專利名稱：一種硬幣傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非接觸式硬幣傳感器，該硬幣傳感器檢測(cè)沿硬幣通道運(yùn)動(dòng)的硬幣。特別是，本發(fā)明涉及一種檢測(cè)無(wú)實(shí)際接觸的雙金屬硬幣的硬幣傳感器。在此說(shuō)明書(shū)中所使用的“硬幣”，包括類似硬幣的金屬牌或代幣籌碼。
背景技術(shù)：
硬幣漏斗以已知方式一個(gè)一個(gè)地分發(fā)硬幣。如圖5所示，通過(guò)在基座102上旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤(pán)103，硬幣漏斗101將存儲(chǔ)在幣箱104中的硬幣105從出口106一個(gè)一個(gè)地分發(fā)出去。
硬幣105從出口106分發(fā)并通過(guò)旁邊的硬幣傳感器107，之后它們從分發(fā)槽108分發(fā)出去。硬幣傳感器107通常使用接近式傳感器；例如日本公開(kāi)專利說(shuō)明書(shū)2001-313556?，F(xiàn)有技術(shù)包括一與高頻發(fā)射電路相連的發(fā)射線圈以及位于發(fā)射線圈附近的接收線圈。在這種傳感器中，當(dāng)金屬接近線圈時(shí)，就會(huì)在線圈中以已知方式檢測(cè)到減弱的高頻電流。
在現(xiàn)有技術(shù)中，接收線圈與放大器、濾波電路以及比較裝置串聯(lián)。在接收線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流由放大電路放大并降噪。之后，與預(yù)定電壓進(jìn)行比較并識(shí)別出真的硬幣。
在硬幣檢測(cè)領(lǐng)域內(nèi)，業(yè)已知道，一種由圓板形CA構(gòu)成的雙金屬硬幣C，其位于環(huán)CB中間。因此，圓形板CA就填充在環(huán)CB中。
雙金屬硬幣C看似一個(gè)整體，但其電學(xué)性質(zhì)是不同的。換言之，當(dāng)在圓形板CA的外邊緣與環(huán)CB的內(nèi)邊緣之間存在間隙時(shí)，該間隙就成為了一種絕緣體。
該間隙有時(shí)會(huì)與接收線圈和發(fā)射線圈的端面相對(duì)。換言之，線圈面對(duì)的是一個(gè)間隙，或者說(shuō)不是金屬。這種情況參考圖6進(jìn)行說(shuō)明。磁心的端面112面對(duì)著環(huán)CB，因此磁通量減小，接收線圈114的感應(yīng)電能也減小。接收線圈的輸出電壓從V0減小到預(yù)定電平V1。
第二，衰減作用暫時(shí)降低，輸出電壓升高至V2，因?yàn)榻涌pCC處的間隙面對(duì)著線圈。第三，輸出電壓減小到預(yù)定電壓V1，因?yàn)榄h(huán)CC正對(duì)著邊緣102。
因此，輸出電壓V2超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)電平VB。所以，輸出電壓暫時(shí)變?yōu)榱朔怯矌艩顟B(tài)。換言之，硬幣信號(hào)分為了E1和E2。
而且，硬幣信號(hào)變?yōu)閮蓚€(gè)，是因?yàn)榉珠_(kāi)的信號(hào)作為不同的信號(hào)計(jì)數(shù)，但通過(guò)的硬幣只有一個(gè)。因?yàn)橛矌判盘?hào)的寬度太窄而且未檢測(cè)到硬幣信號(hào)，結(jié)果，產(chǎn)生對(duì)硬幣的計(jì)數(shù)錯(cuò)誤。相反，由于存在兩個(gè)硬幣信號(hào)，這兩個(gè)硬幣信號(hào)計(jì)數(shù)兩次，也產(chǎn)生硬幣記數(shù)錯(cuò)誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是避免對(duì)硬幣的計(jì)數(shù)錯(cuò)誤。更具體地說(shuō)，本發(fā)明的目的是避免雙金屬硬幣的計(jì)數(shù)錯(cuò)誤。
