磁性传感器及使用该磁性传感器的检测方法与流程

1.本发明涉及磁性防伪技术领域，具体地涉及一种磁性传感器及使用该磁性传感器的检测方法。


背景技术：

2.磁性防伪技术自上世纪60年代就开始应用于钞票等有价证券领域。目前，使用磁性材料进行编码，是钞票机读防伪和票面清分的重要方式之一。磁性编码技术是将防伪技术和信息技术进行集成。
3.中国专利申请cn105321251a描述了一种可产生非对称波形的磁性编码。该磁性编码通过预设的涂层形状，可产生非对称编码。并在实施例中阐述了所述磁性编码和非对称波形的对应关系。
4.上述专利中在对此类磁性编码的检测中，是基于单通道传感器。此类传感器如用于点钞机等金融机具上，存在电磁干扰的问题，无法实现有效信号的读取与分析。


技术实现要素：

5.本发明实施例的目的是提供一种磁性传感器及使用该磁性传感器的检测方法，其能够实现对磁性防伪元件的磁性编码区域的涂层厚度变化趋势的识读。
6.为了实现上述目的，本发明实施例提供一种磁性传感器，所述磁性传感器包括串联连接的两组电感线圈，其中所述两组电感线圈的绕线方向相反。
7.可选的，所述两组线圈在位置上不重叠。
8.可选的，所述两组线圈的中心间距为1mm至2mm。
9.可选的，所述两组线圈中每组线圈的检测范围大于1mm。
10.可选的，所述磁性传感器还包括与所述两组电感线圈串联连接的限流电阻。
11.相应的，本发明实施例还提供一种使用上述的磁性传感器执行的磁性防伪元件的检测方法。
12.可选的，设置所述磁性传感器与所述磁性防伪元件的检测运行方向之间的夹角为85
°
至90
°
。
13.可选的，设置所述磁性传感器的检测速度为0.5m/s至4m/s。
14.可选的，所述磁性防伪元件至少包括由硬磁材料构成的第一磁性编码区域，其中所述第一磁性编码区域在厚度上存在渐变趋势。
15.可选的，所述第一磁性编码区域在厚度上以一定角度进行变化以使得所述第一磁性编码区域的剖面为三角形。
16.通过上述技术方案，使用绕线反向且串联连接的两组电感线圈组成磁性传感器，形成“双通道”磁性传感器，在使用该磁性传感器检测磁性防伪元件时，由两组电感线圈检测产生的波形信号叠加，根据该叠加的信号，能够实现对磁性防伪元件的磁性编码区域的涂层厚度变化趋势进行识读，从而有助于分辨电磁防伪元件的磁性编码元件的生产工艺。
另外使两组电感线圈绕线反向，可以克服电磁干扰的技术问题。
17.本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
18.附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
19.图1示出了根据本发明一实施例的磁性传感器的结构示意图；
20.图2示出了磁性传感器的检测原理示意图；以及
21.图3示出了使用不同类型磁性传感器对不同类型的磁性编码区域进行检测产生的波形示意图。
具体实施方式
22.以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
23.图1示出了根据本发明一实施例的磁性传感器的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供一种磁性传感器，该磁性传感器包括串联连接的第一组线圈l1和第二组线圈l2，其中第一组线圈l1和第二组线圈l2的内部绕线方向相反。图1中r1为与第一组线圈l1和第二组线圈l2串联连接的限流电阻。p1为磁性传感器的检测点。
24.第一组线圈l1和第二组线圈l2在位置上不重叠。可选的，第一组线圈l1和第二组线圈l2的中心间距可以设置为1mm至2mm。
25.可选的，可以设置第一组线圈l1和第二组线圈l2的检测范围均大于1mm。
26.上述第一组线圈l1和第二组线圈l2用于举例，在可扩展情况下可以包括更多组线圈。
27.可以使用本发明实施例提供的磁性传感器执行磁性防伪元件的检测。通常磁性防伪元件以全埋或开窗方式设置于磁性防伪产品中，使用磁性传感器对磁性防伪元件进行检测即可。所述磁性防伪产品包括但不限于以下中的一种：钞票、银行票据、门票、证件、文件、身份证、汇票或信用卡。
28.如图2所示，磁性防伪元件b1设置于钞票b2上。钞票b2的检测运行方向如图中箭头所示。磁性防伪元件b1可以包括多个磁性编码区域。包括第一组线圈l1和第二组线圈l2的磁性传感器l3对钞票b2中设置的磁性防伪元件b1进行检测。在执行检测时，可以设置磁性传感器与所述磁性防伪元件的检测运行方向之间的夹角为85
