一种用于识别磁性介质的传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于识别磁性介质的传感器，包括励磁和两个传感单元，所述两个传感单元的磁场感应方向相互垂直。所述传感器适用于识别磁性介质。所述传感器的传感单元中使用的是磁性传感元件，可以是霍尔元件、各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件或磁隧道结元件。磁性传感元件适合大批量生产，制作工艺较简单且成熟，成品率高，因此所述传感器的加工工艺较简单，成本较低。由于所述传感器可以测量磁性介质的两个漏磁方向的场强，因此可以更加精准的区分，检测磁性介质，提高防伪及加密等级。
【专利说明】—种用于识别磁性介质的传感器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及磁传感器【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通用方式是通过测量磁性介质的单一方向的漏磁场分量来识别其磁信号的真伪。但是对于伪造磁卡，纸币等的不法分子来说，仿造出与原始磁性介质单一方向的漏磁场分量相同的磁卡或纸币相对来说比较容易，其技术手段相对成熟，仿造成本相对低廉。这样通用型传感器仅凭识别介质的单一漏磁场分量就不足以判断磁卡或纸币的真伪。本实用新型是一种用于识别磁性介质两个漏磁方向的传感器，它可以更加精准的区分，检测磁性介质，提高防伪及加密等级。
实用新型内容
[0003]本实用新型目的在于针对现有磁性传感器的升级并提供一种可以识别磁性介质两个漏磁方向的传感器。
[0004]本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案:
[0005]一种用于识别磁性介质的传感器，包括励磁和两个传感单元，其特征在于:所述两个传感单元的磁场感应方向相互垂直。
[0006]优选的:两个传感单元的每个单元由印刷线路板、磁性传感元件、相应的电路及引针组成，通过输出引针与外围电路连接输出信号，所述两个传感单元的印刷线路板单独使用或共用，并且所述两个传感单元感应区距离磁性介质的距离不超过2毫米。
[0007]优选的:所述两个传感单元的每个单元可由磁性传感元件、封装外壳及引针组成，所述磁性传感元件包含集成电路，通过输出引针与外围电路连接输出信号，所述两个传感单元感应区距离磁性介质的距离不超过2毫米。
[0008]其进一步特征在于:所述两个传感单元的磁性传感元件可以是霍尔元件、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。
[0009]优选的:所述用于识别磁性介质的单个传感单元可包括一个或多个磁性传感元件,并且在一个传感单元中的多个磁性传感元件的磁场感应方向相互平行。
[0010]优选的:所述两个传感单元中的磁性传感元件可为单电阻、半桥或全桥结构。
[0011]进一步的: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，并且励磁位于两个磁性传感单元的一侧。
[0012]优选的:所述两个传感单元和励磁通过骨架固定，所述励磁可与所述两个传感单元共享一个骨架，或放置在骨架外。
[0013]所述骨架的材质为非磁性耐磨材料。
[0014]本实用新型可以测量磁性介质两个漏磁方向的场强，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是本实用新型实施例提供的用于识别磁性介质的传感器的示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图及实施例对本实用新型的实用新型内容作进一步的描述。
[0017]现有的识别磁性介质的传感器仅能测量磁性介质一个方向漏磁场的场强。
[0018]本实用新型的实施例如图1所示，本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、传感单元12、励磁13，所述传感单元11和传感单元12包括磁性传感元件和电路，所述传感单元11的磁场感应方向I和传感单元12的磁场感应方向2相互垂直。励磁13可提供励磁场21用于磁化介质，可以是永磁体也可以是电磁铁，其有效励磁场21的宽度大于或等于传感单元的感应宽度，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，如果励磁13为永磁体，其场强大小可根据其材料决定，如果是电磁铁，可通过控制通过的电流大小决定。
[0019]所述传感单元11和传感单元12可由印刷线路板、磁性传感元件、相应的电路及引针组成，其输入端和输出端分别与印刷线路板的相应接线端焊接，通过输出引针14与外围电路连接输出信号，所述传感单元11和传感单元12的印刷线路板可以共用，也可以是两个印刷线路板，工作时两个传感单元中的磁性传感元件的感应区距离磁性介质的距离不超过2毫米。
[0020]所述传感器也可以是集成式结构，传感单元11和传感单元12为集成式芯片，由磁性传感元件、封装外壳及引针组成，其中磁性传感元件包括集成电路，通过输出引针14与外围电路连接，工作时两个传感单元中的感应区距离磁性介质的距离不超过2毫米。