本發(fā)明包括以下結(jié)構(gòu)，用于解決該問(wèn)題。一種硬幣傳感器包括發(fā)射線圈，位于發(fā)射線圈附近的接收線圈，與接收線圈相連的檢測(cè)電路，與檢測(cè)電路相連的比較器，根據(jù)比較器的輸出而開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)電路，其特征在于，高通濾波器與比較器并聯(lián)。
在此結(jié)構(gòu)中，當(dāng)雙金屬硬幣位于接收線圈附近時(shí)，由于硬幣中產(chǎn)生了渦流，所以磁通量減小。換言之，在接收線圈中的感應(yīng)電能減小，因此，檢測(cè)電路的輸出電壓減小。當(dāng)檢測(cè)電路的輸出電壓變得低于標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí)，比較器就輸出硬幣檢測(cè)信號(hào)。開(kāi)關(guān)電路變?yōu)榛颉伴_(kāi)”或“關(guān)”，而且它將信號(hào)輸出到另一個(gè)器件。
當(dāng)比較器的輸入突然變化時(shí)，或者說(shuō)，當(dāng)輸入電壓突然變高時(shí)，電流就在高通濾波器中充電。從而，比較器的輸入電壓的變化減緩。換言之，比較器的輸入電壓的升高小于檢測(cè)電路的輸出電壓的升高。
從而，比較器的輸入電壓在其超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電平之前減小。結(jié)果，比較器的輸出不改變。換言之，開(kāi)關(guān)電路連續(xù)地輸出硬幣檢測(cè)信號(hào)。因此，傳感器不會(huì)誤計(jì)數(shù)，因?yàn)橛矌判盘?hào)未改變。
本發(fā)明是有需求的，因?yàn)楦咄V波器包括了電阻、與該電阻串聯(lián)的二極管、以及與該電阻并聯(lián)的電容器。在此結(jié)構(gòu)中，高通濾波器是廉價(jià)的，因?yàn)樗呻娮枰约芭c該電阻并聯(lián)的電容制成。


圖1為本實(shí)施例的硬幣傳感器的檢測(cè)電路圖。
圖2為本實(shí)施例的硬幣傳感器的傳感器單元的透視圖。
圖3為關(guān)于本實(shí)施例的硬幣和磁心的示意圖。
圖4為圖1的工作說(shuō)明示意圖。
圖5為與現(xiàn)有硬幣傳感器相連的硬幣漏斗的透視圖。
圖6為現(xiàn)有檢測(cè)電路的工作說(shuō)明示意圖。
附圖標(biāo)號(hào)4A 接收線圈4B 發(fā)射線圈18 檢測(cè)電路21 比較器
23 開(kāi)關(guān)電路24 高通濾波器25 電阻26 電容器27 二極管具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)施例的硬幣傳感器的檢測(cè)電路圖。圖2為本實(shí)施例的硬幣傳感器的傳感器單元的透視圖。圖3為關(guān)于本實(shí)施例的硬幣和磁心的示意圖。圖4為圖1的工作說(shuō)明示意圖。
首先說(shuō)明傳感器單元9。磁心1A由鐵磁材料制成，且為如圖所示的矩形。磁心1A的邊緣表面2A為矩形，且矩形的長(zhǎng)軸3與硬幣C的行進(jìn)方向D垂直相交。
銅線纏繞在磁心1A中，并形成線圈4A。纏繞的矩形線圈4A可圍繞磁心1A貼附并以粘結(jié)方式與其相粘合，但是，當(dāng)纏繞在磁心1A中的線圈4A接近磁心1A時(shí)，磁通量的效能就會(huì)增大。
護(hù)壁5A呈類環(huán)形且位于線圈4A周?chē)Q言之，護(hù)壁5A圍繞著線圈4A。護(hù)壁5A通過(guò)基座6A與磁心1A相連?；蛘哒f(shuō)，磁心1A、護(hù)壁5A以及基座6A是整體模鑄的。傳感器7A包括磁心1A、護(hù)壁5A、基座6A以及線圈4A。
