专利名称：一种新型的材料厚度测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种厚度测量装置，特别地，涉及一种具有较高精度的用于薄片状物品厚度测量装置。
背景技术：
目前薄片状物品，如纸张、票据、塑料薄膜、织物的在线连续厚度测量，在其产品的生产、检测、处理、回收等过程中处于非常重要的地位。当前各行业使用的纸币厚度检测技术根据被测对象的不同特点，分为接触式和非接触式两大类。非接触式测量主要为红外穿透和电涡流感应式。这两种方式检测精度低、测量结果随被测对象材料、密度等变化。接触式厚度检测，将被测对象的厚度通过一定机械装置转换为位移。位移传感器一般为霍尔传感器、电感传感器等，它们普遍存在成本高、灵敏度低、测量精度低、易受干扰等缺点。特别在被测对象为极薄(被测厚度<0. 2mm)的条件下，上述厚度测量传感器等装置存在很大的使用局限。为了解决现有技术中存在的问题，我们设计提出了一种新型的材料厚度测量装置，可以实现断续或连续高速传输条件下纸币的高灵敏度、高精度厚度测量，以满足金融、造纸、印刷、保险等行业的迫切需求。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种新型的材料厚度测量装置，其可以将被测对象的厚度变化通过接触式机构传递给可变电容极板，通过测量电容量的变化实现厚度高精度测量。为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现的所述可变电容器由固定极板与活动极板组成；所述位移传递装置，将传输装置中运动通过的被测对象的厚度变化，按比例传递到电容活动极板上；所述振荡电路，以用于厚度测量的可变电容器作为主要元件，经过电容的充放电产生交变振荡信号，振荡的频率与电容的大小成比例关系；所述频率检测电路，测量振荡电路输出频率或周期的变化。优选的是，所述一种新型的材料厚度测量装置中，所述极板形式可以为平面形、圆柱形；极板形状可以为圆形、长方形；极板之间由绝缘电介质隔离。优选的是，所述一种新型的材料厚度测量装置中，所述位移传递装置是使用滚轮作用于被测对象上。优选的是，所述一种新型的材料厚度测量装置中，所述振荡电路通过电阻或电感对作为传感器的可变电容C进行充放电，构成典型RC或RLC振荡器。本实用新型的有益效果是厚度检测范围为0.2mm以内，测量精度及灵敏度达到0. 005mm，并且因可变电容两极板距离较近，振荡频率小于IOOMHz时电场泄露极小，当采用多路并排近距离测量布局时各路之间相互干扰极小，解决了多路之间互相干扰问题。适用于纸类制品、塑料薄膜、织物等材料的高精度厚度测量。
图1是电容厚度测量装置结构图。图2是频率测量电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型的一种新型的材料厚度测量装置进行进一步详细说明。如图1所示，本实用新型提供一种新型的材料厚度测量装置，由可变电容器固定极板1、可变电容器活动极板2构成可变电容器C ;固定极板与活动极板通过柔性导线3连接至厚度检测电路4构成可变电容器C的电路通路；位移传递连杆5分别连接活动极板2及对轮从动轮6，与对轮主动轮7构成可变电容调动机构；对轮主动轮驱动及固定装置8连接对轮主动轮7并实现对对轮主动轮7的旋转驱动；票据由对轮从动轮6、对轮主动轮7之间通过，对轮从动轮与对轮主动轮构成主从对轮传送机构。当有票据通过对轮之间时，由于票据的存在厚度，使对轮从动轮6向上移动一个票据厚度的位移，同样位移传递连杆5带动电容器活动极板2向上移动一个票据厚度的距离，由于可变电容的电容量与极板1、2之间的距离成反比，即可变电容的电容量的变化值直接反应票据厚度的多少。如图2，C即为图1中的可变电容器C，R、C、UU U2构成非门振荡器，当票据通过时可变电容器C电容值变大，从而改变振荡器输出频率。以振荡器输出为填充计数脉冲时钟，当微处理器U3内设定计数闸门时间为一定值时，无票据通过情况下在设定计数闸门时间内，以记得振荡器振荡时钟个数m为基准，当有票据通过时可变电容C值变大振荡器输出频率降低，U3内相同闸门时间计数数值降低为n，U3计算m-n即可实现通过对轮联动的可变电容器为厚度传感器检测票据的相对厚度，U3将票据厚度数据输出至检测输出装置完成票据厚度检测的一次过程。所述的一种新型的材料厚度测量装置中，所述可变电容器固定极板I与可变电容器活动极板2可使用金属板、非金属板镀金属膜实现，只要能够实现可变电容器均可采用。所述的一种新型的材料厚度测量装置中，所述票据厚度检测电路4，振荡器可采用分立元件搭建、集成电路组建实现；设定计数闸门、厚度计算并输出的微处理器U3，可采用CPU、MCU、DSP、CPLD, FPGA实现，只要能够实现本实用新型功能均可采用。所述的一种新型的材料厚度测量装置中，所述位移传递连杆5、对轮从动轮6仅可上下移动、位置固定的对轮主动轮7实现的构成可变电容调动机构，可采用其它结构形式，只要能够实现可变电容器有效依据票据厚度实现电容量相应变化均可采用。以上即本发明所列举实现实例，仅为说明此技术方案之用，其它各种实现电路的局部或机械局部之变更，均应落入本发明之中。
权利要求1.一种新型的材料厚度测量装置，其特征在于，包括 可变电容器，其包括可变电容器固定极板与可变电容器活动极板； 位移传递装置，将传输装置中运动通过的被测对象的厚度变化，按比例传递到电容活动极板上； 振荡电路，以用于厚度测量的可变电容器作为主要元件，经过电容的充放电产生交变振荡信号，振荡的频率与电容的大小成比例关系； 频率检测电路，测量振荡电路输出频率或周期的变化。
2.根据权利要求1所述的一种新型的材料厚度测量装置，其特征在于，所述极板形式可以为平面形、圆柱形；极板形状可以为圆形、长方形；极板之间由绝缘电介质隔离。
3.根据权利要求1所述的一种新型的材料厚度测量装置，其特征在于，所述位移传递装置是使用滚轮作用于被测对象上。
4.根据权利要求1所述的一种新型的材料厚度测量装置，其特征在于，所述振荡电路通过电阻或电感对作为传感器的可变电容C进行充放电，构成典型RC或RLC振荡器。
5.根据权利要求2所述的一种新型的材料厚度测量装置，其特征在于，所述的绝缘电介质材料为气体、液体、固体。
专利摘要本实用新型公开了一种新型的材料厚度测量装置，其包括可变电容器，由可变电容器固定极板与可变电容器活动极板组成；位移传递装置，将传输装置中运动通过的被测对象的厚度变化，按比例传递到电容活动极板上；振荡电路，以用于厚度测量的可变电容器作为主要元件，经过电容的充放电产生交变振荡信号，振荡的频率与电容的大小成比例关系；频率检测电路，测量振荡电路输出频率或周期的变化。
文档编号G01B7/06GK202853563SQ20122015024
公开日2013年4月3日 申请日期2012年4月11日 优先权日2012年4月11日
发明者张建军, 才海男, 符雪涛, 镡晓林 申请人:北京华夏聚龙自动化股份公司