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1、(10)申请公布号 CN 103971446 A (43)申请公布日 2014.08.06 CN 103971446 A (21)申请号 201410200598.9 (22)申请日 2014.05.13 G07D 7/16(2006.01) G07D 7/20(2006.01) (71)申请人 威海华菱光电股份有限公司 地址 264209 山东省威海市火炬高技术产业 开发区火炬路 159 号 (72)发明人 戚务昌 邓娟 姜利 林永辉 (74)专利代理机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 11240 代理人 吴贵明 张永明 (54) 发明名称 纸币厚度的检测工装 (57) 摘要 本发明提。
2、供了一种纸币厚度的检测工装， 包括 ： 驻极体电极组， 包括至少一个驻极体电极 (11) ； 检出电极组， 包括至少一个检出电极 (21)， 检出电极组与驻极体电极组在第一方向上间隔 设置， 检出电极组与驻极体电极组之间形成待检 测纸币的移动间隙 ； 检出装置 (30)， 包括检出电 路， 检出电路分别与驻极体电极 (11) 和检出电极 (21) 电连接并将电压变化值转变成待检测纸币 的厚度。本发明的纸币厚度的检测工装的结构更 简单。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页。
3、 附图2页 (10)申请公布号 CN 103971446 A CN 103971446 A 1/1 页 2 1. 一种纸币厚度的检测工装， 其特征在于， 包括 ： 驻极体电极组， 包括至少一个驻极体电极 (11) ； 检出电极组， 包括至少一个检出电极 (21)， 所述检出电极组与所述驻极体电极组在第 一方向上间隔设置， 所述检出电极组与所述驻极体电极组之间形成待检测纸币的移动间 隙 ； 检出装置 (30)， 包括检出电路， 所述检出电路分别与所述驻极体电极 (11) 和所述检出 电极 (21) 电连接并将电压变化值转变成待检测纸币的厚度。 2. 根据权利要求 1 所述的检测工装， 其特征在于。
4、， 还包括 ： 第一安装基板 (41) ； 第二安装基板 (42)， 与所述第一安装基板 (41) 在所述第一方向上间隔设置， 所述第一 安装基板 (41) 具有朝向所述第二安装基板 (42) 的第一安装面， 所述第二安装基板 (42) 具 有朝向所述第一安装基板 (41) 的第二安装面， 所述第一安装面与所述第二安装面均为垂 直于所述第一方向的平面结构， 所述驻极体电极组设置在所述第一安装面上， 所述检出电 极组设置在所述第二安装面上。 3. 根据权利要求 1 所述的检测工装， 其特征在于， 所述驻极体电极 (11) 的朝向所述检 出电极组的表面为平面， 所述检出电极 (21) 的朝向所述驻。
5、极体电极组的表面为平面。 4. 根据权利要求 1 所述的检测工装， 其特征在于， 还包括 ： 屏蔽装置， 所述检出电极组位于所述屏蔽装置内， 在所述第一方向上， 所述屏蔽装置具 有与所述驻极体电极组在所述第一方向上相对的敞开部。 5. 根据权利要求 2 所述的检测工装， 其特征在于， 还包括 ： 环状屏蔽件 (51)， 设置在所述第二安装面上， 所述环状屏蔽件 (51) 环绕所述检出电极 组并以所述第一方向为轴向。 6. 根据权利要求 1 所述的检测工装， 其特征在于， 所述检出电极组为多个， 所述多个检 出电极组在第二方向上分布， 其中， 所述第二方向与所述待检测纸币的移动方向相同且垂 直于。
