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磁卡

  磁卡是一种卡牌状的带磁纪录物质,运用带磁质粒载体纪录空格符与电子信息,用于标志真实身份或其他主要用途。磁卡由高韧性、耐热的塑胶或纸版涂敷塑胶做成,能防水、耐磨损且有一定的柔韧度,方便使用、应用比较平稳靠谱。比如人们应用的储蓄卡,便是一种最普遍的银行卡磁条。

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  磁卡原理

  记录原理

  记录磁头由内有空隙的环形铁芯和绕在铁芯上的线圈构成。磁卡是由一定材料的片基和均匀地涂布在片基上面的微粒磁性材料制成的。在记录时,磁卡的磁性面以一定的速度移动,或记录磁头以一定的速度移动,并分别和记录磁头的空隙或磁性面相接触。

  磁头的线圈一旦通上电流,空隙处就产生与电流成比例的磁场,于是磁卡与空隙接触部分的磁性体就被磁化。如果记录信号电流随时间而变化,则当磁卡上的磁性体通过空隙时(因为磁卡或磁头是移动的),便随着电流的变化而不同程度地被磁化。磁卡被磁化之后,离开空隙的磁卡磁性层就留下相应于电流变化的剩磁。

  如果电流信号(或者说磁场强度)按正弦规律变化,那么磁卡上的剩余磁通也同样按正弦规律变化。当电流为正时,就引起一个从左到右(从 N 到 S)的磁极性;当电流反向时,磁极性也跟着反向。其最后结果可以看作磁卡上从 N 到 S 再返回到 N 的一个波长,也可以看作是同极性相接的两块磁棒。

  这是在某种程度上简化的结果,然而,必须记住的是,剩磁 Br 是按正弦变化的。当信号电流最大时,纵向磁通密度也达到最大。记录信号就以正弦变化的剩磁形式记录,贮存在磁卡上。

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  工作原理

  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。

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  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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  磁卡分类

  磁条型:一般抗磁力卡(300oe)

  高抗磁力卡(3500oe)

  直接涂印型:低抗磁力卡(300oe)(如:公园门票)

  高抗磁力卡(2700oe)(如:地铁卡、电话卡)

  应用范围:银行卡、证券、保险:贷记卡、准贷记卡、ATM卡、提款卡、借记卡、转帐卡、专用卡、储值卡、联名卡、商务卡、个人卡、公司卡、社会保险卡、社会保障卡、证券交易卡...

  零售服务:购物卡、现金卡、会员卡、礼品卡、订购卡、折扣卡、积分卡等

  社会安全:人寿和意外保险卡、健康卡

  交通旅游:汽车保险卡、旅游卡、房间卡锁、护照卡、停车卡、付费TV卡、高速公路付费卡、检查卡

  医疗:门诊卡、健康检查卡、捐血卡、诊断图卡、血型卡、健康记录卡、妇产卡、病历卡、保险卡、药方卡

  特种证件:身份识别证卡、暂住证卡、印鉴登记卡、免税卡...

  教育:CAI卡、图书卡、学生证、报告卡、辅导卡、成绩卡...

  娱乐:电玩卡、卡拉OK卡、娱乐卡、戏院卡

  其它:工厂自动化卡、操作员卡、品质控制卡、进出管制卡、工作卡、个人记录卡、家庭安全卡等

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  磁卡注意事项

  磁条卡使用中会受到诸多外界磁场因素的干扰

  磁条卡在钱包、皮夹中距离磁扣太近,甚至与磁扣发生接触。

  与女士皮包、男士手包磁扣太近或接触。

  与带磁封条的通讯录、笔记本接触。

  与手机套上的磁扣、汽车钥匙等磁性物体接触。

  与手机等能够产生电磁辐射的设备长时间放在一起。

  与电视机、收录机等有较强磁场效应的家用电器距离过近。

  在超市使用时,与超市中防盗用的消磁设备距离太近甚至接触。

  多张磁条卡放在一起时,两张卡的磁条互相接触。

  另外,磁条卡受压、被折、长时间磕碰、曝晒、高温,磁条划伤弄脏等也会使磁条卡无法正常使用。同时,在刷卡器上刷卡交易的过程中,磁头的清洁、老化程度,数据传输过程中受到干扰,系统错误动作,收银员操作不当等都可能造成磁条卡无法使用。

