一种定量鉴定货币真伪的装置及方法
【专利摘要】一种定量鉴定货币真伪的装置及方法，装置设置有一记忆体，用于预先存储货币的正确密码信息；一磁传感器，用于检测待鉴定货币的测试密码信息，并将所检测到的测试密码信息输送至处理器；一处理器，用于接收磁传感器传送的信息，将磁传感器传送的测试密码信息与记忆体中的真实密码进行比较，判断待鉴定货币的真伪；一控制器，用于控制记忆体、磁传感器及处理器的工况。在控制器的控制下，磁传感器对待鉴定的货币进行检测获得测试密码信息，并将测试密码信息输送至处理器，处理器将测试密码信息与预先存储于记忆体中的正确密码信息进行比较判断待测试货币的真伪。本发明能够定量鉴定货币真伪,具有精确度高的特点。
【专利说明】一种定量鉴定货币真伪的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及货币鉴伪【技术领域】，特别是涉及一种定量鉴定货币真伪的装置及定量鉴定货币真伪的方法。
【背景技术】
[0002]货币是流通市场必备要素之一，为了确保金融流通秩序的稳定，需要进行货币真伪鉴别。
[0003]由于货币在印制过程中，会设置分布有多个磁码。进行货币真伪检验就是通过检验这些磁码特征而进行的。现有技术中，对磁码特征进行检测的方式有磁性检测和光学特性检测两大类。
[0004]磁性鉴伪因其检测方便快速机检等优点而广泛应用于货币检测。目前，金融磁性鉴伪已成为维护金融流通秩序稳定所必不可少的手段之一。
[0005]磁性鉴伪的原理是对货币中设置的磁性密码进行检测，包括磁场强度及位置分布等特征。随着技术的进步，金融磁性鉴伪技术经历了由对验钞速度和检测间距过于敏感的感应线圈发展到较为先进的霍尔磁阻。然而霍尔磁阻弱磁场磁阻率极低，加上其鉴定程序需要依赖于磁码信号强度，因而要求具有极小的检测间隙，通常小于0.1_。使得信号随间隙变化以及其它影响信号强度的因素而不稳定，容易出现卡钞率高、磨损率大及压币轮因压力大而易断裂等一系列问题。
[0006]另外，霍尔磁阻因其对磁场方向响应对称而无法简单容易地辨别软磁和硬磁,更无法鉴定完整磁滞迴线特征。只能片面地根据磁码的几何机械特性和试图用不同磁码信号的强弱绝对值或比值进行判断，导致对影响磁码信号强度因素的强依赖性和对信号强弱判断的不确定性，无法胜任通过全面鉴定磁码的磁性特征而彻底防伪的重任。事实证明，霍尔磁阻无法鉴别近几年出现的新版伪钞。
[0007]再者，目前主导市场的霍尔磁阻无法避免相邻间距小的磁码信号叠加，造成鉴定程序的复杂化。
[0008]在科技高度发达的今天，并不难伪造真实磁码的磁场大小及位置分布，加上传统技术判断时如上所述的不确定性，给磁码鉴伪带来挑战。
[0009]故，需要提供能够鉴别货币更多技术特征的鉴伪技术。而实际上，除非知道印钞厂家磁码配方和制造工艺，要想完全仿制所有多个真实磁码的全部磁滞迴线特征的确是非常困难的。因此，完全鉴伪不能简单靠比较磁码磁场大小及位置分布，更要求能够定量识别磁码的软硬磁属性和磁滞迴线特征，以确保信号判断的稳定性及降低鉴定方法的不确定性。
[0010]现有技术中的货币真伪鉴定装置多采用定性判定，而没有采用定量鉴定，导致货币鉴定不够准确。因此，针对现有技术不足，提供过一种定量鉴定货币真伪的装置及定量鉴定货币真伪的方法以克服现有技术不足甚为必要。
【发明内容】
[0011]本发明的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种定量鉴定货币真伪的装置，该定量鉴定货币真伪的装置能够以定量的方式鉴别货币的真伪，具有准确的特点。
[0012]本发明的另一目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种采用上述定量鉴定货币真伪的装置进行的货币真伪鉴定的方法。
[0013]本发明的上述目的通过以下技术措施实现。
[0014]一种定量鉴定货币真伪的装置，设置有 一记忆体，用于预先存储货币的正确密码信息；
一磁传感器，用于检测待鉴定货币的测试密码信息，并将所检测到的测试密码信息输送至处理器；
一处理器，用于接收所述磁传感器传送的信息，将所述磁传感器传送的测试密码信息与所述记忆体中的真实密码进行比较，判断待鉴定货币的真伪；
一控制器，用于控制所述记忆体、所述磁传感器及所述处理器的工况；
在控制器的控制下，磁传感器对待鉴定的货币进行检测获得测试密码信息，并将测试密码信息输送至处理器，处理器将测试密码信息与预先存储于记忆体中的正确密码信息进行比较判断待测试货币的真伪。
[0015]上述记忆体中货币的真实密码包括货币中的磁码分布信息、每个磁码在磁场下的磁滞迴线特征以及通过对应的磁滞迴线特征所得到定量的磁码软硬磁特性赋值和磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布；
