虛擬式電容測(cè)厚系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著我國(guó)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(xiàng)技術(shù)指標(biāo)中，最主要的就是厚度及其均勻性。當(dāng)前我國(guó)企業(yè)對(duì)這些產(chǎn)品的厚度檢測(cè)大都采用人工離線測(cè)量方式，這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，誤差較大，效率低，已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代化大規(guī)模的生產(chǎn)要求。雖然國(guó)外在線測(cè)厚儀器自動(dòng)化水平較高，但是價(jià)格昂貴，國(guó)內(nèi)中小企業(yè)一般難以接受。因此，市場(chǎng)上急需一種使用可靠，操作方便，價(jià)格相對(duì)便宜的可用于在線測(cè)厚的檢測(cè)系統(tǒng)。

2、 本文針對(duì)薄型非金屬材料生產(chǎn)及厚度檢測(cè)的實(shí)際需要，采用虛擬儀器技術(shù)和電容測(cè)微技術(shù)，研制出一種虛擬式電容測(cè)厚系統(tǒng)。圍繞整個(gè)測(cè)厚系統(tǒng)的構(gòu)成，本文在以下幾個(gè)方面展開(kāi)工作： 1.分析了電容傳感器用于厚度檢測(cè)的工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)，通過(guò)有限元仿真及電容精確計(jì)算公式這兩種方法，從理論上深入研究邊緣效應(yīng)的影響，并對(duì)電容傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。 2.配合研制的具有保護(hù)環(huán)的五層圓筒平板型電容傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)，選用電容運(yùn)算放大器式

3、調(diào)幅電路作為信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，完成了各單元檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)。 3.將虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于電容測(cè)厚系統(tǒng)，構(gòu)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(tái)上開(kāi)發(fā)了虛擬儀器面板及用戶應(yīng)用程序，完成了數(shù)據(jù)采集、處理及顯示程序的設(shè)計(jì)。 4.通過(guò)樣機(jī)空載和云母紙厚度測(cè)量實(shí)驗(yàn)，對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定，對(duì)可能引起測(cè)量誤差的各種因素進(jìn)行理論分析，并提出相應(yīng)解決辦法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文構(gòu)建的虛擬電容測(cè)厚系統(tǒng)用于云母紙厚度檢