本發(fā)明涉及電學(xué)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種膜厚檢測裝置及方法。
背景技術(shù):
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(yīng)進(jìn)行薄膜厚度的檢測技術(shù)在不斷研究探索之中,例如,公開號cn210302446y的專利公開的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,從而實(shí)現(xiàn)厚度的測量。再例如,公開號為cn103363887a的專利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極板產(chǎn)生位移,導(dǎo)致平板電容器的容量發(fā)生變化,從而實(shí)現(xiàn)厚度的測量。
但這些靜電檢測方式,在溫度、濕度等外界環(huán)境變化時(shí),或者受到噪音干擾時(shí),各檢測電極檢出信號易發(fā)生變化,影響檢測精度,因此,在相關(guān)技術(shù)的膜厚檢測方法受環(huán)境因素影響大的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種膜厚檢測裝置及方法,以至少解決相關(guān)技術(shù)的膜厚檢測方法受環(huán)境因素影響大的技術(shù)問題。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面,提供了一種膜厚檢測方法,公共電極和檢測電極,所述檢測電極包括n個(gè)檢測電極芯片,所述n個(gè)檢測電極芯片在產(chǎn)品主掃描方向上依次排列,每個(gè)檢測電極芯片上有m個(gè)檢測電極素子,所述m個(gè)檢測電極素子依次排列,各檢測電極素子與所述公共電極在第一方向上相對且間隔設(shè)置,公共電極表面與各檢測電極素子表面之間形成待測膜的檢測通道,m,n為自然數(shù),其中,所述裝置還包括:差分放大電路,包括兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端,其中一個(gè)輸入端與參考素子輸出端相連,另一個(gè)輸入端與有效檢測電極素子的輸出端相連,輸出端為膜厚檢測裝置的有效信號輸出,其中,所述參考素子為所述n個(gè)檢測電極芯片所包括的一個(gè)或多個(gè)素子,所述n個(gè)檢測電極芯片所包括的素子中除所述參考素子外的其它素子為有效檢測電極素子。
可選地,所述裝置還包括:平均采樣回路,其中,所述平均采樣回路在所述參考素子為多個(gè)的情況下,將多個(gè)素子的輸出平均值作為參考素子的補(bǔ)正值。
可選地,所述平均采樣回路包括:元件可編程邏輯門陣列pfga和存儲器,或者,所述平均采樣回路為積分電路。
可選地,所述參考素子包括以下之一:所述產(chǎn)品主掃描方向上第1個(gè)檢測電極芯片的第一個(gè)檢測電極素子;所述產(chǎn)品主掃描方向上第1個(gè)檢測電極芯片上的第1~a個(gè)檢測電極素子;所述產(chǎn)品主掃描方向上第n個(gè)檢測電極芯片的第m個(gè)檢測電極素子;所述產(chǎn)品主掃描方向上第n個(gè)檢測電極芯片上的第b~n個(gè)檢測電極素子全部m個(gè)檢測電極素子;其中,a,b均為自然數(shù)。
可選地,所述m個(gè)檢測電極素子按照預(yù)定的分辨率密度依次排列。
可選地,所述裝置還包括:第一基板和第二基板,其中,所述公共電極設(shè)置在所述第一基板的第一表面上,所述第一基板的第一表面與所述第一方向垂直;所述第二基板與所述第一基板在所述第一方向上間隔設(shè)置,所述第二基板的第一表面朝向所述第一基板的第一表面,并且與所述第一基板的第一表面平行,各檢測電極芯片設(shè)置在所述第二基板的第一表面上。
可選地,所述裝置還包括:第一框體和第二框體,其中,所述第一基板設(shè)置在所述第一框體的第一表面上;所述第二框體與所述第一框體在所述第一方向上間隔設(shè)置,所述第二基板設(shè)置在所述第二框體的第一表面上。
可選地,所述裝置還包括:第一保護(hù)層和第二保護(hù)層,其中,所述第一保護(hù)層設(shè)置在所述第一公共電極表面上;所述第二保護(hù)層設(shè)置在各檢測電極芯片的各檢測電極素子的表面上。
可選地,所述裝置還包括:第一導(dǎo)電薄膜和第二導(dǎo)電薄膜,其中,所述第一導(dǎo)電薄膜設(shè)置在所述公共電極與所述第一保護(hù)層之間;所述第二導(dǎo)電薄膜設(shè)置在所有上述檢測電極素子與所述第二保護(hù)層之間。