所述磁传感器探测得到待鉴定的货币中的磁码分布信息、每个磁码在磁场下的磁滞迴线特征以及通过对应的磁滞迴线特征所得到的磁码软硬磁特性赋值和磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布。
[0016]进一步的，上述记忆体中货币的真实密码还包括货币的长度、宽度、厚度和重量中的至少一种；
所述磁传感器还检测待测试货币的长度、宽度、厚度和重量中的至少一种；
所述磁传感器的检测参数与所述记忆体中的真实密码的参数一致。
[0017]上述处理器与所述控制器集成为一体。
[0018]优选的，上述磁传感器设置有磁铁和磁敏感元件，所述磁敏感元件对所述磁铁磁化待鉴定货币中的磁码而产生的磁码磁场进行响应，待鉴定货币中的磁码在经过磁传感器表面时被所述磁铁磁化而完成完整的或者部分的磁滞迴线过程，并由磁传感器读取相应的磁化过程的信号再进行鉴定；
所述磁铁设置为长条形，所述磁铁的横向宽度W不超过最小磁码间隙的三分之二，所述磁铁的南北极垂直于磁传感器的磁感应方向和磁传感器平面，横向磁场强度能够让磁码在沿横向经过磁传感器时经历部分或全部磁滞迴线过程；
所述磁敏感元件由两个或者四个磁敏感单元组成，所述磁敏感单元规格相同，当所述磁敏感单元为两个时，两个所述磁敏感单元构成惠斯通半桥电路；当所述磁敏感单元设置为四个时，四个所述磁敏感单元构成惠斯通全桥电路；
所述惠斯通半桥电路或者所述惠斯通全桥电路沿磁感应方向对称分布于所述磁铁中心线两侧，构成所述惠斯通半桥电路或者所述惠斯通全桥电路的所述磁敏感单元的中心间距do小于或等于所述磁铁的横向宽度W且所述中心间距不超过最小磁码间隙的三分之-* ;
所述磁敏感单元的磁场响应对磁场方向非对称或反对称，且排列在磁铁中心线一侧的磁敏感单元与在另一侧磁敏感单元对同一磁场方向有相反或不同的响应；
每个所述磁敏感单元所检测的磁场方向与磁码沿磁铁横向移动的方向相同或相反；磁传感器对磁码的磁滞迴线特征进行鉴定包括磁码软硬磁特性赋值和量化定义磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布；
所述磁码软硬磁特性赋值具体是根据单个磁码的信号是否为单个单边峰来判断磁码是否为矫顽力大于磁铁磁场的硬磁并根据磁码的软硬磁特性进行赋值；当单一磁码所显示的信号只出现一个单边信号峰时，鉴定磁码为矫顽力大于磁铁磁场的硬磁，赋值为一；否则鉴定为软磁，赋值为零；
量化定义磁码的矫顽力具体是:计算所述磁敏感单元所感应到的每个单个磁码信号的不同波峰之间的波幅比值来衡量和量化定义磁码矫顽力的大小；量化定义磁码的矫顽力的具体过程是:
当出现两个波峰时，后一个峰的峰值除以前一个峰的峰值所得到的比值反映了磁码正向矫顽力的大小；比值为I时对应于磁码矫顽力为零，比值为O时，此时只有一个峰，对应于磁码矫顽力大于磁铁最大横向磁场而无法被磁铁磁场所反转；介于两者之间的矫顽力所对应的波幅比值介于I和O之间,矫顽力越小则波幅比值越接近于I,矫顽力越大则波幅比值越接近于O ;
当同时出现三个波峰时，第一个峰的峰值除以第二个峰的峰值所得到的比值反映了磁码负向矫顽力的大小，矫顽力越小则比值越接近于0，矫顽力越大则比值越接近于I ;第三个峰的峰值除以第二个峰的峰值所得到的比值反映了磁码正向矫顽力的大小，矫顽力越小则波幅比值越接近于1，矫顽力越大则波幅比值越接近于O ;
量化定义磁码的磁码磁滞迴线方块度与反转磁场分布是通过计算所感应到的单个磁码信号波形各段时间宽度之间的比值，并以该比值来衡量和量化定义该磁码磁滞迴线的方块度与反转磁场分布；量化定义磁码磁滞迴线方块度与反转磁场分布具体是:
波形区间时宽度比根据每个单一磁码所显示的信号进行计算；
当只有一个信号峰时，磁码为磁铁无法反转的硬磁，不能鉴定反转磁场分布；其方块度为由峰值至回落至90%的时间差与该峰半峰宽的比值来量化表达；
当出现两个或三个信号峰时，倒数第二个峰的由峰值至回落90%的时间差与倒数第二个峰的半峰宽的比值为方块度量值；用倒数第二个峰由峰值为50%至归零的时间差与倒数第二个峰的半峰宽之比值为反转磁场分布量值。
[0019]另一优选的，上述磁传感器设置有磁铁和磁敏感元件，所述磁敏感元件对所述磁铁磁化货币中磁码而产生的磁码磁场大小及磁码磁场的方向进行响应，磁码在经过磁传感器表面时被所述磁铁磁化而完成完整的或者部分的磁滞迴线过程，并由磁传感器读取相应的磁化过程的信号再进行鉴定；
所述磁敏感元件由两个或者四个磁敏感单元组成，所述磁敏感单元规格相同且对磁场方向响应相同，当所述磁敏感元件为两个时，两个所述磁敏感元件构成惠斯通半桥电路；当所述磁敏感元件设置为四个时，四个所述磁敏感单元构成惠斯通全桥电路；
所述惠斯通半桥电路或者所述惠斯通全桥电路沿磁感应方向对称分布于所述磁铁中心线两侧；
所述磁敏感单元的磁场响应与磁场方向相同，且排列在磁铁中心线一侧的磁敏感单元与在另一侧磁敏感单兀对同一磁场方向有相同的响应；
每个所述磁敏感单元所检测的磁场方向与磁码沿磁铁横向移动的方向相同或相反；所述磁敏感单元设置为感应线圈、巨磁阻、隧道磁阻、带有导电条纹的异磁阻薄膜或器件、磁通门或者超导异质结；
