专利名称：多模纸厚测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在智能扫描阅读机中应用的测量纸厚的装置。
背景技术：
目前，智能扫描阅读机中应用的纸厚测量装置有以下几种
一种是利用光的透射，即在信息卡的上下两侧分别放置光电发射管和接收管，通过 测量透过信息卡的光强度来判断信息卡厚度，这种方式容易受到信息卡质地、颜色以及 卡本身标记的影响，精度及可靠性不高。
另一种为机械结构，在走纸轮下放置一个压轮，通过与走纸轮连接的杠杆机械将纸 厚放大，再测量。由于走纸轮直接与杠杆机构连结，乂多采用橡胶轮，发生磨损后，杠 杆的位置会发生变化，测量出现误差；此外走纸轮转动时产生的振动也会影响测量结果。
还有一种为电容式，纸张从电容的两极板间通过时，电容的介电常数改变，从而得 到测量结果发生变化。这种方式容易受到环境影响，且极板间距有限制，测量范围小。 发明内容
为了克服现有的智能扫描阅读机中应用的纸厚测量装置的单一模式以及各测量方式 的不足，本实用新型的目的是提供一种多模纸厚测量装置，该装置不仅能采取多种测量 方式，还针对各种测量方式中的不足进行改进，使测量结果更精确，稳定性更高。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案 一种多模纸厚测量装置包括机 械、红外和电容三种测量模式；机械模式的装置位于走纸板上方，电容和红外测量模式 的装置均处于走纸板上下两侧；三种测量模式均可单独使用，互不影响。
所述的多模纸厚测量装置中三种模式对应各自的结构机械模式装置包括壳体、走 纸托架、杠杆机械、光耦，其中杠杆机构和光耦固定在壳体内；红外测量装置包括红外 线发射端、红外线接收端；电容测量装置包括壳体、电容传感器和内置于金属盒内的两 块电路板构成。
所述的机械模式装置的壳体底部的走纸位置设有一个耐磨的走纸托架，杠杆机构的 一端设有滚动轴承作为压轮，纸張厚度通过压轮及杠杆机构转換成挡光片的位移压轮压 在走纸托架上方，杠杆的另一端设有一个挡光片，挡光片边缘位于光耦的中间位置，纸 張厚度通过压轮及杠杆机构转換成挡光片的位移，光耦的输出端输出与纸張厚度成比例 的电压信号。
所述的红外模式装置包括红外线发射端、接收端以及滤波放大电路。当信息卡通过 红外装置时，红外线发射端发出的红外光线被信息卡选择性地吸收。剰余红外光线到达接收端并输入到滤波放大电路，通过滤波放大输出电压信号，根据电压信号就可获得信 息卡的厚度。
所述的电容模式装置的电容传感器的上极板位于走纸板上方，上极板正下方的走纸 板挖空，放置下极板，下极板与壳体内的电路板1相连；两块电路板通过螺钉固定在金 属盒内；电路板1是频率发生器，电路板2为频-压转换模块。电容传感器信号与频率发 生器输入端相连，频率发生器输出两路频率信号与频-压转换模块输入端相连，进行比较， 输出电压差异信号，根据这个电压差异信号可以得到信息卡的厚度。
本实用新型的有益效果是，测量精度高，性能稳定，可以随环境变化或使用者的意 愿任选一种模式进行测量。
图1为本实用新型整体结构图
图2为本实用新型机械模式外形结构图 图3为本实用新型机械模式装置内部结构图 图4为本实用新型机械模式装置传感器部分电路图 图5为本实用新型红外模式装置正面视图 图6为本实用新型红外模式装置侧视图 图7为本实用新型红外模式装置电路结构图 图8为本实用新型电容模式装置电路结构图具体实施方式
如图1所示， 一种多模纸厚测量装置包括机械模式装置3、红外模式装置2、电容模 式装置1、走纸板4。所述的机械模式装置固定在走纸板上方，红外模式、电容模式装置 固定在走纸板上下两侧。
如图2所示，机械模式装置从外部看包括壳体9、压轮6、走纸托架7; 8为所测对 象纸张。
如图3所示，机械模式装置壳体内的结构包括杠杆机构11、光耦10、挡光片12。 所述杠杆机构11的一端连接压轮6，压轮6在走纸托架7的上方；杠杆机构11的另一 端设有一个挡光片12，挡光片的边缘位于光耦10的中间位置。
