金融設(shè)備用紙幣測厚電渦流傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種金融設(shè)備用紙幣測厚電渦流傳感器，包括設(shè)在印制板上的電感和電容，電感和電容并聯(lián)連接構(gòu)成振蕩電路，所述的電感為直接印制在印制板上的銅箔線圈，所述的印制板有M層，每層印制板上設(shè)有一個n圈的銅箔線圈，M層印制板上的銅箔線圈的上下位置相對應(yīng)，M層印制板上的銅箔線圈依次串聯(lián)連接構(gòu)成所述的電感。本實用新型的電感線圈通過印制而成，線圈的形狀、大小、安裝高度及設(shè)置位置都能保持很好的一致性，從而方便紙幣測厚檢測結(jié)果的校準(zhǔn)、處理和計算，提高紙幣測厚數(shù)據(jù)的精確性，而且設(shè)計、制造和應(yīng)用都很方便。
【專利說明】金融設(shè)備用紙幣測厚電渦流傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電渦流傳感器，尤其涉及一種在制作和裝配過程中能使各參數(shù)保持良好一致性的金融設(shè)備用紙幣測厚電渦流傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]電渦流傳感器在測量微位移、微厚度方面有著廣泛的應(yīng)用，電渦流探頭必須包含一個電感和一個電容構(gòu)成的LC振蕩電路。當(dāng)被檢測物體的形狀、和電感的相對位置發(fā)生改變時，電感的參數(shù)會隨之變化,從而影響振蕩電路的振幅、頻率或相位。通過檢測振蕩電路參數(shù)的變化，就能測出物體形狀或位置的改變。金融設(shè)備，如ATM機(jī)、驗鈔機(jī)等，需要對紙幣厚度進(jìn)行檢測，要用到電渦流傳感器，但這些設(shè)備中的電渦流傳感器需要滿足批量應(yīng)用、多點同步探測的特性，如果電渦流傳感器中的電感采用傳統(tǒng)的繞線電感，由于繞線電感中線圈制造的一致性、焊接高度的一致性都很不夠，就會給紙幣測厚檢測結(jié)果的校準(zhǔn)、處理和計算帶來很多麻煩。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型主要解決原有電渦流傳感器中的電感采用傳統(tǒng)的繞線電感，由于繞線電感中線圈制造的一致性、焊接高度的一致性都很不夠，從而給紙幣測厚檢測結(jié)果的校準(zhǔn)、處理和計算帶來很多麻煩的技術(shù)問題；提供一種金融設(shè)備用紙幣測厚電渦流傳感器，其電感中線圈的形狀、大小、安裝高度及設(shè)置位置都能保持很好的一致性，從而方便紙幣測厚檢測結(jié)果的校準(zhǔn)、處理和計算，提高紙幣測厚數(shù)據(jù)的精確性，而且設(shè)計、制造和應(yīng)用都很方便。
[0004]本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:本實用新型包括設(shè)在印制板上的電感和電容，電感和電容并聯(lián)連接構(gòu)成振蕩電路，所述的電感為直接印制在印制板上的銅箔線圈，所述的印制板有M層，每層印制板上設(shè)有一個η圈的銅箔線圈，M層印制板上的銅箔線圈的上下位置相對應(yīng)，M層印制板上的銅箔線圈依次串聯(lián)連接構(gòu)成所述的電感。本技術(shù)方案通過印制電路板的布線制作方法完成，借助計算機(jī)輔助設(shè)計軟件完成布線設(shè)計。設(shè)計好一層印制板上的銅箔線圈后，其它幾層印制板上的銅箔線圈借助計算機(jī)輔助設(shè)計工具的精確定位功能，通過“復(fù)制”、“粘貼”操作完成，故各個銅箔線圈能夠精確定位，銅箔線圈的形狀、大小能保持良好的一致性，每層印制板上的η圈銅箔線圈精確定位于同一個安裝平面內(nèi)，使電感安裝高度保持良好的一致性，從而使電感參數(shù)能保持良好的一致性，確保紙幣測厚檢測結(jié)果的校準(zhǔn)、處理和計算都很方便，提高紙幣測厚數(shù)據(jù)的精確性，而且設(shè)計、制造和應(yīng)用都很方便。印制板的層數(shù)及每層上銅箔線圈的圈數(shù)、大小、布線寬度可根據(jù)檢測需要進(jìn)行設(shè)計。
