本课题根据用户要求,利用激光三角法原理,设计了锂离子电池极片涂层厚度的监测系统,以图解决锂离子电池极片生产过程中极片涂层厚度的非接触监测问题。具体工作如下:1、对薄膜涂层厚度测量技术的发展历程及现状进行调研,归纳了当今常用的各种厚度测量方法,对其原理进行了分析,并对各种测量方法的优缺点进行了比较。2、针对本课题的具体要求,提出了符合实际的系统设计方案。根据对各种测厚方法的比较和分析,系统采用光学方法进行厚度测量。激光经极片基层反射后,发生镜面反射;极片的上表面为炭质层,激光经上表面反射后形成弥散斑,该弥散斑并没有明显的光斑中心。本系统针对电池极片的这一特点,采用激光三角法进行测量,并设计专用的光学系统,对反射弥散斑进行收集并将其会聚于后端传感器。系统选用PSD作为核心传感器件,MSP430单片机作为处理器。根据生产现场的实际情况,设计了采集多路PSD信号用于消除系统误差的方法,从而保证了测量的精度,提高了系统监测的准确性。3、根据涂层反射光的特点,利用CODE V光学工程软件,设计了用于收集并会聚极片涂层反射弥散斑的光学系统,对光路进行了相应的模拟,对系统的MTF进行了分析。4、设计了PSD信号放大电路和处理电路,并设计了单片机内部的软件部分.实现了系统厚度测量以及监测的功能。5、模拟现场情况,利用实验室现有的设备搭建了模拟实验系统。对电池极片的样片进行了厚度测量的测试,并利用Labview软件将测量结果通过单片机的I/O口在计算机显示出来,根据给定的样片厚度数据对测量结果进行了标定,并对产生的测量误差进行了分析。