Brevet FR2226713A1 — publié le 19741115

La présente invention concerne un appareil pour 1 essai de pièces de monnaie et vise notamment un appareil électrique pour la détection de pièces de fausse monnaie. La mise au point récente de distributeurs automatiques, de changeurs de monnaie automatiques etc.. exige des appareils efficaces et strs propres à essayer les pièces de monnaie pour n'accepter que celles qui sont authentiques et rejeter toutes celles qui sont fausses. Les appareils d'essai classiques décèlent les pièces fausses par mesure de leurs dimensions extérieures et de leur poids. Le triage basé sur les dimensions ne permet pas à une machine de déceler des pièces fausses de dimensions identiques à celles de pièces authentiques. Le triage basé sur le poids ne permet pas non plus à une machine de distinguer des pièces authentiques de pièces fausses ayant le même poids. G'est pourquoi il est classique de prévoir dans les distributeurs automatique un sélecteur triant les pièces à la fois d'après leurs dimensions extérieures et d'après leur poids. Toutefois, pour le triage d'après le poids, il est difficile d'accroître la vitesse de sélection sans nuire à la précision de la détection.En outre, dans le cas d1une pièce fausse délibérément et adroitement fabriquée de manière à présenter des dimensions et un poids identiques à ceux d'une pièce droite, la machine ne peut faire la distinction. L'invention a donc pour but de proposer un appareil original propre à déceler les pièces fausses mme si elles ont le meme poids et les mimes dimensions que des pièces authentiques. La présente invention repose sur la constatation qu'un solide placé à l'air libre constitue un milieu de propagation d'oscillations. Lorsqu'une oscillation acoustique se propage dans un tel milieu sous forme d'onde longitudinale ou transversale, la vitesse de propagation est fonction de la densité, du module d' Young, de la constante de Poisson et d'autres facteurs propres au milieu. la densité est une quantité physique qu'on peut déduire des dimensions extérieures et du poids du solide et le module d' Young ainsi que la constante de Poisson sont des grandeurs physiques relatives à la qualité d'un corps propageant des vibrations acoustiques. En conséquence, par mesure de la fréquence propre de résonance, qui dépend d'une telle quantité ou d'une telle grandeur physique, on peut avantageusement trier des pièces de monnaie avec une grande précision. L'invention exploite le fait qu'une pièce de monnaie présente sa fréquence d'oscillation propre. Du fait qu'une pièce étalon présente des dimensions extérieures typiques et une densité fixe, sa fréquence propre d'oscillation est déterminée, c'est-àdire, qu'elle présente une caractéristique abrupte de résonance à des oscillations à sa fréquence propre. Lorsqu'on heurte à 1' air libre une pièce de monnaie, elle présente plusieurs modes d'oscillation, mais émet une onde sonore spécifique comportant sa fréquence propre d'oscillation. Celle-ci est déterminée par les dimensions extérieures, le poids et la densité de la pièce. Par conséquent, la mesure de la fréquence propre d'oscillation permet de trier les pièces. L'appareil d'essai de pièces de monnaie suivant l'invention comprend un filtre mécanique comportant dans son circuit la pièce à étudier. La caractéristique abrupte de sélection du filtre mé canique sert à engendrer une oscillation amplifiée de réaction. Le signal d'oscillation à la fréquence d'oscillation mécanique d'une pièce donnée subit un triage de fréquence dans un circuit résonnant et fournit un signal de sortie à mode unique permettant de déceler les pièces non conformes. On va maintenant décrire l'invention en détail en se référant au dessin annexé, sur lequel la figure 1 représente schématiquement un filtre mécanique formant une partie essentielle de l'appareil suivant l'invention la figure 2 est un schéma symbolique d'un appareil d'essai de pièces de monnaie réalisé suivant l'invention. Be filtre mécanique comporte la pièce 1 à étudier, ainsi qu'un haut-parleur 2 et qu'un capteur de pression 3 situés de part et d'autre de la pièce. Quand le haut-parleur 2 est mA par application d'oscillations acoustiques, la pièce 1 oscille seulement si ces oscillations sont à sa fréquence propre de résonance mécanique et guère pour d'autres fréquences d'attaque. En conséquence, la pièce 1 