一种用于识别磁性介质的传感器的制造方法
【专利摘要】本发明公布了一种用于识别磁性介质的传感器，用于识别磁性介质例如磁性保密纸，纸币，支票和磁卡等磁性；其特征在于：其包括一个或多个传感单元和提供不同励磁场方向的励磁；所述传感单元用于检测被所述励磁磁化的磁性介质的漏磁场沿其磁场感应方向的分量。本发明可以精确测量磁性介质的磁性能及分布，比通用类磁头传感器具有更高的精度，从而可以提高防伪加密等级。
【专利说明】—种用于识别磁性介质的传感器
【技术领域】
[0001]本发明涉及磁传感器【技术领域】，特别涉及一种用于识别磁性介质例如磁性保密纸，纸币，支票和磁卡等磁性的传感器。
【背景技术】
[0002]在日常生活中，磁性介质的使用非常广泛，应用于各类防伪及加密，例如各种磁性保密纸、纸币、支票、磁卡等。现有的磁性传感器读取磁性介质信号的方式是通过施加恒定的励磁场测量磁性介质的漏磁场来识别其磁信号的真伪，这样的测量方式相对来说精度较低，不法分子容易有机可趁，造假的门槛相对较低，技术手段相对成熟。
[0003]而磁性介质条的不同区域的磁性能不同，制假分子想要制造出与原始磁性介质材料相同的磁性能及分布，其成本及技术相对要很高。通过本发明方案的传感器可以测量磁性介质的磁性能及分布，从而可以更加精准的区分，检测磁性介质，提高防伪及加密等级。这需要传感器更加精确识别磁性介质。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于提供可以更加精确识别磁性介质的传感器。
[0005]本发明为实现上述目的，采用如下技术方案:
一种用于识别磁性介质的传感器，其特征在于:其包括一个或两个磁场感应方向相同的传感单元和提供不同励磁场方向的励磁；所述传感单元用于检测被所述励磁磁化的磁性介质的漏磁场沿其磁场感应方向的分量。
[0006]—种实施方式:所述励磁为电磁铁，提供交变电磁场；一个传感单兀设置在所述电磁铁中心开口处。
[0007]另一种实施方式:所述传感器包括两个励磁场方向相互垂直的的励磁和两个传感单元，所述两个传感单元分别位于两个励磁的一侧。
[0008]第三种实施方式:所述传感器包括电磁铁、两个传感单元以及两个励磁；所述两个励磁提供的励磁场的方向相互垂直，所述电磁铁用以提供交变励磁场，两个传感单元分别位于每个励磁的一侧，一个传感单兀位于电磁铁中心开口处。
[0009]其进一步特征在于:所述传感单元包括一个或多个磁性传感元件，并且所述多个磁性传感元件的磁场感应方向相互平行。
[0010]优选的:所述传感单元的磁性传感元件为包括线圈磁头、霍尔元件、各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件或磁隧道结元件的磁性传感元件。
[0011]所述传感单元中的磁性传感元件为单电阻、半桥或全桥结构。
[0012]第二、三种实施方式中:所述励磁为永磁体或电磁铁，其有效励磁场宽度大于或等于磁场传感单元的感应宽度。
[0013]上述励磁外有一层屏蔽层，所述屏蔽层的一端开口，开口面为检测面，所述屏蔽层的材料为软磁材料。[0014]本发明可以精确测量磁性介质的磁性能及分布，比通用类磁头传感器具有更高的精度，从而可以提高防伪加密等级。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明提供的用于识别磁性介质传感器的第一种实施例的示意图；
图2是本发明提供的用于识别磁性介质传感器的第二种实施例的示意图。
[0016]图3是本发明提供的用于识别磁性介质传感器的第三种实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图及实施例对本发明的
【发明内容】
作进一步的描述。
[0018]实施例一:
如图1所示，该实施例提供的用于识别磁性介质的传感器包括传感单元11以及电磁铁
