纸币识别技术总括

当今社会商品众多，人们对物质文化生活的需求随着时代发展不断提高，人们对商品的消费层面已经不仅仅停留在“可以用”，而是“方便，实用，快捷”。诸如ATM自动取款机，移动电话，当然也包括今天我们所要谈论的自动售货机。从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，导致新的流通渠道的产生；而超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。

(1)预设售货价格系统。自动售货机售出的同类商品可分若干品种，其售前设定价格须预存在控制系统内。售货机的价格设置系统由按键和存储器组成，通过按键选择被设价商品的种类及价格，并将价格写入存储器，该存储器本身具有掉电保护功能，属于软件设置方式。此外，在简易型售货机中，由于出售商品种类少，价格变化小，使用币种单一，也可用硬件来设置价格，采用拨码开关对应的方式，结构简单、操作方便。

(2)金额累计、可售指示和退币系统。控制系统的核心CPU对识币、退币、无货检测及购货信号进行巡回检查，当有识币信号后，将金额数值送入金额累计存储器中进行累计，并通过串行扩展口进行显示，同时将金额累计存储器中的数值与预设价格存储器中的数值进行比较，如金额累计数值等于或大于预设价格数值，则通过串行接口使可售指示灯亮，提示购货。此时可按下购货按钮，由CPU检测到购货信号后，如金额累计存储器中数值与预设价格相等，则通过并行扩展接口驱动电磁阀或微电机驱动出商品，并将金额累计存储器清零，完成一次售货过程。如累计金额大于预设价格时，驱动商品后，相减差额由信号驱动退币，实现售货和退币找零功能。

(3)售完检测系统。在自动售货机商品贮存道下方按有接触行程开关，当贮存道内有商品时，压下行程开关，售货机正常工作；当商品出售完毕时，行程开关被释放，向CPU发出无货信号，经检测通过串行扩展接口向相应的售完指示灯发出信号，使机身外部“售完”指示灯亮，此种商品自动停售，即使投币累计金额达到该道商品预设价格数值，可售按钮仍然无

启动信号，金额累计存储器也不清零。

(4)售出累计及自测功能系统。该机CPU在每次售出商品后，向售出累计存储器中累计售出数据，通过售货机内部的按键可在金额显示窗中读到累计结果。此外，在按下自测功能键后，出现自测功能信号，由外部按键操作，可检测各商品存储道的驱动商品功能。

纸币识别技术简述

☆紫外线（UV）识别技术

此类识别技术主要是利用荧光或紫外线传感器检测纸币的荧光印记防伪标志及纸币的哑光反应。此类识别技术能够识别大部分假币（如洗涤、漂白、粘贴等纸币）。此技术发展最早，最为成熟，应用最为普遍。它不仅在ATM机的存款识别时用到，还在点钞机、验钞机等金融机具上用到。一般情况下运用荧光及紫光对纸币进行全方位的反射、透射检测。根据纸币与其它纸张对紫外线的不同吸收率和反射率进行鉴别，辨其真伪。对有荧光印记的纸币还能进行定量的鉴别。在我司点钞机、验钞机等金融机具上已经进行产业化的运用。

某些物质被某频率或频率在某范围以内的辐射线（如紫外线）照射时，它们会产生频率较低（即波长较长）的辐射，例如发射各种颜色的可见光。照射停止后，如果物质的发光很快消失，则为荧光。荧光的波长与被照射的物质有关；如在较长时间内仍发光则为磷光。

某些物质被紫外线（它用得较多），照射后能发出反映该物质特性的荧光，利用这一现象对物质进行定性或定量分析称为荧光分析。

最近几十年来，随着化学、物理学的迅速发展，对荧光在理论研究方面有了很大的进展，并广泛应用于工业、农业、医学，矿物学等方面。例如在机械制造工业中，常利用荧光进行各金属制件的检疵。它是将有机发光物质的溶液涂在需要检查有无裂纹的制件表面。经过擦拭除去表面上的溶液，再用紫外光照射制件，若有裂纹，则留存在裂纹里的发光物质就能发出荧光，这种方法做荧光探伤法。利用荧光分析，鉴定和测定的无机物、有机物、药物项目越来越高。

荧光的产生是由于物质吸光之后放射出波长较长的光。因此，物质的荧光强度和该物质的吸光程度以及物质中荧光物质（能产生荧光的物质）的响应频率有关。纸币紫外线（UV）识别技术就是在这一理论上建立起来。

纸币紫外线识别技术以能产生紫外线的汞汽灯（常用的是高压汞汽灯）作为光源。其中以波长为365nm为主辐射。紫外线照射于纸币上。由于纸币上的特殊物质对紫外线有一定的吸收作用，荧光通量与该物质的浓度成一定关系。通过光电器件再对荧光通量进行检测，普通的印刷纸与纸币的荧光通量、光强度是有很大区别的。采用光电元件检测荧光通量大小，以此来区分纸币的真伪。为防止外界光线及其它波长光线的干扰。在光电器件之前一般都要加装滤光片，滤光片一般采用石英窗或用石英材料做成。不能用玻璃，玻璃对紫外线有一定的吸收作用。

