
1.本发明属于纸张检测计数技术领域,尤其涉及一种电容式传感器的纸张数测量系统及方法。
背景技术:2.随着信息技术的飞速发展以及现代电子技术的广泛应用,在印刷、造纸行业实际工业生产活动中,重复统计批量纸张的数量显得尤为重要。目前纸张数统计的核心问题是将纸张数非电量转换为电量参数(如电压、电流和频率等),纸张数测量的关键因素之一是传感器检测原理与数据采集技术的突破和融合应用,数据采集的领域也变得越来越复杂,对数据采集的速度和精度都有了更高的要求,传统的采样方法由于时钟频率较低,外设速度慢等缺点,大大限制了传感器数据采集的性能。
3.目前纸张数量统计的主要方法有人工或机械计数、测厚度或测重量、机器视觉识别等,但传统方法误差较大、效率较低,机器视觉识别要求具有较高的纸张边缘质量。已有的纸张数测量系统存在的主要问题有:第一是缺乏一种耗时少、精度高、可靠性高的纸张数测量系统;第二是采用专用传感器将纸张数的变化转化为电容容量的变化,进一步转化为电压或频率的变化,通过测量电压或频率的办法实现纸张数计数的办法,无法满足环境因素较为复杂的纸张数测量;第三是测量系统的通用性差、维护成本较高、可移动性差。
4.因此,需要研发一种耗时少,精度高,可靠性高,成本低廉,性能稳定,接口丰富,通用性强的纸张数测量系统,为用户应用的业务扩展提供了丰富的接口,有效解决了纸张数统计的核心技术问题。
技术实现要素:5.本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种能够克服人工统计或机械计数纸张数存在的问题,有效提高纸张数测量的稳定性、可靠性及纸张数统计的效率,降低测量时间及纸张数测量装置的硬件成本,同时提供丰富的资源接口,易于扩展的基于电容式传感器的纸张数测量系统及方法。
6.为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种基于电容式传感器的纸张数测量系统,包括纸张采样标定或测量装置、处理采样标定或测量数据的数据处理装置及用于为所述纸张采样标定或测量装置和数据处理装置供电的供电装置;
7.所述的纸张采样标定或测量装置包括用于对纸张数进行采样标定或测量的电容式极板探头,所述的电容式极板探头为积分电路的积分电容;dds信号发生装置通过功率放大电路依次与所述的积分电路和信号调理电路相电连接,所述的dds信号发生装置用于将正弦波激励信号通过功率放大电路进行信号功率放大后输出至积分电路和信号调理电路,所述的积分电路和信号调理电路用于将输入的正弦波激励信号输出为电压幅度信号,还包括分别与所述功率放大电路与信号调理电路电连接的基准电压源电路,基准电压源电路用于为功率放大电路和信号调理电路提供参考电压;
8.所述的数据处理装置包括处理器芯片,所述的积分电路通过信号调理电路与处理器芯片的模拟数字转换器adc连接,所述信号调理电路输出的电压幅度信号在所述模拟数字转换器adc的采样电压范围内,所述模拟数字转换器adc用于对信号调理电路输出的电压幅度信号进行量化得到采样标定或测量的幅度值;
9.所述的数据处理装置还包括用于存储数据的缓存sdram、e2prom存储器及sd-card卡,且分别与所述的处理器芯片电连接,在数据存储中,所述处理器芯片用于将所述采样标定或测量的多组电压瞬时值存储在所述处理器芯片的缓存sdram中,并将所述的多组电压瞬时值进行计算得到标定幅度值,同时,由处理器芯片循环采样标定或测量处理得到的多组标定幅度值与采样纸张数对应的标定数据依据标定或测量次序,依次存储在处理器芯片的e2prom存储器中,将采样测量的待测纸张数结果存储于sd-card卡中;
10.还包括与所述的处理器芯片电连接的tft-lcd触摸显示屏,tft-lcd触摸显示屏用于为用户提供交互界面查询历史测量记录。
