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一種紙張測(cè)厚結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號(hào):12193537閱讀:309來源:國知局
一種紙張測(cè)厚結(jié)構(gòu)的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及辦公設(shè)備領(lǐng)域,尤其涉及一種紙張測(cè)厚結(jié)構(gòu)。



背景技術(shù):

在現(xiàn)代辦公中,紙張仍然是不可缺少的信息載體,這就決定了大量的辦公設(shè)備均需要對(duì)紙張的各種屬性進(jìn)行檢測(cè),才能保證功能的正常發(fā)揮。在紙張的諸多屬性中厚度是十分重要的參數(shù),在裝訂機(jī)以及過膠機(jī)等需要通過檢測(cè)紙張厚度再?zèng)Q定自己工作參數(shù)的辦公設(shè)備中,紙張的厚度直接影響設(shè)備的性能,所以這類設(shè)備中均設(shè)置有檢測(cè)紙張厚度的厚度檢測(cè)結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有的厚度檢測(cè)結(jié)構(gòu)通常采用光電式的檢測(cè)方案,雖然光電傳感器的輸出線性度很好,但是無法直接用于紙張側(cè)厚,光電檢測(cè)方案通常是采用其他結(jié)構(gòu)跟隨紙張發(fā)生變化而光電傳感器檢測(cè)其他結(jié)構(gòu)上的配合結(jié)構(gòu)的位置來換算紙張厚度,這樣的方案存在幾個(gè)問題,首先由于從紙張的厚度到光電檢測(cè)之間還存在多個(gè)配合結(jié)構(gòu),那么配合結(jié)構(gòu)的設(shè)置的誤差同樣決定這光電傳感器的檢測(cè)結(jié)構(gòu),這就增加了最終結(jié)果的誤差率;其次所謂的配合結(jié)構(gòu)其實(shí)是將壓紙結(jié)構(gòu)相對(duì)紙張的提升高度分為多個(gè)階梯,光電傳感器讀取的參數(shù)往往是存在明顯的步進(jìn)特征,這樣讀取的參數(shù)其實(shí)是非連續(xù)的,其精準(zhǔn)度完全首先與配合結(jié)構(gòu)的分辨率;其三,光電傳感器的干擾因素很多,所以其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往需要增加防干擾的保護(hù)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致成本上升。

又如公開號(hào)為CN105096443A 的中國實(shí)用新型專利一種薄片介質(zhì)的霍爾厚度檢測(cè)裝置特別是一種用于金融自助設(shè)備中檢測(cè)薄片類有價(jià)文件的霍爾厚度檢測(cè)裝置,其包括一安裝架,一基準(zhǔn)軸,一浮動(dòng)輪組件,該浮動(dòng)輪組件包括一支架和至少一個(gè)浮動(dòng)輪,該支架通過一浮動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸安裝在該安裝架上,另一端轉(zhuǎn)動(dòng)裝配該浮動(dòng)動(dòng)輪形成自由端,該浮動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸與該支架之間設(shè)有扭簧,使該浮動(dòng)輪彈性抵壓該基準(zhǔn)軸;該支架固定安裝有一檢測(cè)塊;以及檢測(cè)該檢測(cè)塊的位移量的感應(yīng)器;該浮動(dòng)輪和基準(zhǔn)軸的軸心連線與該檢測(cè)塊和感應(yīng)器的檢測(cè)中心處于一條直線上,該浮動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸軸心到浮動(dòng)輪和基準(zhǔn)軸的切點(diǎn)和到檢測(cè)塊表面檢測(cè)中心點(diǎn)的距離相等,且該切點(diǎn)到該浮動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸的軸心連線與薄片介質(zhì)輸送路徑方向呈45度角。但是該實(shí)用新型的精準(zhǔn)性是不佳的。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處本實(shí)用新型提供一種紙張測(cè)厚結(jié)構(gòu),本實(shí)用新型通過在兩個(gè)霍爾傳感器之間設(shè)置一個(gè)跟隨壓紙機(jī)構(gòu)動(dòng)作的磁鋼來調(diào)節(jié)兩個(gè)霍爾傳感器的輸出量,并且將該兩個(gè)輸出量通過加法運(yùn)放輸出從而計(jì)算得到輸出電壓與紙張的厚度的比例關(guān)系。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種紙張測(cè)厚結(jié)構(gòu):包括壓紙機(jī)構(gòu)以及檢測(cè)機(jī)構(gòu),所述的檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括相對(duì)設(shè)置的兩霍爾傳感器以及一磁鋼,所述的磁鋼與所述壓紙機(jī)構(gòu)連接,所述的磁鋼沿兩所述霍爾傳感器的檢測(cè)部分的中心點(diǎn)連線方向線性活動(dòng)設(shè)置于兩所述霍爾傳感器之間;兩個(gè)所述的霍爾傳感器的輸出端分別與減法運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端連接,且兩個(gè)所述霍爾傳感器的輸出互為反向。