6、所述第一方向。 7. 根据权利要求 2 所述的检测工装， 其特征在于， 所述检出装置 (30) 设置在所述第二 安装基板 (42) 上， 所述第二安装基板 (42) 位于所述检出装置 (30) 与所述检出电极组之 间。 8. 根据权利要求 1 所述的检测工装， 其特征在于， 还包括 ： 感应所述待检测纸币的图像传感器 (61)。 9. 根据权利要求 8 所述的检测工装， 其特征在于， 还包括 ： 屏蔽外壳 (62)， 罩设在所述图像传感器 (61) 上。 10. 根据权利要求 1 所述的检测工装， 其特征在于， 所述检出电极组所围成的区域投影 到与所述第一方向垂直的平面上的投影面积小于所述驻极。
7、体电极组所围成的区域投影到 该平面上的投影面积。 权 利 要 求 书 CN 103971446 A 2 1/6 页 3 纸币厚度的检测工装 技术领域 0001 本发明涉及纸币检测技术领域， 具体而言， 涉及一种纸币厚度的检测工装。 背景技术 0002 目前， 纸币清分机被广泛应用， 纸币厚度的检测装置是纸币清分机的主要部分， 用 于检测纸币的厚度， 确定纸币的上是否有异物， 例如采用霍尔传感器对纸币的厚度进行检 测， 但是目前的纸币厚度的检测装置普遍存在体积庞大， 结构复杂， 价格昂贵等问题。 发明内容 0003 本发明旨在提供一种结构简单的纸币厚度的检测工装。 0004 为了实现上述目的， 。
8、本发明提供了一种纸币厚度的检测工装， 包括 ： 驻极体电极 组， 包括至少一个驻极体电极 ； 检出电极组， 包括至少一个检出电极， 检出电极组与驻极体 电极组在第一方向上间隔设置， 检出电极组与驻极体电极组之间形成待检测纸币的移动间 隙 ； 检出装置， 包括检出电路， 检出电路分别与驻极体电极和检出电极电连接并将电压变化 值转变成待检测纸币的厚度。 0005 进一步地， 本发明的纸币厚度的检测工装还包括 ： 第一安装基板 ； 第二安装基板， 与第一安装基板在第一方向上间隔设置， 第一安装基板具有朝向第二安装基板的第一安装 面， 第二安装基板具有朝向第一安装基板的第二安装面， 第一安装面与第二安。
9、装面均为垂 直于第一方向的平面结构， 驻极体电极组设置在第一安装面上， 检出电极组设置在第二安 装面上。 0006 进一步地， 驻极体电极的朝向检出电极组的表面为平面， 检出电极的朝向驻极体 电极组的表面为平面。 0007 进一步地， 本发明的纸币厚度的检测工装还包括 ： 屏蔽装置， 检出电极组位于屏蔽 装置内， 在第一方向上， 屏蔽装置具有与驻极体电极组在第一方向上相对的敞开部。 0008 进一步地， 本发明的纸币厚度的检测工装还包括 ： 环状屏蔽件， 设置在第二安装面 上， 环状屏蔽件环绕检出电极组并以第一方向为轴向。 0009 进一步地， 检出电极组为多个， 多个检出电极组在第二方向上分。
10、布， 其中， 第二方 向与待检测纸币的移动方向相同且垂直于第一方向。 0010 进一步地， 检出装置设置在第二安装基板上， 第二安装基板位于检出装置与检出 电极组之间。 0011 进一步地， 本发明的纸币厚度的检测工装还包括 ： 感应待检测纸币的图像传感器。 0012 进一步地， 本发明的纸币厚度的检测工装还包括 ： 屏蔽外壳， 罩设在图像传感器 上。 0013 进一步地， 检出电极组所围成的区域投影到与第一方向垂直的平面上的投影面积 小于驻极体电极组所围成的区域投影到该平面上的投影面积。 0014 应用本发明的技术方案， 驻极体电极在外界强电场的极化作用下， 带上一定量的 说 明 书 CN 。
11、103971446 A 3 2/6 页 4 电荷并且不会消失， 当驻极体电极与对面的检出电极之间有待检测纸币通过时， 驻极体电 极与检出电极之间的电压会发生变化， 电压的变化大小与所通过物体的性质和厚度有关， 由于检出电路分别与驻极体电极和检出电极电连接， 并且检出电路的电路结构能够将获得 的电压变化值转变成待检测纸币的厚度， 因此检出装置能够检测出该纸币的厚度， 进而得 出纸币的厚度是否异常， 其表面是否有异物、 缺损或者折叠。由上述分析可知， 本发明的检 测工装采用电压变化的方式对纸币进行厚度检测， 可以仅通过两块电极和一个电路板即可 检测纸币的厚度， 相对于背景技术中描述的检测装置来说，。
