一種利用光敏傳感器檢測紙張厚度的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測裝置，尤其是指一種利用光敏傳感器檢測紙張厚度的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在自動(dòng)取款機(jī)或點(diǎn)驗(yàn)鈔機(jī)等現(xiàn)金交易的裝置中，需要具備的紙幣處理裝置，目前的紙幣處理裝置，對(duì)于紙幣厚度的判斷功能較弱，不能較好的判斷是否為使用膠帶粘貼或拼接的紙幣。中國專利公開號(hào)CN103971445A，公開日2014年8月6日，名稱為“紙幣厚度的檢測裝置”的發(fā)明專利中公開了一種紙幣厚度的檢測裝置，包括:駐極體電極組，包括多個(gè)駐極體電極；檢出電極組，包括至少一個(gè)檢出電極，檢出電極組與駐極體電極組在第一方向上間隔設(shè)置，檢出電極組與駐極體電極組之間形成待檢測紙幣的第一移動(dòng)間隙；檢出裝置，包括檢出電路，檢出電路分別與駐極體電極和檢出電極電連接并將電壓變化值轉(zhuǎn)變成待檢測紙幣的厚度。不足之處在于，該裝置通過電壓變化值來檢測紙幣的厚度，誤差較大，不能判斷是否為使用膠帶粘貼或拼接的紙幣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中紙幣處理裝置對(duì)紙幣厚度的判斷能力較弱，不能較好的判斷是否為使用膠帶粘貼或拼接的紙幣的缺點(diǎn)，提供一種利用光敏傳感器檢測紙張厚度的裝置和方法。
[0004]本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種利用光敏傳感器檢測紙張厚度的裝置，包括一個(gè)徑向固定滾輪和徑向活動(dòng)滾輪，徑向活動(dòng)滾輪遠(yuǎn)離徑向固定滾輪的一側(cè)設(shè)有杠桿，杠桿和徑向活動(dòng)滾輪固定連接，杠桿的一端與支點(diǎn)固定連接，杠桿的另一端設(shè)有漫反射表面，漫反射表面的下方設(shè)有光源和光敏傳感器，光源和光敏傳感器距離杠桿的距離相等，光源的出光方向和光敏傳感器接收光方向均朝向漫反射表面。
[0005]當(dāng)紙張經(jīng)過徑向活動(dòng)滾輪和徑向固定滾輪之間時(shí)，漫反射表面與所述光源和光敏傳感器的距離將產(chǎn)生變化，從而使光敏傳感器從漫反射表面接收到的反射光強(qiáng)度發(fā)生變化，這個(gè)變化量實(shí)時(shí)反映了紙張的厚度。由于直接測量紙張的厚度誤差較大，而通過此方法測量紙張厚度，精確度較高，誤差較小，對(duì)于使用膠帶粘貼或拼接的紙幣厚度的變化有較高的靈敏度，達(dá)到了較好的檢測紙幣厚度的效果。
[0006]作為一種優(yōu)選方案，支點(diǎn)到漫反射表面的距離為所述的支點(diǎn)到徑向活動(dòng)滾輪的距離的3-5倍。此設(shè)計(jì)當(dāng)紙張經(jīng)過徑向活動(dòng)滾輪和徑向固定滾輪之間時(shí)，漫反射表面的位移量約為紙張厚度的3-5倍，增加了檢測的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步減少了誤差。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，光敏傳感器的外沿設(shè)有遮光罩。遮光罩用于遮擋外界光線，避免環(huán)境光對(duì)光敏傳感器的影響。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，漫反射表面的截面圖形為sin函數(shù)圖形。截面圖形為sin函數(shù)圖形的設(shè)計(jì)使漫反射更為合理，使光敏傳感器的準(zhǔn)確性更高。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述的sin函數(shù)具體為y=sin(n)x，n的取值范圍為0.6-0.8。經(jīng)過大量試驗(yàn)表明，η的取值范圍為0.6-0.8的函數(shù)光敏傳感器測得的紙張厚度與真實(shí)值誤差最小。
[0010]一種利用光敏傳感器檢測紙張厚度的方法，包括以下步驟:
步驟1，紙張未進(jìn)入檢測裝置時(shí)，漫反射表面位于原始位置，此時(shí)，漫反射表面處于光源發(fā)出的光強(qiáng)的第一等高線處，其光強(qiáng)為k，而光敏傳感器位于漫反射表面反射的光強(qiáng)的第二等高線處，其光強(qiáng)記為kf，其中f為固定常數(shù)，此時(shí)光敏傳感器的讀數(shù)V為:
V= k * kf ；
步驟2，紙張進(jìn)入檢測裝置即進(jìn)入徑向固定滾輪和徑向活動(dòng)滾輪之間時(shí)，徑向活動(dòng)滾輪抬高，進(jìn)而使杠桿抬高，由于杠桿一端的支點(diǎn)固定，則杠桿另一端的漫反射表面則顯著抬高，此時(shí)，漫反射表面處于光源發(fā)出的光強(qiáng)的第三登高線處，其光強(qiáng)為mk，而光敏傳感器位于漫反射表面反射的光強(qiáng)的第四等高線處，其光強(qiáng)記為mkf，此時(shí)光敏傳感器的讀數(shù)vl為:vl=mk*mkf ；
步驟3，將V與vl相減，得出的差值dv為:
dv=v-vl= (l_m氺m)氺k氺kf ；
差值dv代表了紙張的厚度。
[0011]本發(fā)明的有益效果是，利用光敏傳感器檢測紙張厚度的裝置和方法通過光敏傳感器感受光強(qiáng)的變化測量紙張的厚度，準(zhǔn)確性較高，對(duì)于使用膠帶粘貼或拼接的紙幣也能夠有效監(jiān)測。且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的光源的光強(qiáng)等高線示意圖；
圖3是本發(fā)明的光敏傳感器接收光強(qiáng)的等高線示意圖；
圖4是本發(fā)明的漫反射表面的截面圖。
[0013]其中:1、徑向固定滾輪，2、徑向活動(dòng)滾輪，3、杠桿，4、支點(diǎn)，5、漫反射表面，6、光源，
7、光敏傳感器，8、紙張，9、第一等高線，10、第三等高線，11、第五等高線，12、第二等高線，
13、第四等高線，14、第六等高線。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述。
[0015]實(shí)施例:一種利用光敏傳感器檢測紙張厚度的裝置，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括一個(gè)徑向固定滾輪1和徑向活動(dòng)滾輪2，徑向活動(dòng)滾輪遠(yuǎn)離徑向固定滾輪的一側(cè)設(shè)有杠桿3，杠桿和徑向活動(dòng)滾輪固定連接，杠桿的一端與支點(diǎn)4固定連接，杠桿的另一端設(shè)有漫反射表面5，漫反射表面的下方設(shè)有光源6和光敏傳感器7，光源和光敏傳感器距離杠桿的距離相等，光源的出光方向和光敏傳感器接收光方向均朝向漫反射表面。支點(diǎn)到漫反射表面的距離為所述的支點(diǎn)到徑向活動(dòng)滾輪的距離的3倍。光敏傳感器的外沿設(shè)有遮光罩。漫反射表面的截面圖如圖4所示，漫反射表面的截面圖形為sin函數(shù)圖形，sin函數(shù)具體為y=sin (0.8) X。
[0016]光源的光強(qiáng)等高線示意圖如圖2所示，其包括第一等高線9、第三等高線10和第五等高線11。光敏傳感器接收光強(qiáng)的等高線示意圖如圖3所示，其包括第二等高線12、第四等高線13和第六等高線14，其中接收光強(qiáng)的光強(qiáng)場的旋轉(zhuǎn)方向如圖示中15所示。
[0017]當(dāng)紙張經(jīng)過徑向活動(dòng)滾輪和徑向固定滾輪之間時(shí)，漫反射表面與所述光源和光敏傳感器的距離將產(chǎn)生變化，從而使光敏傳感器從漫反射表面接收到的反射光強(qiáng)度發(fā)生變化，這個(gè)變化量實(shí)時(shí)反映了紙張的厚度。由于直接測量紙張的厚度誤差較大，而通過此方法測量紙張厚度，精確度較高，誤差較小，對(duì)于使用膠帶粘貼或拼接的紙幣厚度的變化有較高的靈敏度，達(dá)到了較好的檢測紙幣厚度的效果。
[0018]—種利用光敏傳感器檢測紙張厚度的方法，包括以下步驟:
步驟1，紙張8未進(jìn)入檢測裝置時(shí)，漫反射表面位于原始位置，此時(shí)，漫反射表面處于光源發(fā)出的光強(qiáng)的第一等高線處，其光強(qiáng)為k，而光敏傳感器位于漫反射表面反射的光強(qiáng)的第二等高線處，其光強(qiáng)記為kf，其中f為固定常數(shù)，此時(shí)光敏傳感器的讀數(shù)V為:
V = k * kf ；
步驟2，紙張進(jìn)入檢測裝置即進(jìn)入徑向固定滾輪和徑向活動(dòng)滾輪之間時(shí)，徑向活動(dòng)滾輪抬高，進(jìn)而使杠桿抬高，由于杠桿一端的支點(diǎn)固定，則杠桿另一端的漫反射表面則顯著抬高，此時(shí)，漫反射表面處于光源發(fā)出的光強(qiáng)的第三登高線處，其光強(qiáng)為0.9k，而光敏傳感器位于漫反射表面反射的光強(qiáng)的第四等高線處，其光強(qiáng)記為0.9kf，此時(shí)光敏傳感器的讀數(shù)vl為:
vl=0.9k*0.9kf ;
步驟3，將v與vl相減，得出的差值dv為: dv=v-vl= (1-0.9*0.9) *k*kf=0.19*k*kf ；
差值dv代表了紙張的厚度。
[0019]最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用光敏傳感器檢測紙張厚度的裝置，其特征是，包括一個(gè)徑向固定滾輪和徑向活動(dòng)滾輪，徑向活動(dòng)滾輪遠(yuǎn)離徑向固定滾輪的一側(cè)設(shè)有杠桿，杠桿和徑向活動(dòng)滾輪固定連接，杠桿的一端與支點(diǎn)固定連接，杠桿的另一端設(shè)有漫反射表面，漫反射表面的下方設(shè)有光源和光敏傳感器，光源和光敏傳感器距離杠桿的距離相等，光源的出光方向和光敏傳感器接收光方向均朝向漫反射表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用光敏傳感器檢測紙張厚度的裝置，其特征是，所述的支點(diǎn)到漫反射表面的距離為所述的支點(diǎn)到徑向活動(dòng)滾輪的距離的3-5倍。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用光敏傳感器檢測紙張厚度的裝置，其特征是，所述的光敏傳感器的外沿設(shè)有遮光罩。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種利用光敏傳感器檢測紙張厚度的裝置，其特征是，所述的漫反射表面的截面圖形為sin函數(shù)圖形。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用光敏傳感器檢測紙張厚度的裝置，其特征是，所述的sin函數(shù)具體為y=sin (η) χ，η的取值范圍為(λ 6-0.8。6.一種利用光敏傳感器檢測紙張厚度的方法，其特征是，包括以下步驟: 步驟1，紙張未進(jìn)入檢測裝置時(shí)，漫反射表面位于原始位置，此時(shí)，漫反射表面處于光源發(fā)出的光強(qiáng)的第一等高線處，其光強(qiáng)為k，而光敏傳感器位于漫反射表面反射的光強(qiáng)的第二等高線處，其光強(qiáng)記為kf，其中f為固定常數(shù)，此時(shí)光敏傳感器的讀數(shù)V為:V= k * kf ； 步驟2，紙張進(jìn)入檢測裝置即進(jìn)入徑向固定滾輪和徑向活動(dòng)滾輪之間時(shí)，徑向活動(dòng)滾輪抬高，進(jìn)而使杠桿抬高，由于杠桿一端的支點(diǎn)固定，則杠桿另一端的漫反射表面則顯著抬高，此時(shí)，漫反射表面處于光源發(fā)出的光強(qiáng)的第三登高線處，其光強(qiáng)為mk，而光敏傳感器位于漫反射表面反射的光強(qiáng)的第四等高線處，其光強(qiáng)記為mkf，此時(shí)光敏傳感器的讀數(shù)vl為:vl=mk*mkf ； 步驟3，將V與vl相減，得出的差值dv為:dv=v-vl= (l_m氺m)氺k氺kf ； 差值dv代表了紙張的厚度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用光敏傳感器檢測紙張厚度的裝置，包括一個(gè)徑向固定滾輪和徑向活動(dòng)滾輪，徑向活動(dòng)滾輪遠(yuǎn)離徑向固定滾輪的一側(cè)設(shè)有杠桿，杠桿和徑向活動(dòng)滾輪固定連接，杠桿的一端與支點(diǎn)固定連接，杠桿的另一端設(shè)有漫反射表面，漫反射表面的下方設(shè)有光源和光敏傳感器，光源和光敏傳感器距離杠桿的距離相等，光源的出光方向和光敏傳感器接收光方向均朝向漫反射表面。利用光敏傳感器檢測紙張厚度的裝置和方法通過光敏傳感器感受光強(qiáng)的變化測量紙張的厚度，準(zhǔn)確性較高，對(duì)于使用膠帶粘貼或拼接的紙幣也能夠有效監(jiān)測。
【IPC分類】G07D7/164, G01B11/06
【公開號(hào)】CN105303675
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510663593
【發(fā)明人】劉俐訓(xùn), 李丹, 郭啟軍, 范禮
【申請(qǐng)人】東方通信股份有限公司, 杭州東信金融技術(shù)服務(wù)有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年10月15日