13。所述传感单元11包括磁性传感元件和相应的电路，其位于电磁铁13的中部开口处。其中电磁铁13用于提供交变励磁场21用于磁化介质,励磁场21可以是任意方向,这个方向可根据励磁13的形状来调整，其场强大小和频率可通过控制电磁铁线圈的电流来决定。工作时磁性介质条22在电磁铁13和传感单元11的下方运动，电磁铁13产生交变励磁场21以磁化介质颗粒23，位于电磁铁13内的传感单元11可以在电磁铁13对介质颗粒23施加交变励磁场21的同时测得磁性介质颗粒23的漏磁场25沿其敏感场方向I上的分量。不同磁性介质条的材料不同，其磁性能也不同，同时，同一磁性介质条的不同区域的磁性能也不同，通过对磁性介质施加交变励磁场测量其漏磁信号可以得到类似磁滞回线的输出波形，通过对输出波形的分析和计算我们可以得到磁性介质材料的磁性能及分布，从而可以提高测量精度。
[0019]实施例二:
如图2所示，该实施例提供的用于识别磁性介质的传感器包括励磁14、传感单元11、励磁15以及传感单元12。所述励磁14、15外有一层屏蔽层16，所述屏蔽层16的一端开口，开口面为检测面，所述屏蔽层的材料为软磁材料。所述传感单元包括磁性传感元件和相应的电路，两个传感单元的磁场感应方向1、2相同，传感单元11和传感单元12分别位于励磁14和励磁15的同一侧,励磁14、15用于提供励磁场24、25以磁化介质,励磁场24、25相互垂直。励磁可以是永磁体也可以是电磁铁，其有效励磁场的宽度大于或等于传感单元的感应宽度，励磁场可以是任意方向，这个方向可根据励磁的形状来调整，如果励磁为永磁体，其场强大小可根据其材料决定，如果是电磁铁，可通过控制通过其线圈的电流大小决定。工作时磁性介质条22首先通过励磁14，励磁场24对磁介质条22的介质颗粒23进行磁化后，传感单元11再对介质颗粒23的漏磁场26沿其磁场感应方向I的分量进行测量，然后磁性介质条22通过励磁15，励磁场25对磁性介质再进行一次磁化过程，然后传感单元12再对介质颗粒23的漏磁场26沿其磁场感应方向2的分量进行测量。通过两个磁场敏感方向相同的传感单元测量沿不同方向磁化的磁性介质的漏磁场，然后对比分析其两组输出波形我们可以得到磁性介质的磁性能及分布，从而可以提高测量精度。
[0020]实施例三:
如图3所示，该实施例提供的用于识别磁性介质的传感器包括励磁14、传感单元11、励磁15、传感单元12以及电磁铁13。所述励磁14、15外有一层屏蔽层16，所述屏蔽层16的一端开口，开口面为检测面，所述屏蔽层的材料为软磁材料。所述传感单元11和传感单元12包括磁性传感元件和相应的电路，两个传感单元的磁场感应方向1、2相同，一个传感单元12位于电磁铁13中部开口处。传感单元11和传感单元12分别位于励磁14和励磁15的同一侧，励磁14、15用于提供励磁场24、25以磁化介质,励磁场24、25相互垂直。励磁可以是永磁体也可以是电磁铁，其有效励磁场的宽度大于或等于传感单元的感应宽度，励磁场可以是任意方向，这个方向可根据励磁的形状来调整，如果励磁为永磁体，其场强大小可根据其材料决定，如果是电磁铁，可通过控制通过其线圈的电流大小决定。工作时磁性介质条22首先通过励磁14，励磁场24对磁介质条22的介质颗粒23进行磁化后，传感单元11再对介质颗粒23的漏磁场26沿其磁场感应方向I的分量进行测量，然后磁性介质条22通过励磁15，励磁场25对磁性介质再进行一次磁化过程，然后介质条22通过电磁铁13以及传感单元12,电磁铁13对介质施加一个较小的交变励磁场的同时,传感单元12对介质颗粒23的漏磁场26沿其磁场感应方向2的分量进行测量。该实施例可测量磁性介质在相互垂直的励磁场以及交变励磁场的作用后其漏磁场的状态，然后通过对比分析其两组输出波形我们可以得到磁性介质的磁性能及分布，从而大大地提高测量精度。