由此,磁鋼在兩個(gè)霍爾傳感器之間做線性運(yùn)動(dòng),而這個(gè)線性運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量既是壓紙機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)量,壓紙機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)量來源于紙張厚度對(duì)壓紙機(jī)構(gòu)的位移作用,所以磁鋼的運(yùn)動(dòng)量其實(shí)就是直接等于紙張的厚度,由于都是線性運(yùn)動(dòng)方式的直接轉(zhuǎn)移,所以不存在運(yùn)動(dòng)量的誤差,這使得本實(shí)用新型在采樣階段的數(shù)據(jù)來源是準(zhǔn)確的,同時(shí)使用兩個(gè)互為反向的霍爾傳感器進(jìn)行減法放大輸出可以提升輸出電壓與紙張厚度的比例的線性度,進(jìn)一步提升本實(shí)用新型的測(cè)量精準(zhǔn)度,且本實(shí)用新型涉及的機(jī)械結(jié)構(gòu)很少,多為單純結(jié)構(gòu)件,相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式也僅為線性運(yùn)動(dòng),所以故障率與成本較現(xiàn)有技術(shù)大幅度下降。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選,所述的壓紙機(jī)構(gòu)包括無極調(diào)距部件、活動(dòng)體以及壓紙頭,所述的壓紙頭設(shè)置在所述活動(dòng)體的一端,所述的無極調(diào)距部件的伸縮方向平行于兩所述霍爾傳感器的檢測(cè)部分的中心點(diǎn)連線方向,所述活動(dòng)體沿所述無極調(diào)距部件的伸縮方向相對(duì)所述霍爾傳感器活動(dòng)設(shè)置,所述的磁鋼與所述的活動(dòng)體固接。

由此,磁鋼與活動(dòng)體固接,消除可能存在的相對(duì)活動(dòng)產(chǎn)生的誤差,同時(shí)采用無極調(diào)距部件的驅(qū)動(dòng)過程是連續(xù)的,在該種驅(qū)動(dòng)方向下壓紙頭的運(yùn)動(dòng)量可以與紙張厚度再實(shí)質(zhì)上完全相等,使得采樣的精準(zhǔn)度提升,而現(xiàn)有技術(shù)的采樣精準(zhǔn)度完全受限與步進(jìn)值的分辨率以及壓紙機(jī)構(gòu)與紙張厚度的角度轉(zhuǎn)換誤差率。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選,所述無極調(diào)距部件的伸縮部分的中心軸線與所述壓紙頭的中心軸線重合。

由此,進(jìn)一步消除壓紙頭由于受力不均勻相對(duì)紙面產(chǎn)生的輕微傾斜導(dǎo)致的采樣失真的情況。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選,所述的無極調(diào)距部件為彈性器件。

由此,選擇彈性器件時(shí)成本低,結(jié)構(gòu)簡單,且更換方便,同時(shí)不需要?jiǎng)恿C(jī)構(gòu)亦能完成采樣的整個(gè)過程。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選,所述的無極調(diào)距部件為齒輪與齒條配合的伸縮結(jié)構(gòu)。

由此,齒輪與齒條的配合結(jié)構(gòu)在老化的時(shí)候亦能通過連續(xù)的無極運(yùn)動(dòng)將紙張壓緊,而不會(huì)因?yàn)槔匣a(chǎn)生對(duì)紙張的壓力不足導(dǎo)致采樣的數(shù)值的精準(zhǔn)度隨老化程度上升而下降。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選,兩所述霍爾傳感器的檢測(cè)部分的中心點(diǎn)連線穿過所述磁鋼的中心點(diǎn)。

由此,兩個(gè)霍爾傳感器切割磁鋼的磁場線的方式才能保證一致,這樣就能減小由于兩個(gè)霍爾傳感器本身的工作狀態(tài)差異性導(dǎo)致的減法運(yùn)放輸出精度下降,相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)霍爾傳感器沿45°切線方向做弧形切割磁場線輸出的方式來說,本實(shí)用新型的線性度更加好。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選,一所述的霍爾傳感器的輸出端與前級(jí)運(yùn)算放大器連接,另一所述的霍爾傳感器的輸出端與所述的前級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端分別與所述減法運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端連接,所述減法運(yùn)算放大器的輸出端為判斷信號(hào)輸出端。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選,所述的減法運(yùn)算放大器為單供電軌到軌運(yùn)算放大器。

