本實用新型涉及檢測領域，具體而言，涉及一種膜厚檢測裝置。

背景技術：

薄片狀物品，如紙張、票據(jù)、塑料薄膜、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。

近年來，通過電極間的靜電感應對薄片狀物品的厚度進行檢測的技術在不斷研究探索之中。為了實現(xiàn)上述檢測，在相關技術中提供了一種材料厚度的檢測方法，該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，實測對象的厚度變化引起的電容活動極板產(chǎn)生位移，導致平板電容器的容量發(fā)生變化，通過平板電容器的容量發(fā)生變化進而得到實測對象的厚度。

在相關技術中還提供了一種電容式紙厚傳感器，該電容式紙厚傳感器主要是將電容器的容量變化轉化成振蕩頻率的變化，再通過頻壓轉換模塊將頻率的變化轉換成電壓的變化，通過電壓的變化進而得到紙厚。

在相關技術中還采用相對的公共電極和檢測電極形成檢測通道，當待測對象經(jīng)過檢測通道時，通過對檢測電極電壓信號的大小并進行分析處理，可以計算出檢測對象的厚度。

在相關技術中還提供了一種厚度傳感器，該厚度傳感器的檢測電極在主掃描方向上是一排電極，也即，n個電極依次排列而成，電極的形狀大小和間隔可以按照需要進行設置。但是，n個檢測電極在制作時，會存在精度偏差，及每個檢測電極的信號處理電路在對每個檢測電極信號進行輸出處理時，因為每個電路的構成部品之間會有精度偏差，導致每個檢測電極的輸出信號會有差異，這種固有的原始偏差如果不消除掉，在進行原稿掃描時，會直接影響原稿的信號輸出，進一步影響膜厚檢測裝置的檢測精度。

針對相關技術中膜厚檢測裝置的檢測精度低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的在于提供一種膜厚檢測裝置，以至少解決相關技術中膜厚檢測裝置的檢測精度低的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種膜厚檢測裝置。該膜厚檢測裝置包括：公共電極；檢測電極，檢測電極的檢測表面與公共電極的公共表面按照預設位置設置以形成待測膜在檢測時的檢測通道；以及信號處理電路，與檢測電極相連接，用于消除檢測電極的原始偏差信號。

進一步地，該信號處理電路包括：電極復位電路，用于對檢測電極的電極信號執(zhí)行復位處理；電極信號放大電路，用于對電極信號進行放大處理；移位控制電路，與電極信號放大電路相連接，用于對電極信號放大電路輸出的放大信號進行移位輸出；以及相關二重采樣電路，與移位控制電路相連接，用于根據(jù)移位控制電路輸出的SIG信號消除檢測電極的原始偏差信號。

進一步地，該相關二重采樣電路包括：放大器，放大器的正極輸入端與SIG信號的輸出端相連接；場效應管，場效應管的輸出端與放大器的負極輸入端相連接，由相關二重采樣電路的時序控制信號進行控制；以及電容，與場效應管相連接，用于存儲電荷，通過控制信號和電荷向放大器的負極輸入端輸入原始偏差信號，通過放大器的正極輸入端和放大器的負極輸入端消除原始偏差信號。

進一步地，檢測電極包括多個檢測電極，多個檢測電極的檢測表面與公共電極的公共表面在第一預設方向上相對設置以形成檢測通道，多個檢測電極沿與待測膜的移動方向相垂直且與第一預設方向相垂直的第二預設方向上間隔設置。

進一步地，該膜厚檢測裝置還包括：公共電極基板，其中，公共電極設置在與第一預設方向相垂直的公共電極基板的第一表面上；以及檢測電極基板，其中，檢測電極設置在檢測電極基板的第一表面上。

進一步地，該檢測電極基板與公共電極基板在第一預設方向上間隔設置，檢測電極基板的第一表面朝向公共電極基板的第一表面，且與公共電極基板的第一表面平行。

進一步地，該膜厚檢測裝置還包括：公共電極框體，其中，公共電極基板設置在公共電極框體上；以及檢測電極框體，其中，該檢測電極基板設置在檢測電極框體上。

進一步地，檢測電極框體與公共電極框體在第一預設方向上間隔設置。

進一步地，該膜厚檢測裝置還包括：公共電極保護層，公共電極保護層設置在公共電極的表面上；以及檢測電極保護層，檢測電極保護層設置在檢測電極的表面上。

進一步地，該膜厚檢測裝置還包括：公共電極導電薄膜，公共電極導電薄膜設置在公共電極和公共電極保護層之間；以及檢測電極導電薄膜，檢測電極導電薄膜設置在檢測電極和檢測電極保護層之間。

在本實用新型中，采用公共電極；檢測電極，檢測電極的檢測表面與公共電極的公共表面按照預設位置設置以形成待測膜在檢測時的檢測通道；信號處理電路，與檢測電極相連接，用于消除檢測電極的原始偏差信號，解決了相關技術中膜厚檢測裝置的檢測精度低的問題，進而達到了提高膜厚檢測裝置的檢測精度的效果。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本實用新型第一實施例的膜厚檢測裝置的示意圖；