[0021]本实施例中所述的传感器具有骨架和金属外壳，所述骨架和金属外壳的材质为非磁性耐磨材质。对于实施例一，传感单元11与电磁铁13安装在一个骨架中；对于实施例二、三，传感单元11、12分别位于两个骨架中，对于实施例三，传感单元12和电磁铁13共享一个骨架。骨架的外围是金属外壳，金属外壳的一端开口，与该开口相对的一端为检测面，同时，金属外壳上设有接地引针，用于屏蔽除所述传感器之外的电磁干扰，并用于消除静电。所述传感单元11和传感单元12为PCB式或为磁性传感集成电路芯片。对于PCB结构，磁性传感元件通过焊点与相应的电路连接，然后通过输出引针与外围电路连接，输出信号。对于磁性传感集成电路芯片式传感单元，磁性传感元件与相应的集成电路在芯片上已经连接，通过输出引针与外围电路连接，输出信号。
[0022]上述三个实施例中的传感单元采用包括线圈磁头、霍尔元件、各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件或磁隧道结元件等磁性传感元件。所述磁性传感元件可以是单电阻，可以是半桥，也可以是全桥。传感单元包含一个或多个磁性传感元件，多个磁性传感元件的磁场敏感方向相同，实施例二和三中的传感单元11、12的磁场感应方向相同。
[0023]本发明方案还可以检测多路磁性介质信号，其中每个传感单元含有多路磁性传感元件。对于第一种实施方式，多路磁性介质条经过电磁铁13和传感单元11后，多路信号通外围的微处理装置进行分析和计算多路磁性介质的磁分布；如果采用的是第二种和第三种实施方式，多路磁性介质条经过一个长形励磁14磁化后，传感单元11对多路磁性介质条进行测量，然后经过长形励磁15的磁化，再经过电磁铁13以及电磁铁13内部的传感单元12，传感单元12对多路磁性介质条进行测量。传感单元12同传感单元11相同，含有多路磁性传感元件，其中测量同一路磁性介质的两个磁性传感元件为一组输出一路信号，其输出信号通过外围电路的微处理装置进行分析和计算多路磁性介质的磁分布。
[0024]应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种用于识别磁性介质的传感器，其特征在于:其包括一个传感单元和励磁；所述励磁为电磁铁，提供交变励磁场用以磁化磁性介质；所述传感单元设置在所述电磁铁中心开口处，用于检测被所述励磁磁化的磁性介质的漏磁场沿其磁场感应方向的分量。
2.—种用于识别磁性介质的传感器，其特征在于:其包括两个磁场感应方向相同的传感单元和两个励磁；所述两个励磁提供方向相互垂直的励磁场用以磁化磁性介质；所述两个传感单元分别位于两个励磁的一侧，用于检测被所述励磁磁化的磁性介质的漏磁场沿其磁场感应方向的分量。
3.一种用于识别磁性介质的传感器，其特征在于:其包括两个磁场感应方向相同的传感单元、两个励磁以及电磁铁；所述两个励磁提供方向相互垂直的励磁场用以磁化磁性介质；所述电磁铁用以提供交变励磁场以磁化磁性介质；所述两个传感单元分别位于每个励磁的一侧，一个传感单元位于电磁铁中心开口处，所述两个传感单元用于检测被所述励磁磁化的磁性介质的漏磁场沿其磁场感应方向的分量。
4.根据权利要求1-3任一项所述的用于识别磁性介质的传感器，其特征在于:所述传感单元包括一个或多个磁性传感元件，并且所述多个磁性传感元件的磁场感应方向相互平行。
5.根据权利要求4所述的用于识别磁性介质的传感器，其特征在于:所述传感单元的磁性传感元件为包括线圈磁头、霍尔元件、各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件或磁隧道结元件的磁性传感元件。
6.根据权利要求4所述的用于识别磁性介质的传感器，其特征在于:所述传感单元中的磁性传感元件为单电阻、半桥或全桥结构。
7.根据权利要求2、3所述的用于识别磁性介质的传感器，其特征在于:所述励磁为永磁体或电磁铁，其有效励磁场宽度大于或等于磁场传感单元的感应宽度。
8.根据权利要求2、3所述的用于识别磁性介质的传感器，其特征在于:所述励磁外有一层屏蔽层，所述屏蔽层的一端开口，开口面为检测面，所述屏蔽层的材料为软磁材料。
【文档编号】G07D7/04GK103544764SQ201310416135
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】白建民, 王建国, 黎伟 申请人:无锡乐尔科技有限公司