由此,提升了最終輸出量的上限數(shù)值,同時(shí)也保證了當(dāng)磁鋼處于無紙狀態(tài)時(shí)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的輸出能等于0V或最大限度的接近0V,方便了初始化調(diào)零工作,也提升了最大量程。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選,所述的前級(jí)運(yùn)算放大器的比例電阻的比值與所述的減法運(yùn)算放大器的比例電阻的比值相等。

由此,使得本實(shí)用新型最終輸出電壓與紙張厚度的比例關(guān)系的線性度得到很高的提升。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選,所述的檢測(cè)機(jī)構(gòu)的最大量程等于所述減法運(yùn)算放大器的飽和區(qū)值。

由此,使得檢測(cè)機(jī)構(gòu)的量程得到提升,同時(shí)能保證超過量程后檢測(cè)數(shù)值不在變化,消除了由于超量程所帶來的數(shù)據(jù)混亂。

本實(shí)用新型具有以下有益效果:

本實(shí)用新型具有測(cè)量精確,結(jié)構(gòu)簡單且誤差環(huán)節(jié)極少的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為實(shí)用新型的第一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為實(shí)用新型的第二種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3為實(shí)用新型的電路示意圖;

圖中,1-壓紙機(jī)構(gòu);2-檢測(cè)機(jī)構(gòu);2-1-霍爾傳感器;2-2-磁鋼;2-3-減法運(yùn)算放大器;2-4-前級(jí)運(yùn)算放大器;1-1-無極調(diào)距部件;1-2-活動(dòng)體;1-3-壓紙頭。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示,本實(shí)用新型機(jī)構(gòu)的第一種實(shí)施例包括壓紙機(jī)構(gòu)1以及檢測(cè)機(jī)構(gòu)2,檢測(cè)機(jī)構(gòu)2包括相對(duì)設(shè)置的兩霍爾傳感器2-1以及一磁鋼2-2,兩霍爾傳感器2-1相對(duì)設(shè)置的方式優(yōu)先為鏡像相對(duì)或者對(duì)稱相對(duì)設(shè)置,主要保證互相的檢測(cè)平面為相對(duì)設(shè)置,且互相在對(duì)方檢測(cè)平面上的映射面與對(duì)方檢測(cè)平面重合。磁鋼2-2與壓紙機(jī)構(gòu)1連接,磁鋼2-2沿兩霍爾傳感器2-1的檢測(cè)部分的中心點(diǎn)連線方向線性活動(dòng)設(shè)置于兩霍爾傳感器2-1之間,既是兩霍爾傳感器2-1的檢測(cè)平面的中心點(diǎn)的連線平行于磁鋼2-2的中心點(diǎn)的活動(dòng)軌跡。

壓紙機(jī)構(gòu)1包括無極調(diào)距部件1-1、活動(dòng)體1-2以及壓紙頭1-3,壓紙頭1-3設(shè)置在活動(dòng)體1-2的一端,無極調(diào)距部件1-1的伸縮方向平行于兩霍爾傳感器2-1的檢測(cè)部分的中心點(diǎn)連線方向,活動(dòng)體1-2沿?zé)o極調(diào)距部件1-1的伸縮方向相對(duì)霍爾傳感器2-1活動(dòng)設(shè)置,磁鋼2-2與活動(dòng)體1-2固接,壓紙頭1-3的壓紙面為平面,既是該表面上任意兩處的凹凸度完全一致。

無極調(diào)距部件1-1為彈性器件,彈性器件優(yōu)選為彈簧,還可以選擇其他與彈簧工作方式相同的,具有在一個(gè)線性方向上能做往復(fù)的彈性運(yùn)動(dòng)的其他器件,舉例彈性器件優(yōu)選為彈簧時(shí),無極調(diào)距部件1-1的伸縮部分既是彈簧本身,也就是彈簧的形變主體,彈簧的形變主體的中心軸線與壓紙頭1-3的中心軸線重合。

當(dāng)無極調(diào)距部件1-1無極調(diào)距部件1-1為彈性器件時(shí),舉例彈性器件優(yōu)選為彈簧,則此時(shí)當(dāng)無極調(diào)距部件1-1設(shè)置在活動(dòng)體1-2的另一端,且無極調(diào)距部件1-1、活動(dòng)體1-2以及壓紙頭1-3的中心軸線相互重合。

