检测设备及方法与流程

本发明涉及电子设备领域，具体而言，涉及一种检测设备及方法。

背景技术：

纸币清分机是金融行业现金出纳设备领域中广泛应用的高新技术产品，可以实现对钞票的新旧、面额、版本等的判别功能。

在日常生活中，纸币在流通中容易受损，贴有透明胶带的纸币随之产生，如果纸币贴有透明胶带，在ATM机上自助存取时无法识别，并且目前有些假币也是通过胶带连接，而传统的纸币清分机等金融设备无法将贴有透明胶带的钞票分类检出。

现有技术中对贴有透明胶带的纸币进行检出时，一般通过采用光源在特定角度对纸币进行照射，光线在透明胶带的表面形成镜面反射，在镜面反射光的传播路径上的适当位置放置接收装置，可以接收到这一镜面反射光形成的高输出电压，光线在纸币上形成的漫反射的光线照射到接收装置，形成低输出电压，通过对输出电压高低的判断，检测出纸币上是否贴有透明胶带。但是这种方法的缺陷是，光源和接收装置的位置必须非常严格限定，否则透明胶带的反射光就无法被检测装置接收，造成检测失败，纸币在走钞通道中的轻微浮动或者纸币上的褶皱也可能会造成检测失败。

综上上述，这种通过不同材质对光的反射特性来检测纸币上是否贴有透明胶带的方法是不稳定、不可靠的。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种检测设备及方法，以至少解决相关技术中的检测设备检测目标纸币时不稳定的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种检测设备，包括：摩擦力系数传感器，用于对待测纸币表面的摩擦力系数进行检测；判断机构，与上述摩擦力系数传感器连接，用于根据摩擦力系数检测结果，判断上述待测纸币的表面上是否具有粘贴物。

进一步地，上述摩擦力系数传感器包括：一个或者多个，其中，在多个的情况下，多个上述摩擦力系数传感器成线性阵列排布。

进一步地，每个上述摩擦力系数传感器包括：感受元件，用于与上述待测纸币接触，并接收上述待测纸币对上述摩擦力系数传感器的作用力；弹性敏感元件，与上述感受元件连接，用于接收上述感受元件传递的作用力信号，并根据接收到的作用力信号的大小和方向产生相应的形变；电阻应变计，用于在上述弹性敏感元件产生形变时，发生电阻变化；补偿电路和转换电路，用于根据上述电阻应变计发生的电阻变化进行计算，得出上述待测纸币表面的摩擦力系数。

进一步地，上述弹性敏感元件包括：侧向作用力弹性敏感单元和垂直作用力弹性敏感单元，分别用于接收上述感受元件传递的侧向作用力信号和垂直作用力信号，并根据接收到的侧向作用力信号的大小和方向产生相应的第一形变，以及根据接收到的垂直作用力信号的大小和方向产生相应的第二形变；上述电阻应变计包括：第一电阻应变计单元和第二电阻应变计单元，其中，上述第一电阻应变计单元用于在上述侧向作用力弹性敏感元件产生第一形变时，发生电阻变化，上述第二电阻应变计单元用于在上述垂直作用力弹性敏感元件产生第一形变时，发生电阻变化。

进一步地，上述电阻应变计包括：基底；电阻敏感栅，用于根据上述基底传递的上述弹性敏感元件表面的形变，产生对应的形变；面胶，用于保护上述电阻敏感栅；粘结剂，用于将上述电阻敏感栅和上述基底粘接在一起；引出线，用于连接测量导线。

进一步地，上述摩擦力系数传感器安装在纸币出纳设备的走钞通道的一侧或两侧。

进一步地，上述纸币出纳设备包括：纸币清分机。

进一步地，上述粘贴物包括：透明胶带。

根据本发明的另一方面，还提供了一种检测方法，包括：使用摩擦力系数传感器对待测纸币表面的摩擦力系数进行检测；使与上述摩擦力系数传感器连接的判断机构根据摩擦力系数检测结果，判断上述待测纸币的表面上是否具有粘贴物。