圖2是根據(jù)本實用新型第二實施例的膜厚檢測裝置的示意圖；

圖3是根據(jù)本實用新型第三實施例的膜厚檢測裝置的示意圖；

圖4是根據(jù)本實用新型第一實施例的信號處理電路的示意圖；

圖5是根據(jù)本實用新型第一實施例的膜厚檢測裝置的控制時序的示意圖；

圖6是根據(jù)本實用新型第二實施例的信號處理電路的示意圖；

圖7是根據(jù)本實用新型第二實施例的膜厚檢測裝置的控制時序的示意圖；以及

圖8是根據(jù)本實用新型第四實施例的膜厚檢測裝置的示意圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

為了使本技術領域的人員更好地理解本申請方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。

需要說明的是，本申請的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施例。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列單元的過程、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設備不必限于清楚地列出的那些單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、產(chǎn)品或設備固有的其它單元。

本實用新型實施例提供了一種膜厚檢測裝置。

圖1是根據(jù)本實用新型第一實施例的膜厚檢測裝置的示意圖。如圖1所示，該膜厚檢測裝置包括：公共電極10、檢測電極20和信號處理電路30。

公共電極10，該公共電極10具有公共表面，為待測膜在檢測時經(jīng)過的檢測通道的一個表面。

檢測電極20，檢測電極20的檢測表面與公共電極10的公共表面按照預設位置設置以形成待測膜在檢測時的檢測通道。

檢測電極20具有對待測膜進行檢測的檢測表面，該檢測表面與公共電極10的公共表面按照預設位置設置，從而使檢測表面和公共表面之間形成待測膜在檢測時的檢測通道。待測膜為待測對象，可以為薄片狀物品，比如，紙張、票據(jù)、塑料薄膜、紡織物品等。該檢測通道具有電場，當待測膜經(jīng)過檢測通道時，也即，進行待測膜掃描時，公共電極10和檢測電極10之間介質(zhì)的介電常數(shù)發(fā)生改變，檢測電極20上感應的電荷數(shù)量也隨介電常數(shù)的改變而發(fā)生變化，檢測電極20上的輸出電壓大小也發(fā)生變化。通過待測膜的厚度不相同，公共電極10和檢測電極20間的介電常數(shù)也不相同，進而檢測電極20上感應的電荷數(shù)量也不相同，檢測電極20上的輸出電壓大小也不相同。檢測電極20的電壓的變化量即是根據(jù)待測膜的厚度輸出的電壓。

可選地，檢測電極20的檢測表面與公共電極10的公共表面相對設置以形成待測膜在檢測時的檢測通道，這樣使檢測通道之間的電場更加均勻，提高了膜厚檢測裝置的檢測精度。

該檢測電極20可以是多個檢測電極，比如，檢測電極20由一排電極組成，也即，該一排電極由n個電極依次排列而成，位于膜厚檢測裝置的主掃描方向。該n個電極間隔設置，該n個檢測電極設置的方向可以與待測膜的移動方向垂直。該檢測電極20也可以是多排檢測電極，對多排檢測電極進行掃描。

信號處理電路30，與檢測電極20相連接，用于消除檢測電極20的原始偏差信號。

檢測電極20在制作時，由于檢測電極20的面積、厚度、均勻度等存在偏差，另外，在對檢測電極20的電極信號進行輸出處理時，因為電路的構成部品之間會有精度偏差，導致電極的輸出信號會有差異，這種具有差異的信號為原始偏差信號，由于原始偏差信號的存在使檢測電極20的輸出信號并不能真實反應待測膜的厚度對應的電壓信號。通過信號處理電路30與檢測電極20相連接，通過該信號處理電路30對原始偏差信號進行消除，從而實現(xiàn)消除檢測電極20的原始偏差信號的目的。

可選地，信號處理電路30對檢測電極20的電極信號進行放大，得到放大信號，信號處理電路30可以對多個檢測電極的電極信號進行放大，得到放大電極信號，對放大電極信號進行移位輸出，得到SIG信號。該信號處理電路30還可以對檢測電極20的電極信號進行復位，從而保證檢測電極20在進行下一行的掃描之前，電極信號可以復位到固定的電壓值，比如，將檢測電極20復位到GND，消除檢測電極20上的殘余信號，提高感應敏感度，進而提高膜厚檢測裝置的檢測精度。該信號處理電路30接收時序控制信號，通過電容存儲電荷，通過時序控制信號和存儲電荷的作用，使原始偏差信號輸入至信號處理電路30的負極輸入端。

信號處理電路30具有負極輸入端和正極輸入端。在時鐘的電平為高電平時，信號處理電路30的負極輸入端的信號等于檢測電極20的原始偏差信號，放大器的正極輸入端信號等于負極輸入端信號，也為檢測電極20的原始偏差信號；在時鐘的電平為低電平時，信號處理電路30的負極輸入端信號不再發(fā)生變化，等于檢測電極20的原始偏差信號。同時公共電極10的時序控制信號控制公共電極10帶電，公共電極10與檢測電極20間形成待測膜檢測時的檢測通道，檢測通道具有電場，待測膜在經(jīng)過時，檢測電極20上的電量發(fā)生變化，檢測電極20的輸出電壓也發(fā)生變化，檢測電極20的電壓變化量即是待測膜的厚度對應的電壓信號。此時時鐘的電平為低電平時，信號處理電路30的正極輸入端的信號等于SIG信號，也即，檢測電極20在時鐘低電平時輸出信號為原始偏差信號和電壓變化量之和。通過信號處理電路30的差分作用，負極輸入端和正極輸入端可以將檢測電極20上的原始偏差信號消除掉，提高膜厚檢測裝置的精度。

