[实用新型]一种利用电感数字转换器实现钞票厚度检测的电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及一种利用电感数字转换器 LDC1000Q1实现钞票厚度检测的电路。

背景技术

存取款机中，对钞票厚度的检测是一个十分关键的环节，通过对钞票 厚度的检测，以判定钞票的真伪。传统的检测方法一般是利用超声波或霍 尔原理进行检测，但超声波不够稳定，精度也有所欠缺，且容易受外界环 境的影响；霍尔原理进行检测时，信号输出非线性，且也易受环境的影响， 如温度等。

实用新型内容

利用电涡流原理实现对钞票厚度的检测，是一种非常可靠、稳定且精 度高的实现方法，此种方法不仅灵敏度分辨率高，且响应速度快、测量范 围宽、抗干扰力强、结构简单、不受油污等介质的影响。

本申请旨在利用电涡流原理，通过高性能的集成芯片LDC1000Q1和 简单的硬件电路实现对钞票厚度的精确检测；使用此电路检测钞票厚度时， 硬件结构简单，要求比较低，且成本低廉，比较容易实现。

为了解决现有技术中问题，本实用新型提供了一种利用电感数字转换 器实现钞票厚度检测的电路，包括FPGA控制器、电感数字转换器 LDC1000Q1、LC振荡电路、电源模块，FPGA控制器与电感数字转换器 LDC1000Q1进行通讯，并控制LDC1000Q1稳定工作，FPGA控制器发送 控制信号给LDC1000Q1，LDC1000Q1将测得的数据传输给FPGA控制器； 电感数字转换器驱动LC振荡电路产生交变的电磁场，电感为平面线圈板， 电源模块为FPGA控制器、电感数字转换器LDC1000Q1和LC振荡电路 供电。

作为本实用新型的进一步改进，所述FPGA控制器通过SPI接口与电 感数字转换器LDC1000Q1进行通讯。

作为本实用新型的进一步改进，电感数字转换器LDC1000Q1设有10 个检测通道，控制时逐个通道选通分别进行数据采集。

作为本实用新型的进一步改进，电源模块将输入的7V电压通过LDO 电源转换芯片转换为5V、3.3V和1.2V稳定的电压。

作为本实用新型的进一步改进，LC振荡电路中，线圈板是六层的， 其中是有五层高密度线圈贯通直连的。

作为本实用新型的进一步改进，LC振荡电路中的振荡电容C241是 470pF以上的。

作为本实用新型的进一步改进，LC振荡电路与电源之间设有C283、 C284两个滤波电容，C283、C284两个滤波电容的一端分别连接LC振荡 电路中的振荡电容C241的两端，C283、C284两个滤波电容的另一端连接 电源。

作为本实用新型的进一步改进，还包括外部晶振，所述外部晶振与电 感数字转换器LDC1000Q1连接，所述外部晶振为16或24M。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供非接触式传感技术，性能可靠，受外界环境影响比较 小，避免受灰尘、油污等介质的影响，可延长设备的使用寿命。

该LDC1000Q1数字电感转换器，可将低成本的线圈及弹簧用作传感 器，与现有传感器相比，可在更低系统成本下实现亚微米级分辨率、高可 靠性及灵活性。

测量精度高，当金属导体与感应线圈的距离发生变化而引起感应阻抗 变化时，LDC1000Q1所能检测的感应线圈涡流电阻的精度为16位； LDC1000Q1与电感配合产生LC振荡电路，振荡频率与电感值相关，可以 测出电感值和电感的变化量，该电感转换器的精度为24位，能够检测的谐 振频率范围很宽，5KHz～5MHz。

电路中FPGA控制器直接控制电感数字转换器工作，中间过程简单， 所用集成元器件较少，没有过多的信号转换电路，传输过程中受外界影响 小，抗干扰能力强，使测量精度进一步提高。

利用电涡流效应的原理，通过电感数字转换器LDC1000Q1可以将线 圈及弹簧用作电感传感器，准确测量被测体(金属导体)与探头端面的相对 位置，依靠距离的细微变化引起的交变电磁场感应阻抗的变化计算钞票厚 度，是一种非接触的线性化计量工具。

电路硬件实现电路结构简单，系统功耗更低，LDC1000Q1标准工作功 耗不足8.5mW，待机模式下功耗不足1.25mW。

附图说明

图1是本实用新型原理框架结构示意图；

图2是本实用新型一种利用电感数字转换器实现钞票厚度检测的电路 图；