光电器件一般采用反应速度比较快的硅光电池作为检测元件，检测电路采用差分放大，滤波，比较放大，整形的等电路对信号进行采集。

此方法反应速度比较快、选择性好，测量时无需接触检测介质，性能稳定及环境因素影响较少。在纸币识别技术中应用最为普通。一般进行定性检测。用来鉴别纸币的真伪。对采用以印光印记的防伪的纸币，对印光印记可进行定量检测。

☆磁性识别技术

此类技术主要依托磁敏传感器对纸币的磁性油墨及金属安全线进行动态检测。此类技术发展迅速，应用在金融机具上产生了比较积极的影响。特别是在对钞票进行定性检测时，大

部分假币、印刷品等，因印刷技术上的原因，在其中是不会含有磁性物质，用磁敏传感器对其进行测量分析其有无，来鉴别纸币的真伪。此类技术在金融机具上应用相当普通，是鉴伪的有效手段之一。

自然界和人类社会生活的许多地方都存在磁场或与磁场相关的信息。利用人工设置的永久磁体产生的磁场可作为许多信息的载体。因此，探测、采集、存储、转换、复现和监控各种磁场和磁场中承载的各种信息在科研生产和社会生活的各方面得到了广泛应用。各国在纸币的印刷技术之中常以一种磁性油墨来作为一种防伪标志。用它来印刷一些文字或者图文信息。以磁性油墨作为一种信息载体，用相应的磁敏传感器对这些载体进行检测，从而达到纸币的磁性识别。

磁敏传感器是把磁学物理量转换成电信号的传感器，广泛应用于自动控制、信息传递、电磁测量、生物医学等各个领域。磁敏传感器主要用于检测磁场。目前，主要的半导体磁敏传感器：主要有霍尔效应传感器（Hall effect sensor）、半导体磁敏电阻(Semiconductive magneto-resistor)、磁敏二极管(Magnet-diode)、载流子畴磁强计(Carrier domain magenetometer)等。

在纸币磁性识别技术中，我们常采用半导体磁敏传感器。对运动中的纸币做磁场检测，此类传感器性能优良，能检测从10-7 T~25T的磁场，有效工作容积小，空间与分辨率和时间分辨率极高。它们的工作频率高，可达1MHz，频率很宽，可检测从恒定磁场到1MHz的磁场，线性度也很好，可达0.1%，且稳定性良好，可靠性高。

利用半导体磁敏传感器，锑化铟（InSb）磁阻传感器进行货币弱磁信号的检测，已取得了成功，例如在磁性油墨鉴伪点钞机中已能很好地鉴别货币的真伪。InSb磁阻传感器是用锑化铟材料制作的半导体磁敏元件，当在该元件的磁敏表面上施加磁通量时，则可使其电阻发生变化。磁性油墨识别传感器用两只具有上述特性的磁阻元件RM1，RM2串联而成，然后施加一定的直流工作电压Ue和特定磁场B，当外磁场接近两个磁阻元件之一时，则在该元件上产生磁通增量△φ致使输出电压Urm2发生变化，由于该传感器输出的信号比较微弱，因此设计了低噪声信号处理电路，本电路是用脉冲计数方式获取磁性油墨信号的。该系统由磁敏传感器电桥、低噪声放大器、二阶带通滤波器、信号倍率电路、比较器、自适应比较电平、微机接口和传感器直流恒压电源组成。该电路可以在很大程度上提高信噪比。有源带通滤波器的通频带是根据机器输送钞票的速度和钞票上的磁性油墨图文密度来决定。首先根据工频干扰电源波纹的要求确定该滤波器的低端截止频率，滤波器高频截止频率由机器的点钞速度和每张钞票上产生的磁脉冲个数决定，所以可采用二阶有源带通滤波器；但对于滤波器通频带内的干扰，靠滤波也是无法解决的。若在滤波器之后增加一级无死区小信号整流电路，即将负半周信号（包括磁信号和干扰信号）都转至正半周，则可获得信号脉冲倍率的效果。由于干扰脉冲数总少于磁性油墨信号脉冲数，且磁性油墨信号均为正负极性，而干扰脉冲多为单极性脉冲，经整流电路倍率后，其差值增大，这样可区分磁性油墨信号和干扰信号，倘若没有倍率电路那就很难区分了。

自适应信号电平比较器的比较电平的设置是提取计数磁信号脉冲的关键。比较电平的设置原则是既要高于环境噪声电平，又要尽可能地少损失磁性油墨信号，该系统采用一种根据噪声电平自动确定比较电平的方法。比较电平由微处理器产生的调宽脉冲均值检波产生，其电平幅度正比于调宽脉冲占空比。开机后，由微处理器控制比较电平由高向低变化，同时读入比较器的输出状态。当比较器输出出现翻转时，此时的比较电平即为噪声电平，为了可靠起见，将该电平适当增加一个可靠的系数，并将其确定为比较器的信号比较电平。由此可见，信号比较器电平是随噪声电平变化而变化的，且可以保证不会出现噪声电平高于信号电平的现象。这样也就保证了鉴伪点钞机的工作可靠性。

相对来说，磁性识别对环境要求较高，而且纸币都必须在远的状态中进行检测。外加交