[0005]作為優(yōu)選，所述的每層印制板上的銅箔線圈的中間部位設(shè)有一個帶有銅箔的中心導(dǎo)電過孔，銅箔線圈的內(nèi)端和中心導(dǎo)電過孔相連，銅箔線圈的外端和設(shè)在其附近的帶有銅箔的導(dǎo)電過孔相連，所述的電容焊接在第一層印制板上并位于第一層印制板銅箔線圈的外端附近，電容的一個極片和第一層印制板銅箔線圈的外端相連，電容的另一個極片通過導(dǎo)電過孔和第M層印制板銅箔線圈的外端相連，第2層印制板至第M-1層印制板上的銅箔線圈分別通過銅箔線圈中間部位的中心導(dǎo)電過孔或銅箔線圈的外端附近的導(dǎo)電過孔依次串聯(lián)連接。通過中心導(dǎo)電過孔、導(dǎo)電過孔實現(xiàn)各層銅箔線圈的串聯(lián)連接，制作方便，電容位于銅箔線圈的臨近位置，方便實現(xiàn)振蕩電路。
[0006]作為優(yōu)選，所述的電容的兩個極片分別和驅(qū)動電路相連。本技術(shù)方案中的驅(qū)動電路和傳統(tǒng)電渦流傳感器采用的驅(qū)動電路相同，實現(xiàn)方便。
[0007]作為優(yōu)選，所述的銅箔線圈呈圓形或正方形或長方形。銅箔線圈的形狀可根據(jù)檢測需要進(jìn)行設(shè)計，正方形或長方形的銅箔線圈設(shè)計更為方便。
[0008]作為優(yōu)選，所述的直接印制在印制板上的電感有多個，多個電感分別一一對應(yīng)地和多個電容并聯(lián)連接構(gòu)成多個振蕩電路，構(gòu)成多個電感的每層印制板上的多個銅箔線圈排列成一行、一列或按包含多行和多列的矩陣陣列設(shè)置，同一層印制板上的相鄰兩個銅箔線圈之間的間距相等或不相等。當(dāng)需要采用多個振蕩電路進(jìn)行檢測時，就需要多個電感，多個電感可根據(jù)被檢測物的形狀排布成一行、一列或矩陣陣列。設(shè)計好一個電感后，借助計算機(jī)輔助設(shè)計工具的精確定位功能，通過“復(fù)制”、“粘貼”操作完成其它電感的設(shè)計，故所有電感都能保持良好的一致性。排成一行的電感適用于呈長方形的被檢測物體，如紙幣，分布成一行的電感能全面檢測紙幣長度方向上各個位置的厚度，實現(xiàn)多點同步探測，提高檢測的可靠性。
[0009]本實用新型的有益效果是:由于構(gòu)成電感的銅箔線圈是直接印制在印制板上的，故每層銅箔線圈精確定位于同一個安裝平面內(nèi)，使安裝高度保持良好的一致性；各個線圈的制作是借助計算機(jī)輔助設(shè)計工具的“復(fù)制”、“粘貼”操作完成的，故線圈的形狀、大小能保持良好的一致性，從而使電感參數(shù)能保持良好的一致性；借助計算機(jī)輔助設(shè)計工具的精確定位功能，各個線圈的排列能夠精確進(jìn)行定位；能方便地根據(jù)所檢測物體的寬度、形狀設(shè)計并制作出探頭陣列。本實用新型滿足批量應(yīng)用、多點同步探測的特性，紙幣測厚檢測結(jié)果的校準(zhǔn)、處理和計算都很方便，提高紙幣測厚數(shù)據(jù)的精確性，而且設(shè)計、制造和應(yīng)用也很方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本實用新型的一種電路原理圖。
