一种三态磁控矩阵模块及应用该模块的密码锁的制作方法

本实用新型属于磁效应
技术领域：
，涉及一种对于磁效应的多态控制，具体地说是一种三态磁控矩阵模块及应用该模块的密码锁。
背景技术：
：随着社会的不断进步，锁对于人们的安全来说显得愈发重要，现如今大多数锁还在沿用机械密码锁，因为锁孔的存在容易被复制，机械锁又因为其构造容易被破坏，而对人们的安全极为不利。对于智能锁来说普遍运用二态即非真即假、非对记错的形式在逻辑电路的设计中，这样形成的智能锁的防盗性能较差，加之日益娴熟的密码破译技术的发展，采用二态的密码锁已经不能满足人们实际生活中的需要。而如何从提高密码锁的防盗性能出发，研发一种三态磁控矩阵模块以解决现实问题，成为亟待解决的技术难题。技术实现要素：为了解决上述问题，本实用新型设计了一种三态磁控矩阵模块及应用该模块的密码锁，对多组三态输出进行非接触有序控制，既避开了电磁干扰，又做到了无痕控制，使得应用该三态磁控矩阵模块的锁的安全性得到了极大地提高。本实用新型采用的技术方案是，一种三态磁控矩阵模块，本模块结构中包括由n个磁控逻辑单元排列组合而成的磁矩阵、与磁矩阵配套用的触发部件，其中n≥1，关键是，所述的磁控逻辑单元包括借助绝缘支架固定的无磁性导体片a和无磁性导体片b，本体上设置有转轴的永磁体，永磁体借助触发部件与无磁性导体片a或无磁性导体片b形成接触配合，无磁性导体片a、无磁性导体片b及永磁体分别借助导线连接有不同的电压输入，处于静止态时的永磁体的n极和s极两端分别设置有固定于绝缘支架上的磁体a、磁体b，磁体a、磁体b的磁极与永磁体的磁极反向设置，永磁体上还设置有信号输出导线，磁控逻辑单元借助永磁体的旋转形成三种电压输出态。进一步地，所述的永磁体为导体包裹的条形永磁体。进一步地，所述的触发部件为由与磁矩阵中的各个磁控逻辑单元对应设置的单极磁体、排列组合而成的触发施控板。进一步地，所述的永磁体上设置的导线上连接有钳位电阻后接地。优化地，所述的绝缘支架为槽型结构，无磁性导体片a和无磁性导体片b均间隔设置于槽型结构的底面上，磁体a、磁体b分别设置于槽型结构的两侧面上，永磁体悬设于槽型结构的中空槽内。应用上述一种三态磁控矩阵模块的密码锁，结构中包括锁壳、设置于锁壳内的锁芯组件及受锁芯组件控制闭锁或解锁的锁舌，设置有锁舌插接腔的锁母座，关键是：所述的锁芯组件包括三态磁控矩阵模块、与三态磁控矩阵模块的信号输出导线连接的控制器，与控制器连接且存储有预设密码的存储器，三态磁控矩阵模块的n个磁控逻辑单元均设置于锁壳内，控制器的控制端与锁舌驱动机构的受控端连接，锁舌借助驱动机构的驱动具有在锁舌插接腔内的伸缩自由度。进一步地，所述的驱动机构包括电机、与电机输出轴连接的齿轮齿条机构，锁舌设置于齿轮齿条机构中的齿条的端部。进一步地，该密码锁中所述的绝缘支架为槽型结构，磁控逻辑单元中的无磁性导体片a和无磁性导体片b均间隔设置于槽型结构的底面上，磁体a、磁体b分别设置于槽型结构的两侧面上，永磁体悬设于槽型结构的中空槽内，所述槽型结构的底面形成触发受控面。进一步地，该密码锁中所述的触发部件为由与磁矩阵中的各个磁控逻辑单元对应设置的单极磁体、排列组合而成的触发施控板，所述的触发施控板上的单极磁体与触发受控面的所需触发磁体镜像设置。进一步地，该密码锁中所述的磁控逻辑单元中的永磁体为导体包裹的条形永磁体。进一步地，该密码锁中所述的磁控逻辑单元中的永磁体的接地线上连接有钳位电阻。本实用新型的有益效果是：1、本装置是由三态磁控矩阵模块组成，三态磁控矩阵模块由多个磁控逻辑单元组成，多个磁控逻辑单元的排列组合有效地加深了三态磁控矩阵模块输出的复杂性和多样性，当该矩阵模块应用于密码锁上时，因为其输出的复杂性和多样性，直接加大了解密的难度，保证了财产和人身安全；2、每个磁控逻辑单元中均设置有三个不同的电压输入，借助永磁体的旋转选择性地与不同电压输入接通，进而磁控逻辑单元输出不同的电平信号，这样真正实现了“三态”输出，加大了每个磁控逻辑单元的输出多样性，进一步加大了上文所述的三态磁控矩阵模块输出的复杂性和多样性；3、每个磁控逻辑单元中驱动永磁体的旋转，也就是说对不同电压输入的选择采用磁感应，实现了非接触式开锁即无锁孔设置，使开锁操作更加便捷，提高了用户使用舒适度；4、由于采用磁感应原理，带有单极磁体的触发部件与触发受控面之间的距离和位置，也将成为解锁时需破解的一个密码数据维度，反言之，本实用新型增加了安全性。