薄膜厚度的在线检测对于薄膜生产企业是一个亟待解决的问题,因为薄膜的厚度是保证薄膜质量的一个重要指标。本文通过传统测厚法的分析,结合红外光谱分析技术,提出了一种新的测量薄膜厚度的方法:LED固态红外薄膜厚度测量方法。本方法采用参比法的测量方式,固定光路的结构,由两路经过调制后红外光脉冲,同时照射薄膜的同一位置,透过薄膜后由红外接收器接收,输出和薄膜厚度相关的电压信号,经过信号处理电路对得到的电压信号进行预处理后,通过AD采样,得到两路信号的变化,计算出薄膜的厚度。该方法的特点是:采用参比法的测量方式可以有效的消除环境、温度等共模干扰;同时采用高速调制的红外光源,克服了薄膜高速、连续化生产过程中厚度测量的相位差问题,提高了测量精度和可靠性;再次,采用两路固态LED单色光源,无调制盘,无机械运动,增加了系统的可靠性。在提出的LED固态红外薄膜厚度测量方法的基础上,设计了薄膜厚度在线测量系统。系统分为两部分:测量环节和数据采集处理环节。测量环节主要包括光源、光源调制电路、红外传感器及传感器稳压电路、前置放大器、滤波器;数据采集和处理主要由16位A/D转换器AD976和DSP TMS320F2812完成。本文着重对测量环节的硬件电路的功能、原理及设计思想进行了探讨,分析了关键器件LED发光管和红外传感器的特性,设计了相应的驱动电路和稳压电路;由于LED发光管的功率较小,针对弱信号检测,设计了前置放大器和滤波器。在硬件设计的基础上,编写了相应的软件,实现了数据采集的功能。最后分析了影响精度的系统因素、环境因素、材质因素、光源驱动电路、稳压电路、信号处理电路等因素对测量结果的影响,并提出了改进和提高的方法。