agit en filtre d'ondes à caractéristique abrupte ne transmettant que sa propre fréquence à partir des fréquences acoustiques d'attaque. Le capteur de pression 3 reçoit la pression sonore émise par la pièce 1 oscillant en résonance mécanique et agit en microphone à pression sonore ou en capteur son-électricité qui transforme l'onde sonore en signal électrique. Le capteur 3 émet un signal électrique à la fréquence propre d'oscillation de la pièce 1 et peut constituer un filtre mécanique à facteur de qualité élevé et à courbe de résonance abrupte. Le signal de sortie du capteur de pression 3 s'applique à un amplificateur 4 appliquant un signal de réaction amplifié à un circuit de réaction. Ce circuit oscille alors à la fréquence de résonance de la pièce 1. La figure 2 indique, en 5, le filtre mécanique formé par la pièce 1, le haut-parleur 2 et le capteur 3 représentés sur la figure 1 et, en 6, l'amplificateur 4 montré sur la figure 1. Le signal de sortie du filtre mécanique 5, qui comporte la pièce à étudier, est amplifié par l'amplificateur 6 et appliqué en réaction au filtre mécanique 5 à travers un déphaseur 7, un limiteur d'amplitude 8 et un sélecteur 9. La boucle fermée comportant les unités 5-6-7-8-9-5 portées sur la figure 2 engendre le signal de réaction amplifié mentionné à propos de la figure 1. Le déphaseur 7 introduit le déphasage voulu pour mettre le signal de réaction amplifié en relation de phase convenable. Be limiteur 8 ajuste l'amplitude à un niveau préfixé afin que le niveau de sortie nue varie pas quand l'amplitude d'oscillation varie. Le sélecteur 9 forme un circuit résonant inductance-capacité et détermine le facteur de qualité selon la caractéristique sélective de la pièce de façon à fournir une caractéristique de fréquence à forme d'onde convenable pour la sélection d'après la fréquence. Cette onde est une impulsion à flancs menant et arrière abrupts, mais à sommet quelque peu arrondi afin de ménager une marge faible préfixée couvrant de minuscules écarts et erreurs de sélection dus à un léger brouillage ou à une petite déformation d'une bonne pièce. On peut fixer la marge de tolérance d'après la structure conférée au circuit inductance-capacité. On évite ainsi le rejet erroné de bonnes pièces. Le signal de sortie du sélecteur 9 montré sur la figure 2 s'applique en partie, en réaction, au filtre mécanique 5 et en partie à un redresseur 10 qui le met sous forme de signal continu, puis l'applique à un comparateur 11. Le comparateur 11 présente un seuil préfixé par réglage et laisse passer ou intercepte le signal de sortie du sélecteur 9 après comparaison au niveau de seuil. La transmission peut par exemple correspondre à la détection et à l'acceptation de bonnes pièces et l'interception à la détection de pièces fausses, à rejeter. Coule exposé ci-dessus, on utilise suivant l'invention la fréquence propre de résonance mécanique d'une pièce interposée dans le circuit de réaction d'un amplificateur de réaction pour faire osciller ce dernier en continus Une pièce oscille en divers modes correspondant à son épaisseur, à sa courbure, à ses irrégularités, qui engendrent des oscillations composites, et à divers autres facteurs. lorsqu'on heurte une pièce à l'aide d1un marteau pour la faire osciller, elle présente ces divers modes d'oscillation. Suivant l'invention, le sélecteur de fréquence 9 opère facilement la sélection d'un signal d'oscillation à mode unique parmi ces divers modes d'oscillation. Ainsi, on opère une sélection de fréquence de signal électrique pour déterminer l'authenticité d'une pièce donnée. RE-VEIiDICATION Appareil d'essai de pièces de monnaie caractérisé en ce qu'il comprend un filtre mécanique comportant la pièce à soumettre à essai et un capteur de pression, un haut-parleur permettant de faire osciller la pièce à sa fréquence propre de résonance mécanique, un capteur transducteur convertissant l'oscillation en signal électrique, un circuit sélecteur résonant constituant un générateur appliquant en réaction des oscillations audit filtre mécanique et audit capteur transducteur pour engendrer un signal d'oscillation à mode unique, un redresseur destiné à redresser la fréquence de sortie de ce signal et un comparateur à niveau de seuil préfixé destiné à comparer le signal redressé audit seuil pour fournir un signal indiquant que la pièce est authentique ou fausse.