一种介质厚度检测装置及方法
【专利摘要】本发明属于金融自动设备领域，提供了一种介质厚度检测装置及方法。本发明通过采用包括主动轴、浮动轴、弹片、位移传感器及数据处理模块的介质厚度检测装置，通过位移传感器分别检测主动轴和浮动轴之间的介质通道没有介质进入时弹片相对于位移传感器的第一位移信息以及所述介质通道有介质进入时弹片相对于位移传感器的第二位移信息，并通过数据处理模块对所述第一位移信息和第二位移信息进行处理，得到介质的实际厚度信息，不仅消除了主动轴的加工误差对介质厚度信息的检测结果的影响，提高了介质厚度检测装置的检测精度，并且降低了对主动轴的加工精度的要求，从而降低了加工成本。
【专利说明】
一种介质厚度检测装置及方法
技术领域
[0001]本发明属于金融自动设备领域，尤其涉及一种介质厚度检测装置及方法。
【背景技术】
[0002]现有的金融自动设备如ATM存取款机中，一般都会设置纸币厚度检测装置用于对纸币的厚度进行检测，如图1所示，传统的纸币厚度检测装置包括主动轴1、浮动轴2、弹片3及位移传感器4，主动轴I和位移传感器4相对固定设置，浮动轴2和弹片3依次设置在主动轴I和位移传感器4之间，浮动轴2与主动轴I相接触，且浮动轴I与主动轴2的接触处为纸币通道，弹片3与浮动轴2的轴心固定连接，且弹片3所在的平面与浮动轴2的横截面相互垂直，弹片3和位移传感器4之间留有预设距离，当纸币通道有纸币进入时，浮动轴2会被纸币托起，此时弹片3与位移传感器4之间的距离会发生变化，位移传感器4根据弹片3的位移信息即可得到纸币的厚度。
[0003]然而，在实际应用中，由于加工误差的存在，主动轴I的半径并不严格相等，这样会导致主动轴I在空载转动过程中弹片3与位移传感器4之间的距离并不相等，导致最终检测到的纸币厚度存在误差，若提高对主动轴I的加工精度则会导致成本增加。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种介质厚度检测装置及方法，旨在解决传统的厚度检测装置中主动轴的半径不严格相等而导致最终检测到的纸币厚度存在误差，若提高对主动轴的加工精度则会导致成本增加的问题。
[0005]本发明是这样实现的，一种介质厚度检测装置，与电机相连，包括主动轴、浮动轴、弹片及位移传感器，所述主动轴与所述位移传感器相对固定设置，所述浮动轴与所述弹片依次设置在所述主动轴和所述位移传感器之间，所述浮动轴与所述主动轴相接触，且所述浮动轴与所述主动轴的接触处为介质通道，所述弹片与所述浮动轴的轴心固定连接，且所述弹片所在的平面与所述浮动轴的横截面相互垂直，所述弹片和所述位移传感器之间留有预设距离，所述介质厚度检测装置还包括数据处理模块，所述数据处理模块与所述位移传感器相连；
[0006]所述主动轴在所述电机的驱动下匀速旋转，所述位移传感器分别检测所述介质通道没有介质进入时所述弹片相对于所述位移传感器的第一位移信息以及所述介质通道有介质进入时所述弹片相对于所述位移传感器的第二位移信息，并将所述第一位移信息和所述第二位移信息传输至所述数据处理模块;所述数据处理模块对所述第一位移信息和第二位移信息进行处理，得到所述介质的厚度信息。
[0007]本发明实施例还提供了一种介质厚度检测方法，所述介质厚度检测方法包括:
[0008]所述主动轴在所述电机的驱动下匀速旋转；
[0009]所述位移传感器分别检测所述介质通道没有介质进入时所述弹片相对于所述位移传感器的第一位移信息以及所述介质通道有介质进入时所述弹片相对于所述位移传感器的第二位移信息，并将所述第一位移信息和所述第二位移信息传输至所述数据处理模块；
[0010]所述数据处理模块对所述第一位移信息和第二位移信息进行处理，得到所述介质的厚度信息。
