基于红外传感器透射的纸币厚度测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于红外传感器透射的纸币厚度测量装置及测量方法，包括至少2组红外发射管和红外接收管，控制器，驱动电流检测电路和光电流检测电路；各个红外发射管均与控制器电连接，驱动电流检测电路分别与各个红外发射管和控制器电连接，光电流检测电路分别与各个红外接收管和控制器电连接。本发明专利技术具有提高测量精度，结构简单和节约成本的特点。

【技术实现步骤摘要】
基于红外传感器透射的纸币厚度测量装置及测量方法
本专利技术涉及纸币厚度测量
，尤其是涉及一种能提高测量精度，结构简单和节约成本的基于红外传感器透射的纸币厚度测量装置及测量方法。
技术介绍
目前，金融器具纸币测厚主要有电涡流、霍尔、超声波三种方式，电涡流、霍尔测厚结构件要求较高，生产、调试维护比较复杂，超声波容易受灰尘影响。因此，设计一种结构简单,生产、调试方便且成本低的纸币厚度测量装置和测量方法就显得十分必要。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中，传统纸币测量厚度方案结构件要求高，生产、调试维护复杂，精度低的问题，提供了一种能提高测量精度，结构简单和节约成本的基于红外传感器透射的纸币厚度测量装置及测量方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于红外传感器透射的纸币厚度测量装置，包括至少2组红外发射管和红外接收管，控制器，驱动电流检测电路和光电流检测电路；各个红外发射管均与控制器电连接，驱动电流检测电路分别与各个红外发射管和控制器电连接，光电流检测电路分别与各个红外接收管和控制器电连接。本专利技术通过红外发射管发出的红外线穿透纸币后，照射到红外接收管上，检测红外接收管输出电压的变化量，进而检测纸币的厚度。本专利技术具有提高测量精度，结构简单和节约成本的特点。作为优选，本专利技术还包括驱动电流调节电路，驱动电流调节电路的输入端与控制器电连接，驱动电流调节电路的输出端与各个红外发射管电连接，各个红外发射管内还均设有灰尘传感器，各个灰尘传感器均与控制器电连接。作为优选，本专利技术还包括开关电路和NTC热敏电阻，开关电路和NTC热敏电阻的一端均与光电流检测电路电连接，开关电路和NTC热敏电阻的另一端均分别与各个红外接收管电连接，开关电路和NTC热敏电阻并联，各个红外发射管和各个红外接收管内均设有温度传感器，各个温度传感器均与控制器电连接。作为优选，各个红外发射管和各个红外接收管外部均设有防尘装置。红外传感器容易受到灰尘的影响，安装要具有防尘措施，例如有接收灰尘的盒子或者除尘措施等方法，最大限度降低灰尘影响。作为优选，各对红外发射管和红外接收管在安装位置时，均水平位置对正，且各对红外发射管和红外接收管的中心距离均不大于5mm。所述安装方式利于提高测量的精度。一种基于红外传感器透射的纸币厚度测量装置的测量方法，包括如下步骤：(6-1)数据的采集(6-1-1)在控制器的控制下，各个红外发射管发出的红外线在穿透纸币后，照射到各个相应的红外接收管上，此时驱动电流检测电路在前后两个长度均为L的时间段内每隔时间T1检测1次各个红外发射管的驱动电流数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，L＝n×T1，则控制器获得驱动电流检测电路在时间段A和时间段B内的各n个检测值；各个红外接收管在接收到穿透纸币的红外线后，此时光电流检测电路同样在前后两个长度均为L的时间段内每隔时间T1检测1次各个红外发射管的驱动电流数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，L＝n×T1，则控制器获得驱动电流检测电路在时间段A和时间段B内的各n个检测值；(6-1-2)计算时间段A和时间段B内驱动电流检测电路和光电流检测电路分别获取的检测值的相似度；(6-1-3)控制器判断驱动电流检测电路和光电流检测电路获取的检测值的相似度大小，当检测值的相似度均大于等于0.9时，则保存驱动电流检测电路和光电流检测电路在时间段A和时间段B内的各n个检测值，以备后续调用；当检测值的相似度至少有1个小于0.9时，则控制器控制获取检测值的相似度小于0.9的对应电路，依次重复步骤(6-1-1)、步骤(6-1-2)和步骤(6-1-3)，直至获取的检测值的相似度大小，大于等于0.9；(6-2)数据的转换控制器内设有红外发射管的发射光强和驱动电流的线性关系，控制器根据获得的驱动电流数据，转换并获得各个红外发射管相应的发射光强数据；控制器内还设有红外接收管的光电流和接收光强的线性关系，控制器根据获得的光电流数据，转换并获得各个红外接收管相应的接收光强数据；(6-3)数据的计算利用公式控制器进行相应的计算，并获得各组红外发射管和红外接收管所测得的纸币厚度的数据，其中，I为接收光强，I0为发射光强，α为吸收系数，x为纸币的厚度。作为优选，步骤(6-1)还包括如下步骤：(6-1-4)当灰尘传感器检测到红外发射管上或红外接收管上沾有灰尘时，控制器控制驱动电流调节电路工作，使红外发射管的驱动电流增大，从而增大红外发射管的发射光强，进而使红外接收管的光电流保持不变，从而保持接收光强不变。当红外发射管上沾有灰尘的时候，发射管灰尘会损耗光强ΔI1，同理接收管上灰尘也会损耗光强ΔI2，理论上，当接收管要产生相同的光电流i2，发射管要发出光强要克服红外发射管上灰尘损耗的光强，还有纸币吸收的光强，发射管光强在I1基础上，要增加(ΔI1+ΔI2)的光强。即当红外发射管和接收管上均有灰尘时，要保持接收管的输出信号变化与没有灰尘时相同时，发射管的光强在没有灰尘时光强的基础上，要增加克服灰尘的光强(ΔI1+ΔI2)，故发射管的驱动电流要增加Δi1，相当于发射管的驱动电流曲线发生位移。