12、 结构更简单、 体积更小并且成本 更低。 附图说明 0015 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解， 本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。在附图中 ： 0016 图 1 示出了根据本发明的纸币厚度的检测工装的实施例一的主视示意图 ； 0017 图 2 示出了图 1 的检测工装中检出电极组与第二安装基板装配之后的俯视示意 图 ； 0018 图 3 示出了根据本发明的纸币厚度的检测工装的实施例二的主视示意图 ； 0019 图 4 示出了图 3 的检测工装中检出电极组与第二安装基板装配之后的俯视示意 图。 0020 其中， 上述图中的附图。
13、标记如下 ： 0021 11、 驻极体电极 ； 21、 检出电极 ； 30、 检出装置 ； 41、 第一安装基板 ； 42、 第二安装基 板 ； 51、 环状屏蔽件 ； 61、 图像传感器 ； 62、 屏蔽外壳。 具体实施方式 0022 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 0023 如图 1 所示， 实施例一的纸币厚度的检测工装包括驻极体电极组、 检出电极组和 检出装置 30。驻极体电极组包括一个驻极体电极 11。检出电极组包括一个检出电极 21， 检 出电极组与驻极体电极组在第一方向上间隔设置， 检。
14、出电极组与驻极体电极组之间形成待 检测纸币的移动间隙。检出装置 30 包括检出电路， 检出电路分别与驻极体电极 11 和检出 电极 21 电连接并检测驻极体电极 11 和检出电极 21 之间的电压变化值， 进而将电压变化值 转变成待检测纸币的厚度， 检出装置 30 优选为电路板。检出电极 21 可以是 ITO、 铜或银等 导电体。当驻极体电极组包括多个驻极体电极 11 或者检出电极组多个检出电极 21 时， 多 个驻极体电极 11 位于同一平面， 多个检出电极 21 位于同一平面。驻极体电极 11 与检出电 极 21 均为沿垂直于待检测纸币的移动方向相同且垂直于第一方向延伸的长条形结构。 00。
15、24 应用实施例一的纸币厚度的检测工装， 驻极体电极 11 在外界强电场的极化作用 下， 带上一定量的电荷并且不会消失， 当驻极体电极11与对面的检出电极21之间有待检测 纸币通过时， 驻极体电极11与检出电极21之间的电压会发生变化， 电压的变化大小与所通 过物体的性质和厚度有关， 由于检出电路分别与驻极体电极11和检出电极21电连接， 并且 检出电路的电路结构能够将获得的电压变化值转变成待检测纸币的厚度， 因此检出装置 30 说 明 书 CN 103971446 A 4 3/6 页 5 能够检测出该纸币的厚度， 进而得出纸币的厚度是否异常， 其表面是否有异物、 缺损或者折 叠。 由上述分析。
16、可知， 实施例一的检测工装采用电压变化的方式对纸币进行厚度检测， 可以 仅通过两块电极和一个电路板即可检测纸币的厚度， 相对于背景技术中描述的检测装置来 说， 结构更简单、 体积更小并且成本更低。在上述检测过程中， 驻极体电极 11 作为永磁件， 与检出电极 21 之间始终具有电压， 无需对用于感应纸币的部件进行充电。 0025 此外， 针对现有的纸币厚度的检测装置而言， 实施例一的纸币厚度的检测工装能 够检测出待检测纸币的所有位置的厚度， 当待检测纸币完全穿过移动间隙之后， 该待检测 纸币的所有位置的电压变化均被检测到， 通过检出装置 30 能够得出待检测纸币是否折叠、 破损、 有无异物以及。