可選地,所述參考素子位于有效掃描長度之外的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)發(fā)明的另一方面,提供了一種膜厚檢測方法,包括:檢測檢測電極中參考素子的輸出端輸出的電壓,以及所述檢測電極中有效檢測電極素子的輸出端輸出的電壓,其中,所述檢測電極包括n個(gè)檢測電極芯片,所述n個(gè)檢測電極芯片在產(chǎn)品主掃描方向上依次排列,每個(gè)檢測電極芯片上有m個(gè)檢測電極素子,所述m個(gè)檢測電極素子依次排列,各檢測電極素子與所述公共電極在第一方向上相對且間隔設(shè)置,公共電極表面與各檢測電極素子表面之間形成待測膜的檢測通道,m,n為自然數(shù),所述參考素子為所述n個(gè)檢測電極芯片所包括的一個(gè)或多個(gè)素子,所述n個(gè)檢測電極芯片所包括的素子中除所述參考素子外的其它素子為有效檢測電極素子;差分放大電路輸入所述參考素子的輸出端輸出的電壓,以及所述檢測電極中有效檢測電極素子的輸出端輸出的電壓,輸出膜厚檢測裝置的有效信號。
可選地,在所述參考素子為多個(gè)的情況下,所述平均采樣回路將多個(gè)素子的輸出平均值作為參考素子的補(bǔ)正值。
在本發(fā)明實(shí)施例中,采用差分放大電路將參考素子與有效檢測電極素子進(jìn)行差分放大后輸出用于膜后檢測的有效信號,達(dá)到了有效避免環(huán)境因素的影響的目的,從而實(shí)現(xiàn)了保證膜厚檢測準(zhǔn)確性的技術(shù)效果,進(jìn)而解決了相關(guān)技術(shù)的膜厚檢測方法受環(huán)境因素影響大的技術(shù)問題。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請的一部分,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明實(shí)施中的膜厚檢測裝置的斷面示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施中膜厚檢測裝置上各檢測電極芯片中各有效檢測電極素子和參考檢測電極素子位于線路基板上的位置示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施中膜厚檢測裝置的回路示意圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的以第1個(gè)檢測電極芯片上的第1~a個(gè)檢測電極素子為參考素子的示意圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例的以第n個(gè)檢測電極芯片的第b~m個(gè)檢測電極素子為參考素子的示意圖;
圖6是本發(fā)明實(shí)施例的以第n+1個(gè)檢測電極芯片上的全部m個(gè)檢測電極素子為參考素子的示意圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施中采用多個(gè)檢測電極素子為參考素子時(shí)的回路示意圖;
圖8為本發(fā)明實(shí)施例的膜厚檢測裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖一;
圖9為本發(fā)明實(shí)施例的膜厚檢測裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖二;
圖10是本發(fā)明實(shí)施例的膜厚檢測方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)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(shí)施例,都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
需要說明的是,本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)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(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換,以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤4送?,術(shù)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,包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元,而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
