硬币静态电磁特征测试方法及装置制造方法及图纸

硬币静态电磁特征测试方法及装置，将两只测试线圈平行放置，一只线圈一端与另一线圈的异名端相连，串联相连线圈的一端接振荡电路晶体管T1集电极，另一端接R1、R2、C1、C2、C3的共同连接点处；当硬币未置入测试线圈时，单片机测试LC振荡电路的频率、即整形电路输出的频率f0和LC振荡电路交变信号的幅度、即整流滤波电路输出的电压V0，反映了硬币未进入电磁场时，LC振荡电路状态；当硬币置入测试线圈后，单片机再次测试LC振荡电路的频率、即整流滤波电路输出的电压V；每一种真币都对应一组静态电磁特征参量，即：Δf、r、ΔV；单片机将测试的电磁特征参量与机内存储的真币特征量相比较，确定该币是某币值真币或伪币。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种硬币静态电磁特征测试方法及测试仪。
技术介绍
为区别于其它种类的硬币，显示自我币值和防伪，每种硬币都有自己的特征。硬币特征共有两套，其中一套是视觉特征，又称为大众防伪特征，包括硬币的大小、颜色、材质、 花纹等。另一套就是电磁特征，又称为专家防伪特征，包括硬币的直流电导率、硬币的交流电导率、最大磁感应强度、剩磁、矫顽力、起始磁导率、最大磁导率等。在对硬币进行特征分析时，在硬币生产过程中，对硬币进行质量检测时，在硬币流通中，对硬币进行识别时，都要测试硬币的电磁学特征。硬币电磁学特征测试分动态和静态两大类。在硬币流通领域内所用的硬币清分机、地铁售票机、公交投币机等对硬币电磁特征进行测试时，都用动态测量法。在币道两侧分别安放一只测试线圈，两线圈或串联相连， 或并联相连，两根输出线与一 LC振荡电路的输入端相连，这样，LC振荡电路的输出端就输出一交变信号。当真伪硬币通过测试线圈时，线圈中的交变磁场作用在硬币上，硬币中就感应出电涡流，电涡流又产生出一个次级磁场，它与原磁场相互叠加导致原磁场发生变化，使测试线圈内磁通改变，从而使测试线圈的复阻抗发生变化，该变化导致LC振菔电路的交变信号的频率和幅度发生相应的变化。这种变化与硬币的电磁特征一一对应，所以，测出交变信号的变化就相当于测出了硬币的电磁特征，从而达到辩别硬币真伪和币值的目的。中国专利号ZL03113396. 7，德国scan coin等硬币识别器就是根据LC振荡电路的频率变化量和幅度变化量来识别硬币的。所谓依据硬币动态电磁特征来测试、识别硬币，是在硬币滚动过程中对硬币进行测试、识别。显然，测试过程中，频率扰动和幅度变化不是一个常量，而是变化量，币道用材和设计，硬币滚动速度等也直接影响着测试结果。为了测试出与硬币电磁特征相对应的频率扰动和幅度变化，对硬币电磁特征进行客观的评价，必须排除与硬币电磁特征无关的因ο为了精确测出硬币的电磁学特征，常用静态法。静态测试又分两种。第一种静态测试法是应用相应的测试仪器直接测出硬币各个物理量。第二种静态测试法是应用涡流法测试硬币磁物理量和电物理量的效应，即测试与硬币磁物理量和电物理量存在对应关系的，LC振荡电路的频率扰动量和振荡信号幅度变化量。对硬币进行电磁特征分析和质量检测、对新硬币进行电磁特征设计，常用静态涡流测试法。
技术实现思路
1.专利技术目的3本专利技术目的是排除与硬币电磁特征无关的因素，采用静态涡流测试法，测试出只与硬币电磁特征相对应的频率扰动和幅度变化，为硬币动态电磁特征测试、识别提供理论依据和技术支持。本专利技术目的还在于，提出的测试方法与装置不仅能测试、显示LC振荡信号的基频频率和幅度，而且能测试、显示硬币置入测试线圈后，LC振荡电路频率扰动量、频率扰动百分比、幅度变化量。这些特征量是识别硬币、金银币和纪念币真伪和币值最重要的量，也是检验硬币、硬币中间体、硬币工艺是否合格最重要的依据。2.技术方案本专利技术技术方案是硬币静态电磁特征测试方法，将两只测试线圈平行放置，一只线圈一端与另一线圈的异名端相连，串联相连线圈的一端接振荡电路晶体管Tl集电极，另一端接R1、R2、C1、C2、C3的共同连接点处。首先，当硬币未置入测试线圈时，单片机测试LC振荡电路的频率、即整形电路输出的频率fo和LC振荡电路交变信号的幅度、即整流滤波电路输出的电压％。