CN110402199B - 包括应变计传感器的流体喷射管芯 - Google Patents

Abstract

流体喷射管芯包括：多个致动装置，以喷射流体液滴；至少一个应变计传感器，以感测应变；以及比较器。比较器用于响应于感测应变超过碰撞阈值而提供故障信号。

Description

包括应变计传感器的流体喷射管芯

技术领域

本发明涉及一种流体喷射管芯。

背景技术

作为流体喷射系统的一个示例，喷墨打印系统可包括打印头、向打印头供应液体油墨的油墨供应以及控制打印头的电子控制器。作为流体喷射装置的一个示例，打印头通过多个喷嘴或孔并且朝向打印介质（例如，纸张）喷射油墨液滴，从而打印到打印介质上。在一些示例中，孔被布置在至少一个列或阵列中，使得随着打印头和打印介质相对于彼此移动，从孔以适当顺序喷射的油墨导致字符或其它图像打印在打印介质上。。

发明内容

根据一个示例，提供流体喷射管芯，包括：

多个致动装置，以喷射流体液滴；

至少一个应变计传感器，以感测所述流体喷射管芯内的应变；以及

比较器，以响应于感测应变超过碰撞阈值而提供故障信号。

附图说明

图1A是示出流体喷射管芯的一个示例的框图。

图1B是示出流体喷射管芯的另一示例的框图。

图1C是示出流体喷射系统的一个示例的框图。

图2A示出了应变计传感器的一个示例。

图2B示出了应变计传感器的另一示例。

图3示出了对应于碰撞事件的应变计传感器信号的一个示例。

图4A是示出碰撞检测器的一个示例的电路图。

图4B是示出碰撞检测器的另一示例的电路图。

图5是示出用于维持流体喷射系统的方法的一个示例的流程图。

具体实施方式

在以下详细描述中，对于附图进行参考，所述附图形成本文的一部分，并且其中通过图示的方式显示了其中可实践本公开的具体示例。应理解的是，可利用其它示例，并且可进行结构或逻辑性改变，而不从本公开的范围脱离。因此，以下详细描述不应被视为具有限制意义，并且本公开的范围由所附权利要求限定。应理解的是，除非另有具体说明，否则本文描述的各种示例的特征可与彼此部分地或全部地组合。

将有利的是，能够在发生进一步损坏之前检测打印头与介质或其它物体之间的碰撞，并且对于其进行反应。还将有用的是，能够检测碰撞的严重性，以确定是否需要更换打印头。打印头对于打印介质的一些碰撞导致接触到打印头表面，这污染了打印结果，但是不完全使介质停止。在这些情况下，如果介质（例如，波纹包装）的一部分被撕裂，并且被拖拉横跨打印头，则如果打印头不立即停止则可损坏打印头。如果打印头不立即停止，则还可需要丢弃打印作业。打印头碰撞和由此导致的有缺陷的打印作业通常保持未被检测，直到完成质量审核，这导致了对于客户的大量浪费。打印头碰撞的潜在检测也可导致对于打印头的永久损坏。

因此，本文公开了包括至少一个应变计传感器的流体喷射系统，所述应变计传感器集成在流体喷射系统的流体喷射管芯内。至少一个应变计传感器被连续监测，以确定流体喷射管芯是否已碰撞物体。当检测到碰撞时，提供故障信号。故障信号可用于停止或修改流体喷射系统的操作，或警告流体喷射系统的用户已检测到碰撞。

图1A是示出流体喷射管芯10的一个示例的框图。流体喷射管芯10包括多个致动装置12，以喷射流体液滴。在一个示例中，致动装置12是喷嘴或流体泵，以喷射流体液滴。流体喷射管芯10还包括：至少一个应变计传感器14，以感测应变；以及比较器16。比较器16的第一输入从至少一个应变计传感器14接收感测应变。比较器16的第二输入接收碰撞阈值。比较器16将感测应变与碰撞阈值比较，并且响应于感测应变超过碰撞阈值而输出故障信号。

