一种基于平面电容传感器的塑料测厚装置及方法

摘要

本发明属于电容传感技术领域，涉及一种基于平面电容传感器的塑料测厚装置，用于塑料膜厚度的检测，包括传感器、D/A及A/D转换电路、单片机和上位机，传感器为平面电容传感器，由3个金属电极组成，一个为激励电极，另外两个为接收电极，单片机产生的激励信号经过DA转换和功率放大后加载在激励电极上，从两个接收电极接收的信号分别经过信号调理和AD转换后被送入单片机里，单片机将获得的激励电极与两个接收电极之间的电容值C12、C13送入上位机，由上位机将其与预先存储的电容比值与塑料膜厚度的关系曲线进行比对，实现塑料膜的厚度检测。本发明同时提供一种采用上述装置实现的塑料测厚方法。本发明具有简单快速且成本较低的优点。

主权项

一种基于平面电容传感器的塑料测厚装置检测塑料膜厚度的方法，所采用的装置包括传感器、D/A及A/D转换电路、单片机和上位计算机，所述的传感器为平面电容传感器，由3个均匀分布在探测区域上方同一高度的金属电极组成，一个为激励电极，另外两个为接收电极，单片机产生的激励信号经过DA转换和功率放大后加载在激励电极上，从两个接收电极接收的信号分别经过信号调理和AD转换后被送入单片机里，单片机将获得的激励电极与两个接收电极之间的电容值C12、C13送入上位计算机，由上位计算机将其与预先存储的电容比值与塑料膜厚度的关系曲线进行比对，实现塑料膜的厚度检测包括下列步骤：(1)将塑料测厚装置的平面电容传感器固定于塑料膜上面，放置平整后给塑料测厚装置通电，通过上位机给单片机发送激励信号，单片机通过测量接收电极的感应电压计算电极间的等效电容值C12、C13，并传送给上位机保存；(2)应用同样的方法对厚度不同的塑料膜进行探测，可以得到一系列不同厚度塑料膜对应的等效电容C13与等效电容C12的比值；通过三样插值和标定法可以得到塑料膜厚D与对应的C13/C12之间的关系曲线；(3)将关系曲线存入上位机，并对未知厚度的塑料膜应用同样的方法测量得到电容比值C13/C12，上位机通过逆向计算可求得塑料膜厚度D。