本申請?zhí)峁┝艘环N膜厚的檢測裝置。該檢測裝置包括公共單元與檢測單元，公共單元包括至少一個(gè)公共電極，檢測單元包括至少兩行沿待測膜移動(dòng)方向間隔設(shè)置的傳感器芯片與信號(hào)處理單元，各傳感器芯片與公共單元在第一方向上相對且間隔設(shè)置，各行的多個(gè)傳感器芯片沿第二方向間隔排列，公共單元與各傳感器芯片之間的間隔構(gòu)成待測膜的傳輸通道，各傳感器芯片包括一行沿第二方向排列的多個(gè)檢測電極，第二方向與待測膜的移動(dòng)方向垂直，第一方向與第一平面垂直，第一平面與第二方向平行；信號(hào)處理單元與各傳感器芯片電連接，對各傳感器芯片輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理并輸出。該檢測裝置能夠?qū)Ρ∧さ暮穸冗M(jìn)行精確地檢測。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及厚度檢測領(lǐng)域，具體而言，涉及一種膜厚的檢測裝置。
技術(shù)介紹
薄片狀物品，如紙張、票據(jù)、塑料待測膜、紡織物品等的在線連續(xù)厚度測量，在其產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢測、處理、回收等過程中處于越來越重要的地位。當(dāng)前，待測膜厚度的檢測技術(shù)要包括使用霍爾器件、反射型超聲波檢測、透射型超聲波檢測、電磁感應(yīng)式檢測、渦流式檢測等技術(shù)。但這些技術(shù)對應(yīng)的檢測裝置體積較大，成本較高，不利于這些技術(shù)的應(yīng)用。近年來，通過電極間的靜電感應(yīng)進(jìn)行待測膜厚度的檢測技術(shù)在不斷研究探索之中，例如公開號(hào)為CN210302446Y的文件公開了一種電容式紙厚傳感器，其主要是將電容器的容量變化轉(zhuǎn)化成振蕩頻率的變化，再通過頻壓轉(zhuǎn)換模塊將頻率的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化。公開號(hào)為CN103363887A的文件也公開了一種材料厚度的檢測方法，利用平板電容的極板作為厚度檢測的敏感器件，實(shí)測對象的厚度變化引起的電容活動(dòng)極板產(chǎn)生位移，導(dǎo)致平板電容器的容量發(fā)生變化。上述這些通過電極間的靜電感應(yīng)的檢測待測膜厚度的技術(shù)在一定程度上減小了檢測裝置的體積，但仍需要機(jī)械裝置的引導(dǎo)才能使得電容板產(chǎn)生位移，與檢測設(shè)備的小型化發(fā)展不相符；并且機(jī)械裝置的精度在很大程度上決定了測量的精度，尤其是在物品高速傳輸狀態(tài)、需要多點(diǎn)多路精確測量以及實(shí)測對象極薄的情況下，上述厚度傳感器的測量精度較低；另外，這些機(jī)械裝置在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的噪音，不符合現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)環(huán)保低碳的發(fā)展需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本申請的主要目的在于提供一種膜厚的檢測裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中不能精確地檢測薄膜厚度的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請的一個(gè)方面，提供了一種膜厚的檢測裝置，該檢測裝置包括公共單元與檢測單元，上述公共單元包括至少一個(gè)公共電極，上述檢測單元包括至少兩行沿待測膜移動(dòng)方向間隔設(shè)置的傳感器芯片與信號(hào)處理單元，其中，各上述傳感器芯片與上述公共單元在第一方向上相對且間隔設(shè)置，各行的多個(gè)上述傳感器芯片沿第二方向間隔排列，上述公共單元與各上述傳感器芯片之間的間隔構(gòu)成上述待測膜的傳輸通道，各上述傳感器芯片包括一行沿上述第二方向排列的多個(gè)檢測電極，上述第二方向與上述待測膜的移動(dòng)方向垂直，上述第一方向與第一平面垂直，上述第一平面與上述第二方向平行，各上述傳感器芯片用于感應(yīng)上述公共電極上的電信號(hào)并輸出；上述信號(hào)處理單元與各上述傳感器芯片電連接，對各上述傳感器芯片輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理并輸出。進(jìn)一步地，上述檢測單元包括兩行相同的傳感器芯片。進(jìn)一步地，各上述傳感器芯片還包括控制電極，上述控制電極用于輸入控制各行上述傳感器芯片工作的時(shí)鐘信號(hào)與行啟動(dòng)信號(hào)并輸出上述傳感器芯片檢測到的電信號(hào)，不同行的上述傳感器芯片的行啟動(dòng)信號(hào)具有延時(shí)。進(jìn)一步地，上述信號(hào)處理單元包括信號(hào)處理電路與信號(hào)接口，其中，上述信號(hào)處理電路與各上述傳感器芯片電連接；上述信號(hào)接口與上述信號(hào)處理電路電連接，用于輸入控制信號(hào)與輸出上述信號(hào)處理電路處理后的電信號(hào)。