[0012]圖3是本實用新型中第一層印制板的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4是本實用新型中第M層印制板的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖5是本實用新型的一種側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖6是本實用新型中第一層印制板的又一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖7是本實用新型的又一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中1.印制板，2.電感，3.電容，4.銅箔線圈，5.中心導(dǎo)電過孔，6.導(dǎo)電過孔，7.第一層印制板，8.極片，9.第M層印制板。

【具體實施方式】
[0018]下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0019]實施例1:本實施例的金融設(shè)備用紙幣測厚電渦流傳感器，如圖1所示，包括由直接印制在印制板I上的銅箔線圈4構(gòu)成的電感2和焊接在印制板I上的電容3，本實施例中，印制板I有4層，每層印制板上印制有一個10圈的銅箔線圈4，銅箔線圈4呈圓形，4層印制板上的銅箔線圈4的上下位置相對應(yīng)，每層印制板上的銅箔線圈4的中間部位有一個帶有銅箔的中心導(dǎo)電過孔5，銅箔線圈4的內(nèi)端和中心導(dǎo)電過孔5相連，銅箔線圈4的外端和設(shè)在其附近的帶有銅箔的導(dǎo)電過孔6相連，如圖3、圖4所示，電容3焊接在第一層印制板7上并位于第一層印制板7銅箔線圈4的外端附近，電容3的一個極片8和第一層印制板7銅箔線圈4的外端相連，電容3的另一個極片8通過導(dǎo)電過孔6和第4層印制板9銅箔線圈4的外端相連，第2層印制板上的銅箔線圈的內(nèi)端通過銅箔線圈中間部位的中心導(dǎo)電過孔5和第I層印制板上的銅箔線圈的內(nèi)端相連，第2層印制板上的銅箔線圈的外端通過銅箔線圈的外端附近的導(dǎo)電過孔和第3層印制板上的銅箔線圈的外端相連，第3層印制板上的銅箔線圈的內(nèi)端通過銅箔線圈中間部位的中心導(dǎo)電過孔5和第4層印制板上的銅箔線圈的內(nèi)端相連，使4個銅箔線圈串聯(lián)連接構(gòu)成一個電感2，如圖2所示，電感2和電容3并聯(lián)連接構(gòu)成振蕩電路，電容3的兩個極片8分別和驅(qū)動電路相連。
[0020]本實施例通過印制電路板的布線制作方法完成，借助計算機(jī)輔助設(shè)計軟件完成布線設(shè)計。設(shè)計好一層印制板上的銅箔線圈后，其它幾層印制板上的銅箔線圈借助計算機(jī)輔助設(shè)計工具的的精確定位功能，通過“復(fù)制”、“粘貼”操作完成，故各個線圈能夠精確定位，線圈的形狀、大小能保持良好的一致性，每層印制板上的銅箔線圈精確定位于同一個安裝平面內(nèi)，使電感安裝高度保持良好的一致性，從而使電感參數(shù)能保持良好的一致性，確保紙幣測厚檢測結(jié)果的校準(zhǔn)、處理和計算都很方便，提高紙幣測厚數(shù)據(jù)的精確性，而且設(shè)計、制造和應(yīng)用都很方便。
[0021]本實施例中，如圖5所示,銅箔線圈的最大半徑為8mm、最小半徑為4mm,則平均半徑a = 6mm,銅箔線圈的布線寬度b = 4mm,電感的總?cè)?shù)N = 4Xn = 40圈,則根據(jù)公式L=(aN)2/(203a+279b) (uH)，得出電感2的電感量為:
[0022]L = (6 X 40)2/ (203 X 6+279 X 4) = 24.6 (uH)
[0023]如果需要獲得IMHz左右的諧振頻率，則根據(jù)公式:
,_ I
[0024]— W77
[0025]電容的大小:
[0026]C = 1 ^ 1.03 (nF)
[0027]就是說，本實施例在實際應(yīng)用時，選用InF的電容，可獲得IMHz左右的頻率，后端驅(qū)動電路可設(shè)計為IMHz。
[0028]實施例2:本實施例的金融設(shè)備用紙幣測厚電渦流傳感器，如圖6所示，包括直接印制在印制板I上的4個電感2和焊接在印制板I上的4個電容，每層印制板上印制有排列成一行的4個銅箔線圈4，上下位置對應(yīng)的銅箔線圈串聯(lián)連接構(gòu)成一個電感2，4個電感2