該實施例通過公共電極10、檢測電極20、檢測電極20的檢測表面與公共電極10的公共表面按照預設位置設置以形成待測膜在檢測時的檢測通道，信號處理電路30，與檢測電極20相連接，用于消除檢測電極20的原始偏差信號，達到了提高膜厚檢測裝置的檢測精度的效果。

作為一種可選的實施例，信號處理電路包括：電極復位電路，用于對檢測電極的電極信號執(zhí)行復位處理；電極信號放大電路，用于對電極信號進行放大處理；移位控制電路，與電極信號放大電路相連接，用于對電極信號放大電路輸出的放大信號進行移位輸出；以及相關二重采樣電路，與移位控制電路相連接，用于根據(jù)移位控制電路輸出的SIG信號消除檢測電極的原始偏差信號。

信號處理電路包括電極復位電路。該電極復位電路與檢測電極相連接，用于對檢測電極的電極信號執(zhí)行復位處理，可以定時對電路進行復位，從而保證檢測電極在進行下一行掃描之前，檢測電極的電極信號可以復位到固定的電壓值，比如，將檢測電極的電極信號復位到GND。電極復位電路包括場效應管，由復位信號控制該場效應管的通斷。當時鐘的電平為高電平時，場效應管接通，對檢測電極的電極信號進行復位。

可選地，檢測電極包括多個檢測電極，電極復位電路包括多個電極復位電路，其中，多個電極復位電路與多個檢測電極一一對應連接。每個檢測電極復位電路對與其對應的檢測電極進行復位，每個檢測電極復位電路包括場效應管，由復位信號控制與電極復位電路對應的場效應管的通斷，當與電極復位電路對應的場效應管接通時，對與電極復位電路對應的檢測電極的電極信號進行復位。

信號處理電路還包括電極信號放大電路。該電極信號放大電路用于對檢測電極的電極信號進行放大處理，得到放大電極信號。電極信號放大電路包括場效應管，通過場效應管對檢測電極的電極信號進行放大處理，得到放大電極信號。

可選地，檢測電極包括多個檢測電極，電極信號放大電路包括多個電極信號放大電路，該多個電極信號放大電路與多個檢測電極一一對應連接。多個檢測電極的電極信號分別經(jīng)過與其對應的電極信號放大電路進行放大處理。每個檢測電極信號放大電路包括場效應管，每個場效應管的閾值不同但固定，每個檢測電極的電極信號通過與其對應的電級信號放大電路的場效應管對電極信號進行放大處理，進而得到放大電極信號。

該信號處理電路還包括移位控制電路。該移位控制電路與電極信號放大電路相連接。在檢測電極的電極信號經(jīng)過電極信號放大電路進行放大處理，得到放大信號之后，通過移位控制電路對放大信號進行移位輸出，也即，通過移位控制電路的時鐘將放大信號按照前后順序輸出，得到SIG信號。移位控制電路包括場效應管，由移位控制信號控制場效應管的通斷。

可選地，當檢測電極包括多個檢測電極時，該移位控制電路中的場效應管包括多個，與多個檢測電極一一對應。該移位控制電路對每個檢測電級信號放大電路輸出的放大信號進行移位輸出，從而避免了每個檢測電極信號放大電路同時輸出放大信號所造成的信號混淆導致膜厚檢測裝置的精度下降的問題。

該信號處理電路還包括相關二重采樣(Correlated Double Sampling，簡稱為CDS)電路。該相關二重采樣電路與移位控制電路相連接，用于根據(jù)移位控制電路輸出的SIG信號消除檢測電極的原始偏差信號。

因為每個檢測電極信號放大電路的場效應管的閾值是不相同但是固定的，當電極信號放大電路的場效應管對檢測電極的信號進行放大時，引入了原始偏差信號。另外，檢測電極在制作過程中由于工藝水平和生產(chǎn)精度的限制，也會有原始偏差信號，而且電極復位電路的場效應管和移位控制電路的場效應管也會有原始偏差信號的產(chǎn)生。在時鐘的電平為高電平時，由電極復位電路的復位信號控制極復位電路的場效應管接通，對檢測電極進行復位，此時與移位控制電路輸出的SIG信號對應的檢測電極不完全復位。當時鐘的電平為低電平時，公共電極帶電，公共電極與檢測電極之間形成檢測通道，該檢測通道具有電場，當待測膜經(jīng)過檢測通道時，檢測電極上的電量發(fā)生變化，檢測電極上的電壓也隨之發(fā)生變化。但是，此時SIG信號對應的檢測電極并不能真實反應待測膜的厚度對應的電壓信號，檢測電極在時鐘的電平為低電平時輸出的電壓包括原始偏差信號。由于原始偏差信號的存在，影響了對待測膜厚度的檢測精度。