磁传感器对磁码的磁滞迴线特征进行鉴定包括磁码软硬磁特性赋值和量化定义磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布；
所述磁码软硬磁特性赋值具体是根据单个磁码的信号是否为单边峰来判断磁码是否为矫顽力小于磁铁磁场的软磁；当单一磁码所显示的信号只出现单边信号峰时，鉴定磁码为矫顽力小于磁铁磁场的软磁，赋值为零；否则鉴定为硬磁，赋值为一；
所述量化定义磁码的矫顽力具体是计算所述磁敏感单元所感应到的每个单个磁码信号的不同波峰之间的波宽比值或者半峰时间比值或差值来衡量和量化定义磁码矫顽力的大小；
量化定义磁码的矫顽力的具体过程是:
当出现两个单边波峰时，判定矫顽力为零；
当出现两个双边波峰时，判定矫顽力大于磁铁磁场；
当出现多于两个双边波峰时，矫顽力小于磁铁磁场，且第一个波峰与第二个波峰的峰宽比值或者第一个波峰与第二个波峰的半峰时宽的比值或者第一个波峰与第二个波峰的半峰时宽的差值量化定义矫顽力的大小；
当出现多于两个双边波峰时，比值越接近1.0或差值越接近零则说明矫顽力越接近磁铁磁场，比值越偏离1.0或差值越偏离零矫顽力越小于磁铁磁场。
[0020]提供一种定量鉴定货币真伪的方法，采用上述的定量鉴定货币真伪的装置进行检测，在控制器的控制下，磁传感器对待检测的货币进行检测获得测试密码信息，并将测试密码信息输送至处理器，处理器将测试密码信息与预先存储于记忆体中的正确密码信息进行比较判断待测试货币的真伪。
[0021]上述记忆体中货币的真实密码包括货币中的磁码分布信息、磁码在磁场下的磁滞迴线特征以及通过对应的磁滞迴线特征所得到的磁码软硬磁特性赋值和磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布；
所述磁传感器接收待检测的货币中的磁性物在磁场下的磁滞迴线特征以及通过对应的磁滞迴线特征所得到的磁码软硬磁特性赋值和磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布；所述处理器将所述磁传感器所输送的磁码软硬磁特性赋值和磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布信息与所述记忆体中货币的真实密码一一进行对比，判断待测货币的真伪。
[0022]上述记忆体中货币的真实密码还包括货币的长度、宽度、厚度和重量中的至少一种；
所述磁传感器还检测待测试货币的长度、宽度、厚度和重量中的至少一种；
所述磁传感器的检测参数与所述记忆体中的真实密码的参数一致。[0023]本发明的一种定量鉴定货币真伪的装置，设置有一记忆体，用于预先存储货币的正确密码信息；一磁传感器，用于检测待鉴定货币的测试密码信息，并将所检测到的测试密码信息输送至处理器；一处理器，用于接收所述磁传感器传送的信息，将所述磁传感器传送的测试密码信息与所述记忆体中的真实密码进行比较，判断待鉴定货币的真伪；一控制器，用于控制所述记忆体、所述磁传感器及所述处理器的工况；在控制器的控制下，磁传感器对待鉴定的货币进行检测获得测试密码信息，并将测试密码信息输送至处理器，处理器将测试密码信息与预先存储于记忆体中的正确密码信息进行比较判断待测试货币的真伪。本发明的定量鉴定货币真伪的装置及定量鉴定货币真伪的方法，能够以定量的方式鉴别货币的真伪，具有准确的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
[0025]图1是本发明一种定量鉴定货币真伪的装置的结构示意图。
[0026]图2是本发明一种定量鉴定货币真伪的装置的磁传感器的结构示意图。
[0027]在图1和图2中包括:
记忆体100、磁传感器200、处理器300、控制器400、
模块1、外壳2、惠斯通电桥电路接口 3、磁敏感元件4和磁铁5。
【具体实施方式】
[0028]结合以下实施例对本发明作进一步描述。
[0029]实施例1。
[0030]一种定量鉴定货币真伪的装置，如图1所示，设置有 一记忆体100，用于预先存储货币的正确密码信息；
一磁传感器200，用于检测待鉴定货币的测试密码信息，并将所检测到的测试密码信息输送至处理器300 ；
一处理器300，用于接收磁传感器200传送的信息，将磁传感器200传送的测试密码信息与记忆体100中的真实密码进行比较，判断待鉴定货币的真伪；
一控制器400，用于控制记忆体100、磁传感器200及处理器300的工况。
[0031]在控制器400的控制下，磁传感器200对待鉴定的货币进行检测获得测试密码信息，并将测试密码信息输送至处理器300，处理器300将测试密码信息与预先存储于记忆体100中的正确密码信息进行比较判断待测试货币的真伪。
[0032]记忆体100中通过程序预先将货币的正确密码信息存储于其中，记忆体100中货币的真实密码信息包括货币中的磁码分布信息、每个磁码在磁场下的磁滞迴线特征以及通过对应的磁滞迴线特征所得到定量的磁码软硬磁特性赋值和磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布特征，记忆体100中的存储的货币的真实密码信息还有货币的长度、宽度、厚度和重量。
