CH624220A5 - - Google Patents

Description

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de détection de la présence d'un filin métallique dans un papier, par exemple un document ou papier fiduciaire dont on désire pourvoir contrôler l'authenticité.

On connaît déjà dans l'industrie les détecteurs inductifs de proximité qui délivrent un signal lors du passage à proximité de la tête d'une pièce métallique. Ces détecteurs travaillent par tout ou rien, c'est-à-dire que le circuit résonnant oscille en l'absence de pièce métallique à détecter, l'oscillation étant interrompue lors de la présence d'ime pièce métallique à proximité ce qui a pour effet d'augmenter fortement la résistance apparente de la self du circuit, c'est-à-dire d'entraîner une forte diminution du coefficient Q = coL/R. H n'est toutefois pratiquement pas possible d'utiliser un tel détecteur pour la détection d'un filin défilant rapidement devant la tête détectrice en raison du très faible diamètre de ce filin. Le signal obtenu n'est pas suffisamment défini et il peut en outre être confondu avec les signaux parasites.

La présente invention a précisément pour but de détecter de façon sûre et certaine le passage d'un filin métallique, en particulier un filin en cuivre.

Le procédé et le dispositif selon l'invention, tels que définis par les revendications 1 et 2 respectivement, permettent d'obtenir le signal désiré avec une fiabilité élevée.

La fréquence de la tension d'alimentation du circuit résonnant est très légèrement différente de la fréquence de résonance du circuit de manière à obtenir une forte diminution du courant dans le circuit résonnant pour une faible augmentation de la résistance apparente de la bobine.

Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention.

La figure 1 représente un schéma illustrant le principe de détection.

La figure 2 représente le schéma bloc du dispositif.

La figure 3 représente le circuit détaillé du dispositif.

La figure 4 représente une vue de face de la tête de détection.

La figure 5 représente une vue de profil de cette tête.

Le circuit résonnant utilisé pour la détection est représenté schématiquement à la figure 1. Ce circuit série comporte ime résistance R, une self L et un condensateur de capacité ajustable C. A ce circuit est appliquée ime tension U1 à une fréquence de 2 MHz. On mesure la tension U2 aux bornes du condensateur C. La fréquence de résonance du circuit est ajustée de manière à différer légèrement de 2 MHz, de telle sorte que pour une faible variation de la résistance équivalente du circuit on a une variation importante du courant et par conséquent une forte variation de la tension U2. Lors du passage d'un filin métallique à proximité de la bobine L, il se produit dans le filin des pertes par courant de Foucault, ce qui a pour effet d'augmenter la valeur de la résistance apparente de la bobine. Le signal à haute fréquence U2 est donc en quelque sorte modulé par le passage du filin devant la bobine.

Le schéma bloc du dispositif de détection est représenté à la figure 2. Ce dispositif comprend un détecteur 1 comprenant un circuit résonnant du type de la figure 1 et un circuit de démodulation et muni d'une tête détectrice 2 constituée par une bobine à noyau de ferrite. Le circuit résonnant est associé à un oscillateur à quartz 3 à travers un filtre passebas 4 et un amplificateur de puissance 5. La sortie du détecteur 1 est appliquée, à travers un filtre passe-haut 6 et un amplificateur 7, à un trigger 8 délivrant un signal digital qui est appliqué à une porte ET 9 déterminant une fenêtre de lecture. La sortie du détecteur est également appliquée à un second trigger 10 pour le contrôle de la présence de la composante continue dans le signal, contrôle qui permet de détecter une éventuelle rupture du fil de la bobine.