進(jìn)一步地，上述信號(hào)處理電路包括差分放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與控制電路，其中，上述差分放大電路包括第一輸入端與第二輸入端，上述第一輸入端與一行上述傳感器芯片中的各傳感器芯片電連接，上述第二輸入端與另一行上述傳感器芯片中的各傳感器芯片電連接，上述差分放大電路用于差分放大不同行的上述傳感器芯片輸出的電信號(hào)；上述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路一端與上述差分放大電路的輸出端電連接，上述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路用于將上述差分放大電路放大后的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；上述控制電路的一端與上述差分放大電路的信號(hào)控制端、上述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)控制端以及各上述控制電極電連接，另一端與上述信號(hào)接口電連接。進(jìn)一步地，上述信號(hào)處理電路還包括補(bǔ)正電路，上述補(bǔ)正電路包括輸入端，上述輸入端與上述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端電連接，上述補(bǔ)正電路的信號(hào)控制端與上述控制電路電連接，上述補(bǔ)正電路用于對上述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行校正并輸出。進(jìn)一步地，上述公共單元還包括信號(hào)輸入部，上述信號(hào)輸入部用于將電源的電信號(hào)輸入至上述公共電極。進(jìn)一步地，上述公共單元還包括第一基板，上述第一基板上述公共電極設(shè)置在上述第一基板的第一表面上；上述檢測單元包括第二基板，上述第二基板與上述公共單元在上述第一方向上間隔設(shè)置，上述第一基板的第一表面朝向上述第二基板的第一表面，各上述傳感器芯片設(shè)置在上述第二基板的第一表面上，上述信號(hào)處理單元設(shè)置在上述第二基板的第二表面上，且上述第一基板的第一表面與上述第二基板的第一表面均平行于上述第一平面。進(jìn)一步地，上述膜厚的檢測裝置還包括第一框體、第一保護(hù)基板、第二框體與第二保護(hù)基板，其中，上述第一框體具有第一容納空間，上述第一框體罩設(shè)在上述第一基板上且上述公共單元位于上述第一容納空間內(nèi)；上述第一保護(hù)基板與上述第一框體連接，且用于保護(hù)各上述公共電極；上述第二框體具有第二容納空間，上述第二框體罩設(shè)在上述第二基板上且上述檢測單元位于上述第二容納空間內(nèi)；上述第二保護(hù)基板與上述第二框體連接，且用于保護(hù)各上述檢測電極。進(jìn)一步地，上述公共單元包括一個(gè)上述公共電極。應(yīng)用本申請的技術(shù)方案，檢測裝置中包括至少兩行沿待測膜移動(dòng)方向間隔排列的傳感器芯片，并且各芯片包括多個(gè)沿第二方向間隔設(shè)置的檢測電極，檢測電極的密度決定了檢測信號(hào)的分辨率，進(jìn)而決定了檢測精度，在實(shí)際檢測過程中，可以根據(jù)需求，調(diào)整傳感器芯片上的檢測電極的數(shù)量，或調(diào)整傳感器芯片的數(shù)量，這樣能夠靈活調(diào)整膜厚的檢測裝置的精確度，使得該檢測裝置能夠獲得更高的檢測精度。該檢測裝置不僅可以精確地檢測不同位置處的膜厚，而且，該檢測裝置可以獲得不同行不同列的檢測點(diǎn)的檢測結(jié)果，通過對不同行的不同列的檢測點(diǎn)的電信號(hào)做差分運(yùn)算，進(jìn)而可以精確地判斷出薄膜在各個(gè)方向是否出現(xiàn)厚度異常。附圖說明構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解，本申請的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1示出了根據(jù)本申請的一種實(shí)施例提供的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了一種實(shí)施例提供的檢測單元的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出了一種實(shí)施例提供的一個(gè)傳感器芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4示出了另一種實(shí)施例中的待測膜的俯視圖；圖5示出了再一種實(shí)施例中的待測膜的俯視圖；圖6示出了一種實(shí)施例提供的一行中的一個(gè)傳感器芯片的電氣原理圖；圖7示出了圖6的檢測裝置對應(yīng)的另一行中的一個(gè)傳感器芯片的電氣原理圖；圖8示出了圖6及圖7對應(yīng)的兩行傳感器芯片的工作時(shí)序圖；圖9示出了一種實(shí)施例提供的信號(hào)處理電路的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖10示出了又一種實(shí)施例提供的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：1、公共單元；2、檢測單元；11、公共電極；10、第一基板；12、第一保護(hù)基板；13、信號(hào)輸入部；14、第一框體；20、第二基板；21、傳感器芯片；22、第二保護(hù)基板；23、信號(hào)處理單元；24、第二框體；100、待測膜；101、第一異物；102、第二異物；211、檢測電極；212、控制電極；231、信號(hào)處理電路；232、信號(hào)接口；01、差分放大電路；02、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；03、補(bǔ)正電路；04、控制電路。