[0033]磁传感器200对应探测得到待鉴定的货币中的磁码分布信息、每个磁码在磁场下的磁滞迴线特征以及通过对应的磁滞迴线特征所得到的磁码软硬磁特性赋值和磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布，以及货币的长度、宽度、厚度和重量信息。[0034]磁传感器200的检测参数与记忆体100中的真实密码的参数一致，以便于处理器300对需要的参数一一进行对比判断，有利于确保鉴定信息的准确性。
[0035]控制器400用于对该定量鉴定货币真伪的装置的整体工况进行系统控制。
[0036]处理器300可与控制器400可以集成为一体以缩小整体装置的提交，也可以采用分离状态。
[0037]该定量鉴定货币真伪的装置通过预先将货币的真实定量信息存储于记忆体100中作为对比参数，通过磁传感器200检测待鉴定货币的相关定量参数，将待鉴定货币的定量参数与记忆体100中存储的真实参数进行对比，能够通过定量方式精确判断待鉴定货币的真伪，具有鉴定准确的特点。
[0038]实施例2。
[0039]一种定量鉴定货币真伪的装置，其他结构与实施例1相同，还具有如下具体结构的磁传感器200:如图2所示，磁传感器200设置有基体1、外壳2、惠斯通电桥电路接口 3、磁敏感元件4和磁铁5。
[0040]基体I用于承载其它部件，基体I通常为塑胶块或由其它构成机械强度的物体组成。磁敏感元件4对磁铁5磁化磁码时所产生的不同方向的磁码磁场进行响应，当磁码在经过磁传感器200表面时被磁铁5磁化而完成完整的或者部分的磁滞迴线过程，并由磁传感器200读取相应的磁化过程的信号获得测试密码信息。
[0041]磁铁5设置为长条形，磁铁5可以是单个或多个永久磁铁、直流或交流线圈或其它电磁铁。
[0042]磁铁5的横向宽度W不超过最小磁码间距的三分之二。最小磁码间距是本领域公知常识，相邻的两个磁码之间的距离为磁码间距，所有磁码间距中数值最小的相邻两个磁码之间的间距为最小磁码间距。磁铁5的横向宽度的设置是为了避免邻近磁码信号的叠加所造成单个磁码信号的扭曲或改变，以方便对信号的鉴定并提高对信号检测的准确度。
[0043] 申请人:通过研究发现，磁铁5的横向宽度对信号叠加会造成影响，相邻的磁码间隙至少要大于磁铁宽度的1.5倍才可以避免信号重叠。
[0044]磁铁5的南北极垂直于磁传感器200的磁感应方向和磁感应器平面，横向磁场强度能够让磁码在沿横向经过磁传感器200时经历部分或全部磁滞迴线过程。
[0045]磁敏感元件4对称分布在磁铁5中心线的两侧。磁敏感元件4中心之间距用标准间距do来表示，标准间距do不超过磁铁5的横向宽度W。
[0046]磁敏感元件4由两个磁敏感单元构成。两个磁敏感单元规格相同，两个磁敏感单元构成惠斯通半桥电路，两个磁敏感单元沿磁感应方向对称分布于磁铁5中心线两侧，两个磁敏感单元中心之间的标准间距小于或等于磁铁5的横向宽度W且不超过最小磁码间隙的三分之二。
[0047]具体的，磁敏感单元的磁场响应对磁场方向非对称或反对称，且排列在磁铁5中心线一侧的磁敏感单兀与在另一侧磁敏感单兀对同一磁场方向有相反或不同的响应。
[0048]每个磁敏感单元所检测的磁场方向与磁码沿磁铁5横向移动的方向相同或相反。
[0049]磁敏感单元设置为感应线圈、巨磁阻、隧道磁阻或者带有理发店式导电条纹的异磁阻薄膜或器件。需要说明的是，磁敏感单元并不局限于上述形式，也可以为磁通门、超导异质结等等。[0050]其中，磁敏感元件4对不同方向磁场有不同或相反的响应,可以是磁感应线圈、巨磁阻、隧道磁阻或者带有理发店灯式导电条的异磁阻薄膜芯片或器件。
[0051]磁铁5可以是单个或多个永久磁铁、直流或交流线圈或其它电磁铁。磁码在经过磁传感器200表面时被磁铁5磁化而完成部分或一个完整的和磁滞迴线过程，并由磁传感器200读取该磁化过程的信号。
[0052]通过该磁传感器200，当磁码在经过磁传感器200表面时被磁铁磁化而完成完整的或者部分的磁滞迴线过程，并由磁传感器200读取相应的磁化过程的信号获得相应的测试密码信息。
[0053]通过该磁传感器200，能够对货币的每个磁码进行磁滞迴线特征进行读取，使得货币鉴伪更为全面和更为准确。
[0054]通过该磁传感器200进行的量化鉴定磁码磁滞迴线特征，磁码在经过磁传感器200表面时被所述磁铁磁化而完成完整的或者部分的磁滞迴线过程，并由磁传感器200读取相应的磁化过程的信号并得到待鉴定货币的测试密码信息。
[0055]测试密码信息包括磁码软硬磁特性赋值、量化定义磁码的矫顽力、量化定义磁码的方块度和量化定义反转磁场分布。