11.进一步的,所述的基准电压源电路包括12v直流电源,12v直流电源经限流电阻r1接在稳压二极管u1的第2引脚,稳压二极管u1的第3引脚接地,稳压二极管u1第1引脚悬空,稳压二极管u1第2引脚输出基准电压5v经滤波电容c1后,与分压电阻r2、分压电阻r6、精密可调电位器r4串接接地;所述精密可调电位器r4旋钮从中间抽头输出第一参考电压vref1,用于为所述的功率放大电路提供参考电压;
12.所述第一可调电位器r4中间抽头连接滤波电容c2,稳压二极管u1第2引脚输出基准电压5v,与分压电阻r3、分压电阻r7、可调电位器r5串接接地;调节可调电位器r5旋钮从中间抽头连接滤波电容c3,并输出第二参考电压vref2,用于为所述的信号调理电路16提供参考电压;
13.所述的12v直流电源经限流电阻r1的阻值为2~10kω;滤波电容c1的电容值为50~220uf;分压电阻r2的阻值为5~20kω;精密可调电位器r4的阻值为50~200kω;分压电阻r6的阻值为5~20kω;滤波电容c2的电容值为1~22uf;第三分压电阻r3的电阻值为5~20kω;可调电位器r5的阻值是50~200kω;第七分压电阻r7的阻值为5~20kω。
14.进一步的,所述的dds信号发生装置包括dds信号发生器u2和同相比例运算放大器u3,所述的dds信号发生器u2工作电压端接至直流电源5v,dds信号发生器u2用于输入数据的帧同步信号端fsy、串行时钟输入端sck、串行数据输入端sda、复位端rst、频率选择端fs及相位选择端pa连接至处理器芯片的gpio接口;所述dds信号发生器u2的输出端vout接电解滤波电容c6、瓷片滤波电容c5滤波后,经偏置电流平衡电阻r10连接至同相比例运算放大器u3的同相输入端in+,同相比例运算放大器u3输出端out采用可调分电阻vr2与分压电阻r16、分压电阻r18串接接地,所述分压电阻r16与分压电阻r18公共端连接至u3的反相输入端in-;所述同相比例运算放大器u3输出端out还串接反馈电阻r11后接入差分放大器u4的反相输入端in-,同相比例运算放大器u3的vs+端接直流电源正12v,vs-端接直流电源负12v;
15.所述基准电压源电路提供的参考电压经分压电阻r12与分压电阻r14串联接地,所述的分压电阻r12与分压电阻r14的公共端连接至所述差分放大器u4的同相输入端in+,差分放大器u4的vs+端接直流电源正12v,vs-端接直流电源负12v;所述差分放大器u4输出端out连接rc无源滤波器的滤波电阻r13、滤波电容c7串接接地,所述滤波电阻r13与滤波电容
c7公共连接点接至乙类推挽功率放大器的pnp型三级管q2,同时,所述差分放大器u4输出端out串接可调反馈电阻vr1和反馈电阻r9后接入差分放大器u4的反相输入端in-;
16.所述的pnp型三级管q2与npn型三级管q1串联在直流电源正12v与直流电源负12v之间,还包括与所述pnp型三级管q2与npn型三级管q1并联设置,且依次串接的第一电阻r8、二极管d1、二极管d2、电阻r17,用于为所述的npn型三级管q1和pnp型三级管q2提供静态工作点偏置电流;所述的电阻r8与二极管d1的公共端连接至npn三级管q1的基极输入端,二极管d2与电阻r17的公共端连接至三级管q2的基极输入端,三级管q1的集电极端接直流电源正12v,三级管q2的集电极端接直流电源负12v,npn三级管q1的发射极端与npn三级管q2的发射极端连接后,串接耦合电容c4输出电压幅度和直流分量可调节的正弦激励信号vsine,正弦激励信号vsine与地之间连接负载电阻r15。
17.进一步的,所述的电解滤波电容c6的电容值为1~22uf;瓷片滤波电容c5的电容值为0.01~0.47uf;偏置电流平衡电阻r10的电阻值为5~20kω;分压电阻r16的电阻值为5~20kω;分压电阻r18的电阻值为5~20kω;可调分电阻vr2的阻值为50~200kω;反馈电阻r11的阻值为5~20kω;分压电阻r12的阻值为5~20kω;分压电阻r14的阻值为10~50kω;反馈电阻r9的阻值为5~20kω;反馈电阻vr1的阻值为5~20kω;滤波电阻r13的阻值为50~200kω;滤波电容c7的电容值为0.01~0.47uf;电阻r8的电阻值为5~20kω;电阻r17的电阻值为5~20kω;串接耦合电容c4的电容值为50~220uf;电阻r15的阻值为:1~5kω。
