ZG 硬幣分揀系統(tǒng)15000

摘要人類社會越來越追求便利，普遍使用硬幣循環(huán)自動化技術就是一個很好的例子，例如典型的自動售貨機，投幣電話，游戲機和公交車票銷售。然而，如果人們的素養(yǎng)一般沒有得到改善，有時會使用虛假貨幣冒充真錢，因此在硬幣循環(huán)機中安裝硬幣分離裝置已成為必要措施技術。市場上現(xiàn)有的硬幣識別設備的特征通常在于由于硬件結構或軟件算法中的技術缺陷而導致的高成本和低識別精度。本文討論了用于識別低成本和高精度硬幣的設備的實現(xiàn)的設計和技術。該設備具有學習，循環(huán)中所有版本的硬幣單一學習的功能，其中來自現(xiàn)實中的真實賬戶的材料根據(jù)硬幣辨別真實性。此外，該系統(tǒng)還具有在線更新功能：一旦新版本的貨幣投放市場，新貨幣的物料功能可以存儲在內(nèi)存中，只需重新啟動學習功能，從而增加認證功能對于新貨幣。硬幣鑒別器應包含：電磁傳感器，信號調(diào)理電路，核心控制系統(tǒng)，閥門開關電路。其中，電磁傳感器產(chǎn)生渦流電流效應，實現(xiàn)真實和假幣。鑰匙探測器準確識別信號調(diào)理電路，將模擬信號轉換為數(shù)字。字信號，獲得的數(shù)字信號，在通過核心控制系統(tǒng)和閥門實時打開和關閉。道路通過變送器控制閥門開關以拾取或丟棄硬幣。本文提高了準確性采用了軟件和軟件速度加權算法中的雙頻檢測方法，采取了多種糾正措施，使偽幣識別的準確率超過98.3。關鍵詞：硬幣、分揀機、鑒別Abstract:Humansocietyisincreasinglyseekingconvenience,andthewidespreaduseofcoincycleautomationtechnologyisagoodexample,suchastypicalvendingmachines,coin-operatedphones,gameconsoles,andbusticketsales.However,ifpeoplesliteracygenerallydoesnotimprove,sometimesfakemoneyisusedtoimpersonaterealmoney,soinstallingacoinseparatingdeviceinacoinrecyclingmachinehasbecomeanecessarymeasuretechnology.Existingcoinrecognitiondevicesonthemarketaretypicallycharacterizedbyhighcostandlowrecognitionaccuracyduetotechnicaldeficienciesinhardwarearchitectureorsoftwarealgorithms.Thispaperdiscussesthedesignandtechniquesforimplementinganapparatusforidentifyinglowcostandhighprecisioncoins.Thedevicehastheabilitytolearn,cycleallthecoinsinasinglelearningfunction,wherethematerialfromtherealaccountofrealityisbasedonthecointoidentifyauthenticity.Inaddition,thesystemalsohasanonlineupdatefunction:oncethenewversionofthecurrencyisplacedonthemarket,thematerialfunctionofthenewcurrencycanbestoredinmemory,simplyrestartthelearningfunction,therebyincreasingtheauthenticationfunctionforthenewcurrency.Thecoindiscriminatorshouldinclude:anelectromagneticsensor,asignalconditioningcircuit,acorecontrolsystem,andavalveswitchingcircuit.Amongthem,theelectromagneticsensorgenerateseddycurrenteffects,realizingrealandcounterfeitcurrency.Thekeydetectoraccuratelyidentifiesthesignalconditioningcircuitandconvertstheanalogsignaltoadigital.Thewordsignal,thedigitalsignalobtained,isturnedonandoffinrealtimethroughthecorecontrolsystemandthevalve.Theroadcontrolsthevalveswitchthroughthetransmittertopickupordiscardcoins.Thispaperimprovestheaccuracybyusingthedual-frequencydetectionmethodinsoftwareandsoftwarespeedweightingalgorithm,andadoptsvariouscorrectivemeasurestomaketheaccuracyofcounterfeitcurrencyrecognitionexceed98.3%.Keywords:coins,sorter,identification第一章 緒論硬幣，金屬鑄造貨幣。金屬鑄造貨幣已在中國數(shù)千年。最早的金屬幣是商代的寶德銅貝，已有3000多年的歷史。金屬貨幣使用方便，耐磨，循環(huán)壽命長。除了自身的財務功能外，它還具有很高的藝術鑒賞力和收藏能力。根據(jù)發(fā)達國家的貨幣流通規(guī)則，硬幣的使用率和流通周轉率較高，證券化貨幣化有發(fā)展趨勢。第五版的問題促進了貨幣的貨幣化，硬幣的數(shù)量也顯著增加。貨幣流通的自動化正在迅速增加，并且需要成熟可靠的硬幣識別裝置。目前，市場上使用的硬幣識別裝置是大型外國公司的產(chǎn)品，價格非常昂貴，并且鍛造硬幣識別裝置的功能相對較弱。為此本文設計了一種基于STC12C4052AD的硬幣鑒別裝置，能夠對硬幣進行快速準確的鑒偽，操作簡便，有著廣闊的應用前景。1.1中國硬幣體系及材質(zhì)特性新中國發(fā)行的硬幣大致分為通用硬幣和收藏用貴金屬紀念幣。其中，貴金屬紀念幣，即一般人俗稱金銀幣，價格昂貴，只有少量流通，并考慮到政治，經(jīng)濟，貨幣和其他收益，目前正在開發(fā)國際銷售市場。也開始在全國各地普遍銷售。本文所說的硬幣是大家生活中流通的硬幣，到目前為止，一共發(fā)行了4套第一套硬幣從1955年開始鑄造，于1957年12月1日正式發(fā)行，1955年版鋁鎂合金的流通金屬硬幣，作為人民幣的輔幣。共計有三種面值，分別為一分、二分、五分。呈圓形，邊有齒，材質(zhì)為鋁鎂合金。第二套硬幣于1980年4月15日發(fā)行，面值分別為一角、二角、五角和一元四種，呈圓形，邊有齒，材質(zhì)以銅、鎳等有色金屬。第三套新版硬幣從1991年開始鑄造。于1992年6月1日起在全國發(fā)行91年版新的一角、五角、一元三種流通金屬幣，均呈圓形，材質(zhì)一角為鋁鎂合金，取消了邊緣齒，采用內(nèi)九邊形。五角為黃銅合金，邊形由周邊連續(xù)絲齒改為間斷絲齒。一元為鋼芯鍍鎳，邊形由周邊連續(xù)絲齒改為無絲齒外形。第四套硬幣從1999年開始鑄造。從99年新版流通硬幣與前三套所發(fā)行鑄造流通硬幣已發(fā)生了重大變化，這個變化，自2000年10月16日起，新版流通硬幣鑄有“中國人民銀行”行名，正式明確中國人民銀行為流通硬幣的發(fā)行銀行。于2000年10月16日先發(fā)行99年新版一元、一角幣二種，2002年11月18日發(fā)行新版五角幣，全套計三種。均呈圓形，材質(zhì)一元幣為鋼芯鍍鎳，幣外緣為圓柱面，并印有“RMB”字符標記。五角幣為鋼芯鍍銅合金，外緣為間斷絲齒。一角幣為鋁合金，邊無齒，自2005年8月31日起，發(fā)行05版年號一角幣，材質(zhì)由鋁合金改為不銹鋼。1.2硬幣鑒別分揀裝置發(fā)展現(xiàn)狀追求現(xiàn)代社會的舒適，硬幣流通的自動化已成為時代的潮流。硬幣識別裝置的出現(xiàn)無疑可以根據(jù)社會需求為消費者帶來極大的舒適感。