[0056]其中，磁码软硬磁特性赋值是根据单个磁码的信号是否为单个单边峰来判断磁码是否属于硬磁或者软磁。波峰数量法具体是根据每个单一磁码所显示的信号峰数量进行判断。当只出现一个单边信号峰表示磁码为无法被磁铁反转磁化方向的硬磁，且波峰的正或负代表磁码磁化方向与首先经过的磁敏感元件所感应正磁场方向相反或相同；若出现多个信号峰，则判断为矫顽力小于磁铁磁场的软磁。硬磁赋值为一，软磁赋值为零。通过数值以便与记忆体100中预先存储的正确密码进行对比，具有对比方便的特点。
[0057]量化定义磁码的矫顽力具体是计算磁敏感单元所感应到的每个单个磁码信号的不同波峰之间的波幅比值，以该比值来衡量和量化定义该磁码矫顽力的大小。
[0058]当出现两个波峰时，后一个峰的峰值除以前一个峰的峰值所得到的比值反映了磁码正向矫顽的大小。比值为I时对应于磁码矫顽力为零，比值为O时，此时只有一个峰，对应于磁码矫顽力无法被磁铁磁场所反转。介于两者之间的矫顽力所对应的波幅比值介于I和O之间，矫顽力越小则波幅比值越接近于I,矫顽力越大则波幅比值越接近于O。
[0059]当同时出现三个波峰时，第一个峰的峰值除以第二个峰的峰值所得到的比值反映了磁码负向矫顽力的大小，矫顽力越小则比值越接近于0，矫顽力越大则比值越接近于I。第三个峰的峰值除以第二个峰的峰值所得到的比值反映了磁码正向矫顽的大小，矫顽力越小则波幅比值越接近于1，矫顽力越大则波幅比值越接近于O。
[0060]量化定义磁码磁滞迴线方块度与反转磁场分布特征，具体是计算所感应到的单个磁码信号波形各段时间宽度之间的比值，并以该比值来衡量和量化定义该磁码磁滞迴线的方块度与反转磁场分布。
[0061]采用单一磁码的波形区间时宽比值法量化鉴定代表磁滞迴线特征的方块度(Sq=Mr/Ms )和反转磁场分布(SFD=AH/He )。
[0062]波形区间时宽度比仍然根据每个单一磁码所显示的信号进行计算。
[0063]当只有一个信号峰时，磁码为磁铁无法反转的硬磁，因此无法鉴定反转磁场分布；其方块度可用峰值回落90%与峰值100%时间之差与半高峰宽时间之比来衡量。[0064]当出现两个或三个信号峰时，倒数第二个峰的由峰值至回落90%的时间之差与半峰宽的比值代表了方块度的大小，比值越大则表示方块度越大。而反转磁场分布SFD可用倒数第二个峰由回落50%至归零与的时间差与其半峰宽的比值来代表，比值越小则表示SFD越大。
[0065]具体的，根据所测得的磁码信号，可以得到以下量化定义磁滞迴线特征的简化公式。
[0066]Hc/Hm = 1-(V2/V1) ~ (1/n)......(I)
SFD = 2(t0-t50)/tw......(2)
SQ/SQO = (t90-tl00/tw......(3)
其中，V2为倒数第一个峰的峰值；V2为倒数第一个峰的峰值；V1为倒数第二个峰的峰值；n为磁码磁场随距离而衰减的指数，取决与磁敏感元件的灵敏度，通常η介于1.0与3.5之间，灵敏度越大则η值就越小；SQ0为方块度为I时倒数第二个峰的波幅与半高宽时间的比值；tl00，t90，t50与t0分别为倒数第二个峰的峰值为100%及回落至90%，50%，和零时的时间为倒数第二个峰半高宽时间。
[0067]该磁传感器200，可以通过减小磁铁的横向宽度与标准间距至不超过最小磁码间隙的三分之二而有效地避免邻近磁码信号的叠加，从而可以单独分析单个磁码信号，给鉴定过程带来方便。
[0068]通过该磁传感器200，可以区分磁码属于软磁还是硬磁；可以量化定义磁滞迴线特征，包括矫顽力、方块度、反转磁场分布，和其它磁滞迴线各区间段的斜率；其判断方法针对每个独立磁码本身的磁滞迴线特征，从而的不依赖于磁码信号的强弱，能够最大限度地摆脱磁场随距离衰减的束缚。解决了要求极小检测间隙、卡钞、滚轮断裂、纸币磨损、褶皱、角度及温度漂移等一系列问题。
[0069]故本发明的定量鉴定货币真伪的装置，能够对货币中全部磁码实施量化判断标准，能够有效检验和防止伪鈔，鉴定精准。
[0070]此外，该磁传感器200结构简单、使用方便，不仅适合于货币真伪鉴定，而且适合支票等其他物品的真伪鉴定。
[0071]通过该磁传感器200探测的信号，采用同一个单个磁码的波峰数量法定性判断磁码是否属于硬磁；采用同一个磁码的波幅比值法量化鉴定磁码矫顽力，采用单一磁码的波形区间时宽比值法量化鉴定代表磁滞迴线特征的方块度(Sq=Mr/Ms)和反转磁场分布(SFD=AEHe),不依赖于磁码磁场强度信号的绝对值，从而对影响信号强度的检测间隙、纸币状况、纸币角度、温度漂移、磁敏感元件性能偏差等因素不敏感，确保了鉴伪判断参数的稳定性和判断的准确性。由于可以区分磁码属于软磁还是硬磁、可以量化定义磁滞迴线特征，包括矫顽力、方块度和反转磁场分布等典型磁滞迴线特性；其判断方法针对每个独立磁码本身的磁滞迴线特征，从而的不依赖于磁码信号的强弱，能够最大限度地摆脱磁场随距离衰减的束缚。能够对货币中全部磁码实施量化判断标准，能够有效检验和防止伪钞，鉴定精准，具有方法操作简便，结果精确的特点。
[0072]实施例3。
