一種用于識別磁性介質(zhì)的傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于識別磁性介質(zhì)的傳感器，包括勵磁和兩個傳感單元，所述兩個傳感單元的磁場感應(yīng)方向相互垂直。所述傳感器適用于識別磁性介質(zhì)。所述傳感器的傳感單元中使用的是磁性傳感元件，可以是霍爾元件、各向異性磁電阻元件、巨磁電阻元件或磁隧道結(jié)元件。磁性傳感元件適合大批量生產(chǎn)，制作工藝較簡單且成熟，成品率高，因此所述傳感器的加工工藝較簡單，成本較低。由于所述傳感器可以測量磁性介質(zhì)的兩個漏磁方向的場強，因此可以更加精準(zhǔn)的區(qū)分，檢測磁性介質(zhì)，提高防偽及加密等級。
【專利說明】—種用于識別磁性介質(zhì)的傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及磁傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于識別磁性介質(zhì)例如磁性保密紙，紙幣，支票和磁卡等磁性的傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在日常生活中，磁性介質(zhì)的使用非常廣泛，應(yīng)用于各類防偽及加密，例如各種磁性保密紙，紙幣，支票，磁卡等。現(xiàn)有的磁性傳感器讀取磁性介質(zhì)信號的通用方式是通過測量磁性介質(zhì)的單一方向的漏磁場分量來識別其磁信號的真?zhèn)?。但是對于偽造磁卡，紙幣等的不法分子來說，仿造出與原始磁性介質(zhì)單一方向的漏磁場分量相同的磁卡或紙幣相對來說比較容易，其技術(shù)手段相對成熟，仿造成本相對低廉。這樣通用型傳感器僅憑識別介質(zhì)的單一漏磁場分量就不足以判斷磁卡或紙幣的真?zhèn)?。本實用新型是一種用于識別磁性介質(zhì)兩個漏磁方向的傳感器，它可以更加精準(zhǔn)的區(qū)分，檢測磁性介質(zhì)，提高防偽及加密等級。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型目的在于針對現(xiàn)有磁性傳感器的升級并提供一種可以識別磁性介質(zhì)兩個漏磁方向的傳感器。
[0004]本實用新型為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種用于識別磁性介質(zhì)的傳感器，包括勵磁和兩個傳感單元，其特征在于:所述兩個傳感單元的磁場感應(yīng)方向相互垂直。
[0006]優(yōu)選的:兩個傳感單元的每個單元由印刷線路板、磁性傳感元件、相應(yīng)的電路及引針組成，通過輸出引針與外圍電路連接輸出信號，所述兩個傳感單元的印刷線路板單獨使用或共用，并且所述兩個傳感單元感應(yīng)區(qū)距離磁性介質(zhì)的距離不超過2毫米。
[0007]優(yōu)選的:所述兩個傳感單元的每個單元可由磁性傳感元件、封裝外殼及引針組成，所述磁性傳感元件包含集成電路，通過輸出引針與外圍電路連接輸出信號，所述兩個傳感單元感應(yīng)區(qū)距離磁性介質(zhì)的距離不超過2毫米。
[0008]其進一步特征在于:所述兩個傳感單元的磁性傳感元件可以是霍爾元件、各向異性磁電阻元件、巨磁電阻元件或磁隧道結(jié)元件等磁性傳感元件。
[0009]優(yōu)選的:所述用于識別磁性介質(zhì)的單個傳感單元可包括一個或多個磁性傳感元件,并且在一個傳感單元中的多個磁性傳感元件的磁場感應(yīng)方向相互平行。
[0010]優(yōu)選的:所述兩個傳感單元中的磁性傳感元件可為單電阻、半橋或全橋結(jié)構(gòu)。
[0011]進一步的:所述勵磁為永磁體或電磁鐵，其有效勵磁場寬度大于或等于磁場傳感單元的感應(yīng)寬度，并且勵磁位于兩個磁性傳感單元的一側(cè)。
[0012]優(yōu)選的:所述兩個傳感單元和勵磁通過骨架固定，所述勵磁可與所述兩個傳感單元共享一個骨架，或放置在骨架外。
[0013]所述骨架的材質(zhì)為非磁性耐磨材料。