兩霍爾傳感器2-1的檢測(cè)部分的中心點(diǎn)連線穿過磁鋼2-2的中心點(diǎn)。

如圖2所示,本實(shí)用新型機(jī)構(gòu)的第二種實(shí)施例包括壓紙機(jī)構(gòu)1以及檢測(cè)機(jī)構(gòu)2,檢測(cè)機(jī)構(gòu)2包括相對(duì)設(shè)置的兩霍爾傳感器2-1以及一磁鋼2-2,兩霍爾傳感器2-1相對(duì)設(shè)置的方式優(yōu)先為鏡像相對(duì)或者對(duì)稱相對(duì)設(shè)置,主要保證互相的檢測(cè)平面為相對(duì)設(shè)置,且互相在對(duì)方檢測(cè)平面上的映射面與對(duì)方檢測(cè)平面重合。磁鋼2-2與壓紙機(jī)構(gòu)1連接,磁鋼2-2沿兩霍爾傳感器2-1的檢測(cè)部分的中心點(diǎn)連線方向線性活動(dòng)設(shè)置于兩霍爾傳感器2-1之間,既是兩霍爾傳感器2-1的檢測(cè)平面的中心點(diǎn)的連線平行于磁鋼2-2的中心點(diǎn)的活動(dòng)軌跡。

壓紙機(jī)構(gòu)1包括無極調(diào)距部件1-1、活動(dòng)體1-2以及壓紙頭1-3,壓紙頭1-3設(shè)置在活動(dòng)體1-2的一端,無極調(diào)距部件1-1的伸縮方向平行于兩霍爾傳感器2-1的檢測(cè)部分的中心點(diǎn)連線方向,活動(dòng)體1-2沿?zé)o極調(diào)距部件1-1的伸縮方向相對(duì)霍爾傳感器2-1活動(dòng)設(shè)置,磁鋼2-2與活動(dòng)體1-2固接,壓紙頭1-3的壓紙面為平面,既是該表面上任意兩處的凹凸度完全一致。

無極調(diào)距部件1-1為齒輪與齒條配合的伸縮結(jié)構(gòu),齒輪與齒條配合的伸縮結(jié)構(gòu),既是齒輪與齒條嚙合,取齒條的一個(gè)定點(diǎn)當(dāng)齒輪傳動(dòng)的時(shí)候,這個(gè)定點(diǎn)相對(duì)齒輪與齒條的嚙合位置的距離做無極調(diào)距動(dòng)作,本實(shí)施例中,齒條即為無極調(diào)距部件1-1的伸縮部分,齒條與活動(dòng)體1-2固接,齒輪連接電機(jī)或者手動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

兩霍爾傳感器2-1的檢測(cè)部分的中心點(diǎn)連線穿過磁鋼2-2的中心點(diǎn)。

本實(shí)用新型實(shí)施例的無極調(diào)距部件1-1除實(shí)施例一與實(shí)施例二中所所指出的兩種實(shí)施方式外還可以是通過連桿結(jié)構(gòu)連接本實(shí)用新型所安裝的設(shè)備上的其他活動(dòng)部件已完成無極調(diào)距功能的其他實(shí)現(xiàn)形式,只要是能保證壓紙頭1-3與磁鋼2-2沿兩霍爾傳感器2-1的檢測(cè)部分的中心點(diǎn)連線方向做無極調(diào)距的線性活動(dòng)即可。

如圖3,本實(shí)用新型的電路實(shí)施例的兩個(gè)霍爾傳感器2-1的輸出端分別與減法運(yùn)算放大器2-3的兩個(gè)輸入端連接,且兩個(gè)霍爾傳感器2-1的輸出互為反向。

其中一個(gè)霍爾傳感器2-1的輸出端與前級(jí)運(yùn)算放大器2-4連接,另一個(gè)霍爾傳感器2-1的輸出端與前級(jí)運(yùn)算放大器2-4的輸出端分別與減法運(yùn)算放大器2-3的兩個(gè)輸入端連接,減法運(yùn)算放大器2-3的輸出端為判斷信號(hào)輸出端,前級(jí)運(yùn)算放大器2-4與減法運(yùn)算放大器2-3共同組成雙運(yùn)放儀表放大器結(jié)構(gòu)。減法運(yùn)算放大器2-3選取為單供電軌到軌運(yùn)算放大器。前級(jí)運(yùn)算放大器2-4的比例電阻的比值與減法運(yùn)算放大器2-3的比例電阻的比值相等,既是圖3中R5/R4=R2/R3,其中R5與R4為減法運(yùn)算放大器2-3的比例電阻,R2與R3為前級(jí)運(yùn)算放大器2-4的比例電阻。

本實(shí)用新型最終輸出定壓記做Vout,檢測(cè)機(jī)構(gòu)2的最大量程既是Vout,Vout的最大值等于減法運(yùn)算放大器2-3的飽和區(qū)值,Vout的計(jì)算過程為VOUT=(VH1-VH2)*((R5/R6)+1)。

上面所述的實(shí)施例僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下,本領(lǐng)域普通人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn),均應(yīng)落入到本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容,已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。

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