[0073]—种定量鉴定货币真伪的装置，其它结构与实施例2相同，不同之处在于，磁敏感元件由四个磁敏感单元构成。四个磁敏感单元规格相同，四个磁敏感单元构成惠斯通半桥电路；四个磁敏感单元沿磁感应方向对称分布于磁铁中心线两侧，其磁敏感单元中心之间的标准间距小于或等于磁铁的横向宽度W且不超过最小磁码间隙的三分之二。
[0074]通过该磁传感器200，能够对货币的每个磁码的磁滞迴线特征进行读取，使得货币鉴伪更准确。
[0075]实施例4。
[0076]一种定量鉴定货币真伪的装置，其他结构与实施例2或3相同，不同之处在于，采用如下具体结构的磁传感器200:如图2所示，设置有基体1、外壳2、惠斯通电桥电路接口
3、磁敏感元件4和磁铁5。
[0077]基体I用于承载其它部件，基体I通常为塑胶块或由其它构成机械强度的物体组成。磁敏感元件4对磁铁5磁化磁码时所产生的磁码磁场大小及磁码磁场方向进行响应，当磁码在经过磁传感器200表面时被磁铁5磁化而完成完整的或者部分的磁滞迴线过程，并由磁传感器200读取相应的磁化过程的信号然后再进行鉴定。
[0078]磁铁5设置为长条形，磁铁5可以是单个或多个永久磁铁、直流或交流线圈、或其它电磁铁。
[0079]磁铁5的南北极垂直于磁传感器200的磁感应方向和磁感应器平面，横向磁场强度能够让磁码在沿横向经过磁传感器200时经历部分或全部磁滞迴线过程。
[0080]具体的，磁敏感单元的磁场响应对同一个磁场方向相同，且排列在磁铁5中心线一侧的磁敏感单兀与在另一侧磁敏感单兀对同一磁场方向有相同的响应。
[0081]每个所述磁敏感单元所检测的磁场方向与磁码沿磁铁5横向移动的方向相同或相反。
[0082]磁敏感单元设置为感应线圈、巨磁阻、隧道磁阻或者带有理发店式导电条纹的异磁阻薄膜或器件。需要说明的是，磁敏感单元并不局限于上述形式，也可以为磁通门、超导异质结等等。
[0083]其中，磁敏感元件4对不同方向磁场有不同或相反的响应,可以是磁感应线圈、巨磁阻、隧道磁阻或者带有理发店灯式导电条的异磁阻薄膜芯片或器件。
[0084]磁铁5可以是单个或多个永久磁铁、直流或交流线圈或其它电磁铁。磁码在经过磁传感器200表面时被磁铁5磁化而完成部分或一个完整的和磁滞迴线过程，并由磁传感器200读取该磁化过程的信号。
[0085]该磁传感器200，当磁码在经过磁传感器200表面时被磁铁磁化而完成完整的或者部分的磁滞迴线过程，并由磁传感器200读取相应的磁化过程的信号然后再进行鉴定。通过该磁传感器200，能够对货币的每个磁码进行磁滞迴线特征进行读取，使得货币鉴伪更为全面和更为准确。
[0086]通过该磁传感器200，可以区分磁码属于软磁还是硬磁；可以量化定义磁滞迴线特征，包括矫顽力；其判断方法针对每个独立磁码本身的磁滞迴线特征，从而不依赖于磁码信号的强弱，能够最大限度地摆脱磁场随距离衰减的束缚。解决了要求极小检测间隙、卡钞、滚轮断裂、纸币磨损、褶皱、角度及温度漂移等一系列问题。
[0087]由于上述有益效果，本发明鉴定精准。对纸币中全部磁码都可以实施量化判断标准，能够有效检验和防止伪鈔。
[0088]此外，该磁传感器200结构简单、使用方便，不仅适合于货币真伪鉴定，而且适合支票等其他物品的真伪鉴定。
[0089]采用该磁传感器200进行量化鉴定磁码磁滞迴线特征，磁码在经过磁传感器200表面时被所述磁铁磁化而完成完整的或者部分的磁滞迴线过程，并由磁传感器200读取相应的磁化过程的信号进行鉴定。
[0090]磁码软硬磁特性鉴定是根据单个磁码的信号是否为单边峰来判断磁码是否属于硬磁或者软磁。当只出现两个单边信号峰表示磁码为可以被磁铁反转磁化方向的软磁；若出现两个双边信号峰(正负信号峰同时出现)，则判断为矫顽力大于磁铁磁场的硬磁。
[0091]量化定义磁码的矫顽力具体是计算磁敏感单元所感应到的每个单个磁码信号的不同波峰之间的波峰宽比值或半峰时间宽的比值值或半峰时间宽的差值，以该比值或差值来衡量和量化定义该磁码矫顽力的大小。
[0092]当出现两个单边波峰时，矫顽力为零。
[0093]当出现两个双边波峰时，矫顽力大于磁铁磁场。
[0094]当出现多于两个双边波峰时，矫顽力小于磁铁磁场。且第一个波峰与第二个波峰的峰宽比值或者第一个波峰与第二个波峰的半峰时宽的比值或者第一个波峰与第二个波峰的半峰时宽的差值量化定义矫顽力的大小。
[0095]当出现多于两个双边波峰时，上述比值越接近1.0或差值越接近零则说明矫顽力越接近磁铁磁场。比值越偏离1.0或差值越偏离零矫顽力越小于磁铁磁场。
[0096]本发明的磁传感器200根据读取的信号，采用同一个单个磁码的波峰数量法定性判断磁码是否属于硬磁；采用同一个磁码的波幅比值法量化鉴定磁码矫顽力不依赖于磁码磁场强度信号的绝对值，从而对影响信号强度的检测间隙、纸币状况、纸币角度、温度漂移、磁敏感元件性能偏差等因素不敏感，确保了鉴伪判断参数的稳定性和判断的准确性。
[0097]由于可以区分磁码属于软磁还是硬磁；可以量化定义磁滞迴线特征，包括矫顽力；其判断方法针对每个独立磁码本身的磁滞迴线特征，从而的不依赖于磁码信号的强弱，能够最大限度地摆脱磁场随距离衰减的束缚。能够对货币中全部磁码实施量化判断标准，能够有效检验和防止伪钞，鉴定精准，具有方法操作简便，结果精确的特点。
