光电检测技术在点钞机中的应用概要

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,光电检测技术在点钞机中的应用,动态点钞机原理介绍,工程研制背景,适逢世纪之交，新一代人民币面世了。为维护人民币信誉，防伪反假，保证国家金融货币体制的安全稳定，新钞鉴别仪的研制就成为关系国家大计并令众人瞩目的重大大事。,今后五年，正处新钞在市面逐步增加，旧钞逐步削减，伪钞逐步抬头的阶段。由于旧验钞机功能已经落后，不行能担当新钞鉴别的重任。因此，协作新防伪手段，开展新钞鉴别仪的研制成为人民币防伪反假的重大政治任务。,研制内容,新钞具有荧光、全金属线、磁、盲文、纸质、水印等二十余种防伪标记。但其中最具技术含量的是无色荧光的识别。这也是难度最大的攻坚任务。此外，其他检测项尽管是成熟技术，但由于仪器中与无色荧光融合成一个有机整体，故仍需解决相关技术难题。,研制技术要求,1.鉴别力量：,a.新版人民币W机读信号鉴别,b.紫光荧光鉴别,c.磁性鉴别,d.红外鉴别,2.计数器显示位数：1999位,3.喂钞台和接钞台容量：130张完整币。,4.错点率：小于2/100000,5.连续工作时间：不小于4h。,6.易损件寿命：鉴别张数不小于120万张,注：本机易损件为O型皮带、阻力橡皮等.,研制技术要求续,7.特别币区分：,a.机器遇残币半张纸币停机并具有提示功能。,b.机器遇粘连纸币停机并具有提示功能。,8.鉴别速度：大于900张/min,9.伪钞区分提示力量：,在点钞过程中，对可疑纸币，机器能识别，并自动停在便于取出可疑币的位置，同时发出报警声和指示灯显示。,研制技术要求续,10.漏辨率:小于1/5000,11.误辨率:小于1/2023,12.预置数鉴别：,在预置功能下，点钞过程中机器具有鉴别功能。,13.整机重量：8.5kg,14.整机体积：340mm230mm185mm,电原理框图,工作原理描述,1.翻开电源开关，启动单片机工作。机器进展自检检查各个传感器是否工作正常。如消失错误，推断故障源见表3。,2.如自检正常则进入功能键选择，默认为“新版功能”。按“功能”按键进入不同的工作状态。,工作原理描述续,3.当喂钞台传感器测到喂钞台有币时，电机自动启动并按所选功能进展检测，单片机综合推断收集到的信号各个检测电路和传感器反响的信号。如遇到不具备人民币信号的纸币，单片机则发出信号，电机停顿工作，并报警提示。,4.当没有觉察特别直至喂钞台传感器探测到没有纸币在喂钞台时，单片机发出信号停顿工作，检验完毕。,工作流程图,准备,是否通过,开机自检,报警提示,功能键接收,新版功能,智能功能,清分功能,报警提示,正常提示/记数,是,否,否,否,是,是,有检测信号,是,否,有检测信号,有检测信号,否,否,否,是,是,是,默认状态等待,构造特性,点钞机构造为卧式机型。整体构造包括喂钞台、检测区、接钞台三局部。,在喂钞台局部，为了适应各种面值纸币的不同外形尺寸，设有限纸器和电机传动摩擦轮，以保证纸币以正确位置单张进入检测区。在检测区，用相应构造安装了各种检测器件，并设有导入、蔽光、防尘等装置以保证正确检测。,在接钞台前端，用一组取纸滚轮将检测完毕的纸币取出，并送入接钞台上的叶轮将纸币码放整齐。取纸滚轮架设计为弹性支架，可保证滚轮组不会脱开，长期使用仍能正常取纸。滚轮的设计减小了对高速运动纸币的摩擦损伤。,点钞机充分考虑了,在点钞全过程对纸币的爱护，在纸币通过的部位全部承受了圆滑处理，橡胶摩擦轮既保证了足够的摩擦传动力又减小了对纸币的压迫损伤。,构造特性续,1.喂钞台,2.显示面板,3.功能键,4.预置键,5.接钞轮,6.接钞台,7.接钞台传感器,8.新版键,9.喂钞台传感器,10.币长调整轮,构造特性续,1.接钞台2.喂钞台传感器3.喂钞台,4.喂钞台调整螺杆5.电源插座及保险6.外接显示器接口,7.电源开关,构造特性续,1.接钞台传感器2.接钞导板3.记数穿透传感器,4.接钞轮5.喂钞轮6.捻钞轮,7.压钞轮8.喂钞台板9.