地鐵站自動售票控制的便捷快捷設備，包括冷熱飲料和食品自動售貨機，自動售貨機，報紙，即使您在街上，銷售簡單方便的付費電話等。你總是可以買硬幣。飲料和食物可以節(jié)省寶貴的時間而無需進入商店，給社會帶來現(xiàn)代感。目前，在中國的硬幣加工業(yè)中，使用硬幣分離裝置是不夠的。除了缺乏管理外，該技術的實施非常困難，基本問題是能否實時準確，準確地自動檢測和識別真假硬幣。自動售貨機，投幣式電話和無人售票巴士也會出現(xiàn)此問題。近年來，據(jù)報道，無人登機巴士遭受虛假貨幣，并且存在硬幣識別裝置安裝在其上的情況。1.3硬幣鑒別分揀裝置應用領域隨著電子技術的迅速發(fā)展，硬幣分揀機的應用在各行業(yè)中得到廣泛應用，在不受監(jiān)控投幣式電話不需要特別注意，它可以自動補充和使用自動硬幣收集，這在提高電信服務部門的性能和促進公眾溝通方面發(fā)揮了積極作用。的公交服務，銷售系統(tǒng)，售票機等行業(yè)中安裝有辨別力的硬幣分揀機。在2002年舉行的亞洲自動售貨機展覽會上，全球交易支付技術的先導者美國MEI公司全球市場副總裁魏思特說，上海是中國和亞洲最發(fā)達的城市之一，可能是自動售貨業(yè)的發(fā)展說。自動售貨機對于生活在北京和上海等大城市的人來說并不陌生。1999年他進入中國市場。如今，在機場，地鐵，購物中心，公園和其他客運密度高的地方找到自動售貨機并不困難。您可以輕松購買飲料和牙齦等小物品。作為前衛(wèi)的自動售貨機推銷員，他們在喜歡追逐時尚的年輕人中很受歡迎。此時，硬幣鑒別分揀裝置得到很好的應用硬幣操作的電話用硬幣來實現(xiàn)通話目的，并且電話交換機識別系統(tǒng)使用收發(fā)器來識別硬幣的標準和紋理以控制電話交換機。硬幣條目符合建議的標準，以便發(fā)出電話號碼并且不匹配。標準硬幣可以不放在硬幣通道中，也可以放在硬幣通道中，但是可以退出硬幣支付端口，手機不會發(fā)出撥號信號。硬幣分揀裝置的另一個重要應用是智能運輸系統(tǒng)：如何成為運輸系統(tǒng)的智能知識，是全球運輸領域的開拓性研究課題。智能公交運輸是智能運輸系統(tǒng)的重要方向。用于管理硬幣盒的智能系統(tǒng)是公共交通情報的重要組成部分。隨著公共交通改革的不斷發(fā)展，城市公交車逐漸使用無人機票而不是手動售票，這不僅降低了勞動力成本，還提高了乘客意識，提高了社會效益和經(jīng)濟效益。在中國的一些城市，無人駕駛的公共交通票已經(jīng)推廣，并且在目前的情況下并不令人滿意。除了缺乏管理外，實施該技術還存在一些困難，關鍵環(huán)節(jié)是門票自動加載的方式。主要問題可歸因于實時自動檢測真幣和假幣的準確和自動實現(xiàn)。無人駕駛票務車票的銷售是使用傳統(tǒng)的硬幣分配器進行的，缺乏對工作人員投票，假幣和剩余貨幣的監(jiān)督經(jīng)常導致無人駕駛的公交車司機抱怨。據(jù)報道，在過去的兩年里，只有廣州三七收到了各種類型的假幣和剩余硬幣，達到1,370萬只。這些問題也出現(xiàn)在自動售貨機和投幣電話等應用中。第二章 硬幣真?zhèn)伪鎰e的原理2.1電磁傳感器工作原理電磁傳感器是近幾十年來迅速發(fā)展并利用渦流效應起作用的一種傳感器。由于其設計簡單，靈敏度高，輸送帶范圍廣，缺油等介質(zhì)影響和非接觸式測量，因此具有廣泛的應用，因此受到各國的關注。目前，這種傳感器廣泛用于測量諸如位移，振動，厚度，轉速，溫度，硬度等之類的參數(shù)，以及無損探傷等其他領域。電磁傳感器原理圖電磁傳感器的原理圖如圖所示，當金屬導體置于可變磁場中或在固定磁場中移動時，金屬導體產(chǎn)生感應電流，并且電流路徑在金屬導體中閉合。病毒電流渦流產(chǎn)生可變磁場，難以改變外部磁場。對于渦電流，渦電流的磁場總是取決于來自中間角度的外部磁場的存在。在能量方面，導向器中的渦流損失和磁效應，因此發(fā)生焦耳損耗和磁滯損耗，導致可變磁場能量的損失。為了便于分析，上圖的電磁傳感器原理圖可以進一步簡化為下圖所示的簡化模型。