进一步地，上述判断机构通过以下方式判断上述待测纸币的表面上是否具有粘贴物：接收上述摩擦力系数传感器检测到的摩擦力系数检测结果；获取上述待测纸币的摩擦力系数阈值，上述摩擦力系数阈值是根据纸币的移动速度和纸币的材质预先设定的；判断上述摩擦力系数检测结果是否超出了上述摩擦力系数阈值；若是，则确定上述待测纸币的表面上具有粘贴物。

在本发明实施例中，采用一种检测装置，用于纸币的检测，其中，该检测装置包括：摩擦力系数传感器，用于对待测纸币表面的摩擦力系数进行检测；判断机构，与上述摩擦力系数传感器连接，用于根据摩擦力系数检测结果，判断上述待测纸币的表面上是否具有粘贴物，达到了检测出纸币上是否贴有粘贴物的目的，从而实现了稳定可靠地检测出纸币上是否贴有粘贴物的技术效果，进而解决了相关技术中的检测设备检测目标纸币时不稳定的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的检测设备结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的摩擦力系数传感器单元的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的摩擦力系数传感器感受元件受力示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的摩擦力系数传感器其他构件的示意图；

图5是根据本发明实施例的一种可选的电阻应变计的示意图；

图6是根据本发明实施例的一种可选的检测方法的流程示意图；

图7是根据本发明实施例的一种可选的阵列式摩擦力系数传感器组的示意图；

图8是根据本发明实施例的另一种可选的阵列式摩擦力系数传感器组的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

根据本发明实施例，提供了一种检测设备实施例，图1是根据本发明实施例的一种检测设备，如图1所示，该设备包括：摩擦力系数传感器，用于对待测纸币表面的摩擦力系数进行检测；判断机构(图中未标出)，与上述摩擦力系数传感器连接，用于根据摩擦力系数检测结果，判断上述待测纸币的表面上是否具有粘贴物。其中摩擦力系数传感器包括感受元件组1；弹性敏感元件组2；电阻应变计组3；补偿电路4；转换电路5。

由于纸币的材质与粘贴物的材质在摩擦力系数上差异明显，所以选择摩擦力系数传感器对纸币表面的摩擦力系数进行测量，从而判断纸币表面是否贴有粘贴物。

通过本发明上述实施方式，采用一种检测装置，用于纸币的检测，其中，该检测装置包括：摩擦力系数传感器，用于对待测纸币表面的摩擦力系数进行检测；判断机构，与上述摩擦力系数传感器连接，用于根据摩擦力系数检测结果，判断上述待测纸币的表面上是否具有粘贴物，达到了检测出纸币上是否贴有粘贴物的目的，从而实现了稳定可靠地检测出纸币上是否贴有粘贴物的技术效果，进而解决了相关技术中的检测设备检测目标纸币时不稳定的技术问题。

可选地，上述摩擦力系数传感器包括：一个或者多个，其中，在多个的情况下，多个上述摩擦力系数传感器成线性阵列排布。通过上述实施方式，由于感受元件的阵列式排布，可确定粘贴物的具体位置和尺寸形状大小。

可选地，每个上述摩擦力系数传感器包括：感受元件，用于与上述待测纸币接触，并接收上述待测纸币对上述摩擦力系数传感器的作用力；弹性敏感元件，与上述感受元件连接，用于接收上述感受元件传递的作用力信号，并根据接收到的作用力信号的大小和方向产生相应的形变；电阻应变计，用于在上述弹性敏感元件产生形变时，发生电阻变化；补偿电路和转换电路，用于根据上述电阻应变计发生的电阻变化进行计算，得出上述待测纸币表面的摩擦力系数。

感受元件的作用是与被测量物接触、接收测量物对传感器的作用力，并将作用力传递给弹性敏感元件，弹性敏感元件在接收到感受元件传递的作用力后，会根据力的大小和方向产生相应的形变，这一形变会带动电阻应变计的敏感栅产生形变，并将力信号转换为电阻的变化，进一步通过补偿电路和转换电路的运算后，摩擦力系数传感器输出被测量物表面的摩擦力系数。图2是阵列式摩擦力传感器的一个传感器单元的结构示意图。所述摩擦力系数传感器单元包括：感受元件10，弹性敏感元件1，弹性敏感元件2，电阻应变计12，电阻应变计14。