該實施例的CDS電路用于消除原始偏差信號。CDS電路具有負極輸入端和正極輸入端。在時鐘的電平為高電平時，CDS電路的負極輸入端的信號等于檢測電極的原始偏差信號，CDS電路的正極輸入端信號等于負極輸入端信號，也為檢測電極的原始偏差信號；在時鐘的電平為低電平時，CDS電路的負極輸入端信號不再發(fā)生變化，等于檢測電極的原始偏差信號。同時公共電極的時序控制信號控制公共電極帶電，公共電極與檢測電極之間形成待測膜檢測時的檢測通道，檢測通道具有電場，待測膜在經(jīng)過時，檢測電極上的電量發(fā)生變化，檢測電極的輸出電壓也發(fā)生變化，檢測電極的電壓變化量即是待測膜的厚度對應的電壓信號。此時時鐘的電平為低電平時，CDS電路的正極輸入端的信號等于SIG信號，也即，檢測電極在時鐘低電平時輸出信號為原始偏差信號和電壓變化量之和。通過CDS電路的差分作用，負極輸入端和正極輸入端可以將檢測電極上的原始偏差信號消除掉，從而提高膜厚檢測裝置的精度。

作為一種可選的實施例，該相關二重采樣電路包括：放大器，放大器的正極輸入端與SIG信號的輸出端相連接；場效應管，場效應管的輸出端與放大器的負極輸入端相連接，由相關二重采樣電路的時序控制信號進行控制；以及電容，與場效應管相連接，用于存儲電荷，通過控制信號和電荷向放大器的負極輸入端輸入原始偏差信號，通過放大器的正極輸入端和放大器的負極輸入端消除原始偏差信號。

CDS電路包括放大器，放大器的正極輸入端與SIG信號的輸出端相連接，放大器的負極輸入端與CDS電路的時序控制信號所控制的場效應管的輸出端相連接，通過時序控制信號和電容的電荷儲存作用，放大器的負極輸入端為檢測電極上的原始偏差信號，通過放大器的差分作用，也即，正極輸入端信號與負極輸入端信號之差，可以將檢測電極上的固有原始偏差信號消除掉，提高了膜厚檢測裝置的檢測精度。

當時鐘的電平為高電平時，CDS電路的時序控制信號和電極復位電路的控制信號同時為高電平，使CDS電路的場效應管和電極復位電路的場效應管接通，放大器的負極輸入端的信號V-為各個電極的原始偏差信號VRST，放大器的正極輸入端信號V+為放大器的負極輸入端信號V-，也即，為檢測電極的原始偏差信號VRST?？蛇x地，放大器具有放大倍數(shù)G，放大器的輸出為G×{(V+)-(V-)}，此時(V+)＝(V-)＝檢測電極固有的原始偏差信號VRST，所以放大器的輸出為基準電壓0。

當時鐘的電平為低電平時，CDS電路的控制信號和電極復位電路的控制信號同時為低電平，使CDS電路的場效應管和電極復位電路的場效應管斷開。由于CDS電路的電容的作用，放大器的負極輸入端信號V-，在時鐘為低電平時也不再發(fā)生變化，也即，為檢測電極的原始偏差信號VRST。同時，公共電極的時序控制信號使公共電極帶電，公共電極與檢測電極之間形成檢測通道，該檢測通道具有電場，當待測膜經(jīng)過檢測通道時，該檢測電極上的電量發(fā)生變化，檢測電極的輸出電壓也發(fā)生變化，可選地，每個檢測電極的電壓變化量相同，為V，V即是待測膜的厚度對應的輸出電壓。此時，放大器的正極輸入端的信號V+等于SIG信號，也即，為原始偏差信號VRST與V之和。通過CDS電路的放大器的差分作用，可以將每個檢測電極上的固有原始偏差信號VRST消除掉?？蛇x地，放大器具有放大倍數(shù)G，放大器的輸出信號為G×{(V+)-(V-)}＝G×{(V+VRST)-VRST}＝GV。通過CDS電路可以將檢測電極上固有的原始偏差信號消除掉，從而提高了膜厚檢測裝置的精度。

作為一種可選的實施例，檢測電極包括多個檢測電極，該多個檢測電極的檢測表面與公共電極的公共表面在第一預設方向上相對以形成檢測通道，多個檢測電極沿與待測膜的移動方向相垂直且與第一預設方向相垂直的第二預設方向上間隔設置。

檢測電極具有檢測表面，公共電極具有公共表面。多個檢測電極的檢測表面與公共電極的公共表面在第一預設方向上相對設置從而形成檢測通道，該檢測通道具有電場，當待測膜經(jīng)過檢測通道時，檢測電極上的電量發(fā)生變化，檢測電極上的電壓也隨之發(fā)生變化。多個檢測電極為沿第二預設方向間隔設置，比如，將多個檢測電極之間的間隔設置成5DPI、10DPI、50DPI、100DPI等。第二預設方向與待測膜的移動方向相垂直，且與第一預設方向垂直。通過將多個檢測電極的檢測表面與公共電極的公共表面在第一預設方向上相對以形成檢測通道，多個檢測電極沿與待測膜的移動方向相垂直且與第一預設方向相垂直的第二預設方向上間隔設置，從而使檢測通道的電場均勻，提高膜厚檢測裝置對待測膜的檢測精度。