[0021]本实施例中所述的传感器具有骨架和金属外壳15，所述骨架和金属外壳15的材质为非磁性耐磨材质。所述励磁13可与所述两个传感单元共享一个骨架，也可以放置在骨架外。所述骨架是一种异形结构件，在附图中并未画出，其形状和尺寸与传感单元11、传感单兀12、励磁(如果励磁和传感单兀共享一个骨架)相匹配,且其外边缘与金属外壳15的内表面紧密接触，用以固定传感单元11、传感单元12、印刷线路板以及励磁13。同时，所述骨架和金属外壳15还设有通孔，该通孔的位置和尺寸分别与输出引针14的位置和尺寸匹配，使得输出引针14能够穿过骨架的通孔。同时，所述金属外壳15将骨架容置其内并将之固定，金属外壳15的一端开口，与该开口相对的一端为检测面。同时，金属外壳15上设有接地引针16，用于屏蔽除所述传感器之外的电磁干扰，并用于消除静电。
[0022]本实施例中的传感单元11和传感单元12的磁性传感元件采用磁性传感元件，如霍尔元件、各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件或磁隧道结元件。传感单元11和传感单元12的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11和传感单元12包含一个或多个磁性传感元件。传感单元11和传感单元12的磁场感应方向1、2相互垂直。
[0023]如图1所示，工作时磁介质条22首先通过励磁13，励磁场21对磁介质条22的介质颗粒23进行磁化后，传感单元11和传感单元12再对介质颗粒23的漏磁场25进行测量。图1的下方是磁介质条22被励磁13磁化后介质颗粒23的磁矩24状态变化的俯视图，如果介质为软磁材料，则介质颗粒23的磁矩24方向与励磁场21的方向相同，如果介质为硬磁材料，则介质颗粒23的磁矩24的矢量和与励磁场21的方向相同。当传感器工作时，涂有介质颗粒23的磁介质条21在被励磁13磁化后在传感单元11和传感单元12的下方运动，两个传感单元中的磁性传感元件的感应区距离磁性介质的距离不超过2毫米，此时传感单元11和传感单元12可以定量地测出介质颗粒的磁矩24的漏磁场25沿其磁场感应方向1、2方向上漏磁场25分量的大小，输出信号通过输出引针14传递到外围电路，进而由外围电路的微处理装置计算出介质颗粒23的漏磁场25的状态。
[0024]本实用新型方案还可以检测多路磁性介质信号。传感单元11和传感单元12包含多个磁性传感元件,多路磁性介质条经过一个长形励磁磁化后,磁场感应方向相互垂直的相邻的两个磁性传感兀件为一组测量一路磁性介质信号，其输出信号通过外围电路的微处理装置进行处理以计算出多路磁性介质的漏磁场状态。
[0025]所述传感器的传感单元11和传感单元12的传感元件可采用霍尔元件，也可以采用AMR元件、GMR元件或MTJ元件,如果采用除霍尔元件外的其他元件,则具有更高的灵敏度，更好的温度特性与抗应力能力，更高的信噪比。由于所述传感器可以测量磁性介质两个漏磁方向的场强，，其测量精度要远远高于现有技术的传感器，从而可以提高防伪加密等级。
[0026]应当理解，以上借助优选实施例对本实用新型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实用新型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实用新型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，包括励磁和两个传感单元，其特征在于:所述传感器的两个传感单元包含磁性传感元件，同时两个传感单元的磁场感应方向相互垂直。
2.根据权利要求1所述的用于识别磁性介质的传感器，其特征在于:所述两个传感单元的每个单元包括印刷线路板、磁性传感元件、相应的电路及输出引针，通过输出引针与外围电路连接输出信号，所述两个传感单元的印刷线路板单独使用或共用，并且所述两个传感单元感应区距离磁性介质的距离不超过2毫米。
3.根据权利要求1所述的用于识别磁性介质的传感器，其特征在于:所述两个传感单元的每个单元包括磁性传感元件、封装外壳及引针，所述磁性传感元件包含集成电路，通过输出引针与外围电路连接输出信号，所述两个传感单元感应区距离磁性介质的距离不超过2毫米。
4.根据权利要求1-3所述的用于识别磁性介质的传感器，其特征在于:所述两个传感单元的磁性传感元件为包括霍尔元件、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。
5.根据权利要求1-3所述的用于识别磁性介质的传感器，其特征在于:所述用于识别磁性介质的单个传感单元包括一个或多个磁性传感元件，并且在一个传感单元中的多个磁性传感元件的磁场感应方向相互平行。
6.根据权利要求5所述的用于识别磁性介质的传感器，其特征在于:所述两个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，并且励磁位于两个传感单元的一侧。
8.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:所述两个传感单元通过骨架固定，所述励磁与所述两个传感单元共享一个骨架，或放置在骨架外。
9.根据权利要求8所述的用于识别磁性介质的传感器，其特征在于:所述骨架的材质为非磁性耐磨材料。
【文档编号】G07D7/04GK203433575SQ201320526003
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27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