磁图像传感器及鉴伪方法技术

本发明专利技术提供一种磁图像传感器及鉴伪方法。磁图像传感器包括磁传感器芯片，其特征在于，所述磁传感器芯片包括第一磁敏感单元点阵和第二磁敏感单元点阵，所述第一磁敏感单元点阵和所述第二磁敏感单元点阵之间的夹角θ为0＜θ＜180°，所述第一磁敏感单元点阵和所述第二磁敏感单元点阵分别包括N个和M个磁敏感单元，所述磁敏感单元是由磁敏感薄膜制作的惠斯通电桥电路，其中，N、M为≥1的整数。该磁图像传感器能够对二维平面的磁条或磁点进行磁成像，从而实现二维鉴伪需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磁传感器
，具体涉及一种鉴伪机构磁图像传感器及其制作方法。
技术介绍
磁传感器中的敏感单元对由磁场、电流、应力应变、温度、光等变化弓I起的磁变化有敏感作用，即，磁变化会导致敏感单元的磁性能发生变化。将敏感单元的磁性能变化转换成电信号，通过测量电信号即可获得对应地磁场、电流、应力应变、温度或光等物理量的值。由于微小的磁变化都会引起敏感单元的磁性能发生变化。因此，磁传感器被广泛应用于航空、航天、微电子，地质探矿、医学成像、信息采集以及军事等高精密领域。目前，被广泛使用的磁传感器为线圈式磁传感器，S卩，敏感单元为线圈。图1为现有金融鉴伪机(如验钞机或其它金融机具中的鉴伪单元)采用的磁传感器的截面图。如图1所示，磁传感器包括壳体101、磁芯105、线圈109以及印制电路板113。在外壳101的顶端设有开口 103。磁芯105包括第一磁芯105a和第二磁芯105b,第一磁芯105a和第二磁芯105b借助支架111固定在壳体101内。在第一磁芯105a和第二磁芯105b的顶部设有凸部，凸部自开口 103伸出壳体101外。在凸部的顶端的中心位置设有磁隙107。在磁隙107的下方设有线圈109，线圈109与印制电路板113电连接，印制电路板113通过焊针114与金融鉴伪机中其他系统(图中未示出)连接。使用时,将磁芯105的凸部从钞票磁性油墨条或磁性金属条表面划过。由于磁隙107的存在，使得线圈109周围的磁场发生变化，从而在线圈109中形成感生电动势。该感生电动势的大小与钞票磁性油墨条或磁性金属条的磁场强度成比例，据此可辨别钞票的真伪。然而，随着印钞技术的发展以及避免假币的出现，印钞厂在钞票的二维平面内设置了多个用于防伪的强弱不同的磁条或磁点作为隐性防伪标记，通过判断磁条和磁点的位置、磁性强弱以及磁条的长度来鉴别钞票的真伪。现有的金融鉴伪机只能获得一维方向的磁条或磁点的位置，但无法对设置在二维平面的磁条或磁点进行磁成像，而且，由于受线圈体积及其灵敏度的限制，现有的鉴伪技术根本无法实现二维鉴伪需求。另外，线圈式磁传感器还具有灵敏度低、响应慢、分辨率低、稳定性和可靠性较差等缺陷，导致现有的金融鉴伪机越来越不能适应金融业的发展需要。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就是针对传统磁传感器存在的上述缺陷，提供一种，其能够满足二维鉴伪需求。解决上述技术问题的所采用的技术方案是提供一种磁图像传感器，包括磁传感器芯片，所述磁传感器芯片包括第一磁敏感单元点阵和第二磁敏感单元点阵，所述第一磁敏感单元点阵和所述第二磁敏感单元点阵之间的夹角Θ为0< Θ <180°，所述第一磁敏感单元点阵和所述第二磁敏感单元点阵分别包括N个和M个磁敏感单元，所述磁敏感单元是由磁敏感薄膜制作的惠斯通电桥电路，其中，N、M为≥1的整数。其中，所述第一磁敏感单元点阵包括nXm个所述磁敏感单元,而且,所述磁敏感单元横向设置，m、n为≥1的整数；所述第二磁敏感单元点阵包括aXb个所述磁敏感单元,而且,所述磁敏感单元纵向设置，a、b为≥1的整数。