具體實(shí)施方式應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請所屬
的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。需要注意的是，這里所使用本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種膜厚的檢測裝置，包括公共單元與檢測單元，所述公共單元包括至少一個(gè)公共電極，其特征在于，所述檢測單元包括：至少兩行沿待測膜移動(dòng)方向間隔設(shè)置的傳感器芯片，各所述傳感器芯片與所述公共單元在第一方向上相對且間隔設(shè)置，各行的多個(gè)所述傳感器芯片沿第二方向間隔排列，所述公共單元與各所述傳感器芯片之間的間隔構(gòu)成所述待測膜的傳輸通道，各所述傳感器芯片包括一行沿所述第二方向排列的多個(gè)檢測電極，所述第二方向與所述待測膜的移動(dòng)方向垂直，所述第一方向與第一平面垂直，所述第一平面與所述第二方向平行，各所述傳感器芯片用于感應(yīng)所述公共電極上的電信號(hào)并輸出；以及信號(hào)處理單元，與各所述傳感器芯片電連接，對各所述傳感器芯片輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理并輸出。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種膜厚的檢測裝置，包括公共單元與檢測單元，所述公共單元包括至少一個(gè)公共電極，其特征在于，所述檢測單元包括：至少兩行沿待測膜移動(dòng)方向間隔設(shè)置的傳感器芯片，各所述傳感器芯片與所述公共單元在第一方向上相對且間隔設(shè)置，各行的多個(gè)所述傳感器芯片沿第二方向間隔排列，所述公共單元與各所述傳感器芯片之間的間隔構(gòu)成所述待測膜的傳輸通道，各所述傳感器芯片包括一行沿所述第二方向排列的多個(gè)檢測電極，所述第二方向與所述待測膜的移動(dòng)方向垂直，所述第一方向與第一平面垂直，所述第一平面與所述第二方向平行，各所述傳感器芯片用于感應(yīng)所述公共電極上的電信號(hào)并輸出；以及信號(hào)處理單元，與各所述傳感器芯片電連接，對各所述傳感器芯片輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理并輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜厚的檢測裝置，其特征在于，所述檢測單元包括兩行相同的傳感器芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜厚的檢測裝置，其特征在于，各所述傳感器芯片還包括控制電極，所述控制電極用于輸入控制各行所述傳感器芯片工作的時(shí)鐘信號(hào)與行啟動(dòng)信號(hào)并輸出所述傳感器芯片檢測到的電信號(hào)，不同行的所述傳感器芯片的行啟動(dòng)信號(hào)具有延時(shí)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膜厚的檢測裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理單元包括：信號(hào)處理電路，與各所述傳感器芯片電連接；以及信號(hào)接口，與所述信號(hào)處理電路電連接，用于輸入控制信號(hào)與輸出所述信號(hào)處理電路處理后的電信號(hào)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膜厚的檢測裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理電路包括：差分放大電路，包括第一輸入端與第二輸入端，所述第一輸入端與一行所述傳感器芯片中的各傳感器芯片電連接，所述第二輸入端與另一行所述傳感器芯片中的各傳感器芯片電連接，所述差分放大電路用于差分放大不同行的所述傳感器芯片輸出的電信號(hào)；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，一端與所述差分放...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：戚務(wù)昌，
申請(專利權(quán))人：威海華菱光電股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37
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