[0011]本发明通过采用包括主动轴、浮动轴、弹片、位移传感器及数据处理模块的介质厚度检测装置，通过位移传感器分别检测主动轴和浮动轴之间的介质通道没有介质进入时弹片相对于位移传感器的第一位移信息以及所述介质通道有介质进入时弹片相对于位移传感器的第二位移信息，并通过数据处理模块对所述第一位移信息和第二位移信息进行处理，得到介质的实际厚度信息，不仅消除了主动轴的加工误差对介质厚度信息的检测结果的影响，提高了介质厚度检测装置的检测精度，并且降低了对主动轴的加工精度的要求，从而降低了加工成本。
【附图说明】
[0012]图1现有技术提供的纸币检测装置的横截面的结构示意图；
[0013]图2是本发明第一实施例提供的介质厚度检测装置的横截面的结构示意图；
[0014]图3是本发明第二实施例提供的介质厚度检测方法的流程图；
[0015]图4(a)是本发明实施例提供的第一位移信息的波形示意图，图4(b)是本发明实施例提供的实际的介质厚度信息的波形示意图，图4(c)是本发明实施例提供的第二位移信息的波形示意图。
【具体实施方式】
[0016]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017]实施例一:
[0018]本发明的第一实施例提供了一种介质厚度检测装置。该介质厚度检测装置可以应用于自动存取款机等金融自动设备的验钞模块，用来检测纸币的厚度。
[0019]图2示出了本发明第一实施例提供的介质厚度检测装置的横截面的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
[0020]—种介质厚度检测装置，与电机相连(图中未示出)，包括主动轴1、浮动轴2、弹片3及位移传感器4，主动轴I与位移传感器4相对固定设置，浮动轴2与弹片3依次设置在主动轴I和位移传感器4之间，浮动轴2与主动轴I相接触，且浮动轴2与主动轴I的接触处为介质通道，弹片3与浮动轴2的轴心固定连接，且弹片3所在的平面与浮动轴2的横截面相互垂直，弹片3和位移传感器4之间留有预设距离，介质厚度检测装置还包括数据处理模块5，数据处理模块5与位移传感器4相连。
[0021]主动轴I在电机的驱动下匀速旋转，位移传感器4分别检测介质通道没有介质进入时弹片3相对于位移传感器4的第一位移信息以及介质通道有介质进入时弹片3相对于位移传感器4的第二位移信息，并将第一位移信息和第二位移信息传输至数据处理模块5;数据处理模块5对第一位移信息和第二位移信息进行处理，得到介质的厚度信息。
[0022]在本实施例中，主动轴I和浮动轴2均为圆柱状的滚轴，且主动轴I的轴心是固定的;浮动轴2的轴心与弹片3固定连接，且弹片3所在的平面与浮动轴2的横截面相互垂直，浮动轴2和弹片3作为一个整体，可以上下浮动。
[0023]当介质通道没有介质进入，即主动轴I空载时，由于加工误差的存在，位移传感器4检测到的第一位移信息并不是固定不变的，而是呈周期性变化的，第一位移信息的波形具体如图4(a)所示;在理想情况下，即不考虑主动轴I的加工误差时，位移传感器4所检测到的实际的介质厚度信息是一个严格的阶梯状，如图4(b)所示；因此，在加工误差存在的情况下，位移传感器4所检测到的第二位移信息是在第一位移信息的基础上叠加了实际的介质厚度信息形成的，第二位移信息的波形具体如图4(c)所示。数据处理模块5对第一位移信息和第二位移信息进行处理后输出实际的介质厚度信息，该实际的介质厚度信息准确的反映了待检测介质的厚度。相对于传统的厚度检测装置来说，本实施例提供的厚度检测装置在保证了检测精度的前提下，降低了对主动轴I的加工精度的要求，降低了加工成本。
[0024]作为本发明的一实施例，数据处理模5包括计算单元，计算单元将第二位移信息与第一位移信息进行相减得到第三位移信息，并将第三位移信息转换为介质的厚度信息进行输出。
[0025]在本实施例中，第三位移信息即为实际的介质厚度信息。第三位移信息的波形函数可以通过以下公式计算得到:
[0026]z(x) =g(x)_f(x);
