在线薄膜测厚仪

　　本文介绍的测厚仪虽然是针对绝缘薄膜设计的，但只要改变放射源，就可应用于金属薄膜、塑料薄膜等需要精确测定薄膜厚度的场合。具有非常广泛的应用前景。

　　一、薄膜厚度传感器

　　薄膜厚度传感器是测厚仪的关键设备。由于薄膜厚度薄，用电磁波和超声波方法都难以满足测量精度要求。为此我们用氨一85放射性元素和相应的口电离室组成薄膜厚度传感器。其测厚的基本原理是基于口射线穿过介质后其强度呈指数衰减，电离室将口射线的强度变成电压信号V，则

　　式中:，为薄膜厚度;无为与放射源和介质有关的系数;V。为无薄膜时，传感器的输出电压，V，为薄膜厚度为刀时，传感器的输出电压。

　　二、测厚仪的硬件结构

　　(一)系统的组成

　　测厚仪由测厚车、8098单片机系统和PC机三部分组成，如图1所示。测厚车由厚度传感器、位移信号发生器、基准信号发生器和驱动电机组成。待测薄膜。

　　从测厚车中间穿过;驱动电机驱动厚度传感器沿垂直于薄膜的方向往复运动;位移信号发生器和基准信号发生器给出厚度传感器每一时刻在测厚车上的位置;厚度传感器以电压形式给出薄膜的厚度信号。

　　80明单片机系统用于接收PC机的指令，并按指令控制测厚车工乍检测薄膜的厚度。最后通过RS232C串行口将位置信号和厚度信号一起发送给PC·机。

　　PO机采用汉字图形显示技术，可生动直观地显示系统在线测量情况。薄膜的厚度数据和统计结果由打印输出。

　　(二)厚度检侧电路

　　口射线厚度传感器输出为模拟电压，经运放、低通滤波后接到8。沁单片机的模拟输入端，如图2所示。运放具有缓冲、调零和改变增益的功能。调整Wl可调整运放的零位，调整WZ可改变运放的增益。由电阻和电容组成的低通滤波器能抑制高频噪声干扰。由于参考电压和+12V、一12V电源对模数转换精度有重要影响，所以在系统中由稳压块单独提。

　　80招内有一个10位的A/D转换器，其电压分娜率为5mV，对应测厚范围为O~102仲。，测厚精度为0.1户m。

　　(三)位t检侧电路安装在厚度传感器驭动轴上的角度码盘以增量码的形式给出传感器每一时刻在侧厚车上的位置。该信号经光电隔离、整形后送8098的高速输入端，如图3所示。为了与薄膜机头的15只厚度调整螺钉相适应，在薄膜上需测量31个位置点的厚度，每个位置点相跟3.2em，角度码盘输出16个脉冲。

　　当厚度传感器运动到薄膜中点昧传感器触发产生位移基准信号，该位移基准信号经光电隔离、整形后送8098的外中断输入端，如图4所示。位移基准信号用于消除位移信号的积累误差。