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磁条卡工作原理

时间:2014-04-24  编辑:明光智能卡  阅读:2045次

    磁卡上面剩余磁感应强度Br在磁卡工作过程中起着决定性的作用。磁卡以一定的速度通过装有线圈的工作磁头,磁卡的外部磁力线切割线圈,在线圈中产生感应电动势,从而传输了被记录的信号。当然,也要求在磁卡工作中被记录信号有较宽的频率响应、较小的失真和较高的输出电平。 
    一根很细的金属直线可以作为一个简单的重放设备。金属直线与磁卡紧贴,方向垂直于磁卡运行方向,磁卡运行时,金属直线切割磁力线而产生感应电动势,电动势的大小与切割的磁力线成正比。当磁卡的运行速度保持不变时,金属直线的感应电动势与磁卡表面剩余磁感应强度成正比,而导体中的感应电动势可由下式表示:
e=BrWv
式中Br-表面剩余磁感应强度;
W-记录道迹的宽度;
v-重放时磁卡的运行速度。 
   在Br=2πf/vφrmcos2πft的情况下,综合Br和e的关系式,得到   e=2πfWφrmcos2πft 
   当然,用一根金属线作磁卡工作设备,由于输出很小,故而是不实用的。而磁头是用高导磁系数的软磁材料制成的铁芯,上面缠有绕组线圈,磁头前面有一条很窄的缝隙,这时进入工作磁头的磁卡磁通量而言,可以看作是两个并联的有效磁阻,即空隙的磁阻和磁头铁芯的磁阻。因为空隙的有效磁阻远大于工作磁头铁芯的磁阻,所以磁卡上磁通量的绝大部分输入到磁头铁芯,并与工作磁头上线圈绕组发生交连,因而感应出电动势,在这种情况下,单根金属重放线所得到的感应电动势公式完全适用于环形磁卡工作磁头,只是比例系数不同而已。 
   设N为线圈的匝数,m为与工作磁头铁芯的大小和磁性有关的系数,则环形工作磁头绕组中所产生的感应电动势为:  e=2πfWmNφrmcos2πft 
   因为在工作磁绕组中所感应的电动势正比于磁通的变化率,即电动势e∝By∝ 频率f。在记录时i=Isinwt,纵向剩磁密度Bx∝i(传递曲线的直线部分),所以,Bx=K1Isinwt。由于By∝dbx/dt,e∝By,所以,e=K2Iwcoswt。这里的K2取决于工作磁头的效率、匝数、磁带材料等。这些公式还表明:输出电压正比记录电流;输出电压正比于信号频率;输出电压得到90°的相应变化(即由正弦项改变到余弦项)。


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