18.进一步的,所述的积分电路包括积分电阻r21,所述dds信号发生装置输出的正弦激励信号vsine串接所述发积分电阻r21后接至积分运算放大器u5的反相输入端in-,积分运算放大器u5的输出端out与反相输入端in-间设有相互并联的反馈电阻r19和电容式极板探头14,所述积分运算放大器u5的同相输入端in+串接电阻r25后接地,u5的vs+端接正12v直流电源,积分运算放大器u5的vs-端接负12v直流电源;
19.积分运算放大器u5的输出端out连接至电压跟随器u6的同相输入端in+,电压跟随器u6的输出端out与反相输入端in-直接连接,电压跟随器u6的vs+端接正12v直流电源,u6的vs-端接负12v直流电源;
20.所述的信号调理电路包括差分放大器u7,所述的电压跟随器u6的输出端out串接输入电阻r22后接入差分放大器u7的反相输入端in-,差分放大器u7输出端out串接可调反馈电阻vr3和反馈电阻r20后接入差分放大器u7的反相输入端in-,所述基准电压源电路输出的参考电压经分压电阻r23与分压电阻r26串联接地,分压电阻r23与分压电阻r26的公共端连接至差分放大器u7的同相输入端in+,差分放大器u7的vs+端接正12v直流电源,差分放大器u7的vs-端接负12v直流电源,差分放大器u7输出端out连接rc无源滤波器的滤波电阻r24、滤波电容c8串接接地,滤波电阻r24与滤波电容c8公共连接点即为所述信号调理电路的输出电压幅度信号vadc。
21.进一步的,所述积分电阻r21的电阻值为5~20kω;电阻r25的阻值为5~20kω;反馈电阻r19的阻值为50~200kω;输入电阻r22的阻值为5~20kω;分压电阻r23的阻值为5~20kω;分压电阻r26的阻值为5~20kω;反馈电阻r20的阻值为5~20kω;可调反馈电阻vr3的阻值为50~200kω;滤波电阻r24的阻值为50~200kω;滤波电容c8的电容值为0.01~0.47uf。
22.进一步的,所述的处理器芯片还电连接有蜂鸣器和机械按键及uart接口和jtag接
口;所述的蜂鸣器用于提示采样标定或测量的结束或开始,所述的机械按键用于控制采样标定或测量的启动,所述的uart接口用于调试程序输出运行过程信息,所述的jtag接口用于下载和追踪调试程序;
23.所述uart接口采用的是集成芯片max3232cse;所述sd-card卡采用的是fat32格式,fatfs r0.14文件系统。
24.进一步的,所述的积分电路和信号调理电路采用的是集成芯片op37gp;所述处理器芯片采用的是基于arm嵌入式系统的集成芯片mimxrt1052dvl6b;所述e2prom存储器采用的是集成芯片at24c16n;所述sdram缓存采用的是集成芯片w9825g6kh-6;所述tft-lcd触摸显示屏是基于ms90c385的5寸液晶屏;所述电容式极板探头为两块,电容式极板探头导线采用同轴屏蔽线缆。
25.本发明还包括所述基于电容式传感器的纸张数测量系统的一种纸张数测量方法,包括如下步骤:
26.1)纸张数的标定步骤:将标定纸张放置在所述电容式极板探头感应区内,使用所述的机械按键控制启动纸张的标定,所述的dds信号发生装置将幅度为1~230mv,频率为1~100000hz的正弦激励信号vsine发送至积分电路,积分电路将所述的正弦波激励信号vsine输出为频率不变,幅度下降1~100mv的余弦波信号,余弦波信号进而通过所述的信号调理电路输出电压信号,并通过处理器芯片将所述的电压信号量化为至少(10~20)
╳