图1B是示出流体喷射管芯20的另一示例的框图。流体喷射管芯20包括多个致动装置22，以喷射流体液滴。在一个示例中，致动装置22是喷嘴或流体泵，以喷射流体液滴。流体喷射管芯20还包括：至少一个应变计传感器24，以感测应变；以及数字量值检测器26。数字量值检测器26的输入从至少一个应变计传感器24接收感测应变。数字量值检测器26检测感测应变的量值，并且输出指示感测应变的量值的数字值。

图1C是示出流体喷射系统100的一个示例的框图。流体喷射系统100包括流体喷射组件（例如，打印头组件102）以及流体供应组件（例如，油墨供应组件110）。在示出的示例中，流体喷射系统100还包括维护站组件104、载架组件116、打印介质传送组件118和电子控制器120。虽然以下描述提供了关于油墨的用于流体处理的系统和组件的示例，但是所公开的系统和组件也适用于处理除了油墨之外的流体。

打印头组件102包括至少一个打印头或流体喷射管芯106，所述打印头或流体喷射管芯106通过多个孔或喷嘴108喷射油墨或流体液滴。在一个示例中，液滴被引导朝向介质，例如，打印介质124，从而打印到打印介质124上。在一个示例中，打印介质124包括任何类型的适当的片材，例如，纸、卡片纸料、透明片、聚酯薄膜、织物和类似物。在另一示例中，打印介质124包括用于三维（3D）打印的介质（例如，粉末床）或用于生物打印和/或药物发现测试的介质（例如，储存器或容器）。在一个示例中，喷嘴108被布置在至少一个列或阵列中，使得随着打印头组件102和打印介质124相对于彼此移动，从喷嘴108以适当顺序喷射的油墨导致字符、符号和/或其它图形或图像打印在打印介质124上。

流体喷射管芯106还包括多个应变计传感器107和碰撞检测器109。应变计传感器107感测流体喷射管芯106内的应变。在一个示例中，应变计传感器107使得流体喷射系统100能够监测由流体喷射管芯106经受的应力。当流体喷射管芯106的相应区域受到应力时，每个应变计传感器107展现导电率中的变化。通过测量导电率中的变化，应力的量被量化。通过分析流体喷射管芯106的每个相应区域处的应力，碰撞检测器109可确定流体喷射管芯106是否已碰撞物体。

油墨供应组件110向打印头组件102供应油墨，并且包括储存器112，用于储存油墨。如此，在一个示例中，油墨从储存器112流动到打印头组件102。在一个示例中，打印头组件102和油墨供应组件110一起被容纳在喷墨或流体喷射打印盒或笔中。在另一示例中，油墨供应组件110从打印头组件102分离，并且通过接口连接件113（例如，供应管道和/或阀门）向打印头组件102供应油墨。

载架组件116相对于打印介质传送组件118定位打印头组件102，并且打印介质传送组件118相对于打印头组件102定位打印介质124。因此，在打印头组件102和打印介质124之间的区域中邻近喷嘴108限定了打印区域126。在一个示例中，打印头组件102是扫描型打印头组件，使得载架组件116相对于打印介质传送组件118移动打印头组件102。在另一示例中，打印头组件102是非扫描型打印头组件，使得载架组件116将打印头组件102固定在相对于打印介质传送组件118的规定位置处。

维护站组件104提供打印头组件102的喷溅（spitting）、擦拭、加盖和/或填装，以维持打印头组件102以及更具体地喷嘴108的功能。例如，维护站组件104可包括橡胶叶片、擦拭器或辊，其周期性地经过打印头组件102之上，以擦拭和清洁喷嘴108免于多余油墨。此外，维护站组件104可包括盖部，所述盖部覆盖打印头组件102，以保护喷嘴108在非使用时期期间免于变干。此外，维护站组件104可包括喷溅容器（spittoon），打印头组件102在喷溅期间将油墨喷射到所述喷溅容器中，以确保储存器112维持适当水平的压力和流动性，并且确保喷嘴108不堵塞或渗漏。维护站组件104的功能可包括维护站组件104和打印头组件102之间的相对运动。

电子控制器120通过通信路径103与打印头组件102通信，通过通信路径105与维护站组件104通信，通过通信路径117与载架组件116通信，并且通过通信路径119与打印介质传送组件118通信。在一个示例中，当打印头组件102被安装在载架组件116中时，电子控制器120和打印头组件102可经由载架组件116通过通信路径101通信。电子控制器120还可与油墨供应组件110通信，使得在一个实施方式中，可检测新的（或已使用的）油墨供应。