電磁傳感器簡化模型圖中式中ra短路環(huán)等效外徑；rI短路環(huán)等效內(nèi)徑；rs傳感器線圈外徑；h電渦流貫穿深度，單位為厘米；導體電阻率，單位為cm，f電流頻率，單位為Hz；x相對磁導率由式(2-1)可以看出渦流在導體上的有效作用范圍的直徑ra大約為線圈外徑rs的1.39倍，由式(2-3)可以看出電渦流貫穿深度h平方的大小跟導體電阻率成正比，跟相對磁導率x與電流頻率f成反比能量的損耗使傳感器的等效阻抗Z、等效電感L和品質(zhì)因數(shù)Q值變化。因而當被測體的電導率、磁導率、線圈的激勵頻率f以及傳感器與被測體間的距離d變化時，將引起傳感器的等效阻抗Z、等效電感L和品質(zhì)因數(shù)Q的變化，用數(shù)學式表為一般傳感器的激勵頻率f在一種具體的應用情況下為一定值，因此如果將其它三個參數(shù)中的兩個保持不變，就可以將另一個參數(shù)轉換成傳感器的等效阻抗Z、等效電感L和Q值當被測材料一定時，則電導率和磁導率為常數(shù)，此時傳感器的輸出值將是傳感器與被測體間的距離d的函數(shù)，即這些依賴關系可用于測量與距離d相關的參數(shù)，例如位移，振動，厚度，尺寸等。如果傳感器與被測物體之間的距離d保持不變，則傳感器輸出值將是電導率和 測試材料的滲透性，可用于測量金屬材料的導電性。 磁導率，硬度等參數(shù)，以及裂紋檢測。 當刺激源是可變磁場時，電磁傳感器可以被分類為高頻電磁傳感器和低頻電磁傳感器，這取決于源頻率和渦流進入導體的深度。 2.2電磁傳感器在硬幣鑒別分揀裝置中的應用我國目前流通的一元硬幣有菊花跟牡丹兩個版本，在 1999 年之前的都是牡丹版本，1999 年之后的都是菊花版本，1999 年的一元硬幣有牡丹跟菊花兩個版本。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，每一年之間制造的硬幣電磁特性都有所差異。因此對一元硬幣的鑒別可以從材質(zhì)和表面紋理方面進行，由前面敘述的電磁傳感器的原理可知，利用電磁傳感器對硬幣進行鑒別是一種可行而有效的方法。當渦流產(chǎn)生在無缺陷無限大的金屬表面或內(nèi)部時，其強度按弱強弱的規(guī)律分布成環(huán)狀。當遇到缺陷時，渦流會產(chǎn)生畸變，這是渦流應用于無損探傷的基本原理。硬幣是一個有限平面，其表面有紋理，因此當交變磁場作用于其上時會產(chǎn)生不規(guī)則渦流。如果能改變硬幣與磁場的相對位置，突出其紋理和邊緣特征，將有利于硬幣的識別2.2.1 幅值檢測法在幅度檢測方法中，應用低頻電磁波傳輸?shù)脑?，并且當感應線圈由可變電壓供電時，在感應線圈周圍產(chǎn)生可變磁場，結果，感應線圈中的電勢E在插入待測金屬之后發(fā)生的變化幅度的電位引起的變化幅度與材料和金屬的厚度有關。此更改是之前的H-E曲線的結果。因此，通過測量測量電位的大小，可以知道測量金屬的厚度。使用低頻透射電磁傳感器的方法是在硬幣通道的任一側上建立電磁傳感器的感應和感應管，使得硬幣沿著硬幣通道傳遞傳感器。如果施加到喚醒線圈的電壓是U并且在接收線圈中產(chǎn)生的感應電位是E，則E變化為硬幣。這種變化受到各種因素的影響，例如線圈的形狀，線圈和硬幣之間的距離，兩個傳感器之間的相對位置以及喚醒電壓的頻率。因此，還存在基于實驗的一組實驗參數(shù)，并且當不同類型的硬幣通過低頻電流傳感器時，感應電壓的量顯著變化，使得可以識別硬幣。然而，這并不容易區(qū)分，因為目前銷售的假貨幣的厚度非常接近實際貨幣的厚度。2.2.2 相位檢測法 眾所周知，在引入低頻電磁傳感器發(fā)射器原理之后，將測試金屬板放置在兩個管中會在金屬板中產(chǎn)生電流，并且渦流的相位最終將通向感應線圈。 由于感應電位和感應電壓之間的相位差變化并且相變對于不同材料的導線是不同的，因此還可以通過檢測感應電壓和感應電壓之間的相位差來識別硬幣。 因此，驅動器還執(zhí)行模數(shù)轉換，以便收集感應電壓和感應電壓的相位信息，并獲得方便駕駛員的數(shù)字信號。 對數(shù)據(jù)采樣的要求相對較高，并且對模數(shù)轉換的要求也很高，以獲得更高的精度。 因此，使用這種方法來實現(xiàn)用于精確硬幣識別的設備是昂貴的。2.2.3頻率檢測法根據(jù)上述電磁傳感器原理，可以通過高頻電磁反射器的輸出參數(shù)L，Z和Q來測量被測金屬的導電率。 在這種情況下，通過硬幣材料的差異來區(qū)分硬幣，使用高頻電磁傳感器測量硬幣的導電率，以便識別中國硬幣的導電性。 在特定應用中，測量值被轉換為L傳感器線圈的電感變化，并且使用合適的測量電路來測量L. 