針對相關(guān)技術(shù)的上述問題,在本實(shí)施例中,提供了采用相對的公共電極和檢出電極形成檢測通道,當(dāng)待測對象經(jīng)過檢測通道時(shí),改變了兩個(gè)電極間的介質(zhì)的介電常數(shù),使檢測電極上感應(yīng)的電荷數(shù)量也隨之發(fā)生變化,檢測對象的厚度不同,兩個(gè)電極間的介電常數(shù)也不相同,進(jìn)而檢測電極上感應(yīng)的電荷數(shù)量也不相同,因此通過檢測電極電信號的大小,計(jì)算出檢測對象的厚度。下面具體說明。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例,提供了一種膜厚檢測裝置的實(shí)施例,該膜厚檢測裝置包括:公共電極和檢測電極,檢測電極包括n個(gè)檢測電極芯片,n個(gè)檢測電極芯片在產(chǎn)品主掃描方向上依次(緊密)排列,每個(gè)檢測電極芯片上有m個(gè)檢測電極素子,m個(gè)檢測電極素子依次排列(其中,m個(gè)檢測電極素子可以按照預(yù)定的分辨率密度依次緊密排列),各檢測電極素子與公共電極在第一方向上相對且間隔設(shè)置,公共電極表面與各檢測電極素子表面之間形成待測膜的檢測通道,m,n為自然數(shù),其中,該裝置還包括:差分放大電路,包括兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端,其中一個(gè)輸入端與參考素子輸出端相連,另一個(gè)輸入端與有效檢測電極素子的輸出端相連,輸出端為膜厚檢測裝置的有效信號輸出,其中,參考素子為n個(gè)檢測電極芯片所包括的一個(gè)或多個(gè)素子,n個(gè)檢測電極芯片所包括的素子中除參考素子外的其它素子為有效檢測電極素子。
通過上述帶有參考素子的膜厚檢測裝置包括:差分放大電路,該差分放大電路包括兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端,其中一個(gè)輸入端與參考素子輸出的補(bǔ)正值相連,另一個(gè)輸入端與有效檢測電極素子的輸出端相連,以消除掉膜厚檢測裝置受到的溫度、濕度及噪音影響。差分放大電路的輸出端為膜厚檢測裝置的有效信號輸出。通過該膜厚檢測裝置,解決了相關(guān)技術(shù)中的膜厚檢測裝置在溫度、濕度變化及受到噪音干擾時(shí),不能準(zhǔn)確地檢測出薄膜厚度的問題。
結(jié)合附圖來說,圖1為本發(fā)明實(shí)施中的膜厚檢測裝置的斷面示意圖,圖2為本發(fā)明實(shí)施中膜厚檢測裝置上各檢測電極芯片中各有效檢測電極素子和參考檢測電極素子位于線路基板上的位置示意圖,圖3為本發(fā)明實(shí)施中膜厚檢測裝置的回路示意圖,下面結(jié)合圖1,圖2,圖3對本發(fā)明實(shí)施例的一種典型實(shí)施方式進(jìn)行說明。
如圖1和圖2所示,提供了一種膜厚檢測裝置,該裝置包括公共電極10、檢測電極20,檢測電極20由n個(gè)檢測電極芯片組成,n個(gè)檢測電極芯片在產(chǎn)品主掃描方向上依次緊密排列,每個(gè)檢測電極芯片上有m個(gè)檢測電極素子,每個(gè)檢測電極素子按照一定的分辨率密度依次緊密排列。第1個(gè)檢測電極芯片的第1個(gè)檢測電極素子為參考檢測電極素子。參考檢測電極素子與各有效檢測電極素子與上述公共電極10在第一方向上相對且間隔設(shè)置,公共電極表面與各檢測電極素子表面之間形成待測膜通道。
如圖3所示,膜厚檢測裝置還包括差分放大電路部分,差分放大器23包括兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端,其中一個(gè)輸入端與參考素子輸出的補(bǔ)正值相連,另一個(gè)輸入端與有效檢測電極素子的輸出端相連,以消除掉膜厚檢測裝置受到的溫度、濕度及噪音影響。差分放大電路的輸出端為膜厚檢測裝置的有效信號輸出。
在該檢測裝置中,公共電極10與檢測電極芯片20上的各檢測電極素子都是平面電極,公共電極10與各檢測電極素子在第一方向上相對且間隔設(shè)置,公共電極10與各檢測電極素子形成類似平板電容結(jié)構(gòu),并且公共電極10與各檢測電極素子間沒有固定的介質(zhì)填充而是形成一個(gè)傳輸通道。當(dāng)公共電極10上帶電荷后,檢測電極20上的各檢測電極素子就能感應(yīng)出電荷,假設(shè)有效檢測電極素子上的感應(yīng)電荷為q201,參考電極素子上的感應(yīng)電荷為q202,此時(shí)有效檢測電極素子上的電壓輸出信號為v201,v201=q201/c201,參考檢測電極素子上的電壓輸出信號為v202,v202=q202/c202,其中c201和c202為有效檢測電極素子和參考檢測電極素子的電容容量,有效檢測電極素子和參考檢測電極素子的電容容量c201=c202=c。這樣差分放大電路的輸出v=g×(v1-v2)=g×(q201/c201-q202/c202)=g×(q201-q202)/c,g為差分放大的放大倍數(shù)。
