虛擬式電容測厚系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著我國現(xiàn)代工農(nóng)藥業(yè)的發(fā)展，塑料薄膜、各種紙張、以及醫(yī)用膏布等薄型非金屬材料的需求大大增加，在這些產(chǎn)品的各項技術指標中，最主要的就是厚度及其均勻性。當前我國企業(yè)對這些產(chǎn)品的厚度檢測大都采用人工離線測量方式，這種方法費時費力，誤差較大，效率低，已經(jīng)很難適應現(xiàn)代化大規(guī)模的生產(chǎn)要求。雖然國外在線測厚儀器自動化水平較高，但是價格昂貴，國內(nèi)中小企業(yè)一般難以接受。因此，市場上急需一種使用可靠，操作方便，價格相對便宜的可用于在線測厚的檢測系統(tǒng)。

2、 本文針對薄型非金屬材料生產(chǎn)及厚度檢測的實際需要，采用虛擬儀器技術和電容測微技術，研制出一種虛擬式電容測厚系統(tǒng)。圍繞整個測厚系統(tǒng)的構成，本文在以下幾個方面展開工作： 1.分析了電容傳感器用于厚度檢測的工作原理及優(yōu)缺點，通過有限元仿真及電容精確計算公式這兩種方法，從理論上深入研究邊緣效應的影響，并對電容傳感器的結構參數(shù)進行了優(yōu)化設計。 2.配合研制的具有保護環(huán)的五層圓筒平板型電容傳感器的機械結構，選用電容運算放大器式

3、調(diào)幅電路作為信號轉(zhuǎn)換電路，完成了各單元檢測電路的設計。 3.將虛擬儀器技術應用于電容測厚系統(tǒng)，構建了基于USB數(shù)據(jù)采集的虛擬儀器系統(tǒng)，在LABVIEW軟件平臺上開發(fā)了虛擬儀器面板及用戶應用程序，完成了數(shù)據(jù)采集、處理及顯示程序的設計。 4.通過樣機空載和云母紙厚度測量實驗，對系統(tǒng)的各項性能指標進行評定，對可能引起測量誤差的各種因素進行理論分析，并提出相應解決辦法。實驗結果表明，本文構建的虛擬電容測厚系統(tǒng)用于云母紙厚度檢