在該實驗中，為了將磁路轉換成用于簡單測量的信號，將傳感器管制成電容器的三點振蕩電路中的感應管L，并且示出由電路產(chǎn)生的正弦波的頻率。當硬幣接近線圈時，該信號的頻率受到L管的感應的影響，并且引起L變化，這也改變了正弦波F的頻率。 硬幣通道安裝在線圈下方，數(shù)萬個假硬幣和每個游戲貨幣沿著硬幣通道傳遞傳感器，并且振蕩器電路的頻率由于渦流的影響而改變。 根據(jù)電磁傳感器原理，渦流的影響不僅與材料的直徑和厚度有關，而且還取決于管的幾何參數(shù)和管與待測金屬之間的距離。 基于大量實驗，我們發(fā)現(xiàn)了一系列具有更好效果的經(jīng)驗參數(shù)，以確保不同硬幣頻率之間的區(qū)分效果更加明顯和穩(wěn)定。使用頻率測量的優(yōu)點是它可以全面反映硬幣的材料，直徑，厚度和紋理特征，電路簡單。 數(shù)據(jù)采集過程不受模數(shù)轉換過程的影響，并將正弦振蕩挽救到酸波中。 它可以交付給司機進行正確處理。 由于沒有模數(shù)轉換，數(shù)據(jù)采集過程產(chǎn)生的誤差很小，單個硬幣的檢測結果具有很高的重復性。 因此，頻率檢測的使用是更好的硬幣識別方案。2.3 本裝置中電磁傳感器的設計由于對低頻發(fā)射器和高頻反射器的分析，低頻發(fā)射器使用金屬材料，使用低頻刺激獲得高穿透深度，可用于測量厚度。高頻反射電磁傳感器具有淺的渦流穿透深度，適用于檢測硬幣表面上涂層的材料和紋理特征。低頻電磁傳感器的厚度值應該是一個模塊，因為市場上假貨幣的厚度非常小，如幅度檢測方法的分析所示。由于可以將這種轉換次數(shù)發(fā)送到處理控制器，所以模數(shù)轉換器的精度變得非常高，客觀上增加了硬幣鑒別裝置的成本，并且硬幣鑒別裝置具有市場競爭力?？梢詼p少。高頻反射式電磁傳感器可以全面反映硬幣材料的特性，直徑和紋理，數(shù)據(jù)采集過程不必從屬于模數(shù)轉換過程，可以旋轉正弦波振蕩波您只需將其轉換為方波并控制它。采取適當?shù)男袆?。由于不需要模?shù)轉換，因此數(shù)據(jù)采集過程可以減少錯誤并提高精度。因此，這里，頻率檢測方法用作檢測硬幣鑒別器的裝置。此外，為了進一步提高精度，為了更好地識別硬幣的特性，采用雙頻檢測方法，其在檢測過程中產(chǎn)生具有兩個不同頻率的高頻信號。高頻電磁傳感器安裝后與硬幣的相對位置如圖所示高頻電磁傳感器與硬幣相對位置2.3.1 高頻電磁傳感器的形狀設計電磁傳感器的實物圖如圖所示。圖示是一對電磁傳感器的其中一個。中間安裝了光電發(fā)射管。電渦流傳感線圈纏繞在塑料盒中，可以輕易地安裝在硬幣鑒別裝置上。電磁傳感器實物圖簡化的渦流模型表明，在測試硬幣中形成的短路渦流的外徑與傳感器線圈的外徑密切相關。渦流密度是半徑的函數(shù)，隨著半徑的增加而增加，直到管的外徑達到最大值，隨著半徑的不斷增加，電流密度變?yōu)榱?。因此，為了提高傳感器的靈敏度，應將最強的渦流密度設計為位于待測硬幣上。最小化外部傳感器直徑。同時，傳感器的外徑不應太小，盡可能伸出邊緣特征和硬幣表面圖案。也就是說，由被檢硬幣上的傳感器產(chǎn)生的渦流范圍應包括所有被檢硬幣的外徑。一元硬幣直徑為 25.00mm，所以可令ra =25.00mm，則根據(jù)式（2-1）考慮到在被測硬幣上形成的最強渦流密度處應涵蓋硬幣邊緣，所以取傳感器線圈的外徑為 19.00mm2.3.2 電磁傳感器的固有頻率選擇高頻反射器產(chǎn)生的渦流主要用于檢測表面的復雜涂層特性，并應用表面紋理，表面涂層。全面反映情況。通常，金屬表面上的涂層厚度為5微米或更大，通常為幾十微米。由于硬幣本身的特殊性質(zhì)，涂層通常較厚，以確保加工和精度，以增加耐腐蝕性和生存能力根據(jù)國家鎳電鍍標準對中華人民共和國進行質(zhì)量控制根據(jù)一般訂購的金屬涂層進行檢驗檢疫，硬幣的使用條件必須為三倍鎳肘應小于30微米，在銅幣涂銅銅的情況下最小局部鍍銅厚度應為20微米或更小，并且如果滿足工藝和使用條件，應保持最小。因此，硬幣鍍層厚度應在 10 到 100m 之間。由式(2-3)可知由于多次刺激頻率實驗，隨著刺激頻率的逐漸增加，不同硬幣類型之間的f差異也呈現(xiàn)非線性變化。喚醒頻率f處的頻率差的比率反映了不同材料的硬幣的傳感器分辨率。