1024组电压瞬时值,并将所述的电压瞬时值存放于缓存sdram中,所述的至少(10~20)
╳
1024组电压瞬时值在处理器芯片中计算得到的一组标定幅度值及标定幅度值对应的纸张数,循环电压瞬时值的采集,得到多组标定幅度值及对应纸张数,并将所述的标定幅度值与采样纸张数对应的标定数据存储在所述的e2prom存储器中,完成所述纸张数的标定;
27.2)纸张数的测量步骤:将待测量的纸张放置在所述电容式极板探头感应区内,使用所述的机械按键控制启动纸张的测量,所述的dds信号发生装置将幅度为1~230mv,频率为1~100000hz的正弦激励信号vsine发送至积分电路,积分电路将所述的正弦波激励信号vsine输出为频率不变,幅度下降1~100mv的余弦波信号,余弦波信号进而通过所述的信号调理电路输出电压信号,并通过处理器芯片将所述的电压信号量化为电压瞬时值,并将测量得到的电压瞬时值对照所述的多组幅度值得到相应的纸张数,即为最终实际测量纸张数,同时,处理器芯片将实际测量的纸张数存放在所述的sd-card卡中,完成所述纸张数的测量。
28.进一步的,所述处理器芯片通过所述sd-card卡和e2prom存储器中的存储数据将查询信息显示在所述的tft-lcd触摸显示屏上,tft-lcd触摸显示屏用于实现用户交互界面查询历史测量记录。
29.本发明的有益效果是:本发明的技术方案采用了两块电容式平行极板探头传感器及信号调理电路,与嵌入式处理器测量系统相结合的体系结构,实现了高速率、高精度测量的纸张数量的测量,具有稳定性好、可靠性高、兼容性好、扩展性好、资源丰富灵活等优点,克服了人工方式或机械计数误差大、效率低的缺点。
附图说明
30.图1是本发明中纸张数测量系统结构示意图;
31.图2是本发明中基准参考电压电路图;
32.图3是本发明中dds模块功率放大电路图;
33.图4是本发明中电容式传感器信号调理电路;
34.图5是本发明中纸张数测量系统主控程序流程图。
35.图中:1、纸张采样标定或测量装置;11、dds信号发生装置;12、功率放大电路;13、基准电压源电路;14、电容式极板探头;15、积分电路;16、信号调理电路;2、数据处理装置;21、处理器芯片;22、uart接口;23、sd-card卡;24、jtag接口;25、tft-lcd触摸显示屏;26、e2prom存储器;27、缓存sdram;28、机械按键;29、蜂鸣器;3、供电装置。
具体实施方式
36.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
37.为了实现上述目的,本发明提供一下具体实施方式:
38.实施例1:如图1至图5所示,一种基于电容式传感器的纸张数测量系统,包括纸张采样标定或测量装置1、处理采样标定或测量数据的数据处理装置2及用于为纸张采样标定或测量装置1和数据处理装置2供电的供电装置3;
39.如图1所示,纸张采样标定或测量装置1包括用于对纸张数进行采样标定或测量的电容式极板探头14,电容式极板探头14为积分电路15的积分电容;dds信号发生装置11通过功率放大电路12依次与积分电路15和信号调理电路16相电连接,dds信号发生装置11用于将正弦波激励信号通过功率放大电路12进行信号功率放大后输出至积分电路15和信号调理电路16,积分电路15和信号调理电路16用于将输入的正弦波激励信号输出为电压幅度信号,还包括分别与所述功率放大电路12与信号调理电路16电连接的基准电压源电路13,基准电压源电路13用于为功率放大电路12和信号调理电路16提供参考电压;
40.如图2所示,基准电压源电路13包括12v直流电源,12v直流电源经限流电阻r1接在稳压二极管u1的第2引脚,稳压二极管u1的第3引脚接地,稳压二极管u1第1引脚悬空,稳压二极管u1第2引脚输出基准电压5v经滤波电容c1后,与分压电阻r2、分压电阻r6、精密可调电位器r4串接接地;精密可调电位器r4旋钮从中间抽头输出第一参考电压vref1,用于为功率放大电路12提供参考电压;