有效檢測電極素子和參考檢測電極素子上感應(yīng)出電荷的多少取決于有效檢測電極素子和參考檢測電極素子的面積及兩種素子與公共電極10相隔的距離、公共電極10上所攜帶的電荷量以及兩種電極素子與公共電極之間的介電常數(shù)。在結(jié)構(gòu)一定的情況下,有效檢測電極素子和參考檢測電極素子上感應(yīng)出的電荷量只與有效檢測電極素子、參考檢測電極素子與公共電極10之間介電常數(shù)有關(guān)。當(dāng)待測膜經(jīng)過傳輸通道時(shí),改變了有效檢測電極素子與公共電極10間的介質(zhì)的介電常數(shù),使檢測電極201上感應(yīng)的電荷數(shù)量發(fā)生變化,假設(shè)電荷變化量為a,此時(shí)檢測電極的電壓v201`=(q201+a)/c201。當(dāng)待測膜經(jīng)過傳輸通道時(shí),因?yàn)閰⒖紮z測電極素子位于有效檢測范圍之外的區(qū)域,參考檢測電極素子與公共電極10間的介質(zhì)的介電常數(shù)沒有發(fā)生變化,參考檢測電極素子上感應(yīng)的電荷的數(shù)量也不變,參考檢測電極素子上的電壓也不發(fā)生變化,參考檢測電極素子的電壓v202`=q202/c202,c201=c202=c。差分放大電路的輸出v`=g×(v201`-v202`)=g×﹛(q201+a)/c201-q202/c202)﹜=g×(q201+a-q202)/c,可以計(jì)算出待測膜通過時(shí),有效檢測電極素子的電荷變化為v‵-v=g×(q201+a-q202)/c-g×(q201-q202)/c=g×a/c,因此通過有效檢測電極素子上電荷量的變化多少可以計(jì)算出待測膜的厚度。
在溫度、濕度變化及噪音影響時(shí),有效檢測電極素子和參考檢測電極素子感受到相同的影響,電荷變化量也相同,假設(shè)電荷變化量都為b,此時(shí)有效檢測電極素子的電壓v201``=(q201+a+b)/c201,參考檢測電極素子的電壓v202``=(q202+b)/c202,c201=c202=c。差分放大電路的輸出v``=g×(v201``-v202``)=g×﹛(q201+a+b)/c201-(q202+b)/c202)﹜=g×(q201+a-q202)/c,可以計(jì)算出在溫度、濕度變化及噪音影響時(shí),待測膜通過時(shí)有效檢測電極素子的電荷變化為v``-v=g×(q201+a-q202)/c-g×(q201-q202)/c=g×a/c,此數(shù)值與沒有溫度、濕度及噪音影響時(shí)的計(jì)算值相同,所以通過是使用參考檢測電極素子和差分放大電路可以將膜厚傳感器受到的溫度、濕度及噪音影響消除掉,保證膜厚檢測的準(zhǔn)確性。
其中,在選取參考素子時(shí)可以采用多種方式,例如,可以以主掃描方向上邊緣檢測電極芯片上的最邊緣檢測電極素子為參考素子,參考素子與各檢測電極素子大小、感度可以相同,以保證參考電極素子與各檢測電極素子受到相同溫度、濕度及噪音影響時(shí),信號變化量相同,參考電極素子應(yīng)該位于有效掃描長度之外的區(qū)域。
例如,可以采用以下方式來選擇參考素子:可以以第1個(gè)檢測電極芯片的第一個(gè)檢測電極素子為參考素子,或者以第1個(gè)檢測電極芯片上的第1~a個(gè)檢測電極素子為參考素子,其中,a為自然數(shù);下面以附圖舉例來說。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的以第1個(gè)檢測電極芯片上的第1~a個(gè)檢測電極素子為參考素子的示意圖,如圖4所示,檢測電極20由n個(gè)檢測電極芯片組成,n個(gè)檢測電極芯片在產(chǎn)品主掃描方向上依次緊密排列,每個(gè)檢測電極芯片上有m個(gè)檢測電極素子,每個(gè)檢測電極素子按照一定的分辨率密度依次緊密排列。以第1個(gè)檢測電極芯片上的第1~a個(gè)檢測電極素子為參考素子。
也可以以第n個(gè)檢測電極芯片的第m個(gè)檢測電極素子為參考素子,或者以第n個(gè)檢測電極芯片上的第b~m個(gè)檢測電極素子為參考素子,其中,b為自然數(shù)。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例的以第n個(gè)檢測電極芯片的第b~m個(gè)檢測電極素子為參考素子的示意圖,如圖5所示,檢測電極20由n個(gè)檢測電極芯片組成,n個(gè)檢測電極芯片在產(chǎn)品主掃描方向上依次緊密排列,每個(gè)檢測電極芯片上有m個(gè)檢測電極素子,每個(gè)檢測電極素子按照一定的分辨率密度依次緊密排列。以第n個(gè)檢測電極芯片的第b~m個(gè)檢測電極素子為參考素子。
可選地,檢測電極還可以包括n+1個(gè)檢測電極芯片,以第n+1個(gè)檢測電極芯片上一個(gè)或者多個(gè)或者第n+1個(gè)檢測電極芯片上的全部m個(gè)檢測電極素子為參考素子。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例的以第n+1個(gè)檢測電極芯片上的全部m個(gè)檢測電極素子為參考素子的示意圖,如圖6所示,檢測電極20由n+1個(gè)檢測電極芯片組成,n個(gè)檢測電極芯片在產(chǎn)品主掃描方向上依次緊密排列,每個(gè)檢測電極芯片上有m個(gè)檢測電極素子,每個(gè)檢測電極素子按照一定的分辨率密度依次緊密排列。以第n+1個(gè)檢測電極芯片上的全部m個(gè)檢測電極素子為參考素子。
