專利名稱：釹鐵硼磁傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種磁傳感器，特別是涉及一種偽鈔鑒別儀中使用的磁傳感器。
金融系統(tǒng)需要鑒別鈔票的真?zhèn)巍３Ｓ玫姆椒ㄖ皇谴判澡b偽法，即在鑒別儀中用磁傳感器檢測鈔票表面有無磁性，有磁性的是真鈔，無磁性的是偽鈔。對這種磁傳感器的要求是靈敏度要高，穩(wěn)定性要好，結(jié)構(gòu)要簡單。從理論上講(一般教科書上有述，例《常用電工儀表與測量》修訂本 華中工學(xué)院 電磁測量教研室編 機(jī)械工業(yè)出版社 1985.4)磁測量的主要方法有感應(yīng)法(原理)、霍爾效應(yīng)法(原理)、核磁共振法等。其中核磁共振法太復(fù)雜，在鑒別偽鈔方面不適用。而感應(yīng)法、霍爾效應(yīng)法較適用。利用感應(yīng)原理、霍爾效應(yīng)原理制作的磁傳感器，通常又稱為磁頭。這兩種傳感器工作時，都需要加入激磁磁場。中國專利局公告的，專利號為93223752.5《多功能高效驗鈔器》專利文件中記載了采用高靈敏的磁敏傳感器(MD-II)測鈔磁的技術(shù)方案，專利號為94244030.7《一種動態(tài)式磁性驗幣裝置》專利文件中記載了用硅磁阻型磁性傳感器測鈔磁的技術(shù)方案，這兩種技術(shù)方案中所用的磁傳感器都屬于霍爾效應(yīng)磁傳感器，由于其自身固有的特性決定了這種傳感器本身靈敏度不高，要提高整機(jī)的靈敏度就得加大放大器的增益，制作高增益的放大器有困難。但這種傳感器簡單可靠。專利號為92212125.7《貨幣鑒別器》；專利號為93216994.5《筆式偽鈔識別器》；專利號為93229879.6《微型雙功能偽鈔識別器》；專利號為95231987.X《一種永磁性磁頭》，都記載了用錄音機(jī)磁頭測鈔磁的技術(shù)方案，屬于感應(yīng)原理磁傳感器，在提高靈敏度方面它比霍爾效應(yīng)磁傳感器進(jìn)了一步。但還未達(dá)到最佳的靈敏度。原因如下。前三個專利文件的技術(shù)方案中用激磁電阻引入外加電流給磁頭鐵心激磁，該激磁電阻是磁頭輸出信號的一個負(fù)載，它的存在使磁信號在磁頭內(nèi)阻上的壓降加大了，而輸出信號幅值變小了(靈敏度變低了)。后一種專利文件的技術(shù)方案中用外加永久磁鐵片給磁頭激磁，從理論上講，它的靈敏度會比用電阻激磁的高，因為外加的永久磁鐵片與磁頭的輸出電信號沒有電的連接，所以不會使磁頭輸出信號的幅值降低。但是外加磁場強(qiáng)度，磁場方向；磁頭的形式，磁頭的參數(shù)；磁頭與永磁體的空間上的相互位置關(guān)系等，會影響靈敏度。該專利文件中沒有給出這方面的技術(shù)方案，不能獲得最佳的靈敏度。不解決這些技術(shù)問題，不但不能獲得高的靈敏度，還可能出現(xiàn)比電阻激磁的靈敏度還要低的問題?，F(xiàn)有技術(shù)中沒有給出獲得最佳靈敏度的技術(shù)方案。
本使用新型的目的是提供一種磁傳感器，它具有最佳的靈敏度和較小的體積。
本使用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，選用單聲道的、直流阻抗300Ω至550Ω的錄放音磁頭；激磁用的永磁體由釹鐵硼材料制成，充磁后使表面剩磁強(qiáng)度為0.14至0.18特斯拉；磁頭上距工作縫隙最近的側(cè)面與永磁體上最大的兩個平面之一作為兩者的結(jié)合面，結(jié)合后兩者的橫向中心線對齊，永磁體的上端面到磁頭上端面最高點的距離為1至4毫米。
激磁用的永磁體外形是，長5±1(毫米)、寬2.5±1(毫米)、高5±1(毫米)的六面體。它的剩磁方向與其最大的兩個平面之一(任一個)的法線方向相同或者相反。
普通錄音機(jī)上的磁頭，盡管外形尺寸都是標(biāo)準(zhǔn)的，但型號很多，性能差別很大，功能也不完全一樣。例如錄音磁頭，放音磁頭，錄放音磁頭；單聲道磁頭，雙聲道磁頭，多聲道磁頭；低阻抗磁頭，中阻抗磁頭，高阻抗磁頭；等等。錄放音磁頭產(chǎn)量最大，成本最低。單聲道磁頭的磁跡比雙(多)聲道磁頭的寬，由于磁跡寬可拾取的磁信號就多，因此就磁跡來說單聲道磁頭靈敏度最高。一般說來磁頭的阻抗大則線圈的匝數(shù)就多，磁頭線圈中的感生電動勢與匝數(shù)成正比，所以阻抗大的感生電動勢也大。但是過大的阻抗會在其上產(chǎn)生更大的壓降，使磁頭輸出的信號幅值變小。本實用新型技術(shù)方案中給出的直流阻抗300Ω至550Ω是最佳的參數(shù)，可獲得最佳(最高)的靈敏度。如何給磁頭鐵心激磁是個很關(guān)鍵的技術(shù)。