устройство контроля подлинности банкноты

Формула изобретения

Устройство контроля подлинности банкноты, содержащее датчик сигнала в виде катушки индуктивности с сердечником, зона действия магнитного поля которого предназначена для размещения контролируемой ценной бумаги с магнитной меткой, компаратор, к первому входу которого подключен источник опорного напряжения, а к выходу исполнительный блок, отличающееся тем, что в устройство введены генератор прямоугольных импульсов, нагрузочный резистор, амплитудный детектор, фильтр верхних частот и масштабный усилитель, один вывод генератора прямоугольных импульсов через катушку индуктивности датчика сигнала и один вывод нагрузочного резистора соединены с входом амплитудного детектора, другие выводы которых подключены к шине нулевого потенциала, выход амплитудного детектора через последовательно соединенные фильтр верхних частот и масштабный усилитель подключен к второму входу компаратора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для распознавания подлинности банкноты или ценной бумаги и может быть использовано при разработке и изготовлении устройств контроля подлинности банкнот или ценных бумаг сотрудниками банковских учреждений.

Известны устройства контроля подлинности банкноты, позволяющие с помощью магнитной головки записывать в область банкноты с напечатанным узором информационный сигнал, величина которого достаточно для насыщения магнитных компонент в краске. Затем, сканируя магнитной головкой область с напечатанным узором, считывают записанный информационный сигнал и по результатам его анализа принимают решение о подлинности банкноты [1]

Также известно устройство для проверки подлинности банкноты по наличию магнитной краски, содержащее магнитную головку записи контрольного сигнала в виде постоянного магнита и магнитную головку считывания этого сигнала, перемещающуюся вслед за магнитной головкой записи. Полученный результат считывания электрический сигнал сравнивается в компараторе с опорным сигналом и по результатам сравнения выдается сигнал на исполнительное устройство, сигнализирующее о том, что контролируемая банкнота является подлинной или фальшивой [2]

Вышеуказанные известные устройства позволяют проводить контроль подлинности банкнот и ценных бумаг, но обладают рядом недостатков. В частности, достоверность результатов контроля с их помощью, в значительной мере, зависит от степени износа контролируемой банкноты и ее технологического разброса на точность изготовления. Для достижения приемлемого уровня контроля известные устройства как правило содержат: узел предварительного намагничивания узора, напечатанного с помощью магнитной краски, узел записи контрольного сигнала на этот узор, узел считывания записанного контрольного сигнала и электрическую схему обработки и анализа сигналов, полученных в результате считывания.

Предлагаемое устройство контроля подлинности банкноты направлено на решение следующей задачи:

повышение достоверности контроля ценных бумаг и банкнот;

упрощение электрической схемы устройства контроля;

повышение технологичности контроля банкноты;

снижение трудоемкости.

Для решения вышеобозначенной задачи заявляется новая электрическая схема устройства контроля подлинности банкноты, содержащая датчик сигнала в виде катушки индуктивности с сердечником и компаратор, к первому входу которого подключен источник опорного напряжения, а к выходу исполнительное устройство. В отличие от известных, предлагаемая электрическая схема устройства контроля подлинности содержит генератор прямоугольных импульсов, нагруженный на, последовательно соединенные, катушку индуктивности датчика сигнала и активное сопротивление, при этом общая точка между катушкой индуктивности датчика сигнала и активным сопротивлением подключена через, последовательно соединенные, амплитудный детектор, фильтр верхних частот и масштабный усилитель ко второму входу компаратора.

Электрическая блок-схема заявленного устройства контроля подлинности банкноты представлена на фиг. 1, где показаны: 1 контролируемая банкнота, 2 генератор прямоугольных импульсов, 3 датчик сигнала в виде катушки индуктивности с сердечником, 4 активное сопротивление, 5 амплитудный детектор, 6 фильтр верхних частот, 7 масштабный усилитель, 8 источник опорного напряжения, 9 компаратор, 10 исполнительное устройство.

На фиг. 2, 3, 4, 6, 7,8 изображены диаграммы работы устройства контроля; на фиг. 5 схематический вариант выполнения рисунка контролируемой банкноты.

Электрическая блок-схема устройства контроля подлинности банкноты содержит датчик сигнала в виде катушки индуктивности с сердечником 3, генератор прямоугольных импульсов 2, к выходу которого подключены, последовательно соединенные, катушка индуктивности датчика 3 и активное сопротивление 4. Общая точка катушки индуктивности датчика 3 и активного сопротивления 4 подключена ко входу амплитудного детектора 5, выход последнего ко входу фильтра верхних частот 6, выход фильтра верхних частот 6 через масштабный усилитель 7 ко второму входу компаратора 9, у которого первый вход подключен к выходу источника опорного напряжения 8, а выход ко входу исполнительного устройства 10.

