毕业设计52 点钞机辨伪原理描述13

2 点钞机辨伪原理描述

2.1 人民币防伪特性

人民币的辨伪主要是通过检测人民币的固有特性来分辨真假。目前，点钞机中主要采用的人民币辨伪手段基本上有荧光检测、磁性检测和红外穿透检测三种检测手段。其中，磁性检测作为一种相当重要的辨伪手段一直受到高度重视。

2.1.1 人民币的公众识别方法

我国目前流通的人民币主要是第四套、第五套人民币。第四套人民币在市面上流通的币种较多，防伪技术有十几种，其中主要的有以下几种。

○1水印：10元券以上票面部采用固定人像水印，其它为满版古钱币水印。

○2专用纸张：人民币采用由专用制造设备、特种原材料抄制的印钞专用纸张印制，紫外光下无荧光反应。

○3安全线：第四套人民币100元、50元券都运用了这一防伪技术。

○4磁性油墨：各种券别的号码都采用磁性油墨印刷。

○5雕刻凹版印刷：各种券别票面的人物、风景均为手工雕刻，花纹、花边由机器雕刻，用手摸有凸起的感觉。

○6凹印接线印刷：两种色彩变化较为明显，颜色过渡自然。

○7胶印接线印刷：一条完整的线，印有不同的颜色，无重又能、缺口现象。

○8对印：1元、2元、5元券正面左下角的小花束和背面的小花束是完全对应的。

○9无色荧光图案：第四套人民币100元、50元券运用了这一防伪技术。

2.1.2 磁性检测

磁性检测的工作原理是利用大面额真钞的某些部位是用磁性油墨印刷，通过一组磁头对运动钞的磁性进行检测，通过电路对

磁性进行分析，可识别钞票的真假。

在磁性检测中，要求磁头与钞票摩擦良好。磁头过高则冲击信号大，造成误报；磁头过低则信号弱，造成漏报。通过控制磁头的高度（由加工和装配保证）和在磁头上方装配的压钞胶轮可以满足检测需要。

人民币的磁性检测方法可分为四种：

（1）检测有无磁性：市场上的点钞机多采用此种方法，由于该技术造假容易，故此种方法伪钞识出率低。

（2）按磁性分布规律检测磁性：采用两组或三组磁头分路检测磁性，辨伪水平可提高一个档次，市场上部分点钞机多采用此种方法。

（3）检测每五版人民币金属丝磁性。目前水平停留在检测有无磁性。根据我们在示波器的观测，金属丝的磁性是很有规律的矩形波，量值也很准确，由于很难仿制，在磁性检测中如能利用这个特性，将大大地提高鉴伪水平。

（4）检测第五版人民币横号码磁性。目前水平停留在检测有无磁性。由于横号码是一组带有一定磁性的数字。如能够对横号码的磁性数量和大小进行检测，鉴伪水平可大大提高。

经研究发现：第五套人民币安全线中的磁信号很有规律。磁信号是由若干个“单信号”构成一组信号，每种券别由若干组信号构成，相同面值的人民币磁信号相同，不同面值人民币的磁信号不相同。利用这一特点可准确地判断钞票真伪。

点钞机在点钞过程中首先由捻钞机构将钞票一张张捻出，然后由分钞机构将钞票分开，由于安全线的磁信号属于弱磁信号，因此钞票首先必须在一组磁条上方通过。该磁条作用时将钞票的弱磁信号值拉高，之后钞票再通过检测磁头接受到安全线的磁信号，磁信号经过两级放大器放大，再经过比较器将其整形为矩形波，单片机通过分析磁信号的间隔和占空比，将信号分为若干组，用该信号和预先存储的人民币固有的信号进行比较．即可识别钞票真伪和分辨钞票面值。

在安全线的磁性识别技术上，还须解决的一个难题就是“误报”。由于人民币在印制与流通过程中折迭、磨损与污染在所难免，遇到碱、酸等化学物质也会造成收缩与伸张，这些都会令磁信号变形甚至残缺。另外，人民币在检测过程中和检测磁头摩擦不好也会使磁信号变形甚至残缺，不解决这个问题，误报会使点钞机无法工作。因此在设计时，除了要保证钞票和磁头摩擦良好外(这个问题可以通过采用专用的磨圆压钞胶轮解决)，还必须在

硬件和软件两方面对“变形”、“残缺”的磁信号进行“补偿”或“还原”处理，即有一定的容错性，以解决人民币在辨伪过程中的误报问题。

锑化铟（Insb ）磁阻型传感器可在磁性油墨识别的鉴伪点钞

机中应用。用锑化铟材料制作的半导体磁敏组件，是一种在组件磁敏表面上垂直加上磁通量，从而产生电阻变化特性的组件，如图2-1所示的磁场-电阻特性可以获得与磁场极性无关的电阻变化。

图2-1：磁场-电阻特性

用于磁性油墨识别的传感器是将具有上述特性的两个半导体

的磁阻组件1M R 、2M R 串联起来，加以直流工作电压E V 和特定磁场B 。

当外磁场接近其中一个半导体磁阻组件时则在该组件上产生

磁通增量Δφ，致使输出电压2RM V 发生变化。 即：E M M M BO RM V R R R RM RM V V V ∙∆++∆+=∆+=2

21222 或：E M M M BO RM V R R R RM V V V ∙+∆+=

∆+=21122 式中BO V 是21,M M R R 在无磁通变化时的分压值，2,1M M R R ∆∆是

磁通变化磁阻组件产生的阻值增量。

磁敏传感器常规电路接法，是由接成分压关系的磁敏电阻和

反相放大器构成。

当传感器工作电压E V 中存在交流纹波E V 和高频噪声EN

V ∆时，则：

N E BO E E V V V ∆+∆+=

在有磁通变化即钞票经过21,M M R R 时，放大输入有：

M EM E i V V V V ∆+∆+∆=

其中，M V ∆是21,M M R R 变化产生的输出电压，即为有用磁信

号。

经放大器放大后有：

11)(R R V V V R R V V f M EN E f I O ∆+∆+∆=∙=

可见电源噪声随放大器一同被放大了。

图2-2：磁性传感器电桥输入方式

若采用图2-2所示的电桥输入方式，则：

121)(R R V V V f i i O ∙=

其中：EN E i M EN E i V V V V V V V ∆+∆=∆+∆+∆=21,,

在理论上,当211//S S M M R R R R =，且‘11C C =时，由电源来的

纹波和高频噪声可以完全被抑制掉。在实际中即使桥路和电路组件不完全对称，也可以在很大程度上提高信噪比。

人民币具体面值的识别也可根据检测各种纸币上磁性的分布

特性。纸币磁性分为两种：

1、磁性油墨；