°
至90
°
，即，设置磁性传感器基本垂直于检测运行方向进行检测。磁性传感器的检测速度可选的可以设置为0.5m/s至4m/s，该检测速度可以是磁性传感器与磁性防伪元件的相对移动速度。
29.本发明实施例提供的磁性传感器能够实现对磁性防伪元件中磁性编码区域的厚度变化趋势进行识读，其中所述厚度变化趋势优选为厚度单调变化，例如可包括厚度增大或者厚度减小，并且尤其适用于在磁性编码区域的涂层厚度存在均匀变化的情况下，所述均匀变化包括厚度均匀增大或厚度均匀减小。也就是说，磁性防伪元件的至少第一磁性编码区域在厚度上存在渐变趋势，所述第一磁性编码区域为所述磁性防伪元件的任一个磁性
编码区域。所述磁性防伪元件中至少所述第一磁性编码区域由硬磁材料构成。优选的，所述磁性防伪元件中所有磁性编码区域均由硬磁材料构成。优选的，所述第一磁性编码区域在厚度上以一定角度进行变化以使得所述第一磁性编码区域的剖面为三角形。但是本发明实施例并不限于此，所述第一磁性编码区域的剖面也可以是其他形状，例如其他一些不规则形状。
30.图3示出了使用不同类型磁性传感器对不同类型的磁性编码区域进行检测产生的波形示意图。如图3所示，所检测的磁性防伪元件至少包括磁性编码区域m1、磁性编码区域m2、和磁性编码区域m3。磁性编码区域m1的涂层厚度由薄到厚均匀变化，其剖面为三角形。磁性编码区域m2的涂层厚度均匀不变化，为常规磁性编码区域。磁性编码区域m3的涂层厚度由厚到薄均匀变化，其剖面为三角形。
31.波形信号w1为使用仅包括第一组线圈l1(不包括第二组线圈l2)的第一磁性传感器对磁性编码元件检测所得到的信号图。波形信号w2为使用仅包括第一组线圈l2(不包括第二组线圈l1)的第二磁性传感器对磁性编码元件检测所得到的信号图。从波形信号w1和波形信号w2可见，检测相同磁性编码区域时，由于第一组线圈l1和第二组线圈l2绕线方向相反，可产生相位相反的波形信号。对于磁性编码区域m1和磁性编码区域m3，由于厚度存在渐变过程，从而在渐变的过程中，第一磁性传感器和第二磁性传感器均不会产生感应电动势，只有厚度突变时，才会产生感应电动势，因此产生半个周期的正弦波形。
32.波形信号w3为使用本发明实施例提供的磁性传感器对防伪元件进行检测得到的信号图。由于第一组线圈l1与第二组线圈l2在位置上不重叠，从而检测的波形在时序上会产生差别。例如，对于单个的磁性编码区域来说，可能第一组线圈l1先检测到磁性编码区域并产生波形信号w1，第二组线圈l2后检测到磁性编码区域并产生波形信号w2。当第一组线圈l1与第二组线圈l2串联在电路中，检测点p1的电势将会得到波形信号w1和波形信号w2信号的算术相加结果，即波形信号w3。设置第一组线圈l1与第二组线圈l2之间合适的距离，即可实现磁性传感器针对单个磁性编码区域检测得到的信号的连续性。
33.从波形信号w3中可见，对于厚度均匀的磁性编码区域m2和厚度变化的磁性编码区域m1与m3，波形状态有明显区别；而对于厚度变化趋势不同的磁性编码区域m1和m3而言，磁性传感器又可以得到状态一样而相位相反的波形信号。因此，可以根据波形信号w3对磁性防伪元件的磁性编码区域的涂层厚度变化趋势进行识读，从而有助于分辨电磁防伪元件的磁性编码元件的生产工艺。
34.在可扩展实施例中，可以预先存储一个或多个参考波形信号，该参考波形信号可以是使用本发明实施例提供的磁性传感器对预先已知涂层厚度变化趋势(包括至少厚度均匀增大或厚度均匀减小)的磁性编码区域进行检测而获得的信号。在使用本发明实施例提供的磁性传感器对待测磁性防伪元件检测得到一波形信号的情况下，可以将该检测得到的波形信号与所述一个或多个参考波形信号进行对比，根据对比结果即可得到待测磁性防伪元件中各磁性编码区域的涂层厚度变化趋势，从而分辨出电磁防伪元件的磁性编码元件的生产工艺。
35.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
36.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
37.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。