附图说明图1是磁控逻辑单元结构示意图。附图中，1是绝缘支架，2无磁性导体片a，3是无磁性导体片b，4是转轴，5是永磁体，6是磁体a，7是磁体b，8是钳位电阻，9是信号输出导线。具体实施方式下面结合附图对本实用新型进行详细说明。具体实施时，图1所示为三态磁控矩阵模块中仅仅设置1个磁控逻辑单元的情况。参看图1，该磁控逻辑单元包括槽型结构的绝缘支架1，无磁性导体片a和无磁性导体片b均间隔设置于槽型结构的底面上，磁体a6、磁体b7分别设置于槽型结构的两侧面上，永磁体5为导体包裹的条形永磁体悬设于槽型结构的中空槽内，借助磁体a和磁体b处于静止平衡态。永磁体5借助其上设置的转轴4具有旋转自由度，具体实施时，可以在绝缘支架1内设置转轴4的支撑架，图1中未画出。槽型结构的绝缘支架1的底面，即固定无磁性导体片a和无磁性导体片b的面板形成受控面板，触发部件采用单极磁体，单极磁体与受控面板接触后，由于磁力作用破坏永磁体5的静止平衡状态而使得永磁体5旋转，永磁体5与无磁性导体片a或无磁性导体片b形成接触配合，当永磁体5与无磁性导体片a接触时，由于无磁性导体片a连接有高电压输入(如10v)，则将正电压输入导通，永磁体5的信号输出导线9上输出10v电压；当永磁体5与无磁性导体片b接触时，由于无磁性导体片b连接有低电压输入(如2v)，则低电压输入导通，永磁体5的信号输出导线9上输出2v电压；当单机磁体为无磁性物质时，其与受控面板接触后，不能导致永磁体5发生转动，故永磁体5仍处于静止态，如图1所示的竖直向状态，由于永磁体5上始终连接有接地线，接地线上连接有钳位电阻8，即零电压输入，则永磁体5的信号输出导线9上输出零电压。具体实施时，还可以将永磁体5上不接地，而接与上述无磁性导体片a、无磁性导体片b上的电压不同的电压输入。将n个上述磁控逻辑单元排列成中不同的矩阵，再借助绝缘螺栓将相邻的绝缘支架1进行固定即形成所需要三态磁控矩阵模块，具体使用时，可以将该三态磁控矩阵模块放置于一个封闭式的壳体内，在壳体内充入惰性气体或加设各种密封件予以密封。上述信号输出导线9输出的三种不同的电压输出后，发送至计算机控制器。假设计算机控制器的存储器中存储的预设密码构成为0、1和-1的数字组合，则控制器将高电压即10v的输出信号记做1，将中电压即2v的输出信号记做0，将中电压即0v的输出信号记做-1。转换后即成为一组0、1、-1的数字组合，将该数字组合与预设密码进行比对即可。下面以16个磁控逻辑单元排列成4*4的三条磁控矩阵模块为例进行说明。应用上述4*4三态磁控矩阵模块的密码锁，密码锁结构中包括锁壳、设置于锁壳内的锁芯组件及受锁芯组件控制闭锁或解锁的锁舌，设置有锁舌插接腔的锁母座，所述的锁芯组件包括该4*4三态磁控矩阵模块、与三态磁控矩阵模块的信号输出导线连接的控制器，与控制器连接且存储有预设密码的存储器。4*4的三态磁控矩阵模块中的各个磁控逻辑单元中的无磁性导体片a均接有+1v电压输入，无磁性导体片b均接-1v电压输入。永磁体5的接地线上连接有钳位电阻8。下面以预设密码为表1所示，永磁体5上端s极、下端n极放置为例：表1011-11001-11100-1-1-1触发部件为由与磁矩阵中的各个磁控逻辑单元对应设置的单极磁体、排列组合而成的触发施控板。由表1所示的预设密码，各个磁控逻辑单元所构成的触发受控面所需的触发部件的磁性如表2所示：表2无磁性nnsn无磁性无磁性nsnn无磁性无磁性sss与上述触发受控面镜像设置的触发施控面上的单极磁体的磁性设置如表3所示：表3snn无磁性n无磁性无磁性n无磁性nnssss无磁性将表3所示的触发部件的触发施控面作用于触发受控面，信号输出导线9上输出电压信号至控制器，控制器将输出的电压信号与存储器中的预设密码进行比对，经比对，二者相同，则实现开锁操作，即控制器控制电机驱动齿轮齿条结构动作，进而实现齿条端部设置的锁舌在锁舌插接腔内的伸缩；反之则不能实现开锁操作。由此可以看出，密码锁中实现了三态密码设置，解锁的复杂程度大大提高，再者，触发部件上的单极磁体与触发受控面的距离也会影响永磁体5的动作，进而导致信号输出导线的输出信号的改变，由此可以看出，密码锁的触发部件即钥匙的开锁操作还与距离和位置有关，安全性进一步提高。当前第1页12