电子控制器120从主机系统（例如，计算机）接收数据128，并且可包括存储器，用于临时存储数据128。数据128可沿着电子、红外、光学或其它信息传送路径被发送到流体喷射系统100。数据128表示例如待打印的文档和/或文件。如此，数据128形成用于流体喷射系统100的打印作业，并且包括至少一个打印作业命令和/或命令参数。

在一个示例中，电子控制器120提供打印头组件102的控制，包括定时控制，用于从喷嘴108喷射油墨液滴。如此，电子控制器120限定所喷射的油墨液滴的式样，所述油墨液滴在打印介质124上形成字符、符号和/或其它图形或图像。定时控制以及因此所喷射的油墨液滴的式样由打印作业命令和/或命令参数确定。在一个示例中，形成电子控制器120的一部分的逻辑和驱动电路位于打印头组件102上。在另一示例中，形成电子控制器120的一部分的逻辑和驱动电路位于打印头组件102之外。

在一个示例中，电子控制器120响应于碰撞检测器109检测到流体喷射管芯106的碰撞而从碰撞检测器109接收故障信号。电子控制器120可将故障信号用于数种目的，例如，停止或修改流体喷射系统100的操作，或警告流体喷射系统100的用户已发生碰撞事件。

图2A示出了应变计传感器200的一个示例。在一个示例中，应变计传感器200提供了先前参考图1A描述和示出的流体喷射管芯10的应变计传感器14、先前参考图1B描述和示出的流体喷射管芯20的应变计传感器24或先前参考图1C描述和示出的流体喷射管芯106的每个应变计传感器107。应变计传感器200包括第一电极202、第二电极204和电联接在第一电极202和第二电极204之间的压电传感器元件206。压电传感器元件206响应于一个轴线中的应力而展现电阻中的变化。因此，通过利用恒定电流而偏置应变计传感器200，并且测量横跨压电传感器元件206的电压，或通过利用恒定电压偏置应变计传感器200，并且测量通过压电传感器元件206的电流，可感测压电传感器元件206上的应变。

图2B示出了应变计传感器210的另一示例。在一个示例中，应变计传感器210提供了先前参考图1A描述和示出的流体喷射管芯10的应变计传感器14、先前参考图1B描述和示出的流体喷射管芯20的应变计传感器24或先前参考图1C描述和示出的流体喷射管芯106的每个应变计传感器107。应变计传感器210包括第一电极212、第二电极214、第三电极216、第四电极218、第一压电传感器元件220、第二压电传感器元件221、第三压电传感器元件222和第四压电传感器元件223。第一压电传感器元件220电联接在第一电极212和第二电极214之间。第二压电传感器元件221电联接在第二电极214和第三电极216之间。第三压电传感器元件222电联接在第三电极216和第四电极218之间。第四压电传感器元件223电联接在第四电极218和第一电极212之间。

应变计传感器210响应于两个轴线中的应力而展现电阻中的变化。应变计传感器210被配置成惠斯通电桥配置，其中，横跨两个相对的电极（例如，第一电极212和第三电极216）施加外部偏置电压，同时横跨其它两个相对的电极（例如，第二电极214和第四电极218）测量电压。因此，通过利用外部电压而偏置应变计传感器210，并且测量横跨压电传感器元件220-223的电压，可感测应变计传感器210上的应变。

图3示出了对应于碰撞事件的应变计传感器信号300的一个示例。在碰撞事件之前，应变计传感器输出基线应变，如302处指示的。在其中流体喷射管芯与物体（例如，打印介质）进行接触的碰撞事件时，应变计传感器输出信号，所述信号迅速上升到峰值，如304处指示的，并且而后迅速下降回到基线应变302。

304处的峰值可用于确定已发生碰撞和/或确定碰撞的严重性。在流体喷射系统的操作期间，应变计传感器信号被连续地与306处指示的碰撞阈值比较，并且响应于信号超过碰撞阈值而提供故障信号。故障信号可用于停止或修改流体喷射系统的操作，或警告流体喷射系统的用户已发生碰撞事件。还可检测304处的峰值，以确定信号的量值。例如，所述量值可用于确定碰撞的严重性以及是否可能发生对于流体喷射管芯的损坏。