其中，所述磁敏感单元包括至少一对相互平行且钉扎方向相反的磁敏感薄膜，而且所述磁敏感单元的间距为两个所述磁敏感薄膜之间的距离，所述磁敏感单元的对称中心为两个所述磁敏感薄膜在其长度方向上的对称中心。其中，所述第一磁敏感单元点阵中的nXm个所述磁敏感单元的间距相等；所述第二磁敏感单元点阵中的aXb个所述磁敏感单元的间距相等。其中，所述第一磁敏感单元点阵中的nXm个所述磁敏感单元的间距不完全相等；在所述第二磁敏感单元点阵中的aXb个所述磁敏感单元的间距不完全相等。其中，所述第一磁敏感单元点阵中的nXm个所述磁敏感单元的间距相等；所述第二磁敏感单元点阵中的aXb个所述磁敏感单元的间距不相等；或者，所述第一磁敏感单元点阵中的nXm个所述磁敏感单元的间距不相等；所述第二磁敏感单元点阵中的aXb个所述磁敏感单元的间距相等。其中，在所述第一磁敏感单元点阵中，每行磁敏感单元中的各所述磁敏感单元的对称中心在同一直线上。其中，在所述第一磁敏感单元点阵中，每行磁敏感单元中的各所述磁敏感单元的对称中心不完全在同一直线上。其中，在所述第二磁敏感单元点阵中，每列磁敏感单元中的各所述磁敏感单元的对称中心在同一直线上。其中，在所述第二磁敏感单元点阵中，每列磁敏感单元中的各所述磁敏感单元的对称中心不完全在同一直线上。其中，在所述第一磁敏感单元点阵中，m列所述磁敏感单元在所述磁传感器芯片的横向方向上不存在间隙，以将所述磁传感器芯片的横向完全覆盖；在所述第二磁敏感单元点阵中，a行所述磁敏感单元将所述磁传感器芯片的纵向方向上不存在间隙，以将所述磁传感器芯片的纵向完全覆盖。其中，在所述第一磁敏感单元点阵中，m列所述磁敏感单元在所述磁传感器芯片的横向方向上存在间隙；在所述第二磁敏感单元点阵中，a行所述磁敏感单元在所述磁传感器芯片的纵向方向上存在间隙。其中，所述惠斯通电桥电路为惠斯通半桥电路，或者，所述惠斯通电桥电路为惠斯通全桥电路，每个所述惠斯通电桥电路设有一个差分输出通道。其中，所述磁敏感薄膜为连续不间断的薄膜。其中，所述磁敏感薄膜包括多段薄膜段，所述薄膜段由导体串联。其中，所述磁敏感薄膜为直线型薄膜或者弯曲的蛇形薄膜。其中，所述磁敏感薄膜为霍尔效应薄膜、各向异性磁电阻薄膜、巨磁电阻薄膜、隧道磁电阻薄膜、巨磁阻抗薄膜或巨霍尔效应薄膜。其中，还包括印制电路板、焊针、屏蔽外壳以及数据处理单元，所述磁敏感芯片与所述印制电路板电连接；在所述屏蔽外壳上设有导磁窗口，所述磁敏感芯片和所述印制电路板设置在所述屏蔽外壳内，而且所述磁敏感单元与所述导磁窗口相对；所述焊针的一端固定于所述印制电路板，并与所述磁敏感芯片中惠斯通电桥电路的差分输出端电连接所述数据处理单元通过所述焊针接收所述惠斯通电桥电路的差分信号，并根据所述差分信号获得磁标记。其中，所述屏蔽外壳采用铁氧体材料或坡莫合金材料制作，或者采用金属材料制作，并在其表面涂覆由铁氧体材料或坡莫合金材料制作的镀层。本专利技术还提供一种鉴伪方法，包括以下步骤:获取磁图像传感器，所述磁图像传感器为本专利技术提供的磁图像传感器；通过所述磁图像传感器获得差分信号；根据所述差分信号辨别磁标记，从而待检物表面的磁场分布图。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术提供的磁图像传感器，其中的磁传感器芯片包括第一磁敏感单元点阵和第二磁敏感单元点阵，所述第一磁敏感单元点阵和所述第二磁敏感单元点阵之间的夹角Θ为0< Θ <180°，所述第一磁敏感单元点阵和所述第二磁敏感单元点阵分别包括N个和M个磁敏感单元，所述磁敏感单元是由磁敏感薄膜制作的惠斯通电桥电路。