需要說明的是,在以多個(gè)檢測電極素子為參考素子時(shí),膜厚檢測裝置回路配有多個(gè)素子的平均采樣回路,將多個(gè)素子的輸出平均值作為參考素子的補(bǔ)正值進(jìn)行使用。需要指出的是,此平均采樣回路可以包括多種,例如,可以由元件可編程邏輯門陣列(fieldprogrammablegatearray,簡稱為pfga)+存儲器實(shí)現(xiàn),也可以由硬件電路如積分電路實(shí)現(xiàn)。
圖7為本發(fā)明實(shí)施中采用多個(gè)檢測電極素子為參考素子時(shí)的回路示意圖,如圖7所示,在以多個(gè)檢測電極素子為參考素子時(shí),膜厚檢測裝置回路配有多個(gè)參考素子的平均采樣回路,將多個(gè)素子的輸出平均值作為補(bǔ)正值進(jìn)行使用,此平均采樣回路可以由pfga+存儲器組成,也可以由硬件電路如積分電路組成。差分放大器23包括兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端,其中一個(gè)輸入端與多個(gè)參考素子的平均采樣回路相連,另一個(gè)輸入端與有效檢測電極素子的輸出端相連,以消除掉膜厚檢測裝置受到的溫度、濕度及噪音影響。差分放大電路的輸出端為膜厚檢測裝置的有效信號輸出。
可選地,為保證膜厚檢測裝置的牢固性,該膜厚檢測裝置還包括:第一基板與第二基板,其中,上述公共電極設(shè)置在上述第一基板的第一表面上,上述第一基板的第一表面與上述第一方向垂直;第二基板與上述第一基板在上述第一方向上間隔設(shè)置,上述第二基板的第一表面朝向上述第一基板的第一表面,并且與上述第一基板的第一表面平行,各上述各檢測電極芯片設(shè)置在上述第二基板的第一表面上。
可選地,該膜厚檢測裝置還包括:第一框體與第二框體,其中,上述第一基板設(shè)置在上述第一框體的第一表面上;第二框體與上述第一框體在上述第一方向上間隔設(shè)置,上述第二基板設(shè)置在上述第二框體的第一表面上。結(jié)合附圖說明如下。
圖8為本發(fā)明實(shí)施例的膜厚檢測裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖一,如圖8所示,該膜厚檢測裝置還包括:第一框體11與第二框體21,其中,第一框體11上述第一基板12設(shè)置在上述第一框體11的第一表面上;第二框體21與上述第一框體11在上述第一方向上間隔設(shè)置,上述第二基板22設(shè)置在上述第二框體21的第一表面上。
可選地,上述檢測裝置中還包括:第一保護(hù)層與第二保護(hù)層,其中,第一保護(hù)層設(shè)置在上述第一公共電極表面上;第二保護(hù)層設(shè)置在上述各檢測電極芯片的各檢測電極素子的表面上。
可選地,上述檢測裝置中還包括:第一導(dǎo)電薄膜與第二導(dǎo)電薄膜,其中,第一導(dǎo)電薄膜設(shè)置在上述公共電極與上述第一保護(hù)層之間;第二導(dǎo)電薄膜設(shè)置在所有上述檢測電極素子與上述第二保護(hù)層之間。
結(jié)合附圖說明如下:
圖9為本發(fā)明實(shí)施例的膜厚檢測裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖二,如圖9所示,該膜厚檢測裝置中還包括:第一保護(hù)層14與第二保護(hù)層24,且第一保護(hù)層14設(shè)置在公共電極表面上;第二保護(hù)層24設(shè)置在所有檢測電極素子表面上。第一保護(hù)層14與第二保護(hù)層24的設(shè)置可以防止公共電極10和檢測電極芯片20在檢測過程中被磨損,為了防止磨損,第一保護(hù)層14和第二保護(hù)層24的材料最好具有顯著的防磨性能,且涂覆層較薄,保證涂覆保護(hù)層后,公共電極10與檢測電極201的感度依然很高且防磨。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的保護(hù)層材料。
為了提高該檢測裝置的電極感度,使得在公共電極10和檢測電極芯片20的各檢測電極素子表面間有原稿通過時(shí),各檢測電極素子表面上的感應(yīng)電荷可以迅速累積使輸出電壓會相應(yīng)迅速增大,提高整個(gè)厚度傳感器的感度。如圖9所示,本申請優(yōu)選述檢測裝置中還包括:第一導(dǎo)電薄膜15與第二導(dǎo)電薄膜25,其中,第一導(dǎo)電薄膜15設(shè)置在上述公共電極10與上述第一保護(hù)層14之間;第二導(dǎo)電薄膜25設(shè)置在所有上述檢測電極芯片20的各檢測電極素子表面與上述第二保護(hù)層24之間。第一導(dǎo)電薄膜15與第二導(dǎo)電薄膜25為高導(dǎo)電性材料形成的薄膜,可以為金或銀等導(dǎo)電薄膜。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的導(dǎo)電薄膜。
應(yīng)用本申請的技術(shù)方案,溫度、濕度及噪音等影響膜厚檢測裝置時(shí),膜厚檢測裝置利用參考素子上的信號變化,通過與有效檢測電極素子的正常檢測信號進(jìn)行差分放大,可以將有效檢測電極素子上受到的溫度、濕度及噪音影響消除掉,使得該檢測裝置的檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確。