如图3、图4所示，通过电阻R0为光耦10供电，光耦10的输出电压为V0。当挡 光片12位于光耦10的中心部分时，光耦10的受光部分处于三极管的放大区，此时调 整R1，将输出电压VO设为给定值。当挡光片12的位置发生变化，输出电压VO也会相 应变化。不同厚度的信息卡会使挡光片产生不同的移动量，从而产生不同的输出电压VO， 根据给定电压对应的纸厚，可以得出信息卡的厚度。压轮和挡光片分别安装在杠杆机构的两端，设有挡光片一侧的杠杆臂长度要大于设 有压轮一侧的杠杆臂长度。当信息卡通过时，压轮被微微抬起，压轮的位移通过杠杆被 放大，挡光片就将光耦的部分光路遮挡，由于光路发生了变化，光耦经过光电效应，其 输出也随之发生变化，从而得到信息卡的厚度。
如图5、图6、图7所示，红外模式装置的发射端13位于走纸板4上方，接收端14 位于走纸板4下方，与发射端正对；发射端13通过J3供电，接收端14通过J1供电。 红外线接收端输出信号连接到LF347的输入端(引脚2)，经过滤波放大由LF347的引 脚1输出。当信息卡通过红外模式装置时，发射端发出的红外线被信息卡吸收一部分， 接收端接收到并输出的红外信号随之发生变化，经过滤波放大输出的电压信号也发生变 化，从而得到信息卡的厚度。
如图1所示，电容模式纸厚测量装置的两块电路板放置在金属盒5中，两块电路板 分别为频率发生器和频-压转换模块。如图7所示，所述频率发生器通过NE555实现， 频率发生器的输出端(引脚3)与频-压转换模块的输入端相连。所述频压转换模块由频 压转换芯片74HC123和比较放大电路组成。C4即为电容传感器，C4的下极板输出信号 送到NE555的输入端(引脚2、 6) ， NE555的输出端(引脚3)与74HC123的输入端 (引脚2)相连。当信息卡通过电容两极板时，电容的介电常数发生变化，使得频率发 生器的输出频率相应变化。74HC123将频率信号转换为电压信号，通过输出端(引脚4、 13)与比较放大电路输入端相连，两路电压信号连接到LM358D输入端(引脚2、 3)， 经过比较得到电压差异信号，通过输出端(引脚1)与LM358D输入端(引脚5)相连， 将电压差异信号放大，通过LM358D输出端(引脚7)输出。
权利要求1. 一种新型的多模纸厚测量装置，其特征在于该纸厚测量装置有三种测量模式，包括固定在走纸板上方的机械模式装置、固定在走纸板上下两侧的红外模式装置和固定在走纸板上下两侧的电容模式装置；机械模式装置包括壳体、走纸托架、杠杆机构及光耦，其中杠杆机构和光耦固定在壳体内；在壳体底部的走纸位置设有一个耐磨的走纸托架；红外测量装置包括红外线发射端、红外线接收端及滤波放大电路；红外线发射端位于走纸板上方，红外线接收端位于走纸板下方，与发射端正对；红外线接收端输出信号与滤波放大电路输入端相连；电容测量装置包括壳体、电容传感器和内置于金属盒内的两块电路板构成；电容传感器的上极板位于走纸板上方，上极板正下方的走纸板挖空，放置下极板，下极板与壳体内的电路板1相连；两块电路板通过螺钉固定在金属盒内。
2. 根据权利要求1所述的一种新型的多模纸厚测量装置，其特征在于所述机械模式装 置的杠杆机构的一端设有滚动轴承作为压轮，压轮压在走纸托架上方，杠杆机构的另 一端设有一个挡光片，挡光片边缘位于光耦的中间位置。
3. 根据权利要求1所述的一种新型的多模纸厚测量装置，其特征在于所述电容测量装 置的电路板1是频率发生器，电路板2为频-压转换模块；电容传感器信号与频率发 生器输入端相连，频率发生器输出两路频率信号与频-压转换模块输入端相连。
专利摘要本实用新型公开了一种新型的多模纸厚测量装置，尤指一种应用于智能扫描阅读机中的纸厚测量装置。该装置包括机械、红外和电容三种测量模式；机械模式的装置位于走纸板上方，电容和红外测量模式的装置均位于走纸板上下两侧。机械模式装置包括壳体、走纸托架、杠杆机械及光耦，其中杠杆机构和光耦固定在壳体内；红外测量装置包括红外发射端、红外接收端和滤波放大电路；电容测量装置包括壳体、电容传感器和内置于金属盒内的两块电路板构成，两块电路板分别为频率发生器和频-压转换模块。
文档编号G01B5/06GK201259410SQ20082012764
公开日2009年6月17日 申请日期2008年7月18日 优先权日2008年7月18日
发明者孙彭彪, 庞志耕 申请人:北京五岳鑫信息技术股份有限公司