本實用新型實施例可以采用多種設置方式設置檢測電極與公共電極的位置，上述設置方式僅為本實用新型實施例的優(yōu)選實施例，并不代表本實用新型實施例的檢測電極與公共電極的位置設置僅限于上述設置方式，為了提高對待測膜的檢測精度，本實用新型實施例的檢測電極與公共電極的位置設置還包括其它設置方式，此處不再一一舉例說明。

作為一種可選的實施例，該膜厚檢測裝置還包括：公共電極基板，其中，公共電極設置在與第一預設方向相垂直的公共電極基板的第一表面上；以及檢測電極基板，其中，檢測電極設置在檢測電極基板的第一表面上。

公共電極基板具有第一表面，檢測電極基板具有第二表面，公共電極設置在公共電極基板的第一表面上，公共電極基板的第一表面與第一預設方向相垂直，檢測電極設置在檢測電極基板的第一表面上。

作為一種可選的實施例，該檢測電極基板與公共電極基板在第一預設方向上間隔設置，檢測電極基板的第一表面朝向公共電極基板的第一表面，且與公共電極基板的第一表面平行。

檢測電極基板與公共電極基板間隔設置，可以按照公共電極和檢測電極設置的第一預設方向進行間隔設置，該檢測電極基板的第一表面朝向公共電極基板的第一表面，并且與公共電極基板的第一表面平行。

作為一種可選的實施例，該膜厚檢測裝置還包括：公共電極框體，其中，公共電極基板設置在公共電極框體上；以及檢測電極框體，其中，檢測電極基板設置在檢測電極框體上。

公共電極框體，用于為公共電極基板起支撐作用，公共電極基板設置在公共電極框體上；檢測電極框體，用于為檢測電極基板起支撐作用，檢測電極基板設置在檢測電極框體上。

作為一種可選的實施例，檢測電極框體與公共電極框體在第一預設方向上間隔設置。

檢測電極框體與公共電極框體可以按照檢測電極基板和公共電極基本設置的方式進行設置，也即，在第一預設方向上間隔設置。

作為一種可選的實施例，該膜厚檢測裝置還包括：公共電極保護層，公共電極保護層設置在公共電極的表面上；檢測電極保護層，檢測電極保護層設置在檢測電極的表面上。

在公共電極的表面涂覆保護層，形成公共電極保護層，需要在檢測電極的表面涂覆保護層，形成檢測電極保護層從而保證了公共電極和檢測電極具有很高的耐磨性和防腐蝕性。可選地，保護層材料最好具有顯著的導電性、耐磨性和防腐蝕性，以保證公共電極和檢測電極在涂覆保護層后，公共電極與檢測電極的檢測靈敏度依然很高，本領域技術人員可以根據(jù)實際情況選擇合適材料的保護層，從而提高膜厚檢測裝置的精度。

作為一種可選的實施例，該膜厚檢測裝置還包括：公共電極導電薄膜，公共電極導電薄膜設置在公共電極和公共電極保護層之間；以及檢測電極導電薄膜，檢測電極導電薄膜設置在檢測電極和檢測電極保護層之間。

在公共電極和檢測電極上分別設置公共電極導電薄膜和檢測電極導電薄膜從而增加檢測電極的電荷感應強度，提高膜厚檢測裝置的檢測精度。公共電極導電薄膜和檢測電極導電薄膜為高導電性材料形成的薄膜，可以為金或銀等薄膜，本領域技術人員可以根據(jù)實際情況選擇合適的導電薄膜?？蛇x地，在公共電極和公共電極導電薄膜的表面涂覆公共電極保護層，在檢測電極和檢測電極導電薄膜的表面涂覆檢測電極保護層，從而保證公共電極和檢測電極具有很高的耐磨性和防腐蝕性。該公共電極保護層和檢測電極保護層的材料最好具有顯著的導電性能、耐磨性和防腐蝕性，保證檢測電極在涂覆保護層后，公共電極與檢測電極的檢測靈敏度依然很高，本領域技術人員可以根據(jù)實際情況選擇合適材料的保護層，從而提高膜厚檢測裝置的精度。

下面結合優(yōu)選的實施例對本實用新型的技術方案進行說明。

圖2是根據(jù)本實用新型第二實施例的膜厚檢測裝置的示意圖。如圖2所示，該膜厚檢測裝置包括：公共電極框體11、公共電極基板12、公共電極13、檢測電極框體21、檢測電極基板22、檢測電極23。

檢測電極23是一排電極，也即，由n個檢測電極依次排列而成，檢測電極23的形狀大小和間隔可以按照需要進行設置，比如，檢測電極的間隔設置為5DPI、10DPI、50DPI、100DPI等。公共電極13和檢測電極23分別設置在公共電極基板12和檢測電極基板22上，公共電極基板12和檢測電極基板22又分別設置在公共電極框體11和檢測電極框體21上。

圖3是根據(jù)本實用新型第三實施例的膜厚檢測裝置的示意圖。如圖3所示，膜厚檢測裝置包括：公共電極基板12、公共電極13和公共電極導電薄膜14、公共電極保護層15、檢測電極基板22、檢測電極23、檢測電極導電薄膜24和檢測電極保護層25。