激磁不足時鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度在磁化曲線的啟始處，磁頭的靈敏度很低。激磁太強(qiáng)時鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度在磁化曲線的飽和處，磁頭的靈敏度也很低。若鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度工作在磁化曲線變化率最大的點上，則磁頭的靈敏度最高?？紤]到要給磁信號留有一定的變化范圍，則鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)工作在磁化曲線的中點偏下的點上。這時信號動態(tài)范圍大，失真小，靈敏度雖不是最高，但也接近最高，具有最佳的靈敏度，檢測鈔磁的效果最好。磁頭上距工作縫隙最近的側(cè)面與永磁體上最大的兩個平面之一作為兩者的結(jié)合面，結(jié)合后兩者的橫向中心線對齊，永磁體的上端面到磁頭上端面最高點的距離為1至4毫米。永磁體表面剩磁強(qiáng)度為0.14至0.18特斯拉。這些結(jié)構(gòu)特征和參數(shù)可使磁頭鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度工作在磁化曲線的中點偏下的點上，磁頭具有最佳的靈敏度。釹鐵硼永磁材料具有非常大的剩磁，同常用的鐵氧體材料相比具有較小的體積。


圖1是釹鐵硼磁傳感器的立體示意圖。其中1——磁頭。2——磁頭的工作縫隙。3——箭頭，它表示釹鐵硼永磁體的上端面到磁頭上端面最高點的距離。4——釹鐵硼永磁體。5，6——磁頭輸出信號的引腳。7——釹鐵硼永磁體最大的兩個平面之一。8——磁頭與釹鐵硼永磁體的結(jié)合面。
下面給出本實用新型的實施例，并結(jié)合圖1描述如下。釹鐵硼磁傳感器由錄音機(jī)磁頭(1)和用于激磁的永磁體(4)組成。磁頭(1)是具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸的，單聲道的，直流阻抗300Ω至550Ω(例400Ω，500Ω等)的錄放音磁頭。激磁用的永磁體(4)是由釹鐵硼材料制成，外形是，長5±1(毫米)、寬2.5±1(毫米)、高5±1(毫米)的六面體。充磁后使表面剩磁強(qiáng)度為0.14至0.18特斯拉(例0.15，0.16特斯拉，等)，剩磁方向與其最大的兩個平面之一(任一個)的法線方向相同或者相反。磁頭(1)和永磁體(4)之間的結(jié)合及其聯(lián)系是這樣的，磁頭(1)上距工作縫隙(2)最近的側(cè)面(8)與永磁體(4)上最大的兩個平面之一作為兩者的結(jié)合面，結(jié)合后兩者的橫向中心線對齊，永磁體(4)的上端面到磁頭(1)上端面最高點的距離(3)為1至4毫米(例2，3毫米，等)。將上述的結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝，封裝的同時要做出引線，就得到一個完整、實用的成品釹鐵硼磁傳感器。
權(quán)利要求1.一種偽鈔鑒別儀中使用的，檢測鈔票表面有無磁性的釹鐵硼磁傳感器，該傳感器由錄音機(jī)磁頭和激磁用的永磁體組成，其特征是，選用單聲道的，直流阻抗300Ω至550Ω的錄放音磁頭；激磁用的永磁體由釹鐵硼材料制成，充磁后使表面剩磁強(qiáng)度為0.14至0.18特斯拉；磁頭上距工作縫隙最近的側(cè)面與永磁體上最大的兩個平面之一作為兩者的結(jié)合面，結(jié)合后兩者的橫向中心線對齊，永磁體的上端面到磁頭上端面最高點的距離為1至4毫米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釹鐵硼永磁體，其特征是，長5±1(毫米)、寬2.5±1(毫米)、高5±1(毫米)的六面體；它的剩磁方向與其最大的兩個平面之一(任一個)的法線方向相同或者相反。
專利摘要本實用新型涉及一種磁傳感器,特別是涉及一種偽鈔鑒別儀中使用的磁傳感器。該磁傳感器由磁頭和永磁體組成。磁頭是單聲道的300Ω至550Ω的錄放音磁頭;永磁體的材料是釹鐵硼,表面剩磁強(qiáng)度為0.14至0.18特斯拉;磁頭上距工作縫隙最近的側(cè)面與永磁體上最大的兩個平面之一作為兩者的結(jié)合面。該磁傳感器可檢測鈔票表面有無磁性,具有最佳的靈敏度,可在偽鈔鑒別儀中使用。
文檔編號G07D7/00GK2360884SQ9724932
公開日2000年1月26日 申請日期1997年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月24日
發(fā)明者梁中華 申請人:梁中華