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原文传递材料识别和分类方法及其系统

专利名称：	材料识别和分类方法及其系统
摘要：	本发明提供一种材料识别和分类方法及其系统，其将静电序列不同的一种或者几种已知材料在基板上形成一个或者几个探头的阵列，将被测材料与所述一个或者几个探头的已知材料表面接近、接触或者离开，检测被测材料接近前、接近、接触、离开或者离开后所述一个或者几个探头上的电压或者电流信号，根据所述电压或者电流信号来识别和分类所述被测材料。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	清华大学
发明人：	董桂芳;郭航;荣欣
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910041420.7
公开号：	CN109856228A
代理机构：	北京三聚阳光知识产权代理有限公司
代理人：	张杰
分类号：	G01N27/60(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	100084 北京市海淀区清华园1号
主权项：	1.一种材料识别和分类方法，其特征在于，包括：将静电序列不同的一种或者几种已知材料在基板上形成一个或者几个探头的阵列，将被测材料与所述一个或者几个探头的已知材料表面接近、接触或者离开，检测被测材料接近前、接近、接触、离开或者离开后所述一个或者几个探头上的电压或者电流信号，根据所述电压或者电流信号来识别和分类所述被测材料。 2.根据权利要求1的材料识别和分类方法，其特征在于，所述一个或者几个探头中还分别具有导电电极，所述已知材料形成在所述导电电极上，所述电压或者电流信号从所述导电电极引出。 3.根据权利要求1或者2的材料识别和分类方法，其特征在于，以每个探头在被测材料接近前的电信号为基准，当一个探头上没有电压变化量或者电流信号而其余探头上都具有电压变化量或者电流信号时，将所述被测材料识别为该没有电压变化量或者电流信号的探头的已知材料。 4.根据权利要求1或者2的材料识别和分类方法，其特征在于，以每个探头在被测材料接近前的电信号为基准，当所有探头上的电压信号变化量都为负或者电流信号都为先负后正时，将所述被测材料分类为静电序列小于所述阵列中静电序列最小的探头的已知材料的材料类别；当所述阵列中静电序列最靠近的两个探头上的电压信号变化量出现电符号相反或者电流信号出现先负后正和先正后负时，将所述被测材料分类为静电序列介于所述阵列中静电序列最靠近的这两个探头的已知材料之间的材料类别；当所有探头上的电压信号变化量都为正或者电流信号都为先正后负时，将所述被测材料分类为静电序列大于所述阵列中静电序列最大的探头的已知材料的材料类别。 5.一种材料识别和分类系统，用于实现上述权利要求1至4中任何一项的材料识别和分类方法，包括：探头模块、电信号采集模块、电信号分析处理模块、材料确定模块、被测材料移动模块和控制模块，所述探头模块包括由一个或者几个静电序列不同的已知材料制成的一个或者几个探头；所述控制模块根据所述探头模块的参数来设置控制信息，用于控制所述电信号采集模块、所述电信号分析处理模块、所述材料确定模块和所述被测材料移动模块的工作；所述电信号采集模块在所述控制模块的控制下，与所述探头模块匹配，来对所述探头模块的各个探头上的已知材料与被测材料之间的静电序列信息进行采集，包括拾取其电压信号或者电流信号；所述电信号分析处理模块用于对来自所述电信号采集模块的电压信号或者电流信号进行分析处理，得到用于表示探头的已知材料与被测材料之间的静电序列关系的可比较电信号，提供给所述材料确定模块；所述材料确定模块根据所述电信号分析处理模块提供的电信号，根据所述控制模块提供的所述探头模块的各个探头的参数信息，根据所述材料确定模块中预先存储的各种材料的静电序列表，对被测材料进行识别或者分类，并将识别或者分类的被测材料信息提供给所述控制装置；以及所述被测材料移动模块在所述控制模块的控制下，使被测材料与所述探头模块中探头的已知材料表面接近、接触和离开，并根据所述材料确定模块确定的识别或者分类信息，将被识别或者被分类的被测材料移动到预先指定的位置。 6.根据权利要求5的材料识别和分类系统，其特征在于，还包括：结果显示模块，其根据所述材料确定模块提供的信息，显示被识别的材料或者被分类的材料类别。 7.根据权利要求6的材料识别和分类系统，其特征在于，所述被测材料与所述探头的已知材料表面的接触还包括摩擦接触。 8.根据权利要求6的材料识别和分类系统，其特征在于，所述被测材料与所述探头的已知材料表面的面积可以根据需要调整，两者之间的距离变化速率可调，之间的压力可调。 9.根据权利要求6的材料识别和分类系统，其特征在于，所述被测材料与所述探头的已知材料表面在需要时可以进行去静电处理。 10.根据权利要求6的材料识别和分类系统，其特征在于，所述电压电流变化是多次摩擦后的结果,在摩擦过程中被测材料和探头材料间可以有因两者静电序列不同而产生的电荷交换。
所属类别：	发明专利