對不同硬幣的大量實驗表明，當喚醒頻率約為350 kHz和800 kHz時，分辨率很高。從等式（2-3）可以得出結論，渦流2 H的穿透深度的平方與頻率f成反比。因此，當喚醒頻率約為350kHz時，渦流的穿透深度高，主要反映硬幣的材料和性質(zhì)，約為800kHz，渦流的穿透深度主要是小型表面發(fā)票和硬幣反射特性。在本文中，硬幣由兩個喚醒頻率350 kHz和800 kHz檢測。它可以很好地反映硬幣材料的特性，紋理和尺寸，提高識別硬幣差分裝置的準確速度。在恒定的激勵頻率的情況下，當硬幣表面上的涂層材料不同時，渦流穿透的深度不同，并且硬幣中產(chǎn)生的渦流量不同。由于高頻電磁傳感器的這種功能，可以非常好地識別不同電鍍材料的硬幣。在材料方面：一種原裝是鍍鎳和銅鎳合金，游戲貨幣和假幣通常是普通的鐵芯，它們的區(qū)別很大。因此，為了全面檢測材料，紋理和硬幣大小，兩種不同的高頻感應頻率可以準確地區(qū)分硬幣的可靠性。而且，為了檢測假硬幣，可以充分利用高頻電磁傳感器的性能特征。從目前的情況來看，偽造的美元硬幣主要模仿第四版的美元硬幣。這種硬幣版本的材料是鍍鎳鋼芯，材料更常見，易于獲得，易于加工且價格便宜。高頻電磁傳感器可以使用電鍍質(zhì)量的差異來識別假貨幣。第三章 實驗分析3.1單種硬幣頻率特性分析在單一貨幣的情況下，特征值的范圍主要來自三個方面：一個用于貨幣，其通過傳感器的單一貨幣獲得的特征值變化通過系統(tǒng)與狀態(tài)相關的傳感器旋轉與硬幣制作誤差有關，第三是同一版本在通過傳感器的一個通道中獲得的特征值的波動，硬幣制作誤差，消耗率和表面質(zhì)量。債券。為了解決第一方面引起的波動，采用速度加權算法來解決第二方面的波動，并根據(jù)該版本采用多學習方法。實驗表明，第三方面產(chǎn)生的頻率響應非常低并且可以避免。下面示出了分析通過傳感器的單個硬幣獲得的特征值的變化的實驗。以下兩個圖表顯示了一枚硬幣通過30個傳感器時的值變化，下圖是沒有速度加權算法測量的頻率特性，下圖是它是使用速度加權算法測量的頻率特性。從圖中可以看出，在使用加權算法后，硬幣頻率特征值的波動幅度明顯減小，從而具有更好的分組效果。這樣，通過使用速度加權算法，可以減小誤差容限，并且可以有效地提高硬幣認證系統(tǒng)的準確性。未使用速度加權算法頻率分布使用加權算法頻率分布3.2 實際檢測結果從三次檢測結果可以看出，廠家原來生產(chǎn)的硬幣鑒別裝置的真幣與假幣正確辨識率分別為 91.1和 81.6；使用雙頻檢測，但未使用速度加權算法的硬幣鑒別裝置的真幣與假幣正確辨識率分別為 92.2和 91.6；既使用了雙頻檢測又使用了速度加權算法的硬幣鑒別裝置的真幣與假幣正確辨識率分別為 98.9和 98.3。 檢測結果表明，經(jīng)過每次學習之后，真幣誤判都是集中在固定的某一枚，但是重新投幣后，都能正確辨識，這說明誤判主要是由投幣狀態(tài)的不穩(wěn)定造成的。假幣的誤判也是集中在固定的某一枚，這是因為該假幣的特征頻率跟真幣極其接近，在投幣狀態(tài)稍有變化時，測得的假幣頻率就跟真幣的頻率重合，從而誤判為真幣。 使用雙頻檢測，從而對硬幣的材質(zhì)，厚度以及紋理進行全面檢測，使用速度加權算法減小了投幣狀態(tài)對硬幣頻率計算的影響。檢測結果證明，這兩種方法對提高硬幣鑒別系統(tǒng)的正確辨識率是卓有成效的。第三章 同軸旋轉式硬幣分揀機原理隨著移動支付方式的日益普及，小額支付方式被迫以電子支付平臺的形式支付，而公共交通和零售則以硬幣為主導的小貨幣 它被越來越多地使用。 很多貨幣都被計算在內(nèi)。 目前，該市的公共交通和零售店都有大量的硬幣流通，計數(shù)硬幣的工作量很大，傳統(tǒng)的分類硬幣的手工效率很低，不能滿足需求。 它不適合在零售商店或公共交通系統(tǒng)中進行戶外使用。 針對這些問題，國內(nèi)外專家在市場上做了大量相關研究，開發(fā)了相關產(chǎn)品，但硬幣分揀效率低，應急情況高，不像大眾市場應用 價格高昂，仍然存在問題。4.1工作原理簡介同軸旋轉式硬幣分揀機從上到下依次為進幣漏斗、導幣刷、分隔盤、拾幣盤、分揀盤、盛幣筒、電機、電池盒，最外層為半圓殼體組成。