一种磁性传感器，把设置在基板表面的人工栅极ＭＲ元件，和该人工栅极ＭＲ元件引出的布线端子用树脂密封为一体地形成保持体；在设置在基板背面一侧的保持体的凹部，设置有在垂直于人工栅极ＭＲ元件安装方向施加辅助磁场的磁石。由此提供一种灵敏度高的磁性传感器和利用其的纸币识别装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于自动售货机或售票机等各种自动服务机器的纸币识别装置。过去，在纸币识别装置中，磁头被用来作为检测需要识别的纸币特征的传感器。但是，用这种以往的磁性传感器，对于将磁性介质紧贴磁性传感器的情况时虽然具有足够的灵敏度，而对于像纸币这样具有一定厚度、并在两面带有磁性特征的媒体而言，因检测灵敏度低而无法进行高精度的检测，因而存在无法提高纸币识别装置识别精度的问题。附图说明图1是本专利技术实施例1的磁性传感器的侧面剖面图。图2是本专利技术实施例1的人工栅极MR元件的剖面图。图3是本专利技术实施例1的磁性传感器的俯视图。图4是本专利技术实施例1的罩有外壳的磁性传感器的侧面局部剖视图。图5是本专利技术实施例1的罩有外壳的磁性传感器的正面局部剖视图。图6是本专利技术实施例1的罩有外壳的磁性传感器的组装图。图7是本专利技术实施例1的采用磁性传感器的纸币识别装置的剖视图。图8是本专利技术实施例1的采用磁性传感器的纸币识别装置的方框图。图9是本专利技术实施例1的由纸币识别装置的磁性传感器输出的信号图。图10是本专利技术实施例1的由纸币识别装置的取样保持电路输出的信号图。图11是本专利技术实施例2的磁性传感器的俯视图。图12是本专利技术实施例2的采用磁性传感器的纸币识别装置的方框图。实施例1图1是本专利技术实施例1的磁性传感器的侧面剖面图。在图1中，人工栅极磁性电阻元件(以下称之为人工栅极MR元件)1形成在陶瓷基板2的表面。如图2所示，该人工栅极MR元件1通过把10(埃)至30厚的Cu(铜)所形成的非磁性层3，与20至40厚的Ni(镍)、Fe(铁)和Co(钴)的混合物所形成的磁性层4交替叠加而构成。另外，要想识别纸币，叠加10层以上是重要的。在本实施例1中，采用了在由陶瓷形成的基板2上叠加15层的结构，并用保护膜5做了表面处理。这样的人工栅极MR元件1，在其断面上非磁性层3与磁性层4交替叠加，并当施加垂直方向的磁场时磁性层之间的电阻会产生变化。因此，利用这一性质可以检测微弱的磁场变化。对如上所述形成的人工栅极MR元件1多层膜，通过蚀刻形成图3所示形状的电路。也就是说，使两个人工栅极MR元件1A和1B串联连接，再使其连接点与导体图形6A连接并使其两端与图形6B和6C连接，然后使这些图形6A、6B和6C经通孔7A、7B和7C分别与布线端子8A、8B和8C(参照图5)连接。这样，通过设置使磁性介质顺次地从两个人工栅极MR元件1A、1B的前面通过，可以用简单的电路构成检测出磁性的变化。在图1中，用于将人工栅极MR元件1的信号引到外部的布线端子8，被安装在基板2的背面。并且，通过通孔7与人工栅极MR元件1连接。保持体9用树脂将基板2和布线端子8的基板2一侧密封为一体。与做成向下张开的近似四方形的凹部10镶嵌配合的磁石11，被埋设安装在该凹部10内。该磁石11设置在基板2的背面，在人工栅极MR元件1的垂直方向施加辅助磁场。该磁力的大小约为20mT(毫泰斯拉)。另外，通过施加15mT至30mT范围的辅助磁场，可以非常灵敏地检测出经磁性印刷而在纸币上形成的微弱磁性。该磁石11是由在树脂底料或橡胶底料中分散混入铁氧体磁性粉末所形成的材料构成，因而容易加工。纸币12与人工栅极MR元件1构成对向。另外，在图1中，把人工栅极MR元件1A、1B统一表示为人工栅极MR元件1。同样地，图形6是图形6A、6B和6C的，通孔7是通孔7A、7B和7C的，布线端子8是布线端子8A、8B和8C的统称。这样，图1所示的磁性传感器13被收纳在树脂制外壳15内后成为磁性传感器27。图4是其侧面的局部剖视图，图5是正面的局部剖视图，图6是组装图。在图4、图5中，在树脂制外壳15的开口侧15A设置有薄形的树脂制盖子16。该盖子16是保护人工栅极MR元件1的。