[0027]其中，z(x)为第三位移信息的波形函数，f(x)为第一位移信息的波形函数，g(x)为第二位移信息的波形函数。
[0028]更具体的，第三位移信息的波形函数可以通过以下公式计算得到:
[0029]z(x) =g(x)-f (xo+2.pi.n+m)；
[0030]其中，z(x)为第三位移信息的波形函数，f(x)为第一位移信息的波形函数，g(x)为第二位移信息的波形函数，XO为主动轴I开始旋转时的初始位置，Pi为圆周率，η和m表示当介质通道有介质进入时，主动轴I旋转了 n+m圈(其中η为整数，m为小数弧度)。
[0031]实施例二:
[0032]本发明第二实施例提供了一种基于上述实施例一所提供的介质厚度检测装置的介质厚度检测方法。
[0033]图3示出了本发明第二实施例提供的介质厚度检测方法的流程图，为了便于说明，仅不出了与本发明实施例相关的部分。
[0034]如图3所示，一种介质厚度检测方法，包括:
[0035]在步骤SlOl中，主动轴在电机的驱动下匀速旋转。
[0036]在步骤S102中，位移传感器分别检测介质通道没有介质进入时弹片相对于位移传感器的第一位移信息以及介质通道有介质进入时弹片相对于位移传感器的第二位移信息，并将第一位移信息和第二位移信息传输至数据处理模块。
[0037]在步骤S103中，数据处理模块对第一位移信息和第二位移信息进行处理，得到介质的厚度信息。
[0038]在本实施例中，当介质通道没有介质进入，即主动轴空载时，由于加工误差的存在，位移传感器检测到的第一位移信息并不是固定不变的，而是呈周期性变化的，第一位移信息的波形具体如图4(a)所示;在理想情况下，即不考虑主动轴的加工误差时，位移传感器所检测到的实际的介质厚度信息是一个严格的阶梯状，如图4(b)所示；因此，在加工误差存在的情况下，位移传感器所检测到的第二位移信息是在第一位移信息的基础上叠加了实际的介质厚度信息形成的，第二位移信息的波形具体如图4(c)所示。数据处理模块对第一位移信息和第二位移信息进行处理后输出实际的介质厚度信息，该实际的介质厚度信息准确的反映了待检测介质的厚度。相对于传统的厚度检测装置来说，本实施例提供的厚度检测装置在保证了检测精度的前提下，降低了对主动轴的加工精度的要求，降低了加工成本。
[0039]作为本发明的一实施例，步骤S103具体包括:
[0040]数据处理模块将第二位移信息与第一位移信息进行相减得到第三位移信息，并将第三位移信息转换为介质的厚度信息进行输出。
[0041]在本实施例中，第三位移信息即为实际的介质厚度信息。第三位移信息的波形函数可以通过以下公式计算得到:
[0042]z(x) =g(x)_f(x);
[0043]其中，z(x)为第三位移信息的波形函数，f(x)为第一位移信息的波形函数，g(x)为第二位移信息的波形函数。
[0044]更具体的，第三位移信息通过以下公式计算得出:
[0045]z(x) =g(x)-f (xo+2.pi.n+m)；
[0046]其中，z(x)为第三位移信息的波形函数，f(x)为第一位移信息的波形函数，g(x)为第二位移信息的波形函数，XQ为主动轴开始旋转时的初始位置，Pi为圆周率，n+m表示当介质通道有介质进入时，主动轴旋转的圈数，其中η为整数，m为小数弧度。
[0047]本发明通过采用包括主动轴、浮动轴、弹片、位移传感器及数据处理模块的介质厚度检测装置，通过位移传感器分别检测主动轴和浮动轴之间的介质通道没有介质进入时弹片相对于位移传感器的第一位移信息以及所述介质通道有介质进入时弹片相对于位移传感器的第二位移信息，并通过数据处理模块对所述第一位移信息和第二位移信息进行处理，得到介质的实际厚度信息，不仅消除了主动轴的加工误差对介质厚度信息的检测结果的影响，提高了介质厚度检测装置的检测精度，并且降低了对主动轴的加工精度的要求，从而降低了加工成本。