作为优选，步骤(6-1-2)还包括如下步骤：设定时间段A的每个检测值为xi，时间段B的每个检测值为yi，i＝1,2,…,n；利用公式计算两个时间段驱动电流检测电路和光电流检测电路获取的检测值的相似度，其中，为时间段A内电驱动电流检测电路或光电流检测电路所有检测值的平均值，是时间段B内电驱动电流检测电路或光电流检测电路所有检测值的平均值。作为优选，步骤(6-1)还包括如下步骤：(6-1-5)温度补偿控制当红外发射管内的温度传感器检测到环境温度升高时，控制器控制驱动电流调节电路工作，使红外发射管的驱动电流增大，从而增大红外发射管的发射光强；当红外接收管内的温度传感器检测到环境温度升高时，控制器控制开关电路截止，NTC热敏电阻进入工作状态，随着温度升高，NTC热敏电阻的电阻降低，保持红外接收管的光电流线性保持不变。因此，本专利技术具有如下有益效果：(1)实现自动补偿红外管红外线辐射强度、校正红外接收管光电流线性，克服灰尘、纸币厚度分布不均匀、纸币局部吸收红外线不一致以及外界环境温度变化的影响，从而实现纸币厚度的测量；(2)结构简单，节约成本。附图说明图1是本专利技术的一种装置结构示意图；图2是本专利技术的一种原理框图；图3是本专利技术的一种流程图。图中：红外发射管1、红外接收管2、控制器3、驱动电流检测电路4、光电流检测电路5、驱动电流调节电路6、开关电路7、NTC热敏电阻8。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术做进一步的描述：如图1和图2所示的一种基于红外传感器透射的纸币厚度测量装置，包括3对红外发射管1和红外接收管2，控制器3，驱动电流检测电路4和光电流检测电路5；各个红外发射管均与控制器电连接，驱动电流检测电路分别与各个红外发射管和控制器电连接，光电流检测电路分别与各个红外接收管和控制器电连接。本专利技术还包括驱动电流调节电路6，驱动电流调节电路的输入端与控制器电连接，驱动电流调节电路的输出端与各个红外发射管电连接，各个红外发射管和各个红外接收管内还均设有灰尘传感器，各个灰尘传感器均与控制器电连接。另外，本专利技术还包括开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于红外传感器透射的纸币厚度测量装置，其特征是，包括至少2组红外发射管(1)和红外接收管(2)，控制器(3)，驱动电流检测电路(4)和光电流检测电路(5)；各个红外发射管均与控制器电连接，驱动电流检测电路分别与各个红外发射管和控制器电连接，光电流检测电路分别与各个红外接收管和控制器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于红外传感器透射的纸币厚度测量装置，其特征是，包括至少2组红外发射管(1)和红外接收管(2)，控制器(3)，驱动电流检测电路(4)和光电流检测电路(5)；各个红外发射管均与控制器电连接，驱动电流检测电路分别与各个红外发射管和控制器电连接，光电流检测电路分别与各个红外接收管和控制器电连接。2.根据权利要求1所述的基于红外传感器透射的纸币厚度测量装置，其特征是，还包括驱动电流调节电路(6)，驱动电流调节电路的输入端与控制器电连接，驱动电流调节电路的输出端与各个红外发射管电连接，各个红外发射管和各个红外接收管内还均设有灰尘传感器，各个灰尘传感器均与控制器电连接。3.根据权利要求1所述的基于红外传感器透射的纸币厚度测量装置，其特征是，还包括开关电路(7)和NTC热敏电阻(8)，开关电路和NTC热敏电阻的一端均与光电流检测电路电连接，开关电路和NTC热敏电阻的另一端均分别与各个红外接收管电连接，开关电路和NTC热敏电阻并联，各个红外发射管和各个红外接收管内均设有温度传感器，各个温度传感器均与控制器电连接。4.根据权利要求1所述的基于红外传感器透射的纸币厚度测量装置，其特征是，各个红外发射管和各个红外接收管外部均设有防尘装置。5.根据权利要求1或2或3或4所述的基于红外传感器透射的纸币厚度测量方法，其特征是，各组红外发射管和红外接收管在安装位置时，均水平位置对正，且各组红外发射管和红外接收管的中心距离均不大于5mm。6.一种基于权利要求1所述的基于红外传感器透射的纸币厚度测量装置的测量方法，其特征是，包括如下步骤：(6-1)数据的采集(6-1-1)在控制器的控制下，各个红外发射管发出的红外线在穿透纸币后，照射到各个相应的红外接收管上，此时驱动电流检测电路在前后两个长度均为L的时间段内每隔时间T1检测1次各个红外发射管的驱动电流数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，L＝n×T1，则控制器获得驱动电流检测电路在时间段A和时间段B内的各n个检测值；各个红外接收管在接收到穿透纸币的红外线后，此时光电流检测电路同样在前后两个长度均为L的时间段内每隔时间T1检测1次各个红外发射管的驱动电流数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，L＝n×T1，则控制器获得驱动电流检测电路在时间段A和时间段B内的各n个检测值；(6-1-2)计算时间段A和时间段B内驱动电流检测电路和光电流检测电路分别获取的检测值的相似度；(6-1-3)控制器判断驱动电流检测电路和光电流检测电路获取的检测值的相似度大小，当检测值的相似度均大于等于0.9时，则保存驱动电流检测电路和光电流检测电路在时间段A和时间段B内的各n个检测值，以备后续调用；当检测值的相似度至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，许百丽，孙哲，
申请(专利权)人：东方通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33