该盖子16因由液晶聚合物形成，所以即使做薄也能得到足够强度，因而可以把其厚度做到大约0.15mm，因此，可以尽可能减少磁性传感器27的灵敏度下降。盖子16可以通过注射成型大量生产，也没有必要像金属制外壳那样实施电镀来提高防腐性或耐磨性，因而可以减少工序。形成在盖子16侧面的孔17，与设置在外壳15上的爪18相配合将盖子16弹性嵌套固定。由于外壳15和盖子16均由树脂形成，所以通过弹性变形可以用一个动作简单地实施安装。另外，因为没有露出在纸币输送面附近的导电部，所以可以抑制静电放电。设置在外壳15上的爪19，设在开口侧15A的相反一侧，并穿过开设在印刷电路部20上的孔21，以弹性状态将外壳15固定在印刷电路板20上。另外，凸台部22一体地设在外壳15的后面，由螺钉23可靠地固定在印刷电路板20上。在图6中，设在外壳15的爪19一侧的凸部24，与设在印刷电路板20上的凹部25镶嵌配合构成定位。空隙28形成在保持体9与印刷电路板20之间。在该空隙28内设有人工栅极MR元件1的输出信号所要输入的最初的电路即放大电路。其结果，由于能缩短微弱信号电平的布线，因而可以增强抵抗外部干扰的能力。由于缩短了磁性传感器与电路零件之间的距离，所以不易受到外部干扰等影响，并且可以实现纸币识别装置的小型化。另外，在设有外壳15的凸台部22一侧的槽26内插入布线端子8。图6为组装图，磁性传感器13收纳在外壳15内，并盖有盖子16。该盖子16不仅可以防止灰尘侵入人工栅极MR元件1内，还具有对抗外力的保护作用。另外，因人工栅极MR元件1的灵敏度高，即使盖上这种盖子也不会使灵敏度下降而给动作带来妨碍。另外，爪19插入印刷电路板20的孔21内。凸台部22由螺钉23固定在印刷电路板20上。如上所述，本实施例1的磁性传感器27，因采用了人工栅极MR元件1所以灵敏度高。另外，由于设置了在垂直于人工栅极MR元件1的方向施加辅助磁场的磁石11，所以在检测印刷油墨中所含微量磁性体的应用中能获得高灵敏度，因而可以提高纸币识别装置的识别精度。再有，由于磁石11埋设于形成在保持体9上的凹部10，所以磁石11的位置被固定，因而相对于震动等能够得到稳定的输出。另外，由于保持体9收纳在树脂制外壳15内，所以不仅可以抑制来自外部的静电放电入侵，还便于零件的管理。另外，由于布线端子8受到槽26的限定，所以使布线端子8容易插入印刷电路板20。下面，就纸币识别装置做一说明。图7是采用通过图4、图5、图6所说明的本实施例的磁性传感器27的纸币识别装置的剖视图。在图7中，纸币12的插入口31连接着纸币12的通路32。而且，在该通路32的壁面上安装有本实施例1的磁性传感器27。另外，在该通路32上设有由滑轮33和皮带34构成的输送装置。滚子35压住纸币12，纸币12的出口36设在通路32的终端。图8是使用本实施例1的磁性传感器27的纸币识别装置的方框图。在图8中，磁性传感器27具有近似同样性能的两个人工栅极MR元件1A、1B在基板2上形成串联连接，并且连接在电源40和地之间。这两个人工栅极MR元件1A和1B相对于纸币的行进方向，设置为人工栅极MR元件1A和1B的顺序。并且，这两个人工栅极MR元件1A、1B的连接点的图形6A与放大电路41的输入端连接。该放大电路41的输出信号，输入取样保持电路42，其输出信号经模/数转换电路(以下称之为A/D转换电路)43，与微型计算机44内的识别电路45连接。另外，取本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁性传感器，包括： 用于检测通过基板表面一侧的磁性介质而设置在所述基板表面的人工栅极ＭＲ元件； 把由所述人工栅极ＭＲ元件引出的布线端子与所述基板用树脂密封为一体的保持体； 在所述保持体的所述基板的背面一侧施加垂直于所述人工栅极ＭＲ元件面的辅助磁场的磁石。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：水上雅博，垣见茂，芳冈康郎，尾中和弘，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。