專利名稱：多模紙厚測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種在智能掃描閱讀機中應(yīng)用的測量紙厚的裝置。
背景技術(shù)：
目前，智能掃描閱讀機中應(yīng)用的紙厚測量裝置有以下幾種
一種是利用光的透射，即在信息卡的上下兩側(cè)分別放置光電發(fā)射管和接收管，通過 測量透過信息卡的光強度來判斷信息卡厚度，這種方式容易受到信息卡質(zhì)地、顏色以及 卡本身標(biāo)記的影響，精度及可靠性不高。
另一種為機械結(jié)構(gòu)，在走紙輪下放置一個壓輪，通過與走紙輪連接的杠桿機械將紙 厚放大，再測量。由于走紙輪直接與杠桿機構(gòu)連結(jié)，乂多采用橡膠輪，發(fā)生磨損后，杠 桿的位置會發(fā)生變化，測量出現(xiàn)誤差；此外走紙輪轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的振動也會影響測量結(jié)果。
還有一種為電容式，紙張從電容的兩極板間通過時，電容的介電常數(shù)改變，從而得 到測量結(jié)果發(fā)生變化。這種方式容易受到環(huán)境影響，且極板間距有限制，測量范圍小。 發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的智能掃描閱讀機中應(yīng)用的紙厚測量裝置的單一模式以及各測量方式 的不足，本實用新型的目的是提供一種多模紙厚測量裝置，該裝置不僅能采取多種測量 方式，還針對各種測量方式中的不足進行改進，使測量結(jié)果更精確，穩(wěn)定性更高。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案 一種多模紙厚測量裝置包括機 械、紅外和電容三種測量模式；機械模式的裝置位于走紙板上方，電容和紅外測量模式 的裝置均處于走紙板上下兩側(cè)；三種測量模式均可單獨使用，互不影響。
所述的多模紙厚測量裝置中三種模式對應(yīng)各自的結(jié)構(gòu)機械模式裝置包括殼體、走 紙托架、杠桿機械、光耦，其中杠桿機構(gòu)和光耦固定在殼體內(nèi)；紅外測量裝置包括紅外 線發(fā)射端、紅外線接收端；電容測量裝置包括殼體、電容傳感器和內(nèi)置于金屬盒內(nèi)的兩 塊電路板構(gòu)成。
所述的機械模式裝置的殼體底部的走紙位置設(shè)有一個耐磨的走紙托架，杠桿機構(gòu)的 一端設(shè)有滾動軸承作為壓輪，紙張厚度通過壓輪及杠桿機構(gòu)轉(zhuǎn)換成擋光片的位移壓輪壓 在走紙托架上方，杠桿的另一端設(shè)有一個擋光片，擋光片邊緣位于光耦的中間位置，紙 張厚度通過壓輪及杠桿機構(gòu)轉(zhuǎn)換成擋光片的位移，光耦的輸出端輸出與紙張厚度成比例 的電壓信號。
所述的紅外模式裝置包括紅外線發(fā)射端、接收端以及濾波放大電路。當(dāng)信息卡通過 紅外裝置時，紅外線發(fā)射端發(fā)出的紅外光線被信息卡選擇性地吸收。剰余紅外光線到達接收端并輸入到濾波放大電路，通過濾波放大輸出電壓信號，根據(jù)電壓信號就可獲得信 息卡的厚度。
所述的電容模式裝置的電容傳感器的上極板位于走紙板上方，上極板正下方的走紙 板挖空，放置下極板，下極板與殼體內(nèi)的電路板1相連；兩塊電路板通過螺釘固定在金 屬盒內(nèi)；電路板1是頻率發(fā)生器，電路板2為頻-壓轉(zhuǎn)換模塊。電容傳感器信號與頻率發(fā) 生器輸入端相連，頻率發(fā)生器輸出兩路頻率信號與頻-壓轉(zhuǎn)換模塊輸入端相連，進行比較， 輸出電壓差異信號，根據(jù)這個電壓差異信號可以得到信息卡的厚度。
本實用新型的有益效果是，測量精度高，性能穩(wěn)定，可以隨環(huán)境變化或使用者的意 愿任選一種模式進行測量。

圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)圖
圖2為本實用新型機械模式外形結(jié)構(gòu)圖 圖3為本實用新型機械模式裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖4為本實用新型機械模式裝置傳感器部分電路圖 圖5為本實用新型紅外模式裝置正面視圖 圖6為本實用新型紅外模式裝置側(cè)視圖 圖7為本實用新型紅外模式裝置電路結(jié)構(gòu)圖 圖8為本實用新型電容模式裝置電路結(jié)構(gòu)圖具體實施方式
如圖1所示， 一種多模紙厚測量裝置包括機械模式裝置3、紅外模式裝置2、電容模 式裝置1、走紙板4。所述的機械模式裝置固定在走紙板上方，紅外模式、電容模式裝置 固定在走紙板上下兩側(cè)。
如圖2所示，機械模式裝置從外部看包括殼體9、壓輪6、走紙托架7; 8為所測對 象紙張。
如圖3所示，機械模式裝置殼體內(nèi)的結(jié)構(gòu)包括杠桿機構(gòu)11、光耦10、擋光片12。 所述杠桿機構(gòu)11的一端連接壓輪6，壓輪6在走紙托架7的上方；杠桿機構(gòu)11的另一 端設(shè)有一個擋光片12，擋光片的邊緣位于光耦10的中間位置。