41.第一可调电位器r4中间抽头连接滤波电容c2,稳压二极管u1第2引脚输出基准电压5v,与分压电阻r3、分压电阻r7、可调电位器r5串接接地;调节可调电位器r5旋钮从中间抽头连接滤波电容c3,并输出第二参考电压vref2,用于为信号调理电路16提供参考电压;
42.其中,12v直流电源经限流电阻r1的阻值为2~10kω;滤波电容c1的电容值为50~220uf;分压电阻r2的阻值为5~20kω;精密可调电位器r4的阻值为50~200kω;分压电阻r6的阻值为5~20kω;滤波电容c2的电容值为1~22uf;第三分压电阻r3的电阻值为5~20kω;可调电位器r5的阻值是50~200kω;第七分压电阻r7的阻值为5~20kω。
43.如图3所示,dds信号发生装置11包括dds信号发生器u2和同相比例运算放大器u3,dds信号发生器u2工作电压端接至直流电源5v,dds信号发生器u2用于输入数据的帧同步信号端fsy、串行时钟输入端sck、串行数据输入端sda、复位端rst、频率选择端fs及相位选择端pa连接至处理器芯片21的gpio接口;dds信号发生器u2的输出端vout接电解滤波电容c6、
瓷片滤波电容c5滤波后,经偏置电流平衡电阻r10连接至同相比例运算放大器u3的同相输入端in+,同相比例运算放大器u3输出端out采用可调分电阻vr2与分压电阻r16、分压电阻r18串接接地,分压电阻r16与分压电阻r18公共端连接至u3的反相输入端in-;同相比例运算放大器u3输出端out还串接反馈电阻r11后接入差分放大器u4的反相输入端in-,同相比例运算放大器u3的vs+端接直流电源正12v,vs-端接直流电源负12v;
44.基准电压源电路13提供的参考电压经分压电阻r12与分压电阻r14串联接地,分压电阻r12与分压电阻r14的公共端连接至差分放大器u4的同相输入端in+,差分放大器u4的vs+端接直流电源正12v,vs-端接直流电源负12v;差分放大器u4输出端out连接rc无源滤波器的滤波电阻r13、滤波电容c7串接接地,滤波电阻r13与滤波电容c7公共连接点接至乙类推挽功率放大器的pnp型三级管q2,同时,所述差分放大器u4输出端out串接可调反馈电阻vr1和反馈电阻r9后接入差分放大器u4的反相输入端in-;
45.pnp型三级管q2与npn型三级管q1串联在直流电源正12v与直流电源负12v之间,还包括与pnp型三级管q2与npn型三级管q1并联设置,且依次串接的第一电阻r8、二极管d1、二极管d2、电阻r17,用于为npn型三级管q1和pnp型三级管q2提供静态工作点偏置电流;电阻r8与二极管d1的公共端连接至npn三级管q1的基极输入端,二极管d2与电阻r17的公共端连接至三级管q2的基极输入端,三级管q1的集电极端接直流电源正12v,三级管q2的集电极端接直流电源负12v,npn三级管q1的发射极端与npn三级管q2的发射极端连接后,串接耦合电容c4输出电压幅度和直流分量可调节的正弦激励信号vsine,正弦激励信号vsine与地之间连接负载电阻r15。
46.其中,电解滤波电容c6的电容值为1~22uf;瓷片滤波电容c5的电容值为0.01~0.47uf;偏置电流平衡电阻r10的电阻值为5~20kω;分压电阻r16的电阻值为5~20kω;分压电阻r18的电阻值为5~20kω;可调分电阻vr2的阻值为50~200kω;反馈电阻r11的阻值为5~20kω;分压电阻r12的阻值为5~20kω;分压电阻r14的阻值为10~50kω;反馈电阻r9的阻值为5~20kω;反馈电阻vr1的阻值为5~20kω;滤波电阻r13的阻值为50~200kω;滤波电容c7的电容值为0.01~0.47uf;电阻r8的电阻值为5~20kω;电阻r17的电阻值为5~20kω;串接耦合电容c4的电容值为50~220uf;电阻r15的阻值为:1~5kω。