图4A是示出碰撞检测器400a的一个示例的电路图。在一个示例中，碰撞检测器400a提供先前参考图1C描述和示出的流体喷射管芯106的碰撞检测器109。在此示例中，碰撞检测器400a包括偏置电路406（例如，电流源）、应变计传感器410、低通滤波器416、直流（DC）阻隔电容器420、泄放电阻器424、缩放缓冲器426、比较器440、数模转换器（DAC）432、阈值寄存器436和置位-复位（S-R）锁存器446。低通滤波器416、DC阻隔电容器420、泄放电阻器424和缩放缓冲器426提供了电路，以缩放和偏移来自应变计传感器410的感测应变，并且向比较器440提供缩放和偏移的感测应变。在其它示例中，可在应变计传感器410和比较器440之间使用其它适当的部件，以缩放和偏移感测应变。

在此示例中，碰撞检测器400a包括数字量值检测器460a和流体喷射终止电路452。在其它示例中，数字量值检测器460a和/或流体喷射终止电路452可从碰撞检测器400a中排除。数字量值检测器460a包括峰值二极管462、峰值电容器466、泄放电阻器470、模数转换器（ADC）472和碰撞量值寄存器476。流体喷射终止电路452包括与门456。

偏置电路406的一个端子电联接到电源电压402。偏置电路406的另一端子经由模拟信号路径408电联接到应变计传感器410的一个端子和低通滤波器416的输入。应变计传感器410的另一端子电联接到偏置电压412（例如，公共或接地）。低通滤波器416的输出通过模拟信号路径418电联接到DC阻隔电容器420的一个端子。DC阻隔电容器420的另一端子通过模拟信号路径422电联接到泄放电阻器424的一个端子和缩放缓冲器426的输入。泄放电阻器424的另一端子电联接到偏置电压412。

缩放缓冲器426的输出通过模拟信号路径428电联接到峰值二极管462的输入和比较器440的正输入（+）。比较器440的负输入（-）通过模拟碰撞阈值信号路径430电联接到DAC432的输出。DAC 432的输入通过数字信号路径434电联接到阈值寄存器436的输出。阈值寄存器436的输入通过数字信号路径438接收数字碰撞阈值。比较器440的输出通过信号路径442电联接到S-R锁存器446的置位输入（S）。S-R锁存器446的复位输入（R）通过信号路径444接收复位信号。 S-R锁存器446的输出（Q）在信号路径448上提供故障信号。

锁存器446的输出（Q端）通过信号路径450电联接到与门456的第一输入。与门456的第二输入通过信号路径454接收激发信号。与门456的输出通过信号路径458提供合格激发信号。

峰值二极管462的输出通过模拟信号路径464电联接到峰值电容器466的一个端子、泄放电阻器470的一个端子和ADC 472的输入。峰值电容器466的另一端子和泄放电阻器470的另一端子电联接到偏置电压412。ADC 472的输出通过数字信号路径474电联接到碰撞量值寄存器476的输入。数字量值寄存器476的输出在数字信号路径478上提供量值信号。

偏置电路406偏置应变计传感器410（例如，经由恒定电流）。在一个示例中，应变计传感器410由先前参考图2A描述和示出的应变计传感器200或先前参考图2B描述和示出的应变计传感器210提供。应变计传感器410提供对应于感测应变的电压信号。在一个示例中，低通滤波器416对于感测应变信号进行低通滤波，以移除错误噪声信号，所述错误噪声信号在持续时间上比将从碰撞事件预期的更短。在其它示例中，低通滤波器416从碰撞检测器400a中排除。DC阻隔电容器420消除感测应变信号上的任何制程、电压和温度（PVT）变化影响，这与PVT影响相比可较小。泄放电阻器424防止寄生电荷累积在节点422上。泄放电阻器424被适当地定尺寸，使得当发生碰撞事件时，电阻不显著影响感测应变信号。