[0098]需要说明的是，本发明的定量鉴定货币真伪的装置及方法，不仅适用于金融【技术领域】，也可以适用于其它需要签伪的领域，如支票、磁性条码、及物品防伪标志等。
[0099]最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
【权利要求】
1.一种定量鉴定货币真伪的装置，其特征在于:设置有 一记忆体，用于预先存储货币的正确密码信息； 一磁传感器，用于检测待鉴定货币的测试密码信息，并将所检测到的测试密码信息输送至处理器； 一处理器，用于接收所述磁传感器传送的信息，将所述磁传感器传送的测试密码信息与所述记忆体中的真实密码进行比较，判断待鉴定货币的真伪； 一控制器，用于控制所述记忆体、所述磁传感器及所述处理器的工况； 在控制器的控制下，磁传感器对待鉴定的货币进行检测获得测试密码信息，并将测试密码信息输送至处理器，处理器将测试密码信息与预先存储于记忆体中的正确密码信息进行比较判断待测试货币的真伪。
2.根据权利要求1所述的定量鉴定货币真伪的装置，其特征在于: 所述记忆体中货币的真实密码包括货币中的磁码分布信息、每个磁码在磁场下的磁滞迴线特征以及通过对应的磁滞迴线特征所得到定量的磁码软硬磁特性赋值和磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布； 所述磁传感器探测得到待鉴定的货币中的磁码分布信息、每个磁码在磁场下的磁滞迴线特征以及通过对应的磁滞迴线特征所得到的磁码软硬磁特性赋值和磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布。
3.根据权利要求2所述的定量鉴定货币真伪的装置，其特征在于: 所述记忆体中货币的真实密码还包括货币的长度、宽度、厚度和重量中的至少一种； 所述磁传感器还检测待测试货币的长度、宽度、厚度和重量中的至少一种； 所述磁传感器的检测参数与所述记忆体中的真实密码的参数一致。
4.根据权利要求3所述的定量鉴定货币真伪的装置，其特征在于:所述处理器与所述控制器集成为一体。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的定量鉴定货币真伪的装置，其特征在于: 所述磁传感器设置有磁铁和磁敏感元件，所述磁敏感元件对所述磁铁磁化待鉴定货币中的磁码而产生的磁码磁场进行响应，待鉴定货币中的磁码在经过磁传感器表面时被所述磁铁磁化而完成完整的或者部分的磁滞迴线过程，并由磁传感器读取相应的磁化过程的信号再进行鉴定； 所述磁铁设置为长条形，所述磁铁的横向宽度W不超过最小磁码间隙的三分之二，所述磁铁的南北极垂直于磁传感器的磁感应方向和磁传感器平面，横向磁场强度能够让磁码在沿横向经过磁传感器时经历部分或全部磁滞迴线过程； 所述磁敏感元件由两个或者四个磁敏感单元组成，所述磁敏感单元规格相同，当所述磁敏感单元为两个时，两个所述磁敏感单元构成惠斯通半桥电路；当所述磁敏感单元设置为四个时，四个所述磁敏感单元构成惠斯通全桥电路； 所述惠斯通半桥电路或者所述惠斯通全桥电路沿磁感应方向对称分布于所述磁铁中心线两侧，构成所述惠斯通半桥电路或者所述惠斯通全桥电路的所述磁敏感单元的中心间距do小于或等于所述磁铁的横向宽度W且所述中心间距不超过最小磁码间隙的三分之-* ; 所述磁敏感单元的磁场响应对磁场方向非对称或反对称，且排列在磁铁中心线一侧的磁敏感单元与在另一侧磁敏感单元对同一磁场方向有相反或不同的响应； 每个所述磁敏感单元所检测的磁场方向与磁码沿磁铁横向移动的方向相同或相反；磁传感器对磁码的磁滞迴线特征进行鉴定包括磁码软硬磁特性赋值和量化定义磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布； 所述磁码软硬磁特性赋值具体是根据单个磁码的信号是否为单个单边峰来判断磁码是否为矫顽力大于磁铁磁场的硬磁并根据磁码的软硬磁特性进行赋值；当单一磁码所显示的信号只出现一个单边信号峰时，鉴定磁码为矫顽力大于磁铁磁场的硬磁，赋值为一；否则鉴定为软磁，赋值为零； 量化定义磁码的矫顽力具体是:计算所述磁敏感单元所感应到的每个单个磁码信号的不同波峰之间的波幅比值来衡量和量化定义磁码矫顽力的大小；量化定义磁码的矫顽力的具体过程是: 当出现两个波峰时，后一个峰的峰值除以前一个峰的峰值所得到的比值反映了磁码正向矫顽力的大小；比值为I时对应于磁码矫顽力为零，比值为O时，此时只有一个峰，对应于磁码矫顽力大于磁铁最大横向磁场而无法被磁铁磁场所反转；介于两者之间的矫顽力所对应的波幅比值介于I和O之间,矫顽力越小则波幅比值越接近于I,矫顽力越大则波幅比值越接近于O ; 当同时出现三个波峰时，第一个峰的峰值除以第二个峰的峰值所得到的比值反映了磁码负向矫顽力的大小，矫顽力越小则比值越接近于O，矫顽力越大则比值越接近于I ;第三个峰的峰值除以第二个峰的峰值所得到的比值反映了磁码正向矫顽力的大小，矫顽力越小则波幅比值越接近于1，矫顽力越大则波幅比值越接近于O ; 量化定义磁码的磁码磁滞迴线方块度与反转磁场分布是通过计算所感应到的单个磁码信号波形各段时间宽度之间的比值，并以该比值来衡量和量化定义该磁码磁滞迴线的方块度与反转磁场分布；量化定义磁码磁滞迴线方块度与反转磁场分布具体是: 波形区间时宽度比根据每个单 一磁码所显示的信号进行计算； 当只有一个信号峰时，磁码为磁铁无法反转的硬磁，不能鉴定反转磁场分布；其方块度为由峰值至回落至90%的时间差与该峰半峰宽的比值来量化表达； 当出现两个或三个信号峰时，倒数第二个峰的由峰值至回落90%的时间差与倒数第二个峰的半峰宽的比值为方块度量值；用倒数第二个峰由峰值为50%至归零的时间差与倒数第二个峰的半峰宽之比值为反转磁场分布量值。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的定量鉴定货币真伪的装置，其特征在于:所述磁传感器设置有磁铁和磁敏感元件，所述磁敏感元件对所述磁铁磁化货币中磁码而产生的磁码磁场大小及磁码磁场的方向进行响应，磁码在经过磁传感器表面时被所述磁铁磁化而完成完整的或者部分的磁滞迴线过程，并由磁传感器读取相应的磁化过程的信号再进行鉴定； 所述磁敏感元件由两个或者四个磁敏感单元组成，所述磁敏感单元规格相同且对磁场方向响应相同，当所述磁敏感元件为两个时，两个所述磁敏感元件构成惠斯通半桥电路；当所述磁敏感元件设置为四个时，四个所述磁敏感单元构成惠斯通全桥电路； 所述惠斯通半桥电路或者所述惠斯通全桥电路沿磁感应方向对称分布于所述磁铁中心线两侧；所述磁敏感单元的磁场响应与磁场方向相同，且排列在磁铁中心线一侧的磁敏感单元与在另一侧磁敏感单兀对同一磁场方向有相同的响应； 每个所述磁敏感单元所检测的磁场方向与磁码沿磁铁横向移动的方向相同或相反；所述磁敏感单元设置为感应线圈、巨磁阻、隧道磁阻、带有导电条纹的异磁阻薄膜或器件、磁通门或者超导异质结； 磁传感器对磁码的磁滞迴线特征进行鉴定包括磁码软硬磁特性赋值和量化定义磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布； 所述磁码软硬磁特性赋值具体是根据单个磁码的信号是否为单边峰来判断磁码是否为矫顽力小于磁铁磁场的软磁；当单一磁码所显示的信号只出现单边信号峰时，鉴定磁码为矫顽力小于磁铁磁场的软磁，赋值为零；否则鉴定为硬磁，赋值为一； 所述量化定义磁码的矫顽力具体是计算所述磁敏感单元所感应到的每个单个磁码信号的不同波峰之间的波宽比值或者半峰时间比值或差值来衡量和量化定义磁码矫顽力的大小； 量化定义磁码的矫顽力的具体过程是: 当出现两个单边波峰时，判定矫顽力为零； 当出现两个双边波峰时，判定矫顽力大于磁铁磁场； 当出现多于两个双边波峰时，矫顽力小于磁铁磁场，且第一个波峰与第二个波峰的峰宽比值或者第一个波峰与第二个波峰的半峰时宽的比值或者第一个波峰与第二个波峰的半峰时宽的差值量化定义矫顽力的大小； 当出现多于两个双边波 峰时，比值越接近1.0或差值越接近零则说明矫顽力越接近磁铁磁场，比值越偏离1.0或差值越偏离零矫顽力越小于磁铁磁场。
7.一种定量鉴定货币真伪的方法，其特征在于:采用如权利要求1至6任意一项所述的定量鉴定货币真伪的装置进行检测，在控制器的控制下，磁传感器对待检测的货币进行检测获得测试密码信息，并将测试密码信息输送至处理器，处理器将测试密码信息与预先存储于记忆体中的正确密码信息进行比较判断待测试货币的真伪。
8.根据权利要求7所述的定量鉴定货币真伪的方法，其特征在于: 所述记忆体中货币的真实密码包括货币中的磁码分布信息、磁码在磁场下的磁滞迴线特征以及通过对应的磁滞迴线特征所得到的磁码软硬磁特性赋值和磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布；所述磁传感器接收待检测的货币中的磁性物在磁场下的磁滞迴线特征以及通过对应的磁滞迴线特征所得到的磁码软硬磁特性赋值和磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布；所述处理器将所述磁传感器所输送的磁码软硬磁特性赋值和磁码的矫顽力、方块度及反转磁场分布信息与所述记忆体中货币的真实密码一一进行对比，判断待测货币的真伪。
9.根据权利要求8所述的定量鉴定货币真伪的方法，其特征在于: 所述记忆体中货币的真实密码还包括货币的长度、宽度、厚度和重量中的至少一种； 所述磁传感器还检测待测试货币的长度、宽度、厚度和重量中的至少一种； 所述磁传感器的检测参数与所述记 忆体中的真实密码的参数一致。
【文档编号】G07D7/04GK103886671SQ201410155892
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】赵彰武 申请人:广州纳龙智能科技有限公司