硬幣由進幣漏斗處投入，經(jīng)由進幣漏斗，導幣刷，分隔盤，拾幣盤，分揀盤作用，最終不同幣額的硬幣由對應的盛幣桶收集分揀機三視圖電機三視圖4.2 同軸旋轉式硬幣分揀機的結構以下結合附圖對同軸旋轉式硬幣分揀機做進一步詳細說明，該硬幣分揀機通過導幣刷的旋轉，撥動從進幣漏斗中滑落的硬幣，使硬幣通過V形缺口，掉落至拾幣盤的拾幣孔中，硬幣隨著拾幣盤的旋轉，經(jīng)過不同孔徑分揀孔，掉落至盛幣筒中，完成不同大小硬幣的分離。該硬幣分揀機的導幣刷由6片均布的曲線造型導幣片組成，導幣片的圓弧圓心位于與小圓塊同圓心以106mm為直徑的圓周上，小圓塊中心有一個直徑3mm的通孔，與3mm的主軸形成過盈配合，導幣刷與分隔盤的間距為0.5mm。該硬幣分揀機的分隔盤直徑為144mm，厚度為2mm，V形開口對應圓周角為46，靠近分隔盤圓心的邊到分隔盤圓心的距離為26.5mm，徑向兩條邊上有距離為2mm，30的倒角，圓心處有5mm的通孔，分隔盤與拾幣盤的間距為0.5mm。該硬幣分揀機的拾幣盤直徑為140mm，中心有3mm的通孔，與3mm的主軸形成過盈配合，6個直徑為28mm的通孔圓心均布在和拾幣盤同圓心，以106mm為直徑的圓周上，靠近分揀盤的一面6個孔的棱邊均有倒角，倒角的尺寸為1mm，角度為70。拾幣盤的厚度為2mm，拾幣盤與分揀盤的間距為0.5mm。該硬幣分揀機的分揀盤直徑為146mm，圓心處有直徑為5mm的通孔，由小到大依次排列的四個通孔直徑分別為20mm、22mm、24mm、28mm，四個通孔的圓心均分布和分揀盤同圓心，以106mm為直徑的圓周上，直徑為20mm通孔圓心與分揀盤圓心連線與直徑為22mm通孔圓心與分揀盤圓心連線所成夾角為60，直徑為22mm通孔圓心與分揀盤圓心連線與直徑為24mm通孔圓心與分揀盤圓心連線所成夾角為60，直徑為24mm通孔圓心與分揀盤圓心連線與直徑為28mm通孔圓心與分揀盤圓心連線所成夾角為60，直徑為20mm通孔圓心與分揀盤圓心連線與直徑為28mm通孔圓心與分揀盤圓心連線所成夾角為180，分揀盤的厚度為2mm。分揀盤底面與盛幣桶上端面相接觸。該硬幣分揀機的主軸的直徑為3mm。分揀機的盛幣桶尺寸相同，內(nèi)徑為27mm，壁厚為2mm，長120mm，一臺該分揀機共有4個盛幣桶。該硬幣分揀機的電機為工作電壓3V的直流小電機。該硬幣分揀機的電池盒為兩節(jié)5號電池電池盒，采用電池為該分揀機供電。機架三視圖圖紙4.3 同軸旋轉式硬幣分揀機的實際操作過程將電池盒裝入電池，打開開關，給直流小電機供電，受電機驅動旋轉的主軸穿設在導幣刷、分隔盤、拾幣盤及分揀盤的軸心位置，電機上的主動輪驅動從動輪，固定有從動輪的主軸帶動導幣刷及拾幣盤一起同步旋轉，主軸的轉速為2530r/min，分隔盤和分揀盤膠粘固定于半圓殼體上，不隨主軸轉動。從進幣漏斗上方投入硬幣，沿進幣漏斗斜面，在重力作用下滑落至分隔盤上，導幣刷隨主軸旋轉，導幣片撥動分隔盤上的硬幣做圓周運動，硬幣在離心力和導幣片的作用力下，與導幣片的凹側圓弧相切，硬幣圓心大致落在以主軸為圓心，以106mm為直徑的圓周上，如圖2所示導幣片撥動硬幣通過分隔盤的V形缺口，由于硬幣在導幣片的作用下大致分布在以主軸為圓心，以106mm為直徑的圓周上，與拾幣盤的6個拾幣孔圓心的分布圓周重合，拾幣孔孔徑28mm，1角硬幣，5角硬幣，1元硬幣直徑均小于拾幣孔孔徑，硬幣從V形缺口，在重力作用下落入旋轉的拾幣盤的拾幣孔中，被拾幣盤拾幣孔拾取的硬幣隨著拾幣盤的旋轉而運動，拾幣孔的結構如圖4所示，分為內(nèi)圓柱面及倒角形成的斜面，一角的硬幣直徑為19mm和22.5mm，厚度為1.65mm和1.85mm，5角的硬幣直徑為20.5mm，厚度1.67mm，一元硬幣直徑為25mm，厚度1.85mm，如圖3所示，19mm直徑的一角硬幣與圓柱面重合深度為0.15mm，22.5mm一角硬幣與圓柱面重合距離為0.35mm，5角硬幣與圓柱面重合距離為0.17mm，1元硬幣與圓柱面重合距離為0.35mm，拾幣孔中的硬幣依次經(jīng)過下方分揀盤由小到大的分揀孔，如圖3所示，當硬幣直徑小于分揀孔孔徑時，硬幣在重力作用下下落，拾幣盤旋轉過程中，拾幣孔與分揀孔所形成通孔尺寸變小，硬幣在重力作用下下落與拾幣孔圓柱面分離，與拾幣孔倒角的斜面接觸，隨著拾幣盤的轉動，當拾幣孔與分揀孔所形成通孔尺寸小于等于硬幣尺寸時，拾幣孔倒角斜面對硬幣產(chǎn)生垂直斜面的作用力，在該力的作用下，硬幣加速下落，直至與拾幣盤完全脫離接觸，通過分揀孔落入盛幣桶中，完成分揀，當硬幣尺寸大于分揀孔孔徑時，硬幣無法下落，直至隨拾幣盤旋轉至硬幣尺寸小于分揀孔的孔徑時，重復上述硬幣直徑小于分揀孔孔徑時的分揀過程。