[实用新型]一种被磁偏置的敏感方向平行于检测面的验钞磁头

说明书

技术领域

本实用新型涉及磁阻传感器技术领域，特别涉及一种磁阻验钞磁头。 

背景技术

日常生活中，验钞磁头的应用非常广泛，例如自动售货机、点钞机，以及纸币检验设备等。通常，纸币的磁性非常弱，因此，用于识别纸币磁性的验钞磁头需要具有高灵敏度、低噪声和高信噪比的特性。 

图1示出了一种现有技术的验钞磁头，该验钞磁头中的传感器元件检测的是与磁头检测面垂直的磁场分量，该磁场由纸币上的磁性油墨产生。通常情况下，这种传感器元件所用材料为锑化铟。由这种传感器元件构成的验钞磁头具有如下缺点： 

(1)锑化铟霍尔元件的灵敏度和信噪比非常低，导致该种验钞磁头的灵敏度和信噪比非常低； 

(2)锑化铟传感器且受温度的影响非常明显，需要复杂的温度补偿电路； 

(3)锑化铟传感器固有噪声比较大，因此需要磁偏置元件提供很大的偏置信号，以提高信噪比，由此导致磁偏置元件的体积较大，进而导致验钞磁头体积较大； 

(4)在磁头检测面附近存在磁偏置元件的一个平面磁极，这个磁极产生与检测面平行的磁场分量。由于这个磁场分量的存在，导致很难精确测量被测物体产生磁场的大小。 

因此，需要一种能够精确测量被测物体磁场大小的验钞机头。 

实用新型内容

为了解决上述的问题，本实用新型提供了一种磁阻验钞磁头。本实用新型中所用的磁阻传感器可以测量被测物体产生的平行于检测面的磁场分量，传感器可以是隧道磁阻传感器，或者是巨磁阻传感器，或者是各向异性磁阻传感器等等。 

根据本发明，提供一种验钞磁头，该验钞磁头包括磁阻传感器芯片，与该磁阻传感器芯片耦合的柔性印刷电路板和磁偏置单元， 

所述磁阻传感器芯片包括具有磁敏元件的电路，所述磁敏元件的敏感方向 平行于所述验钞磁头的检测面， 

所述磁偏置元件在所述磁阻传感器芯片远离验钞磁头检测面一侧放置，并且 

所述磁偏置单元包括形成矩形隔离区域或气隙的至少两个永磁体，该隔离区域或气隙位于磁阻传感器芯片的正下方。 

优选地，所述隔离区域中填充有非磁性材料或软铁磁性材料。 

优选地，所述至少两个永磁体分别为长方体永磁体。 

优选地，所述磁偏置单元被布置为使得产生的磁场在所述磁敏元件敏感方向的分量小于25高斯。 

优选地，该验钞磁头进一步包括位于所述磁阻传感器芯片和所述磁偏置单元之间与所述磁阻传感器芯片通过引线键合方式电焊接的印刷电路板。 

优选地，该验钞磁头进一步包括与柔性电路板连接的验钞磁头输入输出引针。 

优选地，所述磁敏元件为隧道磁阻TMR元件、巨磁阻GMR元件或各向异性磁阻AMR元件。 

优选地，所述磁敏元件为串联和/或并联连接的TMR元件、或串联和/或并联连接的GMR元件、或串联和/或并联连接的AMR元件。 

优选地，所述串联和/或并联连接的TMR元件或者串联和/或并联连接的GMR元件或者串联和/或并联连接的AMR元件构成单臂结构或者半桥结构或者全桥结构。 

优选地，所述磁阻传感器芯片是单臂传感器芯片、半桥传感器芯片，或者全桥传感器芯片。 

优选地，该磁头进一步包括容纳所述磁阻传感器芯片和所述磁偏置单元的金属外壳，所述金属外壳设置有接地端。 

优选地，所述金属外壳内填充有用于固定和隔离的注塑体。 

优选地，该磁头进一步包括容纳所述磁阻传感器芯片和所述磁偏置单元的金属外壳，该外壳在磁头检测面相对侧上具有开口。 

本实用新型具有如下有益效果： 

（1）本实用新型所述的验钞磁头，既适用于识别由硬磁性材料制成的纸币，又适用于识别由软磁性材料制成的纸币； 

（2）本实用新型所述的验钞磁头采用包括如隧道磁阻TMR元件、巨磁阻GMR元件或各向异性磁阻AMR元件等磁敏元件的磁阻传感器芯片，与锑化铟 霍尔元件相比，上述磁敏元件的灵敏度和信噪比较高，因此所述验钞磁头具有更高的灵敏度和信噪比； 

（3）由于上述磁敏元件的制作工艺较简单，且不易受环境温度和应力的影响，成品率高，因此根据本实用新型的验钞磁头的加工工艺较简单，成本较低； 

（4）通过将验钞磁头的磁偏置元件形成凹陷，具有凹陷的磁偏置元件产生的磁场在上述磁敏元件敏感方向的分量很小或趋近于零，使得上述磁敏元件能够工作在线性区，从而能够保证验钞磁头能够正常工作；