在一个示例中，缩放缓冲器426缩放节点422上的信号，以向比较器440的正输入和/或向峰值二极管462的输入提供缩放和偏移的感测应变。在其它示例中，缩放缓冲器426从碰撞检测器400a中排除。模拟碰撞阈值被提供到比较器440的负输入。在此示例中，模拟碰撞阈值由包括DAC 432和阈值寄存器436的电路提供。阈值寄存器436接收并且存储数字碰撞阈值。数字碰撞阈值可从控制器（例如，先前参考图1C描述和示出的电子控制器120）或从另一适当的来源提供。DAC 432转换数字碰撞阈值，以提供模拟碰撞阈值。在其它示例中，模拟碰撞阈值由另一适当的电路提供。

比较器440将感测应变与模拟碰撞阈值比较，并且响应于感测应变小于模拟碰撞阈值而输出逻辑低（例如，“0”）。比较器440将感测应变与模拟碰撞阈值比较，并且在感测应变超过模拟碰撞阈值的持续时间下输出逻辑高（例如，“1”）。比较器440的逻辑高输出置位S-R锁存器446，其将S-R锁存器446的输出Q从逻辑低（例如，“0”）转换到逻辑高（例如，“1”），并且将S-R锁存器446的输出Q端从逻辑高（例如，“1”）转换到逻辑低（例如，“0”）。S-R锁存器446的输出Q处的逻辑高提供了指示已发生碰撞事件的故障信号。S-R锁存器446维持故障信号，直到S-R锁存器复位。可将故障信号提供到控制器（例如，先前参考图1C描述和示出的电子控制器120）或到另一适当的电路。故障信号可用于停止或修改流体喷射系统的操作，和/或警告流体喷射系统的用户已发生碰撞事件。

在一个示例中，提供到S-R锁存器446的复位输入R的复位信号保持成逻辑高，直到开始监测应变。例如，在流体喷射系统的上电期间，如果流体喷射系统没有被给定用于使信号稳定的时间，则信号可不稳定，而导致错误读数。因此，复位信号保持成逻辑高，直到流体喷射系统完全上电，或直到流体喷射系统开始操作，并且从流体喷射管芯喷射流体。当开始监测应变时，复位信号从逻辑高转换到逻辑低，以使得S-R锁存器446能够响应于碰撞事件。在碰撞检测器400a的操作期间，一旦S-R锁存器446响应于碰撞事件而置位，则S-R锁存器446保持置位，直到复位信号被提供到S-R锁存器446。复位信号可由控制器（例如，先前参考图1C描述和示出的电子控制器120）或由另一适当的来源提供。

流体喷射终止电路452响应于S-R锁存器446响应于碰撞事件置位而阻隔流体喷射管芯激发信号。在S-R锁存器446复位的情况下，S-R锁存器446的输出Q端是逻辑高。因此，在S-R锁存器446复位的情况下，与门456传送被提供到与门456的输入的激发信号，以在与门456的输出处提供合格激发信号。合格激发信号使得流体喷射管芯能够喷射流体。在S-R锁存器446响应于碰撞事件而置位的情况下，S-R锁存器446的输出Q端从逻辑高转换到逻辑低。因此，在S-R锁存器446置位的情况下，与门456阻隔被提供到与门456的输入的激发信号免于传送以在与门456的输出处提供合格激发信号。因此，在没有合格激发信号的情况下，流体喷射管芯被禁用，并且被防止喷射液体。以此方式，流体喷射终止电路452可响应于碰撞事件而立即终止流体喷射管芯的操作。在其它示例中，S-R锁存器446的输出Q端被提供到另一适当的电路，以响应于碰撞事件而停止或修改流体喷射管芯的操作。

数字量值检测器460a检测感测应变的量值。在一个示例中，碰撞检测器400a包括数字量值检测器460a，并且排除比较器440、DAC 432、阈值寄存器436、S-R锁存器446和流体喷射终止电路452。峰值二极管462接收感测应变，并且将峰值电容器466充电到感测应变的峰值量值。泄放电阻器470在应变事件之间使峰值电容器466放电。ADC 472转换来自峰值电容器466的峰值模拟信号，以提供数字碰撞量值。数字碰撞量值被存储在碰撞量值寄存器476中，所述碰撞量值寄存器476向另一电路提供数字碰撞量值。可将数字碰撞量值提供到控制器（例如，先前参考图1C描述和示出的电子控制器120）或到另一适当的电路。数字碰撞量值可用于确定碰撞的严重性。