17、异物的位置和形状等信息， 实施例一的纸币厚度的检测工装的检测结 果更准确。 0026 如图1所示， 实施例一的纸币厚度的检测工装还包括第一安装基板41和第二安装 基板42。 第二安装基板42与第一安装基板41在第一方向上间隔设置以实现检出电极组与 驻极体电极组之间形成待检测纸币的移动间隙， 第一安装基板 41 具有朝向第二安装基板 42的第一安装面， 第二安装基板42具有朝向第一安装基板41的第二安装面， 第一安装面与 第二安装面均为垂直于第一方向的平面结构， 驻极体电极组设置在第一安装面上， 检出电 极组设置在第二安装面上。 第一安装面与第二安装面均为平面结构， 不仅方便制造， 而且方 便安。
18、装驻极体电极 11 和检出电极 21， 并且为方便待检测纸币顺利穿过移动间隙提供条件。 当然， 作为可行的实施方式， 可以采用其他装置来支撑驻极体电极组和检出电极组， 例如支 架。第一安装基板 41 和第二安装基板 42 的材料可以用玻璃、 PCB 版、 金属或陶瓷等。 0027 如图1所示， 在实施例一中， 驻极体电极11的朝向检出电极组的表面为平面， 检出 电极 21 的朝向驻极体电极组的表面为平面。采用上述结构， 驻极体电极 11 和检出电极 21 形成了一个平行板电容器， 这种电容器对于检测像纸币这种平面型的物体来说具有更高的 精度。此外， 驻极体电极 11 的朝向检出电极组的表面可以。
19、是曲面， 同理， 检出电极 21 的朝 向驻极体电极组的表面也可以是曲面。 0028 实施例一的纸币厚度的检测工装还包括屏蔽装置 ( 图中未示出 )， 检出电极组位 于屏蔽装置内， 在第一方向上， 屏蔽装置具有与驻极体电极组在第一方向上相对的敞开部。 屏蔽装置能够有效地屏蔽外界干扰， 提高检测工装的抗干扰能力， 并且设置敞开部能够保 持检出电极 21 与驻极体电极 11 之间形成电压。优选地， 屏蔽装置为接地保护电极。在实 施例一中， 屏蔽装置为一端敞开的屏蔽桶。 0029 为了提高实施例一的检测工装的抗干扰能力， 需要将检出电路与检出电极 21 尽 量靠近， 这种结构设计可减少信号传输过程中。
20、的外界干扰， 提高检测精度， 如图 1 所示， 在 实施例一中， 检出装置 30 设置在第二安装基板 42 上， 第二安装基板 42 位于检出装置 30 与 检出电极组之间。上述结构除了能够使检出电路与检出电极 21 尽量靠近之外， 同时能够为 减小驻极体电极 11 与检出电极 21 之间的距离提供条件， 实验证明， 驻极体电极 11 与检出 电极 21 之间的距离越小， 检测精度越高， 因此上述结构避免了检出装置 30 与检出电极 21 位于第二安装基板 42 的同一侧而导致检出电极 21 与驻极体电极 11 之间的距离变大的情 况， 进一步提高了检测精度。 0030 如图 2 所示， 在实。
21、施例一中， 检出电极组为多个， 多个检出电极组在第二方向上分 布， 其中， 第二方向与待检测纸币的移动方向相同且垂直于第一方向。采用上述结构， 当待 说 明 书 CN 103971446 A 5 4/6 页 6 检测纸币穿过移动间隙时， 其上的某一置位会分别经过多个检出电极组， 各检出电极组与 驻极体电极组之间的电压差均有变化， 通过各电压差变化的对比来更精确的检测纸币的厚 度， 进一步提高了检测精度。优选地， 检出电极组为偶数个， 检出装置 30 还包括与检出电路 电连接的差分放大电路， 差分放大电路与两个检出电极组中的检出电极 21 电连接， 也就是 说， 两个检出电极组中的检出电极 21。
