硬币检测清分系统研究

发布时间：2020-10-16 21:17

　　 硬币检测清分系统是对高速通过的硬币进行识别、计数,同时对伪币、残币进行剔除的系统。它是硬币的分类机、计数机、包装机、销毁机等众多硬币处理器具的研发基础。 本文从电涡流传感器的原理和特性出发,根据中国硬币体系中各币种的尺寸、材质等特征,设计了由高频反射式和低频透射式组成的双路电涡流传感器来分别检测硬币的不同特征参数,讨论了不同结构形式的电涡流传感器的检测相应硬币特征参数时的工作特性,并设计了相应的传感器电路。在整个硬币清分系统的系统硬件机构设计上,采用由数据采集、数据处理和人机接口三个系统模块构成的多 CPU 结构设计,三个系统模块分工明确,各自独立工作,同时又通过双端口 RAM 传递命令和数据的方式进行相互协调,密切配合。在以 CPU1为核心的人机接口模块系统中,设计了液晶屏显示和薄膜行列式键盘模块节电机驱动模块。在以 CPU2 为核心的数据处理模块系统中,设计了适合本系统的数据处理算法。在以 CPU3 为核心的数据采集模块系统中,设计了传感器信号发生、调理电路及由计数器组成的数据采集电路。在软件上,设计了液晶显示、按键处理、信号特征值提取等算法。同时,通过软硬件结合的方法较好地解决了多CPU 通信的问题,从而使整个硬币清分系统处于协调、稳定的工作状态。
【学位单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2005
【中图分类】：TH693.5
【部分图文】：

南京航空航天大学硕士学位论文一个通有交变电流1I 的传感器线圈，由于电流的变化，在线圈周围就产生一个交变磁场1H ，当被测导体置于该磁场范围之内，被测导体内便产生电涡流2I ，电涡流也将产生一个新磁场2H ，2H 与1H 方向相反，因而抵消部分原磁场，从而导致线圈的电感量、阻抗和品质因数发生改变。一般地说，传感器线圈的阻抗、电感和品质因数的变化与导体的几何形状、电导率、磁导率有关，也与线圈的几何参数、电流的频率以及线圈到被测导体间距离有关。如果只控制上述参数中一个变化，其余皆不变化，就可以构成测位移、测温度、测硬度等各种传感器。首先把在被测导体上形成的电涡流等效为一个短路环，这样可使得分析问题更简便。这个简化模型如图 2.2 所示。

南京航空航天大学硕士学位论文一个通有交变电流1I 的传感器线圈，由于电流的变化，在线圈周围就产生一个交变磁场1H ，当被测导体置于该磁场范围之内，被测导体内便产生电涡流2I ，电涡流也将产生一个新磁场2H ，2H 与1H 方向相反，因而抵消部分原磁场，从而导致线圈的电感量、阻抗和品质因数发生改变。一般地说，传感器线圈的阻抗、电感和品质因数的变化与导体的几何形状、电导率、磁导率有关，也与线圈的几何参数、电流的频率以及线圈到被测导体间距离有关。如果只控制上述参数中一个变化，其余皆不变化，就可以构成测位移、测温度、测硬度等各种传感器。首先把在被测导体上形成的电涡流等效为一个短路环，这样可使得分析问题更简便。这个简化模型如图 2.2 所示。

圈原有电阻为1R ，电感1L ，则其复阻抗为1 1 1Z = R + j ωL靠近传感器线圈时，则成为一个耦合电感M ，互感系数随线圈与导体之间距离的减圈，电阻为2R ，电感为2L 。等效电路，根据基尔霍夫定律，可列出电1 1 2 j ω L I j ωM I =U1 2 2 2 2 I +R I + j ωL I =0传感器工作时的复阻抗为2 2 2 2M Mω ω 图 2.3 等效电路
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本文编号：2843786