图4B是示出碰撞检测器400b的另一示例的电路图。碰撞检测器400b类似于先前参考图4A描述和示出的碰撞检测器400a，区别在于碰撞检测器400b包括多个应变计传感器电路4011至401N，其中，“N”是任何适当数量的应变计传感器电路，并且利用消隐开关423和465代替泄放电阻器。消隐开关423和465可为场效应晶体管（FET）或其它适当的开关。

每个应变计传感器电路4011至401N分别包括偏置电路4061至406N（例如，电流源）、应变计传感器4101至410N、低通滤波器4161至416N以及DC阻隔电容器4201至420N。每个偏置电路4061至406N的一个端子电联接到电源电压402。每个偏置电路4061至406N的另一端子经由相应的模拟信号路径4081至408N电联接到相应的应变计传感器4101至410N的一个端子以及相应的低通滤波器4161至416N的输入。每个应变计传感器4101至410N的另一端子电联接到偏置电压412（例如，公共或接地）。每个低通滤波器4161至416N的输出通过相应的模拟信号路径4181至418N电联接到相应的DC阻隔电容器4201至420N的一个端子。

每个偏置电路4061至406N偏置相应的应变计传感器4101至410N（例如，经由恒定电流）。在一个示例中，每个应变计传感器4101至410N由先前参考图2A描述和示出的应变计传感器200或先前参考图2B描述和示出的应变计传感器210提供。每个应变计传感器4101至410N提供对应于感测应变的电压信号。在一个示例中，低通滤波器4161至416N对于相应的感测应变进行低通滤波，以移除错误噪声信号，所述错误噪声信号在持续时间上比将从碰撞事件预期的更短。在其它示例中，低通滤波器4161至416N从碰撞检测器400b中排除。每个DC阻隔电容器4201至420N消除相应的感测应变信号上的任何制程、电压和温度（PVT）变化影响，这与PVT影响相比可较小。

每个DC阻隔电容器4201至420N的另一端子通过模拟信号路径422电联接到消隐开关423的漏极-源极路径的一侧和缩放缓冲器426的输入。消隐开关423的漏极-源极路径的另一侧电联接到偏置电压412。消隐开关423的控制或栅极输入通过信号路径425接收消隐信号。在此示例中，消隐开关423用于代替泄放电阻器，以防止寄生电荷累积在节点422上。在应变事件之间，消隐信号被短暂地施加到消隐开关423，以闭合开关，并且使已累积在节点422上的任何寄生电荷放电。在此示例中，在多个应变计传感器电路4011至401N的情况下，比较器440响应于来自多个应变计传感器4101至410N中的任一个的感测应变超过模拟碰撞阈值而输出故障信号。

在数字量值检测器460b中，使用消隐开关465代替泄放电阻器，以在应变事件之间使峰值电容器466放电。峰值二极管462的输出、峰值电容器466的一个端子和ADC 472的输入通过模拟信号路径464电联接到消隐开关465的漏极-源极路径的一侧。消隐开关465的漏极-源极路径的另一侧电联接到偏置电压412。消隐开关465的控制或栅极输入通过信号路径467接收消隐信号。在应变事件之间，消隐信号被短暂地施加到消隐开关465，以闭合消隐开关465，并且使峰值电容器466放电。在一个示例中，在应变事件之间被施加到消隐开关465的消隐信号和被施加到消隐开关423的消隐信号基本上同时被施加。在其它示例中，在应变事件之间在被施加到消隐开关465的消隐信号和被施加到消隐开关423的消隐信号之间存在有另一适当的定时。在具有多个应变计传感器电路4011至401N的此示例中，数字量值检测器460b检测来自多个应变计传感器4101至410N中的任一个的感测应变的峰值量值。

图5是示出用于维持流体喷射系统的方法500的一个示例的流程图。在502处，方法500包括监测集成在流体喷射管芯内的至少一个应变计传感器。在504处，方法500包括连续分析来自至少一个应变计传感器的感测应变，以确定流体喷射管芯是否已碰撞物体。在一个示例中，连续分析感测应变包括将峰值感测应变与碰撞阈值比较，并且响应于峰值感测应变超过碰撞阈值而提供故障信号。方法500还可包括检测感测应变的峰值量值，并且将峰值量值转换到数字值。此外，方法500可包括响应于确定流体喷射管芯已碰撞物体而停止或修改流体喷射系统的操作。