由于采用磁敏感薄膜来制作磁敏感单元，其体积小，易于集成化，能够在有限的面积内制作多个磁敏感单元，即获得磁敏感单元点阵。根据图像学原理，借助两个磁敏感单元点阵可以获得待检物内磁场源的二维平面分布图谱，即对二维平面的磁条或磁点进行磁成像，从而更彻底、全面地对防伪标志进行识别，进而可以更准确地鉴定待检物的真伪。而且，由磁感应薄膜构成的惠斯通电桥电路获得的差分信号的大小与外界磁信号强弱成比例，因此，磁传感器芯片不仅可以获得磁场源的位置，而且可以获得外界磁信号的强弱。另外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁图像传感器，包括磁传感器芯片，其特征在于，所述磁传感器芯片包括第一磁敏感单元点阵和第二磁敏感单元点阵，所述第一磁敏感单元点阵和所述第二磁敏感单元点阵之间的夹角θ为0＜θ＜180°，所述第一磁敏感单元点阵和所述第二磁敏感单元点阵分别包括N个和M个磁敏感单元，所述磁敏感单元是由磁敏感薄膜制作的惠斯通电桥电路，其中，N、M为≥1的整数。

【技术特征摘要】
1.一种磁图像传感器，包括磁传感器芯片，其特征在于，所述磁传感器芯片包括第一磁敏感单元点阵和第二磁敏感单元点阵，所述第一磁敏感单元点阵和所述第二磁敏感单元点阵之间的夹角Θ为0< Θ <180°，所述第一磁敏感单元点阵和所述第二磁敏感单元点阵分别包括N个和M个磁敏感单元，所述磁敏感单元是由磁敏感薄膜制作的惠斯通电桥电路，其中，N、M为≥1的整数。2.根据权利要求1所述的磁图像传感器，其特征在于，所述第一磁敏感单元点阵包括nXm个所述磁敏感单元,而且,所述磁敏感单元横向设置，m、η为≥1的整数； 所述第二磁敏感单元点阵包括aXb个所述磁敏感单元,而且,所述磁敏感单元纵向设置，a、b为≥1的整数。3.根据权利要求2所述的磁图像传感器，其特征在于，所述磁敏感单元包括至少一对相互平行且钉扎方向相反的磁敏感薄膜，而且所述磁敏感单元的间距为两个所述磁敏感薄膜之间的距离，所述磁敏感单元的对称中心为两个所述磁敏感薄膜在其长度方向上的对称中心。4.根据权利要求3所述的磁图像传感器，其特征在于，所述第一磁敏感单元点阵中的nXm个所述磁敏感单元的间距相等；所述第二磁敏感单元点阵中的aXb个所述磁敏感单元的间距相等。5.根据权利要求3所述的磁图像传感器，其特征在于，所述第一磁敏感单元点阵中的nXm个所述磁敏感单元的间距不完全相等；在所述第二磁敏感单元点阵中的aXb个所述磁敏感单元的间距不完全相等。6.根据权利要求3所述的磁图像传感器，其特征在于，所述第一磁敏感单元点阵中的nXm个所述磁敏感单元的间距相等；所述第二磁敏感单元点阵中的aXb个所述磁敏感单元的间距不相等；或者， 所述第一磁敏感单元点阵中的nXm个所述磁敏感单元的间距不相等；所述第二磁敏感单元点阵中的axb个所述磁敏感单元的间距相等。7.根据权利要求3所述的磁图像传感器，其特征在于，在所述第一磁敏感单元点阵中，每行磁敏感单元中的各所述磁敏感单元的对称中心在同一直线上。8.根据权利要求3所述的磁图像传感器，其特征在于，在所述第一磁敏感单元点阵中，每行磁敏感单元中的各所述磁敏感单元的对称中心不完全在同一直线上。9.根据权利要求3所述的磁图像传感器，其特征在于，在所述第二磁敏感单元点阵中，每列磁敏感单元中的各所述磁敏感单元的对称中心在同一直线上。10.根据权利要求3所述的磁图像传感器，其特征在于，在所述第二磁敏感单元点阵中，每列磁敏感单元中的各所述磁敏感单元的对称中心不完全在...

【专利技术属性】
技术研发人员：时启猛，彭春雷，曲炳郡，
申请(专利权)人：北京嘉岳同乐极电子有限公司，
类型：发明
国别省市：