本實(shí)用新型屬于基于打印噴頭電容一致性的檢測裝置。

背景技術(shù)：

打印噴頭是噴墨打印機(jī)的打印核心部件。每個噴頭有多至幾百個噴孔，電容特性指標(biāo)代表了每個噴孔噴墨時的墨滴大小，電容一致性即墨滴大小的一致性。墨滴大小一致性決定了打印質(zhì)量的好壞。

打印噴頭一般在控制通道中都預(yù)置有高壓選通電路，高壓選通電路會引入電容效應(yīng)，電容效應(yīng)會影響每個噴孔電容測量值的大小。在有電容效應(yīng)的情況下，即使測量出來的每個噴孔電容一致，也會造成實(shí)際噴墨時的墨滴大小不一致。

因而，為了在加工階段篩選出合格的產(chǎn)品，避免生產(chǎn)全部完成后再發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品不合格，非常有必要檢測打印噴頭每個噴孔的電容。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題的是提供一種打印噴頭每個通道電容特性的檢測裝置，能夠消除控制通道的高壓選通電路引入的電容效應(yīng)，針對不同通道數(shù)目的打印噴頭進(jìn)行測量。

為了達(dá)到目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為：

一種基于打印噴頭電容一致性的檢測裝置，其包括測量電路板和PC上位機(jī)，所述的測量電路板包括主控DSP模塊、FPGA模塊、RC電容檢測電路，主控DSP模塊通過RS485通訊線與PC上位機(jī)連接，主控DSP模塊與FPGA模塊連接，F(xiàn)PGA模塊連接與RC電容檢測電路連接，RC電容檢測電路設(shè)有用于與打印噴頭連接的通訊接口。

優(yōu)選地，所述的主控DSP模塊采用TI TMS320F2812芯片。

優(yōu)選地，所述的FPGA模塊采用ACTELA3P060芯片。

優(yōu)選地，所述的RC電容檢測電路包括芯片電路、充放電電路和電平轉(zhuǎn)換電路，芯片電路分別與充放電電路和電平轉(zhuǎn)換電路相連接。

優(yōu)選地，所述的芯片電路采用TLC555ID芯片。

本實(shí)用新型中，主控DSP模塊主要功能是通過接口協(xié)議和上位機(jī)通訊，接收上位機(jī)發(fā)出的指令并執(zhí)行，并返回上位機(jī)需要查詢的狀態(tài)。并通過外部存儲器接口，與FPGA相連接，設(shè)置命令給FPGA，并查詢FPGA的各種狀態(tài)。

FPGA模塊的主要功能有：一是I/O擴(kuò)展，F(xiàn)PGA模塊擁有數(shù)量眾多的I/O，通過DSP模塊與FPGA模塊的寄存器接口，實(shí)現(xiàn)所需要的多種功能，彌補(bǔ)DSP模塊I/O不足的問題。二是通過串行接口，連接串轉(zhuǎn)并電路，選通所需要測量的噴孔的通道。三是通過使能RC電容檢測電路，測量出所選通噴孔的電容值，并讀回數(shù)據(jù)，供DSP模塊查詢。

RC電容檢測電路的主要功能是將FPGA模塊所選通的噴孔的電容值測量出來，轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的脈沖寬度，提供給FPGA模塊檢測。FPGA模塊根據(jù)檢測到的不同的脈沖寬度，轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的電容值。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1)由于本實(shí)用新型與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相結(jié)合，可以根據(jù)不同通道數(shù)的打印噴頭，預(yù)先在PC上位機(jī)用戶界面中設(shè)置通道總數(shù)目，起始和結(jié)束通道序號，實(shí)現(xiàn)打印噴頭任意通道數(shù)的電容特性測量。

2)測量過程檢測功能不僅能給操作人員在操作時一種心理上的一種平衡，而且當(dāng)遇到通道質(zhì)量出現(xiàn)問題時，可以準(zhǔn)確定位通道序號，用于篩選不良品，反饋生產(chǎn)、改進(jìn)工藝。

3)測量結(jié)果導(dǎo)出為Excel表格格式，為數(shù)據(jù)的后期處理提供了極大的便利。另外上位機(jī)軟件功能其擴(kuò)展性靈活，軟件人員可以通過編程實(shí)現(xiàn)軟件升級更新；

4)測量控制與數(shù)據(jù)處理算法是通過大量測試、規(guī)律推演和理論分析實(shí)際驗(yàn)證的，能夠保證消除通道高壓選通必然引入的干擾，在測量時間較短的情況下，滿足多通道數(shù)的電容特性測量。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型檢測裝置的原理框圖。

圖2是RC電容檢測電路的電路圖。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作詳細(xì)描述，以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。