22、 通过差分放大电路与检出电路电连接。检出电极组的 电压经过差分放大电路的处理， 能够去除外界环境中的共模干扰信号， 进一步提高检测精 度。 0031 在实施例一中， 相邻两个检出电极组之间设置有沿第三方向延伸的隔离件， 其中， 第三方向分别垂直于待检测纸币的移动方向和第一方向。 上述结构能够避免相邻两个检出 电极组的检出电极 21 相互干扰。 0032 如图 1 所示， 实施例一的纸币厚度的检测工装还包括感应待检测纸币的图像传感 器 61。图像传感器 61 优选为接触式图像传感器。设置图像传感器 61 能够实现厚度检测 与图像扫描的同步进行， 即当待检测纸币穿过移动间隙时， 图像传感器 61 。
23、对该纸币进行图 像扫描， 检出电路对该纸币的厚度信息进行检测， 图像信息和厚度信息分别由图像传感器 61 上的图像处理电路和、 检出电路进行处理并输送至下一级处理设备并被识别和显示图像 等。结合图像传感器 61， 能够显示扫描待检测纸币上的更多信息， 如是否贴有胶带， 胶带的 形状和位置， 是否有缺损和折叠， 以及具体的缺损和折叠的形状位置等。 0033 如图 1 所示， 在实施例一中， 、 图像传感器 61 设置在第二安装基板 42 上， 第二安装 基板 42 位于图像传感器 61 与检出电极组之间。第二安装基板 42 为透明板， 当图像传感器 61位于第二安装基板42的正下方时， 第二安装。
24、基板42不会影响图像传感器61对待检测纸 币的扫描。当然， 作为可行的实施方式， 图像传感器 61 可以设置在第一安装基板 41 上。当 然， 作为可行的实施方式， 图像传感器 61 可以设置在第一安装基板 41 上。 0034 在实施例一中， 检出电极组所围成的区域投影到与第一方向垂直的平面上的投影 面积小于驻极体电极组所围成的区域投影到该平面上的投影面积也就是说， 在第一方向 上， 检出电极21的朝向驻极体电组的表面都会有驻极体电极11与其对应， 因此待检测纸币 经过检出电极 21 时均会有电压变化， 进一步提高了检测精度。例如， 检出电极组中的检出 电极 21 的宽度小于驻极体电组中的驻。
25、极体电极 11 的宽度。 0035 如图3和图4所示， 实施例二的纸币厚度的检测工装与实施例一的区别在于， 将屏 蔽装置替换成环状屏蔽件 51， 并且检出电极组仅为一个， 此外还增加了屏蔽外壳 62。优选 地， 环状屏蔽件 51 为接地保护电极。 0036 如图 3 和图 4 所示， 在实施例二中， 环状屏蔽件 51 设置在第二安装面上， 环状屏蔽 件 51 环绕检出电极组并以第一方向为轴向。屏蔽外壳 62 罩设在图像传感器 61 上， 能够屏 蔽外界干扰。此外， 屏蔽外壳 62 同样罩设在检出装置 30 上。 0037 实施例三的纸币厚度的检测装置 ( 未图示 ) 与实施例一的区别如下 ： 。
26、0038 在实施例三中， 驻极体电极组包括多个驻极体电极， 由于每个驻极体电极为一个 独立的电极， 当通过外部强电场给该电极进行极化时， 极化电荷分布在驻极体电极的表面 及内部， 但是这种分布是不均匀的， 这种电荷不均匀分布会导致实施例一的纸币厚度的测 量装置的检测误差增大， 因此设置多个驻极体电极能够在测量装置工作前对多个驻极体电 极的电压进行预先补正， 通过预先补正来消除计划电荷分布不均匀带来的测量误差， 得到 说 明 书 CN 103971446 A 6 5/6 页 7 更精确的检出信息， 进一步提高了实施例一的纸币厚度的测量装置。 优选地， 驻极体电极组 中的驻极体电极为偶数个。 00。
27、39 在实施例三中， 驻极体电极组中的多个驻极体电极在第三方向上分布， 其中， 第三 方向分别垂直于待检测纸币的移动方向和第一方向。 上述结构使得待检测纸币在穿过第一 移动间隙时， 被分割成多个小单元， 提高检测分辨率。在实施例一中， 驻极体电极组中的多 个驻极体电极在第三方向上间隔设置， 相邻两个驻极体电极之间间距是微米级的， 因此针 对正常的纸币而言， 该间距可以忽略不计。 作为可行的实施方式， 多个驻极体电极在第三方 向上相接触。 0040 在实施例三中， 驻极体电极组与检出电极组之间设置有第一防磨损层， 第一防磨 损层与检出电极组之间形成待检测纸币的第二移动间隙， 第二移动间隙位于第一。