如圖3、圖4所示，通過電阻R0為光耦10供電，光耦10的輸出電壓為V0。當(dāng)擋 光片12位于光耦10的中心部分時，光耦10的受光部分處于三極管的放大區(qū)，此時調(diào) 整R1，將輸出電壓VO設(shè)為給定值。當(dāng)擋光片12的位置發(fā)生變化，輸出電壓VO也會相 應(yīng)變化。不同厚度的信息卡會使擋光片產(chǎn)生不同的移動量，從而產(chǎn)生不同的輸出電壓VO， 根據(jù)給定電壓對應(yīng)的紙厚，可以得出信息卡的厚度。壓輪和擋光片分別安裝在杠桿機構(gòu)的兩端，設(shè)有擋光片一側(cè)的杠桿臂長度要大于設(shè) 有壓輪一側(cè)的杠桿臂長度。當(dāng)信息卡通過時，壓輪被微微抬起，壓輪的位移通過杠桿被 放大，擋光片就將光耦的部分光路遮擋，由于光路發(fā)生了變化，光耦經(jīng)過光電效應(yīng)，其 輸出也隨之發(fā)生變化，從而得到信息卡的厚度。
如圖5、圖6、圖7所示，紅外模式裝置的發(fā)射端13位于走紙板4上方，接收端14 位于走紙板4下方，與發(fā)射端正對；發(fā)射端13通過J3供電，接收端14通過J1供電。 紅外線接收端輸出信號連接到LF347的輸入端(引腳2)，經(jīng)過濾波放大由LF347的引 腳1輸出。當(dāng)信息卡通過紅外模式裝置時，發(fā)射端發(fā)出的紅外線被信息卡吸收一部分， 接收端接收到并輸出的紅外信號隨之發(fā)生變化，經(jīng)過濾波放大輸出的電壓信號也發(fā)生變 化，從而得到信息卡的厚度。
如圖1所示，電容模式紙厚測量裝置的兩塊電路板放置在金屬盒5中，兩塊電路板 分別為頻率發(fā)生器和頻-壓轉(zhuǎn)換模塊。如圖7所示，所述頻率發(fā)生器通過NE555實現(xiàn)， 頻率發(fā)生器的輸出端(引腳3)與頻-壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連。所述頻壓轉(zhuǎn)換模塊由頻 壓轉(zhuǎn)換芯片74HC123和比較放大電路組成。C4即為電容傳感器，C4的下極板輸出信號 送到NE555的輸入端(引腳2、 6) ， NE555的輸出端(引腳3)與74HC123的輸入端 (引腳2)相連。當(dāng)信息卡通過電容兩極板時，電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，使得頻率發(fā) 生器的輸出頻率相應(yīng)變化。74HC123將頻率信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，通過輸出端(引腳4、 13)與比較放大電路輸入端相連，兩路電壓信號連接到LM358D輸入端(引腳2、 3)， 經(jīng)過比較得到電壓差異信號，通過輸出端(引腳1)與LM358D輸入端(引腳5)相連， 將電壓差異信號放大，通過LM358D輸出端(引腳7)輸出。
權(quán)利要求1. 一種新型的多模紙厚測量裝置，其特征在于該紙厚測量裝置有三種測量模式，包括固定在走紙板上方的機械模式裝置、固定在走紙板上下兩側(cè)的紅外模式裝置和固定在走紙板上下兩側(cè)的電容模式裝置；機械模式裝置包括殼體、走紙托架、杠桿機構(gòu)及光耦，其中杠桿機構(gòu)和光耦固定在殼體內(nèi)；在殼體底部的走紙位置設(shè)有一個耐磨的走紙托架；紅外測量裝置包括紅外線發(fā)射端、紅外線接收端及濾波放大電路；紅外線發(fā)射端位于走紙板上方，紅外線接收端位于走紙板下方，與發(fā)射端正對；紅外線接收端輸出信號與濾波放大電路輸入端相連；電容測量裝置包括殼體、電容傳感器和內(nèi)置于金屬盒內(nèi)的兩塊電路板構(gòu)成；電容傳感器的上極板位于走紙板上方，上極板正下方的走紙板挖空，放置下極板，下極板與殼體內(nèi)的電路板1相連；兩塊電路板通過螺釘固定在金屬盒內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的多模紙厚測量裝置，其特征在于所述機械模式裝 置的杠桿機構(gòu)的一端設(shè)有滾動軸承作為壓輪，壓輪壓在走紙托架上方，杠桿機構(gòu)的另 一端設(shè)有一個擋光片，擋光片邊緣位于光耦的中間位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的多模紙厚測量裝置，其特征在于所述電容測量裝 置的電路板1是頻率發(fā)生器，電路板2為頻-壓轉(zhuǎn)換模塊；電容傳感器信號與頻率發(fā) 生器輸入端相連，頻率發(fā)生器輸出兩路頻率信號與頻-壓轉(zhuǎn)換模塊輸入端相連。
專利摘要本實用新型公開了一種新型的多模紙厚測量裝置，尤指一種應(yīng)用于智能掃描閱讀機中的紙厚測量裝置。該裝置包括機械、紅外和電容三種測量模式；機械模式的裝置位于走紙板上方，電容和紅外測量模式的裝置均位于走紙板上下兩側(cè)。機械模式裝置包括殼體、走紙托架、杠桿機械及光耦，其中杠桿機構(gòu)和光耦固定在殼體內(nèi)；紅外測量裝置包括紅外發(fā)射端、紅外接收端和濾波放大電路；電容測量裝置包括殼體、電容傳感器和內(nèi)置于金屬盒內(nèi)的兩塊電路板構(gòu)成，兩塊電路板分別為頻率發(fā)生器和頻-壓轉(zhuǎn)換模塊。
文檔編號G01B5/06GK201259410SQ20082012764
公開日2009年6月17日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者孫彭彪, 龐志耕 申請人:北京五岳鑫信息技術(shù)股份有限公司