Электрическая блок-схема заявленного устройства контроля работает следующим образом. Для осуществления контроля подлинности наконечник 1 датчик сигнала 3 прижимают рабочей поверхностью полюсных наконечников сердечника катушки индуктивности 3 к банкноте 1 и одновременно с этим сканируют им вдоль всей поверхности контролируемого участка поверхности банкноты 1. Если при перемещении датчика сигналов 3 от некоторого единичного участка поверхности, к рядом расположенному, другому магнитная проницаемость материала банкноты будет увеличиваться, то индуктивность катушки датчика сигналов 3 также будет возрастать на соответствующую ей величину и наоборот. Если магнитная проницаемость материала банкноты по всей поверхности некоторых единичных контролируемых участков постоянна, то и индуктивность катушки датчика сигналов 3 будет иметь постоянное значение. С выхода генератора 2 импульсы прямоугольной формы (см. фиг. 2) со стабильными параметрами поступают в его нагрузку, представляющую собой, последовательно соединенные, катушку индуктивности датчика сигналов 3 и активное сопротивление 4. С выхода нагрузки генератора 2 (общая точка катушки индуктивности датчика сигналов 3 и активного сопротивления 4) импульсы поступают на вход амплитудного детектора 5. Форма импульсов на входе амплитудного детектора 5 представлена на фиг. 3, где показаны:

сплошной линией, форма импульсов, поступающих с выхода нагрузки, в случае контроля некоторого единичного участка поверхности банкноты 1 с минимальным значением магнитной проницаемости для нее в целом,

прерывистой линией, форма импульсов, поступающих с выхода нагрузки, в случае контроля некоторого единичного участка поверхности банкноты 1 с магнитной проницаемостью, превышающей вышеуказанное минимальное значение, соответствующее сплошной линии.

Из представленной на фиг. 3 диаграммы видно, что с увеличением магнитной проницаемости материала контролируемой банкноты 1 уменьшается на соответствующую величину пиковое значение импульсов, поступающих с выхода нагрузки генератора 2 на вход амплитудного детектора 5 и наоборот. Эти изменения формы импульсов являются той полезной информацией, которая позволяет эффективно оценивать степень достоверности контролируемой банкноты 1.

На фиг. 4 представлена диаграмма полезного сигнала на выход амплитудного детектора 5, где показаны:

сплошной линией, полезный сигнал с амплитудой, соответствующей минимальному значению магнитной проницаемости контролируемой банкноты 1,

прерывистой линией, полезный сигнал с амплитудой, соответствующей максимальному значению магнитной проницаемости контролируемой банкноты 1.

Поскольку в реальной, не фальшивой банкноте магнитная проницаемость изменяется при сканировании ее поверхности датчиком сигнала 3 по заранее известному алгоритму, определяемому формой рисунка банкноты 1, выполненного с использованием магнитных чернил, то и амплитуда полезного сигнала на выходе детектора 5 будет меняться в соответствии с этим же алгоритмом. Данное утверждение подтвердим примером. На фиг. 5 схематично показан один из возможных вариантов выполнения рисунка на контролируемой банкноте 1, на которой темным цветом закрашены участки поверхности, выполненные с использованием магнитных чернил. По этой причине магнитная проницаемость участков поверхности, закрашенных темным цветом, будет существенно выше магнитной проницаемости других участков банкноты, не закрашенных темным цветом, поскольку на их поверхности отсутствуют такие чернила. При сканировании датчиком сигналов 3 в продольном направлении контролируемой банкноты 1, изображенной схематично на фиг. 5, с выхода амплитудного детектора 5 на вход фильтра верхних частот 6 будет поступать сигнал, диаграмма которого представлена на фиг. 6. После прохождения сигналом фильтра верхних частот 6 и масштабного усилителя 7 он поступит на один из входов компаратора 9 и будет иметь вид, показанный сплошной линией на диаграмме фиг. 7, на которой кроме этого представлена прерывистой линией диаграмма опорного напряжения, подаваемого на другой вход компаратора 9 с выхода источника опорного напряжения 8. По результатам сравнения для проведенного выше примера с выхода компаратора 9 на вход исполнительного устройства 10 поступит сигнал, диаграмма которого представлена на фиг. 8. С приходом сигнала на вход исполнительного устройства 10 последнее сработает и включит соответствующие данному примеру световую и звуковую сигнализацию (на электрической блок-схеме сигнализация не показана, поскольку ее наличие в ней не является существенным конструктивным признаком, без которого нельзя решить поставленную задачу), свидетельствующую о наличии у контролируемой банкноты 1 рисунка, выполненного с использованием магнитных чернил. При отсутствии такого рисунка у контролируемой банкноты 1 световая и звуковая сигнализация срабатывать не будет.

Для надежной работы заявленного устройства не требуется предварительно намагничивание рисунка и запись контрольного сигнала на него. Благодаря этому существенно снижается трудоемкость и повышается технологичность контроля банкноты. Поскольку в заявленном устройстве в качестве сравниваемого параметра контролируемой и образцовой банкноты выбрана магнитная проницаемость единичных участков соответствующих контролируемых зон рисунков этих банкнот, отрицательное влияние их износа, фактора времени и технологического разброса при их изготовлении на достоверность контроля существенно снижено и является важным существенным преимуществом заявленного устройства контроля перед известными.

Заявленное устройство контроля подлинности банкноты может быть серийно изготовлено в условиях производства с применением стандартного оборудования и современных материалов. По результатам проведенных работ были изготовлены и испытаны с положительными результатами несколько опытных образцов изделия, реализующего в полном объеме заявленное устройство контроля подлинности банкноты.