傳感器7A至少包括磁心1A的矩形邊緣面2A以及纏繞在磁心1A中的線圈4A。然而，當(dāng)護(hù)壁5A圍繞著線圈4A時(shí)，磁通量就集中在磁心1A中并通過(guò)護(hù)壁5A形成回路。因此，盡管有金屬位于護(hù)壁5A附近，但檢測(cè)精度并不受此效應(yīng)影響。
而且，檢測(cè)精度不受影響是因?yàn)榇判?A和護(hù)壁5A由基座6A連接且磁通量通過(guò)基座6A形成回路。
傳感器7B與傳感器7A相同，且位于該區(qū)域上方，即硬幣通道P的對(duì)面。構(gòu)成傳感器7B的部件以相同的數(shù)字標(biāo)號(hào)出現(xiàn)，但A換成B。換言之，傳感器7A和7B相對(duì)安放，且彼此離開(kāi)預(yù)定距離，它們構(gòu)成傳感器單元9。
傳感器單元9固定在外殼11的凹口部分12處，外殼11由樹(shù)脂制成，形似盒罐，且將邊緣面2A和2B相對(duì)設(shè)置。在上述檢測(cè)電路連接在凹口部分12處之后，安裝基板13。凹口部分12由蓋子14遮蓋。用于與控制單元(未示出)相聯(lián)系的連接器15固定在基板13處。
以下參考圖1說(shuō)明檢測(cè)電路16。傳感器7B的線圈4B與科爾皮茲(colpits)型振蕩電路17相連。傳感器7A的線圈4A與檢測(cè)電路18相連。檢測(cè)電路18的輸出與比較器21的輸入端子相連。
比較器21的另一個(gè)輸入端子與基準(zhǔn)電平設(shè)定電路22相連。比較器21的輸出端與晶體管23的基極相連，該晶體管為開(kāi)關(guān)電路。晶體管23的集電極與識(shí)別電路(未示出)相連。
高通濾波器24與位于檢測(cè)電路18與晶體管23之間的比較器21并聯(lián)。高通濾波器24包括電阻25、與電阻25并聯(lián)的電容器26、以及與電阻25串聯(lián)的二極管27。
以下參考圖3和圖4說(shuō)明工作原理。首先，說(shuō)明硬幣通道P中沒(méi)有硬幣C且高通濾波器24不工作的情況。基于高頻電流在傳感器7B的線圈4B中產(chǎn)生的磁通量集中在磁心1B的矩形邊緣面2B處，并通過(guò)護(hù)壁5B和基座6B形成回路。
基于上述磁通量的的磁心1A的磁通量，集中在傳感器7A磁心1A的矩形邊緣面2A處并通過(guò)護(hù)壁5A和基座6A形成回路。因此，在線圈4A中產(chǎn)生感應(yīng)電流且檢測(cè)電路18輸出預(yù)定的電壓V0。
電壓電平V0高于基準(zhǔn)電平設(shè)定電路22的參考電壓VB，且比較器21的輸出位于其上。因此，晶體管23變?yōu)椤伴_(kāi)”的狀態(tài)。當(dāng)硬幣C從出口分發(fā)時(shí)，硬幣C的大約一半直徑通過(guò)位于傳感器7A與7B之間的硬幣通道P。
換言之，硬幣C向方向D運(yùn)動(dòng)，方向D垂直于相交于磁心1A的矩形邊緣面2A的長(zhǎng)軸，如圖3所示。因此，雙金屬硬幣105的接合部分125向著垂直于長(zhǎng)軸3的方向運(yùn)動(dòng)。
在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，硬幣C的第一環(huán)CB面對(duì)矩形邊緣面2A和2B，如圖4所示。因此，線圈4A中基于環(huán)CB的材料產(chǎn)生感應(yīng)電流。檢測(cè)電路18根據(jù)感應(yīng)電流輸出電壓V1。
比較器21將電壓V1與基準(zhǔn)電平設(shè)定電路22中的基準(zhǔn)電壓VB相比較。當(dāng)電壓V1低于電壓VB時(shí)，輸出變?yōu)椤暗汀?。?dāng)輸出為“低”時(shí)，晶體管23變?yōu)椤瓣P(guān)”并輸出硬幣的檢測(cè)信號(hào)E1。在此情況下，比較器21的輸出為“低”，因?yàn)殡妷篤1低于基準(zhǔn)電壓VB。
