一种基于TMR传感器的磁头磁路结构的制作方法

本实用新型涉及一种磁头磁路结构，尤其涉及一种基于TMR传感器金融磁头磁路结构。

背景技术：

传统的基于TMR传感器的横装金融磁头的磁路结构采用单个上下方向充磁的磁铁作为给钞票充磁磁场源。这种情况下由于磁铁上方还要安装TMR传感器，所以磁铁到钞票的距离过远，导致钞票上得到磁场强度较低。且充磁方向为上下方向与钞票的表面垂直，与钞票安全线的硬磁的打印反向垂直，不足以充分矫正钞票的硬磁材料的磁场方向。传统的竖装金融磁头采用的是一对对称安装的长方形的磁铁，在TMR传感器灵敏度方向产生的磁场较大，容易使TMR传感器工作在非线性区域，从而输出减小且不稳定。

本实用新型在传统竖装金融磁头的磁路基础上，更改了磁铁形状的设计，从而使磁铁施加在TMR传感器灵敏度方向上的磁场大大减小，使TMR传感器能够输出大且稳定的信号，并且对竖装金融磁头的磁铁和TMR传感器的安装误差能有更大冗余，同时也加强了磁铁施加在钞票安全线硬磁的打印方向的磁场强度。

技术实现要素：

本实用新型提出了一种基于TMR传感器的磁头磁路结构，解决了钞票安全线硬磁方向矫正的问题，同时可以保证TMR传感器工作在零场附近的线性输出范围。

本实用新型是根据以下技术方案实现的：

一种基于TMR传感器的磁头磁路结构，所述磁路结构包括长条形PCB板和两个长条形磁铁，两个磁铁对称设置于PCB板的两侧，且两个磁铁的长度方向与所述PCB板的长度方向一致，所述PCB板上设置有多个TMR传感器芯片，每个磁铁的横截面是由A、B、C、D和E五个点依次首尾连线构成五边形形状，其中AB边位于横截面的顶部，且AB边与所述TMR传感器芯片的上表面位于同一水平面，∠A、∠E和∠D均为直角，∠B和∠C均为钝角，所述TMR传感器芯片用于检测钞票上的软磁和硬磁材料的磁场，所述磁铁用于磁化钞票上的软磁和硬磁材料，所述磁铁的磁化方向沿所述DE边的方向，所述TMR传感器芯片的敏感方向与所述磁铁的磁化方向垂直。

进一步地，钞票的飞行面位于水平面的上方，且与水平面平行，所述水平面与钞票的飞行面的间隙为0.2～0.4mm。

进一步地，所述磁铁为钕铁硼磁铁、钐钴磁铁和铝镍钴永磁材料磁铁中的一种。

进一步地，所述∠C的大小范围为145°～155°。

进一步地，所述五边形的CD边的长度为0.42～0.58mm。

进一步地，所述五边形的DE边的长度为2.35～2.4mm。

进一步地，所述五边形的EA边的长度为2.95～3mm。

进一步地，所述五边形的CD边至对称轴的垂直距离为2.5mm，两个磁铁之间的最短距离为5mm。

本实用新型与现有技术相比，具有以下技术效果：

本实用新型采用对称磁铁设计，加强了钞票上的磁场强度，有效矫正钞票上高矫顽力硬磁材料的充磁反向，同时弱化了施加在TMR传感器芯片灵敏度方向的磁场强度，使得TMR传感器芯片在一定的安装误差范围内都能工作在线性输出范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型的一种基于TMR传感器芯片的磁头磁路结构示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为本实用新型的磁铁横截面尺寸图。

1-PCB板，11-TMR传感器芯片，2-磁铁，3-钞票的飞行面。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1至图3，图1所示为本实用新型的一种基于TMR传感器芯片的磁头磁路结构示意图，图2为图1的俯视示意图；图3为本实用新型的磁铁横截面尺寸图。如图1至图3所示，本实用新型的金融磁头磁路结构包括PCB板1、和两个磁铁2。其中，PCB板1为长条形，两个磁铁2分别为长条形，两个磁铁2对称设置于PCB板1的两侧，且两个磁铁2的长度方向与所述PCB板的长度方向一致，所述PCB板1上设置有多个TMR传感器芯片11。在该实施例中，多个TMR传感器芯片11呈一排设置于所述PCB板1上。每个磁铁2的横截面是由A、B、C、D和E五个点依次首尾连线构成并包含三个直角的五边形形状，其中AB边位于横截面的顶部，且AB边与所述TMR传感器芯片11的上表面位于同一水平面，钞票的飞行面3位于水平面的上方，且与水平面平行，该水平面与钞票的飞行面3的间隙为0.2～0.4mm。其中五边形的AB边与BC边形成钝角为∠B，BC边与CD边形成钝角为∠C，CD边与DE边形成直角为∠D，AE边分别与AB边、ED边形成直角分别为∠A和∠E，所述TMR传感器芯片用于检测钞票上的软磁和硬磁材料的磁场，所述磁铁用于磁化钞票上的软磁和硬磁材料，所述磁铁的磁化方向沿着DE边的方向，所述TMR传感器芯片的敏感方向与所述磁铁的磁化方向垂直。在该实施例中，PCB板1的长度和磁铁2的长度是一致。

当该水平面与钞票的飞行面的间隙为0.3mm时，磁头在钞票的飞行方向产生的磁场大小为2400GS，位于水平轴的-4.3mm和+4.3mm处。TMR传感器芯片的灵敏度方向为垂直水平轴的方向，当TMR传感器芯片位于两个对称的磁铁中心线上时，磁铁施加在TMR灵敏度方向的磁场为零，当TMR芯片偏左0.1mm时，该磁场为-18GS,当TMR芯片偏右0.1mm时，该磁场为18GS。

其中，磁铁采用钕铁硼、钐钴或铝镍钴永磁材料的一种。两个磁铁尺寸相同但充磁方向相反。其中左边磁铁充磁方向为S-N方向，而右边的磁铁的充磁方向为N-S方向。

图2所示为本实用新型的磁铁尺寸图，BC边和CD边形成的钝角C大小为145°～155°之间。本实用新型的一个实施例选择BC边和CD边形成的钝角大小为150°。

五边形的CD边的边长大小在0.42～0.58mm之间。五边形的DE边的边长大小在2.35～2.4mm之间。五边形的EA边的边长大小在2.95～3mm之间。两个磁铁之间的间距为5mm，五边形的CD边至对称轴的垂直距离为2.5mm，其中对称轴为穿过PCB板的轴线且垂直于PCB板的垂直线，多个TMR传感器芯片排成一排形成的轴线与PCB板的轴线重合。

本实用新型的磁铁在钞票上产生超过其硬磁矫顽力强度的磁场，从而可以矫正钞票上硬磁材料的充磁方向，利于TMR传感器芯片检测到钞票上硬磁材料的磁场，同时磁铁也能磁化钞票上的软磁材料，利于TMR传感器检测到钞票上的软磁材料的磁场。磁铁在TMR传感器芯片的灵敏度方向施加的磁场接近为零，从而磁铁的磁场对TMR传感器的线性输出范围影响较小。

本实用新型在实际实验中还可以得到以下结论：在TMR传感器在安装位置上下左右有0.1mm的安装误差情况下，TMR传感器受到磁铁施加在灵敏度方向的磁场仍然控制在较小范围。当磁铁安装在上下方向有0.1mm误差的情况下，TMR传感器受到磁铁施加在灵敏度方向的磁场仍然控制在较小范围。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。