膜厚的检测装置制造方法及图纸

本申请提供了一种膜厚的检测装置。该检测装置包括公共单元与检测单元，公共单元包括至少一个公共电极，检测单元包括至少两行沿待测膜移动方向间隔设置的传感器芯片与信号处理单元，各传感器芯片与公共单元在第一方向上相对且间隔设置，各行的多个传感器芯片沿第二方向间隔排列，公共单元与各传感器芯片之间的间隔构成待测膜的传输通道，各传感器芯片包括一行沿第二方向排列的多个检测电极，第二方向与待测膜的移动方向垂直，第一方向与第一平面垂直，第一平面与第二方向平行；信号处理单元与各传感器芯片电连接，对各传感器芯片输出的电信号进行处理并输出。该检测装置能够对薄膜的厚度进行精确地检测。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及厚度检测领域，具体而言，涉及一种膜厚的检测装置。
技术介绍
薄片状物品，如纸张、票据、塑料待测膜、纺织物品等的在线连续厚度测量，在其产品的生产、检测、处理、回收等过程中处于越来越重要的地位。当前，待测膜厚度的检测技术要包括使用霍尔器件、反射型超声波检测、透射型超声波检测、电磁感应式检测、涡流式检测等技术。但这些技术对应的检测装置体积较大，成本较高，不利于这些技术的应用。近年来，通过电极间的静电感应进行待测膜厚度的检测技术在不断研究探索之中，例如公开号为CN210302446Y的文件公开了一种电容式纸厚传感器，其主要是将电容器的容量变化转化成振荡频率的变化，再通过频压转换模块将频率的变化转换成电压的变化。公开号为CN103363887A的文件也公开了一种材料厚度的检测方法，利用平板电容的极板作为厚度检测的敏感器件，实测对象的厚度变化引起的电容活动极板产生位移，导致平板电容器的容量发生变化。上述这些通过电极间的静电感应的检测待测膜厚度的技术在一定程度上减小了检测装置的体积，但仍需要机械装置的引导才能使得电容板产生位移，与检测设备的小型化发展不相符；并且机械装置的精度在很大程度上决定了测量的精度，尤其是在物品高速传输状态、需要多点多路精确测量以及实测对象极薄的情况下，上述厚度传感器的测量精度较低；另外，这些机械装置在高速运转时会产生很大的噪音，不符合现代产业环保低碳的发展需求。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种膜厚的检测装置，以解决现有技术中不能精确地检测薄膜厚度的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种膜厚的检测装置，该检测装置包括公共单元与检测单元，上述公共单元包括至少一个公共电极，上述检测单元包括至少两行沿待测膜移动方向间隔设置的传感器芯片与信号处理单元，其中，各上述传感器芯片与上述公共单元在第一方向上相对且间隔设置，各行的多个上述传感器芯片沿第二方向间隔排列，上述公共单元与各上述传感器芯片之间的间隔构成上述待测膜的传输通道，各上述传感器芯片包括一行沿上述第二方向排列的多个检测电极，上述第二方向与上述待测膜的移动方向垂直，上述第一方向与第一平面垂直，上述第一平面与上述第二方向平行，各上述传感器芯片用于感应上述公共电极上的电信号并输出；上述信号处理单元与各上述传感器芯片电连接，对各上述传感器芯片输出的电信号进行处理并输出。进一步地，上述检测单元包括两行相同的传感器芯片。进一步地，各上述传感器芯片还包括控制电极，上述控制电极用于输入控制各行上述传感器芯片工作的时钟信号与行启动信号并输出上述传感器芯片检测到的电信号，不同行的上述传感器芯片的行启动信号具有延时。进一步地，上述信号处理单元包括信号处理电路与信号接口，其中，上述信号处理电路与各上述传感器芯片电连接；上述信号接口与上述信号处理电路电连接，用于输入控制信号与输出上述信号处理电路处理后的电信号。进一步地，上述信号处理电路包括差分放大电路、模数转换电路与控制电路，其中，上述差分放大电路包括第一输入端与第二输入端，上述第一输入端与一行上述传感器芯片中的各传感器芯片电连接，上述第二输入端与另一行上述传感器芯片中的各传感器芯片电连接，上述差分放大电路用于差分放大不同行的上述传感器芯片输出的电信号；上述模数转换电路一端与上述差分放大电路的输出端电连接，上述模数转换电路用于将上述差分放大电路放大后的电信号转换为数字信号；上述控制电路的一端与上述差分放大电路的信号控制端、上述模数转换电路的信号控制端以及各上述控制电极电连接，另一端与上述信号接口电连接。进一步地，上述信号处理电路还包括补正电路，上述补正电路包括输入端，上述输入端与上述模数转换电路的输出端电连接，上述补正电路的信号控制端与上述控制电路电连接，上述补正电路用于对上述数字信号进行校正并输出。进一步地，上述公共单元还包括信号输入部，上述信号输入部用于将电源的电信号输入至上述公共电极。进一步地，上述公共单元还包括第一基板，上述第一基板上述公共电极设置在上述第一基板的第一表面上；上述检测单元包括第二基板，上述第二基板与上述公共单元在上述第一方向上间隔设置，上述第一基板的第一表面朝向上述第二基板的第一表面，各上述传感器芯片设置在上述第二基板的第一表面上，上述信号处理单元设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与上述第二基板的第一表面均平行于上述第一平面。