喂钞台调整螺杆,构造特性续,喂钞台传感器,接钞台传感器,喂钞台,主要工作模块的开发,激光检测-弱光检测系统,红外穿透检测,荧光反响的检测光敏电阻的应用,纸宽的检测红外发光二极管及接收二极管的应用,喂钞台、接钞台传感器红外对管的应用,激光检测 光电检测系统关键器件开发争论,发光头特性争论和缺陷弥补,特殊光敏材料的激发光是确定的，对此种发光源发光特性的全面深入了解，是制定无色荧光光电检测方案的先决条件。经反复测试光源系统，光源除主波长外，尚存在倍频非线性和工艺热损耗辐射问题。无视它们的影响，会造成很大的噪声干扰。因此研制组分管同志承受截止，增透膜系和特种玻璃材料的组合设计，信噪比有了明显提高。,第五套人民币无色荧光区域内客观存在的金属线，给信号检测带来不小的麻烦，特殊对动态机由于走纸方向与金属方向一样，存在会聚很好的光斑恰被金属线遮挡的几率，从而产生误报。本研制组针对这一难题，进展了多种方案应付设计和试验。最终筛选出光源专用透镜与构造设计匹配，形成检测面4*1mm2照射光斑或两个双头共路光电检测系统，解决了金属线干扰问题。,激光检测 光电检测系统关键器件开发争论,光电接收头特性争论和光电接收头设计,光电二极管和三极管光灵敏度温度漂移和湿度特性参数，对信号和噪声比及输出信号稳定影响较大。研制组对各个厂家二极管、三极管封装形式、光敏面大小、压容型和直拉型光敏材料制作形式、暗电流大小、弱光照明等对信噪比有影响的因素进展了大量测试，取得珍贵的第一手资料，目的明确地对厂家生产提出了指导性意见，在厂家协作下，取得较满足结果。,激光检测 光电检测系统关键器件开发争论,某种光敏二极管的测试数据,红外穿透检测,红外穿透的工作原理是利用人民币的纸张比较牢固、密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高，因而对红外信号的吸取力量较强来区分钞票的真假。人民币的纸质特征与假钞的纸质特征有肯定的差异，用红外信号对钞票进展穿透检测时，它们对红外信号的吸取力量将会不同，利用这一原理，可以实现辨伪。需要留意的是，油墨的颜色与厚度同样会造成红外穿透力量的差异。因此，必需对红外穿透检测的信号进展数学运算和比较分析。,荧光反响的检测光敏电阻的应用,荧光检测的工作原理是针对人民币的纸质进展检测。人民币承受专用纸张制造含85以上的优质棉花，假钞通常承受经漂白处理后的一般纸进展制造，经漂白处理后的纸张在紫外线波长为365nm的蓝光的照射下会消失荧光反响在紫外线的激发下衍射出波长为420460nm的蓝光，人民币则没有荧光反响。所以，用紫外光源对运动钞票进展照射并同时用硅光电池检测钞票的荧光反映，可判别钞票真假。为排解环境光对辨伪的干扰，必需在硅光电池的外表安装一套透过波长与假钞荧光反响波长全都的滤色片。在荧光检测中，需要留意两个问题：1检测空间的遮光。外界光线进入检测空间会造成误报；2紫外光源和光电池的防尘。在点钞过程中有大量粉尘，这些粉尘粘附在光源外表会减弱检测信号，造成漏报。对第五版人民币，可同时检测荧光字无色荧光油墨印刷，用另一硅光电池检测，滤色片的透过波长和真钞荧光反响波长全都以提高辨伪效果。,纸宽的检测红外发光二极管及接收二极管的应用,此项检测的目的主要是用于依据钞票经过此红外发光及接收二极管所用的时间及电机的转速来间接的计算出钞票的宽度，并对机器的运行状态进展推断，比方有无卡纸等；同时也能依据钞票的宽度推断出其面值。,喂钞台、接钞台传感器红外对管的应用,在点钞机的喂钞台局部有一个作为有无钞票的反射型的放射接收红外对管，用来检测是否有钞票放入。对于此项的检测，在原理上我们使用分别的红外对管即可实现此功能，但是由于机械构造的制约，我们只能在一侧放置检测器件，因此只能承受反射式的对管,在点钞机的接钞台局部有一对红外对管作为有无钞票未取出的推断，在这里我们使用的是一对红外对管来进展开关推断的。,喂钞台、接钞台传感器红外对管的应用,根本电原理图,参考文献：,1 印刷设备电路与掌握(一般高等教育十五国家级规划教材)杨皋、张长峰,化学工业出版社,2 激光原理技术及应用 阎吉利,崔小虹,王茜蒨,北京理工大学出版社,3 光通信信号处理现代通信信号处理丛书任海兰，刘德明,编著电子工业出版社,4 微弱信号检测 高晋占,清华大学出版社,5 现代检测技术 张宏建,孙志强 等编著,化学工业出版社,6 PIC单片机根底教程作者:丁跃军,出版社:北京航空航天大学出版社,