磁性材料的量的检测设备制造技术

本发明专利技术涉及磁性材料的量的检测设备，其包括缠绕在具有读出部分（１３）的磁芯上的初级绕组（１１）和次级绕组（１２），待检测介质靠近所述读出部分（１３）放置。向初级绕组（１１）提供电流，由ＡＣ电流检测部分（３０）调节初级绕组（１１）的输出信号。然后，输出初级绕组（１１）输出的、经过ＡＣ电流检测部分（３０）调节的输出信号和次级绕组（１２）的输出信号之间的差，作为指示读出部分（１３）附近的磁性材料的数量的信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁性材料的量的检测设备，用于检测要印在纸张比如有价证券上的磁性墨水中所包含的少量的磁性材料。
技术介绍
对于钞票和有价证券，目前广泛使用利用磁性材料的防伪措施。例如，用磁性墨水在钞票或者有价证券上进行印刷。另外，某些钞票或者有价证券具有水印在其中的窄长的条形磁性材料。上述纸张的真伪鉴别是使用磁性材料量检测设备在其发行阶段中检测所述磁性墨水或者条形磁性材料。进行上述纸张的真伪鉴别的磁性材料量检测设备具有用于检测纸张中的磁性材料的磁头。在上述磁性材料量检测设备中，使用差动绕组型变换系统、DC激励系统或者阻抗系统的磁头。在差动绕组型变换系统的磁头中，一个初级绕组安装在一个S形磁芯的中央部分上，次级绕组被绕在该磁芯的被设置在两开口侧的小间隙附近的部分上。在使用具有上述结构的磁头的磁性材料量检测设备中，利用两个次级绕组产生的感应电压之间的差来检测通过磁头的开口部分之一附近的纸张所包含的磁性材料。在DC激励系统的磁头中，在环形磁芯的安装初级和次级线圈的部分中形成小的间隙。在使用具有上述结构的磁头的磁性材料量检测设备中，通过初级线圈提供DC电流，基于次级绕组的感应电压来感测当磁性材料在形成在磁头中的间隙上通过时，在环形磁芯中产生的磁通量的变化。在阻抗系统的磁头中，在环形磁芯的一部分中形成小的间隙。这种类型的磁头用来利用AC电桥来检测绕在磁芯上的绕组的阻抗的变化，从而检测当磁性材料在间隙上通过时在环形磁芯中产生的磁通量的变化。另外，还提供了一种方法，使用永久磁体对磁阻元件加以偏磁，通过检测其电阻的变化来检测磁性材料靠近或者离开该磁阻元件时导致的磁场的变化。但是，在使用差动绕组型变换系统的磁头的磁性材料量检测设备中，需要获得与磁性材料量成比例变化的信号，同时补偿由于温度变化导致的磁导率的变化。因此，使用差动绕组型变换系统的磁头的磁性材料量检测设备的缺点是成本高，因为需要使用多个磁芯和绕组，并需要调节检测一侧和补偿一侧的阻抗。另外，在使用阻抗系统的磁头的磁性材料量检测设备中，需要组合两组磁头，以对磁芯进行温度补偿。因此，使用阻抗系统的磁头的磁性材料量检测设备的缺陷是成本与使用差动绕组型变换系统的磁头的磁性材料量检测设备一样高。在使用DC激励系统的磁头的磁性材料量检测设备中，从磁性材料得到的输出信号与磁性材料的运动速度成比例地变化。因此，使用DC机理系统的磁头的磁性材料量检测设备的缺点是检测到的信号并不总是设置为等于与磁性材料量成比例变化的信号值。另外，使用磁阻系统的磁头的磁性材料量检测设备具有这样的结构两个磁阻元件被设置在同一平面上，以降低温度漂移的影响，将两个元件之间的磁强度的差作为信号输出。这样，在使用磁阻系统的磁头的磁性材料量检测设备中，得到在两个元件上空间磁性材料的量之间的差，而不是磁性材料量。也就是说，使用磁阻系统的磁头的磁性材料量检测设备的缺点是得不到指示精确的磁性材料量的信号。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种不贵的磁性材料量检测设备，其能够可靠地检测与磁性材料量成比例的信号。根据本专利技术的一个方面的检测待检测介质中所包含的磁性材料的磁性材料量检测设备包括磁头，其具有安装在磁芯上的初级和次级绕组，所述磁芯具有一个读出部分，待检测介质要设置得靠近该读出部分；电流源电路，其向磁头的初级绕组提供电流；调节电路，用于调节初级绕组的输出信号；以及处理电路，用于输出从初级绕组输出的、经过调节电路调节后的输出信号和次级绕组的输出信号之间的差。