[0014]本實用新型可以測量磁性介質(zhì)兩個漏磁方向的場強，比通用類磁頭傳感器具有更高的精度，從而可以提高防偽加密等級。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型實施例提供的用于識別磁性介質(zhì)的傳感器的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型的實用新型內(nèi)容作進一步的描述。
[0017]現(xiàn)有的識別磁性介質(zhì)的傳感器僅能測量磁性介質(zhì)一個方向漏磁場的場強。
[0018]本實用新型的實施例如圖1所示，本實施例提供的用于識別磁性介質(zhì)的傳感器包括傳感單元11、傳感單元12、勵磁13，所述傳感單元11和傳感單元12包括磁性傳感元件和電路，所述傳感單元11的磁場感應(yīng)方向I和傳感單元12的磁場感應(yīng)方向2相互垂直。勵磁13可提供勵磁場21用于磁化介質(zhì)，可以是永磁體也可以是電磁鐵，其有效勵磁場21的寬度大于或等于傳感單元的感應(yīng)寬度，勵磁場21可以是任意方向，這個方向可根據(jù)勵磁13的形狀來調(diào)整，如果勵磁13為永磁體，其場強大小可根據(jù)其材料決定，如果是電磁鐵，可通過控制通過的電流大小決定。
[0019]所述傳感單元11和傳感單元12可由印刷線路板、磁性傳感元件、相應(yīng)的電路及引針組成，其輸入端和輸出端分別與印刷線路板的相應(yīng)接線端焊接，通過輸出引針14與外圍電路連接輸出信號，所述傳感單元11和傳感單元12的印刷線路板可以共用，也可以是兩個印刷線路板，工作時兩個傳感單元中的磁性傳感元件的感應(yīng)區(qū)距離磁性介質(zhì)的距離不超過2毫米。
[0020]所述傳感器也可以是集成式結(jié)構(gòu)，傳感單元11和傳感單元12為集成式芯片，由磁性傳感元件、封裝外殼及引針組成，其中磁性傳感元件包括集成電路，通過輸出引針14與外圍電路連接，工作時兩個傳感單元中的感應(yīng)區(qū)距離磁性介質(zhì)的距離不超過2毫米。
[0021]本實施例中所述的傳感器具有骨架和金屬外殼15，所述骨架和金屬外殼15的材質(zhì)為非磁性耐磨材質(zhì)。所述勵磁13可與所述兩個傳感單元共享一個骨架，也可以放置在骨架外。所述骨架是一種異形結(jié)構(gòu)件，在附圖中并未畫出，其形狀和尺寸與傳感單元11、傳感單兀12、勵磁(如果勵磁和傳感單兀共享一個骨架)相匹配,且其外邊緣與金屬外殼15的內(nèi)表面緊密接觸，用以固定傳感單元11、傳感單元12、印刷線路板以及勵磁13。同時，所述骨架和金屬外殼15還設(shè)有通孔，該通孔的位置和尺寸分別與輸出引針14的位置和尺寸匹配，使得輸出引針14能夠穿過骨架的通孔。同時，所述金屬外殼15將骨架容置其內(nèi)并將之固定，金屬外殼15的一端開口，與該開口相對的一端為檢測面。同時，金屬外殼15上設(shè)有接地引針16，用于屏蔽除所述傳感器之外的電磁干擾，并用于消除靜電。
[0022]本實施例中的傳感單元11和傳感單元12的磁性傳感元件采用磁性傳感元件，如霍爾元件、各向異性磁電阻元件、巨磁電阻元件或磁隧道結(jié)元件。傳感單元11和傳感單元12的磁性傳感元件可以是單電阻，可以是半橋，也可以是全橋傳感單元11和傳感單元12包含一個或多個磁性傳感元件。傳感單元11和傳感單元12的磁場感應(yīng)方向1、2相互垂直。
[0023]如圖1所示，工作時磁介質(zhì)條22首先通過勵磁13，勵磁場21對磁介質(zhì)條22的介質(zhì)顆粒23進行磁化后，傳感單元11和傳感單元12再對介質(zhì)顆粒23的漏磁場25進行測量。圖1的下方是磁介質(zhì)條22被勵磁13磁化后介質(zhì)顆粒23的磁矩24狀態(tài)變化的俯視圖，如果介質(zhì)為軟磁材料，則介質(zhì)顆粒23的磁矩24方向與勵磁場21的方向相同，如果介質(zhì)為硬磁材料，則介質(zhì)顆粒23的磁矩24的矢量和與勵磁場21的方向相同。當(dāng)傳感器工作時，涂有介質(zhì)顆粒23的磁介質(zhì)條21在被勵磁13磁化后在傳感單元11和傳感單元12的下方運動，兩個傳感單元中的磁性傳感元件的感應(yīng)區(qū)距離磁性介質(zhì)的距離不超過2毫米，此時傳感單元11和傳感單元12可以定量地測出介質(zhì)顆粒的磁矩24的漏磁場25沿其磁場感應(yīng)方向1、2方向上漏磁場25分量的大小，輸出信號通過輸出引針14傳遞到外圍電路，進而由外圍電路的微處理裝置計算出介質(zhì)顆粒23的漏磁場25的狀態(tài)。