該分揀過程，拾幣盤拾取硬幣后，依次通過由小到大直徑為20mm、22mm、24mm、28mm的4個分揀孔，對應分揀孔下面的盛幣桶所收集的硬幣分別為19mm一角硬幣，20.5mm五角硬幣，22.5mm一角硬幣，25mm一元硬幣。拾幣盤有6個拾幣孔，故旋轉一周可拾取6枚硬幣，完成6枚硬幣的分揀，而主軸的轉速為每分鐘25到30轉，故一分鐘可以分揀150枚到180枚硬幣，具有較高的分揀效率。4.4 同軸旋轉式硬幣分揀機的優(yōu)點結構簡單，核心工作部件為導幣刷，分隔盤，拾幣盤，分揀盤組成，部件較少，降低了故障率；利用拾幣盤下端面的斜面及拾幣盤與分揀盤間的間距，實現(xiàn)了硬幣連續(xù)有效的分揀；采用多層結構的設計，從進幣漏斗頂端投入不等面額硬幣后，全程可自動完成分揀收集，無需人工干預；如上所述同軸旋轉式硬幣分揀機尺寸較小，便于攜帶，方便應用于移動平臺及小尺寸空間；采用電池供電，不受外部供電條件的影響，可在無外部電源的情況下工作。4.5 結論本文旨在提出一種同軸分揀機，以實現(xiàn)高分選效率和簡化設計。 硬幣分揀機是高效的，可以成為日常生活中的實用工具，可以有效地解決在公共交通和零售系統(tǒng)中分類硬幣的巨大工作。 基于此分析，硬幣分揀機有效地解決了市場上硬幣分揀設備價格昂貴，緊迫性高，不便攜的問題，具有廣闊的市場前景致謝時光荏苒，歲月如梭，我馬上就畢業(yè)了，就要離開我親愛的學校以及我敬愛的老師們和情愛的同學們。當我停止這篇論文的時候，我知道我的校園生活在此刻就要畫上句號，這是我不得不承認的?；仡欉@三年的時間，我認識了很多人，也得到了很多人的關心與幫助。首先誠摯的感謝我的論文指導老師。感謝老師在忙碌的教學工作中擠出時間來審查、修改我的論文。還有教過我的所有老師們，你們嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；他們循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。在我的學習中，導師一直是嚴格的要求，所以我才能在學術上進步。從日常學習到論文寫作，我在老師的身上看到了淵博的知識以及他無私奉獻的精神。在論文寫作的每一環(huán)節(jié)，導師都嚴格控制并且付出了很多的精力和時間。多虧了老師的指導，才讓我能夠完成這一論文。在本次論文設計過程中，我的指導老師對該論文從選題，構思到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細心指引與教導,使我得以最終完成畢業(yè)論文設計。在學習中,老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學術思維、精益求精的工作態(tài)度以及侮人不倦的師者風范是我終生學習的楷模，導師們的高深精湛的造詣與嚴謹求實的治學精神，將永遠激勵著我。這三年中還得到眾多老師的關心支持和幫助。在此，謹向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意！最后，感謝所有的老師給予我的幫助和關心，我相信在未來的日子里我一定更加勤奮，做一個對社會有貢獻的人。再一次感謝我的導師，感謝您的無私奉獻，讓我可以在學業(yè)上取得這么大的進步。大學生活一晃而過，回首走過的歲月，心中倍感充實，當我寫完這篇畢業(yè)論文的時候，有一種如釋重負的感覺，感慨良多。我要向百忙之中抽時間對本文進行審閱，評議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝。感謝三年中陪伴在我身邊的同學、朋友，感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠幸娴慕ㄗh和意見，有了他們的支持、鼓勵和幫助，我才能充實的度過了三年的學習生活。參考文獻1公交車錢幣分離器J. 林毅聰,林志凱,蘭夢月. 南方農(nóng)機. 2016(07) 2簡單硬幣分離裝置的設計J. 宋艷麗. 現(xiàn)代制造技術與裝備. 2016(07) 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