尽管本文已示出和描述了具体示例，但是各种可选和/或等同实施方案可代替所显示和描述的具体示例，而不从本公开的范围脱离。本申请旨在涵盖本文讨论的具体示例的任何修改或变化。因此，本公开旨在仅由权利要求以及其等同物限制。

Claims (15)

1.流体喷射管芯，包括：

多个致动装置，以喷射流体液滴；

至少一个应变计传感器，以感测所述流体喷射管芯内的应变；以及

比较器，以响应于感测应变超过碰撞阈值而提供故障信号。

2.根据权利要求1所述的流体喷射管芯，还包括：

在所述至少一个应变计传感器和所述比较器之间的电路，所述电路用于缩放和偏移感测应变，并且向所述比较器提供缩放和偏移的感测应变。

3.根据权利要求2所述的流体喷射管芯，其中，所述电路包括：

直流(DC)阻隔电容器，在所述至少一个应变计传感器和所述比较器之间；

泄放电阻器或消隐开关，以防止寄生电荷积聚在所述直流阻隔电容器和所述比较器之间的节点上；以及

在所述至少一个应变计传感器和所述DC阻隔电容器之间的低通滤波器以及在所述DC阻隔电容器和所述比较器之间的缩放缓冲器中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的流体喷射管芯，还包括：

偏置电路，以偏置所述至少一个应变计传感器。

5.根据权利要求1所述的流体喷射管芯，还包括：

电路，以提供模拟碰撞阈值，

其中，所述比较器将所述模拟碰撞阈值与所述感测应变比较。

6.根据权利要求1所述的流体喷射管芯，还包括：

锁存器，响应于所述故障信号而置位，以维持所述故障信号，直到所述锁存器复位。

7.根据权利要求6所述的流体喷射管芯，还包括：

流体喷射终止电路，以在维持所述故障信号时防止流体液滴从所述致动装置中喷射。

8.流体喷射管芯，包括：

多个致动装置，以喷射液滴；

至少一个应变计传感器，以感测所述流体喷射管芯内的应变；以及

数字量值检测器，以检测感测应变的量值。

9.根据权利要求8所述的流体喷射管芯，还包括：

在所述至少一个应变计传感器和所述数字量值检测器之间的电路，所述电路用于缩放和偏移所述感测应变，并且向所述数字量值检测器提供缩放和偏移的感测应变。

10.根据权利要求8所述的流体喷射管芯，还包括：

直流(DC)阻隔电容器，在所述至少一个应变计传感器和所述数字量值检测器之间；

泄放电阻器或消隐开关，以防止寄生电荷积聚在所述DC阻隔电容器和所述数字量值检测器之间的节点上；

在所述至少一个应变计传感器和所述DC阻隔电容器之间的低通滤波器以及在所述DC阻隔电容器和所述数字量值检测器之间的缩放缓冲器中的至少一个；以及

偏置电路，以偏置所述至少一个应变计传感器。

11.根据权利要求8所述的流体喷射管芯，其中，所述数字量值检测器包括：

峰值二极管，以从所述至少一个应变计传感器接收所述感测应变；

峰值电容器，响应于所述峰值二极管的输出而充电；

泄放电阻器或消隐开关，以在应变事件之间使所述峰值电容器放电；以及

模数转换器，以将来自所述峰值电容器的峰值模拟信号转换到数字碰撞量值。

12.用于维持流体喷射系统的方法，所述方法包括：

监测集成在流体喷射管芯内并且感测所述流体喷射管芯内的应变的至少一个应变计传感器；以及

连续分析来自所述至少一个应变计传感器的感测应变，以确定所述流体喷射管芯是否已碰撞物体。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，连续分析所述感测应变包括将峰值感测应变与碰撞阈值比较，并且响应于所述峰值感测应变超过所述碰撞阈值而提供故障信号。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括：

检测所述感测应变的峰值量值；以及

将所述峰值量值转换到数字值。

15.根据权利要求12所述的方法，还包括：

响应于确定所述流体喷射管芯已碰撞物体而停止或修改所述流体喷射系统的操作。

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