[0024]本實用新型方案還可以檢測多路磁性介質(zhì)信號。傳感單元11和傳感單元12包含多個磁性傳感元件,多路磁性介質(zhì)條經(jīng)過一個長形勵磁磁化后,磁場感應(yīng)方向相互垂直的相鄰的兩個磁性傳感兀件為一組測量一路磁性介質(zhì)信號，其輸出信號通過外圍電路的微處理裝置進行處理以計算出多路磁性介質(zhì)的漏磁場狀態(tài)。
[0025]所述傳感器的傳感單元11和傳感單元12的傳感元件可采用霍爾元件，也可以采用AMR元件、GMR元件或MTJ元件,如果采用除霍爾元件外的其他元件,則具有更高的靈敏度，更好的溫度特性與抗應(yīng)力能力，更高的信噪比。由于所述傳感器可以測量磁性介質(zhì)兩個漏磁方向的場強，，其測量精度要遠遠高于現(xiàn)有技術(shù)的傳感器，從而可以提高防偽加密等級。
[0026]應(yīng)當(dāng)理解，以上借助優(yōu)選實施例對本實用新型的技術(shù)方案進行的詳細說明是示意性的而非限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本實用新型說明書的基礎(chǔ)上可以對各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于識別磁性介質(zhì)的傳感器，包括勵磁和兩個傳感單元，其特征在于:所述傳感器的兩個傳感單元包含磁性傳感元件，同時兩個傳感單元的磁場感應(yīng)方向相互垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于識別磁性介質(zhì)的傳感器，其特征在于:所述兩個傳感單元的每個單元包括印刷線路板、磁性傳感元件、相應(yīng)的電路及輸出引針，通過輸出引針與外圍電路連接輸出信號，所述兩個傳感單元的印刷線路板單獨使用或共用，并且所述兩個傳感單元感應(yīng)區(qū)距離磁性介質(zhì)的距離不超過2毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于識別磁性介質(zhì)的傳感器，其特征在于:所述兩個傳感單元的每個單元包括磁性傳感元件、封裝外殼及引針，所述磁性傳感元件包含集成電路，通過輸出引針與外圍電路連接輸出信號，所述兩個傳感單元感應(yīng)區(qū)距離磁性介質(zhì)的距離不超過2毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的用于識別磁性介質(zhì)的傳感器，其特征在于:所述兩個傳感單元的磁性傳感元件為包括霍爾元件、各向異性磁電阻元件、巨磁電阻元件或磁隧道結(jié)元件的磁性傳感元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的用于識別磁性介質(zhì)的傳感器，其特征在于:所述用于識別磁性介質(zhì)的單個傳感單元包括一個或多個磁性傳感元件，并且在一個傳感單元中的多個磁性傳感元件的磁場感應(yīng)方向相互平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于識別磁性介質(zhì)的傳感器，其特征在于:所述兩個傳感單元中的磁性傳感元件為單電阻、半橋或全橋結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的用于識別磁性介質(zhì)的傳感器，其特征在于:所述勵磁為永磁體或電磁鐵，其有效勵磁場寬度大于或等于磁場傳感單元的感應(yīng)寬度，并且勵磁位于兩個傳感單元的一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的用于識別磁性介質(zhì)的傳感器，其特征在于:所述兩個傳感單元通過骨架固定，所述勵磁與所述兩個傳感單元共享一個骨架，或放置在骨架外。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于識別磁性介質(zhì)的傳感器，其特征在于:所述骨架的材質(zhì)為非磁性耐磨材料。
【文檔編號】G07D7/04GK203433575SQ201320526003
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】白建民, 王建國, 黎偉 申請人:無錫樂爾科技有限公司