47.如图4所示,积分电路15包括积分电阻r21,dds信号发生装置11输出的正弦激励信号vsine串接发积分电阻r21后接至积分运算放大器u5的反相输入端in-,积分运算放大器u5的输出端out与反相输入端in-间设有相互并联的反馈电阻r19和电容式极板探头14,积分运算放大器u5的同相输入端in+串接电阻r25后接地,u5的vs+端接正12v直流电源,积分运算放大器u5的vs-端接负12v直流电源;
48.积分运算放大器u5的输出端out连接至电压跟随器u6的同相输入端in+,电压跟随器u6的输出端out与反相输入端in-直接连接,电压跟随器u6的vs+端接正12v直流电源,u6的vs-端接负12v直流电源;
49.信号调理电路16包括差分放大器u7,电压跟随器u6的输出端out串接输入电阻r22后接入差分放大器u7的反相输入端in-,差分放大器u7输出端out串接可调反馈电阻vr3和反馈电阻r20后接入差分放大器u7的反相输入端in-,基准电压源电路13输出的参考电压经分压电阻r23与分压电阻r26串联接地,分压电阻r23与分压电阻r26的公共端连接至差分放大器u7的同相输入端in+,差分放大器u7的vs+端接正12v直流电源,差分放大器u7的vs-端
接负12v直流电源,差分放大器u7输出端out连接rc无源滤波器的滤波电阻r24、滤波电容c8串接接地,滤波电阻r24与滤波电容c8公共连接点即为信号调理电路16的输出电压幅度信号vadc。
50.其中,积分电阻r21的电阻值为5~20kω;电阻r25的阻值为5~20kω;反馈电阻r19的阻值为50~200kω;输入电阻r22的阻值为5~20kω;分压电阻r23的阻值为5~20kω;分压电阻r26的阻值为5~20kω;反馈电阻r20的阻值为5~20kω;可调反馈电阻vr3的阻值为50~200kω;滤波电阻r24的阻值为50~200kω;滤波电容c8的电容值为0.01~0.47uf。
51.供电装置3包括电源管理及稳压电路33和分别与电源管理及稳压电路33相电连接的24v适配器和24v蓄电池,均是现有设备。
52.数据处理装置2包括处理器芯片21,积分电路15通过信号调理电路16与处理器芯片21的模拟数字转换器adc连接,信号调理电路16输出的电压幅度信号在模拟数字转换器adc的采样电压范围内,模拟数字转换器adc用于对信号调理电路16输出的电压幅度信号进行量化得到采样标定或测量的幅度值;
53.数据处理装置2还包括用于存储数据的缓存sdram27、e2prom存储器26及sd-card卡23,且分别与处理器芯片21电连接,在数据存储中,处理器芯片21用于将采样标定或测量的多组电压瞬时值存储在处理器芯片21的缓存sdram27中,并将多组电压瞬时值进行计算得到标定幅度值,同时,由处理器芯片21循环采样标定或测量处理得到的多组标定幅度值与采样纸张数对应的标定数据依据标定或测量次序,依次存储在处理器芯片21的e2prom存储器26中,将采样测量的待测纸张数结果存储于sd-card卡23中;
54.还包括与处理器芯片21电连接的tft-lcd触摸显示屏25,tft-lcd触摸显示屏25用于为用户提供交互界面查询历史测量记录。
55.如图1所示,处理器芯片21还电连接有蜂鸣器29和机械按键28及uart接口22和jtag接口24;蜂鸣器29用于提示采样标定或测量的结束或开始,机械按键28用于控制采样标定或测量的启动,uart接口22用于调试程序输出运行过程信息,jtag接口24用于下载和追踪调试程序;
56.uart接口22采用的是集成芯片max3232cse;sd-card卡23采用的是fat32格式,fatfs r0.14文件系统。