具体的，如图4所示，1为线性阵列式摩擦力系数传感器组的感受元件组，31为待检测纸币，32为线性阵列式摩擦力系数传感器组除感受元件外的其他构件，包括弹性敏感元件，电阻应变计，补偿电路和转换电路。当待检测纸币31以一固定速度经过走钞通道时，与该传感器组的线性阵列排布的感受元件组1发生摩擦。其中每一个感受元件将其所接收的垂直于力的作用面的正压力和平行于力的作用面的侧向摩擦力传递给对应的弹性敏感单元，弹性敏感单元受到力的作用后发生形变，并使其上安装的电阻应变计发生形变，电阻应变计将该形变转换为电阻的变化，通过补偿电路及转换电路的计算后即可算出相应的正压力和摩擦力数值，进而计算出纸币表面的摩擦力系数。

通过纸币的移动速度和纸币的材质预先设定纸币的摩擦力系数阈值，当纸币靠近摩擦力系数传感器一侧的面上贴有透明胶带时，透明胶带处的摩擦力系数会发生突变，并超出阈值范围，从而检测装置可以判断纸币上贴有透明胶带，由于感受元件的阵列式排布，每一个感受元件相当于一个数据采集点，通过汇总采集点的位置信息和摩擦力系数的变化信息，即可确定胶带的具体位置和尺寸形状大小。本发明实施例的感受元件的密度是可改变的，当感受元件密度增加时，检测的精度即检测分辨率增大。

可选地，上述弹性敏感元件包括：侧向作用力弹性敏感单元和垂直作用力弹性敏感单元，分别用于接收上述感受元件传递的侧向作用力信号和垂直作用力信号，并根据接收到的侧向作用力信号的大小和方向产生相应的第一形变，以及根据接收到的垂直作用力信号的大小和方向产生相应的第二形变；上述电阻应变计包括：第一电阻应变计单元和第二电阻应变计单元，其中，上述第一电阻应变计单元用于在上述侧向作用力弹性敏感元件产生第一形变时，发生电阻变化，上述第二电阻应变计单元用于在上述垂直作用力弹性敏感元件产生第一形变时，发生电阻变化。

如图2所示，感受元件10是传感器单元与被测量物接触部分，其作用是接收被测量力信号并将该信号传递给弹性敏感单元。弹性敏感单元1,弹性敏感单元2分别为侧向作用力弹性敏感单元和垂直作用力敏感单元，分别接收侧向作用力信号和垂直作用力信号，弹性敏感单元在侧向或者垂直作用力的作用下，其弹性应变元件会产生形变，电阻应变计12.14被安装在弹性敏感元件的最大应变处，弹性应变元件的微小形变会使电阻应变计的敏感栅随之变形,变形会引起电阻应变计的电阻发生变化，测出此电阻的变化，通过补偿电路和转换电路的计算，即可算出感受元件与被检测物体之间的侧向和垂直作用力的值。根据公式可计算出被测物表面的摩擦力系数。其中μ是摩擦力系数，f是摩擦力即上述侧向作用力，N是正压力即上述垂直作用力。

当感受元件与被测量物接触并相对运动时，感受元件与被测量物体间会产生垂直于作用面的正压力和平行于作用面的摩擦力，如图3所示，其中感受元件10与被检测物31的相对运动速度为v，感受元件与被测量物之间产生的正压力为N，摩擦力为f.正压力N会通过感受元件的垂直运动传递给位于感受元件下方的弹性敏感单元2，使其产生形变，摩擦力为f会通过感受元件的侧向运动传递给侧向的弹性敏感单元1，使其发生形变。这些形变被电阻应变计感知并转化为电阻的变化，经过补偿电路和转换电路即可计算出被测物体与感受元件接触的表面的摩擦力系数。

可选地，上述电阻应变计包括：基底；电阻敏感栅，用于根据上述基底传递的上述弹性敏感元件表面的形变，产生对应的形变；面胶，用于保护上述电阻敏感栅；粘结剂，用于将上述电阻敏感栅和上述基底粘接在一起；引出线，用于连接测量导线。