該實施例中的公共電極基板12、公共電極13、檢測電極基板22和檢測電極23與本實用新型第二實施例中的作用相同，此處不再贅述。

公共電極保護層15，設置在公共電極13的表面上。

檢測電極保護層25，設置在檢測電極23的表面上。

在公共電極13和公共電極電薄膜14的表面涂公共電極保護層15，檢測電極23和檢測電極導電薄膜24的表面涂檢測電極保護層25。優(yōu)選地，保護層的材料具有顯著的導電性能、耐磨性和防腐蝕性，從而保證了公共電極13和檢測電極23具有很高的耐磨性和防腐蝕性，并且保證了公共電極13與檢測電極23的檢測靈敏度依然很高，本領域技術人員可以根據(jù)實際情況選擇合適材料的保護層。

圖4是根據(jù)本實用新型第一實施例的信號處理電路的示意圖。如圖4所示，該信理電路包括：第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En，電極信號放大電路B1的第一場效應管M11、電極信號放大電路B2的第二場效應管M12、……、電極信號放大電路Bn-1的第n-1場效應管M1n-1、電極信號放大電路Bn的第n場效應管M1n，電極信號放大電路B1的第一電阻R1、電極信號放大電路B2的第二電阻R2、……、電極信號放大電路Bn-1的第n-1電阻Rn-1、電極信號放大電路Bn的第n電阻Rn、電極復位電路A1的第一場效應管M31、電極復位電路A2的第二場效應管M32、……、電極復位電路An-1的第n-1場效應管M3n-1、電極復位電路An的第n場效應管M3n，移位控制電路C的第一場效應管M21、移位控制電路C的第二場效應管M22、……、移位控制電路C的第n-1場效應管M2n-1、移位控制電路C的第n場效應管M2n。

該實施例的信號處理電路包括多個電極復位電路，多個電極信號放大電路和多個移位控制電路。電極復位電路與檢測電極一一對應相連接，定時對電路進行復位，以保證第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En在進行下一行掃描之前，電極信號可以復位到固定的電壓值，該實施例中的第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En復位到GND，復位電路可以由復位RST信號控制場效應管M31、M32、…、M3n-1、M3n的通斷，從而對第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En進行復位；第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1至第n檢測電極En分別與對應的信號放大電路相連接，信號放大電路的場效應管MOSFET是M11、M12、……、M1n-1、M1n，和第一電阻R1、第二電阻R2、……、第n-1電阻Rn-1、第n電阻Rn一一對應相連接；在第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En的電極信號經(jīng)過各自的電極信號放大電路放大后，與移位控制電路相連接進行移位輸出，該移位輸出信號為SIG信號，其中，移位控制電路中的移位控制信號為一組控制信號SEL1、SEL2、……、SELn-1、SELn，依次控制移位控制電路C中的場效應管M21、M22、……、M2n-1、M2n的通斷。

當膜厚檢測裝置的每個時鐘的電平為低電平時，公共電極的控制時序控制公共電極帶電，公共電極與第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En之間形成待測膜在檢測時的檢測通道，檢測通道具有電場。當待測膜經(jīng)過檢測通道時，第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En上的電量發(fā)生變化，第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En的輸出電壓也發(fā)生變化。假設第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En的電壓變化量相同，為V，V即是待測膜的厚度對應的輸出電壓信號，通過該電壓信號可以測量出待測膜的厚度。

圖5是根據(jù)本實用新型第一實施例的膜厚檢測裝置的控制時序的示意圖。如圖5所示，該實施例包括電極信號放大電路的控制時序CLK、電極復位電路的控制時序RST、移位控制電路的控制時序SEL1、SEL2……SELn-1、SELn。在該實施例中，電極信號放大電路的控制時序CLK，占空比(duty)為50％，也即，在一個時鐘周期內(nèi)，高電平占整個高低電平持續(xù)時間的比。復位信號為RST，占空比為50％，公共電極(CE)的控制時序的占空比為50％。第1個時鐘對應第一檢測電極E1，第2個時鐘對應第二檢測電極E2，依次類推，第n-1個時鐘對應第n-1檢測電極En-1、第n個時鐘對應電極第n檢測電極En。當每個時鐘的電平為高電平時，由復位信號RST控制與第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En對應的場效應管接通，對第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En進行復位。當每個時鐘的電平為低電平時，公共電極的控制時序控制公共電極帶電，公共電極與第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En之間形成待測膜在檢測時的檢測通道，當待測膜在經(jīng)過檢測通道時，第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En上的電量發(fā)生變化，第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En的電壓分別經(jīng)與第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En對應的場效應管放大后進入移位控制電路中。移位控制電路的移位控制信號的控制時序為SEL1、SEL2、……、SELn-1、SELn，在各自的時序高電平時，控制移位控制電路中的場效應管接通，信號移位輸出，得到SIG信號，通過SIG信號可以檢測待測膜的厚度。

圖6是根據(jù)本實用新型第二實施例的信號處理電路的示意圖。如圖6所示，該實施例在本實用新型第一實施例的信號處理電路的基礎上增加了CDS電路。

需要說明的是，電極信號放大電路B1、B2、……Bn-1和Bn、電極復位電路A1、A2、……An-1和An、移位控制電路C的構成和本實用新型第一實施例的信號處理電路中的作用相同，此處不再贅述。