它们反映了硬币未进入电磁场时，LC振荡电路的初始状态。当硬币置入测试线圈后，单片机再次测试LC振荡电路的频率、即整形电路输出的频率f和LC振荡电路交变信号的幅度、即整流滤波电路输出的电压V。计算Δf = f-f。r =冬χ 100%JoAV = V-V0每一种真币都对应一组静态电磁特征参量，S卩Af、r、AV0单片机将测试的电磁特征参量与机内存储的真币特征量相比较，确定该币是某币值真币或伪币。测试单片机7 再将测试结果、r、、及币值通过串行口传给液晶模块控制单片机8，并在液晶显示模块9上显不。LC振荡器的输出端即电阻R4接整形电路Ul的输入端，LC振荡器输出端通过电容 C5接整流滤波电路的输入端，即晶体管T2的基极。整形电路的输出端即整形集成电路Ul的输出端接单片机7的输入端，即单片机7 集城电路U3的“11”脚，整流滤波电路的输出端即晶体管T3的集电极接单片机7集成电路 U3的“2”脚。单片机7集成电路U3的“17”脚接液晶显示模块控制单片机8集成电路AT89C2051 的2脚。液晶显示模块控制单片机8集成电路AT89C2051通过并行口接液晶显示模块。硬币静态电磁特征测试仪，由信号采集电路、信号处理电路和信号处理单片机、测试结果显示电路组成；其中信号采集电路包括测试线圈Li、L2、LC振荡电路4 ；信号采集电路就是产生交变信号的电路；信号处理电路包括整形电路5、整流滤波电路6、单片机7 ；测试结果显示电路包括液晶显示模块控制单片机8和液晶显示模块9 ；其中测试线圈Li、L2 的输出端接LC振荡电路4的输入端；LC振荡电路4的输出端接整形电路5、整流滤波电路 6 ；整形电路5、整流滤波电路6的输出端分别接单片机7的输入端；单片机7输出端接液晶显示模块控制单片机8和液晶显示模块9。整形电路将交变信号整为方波信号，以便单片机计数；整流滤波电路将交变信号的幅度变为直流电压，以便单片机取样。单片机负责测试并作相应的信号处理，通过串行口，将测试结果传给另一单片机，该单片机控制液晶显示模块显示结果。3.有益效果本专利技术与现有技术相比具有如下的有益效果①本专利技术不是直接测试硬币电物理量和磁物理量，而是应用涡流法测试硬币电物理量和磁物理量的效应，即测试与硬币电物理量和磁物理量存在对应关系的，LC振荡电路的频率扰动量Δ ·、ι·和振荡信号幅度变化量AV。本专利技术在硬币电磁特征测试、硬币电磁特征设计、硬币识别中更实用。②本专利技术不同于硬币动态电磁特征测试，它排除了币道用材、币道设计、摩擦静电对测试结果的影响，所测结果客观地反应了硬币的电磁特征。③本专利技术测试结果为相对值，因此，生产中无须调试。④本专利技术所用器件少，温漂小，性能稳定，适于长时间运行。四附图说明图1是本专利技术的硬币静态电磁特征测试仪的原理图。其中有试线圈L1、L2、硬币 2、LC振荡电路4、整形电路5、整流滤波电路6、单片机7、液晶显示模块控制单片机8和液晶显示模块9。图2是本专利技术的电原理图。五、具体实施方案参见附图，本专利技术的硬币静态电磁特征测试系统仪，由信号采集电路、信号处理电路和信号处理单片机、液晶显示模块控制单片机和液晶显示模块所组成。信号采集电路包括测试线圈Li、L2、LC振荡电路4 ；信号处理电路包括整形电路5、整流滤波电路6、单片机 7 ；液晶显示模块控制单片机8和液晶显示模块9。其中测试线圈Li、L2的输出端接LC振荡电路4的输入端，LC振荡电路4的输出端接整形电路5、整流滤波电路6。整形电路5、整流滤波电路6的输出端分别接单片机7的输入端“11”和“2”。单片机7的输出端“17”接液晶显示模块控制单片机8的“2”端；液晶显示模块控制单片机8通过并行口接液晶显示模块9。测试线圈Ll与测试线圈L2相串联，测试线圈L2的另一端接振荡电路4中晶体管 Tl的集电极，测试线圈Ll的另一端接电阻R1、R2、电容C1、C2、C3的共同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄来友，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：