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  磁卡安全性

  随着磁卡应用的不断扩大,有关磁卡技术,特别是安全技术已难以满足越来越多的对安全性要求较高的应用需求。以前在磁卡上应用的安全技术,如水印技术、全息技术、精密磁记录技术等,随着时间的推移其相对安全性已大为降低。其工作的基本原理是依靠自身“卡的号码”来识别不同磁卡,因此在读卡时卡号相对公开,比较容易复制。

  IC卡(芯片型智能卡的一种)则是通过芯片上写有的密钥参数进行识别的。IC卡在使用时,必须要通过与读写设备间特有的双向密钥认证。出厂时,先对IC卡进行初始化(加密);待交付使用时还需通过IC卡发行系统,将各用户卡生成自己系统的专用密钥。

  存在问题

  A.卡的保密性和安全性较差

  磁条上的信息比较容易读出,非法修改磁条上的内容也较容易,所以大多情况下磁卡都是被作为静态数据输入使用。虽然第3磁道可读写,并且有金额字段,也只是用于小金额的应用领域,例如电话卡。

  B.使用磁卡的应用系统需要有可靠的计算机系统和中央数据库的支持

  在金融行业,作为金融交易卡的磁卡,一般配合强大、可靠的计算机网络系统使用,金额、交易记录等信息,均保存在金融机构计算机的数据库中,用户所持的卡片只是提供用户的主帐号等索引信息,便于在数据库中迅速找到用户数据。

  磁卡的主要优点: 成本低,这也是它容易推广的原因。

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  磁卡读写器

  磁条读写器可联接任何具有RS232串口的电脑或终端,用于读写磁卡或存折本上的磁条信息。操作简单舒适,读写均一次刷卡完成,具有读、写双重校验功能,性能稳定可靠,并且兼容性好(能自动识别多种磁条读写器的命令集),有更好的通用性。可广泛用于金融、邮电、交通、海关等各个领域,特别是银行系统的信用卡发行、磁卡和银行柜台的存折的磁条读写。

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  磁卡读写器原理

  磁卡读写器的构成是一个物理外壳,里面固定一个磁头,有的安装了一个电磁体(叫消磁器),还有编码解码电路,指示灯等部件。

  读卡过程:程序发出读卡信号,磁头通电,放大信号,磁卡刷过时将信号记录下来,储存,再重整,然后发送给电脑确认,如果确认符合那么则通过并输出,否则就提示错误重刷。

  写卡过程:程序发出写卡信号,然后放大后消磁器通电,磁头通电,当磁卡刷过时先经过消磁器删掉所有内容,再通过磁头写入内容。

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  磁卡读写器特点

  ·读写状态声、光双重指示

  ·支持高低速划卡

  ·超长磁头寿命

  ·划卡轻巧,减少磁条的划伤

  ·多种记录格式兼容

  ·软件可根据客户要求及时升级

  ·采用独特抗干扰措施,适合各种环境的使用

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  磁卡读写器维护

  磁条读写机在日常使用时应注意维护,以保证其可靠工作。维护方法如下:

  1、清洁磁头在每日工作前或多次出现读写错误时按如下步骤清洁磁头:

  A:将干清洁卡的毡面紧靠磁头在导槽中划过5~10次。

  B:如果认为磁头很脏,可先用清洁液或酒精浸湿清洁卡的毡面,让毡面紧靠磁头在导槽中划过几次,然后再用干清洁卡在导槽中划过几次。

  2、清洁编码器滚轮

  A:用清洁液或酒精浸湿清洁卡,将毡面紧贴滚轮在导槽中划过,一般10次即可。

  B:用干的清洁卡再划2~3次。

  3、清洁导槽

  A:用沙布缠在清洁卡上放入导槽边缘。

  B:将卡送入槽内到达磁头边沿为止,在磁头两边移动清洁,但不要到磁头上。C:注意清洁完毕后不要将纤维留在槽内或磁头上。


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