进一步地，上述膜厚的检测装置还包括第一框体、第一保护基板、第二框体与第二保护基板，其中，上述第一框体具有第一容纳空间，上述第一框体罩设在上述第一基板上且上述公共单元位于上述第一容纳空间内；上述第一保护基板与上述第一框体连接，且用于保护各上述公共电极；上述第二框体具有第二容纳空间，上述第二框体罩设在上述第二基板上且上述检测单元位于上述第二容纳空间内；上述第二保护基板与上述第二框体连接，且用于保护各上述检测电极。进一步地，上述公共单元包括一个上述公共电极。应用本申请的技术方案，检测装置中包括至少两行沿待测膜移动方向间隔排列的传感器芯片，并且各芯片包括多个沿第二方向间隔设置的检测电极，检测电极的密度决定了检测信号的分辨率，进而决定了检测精度，在实际检测过程中，可以根据需求，调整传感器芯片上的检测电极的数量，或调整传感器芯片的数量，这样能够灵活调整膜厚的检测装置的精确度，使得该检测装置能够获得更高的检测精度。该检测装置不仅可以精确地检测不同位置处的膜厚，而且，该检测装置可以获得不同行不同列的检测点的检测结果，通过对不同行的不同列的检测点的电信号做差分运算，进而可以精确地判断出薄膜在各个方向是否出现厚度异常。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示出了根据本申请的一种实施例提供的检测装置的结构示意图；图2示出了一种实施例提供的检测单元的局部结构示意图；图3示出了一种实施例提供的一个传感器芯片的结构示意图；图4示出了另一种实施例中的待测膜的俯视图；图5示出了再一种实施例中的待测膜的俯视图；图6示出了一种实施例提供的一行中的一个传感器芯片的电气原理图；图7示出了图6的检测装置对应的另一行中的一个传感器芯片的电气原理图；图8示出了图6及图7对应的两行传感器芯片的工作时序图；图9示出了一种实施例提供的信号处理电路的结构示意图；以及图10示出了又一种实施例提供的检测装置的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：1、公共单元；2、检测单元；11、公共电极；10、第一基板；12、第一保护基板；13、信号输入部；14、第一框体；20、第二基板；21、传感器芯片；22、第二保护基板；23、信号处理单元；24、第二框体；100、待测膜；101、第一异物；102、第二异物；211、检测电极；212、控制电极；231、信号处理电路；232、信号接口；01、差分放大电路；02、模数转换电路；03、补正电路；04、控制电路。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜厚的检测装置，包括公共单元与检测单元，所述公共单元包括至少一个公共电极，其特征在于，所述检测单元包括：至少两行沿待测膜移动方向间隔设置的传感器芯片，各所述传感器芯片与所述公共单元在第一方向上相对且间隔设置，各行的多个所述传感器芯片沿第二方向间隔排列，所述公共单元与各所述传感器芯片之间的间隔构成所述待测膜的传输通道，各所述传感器芯片包括一行沿所述第二方向排列的多个检测电极，所述第二方向与所述待测膜的移动方向垂直，所述第一方向与第一平面垂直，所述第一平面与所述第二方向平行，各所述传感器芯片用于感应所述公共电极上的电信号并输出；以及信号处理单元，与各所述传感器芯片电连接，对各所述传感器芯片输出的电信号进行处理并输出。

【技术特征摘要】
1.一种膜厚的检测装置，包括公共单元与检测单元，所述公共单元包括至少一个公共电极，其特征在于，所述检测单元包括：至少两行沿待测膜移动方向间隔设置的传感器芯片，各所述传感器芯片与所述公共单元在第一方向上相对且间隔设置，各行的多个所述传感器芯片沿第二方向间隔排列，所述公共单元与各所述传感器芯片之间的间隔构成所述待测膜的传输通道，各所述传感器芯片包括一行沿所述第二方向排列的多个检测电极，所述第二方向与所述待测膜的移动方向垂直，所述第一方向与第一平面垂直，所述第一平面与所述第二方向平行，各所述传感器芯片用于感应所述公共电极上的电信号并输出；以及信号处理单元，与各所述传感器芯片电连接，对各所述传感器芯片输出的电信号进行处理并输出。2.根据权利要求1所述的膜厚的检测装置，其特征在于，所述检测单元包括两行相同的传感器芯片。3.根据权利要求2所述的膜厚的检测装置，其特征在于，各所述传感器芯片还包括控制电极，所述控制电极用于输入控制各行所述传感器芯片工作的时钟信号与行启动信号并输出所述传感器芯片检测到的电信号，不同行的所述传感器芯片的行启动信号具有延时。4.根据权利要求3所述的膜厚的检测装置，其特征在于，所述信号处理单元包括：信号处理电路，与各所述传感器芯片电连接；以及信号接口，与所述信号处理电路电连接，用于输入控制信号与输出所述信号处理电路处理后的电信号。5.根据权利要求4所述的膜厚的检测装置，其特征在于，所述信号处理电路包括：差分放大电路，包括第一输入端与第二输入端，所述第一输入端与一行所述传感器芯片中的各传感器芯片电连接，所述第二输入端与另一行所述传感器芯片中的各传感器芯片电连接，所述差分放大电路用于差分放大不同行的所述传感器芯片输出的电信号；模数转换电路，一端与所述差分放...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚务昌，
申请(专利权)人：威海华菱光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37