[發明專利]一種磁傳感器及量化鑒定磁碼磁滯迴線特征的方法

有效

• 申請號: 201310024736.8
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103106727A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 趙彰武
• 申請（專利權）人: 廣州納龍智能科技有限公司
• 主分類號: G07D7/04
• 分類號: G07D7/04
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 李慧

1.一種磁傳感器，其特征在于：設置有磁鐵和磁敏感元件，所述磁敏感元件對所述磁鐵磁化紙幣中磁碼而產生的磁碼磁場進行響應，磁碼在經過磁傳感器表面時被所述磁鐵磁化而完成完整的或者部分的磁滯迴線過程,并由磁傳感器讀取相應的磁化過程的信號再進行鑒定。

2.根據權利要求1所述的磁傳感器，其特征在于：所述磁鐵設置為長條形，所述磁鐵的橫向寬度W不超過最小磁碼間距隙的三分之二，所述磁鐵的南北極垂直于磁傳感器的磁感應方向和磁感應器平面，橫向磁場強度能夠讓磁碼在沿橫向經過磁傳感器時經歷部分或全部磁滯迴線過程。

3.根據權利要求1或2所述的磁傳感器，其特征在于：所述磁鐵設置為永久磁鐵、直流線圈、交流線圈或者電磁鐵。

4.根據權利要求2所述的磁傳感器，其特征在于：所述磁敏感元件由兩個或者四個磁敏感單元組成，所述磁敏感單元規格相同但響應非對稱于磁場方向，當所述磁敏感元件為兩個時，兩個所述磁敏感元件構成惠斯通半橋電路；當所述磁敏感元件設置為四個時，四個所述磁敏感單元構成惠斯通全橋電路；

?所述惠斯通半橋電路或者所述惠斯通全橋電路沿磁感應方向對稱分布于所述磁鐵中心線兩側，構成所述惠斯通半橋電路或者所述惠斯通全橋的所述磁敏感單元的中心間距d0小于或等于所述磁鐵的橫向寬度W且所述中心間距不超過最小磁碼間距隙的三分之二。

5.根據權利要求4所述的磁傳感器，其特征在于：所述磁敏感單元的磁場響應對磁場方向不非對稱或反對稱，且排列在磁鐵中心線一側的磁敏感單元與在另一側磁敏感單元對同一磁場方向有相反或不同的響應；

每個所述磁敏感單元所檢測的磁場方向與磁碼沿磁鐵橫向移動的方向相同或相反。

6.根據權利要求5所述的磁傳感器，其特征在于：所述磁敏感單元設置為感應線圈、巨磁阻、隧道磁阻、帶有理發店式導電條紋的異磁阻薄膜或器件、磁通門或者超導異質結。

7.采用權利要求1至6任意一項所述的磁傳感器進行的量化鑒定磁碼磁滯迴線特征的方法,其特征在于：磁碼在經過磁傳感器表面時被所述磁鐵磁化而完成完整的或者部分的磁滯迴線過程,并由磁傳感器讀取相應的磁化過程的信號然后再對磁碼的磁滯迴線特征進行鑒定。

8.根據權利要求7所述的量化鑒定磁碼磁滯迴線特征的方法,其特征在于：所述對磁碼的磁滯迴線特征進行鑒定包括磁碼軟硬磁特性鑒定和量化定義磁碼的矯頑力、方塊度及反轉磁場分布。

9.根據權利要求8所述的量化鑒定磁碼磁滯迴線特征的方法,其特征在于：所述磁碼軟硬磁特性鑒定具體是根據單個磁碼的信號是否為單個單邊峰來判斷磁碼是否為矯頑力大于磁鐵磁場的硬磁；

所述量化定義磁碼的矯頑力具體是計算所述磁敏感單元所感應到的每個單個磁碼信號的不同波峰之間的波幅比值來衡量和量化定義磁碼矯頑力的大小；

所述量化定義磁碼磁滯迴線方塊度與反轉磁場分布特征，具體是計算所感應到的單個磁碼信號波形各段時間寬度之間的比值，并以該比值來衡量和量化定義該磁碼磁滯迴線的方塊度與反轉磁場分布。

10.根據權利要求9所述的量化鑒定磁碼磁滯迴線特征的方法,其特征在于:

磁碼軟硬磁特性鑒定的具體過程是：單一磁碼所顯示的信號只出現一個單邊信號峰時，鑒定磁碼為矯頑力大于磁鐵磁場的硬磁；否則鑒定為軟磁；

量化定義磁碼的矯頑力的具體過程是：

當出現兩個波峰時，后一個峰的峰值除以前一個峰的峰值所得到的比值反映了磁碼正向矯頑的大小；比值為1時對應于磁碼矯頑力為零，比值為0時，此時只有一個峰，對應于磁碼矯頑力大于磁鐵最大橫向磁場而無法被磁鐵磁場所反轉；介于兩者之間的矯頑力所對應的波幅比值介于1和0之間，?矯頑力越小則波幅比值越接近于1，矯頑力越大則波幅比值越接近于0；

當同時出現三個波峰時，第一個峰的峰值除以第二個峰的峰值所得到的比值反映了磁碼負向矯頑力的大小，矯頑力越小則比值越接近于0，矯頑力越大則比值越接近于1；第三個峰的峰值除以第二個峰的峰值所得到的比值反映了磁碼正向矯頑的大小，矯頑力越小則波幅比值越接近于1，矯頑力越大則波幅比值越接近于0；

量化定義磁碼磁滯迴線方塊度與反轉磁場分布特征具體是：

波形區間時寬度比根據每個單一磁碼所顯示的信號進行計算；

當只有一個信號峰時，磁碼為磁鐵無法反轉的硬磁，不能鑒定反轉磁場分布；其方塊度為由峰值至回落至90%的時間差與該峰半高寬的比值來量化表達；

當出現兩個或三個信號峰時，倒數第二個峰的由峰值至回落90%的時間差與該峰半峰寬的比值為方塊度量值；用該峰由峰值為50%至歸零的時間差與該峰的半峰寬之比值為反轉磁場分布。