具体的，本发明实施例中使用的电阻应变计，如图5所示它主要由电阻敏感栅21、基底22，面胶(或覆盖层)23、粘结剂24、引出线25五部分组成，并被安装在弹力敏感单元表面，基底22是将传感器弹力敏感单元表面的应变传递到电阻敏感栅上21的中间介质，并起到敏感栅和弹力敏感单元之间的绝缘作用，面胶23起着保护敏感栅的作用，粘结剂24是将敏感栅和基底粘接在一起，引出线25用于连接测量导线。电阻敏感栅可以将应变量转换成电阻变化，当弹力敏感单元受外力发生形变时，电阻应变计的弹力敏感栅随之变形,产生一定的应变量，该应变量被电阻敏感栅转换成电阻的变化，并通过引出线输出，经过补偿电路及转换电路的运算后，即可得到弹性敏感元件受力的应变量的大小，计算公式为：其中是电阻敏感栅的电阻变化率，K是敏感栅的材料敏感系数，是受力的应变量。

本发明实施例选用金属电阻应变计，其敏感栅的材料为金属材料。金属电阻应变计是基于电阻-应变效应的敏感元件，电阻-应变效应是指金属导体的电阻在导体受力产生变形(伸长或缩短)时发生变化的物理现象。当金属电阻丝受到轴向拉力时，其长度增加而横截面变小，引起电阻增加。反之，当它受到轴向压力时则导致电阻减小。

可选地，电阻应变计采用半导体电阻应变计，半导体电阻应变计是一种利用半导体材料的压阻效应制成的一种敏感元件，压阻效应是半导体晶体材料在某一方向受力产生变形时材料的电阻率发生变化的现象。与金属电阻应变计相比，其具有灵敏系数大，机械滞后和蠕变小，频率响应高的有点，但是灵敏系数随温度变化大。

可选地，上述摩擦力系数传感器安装在纸币出纳设备的走钞通道的一侧或两侧。可选地，上述纸币出纳设备包括：纸币清分机。可选地，上述粘贴物包括：透明胶带。

根据本发明的另一方面，还提供了一种检测方法，如图6所述，包括如下步骤：S602，使用摩擦力系数传感器对待测纸币表面的摩擦力系数进行检测；

S604，使与上述摩擦力系数传感器连接的判断机构根据摩擦力系数检测结果，判断上述待测纸币的表面上是否具有粘贴物。

可选地，上述判断机构通过以下方式判断上述待测纸币的表面上是否具有粘贴物：接收上述摩擦力系数传感器检测到的摩擦力系数检测结果；获取上述待测纸币的摩擦力系数阈值，上述摩擦力系数阈值是根据纸币的移动速度和纸币的材质预先设定的；判断上述摩擦力系数检测结果是否超出了上述摩擦力系数阈值；若是，则确定上述待测纸币的表面上具有粘贴物。

如图7所示，1a和1b分别为上下两线性阵列式摩擦力系数传感器组的感受元件，31为待检测纸币，32a和32b分别为上下两线性阵列式摩擦力系数传感器组除感受元件外的其他构件。可利用多个摩擦力系数传感器单元，组成线性阵列式摩擦力系数传感器组，该传感器组被放置在清分机等金融器具的走钞通道一侧或者两侧，当纸币以一固定速度经过走钞通道时，与该线性阵列式摩擦力系数传感器组的线性阵列排布的感受元件发生摩擦，线性阵列式摩擦力系数传感器组即可采集到纸币上相应位置的摩擦力系数，通过纸币的移动速度和纸币的材质预先设定纸币的动摩擦力系数阈值，当纸币上贴有透明胶带时，透明胶带处的摩擦力系数会发生突变，并超出阈值范围，从而机器可以判断纸币上贴有透明胶带，由于感受元件的阵列式排布，可确定胶带的具体位置和尺寸形状大小，可通过调整感受元件的密度来改变检测的精确度即分辨率。

为了更加方便的进行检测，可以增加纸币的引导装置，采用两个正对的线性阵列式摩擦力系数传感器组形成一个纸币通道，且该通道两侧设置有纸币引导装置，防止纸币经过走纸通道时发生卡钞现象。如图8所示，1a和1b分别为上下两线性阵列式摩擦力系数传感器组的感受元件，31为待检测纸币，32a和32b分别为上下两线性阵列式摩擦力系数传感器组除感受元件外的其他构件,33为纸币引导装置。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。