該CDS電路包括放大器AMP，場效應管M41和電容C。放大器AMP的正極輸入端V+與SIG信號的輸出端相連接，放大器AMP的負極輸入端與CDS電路的由時序控制信號CDS-C控制的場效應管M41的輸出端相連接，通過CDS-C時序控制和電容C的電荷儲存作用，放大器AMP的負極輸入端V-為電極上的固有原始偏差信號，通過放大器AMP的差分作用，(V+)-(V-)可以將電極上的固有原始偏差信號消除掉，放大器AMP的輸出信號SIG-E即為待測膜的厚度對應的信號，從而提高了膜厚檢測裝置的檢測精度。

當膜厚檢測裝置的時鐘的電平為高電平時，CDS電路的時序控制信號和電極復位電路的控制信號同時為高電平，使CDS電路的場效應管M41和電極復位電路的場效應管M11、M12、……、M1n-1、M1接通，放大器AMP的負極輸入端的信號V-為第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En的原始偏差信號，也即，在不同時刻下為原始偏差信號V_RST-E1、V_RST-E2、……、V_RST-En-1、V_RST-En。放大器AMP的正極輸入端信號V+為放大器AMP的負極輸入端信號V-，也即，為原始偏差信號V_RST-E1、V_RST-E2、……、V_RST-En-1、V_RST-En。

可選地，放大器具有放大倍數(shù)G，將原始偏差信號V_RST-E1、V_RST-E2、……、V_RST-En-1、V_RST-En統(tǒng)一設定為V_RST，放大器的輸出為G×{(V+)-(V-)}，此時(V+)＝(V-)＝檢測電極固有的原始偏差信號V_RST，所以放大器的輸出為基準電壓RV為0。

當膜厚檢測裝置的時鐘的電平為低電平時，CDS電路的控制信號和電極復位電路的控制信號同時為低電平，使CDS電路的場效應管M41和電極復位電路的場效應管M11、M12、……、M1n-1、M1n斷開。由于CDS電路的電容C的作用，放大器AMP的負極輸入端信號V-，在時鐘為低電平時也不再發(fā)生變化，也即，在不同時刻下為原始偏差信號V_RST-E1、V_RST-E2、……、V_RST-En-1、V_RST-En。同時，公共電極的時序控制信號使公共電極帶電，公共電極與第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En之間形成檢測通道，該檢測通道具有電場，當待測膜經(jīng)過檢測通道時，該第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En上的電量發(fā)生變化，第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En的輸出電壓也發(fā)生變化，可選地，第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En的電壓變化量V相同，電壓變化量V即是待測膜的厚度對應的輸出電壓。此時，放大器AMP的正極輸入端的信號V+等于移位控制電路輸出的SIG信號，也即，在不同時刻下為V_RST-E1、V_RST-E2、……、V_RST-En-1、V_RST-En，通過放大器AMP的差分作用，也即，通過(V+)-(V-)，可以將每個檢測電極上的固有原始偏差信號V_RST-E1、V_RST-E2、……、V_RST-En-1、V_RST-En消除掉。

可選地，放大器具有放大倍數(shù)G，將原始偏差信號V_RST-E1、V_RST-E2、……、V_RST-En-1、V_RST-En統(tǒng)一設定為V_RST，放大器AMP的輸出信號為G×{(V+)-(V-)}＝G×{(V+V_RST)-V_RST}＝GV。通過CDS電路可以將檢測電極上固有的原始偏差信號消除掉，從而提高了膜厚檢測裝置的精度。

圖7是根據(jù)本實用新型第二實施例的膜厚檢測裝置的控制時序的示意圖。如圖7所示，該實施例包括對電極信號放大電路的控制時序CLK、電極復位電路的控制時序RST、移位控制電路的控制時序SEL1、SEL2……SELn-1、SELn和CDS電路的控制時序CDS-C。電極信號放大電路的控制時序CLK、電極復位電路的控制時序RST、移位控制電路的控制時序SEL1、SEL2、……、SELn-1、SELn和本實用新型第一實施例的膜厚檢測裝置的控制時序中的作用相同，此處不再贅述。

在電極信號放大電路中，與第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En對應的場效應管的閾值不相同但是固定的，當上述場效應管分別對第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En的信號進行放大時，引入了固定的偏差影響，同樣第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En在制作過程中因為工藝水平和生產(chǎn)精度的限制，比如，第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En的面積、厚度、均勻度等的限制等，每個檢測電極上也會有固定的原始偏差，而且復位控制電路中的與第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En對應的場效應管和移位控制電路中的場效應管也會有固定的偏差影響。上述固有的原始偏差導致了在每個時鐘的電平為高電平時，由復位信號的控制時序RST控制復位控制電路中的與第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En對應的場效應管，對第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En進行復位，移位控制電路輸出的SIG信號上對應的每個檢測電極在時鐘的電平為高電平時的輸出信號不能完全復位，比如，第一檢測電極E1在時鐘的電平為高電平時輸出的電壓信號為V_RST-E1，第二檢測電極E2在時鐘的電平為高電平時輸出的電壓信號為V_RST-E2，依次類推，第n-1檢測電極En-1在時鐘的電平為高電平時輸出的電壓信號為V_RST-En-1，第n檢測電極En在時鐘的電平為高電平時輸出的電壓信號為V_RST-En。