方法實(shí)施例
需要說明的是,在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行,并且,雖然在流程圖中示出了邏輯順序,但是在某些情況下,可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
圖10是本發(fā)明實(shí)施例的膜厚檢測方法的流程圖,如圖10所示,該流程包括如下步驟:
步驟s102,檢測檢測電極中參考素子的輸出端輸出的電壓,以及檢測電極中有效檢測電極素子的輸出端輸出的電壓,其中,檢測電極包括n個(gè)檢測電極芯片,n個(gè)檢測電極芯片在產(chǎn)品主掃描方向上依次排列,每個(gè)檢測電極芯片上有m個(gè)檢測電極素子,m個(gè)檢測電極素子依次排列,各檢測電極素子與公共電極在第一方向上相對且間隔設(shè)置,公共電極表面與各檢測電極素子表面之間形成待測膜的檢測通道,m,n為自然數(shù),參考素子為n個(gè)檢測電極芯片所包括的一個(gè)或多個(gè)素子,n個(gè)檢測電極芯片所包括的素子中除參考素子外的其它素子為有效檢測電極素子;
步驟s104,差分放大電路輸入?yún)⒖妓刈拥妮敵龆溯敵龅碾妷?,以及檢測電極中有效檢測電極素子的輸出端輸出的電壓,輸出膜厚檢測裝置的有效信號。
通過差分放大電路的一個(gè)輸入端與參考素子輸出的補(bǔ)正值相連,另一個(gè)輸入端與有效檢測電極素子的輸出端相連,以消除掉膜厚檢測裝置受到的溫度、濕度及噪音影響。差分放大電路的輸出端為膜厚檢測裝置的有效信號輸出。通過該膜厚檢測裝置,解決了相關(guān)技術(shù)中的膜厚檢測裝置在溫度、濕度變化及受到噪音干擾時(shí),不能準(zhǔn)確地檢測出薄膜厚度的問題。
可選地,在參考素子為多個(gè)的情況下,平均采樣回路將多個(gè)素子的輸出平均值作為參考素子的補(bǔ)正值。
上述本發(fā)明實(shí)施例序號僅僅為了描述,不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
在本發(fā)明的上述實(shí)施例中,對各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重,某個(gè)實(shí)施例中沒有詳述的部分,可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述。
在本申請所提供的幾個(gè)實(shí)施例中,應(yīng)該理解到,所揭露的技術(shù)內(nèi)容,可通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。其中,以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的,例如單元的劃分,可以為一種邏輯功能劃分,實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式,例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點(diǎn),所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口,單元或模塊的間接耦合或通信連接,可以是電性或其它的形式。
作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到多個(gè)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。
另外,在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中,也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在,也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn),也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。
集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),可以存儲在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在一個(gè)存儲介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備(可為個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括:u盤、只讀存儲器(rom,read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲器(ram,randomaccessmemory)、移動硬盤、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。