接著，接合部分CC面對(duì)矩形邊緣面2A和2B。在此情況下，接合部分CC垂直相交于邊緣面2A和2B的長(zhǎng)軸3。接合部分CC與邊緣面2A、2B之間的面長(zhǎng)度約為邊緣面2A和2B的短軸長(zhǎng)度。
因此，當(dāng)接合部分CC處有間隙時(shí)，基于沒(méi)有接合部分CC時(shí)通過(guò)硬幣C磁通量，在硬幣C中會(huì)產(chǎn)生渦流。接合部分CC的長(zhǎng)度明顯短于邊緣面2A區(qū)域的長(zhǎng)度。該渦流是基于通過(guò)圓形板CA和環(huán)CB的磁通量的。而且，在線圈4A中產(chǎn)生基于減小磁通量的感應(yīng)電流。檢測(cè)電路18的輸出暫時(shí)變?yōu)殡妷篤2，但變化量較小?；蛘哒f(shuō)，比較器21的輸出電壓暫時(shí)增高。
但是，在比較器21的輸入電壓稍后，電流流向電容器26和二極管27。因此，電容器26充電，比較器21的輸入電壓再次升高，如圖4中實(shí)線所示。
而且，比較器21的輸入電壓變回V1，從而輸入電壓升高到低于V3的V2，因?yàn)榻雍喜糠諧C走出了矩形邊緣面2A和2B。因此，輸入電壓不超過(guò)預(yù)定電平VB。
因此，電壓V3不升高到預(yù)定電平VB，且開(kāi)關(guān)電路23繼續(xù)處于“關(guān)”的狀態(tài)。接著，環(huán)CB面對(duì)邊緣面2A和2B。因此，檢測(cè)電路28的輸出降低為V1。硬幣C通過(guò)后，檢測(cè)電路18的輸出回到V0。因此，開(kāi)關(guān)電路23的輸出像脈沖一樣，因此不會(huì)發(fā)生計(jì)數(shù)錯(cuò)誤。
在本發(fā)明中，發(fā)射線圈和接收線圈不能位于磁心上。當(dāng)線圈纏繞在磁心上時(shí)，磁通量集中在磁心處。因此檢測(cè)精度增加但輸出變小。而且，當(dāng)邊緣面的形狀為矩形且接合部分的行進(jìn)方向平行于短軸時(shí)，接合部分的效應(yīng)就變小了。開(kāi)關(guān)電路可改變?yōu)榕c晶體管作用相同的其他元件。
權(quán)利要求
1.一種硬幣傳感器包括發(fā)射線圈(4B)，位于發(fā)射線圈(4B)附近的接收線圈(4A)，與接收線圈(4A)相連的檢測(cè)電路(18)，與檢測(cè)電路(18)相連的比較器(21)，根據(jù)比較器(21)的輸出而開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)電路(23)，其特征在于，高通濾波器(24)與比較器(21)并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的硬幣傳感器，其特征在于，高通濾波器(24)包括電阻(25)，與電阻(25)串聯(lián)的二極管(27)，以及與電阻(25)并聯(lián)的電容器(26)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是避免硬幣的計(jì)數(shù)錯(cuò)誤。一種硬幣傳感器包括發(fā)射線圈，位于發(fā)射線圈附近的接收線圈，與接收線圈相連的檢測(cè)電路，與檢測(cè)電路相連的比較器，根據(jù)比較器的輸出而開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)電路，其特征在于，高通濾波器與比較器并聯(lián)。
文檔編號(hào)A63F5/04GK1512194SQ20031011957
公開(kāi)日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2003年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月26日
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