57.积分电路15和信号调理电路16采用的是集成芯片op37gp;处理器芯片21采用的是基于arm嵌入式系统的集成芯片mimxrt1052dvl6b;e2prom存储器26采用的是集成芯片at24c16n;sdram缓存27采用的是集成芯片w9825g6kh-6;tft-lcd触摸显示屏25是基于ms90c385的5寸液晶屏;电容式极板探头14为两块,电容式极板探头14导线采用同轴屏蔽线缆。
58.实施例2,如图5所示,本发明还包括基于电容式传感器的纸张数测量系统的一种纸张数测量方法,包括如下步骤:
59.1、纸张数的标定步骤:将标定纸张放置在电容式极板探头14感应区内,使用机械按键控制启动纸张的标定,dds信号发生装置11将幅度为1~230mv,频率为1~100000hz的正弦激励信号vsine发送至积分电路15,积分电路15将正弦波激励信号vsine输出为频率不变,幅度下降1~100mv的余弦波信号,余弦波信号进而通过信号调理电路16输出电压信号,
并通过处理器芯片21将电压信号量化为至少(10~20)
╳
1024组电压瞬时值,并将电压瞬时值存放于缓存sdram27中,至少(10~20)
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1024组电压瞬时值在处理器芯片21中计算得到的一组标定幅度值及标定幅度值对应的纸张数,循环电压瞬时值的采集,得到多组标定幅度值及对应纸张数,并将标定幅度值与采样纸张数对应的标定数据存储在e2prom存储器26中,完成纸张数的标定;
60.2、纸张数的测量步骤:将待测量的纸张放置在电容式极板探头14感应区内,使用机械按键控制启动纸张的测量,dds信号发生装置11将幅度为1~230mv,频率为1~100000hz的正弦激励信号vsine发送至积分电路15,积分电路15将正弦波激励信号vsine输出为频率不变,幅度下降1~100mv的余弦波信号,余弦波信号进而通过信号调理电路16输出电压信号,并通过处理器芯片21将电压信号量化为电压瞬时值,并将测量得到的电压瞬时值对照多组幅度值得到相应的纸张数,即为最终实际测量纸张数,同时,处理器芯片21将实际测量的纸张数存放在sd-card卡23中,完成纸张数的测量。
61.3、处理器芯片21通过sd-card卡23和e2prom存储器26中的存储数据将查询信息显示在tft-lcd触摸显示屏25上,tft-lcd触摸显示屏25用于实现用户交互界面查询历史测量记录。
62.本发明在运用中,首先进行纸张数的标定采样,将样纸放置在电容式极板探头14感应区内,循环多次采集纸张的电压瞬时值,得到该样纸的标定幅度值,并计算出该标定幅度值vpp对应的纸张数,如下表所示:
63.纸张数vpp(v)纸张数vpp(v)纸张数vpp(v)13.1515182.6392352.227623.1405192.6021362.215833.1271202.5618372.203443.1114212.5254382.191453.0913222.4914392.180263.0682232.4612402.167873.0415242.4331412.160983.0123252.3944422.150592.9848262.3762432.1449102.9525272.3550442.1389112.9224282.3399452.1315122.8893292.3192462.1273132.8426302.3004472.1204142.8034312.2846482.1152152.7567322.2679492.1101162.7155332.2515502.1048172.6756342.2393512.1005
64.然后,进行实际纸张数测量,测量时,将需检测纸张放置在容式极板探头14感应区内,同样经过采集纸张的电压瞬时值,并计算得到的幅度值,那么对应上表,既可以得到准确的纸张数。
65.以上仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。