L'ensemble du circuit du dispositif est représenté en détail à la figure 3. Le détecteur 1 comprend deux résistances RI et R2 pour l'adaptation de l'impédance à l'impédance du câble coaxial 11, le circuit résonnant constitué par la bobine 2 et un condensateur ajustable Cl permettant d'ajuster la fréquence de résonance, et un circuit de démodulation constitué d'une diode Dl, d'une résistance R3 et d'un condensateur C2 formant un filtre passe-bas. La détection nécessite un oscillateur de fréquence élevé et stable dans le temps et en température. Pour ces raisons l'oscillateur 3 est réalisé avec un quartz Q et une porte logique Gl NOR réalisée en technique C-MOS. Le signal rectangulaire est en outre mis en forme et contrôlé par un circuit de portes NOR G2, G3 et G4. L'oscillateur délivre un signal rectangulaire d'une tension de 15 V et d'une fréquence de 2 MHz. Du fait que l'oscillateur fournit une tension de sortie rectangulaire et qu'il faut une tension sinusoïdale, on filtre ce signal au moyen du filtre passe-bas 4 en forme de jt constitué des inductivités LI et L2 et des capacités C8 et C9. L'amplificateur de puissance 5 (buffer), est réalisé au moyen d'un étage push-pull T3, T4 qui fournit ime tension de sortie symétrique par rapport 0, d'une amplitude de 1,75 V. Le filtre passe-haut 6 est constitué d'une capacité Cl et une résistance R3. Sa fréquence de coupure est aux environs 100 Hz. L'amplificateur 7 et les trigger 8 et 10 sont réalisés de façon conventionnelle au moyen de circuits LM 324. La conversion du niveau C-MOS est assurée respectivement au moyen de deux transistors TI et T2.

La fenêtre de lecture est réalisée par trois portes NAND G5, G6 et GÌ, Le signal utile apparaît à la sortie 11. La fenêtre de lecture 9 permet de valider l'information reçue des détecteurs dans un intervalle de temps déterminé correspondant à un intervalle linéaire du papier en mouvement dans lequel se trouve le filin à détecter. Cette fenêtre de lecture est s

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formée de manière connue au moyen des impulsions d'un codeur angulaire solidaire du dispositif d'entraînement à tambours du papier à contrôler. La fenêtre de lecture permet d'éliminer pratiquement toute erreur de détection et de tenir compte, dans la détection, non seulement de la présence d'un filin mais de cette présence en un endroit déterminé de la feuille de papier. Un interrupteur 12 permet d'enclencher ou de déclencher le capteur. Dans la position ON on a l'information du trigger pendant la fenêtre de lecture, tandis que dans la position OFF on a à la place des impulsions du trigger une impulsion correspondant à la fenêtre de lecture.

La construction du détecteur proprement dit est représentée aux figures 4 et 5. Le détecteur comprend un boîtier constitué s d'un support 13 et d'un couvercle 14. Dans ce boîtier est monté un circuit imprimé 15 portant les éléments du circuit 1 à l'exception de la bobine de détection 2 située partiellement hors du boîtier. Le circuit imprimé porte un connecteur 16.

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2 feuilles dessins

Claims (3)

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1. Procédé de détection de la présence d'un filin métallique dans un papier, caractérisé en ce qu'on fait défiler le papier devant la bobine d'un circuit résonnant alimenté par une tension à haute fréquence proche de la fréquence de résonance du circuit, de telle manière que le filin soit au moins approximativement parallèle à l'axe de la bobine, démodule la tension haute fréquence modulée par la variation du courant dans le circuit résonnant lors du passage du filin et applique, après filtrage, cette tension démodulée à un circuit trigger pour obtenir un signal digital dont on contrôle là délivrance dans un intervalle de temps déterminé par une fenêtre de lecture dont l'ouverture est commandée par les moyens d'entraînement du papier.

2. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une tête détectrice portant une bobine à noyau de ferrite faisant partie d'un circuit résonnant série, un circuit d'alimentation du circuit résonnant par ime tension à haute fréquence filtrée, un circuit de démodulation de la tension haute fréquence modulée dans le circuit résonnant par le passage du filin devant la bobine, un filtre passe-haut pour l'élimination des variations parasites de la tension démodulée, un trigger recevant la tension démodulée et filtrée et délivrant un signal digital, un amplificateur et une fenêtre de lecture dont l'ouverture est commandée par un signal délivré par les moyens d'entraînement du papier.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend un second trigger monté en dérivation avant le filtre passe-haut pour le contrôle de la presence de la composante continue.