向的激励磁场，所述激励磁场在所述待测硬币内部感生涡流，所述涡流产生感生磁场；

所述径向磁梯度计包括至少两个径向磁阻传感器且所述轴向磁梯度计包括至少两个轴向磁阻传感器，所述径向磁阻传感器和所述轴向磁阻传感器各自分别相对所述激励线圈的中心面或中心点对称分布；所述径向磁梯度计用于检测所述感生磁场在所述激励线圈对应两侧且沿所述待测硬币径向上的磁场分量之差，所述轴向磁梯度计用于检测所述感生磁场在所述激励线圈对应两侧且沿所述待测硬币轴向上的磁场分量之差，所述对应两侧是指沿着所述激励线圈轴向上相对的两侧；

所述激励线圈被定位，其定位方式使得所述待测硬币的表面与所述激励线圈的中心面平行，并且所述待测硬币的表面与所述中心面之间的距离至少为所述激励线圈高度的一半。

优选的，所述硬币检测系统进一步包括：用于激励所述激励线圈的信号激励源和驱动电路，用于放大所述径向磁梯度计和所述轴向磁梯度计所产生的信号的模拟前端电路，以及用于计算所述模拟前端电路输出的放大信号的实部分量和虚部分量的处理器。 

优选的，所述信号激励源所产生的信号含有交流信号，所述交流信号包含有至少一个频率分量；所述处理器计算与每一频率分量相对应的放大信号的实部分量和虚部分量。 

优选的，所述信号激励源还用于在所述交流信号存续期间施加直流信号，所述激励线圈所产生的激励磁场为直流磁场和交流磁场的叠加场。 

优选的，当所述待测硬币的材料为铁磁材料或所述待测硬币的表面涂覆有铁磁材料时，施加所述直流磁场后，输出信号的幅值会降低；当所述待测硬币的材料为导体时，所述直流磁场不影响输出信号的幅值。 

优选的，所述硬币检测系统能检测出每种类型的硬币所对应的实部分量和虚部分量的幅值。 

优选的，所述激励线圈为单个线圈或多个线圈相叠加组成的阵列，所述激励线圈所围成的圆周直径大于或等于所述待测硬币的直径。 

优选的，所述径向磁梯度计位于所述激励线圈的内部边缘且位于所述待测硬币边缘的下方，所述径向磁阻传感器相对所述激励线圈的中心对称；所述轴向磁梯度计位于所述激励线圈的内部且位于或接近所述待测硬币的中心的下方，所述轴向磁阻传感器沿所述激励线圈的轴向相对所述激励线圈的中心对称分布。