[0048]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种介质厚度检测装置，与电机相连，包括主动轴、浮动轴、弹片及位移传感器，所述主动轴与所述位移传感器相对固定设置，所述浮动轴与所述弹片依次设置在所述主动轴和所述位移传感器之间，所述浮动轴与所述主动轴相接触，且所述浮动轴与所述主动轴的接触处为介质通道，所述弹片与所述浮动轴的轴心固定连接，且所述弹片所在的平面与所述浮动轴的横截面相互垂直，所述弹片和所述位移传感器之间留有预设距离，其特征在于，所述介质厚度检测装置还包括数据处理模块，所述数据处理模块与所述位移传感器相连； 所述主动轴在所述电机的驱动下匀速旋转，所述位移传感器分别检测所述介质通道没有介质进入时所述弹片相对于所述位移传感器的第一位移信息以及所述介质通道有介质进入时所述弹片相对于所述位移传感器的第二位移信息，并将所述第一位移信息和所述第二位移信息传输至所述数据处理模块;所述数据处理模块对所述第一位移信息和第二位移信息进行处理，得到所述介质的厚度信息。2.如权利要求1所述的介质厚度检测装置，其特征在于，所述数据处理模包括计算单元，所述计算单元将所述第二位移信息与所述第一位移信息进行相减得到第三位移信息，并将所述第三位移信息转换为所述介质的厚度信息进行输出。3.如权利要求2所述的介质厚度检测装置，其特征在于，所述第三位移信息通过以下公式计算得出:z(x) = g(x)~f (xo+2.pi.n+m)； 其中，Z(X)为所述第三位移信息的波形函数，f(X)为所述第一位移信息的波形函数，g(X)为所述第二位移信息的波形函数，XO为所述主动轴开始旋转时的初始位置，Pi为圆周率，n+m表示当所述介质通道有介质进入时所述主动轴旋转的圈数，其中，η为整数，m为小数弧度。4.一种基于权利要求1所述的介质厚度检测装置的介质厚度检测方法，其特征在于，所述介质厚度检测方法包括: 所述主动轴在所述电机的驱动下匀速旋转； 所述位移传感器分别检测所述介质通道没有介质进入时所述弹片相对于所述位移传感器的第一位移信息以及所述介质通道有介质进入时所述弹片相对于所述位移传感器的第二位移信息，并将所述第一位移信息和所述第二位移信息传输至所述数据处理模块； 所述数据处理模块对所述第一位移信息和第二位移信息进行处理，得到所述介质的厚度信息。5.如权利要求4所述的介质厚度检测方法，其特征在于，所述数据处理模块对所述第一位移信息和第二位移信息进行处理，得到所述介质的厚度信息的步骤具体包括: 所述数据处理模块将所述第二位移信息与所述第一位移信息进行相减得到第三位移信息，并将所述第三位移信息转换为所述介质的厚度信息进行输出。6.如权利要求5所述的介质厚度检测方法，其特征在于，所述第三位移信息通过以下公式计算得出:z(x) = g(x)~f (xo+2.pi.n+m)； 其中，Z(X)为所述第三位移信息的波形函数，f(X)为所述第一位移信息的波形函数，g(X)为所述第二位移信息的波形函数，XO为所述主动轴开始旋转时的初始位置，Pi为圆周率，n+m表示当所述介质通道有介质进入时所述主动轴旋转的圈数，其中，η为整数，m为小数 弧度。
【文档编号】G07D7/164GK106067213SQ201610356470
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年5月25日 公开号201610356470.0, CN 106067213 A, CN 106067213A, CN 201610356470, CN-A-106067213, CN106067213 A, CN106067213A, CN201610356470, CN201610356470.0
【发明人】陈胜斌
【申请人】深圳怡化电脑股份有限公司, 深圳市怡化时代科技有限公司, 深圳市怡化金融智能研究院