--對應(yīng)地和4個電容3并聯(lián)連接構(gòu)成4個振蕩電路，4個電容再--對應(yīng)地和4個驅(qū)動電路相連。其余結(jié)構(gòu)同實施例1。本技術(shù)方案適用于呈長方形的被檢測物體，如紙幣，分布成一行的電感能全面檢測紙幣長度方向上各個位置的厚度，實現(xiàn)多點同步探測，提高檢測的可靠性。
[0029]實施例3:本實施例的金融設(shè)備用紙幣測厚電渦流傳感器，如圖7所示，包括直接印制在印制板I上的4個電感2和焊接在印制板I上的4個電容，每層印制板上印制有排列成一行的4個銅箔線圈4，銅箔線圈4呈長方形。其余結(jié)構(gòu)同實施例2。本技術(shù)方案適用于呈長方形的被檢測物體，如紙幣，分布成一行的電感能全面檢測紙幣長度方向上各個位置的厚度，實現(xiàn)多點同步探測，提高檢測的可靠性。
【權(quán)利要求】
1.一種金融設(shè)備用紙幣測厚電渦流傳感器，其特征在于包括設(shè)在印制板(1)上的電感(2)和電容(3)，電感⑵和電容(3)并聯(lián)連接構(gòu)成振蕩電路，所述的電感⑵為直接印制在印制板(1)上的銅箔線圈(4)，所述的印制板(1)有Μ層，每層印制板上設(shè)有一個η圈的銅箔線圈(4)，Μ層印制板上的銅箔線圈(4)的上下位置相對應(yīng)，Μ層印制板上的銅箔線圈(4)依次串聯(lián)連接構(gòu)成所述的電感(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金融設(shè)備用紙幣測厚電渦流傳感器，其特征在于所述的每層印制板上的銅箔線圈(4)的中間部位設(shè)有一個帶有銅箔的中心導(dǎo)電過孔(5)，銅箔線圈(4)的內(nèi)端和中心導(dǎo)電過孔(5)相連，銅箔線圈(4)的外端和設(shè)在其附近的帶有銅箔的導(dǎo)電過孔(6)相連，所述的電容(3)焊接在第一層印制板(7)上并位于第一層印制板(7)銅箔線圈(4)的外端附近，電容(3)的一個極片(8)和第一層印制板(7)銅箔線圈(4)的外端相連，電容⑶的另一個極片⑶通過導(dǎo)電過孔(6)和第Μ層印制板(9)銅箔線圈⑷的外端相連，第2層印制板至第Μ-1層印制板上的銅箔線圈(4)分別通過銅箔線圈中間部位的中心導(dǎo)電過孔(5)或銅箔線圈的外端附近的導(dǎo)電過孔(6)依次串聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金融設(shè)備用紙幣測厚電渦流傳感器，其特征在于所述的電容(3)的兩個極片(8)分別和驅(qū)動電路相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的金融設(shè)備用紙幣測厚電渦流傳感器，其特征在于所述的銅箔線圈(4)呈圓形或正方形或長方形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的金融設(shè)備用紙幣測厚電渦流傳感器，其特征在于所述的直接印制在印制板(1)上的電感(2)有多個，多個電感(2)分別一一對應(yīng)地和多個電容(3)并聯(lián)連接構(gòu)成多個振蕩電路，構(gòu)成多個電感(2)的每層印制板上的多個銅箔線圈(4)排列成一行、一列或按包含多行和多列的矩陣陣列設(shè)置，同一層印制板上的相鄰兩個銅箔線圈(4)之間的間距相等或不相等。
【文檔編號】G07D7/16GK204129828SQ201420528160
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
【發(fā)明者】劉俐訓(xùn), 郭啟軍, 范禮, 李丹 申請人: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