當每個時鐘的電平為低電平時，公共電極的控制時序控制公共電極帶電，公共電極與第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En之間形成待測膜在檢測時的檢測通道，檢測通道具有電場。當待測膜經(jīng)過檢測通道時，第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En上的電量發(fā)生變化，第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En的輸出電壓也發(fā)生變化。假設第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En的電壓變化量相同，為V，V即是待測膜的厚度對應的輸出電壓信號。但此時SIG信號上對應第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En的輸出信號并不能真實反應待測膜的厚度對應的電壓信號，比如，第一檢測電極E1在時鐘的電平為低電平時輸出的電壓信號為V_E1＝V_RST-E1+V，第二檢測電極E2在時鐘的電平為低電平時輸出的電壓信號為V_E2＝V_RST-E2+V，依次類推，第n-1檢測電極En-1在時鐘的電平為低電平時輸出的電壓信號為V_En-1＝V_RST-En-1+V，第n檢測電極En在時鐘的電平為低電平時輸出的電壓信號為V_En＝V_RST-En+V。由于第一檢測電極E1、第二檢測電極E2、……、第n-1檢測電極En-1、第n檢測電極En上固有的原始偏差信號V_RST-E1、V_RST-E2、……、V_RST-En-1、V_RST-En的存在，影響了膜厚檢測裝置對待測膜的檢測精度。

該實施例設置了CDS電路。在每個時鐘的電平為高電平時，CDS電路的時序控制信號CDS-C和電極復位電路的控制信號RST同時為高電平，使相應的場效應管接通，此時放大器的負極輸入端的信號V-在不同時刻等于每個檢測電極的原始偏差信號V_RST-E1、V_RST-E2、……、V_RST-En-1、V_RST-En，放大器的正極輸入端信號V+等于放大器的負極輸入端信號V-，也即，放大器的正極輸入端信號V+為各個電極固有的原始偏差信號V_RST-E1、V_RST-E2、……、V_RST-En-1、V_RST-En。

可選地，放大器的放大倍數(shù)為G，放大器的輸出信號為SIG-E，當時鐘的電平為高電平時SIG-E＝G×{(V+)-(V-)}，此時(V+)＝(V-)＝檢測電極固有的原始偏差信號，所以SIG-E＝0＝基準電壓。

在每個時鐘的電平為低電平時，CDS電路的控制信號時序控制信號CDS-C和電極復位電路的控制信號RST同時為低電平，使相應的場效應管斷開。由于電容C對電荷的存儲作用，放大器的負極輸入端信號V-，在時鐘的電平為低電平時也不再發(fā)生變化，在不同時刻等于每個檢測電極固有的原始偏差信號V_RST-E1、V_RST-E2、……、V_RST-En-1、V_RST-En。同時公共電極的控制時序控制公共電極帶電，公共電極與檢測電極之間形成待測膜在檢測時的檢測通道，該檢測通道具有電場，在待測膜經(jīng)過時，檢測電極上電量發(fā)生變化，檢測電極的輸出電壓也發(fā)生變化?？蛇x地，每個檢測電極電壓變化量相同，為V，V即是待測膜的厚度對應的電壓輸出信號。此時放大器的正極輸入端的信號V+等于移位控制電路輸出的SIG信號，也即，第一檢測電極在時鐘的電平為低電平時輸出的電壓信號為V_E1＝V_RST-E1+V，第二檢測電極在時鐘的電平為低電平時輸出的電壓信號為V_E2＝V_RST-E2+V，依次類推，第n-1檢測電極在時鐘的電平為低電平時輸出的電壓信號為V_En-1＝V_RST-En-1+V，第n檢測電極在時鐘的電平為低電平時輸出的電壓信號為V_RST-En+V。通過放大器的差分作用，(V+)-(V-)可以將每個檢測電極的固有的原始偏差信號V_RST-E1、V_RST-E2、……、V_RST-En-1、V_RST-En消除掉。

可選地，將原始偏差信號V_RST-E1、V_RST-E2、……、V_RST-En-1、V_RST-En統(tǒng)一設為V_RST。當時鐘的電平為低電平時，SIG-E＝G×{(V+)-(V-)}＝G×{(V+V_RST)-V_RST}＝GV。通過CDS電路可以每個檢測電極上的固有的原始偏差信號消除掉，從而提高膜厚檢測裝置的檢測精度。

圖8是根據(jù)本實用新型第四實施例的膜厚檢測裝置的示意圖。如圖8所示，該膜厚檢測裝置包括：公共電極框體11、公共電極基板12、公共電極13、公共電極保護板16、檢測電極框體21、檢測電極基板22、檢測電極23和檢測電極保護板26。

公共電極13和檢測電極23，公共電極13和檢測電極23分別設置在公共電極基板12和檢測電極基板22上，公共電極基板12和檢測電極基板22又分別設置在公共電極框體11和檢測電極框體21上；為了保護公共電極13和檢測電極23不受到磨損和腐蝕，在公共電極框體11和檢測電極框體21上還設置有公共電極保護板16和檢測電極保護板26，公共電極保護板16和檢測電極保護板26的材料可以是玻璃板或者塑料板，本領域技術人員可以根據(jù)實際情況選擇合適材料的保護板，從而提高膜厚檢測裝置的檢測精度。

可選地，該實施例的膜厚檢測裝置的檢測電極23，不局限于一排檢測電極，二排及多排檢測電極也同樣適用。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。