根据本专利技术的另一个方面的检测待检测介质中所包含的磁性材料的磁性材料量检测设备包括磁头，其具有安装在磁芯上的初级和次级绕组，所述磁芯具有一个读出部分，待检测介质要设置得靠近该读出部分；电流源电路，其向磁头的初级绕组提供电流；第一调节电路，用于调节初级绕组的输出信号；处理电路，用于输出从初级绕组输出的、经过第一调节电路调节后的输出信号和次级绕组的输出信号之间的差；调节初级绕组的输出信号的第二调节电路；以及相位检测电路，输出根据初级绕组输出的、经过第二调节电路调节后的输出信号，对所述处理电路的输出信号进行相位检测而获得的信号。在下面的说明中将描述本专利技术的其它目的和优点，这些目的和优点中的一部分可以从说明书直接得到，或者可以通过实现本专利技术而得知。通过此后具体说明的手段及其组合，可以实现和获得本专利技术的目的和优点。附图说明包含在说明书中并构成说明书的一部分的附解说明本专利技术的实施例，并与上面给出的概括说明和下面将要对实施例进行的详细说明一起，用于解释本专利技术的原理。图1是根据本专利技术第一实施例的磁性材料量检测设备的结构的一个例子的示意图；图2是根据本专利技术第二实施例的磁性材料量检测设备的结构的一个例子的示意图；图3是相位检测电路的结构的一个例子的示意图；图4A是作为相位检测电路的输入信号的差动放大器输出信号的一个例子的示意图；图4B是对图4A的输入信号的倒相放大器的输出信号的一个例子的示意图；图4C是作为相位检测电路的检测信号的比较器输出信号的一个例子的示意图；图4D是使用图4C的检测信号对图4B的信号进行同步检测获得信号的一个例子的示意图；图4E是输出相位检测电路的输出信号的倒相放大器的两个输入信号的示意图；图4F是对于图4E的输入信号的倒相放大器的输出信号的一个例子的示意图；图5A是相位检测电路的输入信号的一个例子的示意图；图5B是对图5A的输入信号的检测信号的一个例子的示意图；图5C是使用图5B的检测信号对图5A的输入信号进行同步检测获得的输出信号的一个例子的示意图；图5D是对于图5A的输入信号的检测信号的一个例子的示意图；图5E是使用图5D的检测信号对图5A的输入信号进行同步检测而获得的输出信号的一个例子的示意图；图6A是相位检测电路的输入信号的一个例子的示意图；图6B是对图6A的输入信号的检测信号的一个例子的示意图；图6C是使用图6B的检测信号对图6A的输入信号进行同步检测获得的输出信号的一个例子的示意图；图6D是对于图6A的输入信号的检测信号的一个例子的示意图；图6E是使用图6D的检测信号对图6A的输入信号进行同步检测而获得的输出信号的一个例子的示意图；图7的示意图简要图示了根据本专利技术第三实施例的磁性材料量检测设备的结构的一个例子；图8的示意图简要图示了根据本专利技术第四实施例的磁性材料量检测设备的结构的一个例子。具体实施例方式下面参照附图描述本专利技术的优选实施例。首先描述本专利技术的第一实施例。图1是根据第一实施例的磁性材料量检测设备1的结构的一个例子的示意图。如图1所示，第一实施例的磁性材料量检测设备1包括磁头10、AC电流发生电路20、AC电流检测部分30、处理电路40、整流电路43以及低通滤波器44。磁头10包括磁芯10a、初级绕组11、次级绕组12以及读出部分13。磁芯10a由磁性材料形成。初级绕组11和次级绕组12绕在磁芯上，磁芯中形成有一个具有预定宽度的用作读出部分13的间隙。在读出部分13中，产生由磁芯10a中产生的磁场导致的漏磁通。因此，在磁头10中，如果作为待检测介质的纸张P在初级绕组11通以AC电流的状态下，按照图1中A方向通过读出部分13附近，则从次级绕组12输出包含与待检测介质的纸张P中所包含的磁芯材料的量所对应的信号的输出信号。所述AC电流发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测待检测介质（Ｐ）中所包含的磁性材料的磁性材料量检测设备，其特征在于包括：磁头（１０），其具有安装在磁芯（１０ａ）上的初级和次级绕组（１１，１２），所述磁芯具有一个读出部分（１３），待检测介质要设置得靠近该读出部分；电流源电路（２０），其向磁头（１０）的初级绕组（１１）提供电流；调节电路（３０），用于调节初级绕组（１１）的输出信号；以及处理电路（４０），用于输出从初级绕组（１１）输出的、经过调节电路（３０）调节后的输出信号和次级绕组（１２）的输出信号之间的差。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：小浜政夫，铃木将史，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]