參照圖1，一種基于打印噴頭電容一致性的檢測裝置，其包括測量電路板4和PC上位機(jī)6，所述的測量電路板包括主控DSP模塊、FPGA模塊、RC電容檢測電路，主控DSP模塊通過RS485通訊線與PC上位機(jī)連接，主控DSP模塊與FPGA模塊連接，F(xiàn)PGA模塊連接與RC電容檢測電路連接，RC電容檢測電路設(shè)有用于與打印噴頭連接的通訊接口。

所述的主控DSP模塊采用TI TMS320F2812芯片。

所述的FPGA模塊采用ACTELA3P060芯片。

參照圖2，所述的RC電容檢測電路包括芯片電路11、充放電電路22和電平轉(zhuǎn)換電路33，芯片電路分別與充放電電路和電平轉(zhuǎn)換電路相連接。所述的芯片電路11由芯片U8TLC555ID、電容C15、電容C16組成。充放電電路22由電阻R32、R34、R35組成，電平轉(zhuǎn)換電路33由電阻R31、R33、R37、R38，晶體管Q5、Q6組成。晶體管Q5、Q6的型號為MMBT5551。

本實(shí)用新型檢測裝置的工作原理是：

1、通過PC上位機(jī)6設(shè)置通道總數(shù)、通道起始與結(jié)束序號和測試電阻，下發(fā)命令給主控DSP模塊。

2、主控DSP模塊向FPGA模塊發(fā)送測量控制的動作執(zhí)行命令，并不斷查詢FPGA模塊執(zhí)行的狀態(tài)，在PC上位機(jī)查詢測量狀態(tài)時反饋給PC上位機(jī)。整個測量過程的控制與計(jì)算都由主控DSP模塊實(shí)現(xiàn)。FPGA模塊實(shí)現(xiàn)對圖1中RC電容檢測電路的控制，再通過通訊接口控制打印噴頭高壓選通電路2選通當(dāng)前需要的通道。

3、當(dāng)FPGA模塊完成對起始至結(jié)束之間通道的選通測量后，測試電路停止工作，主控DSP模塊在查詢到測量完成后將測量狀態(tài)保持在完成狀態(tài)。

4、PC上位機(jī)在查詢到測量完成狀態(tài)后通過RS485通信線5向主控DSP模塊發(fā)送結(jié)果上傳命令，在一系列上下交互后PC上位機(jī)將結(jié)果顯示在顯示屏上，供用戶查看結(jié)果。

本實(shí)用新型RC電容檢測電路的工作原理是：

1、接口描述：

Detect_Output為輸出信號，連接到需要檢測的噴孔壓電陶瓷，壓電陶瓷的電容為需要檢測的電容。

Trig信號為FPGA模塊輸入到RC電容檢測電路的控制信號，默認(rèn)電平為低電平，當(dāng)FPGA通過Trig輸出一個脈寬20us的高電平脈沖時，RC電容檢測電路開始工作。

PW_Detect為RC電容檢測電路輸出到FPGA的信號，默認(rèn)電平為低電平，PW_Detect的高電平脈寬代表了所檢測的電容的大小。

2、工作原理：

當(dāng)芯片U8的RESET管腳為高電平且TRIG管腳為低電平時，U8內(nèi)部對DISCH管腳的放電電路打開，則Detect_OUTPUT為低電平，沒有對所檢測的電容充電。U8的OUT管腳為低電平，則PW_Detect也為低電平，電路沒有工作。

當(dāng)U8的TRIG收到一個脈寬為20us的高電平脈沖時，U8內(nèi)部對DISCH管腳的放電電路關(guān)閉，VDD通過電阻R34和R35對Detect_OUTPUT所連接的噴孔壓電陶瓷電容進(jìn)行充電。設(shè)充電電壓為V1，當(dāng)V1>(VDD*1/3)時，U8的OUT管腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，則PW_Detect也變?yōu)楦唠娖剑現(xiàn)PGA開始檢測PW_Detect高電平的寬度。當(dāng)V1>(VDD*2/3)時，U8的OUT管腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，則PW_Detect也變?yōu)榈碗娖?，F(xiàn)PGA結(jié)束對PW_Detect高電平的寬度的檢測。此時，U8內(nèi)部對DISCH管腳的放電電路打開，Detect_OUTPUT被放電至低電平，結(jié)束一次電容的檢測。在放電期間，U8的OUT管腳保持低電平不變。

所檢測的電容越大，則V1由VDD*1/3充電到VDD*2/3的時間越慢，U8的OUT管腳輸出的高電平時間越長。

三極管的作用是將U8的輸出高電平電壓轉(zhuǎn)換為FPGA能夠接收的高電平電壓。例如圖1中VDD為5V，VCC為3.3V。

以上示意性的對本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方案之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。