一種平面電容層析成像傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電容層析成像領域，涉及一種傳感器，特別涉及一種平面電容層析成像傳感器。
【背景技術】
[0002]電容層析成像技術的原理可以描述為:不同的介質有不同的介電常數，若兩種具有不同介電常數的物質混在一起，當各物質組分濃度及其分布發生變化時，會引起混合物介電常數的變化。從而使其測量電容值隨之發生變化，電容值的大小反映了混合物各組分濃度的大小和分布狀況。
[0003]電容層析成像技術不僅具有過程層析成像技術的非侵入、可視化等優點，同時又具有成本低、成像速度快等特點，使其廣泛應用于測量未知或已知材料的特性，包括未知材料的電容率，已知材料的厚度以及對已知流體或氣體進行非接觸測量并實現圖像可視化。
[0004]目前電容層析成像技術已經應用到無損檢測領域，但僅局限于對管狀復合材料的測量，并沒有涉及到對平面復合材料的測量，現存的電容層析成像傳感器基本上都是8電極或12電極的，電極的形狀都是長方形，且長方形的長寬比大于4，這就使電容層析成像傳感器普遍存在著信號強度差、靈敏度低、穿透深度小的問題，激勵電極和測量電極直接暴露在空氣中，使得外部噪聲信號對測量結果產生較大的干擾，而且激勵電極和測量電極直接分布在絕緣基板上，造成了電極之間的相互干擾，不利于準確地測量電極間的電容值，由于沒有屏蔽電極，電場泄露比較嚴重，減弱了電場的邊緣效應，使電容層析成像傳感器的性能下降。
【發明內容】
[0005]本實用新型旨在解決上述問題，提供了一種平面電容層析成像傳感器，其采用的技術方案如下:
[0006]一種平面電容層析成像傳感器，包括激勵電極、極間電極、測量電極、周圍電極、底部電極、絕緣基板、印刷電路板、絕緣保護層；絕緣保護層完全覆蓋住印刷電路板的上表面，印刷電路板由激勵電極、極間電極、測量電極、周圍電極、底部電極和絕緣基板組成，印刷電路板上總共有36個激勵電極和測量電極，激勵電極和測量電極的形狀都是正方形，且均勻分布在絕緣基板的同一平面上，激勵電極和測量電極之間存在著極間電極，周圍電極、底部電極分別蝕刻在絕緣基板的四周和底部。
[0007]本實用新型的有益效果:
[0008]本實用新型的印刷電路板由激勵電極、極間電極、測量電極、周圍電極、底部電極和絕緣基板組成，激勵電極和測量電極總共有36個，不再是8個或12個，提高了傳感器的成像分辨率，且激勵電極和測量電極被蝕刻在絕緣基板的同一平面上，改變了傳統電容層析成像傳感器的形式，驅動電極和測量電極不再環形分布于絕緣基板上，實現了對平面復合材料的測量。
[0009]本實用新型的激勵電極和測量電極的形狀都是正方形，與總面積相等的長方形相比，這種形狀的激勵電極和測量電極可以有效地提高傳感器的探測靈敏度、探測深度和信號強度。
[0010]本實用新型的印刷電路板被絕緣保護層完全覆蓋，可以有效減少外部噪聲信號對測量信號的干擾，提高傳感器的探測靈敏度。
[0011]本實用新型的激勵電極和測量電極之間存在著極間電極，減弱了電極之間的相互干擾。
[0012]本實用新型的周圍電極、底部電極分別被蝕刻在絕緣基板的四周和底部，減少了內部電場的泄露，同時又對外部噪聲信號起到一定的屏蔽作用。
【附圖說明】
[0013]圖1:本實用新型的結構示意圖；
[0014]圖2:印刷電路板的結構示意圖；
[0015]附圖序號說明:1、激勵電極2、極間電極3、測量電極4、周圍電極5、底部電極6、絕緣基板7、印刷電路板8、絕緣保護層。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和具體實例對本實用新型作進一步說明:
[0017]一種平面電容層析成像傳感器如圖1所示，包括激勵電極⑴、極間電極⑵、測量電極⑶、周圍電極(4)、底部電極(5)、絕緣基板(6)、印刷電路板(7)、絕緣保護層⑶；絕緣保護層(8)完全覆蓋住印刷電路板(7)的上表面。
[0018]印刷電路板如圖2所示，包括激勵電極(I)、極間電極(2)、測量電極(3)、周圍電極(4)、底部電極(5)、絕緣基板(6);其上總共有36個激勵電極⑴和測量電極(3)，激勵電極(I)和測量電極(3)的形狀都是正方形，且均勻分布在絕緣基板￠)的同一平面上，激勵電極(I)和測量電極(3)之間存在著極間電極(2)，周圍電極(4)、底部電極(5)分別被蝕刻在絕緣基板出)的四周和底部。
[0019]以上所述，僅為本發明的一種實施例，并非刻意用于限定本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種平面電容層析成像傳感器，其結構包括:激勵電極(I)、極間電極(2)、測量電極(3)、周圍電極⑷、底部電極(5)、絕緣基板(6)、印刷電路板(7)和絕緣保護層⑶；激勵電極(I)、極間電極⑵和測量電極⑶蝕刻在絕緣基板(6)的上表面，周圍電極⑷蝕刻在絕緣基板(6)的四周，底部電極(5)蝕刻在絕緣基板(6)的下表面；絕緣保護層(8)完全覆蓋住印刷電路板(7)的上表面。2.根據權利要求1所述平面電容層析成像傳感器，其特征在于:印刷電路板(7)由激勵電極(I)、極間電極(2)、測量電極(3)、周圍電極(4)、底部電極(5)和絕緣基板(6)組成；激勵電極(I)和測量電極(3)總共36個，它們的形狀都是正方形，且大小是一樣的；激勵電極⑴和測量電極⑶之間存在著極間電極(2)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種平面電容層析成像傳感器，其結構包括激勵電極、極間電極、測量電極、周圍電極、底部電極、絕緣基板、印刷電路板、絕緣保護層。絕緣保護層完全覆蓋住印刷電路板的上表面，減少外部噪聲信號對測量結果的干擾；印刷電路板由激勵電極、極間電極、測量電極、周圍電極、底部電極和絕緣基板組成，其上總共有36個激勵電極和測量電極，激勵電極和測量電極的形狀都是正方形，且均勻分布在絕緣基板的同一平面上，這種分布形式能實現對平面復合材料的檢測，并且使傳感器的信號強度、探測深度和探測靈敏度有顯著的提高，極間電極分布在激勵電極與測量電極之間，減少電極之間的相互干擾，提高了電容層析成像系統的成像性能。
【IPC分類】G01N27/22
【公開號】CN204855437
【申請號】CN201520420776
【發明人】李振, 陳國明, 殷曉康
【申請人】中國石油大學(華東)
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年6月17日