28、移动间隙 内。第一防磨损层能够防止待检测纸币穿过第二移动间隙时与驻极体电极接触， 进而磨损 驻极体电极， 造成驻极体电极的损坏。 0041 在实施例三中， 驻极体电极组与检出电极组之间设置有第一防磨损层， 第一防磨 损层与检出电极组之间形成待检测纸币的第二移动间隙， 第二移动间隙位于第一移动间隙 内。第一防磨损层能够防止待检测纸币穿过第二移动间隙时与驻极体电极接触， 进而磨损 驻极体电极， 造成驻极体电极的损坏。 0042 在实施例三中， 第一安装基板上设置有容纳驻极体电极组的第一容纳凹槽 ( 图中 未示出)， 第一容纳凹槽的槽底形成第一安装面。 第一容纳凹槽能够避免驻极体电极的四周 被磨损，。
29、 此外， 还能够方便将第一防磨损层固定在第一安装基板上。 0043 在实施例三中， 第一容纳凹槽多个， 多个第一容纳凹槽与多个驻极体电极一一对 应设置。这样， 多个驻极体电极彼此间隔， 避免了多个驻极体电极之间的相互干扰。当然， 作为可行的实施方式， 第一容纳凹槽为一个， 多个驻极体电极均位于该第一容纳凹槽内。 0044 在实施例三中， 检出电极组包括多个检出电极， 检出电极组中的多个检出电极在 第三方向上分布， 其中， 第三方向分别垂直于待检测纸币的移动方向和第一方向。 由于检出 电极组中的多个检出电极在第三方向上分布， 上述结构使得待检测纸币在穿过第一移动间 隙时， 被分割成多个小单元， 。
30、提高检测分辨率。在实施例一中， 检出电极组中的多个检出电 极在第三方向上间隔设置， 相邻两个检出电极之间间距是微米级的， 因此针对正常的纸币 而言， 该间距可以忽略不计。作为可行的实施方式， 多个检出电极在第三方向上相接触。 0045 在实施例三中， 各检出电极组中的相邻两个检出电极的之间位置对应与该检出电 极组相邻的检出电极组中的一个检出电极。采用上述结构， 当待检测纸币穿过第一移动间 隙时， 各检出电极组能够弥补相邻的上游的检出电极组中相邻两个检出电极之间的空隙， 进一步提高了检测精度。 0046 在实施例三中， 驻极体电极组与检出电极组之间设置有第二防磨损层， 第二防磨 损层与驻极体电极。
31、组之间形成待检测纸币的第三移动间隙， 第三移动间隙位于第一移动间 隙内。第二防磨损层能够防止待检测纸币穿过第三移动间隙时与检出电极接触， 进而磨损 检出电极， 造成检出电极的损坏。 0047 在实施例三中， 第二安装基板上设置有容纳检出电极组的第二容纳凹槽， 第二容 纳凹槽的槽底形成第二安装面。 第二容纳凹槽能够避免检出电极的四周被磨损， 此外， 还能 够方便将第二防磨损层固定在第二安装基板上。在实施例三中， 不设置实施例一中的屏蔽 说 明 书 CN 103971446 A 7 6/6 页 8 装置。 0048 在实施例三中， 第二容纳凹槽多个， 多个第二容纳凹槽与多个检出电极一一对应 设置。。
32、这样， 多个检出电极彼此间隔， 避免了多个检出电极之间的相互干扰。当然， 作为可 行的实施方式， 第二容纳凹槽为一个， 多个检出电极均位于该第二容纳凹槽内。 0049 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修 改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103971446 A 8 1/2 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103971446 A 9 2/2 页 10 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103971446 A 10 。