一种程控触发器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种程控触发器，包括霍尔电流传感器、信号放大器、施密特触发器、单片机、输出脉冲电路和数字电位器，所述霍尔电流传感器、信号放大器、施密特触发器、单片机和输出脉冲电路依次连接；所述数字电位器的输入端与所述单片机的调控端连接，所述数字电位器的输出端与所述施密特触发器的调控端连接。相对现有技术，本实用新型专利技术运行稳定、阈值与前置放大倍数程控，能适应不同的焊接环境。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电弧焊
，特别涉及一种应用于电焊机捕捉电焊瞬间快照的程控触发器。
技术介绍
CO2气体保护焊是目前焊接过程最常用的气体保护焊焊接方法之一，因其焊接过程成本低，质量易于控制，而被广泛应用。溶滴短路过渡焊是CO2气体保护焊中常出现的一种溶滴过渡方式：电弧焊将焊丝端部加热融化，形成悬挂在焊丝端头的溶滴后，通过溶滴与工件上溶池的接触(即所谓短路)，而将焊丝融化金属过渡到焊缝中去。溶滴短路过渡焊过程的图像分析对提高焊接电弧稳定性、改善焊缝成型、减小金属飞溅、提高焊接质量和焊接生产率、实现焊接自动化有着深远的意义。由于在焊接过程中，短路过程进行得非常迅速，因此须借助于一个高速触发器来对高速相机的快门进行控制，以捕捉电焊瞬间快照。而在进行高速触发器的设计时，需要考虑电弧机的一些特性，如1、系统实时性较高，在电流达到目标条件时候触发器能尽可能低延迟的输出触发信号，供高速相机扑住焊点图像；2、由于电焊机实时性较高，电焊机每秒钟放电周期最高约250次，瞬间电流很大，峰值能达到1000A以上，所以在电流达到目标条件时候高速触发器应能尽可能低延迟的输出触发信号，供高速相机捕捉焊点图像；3、由于电焊机电磁场干扰较大，所以高速触发器具有较强的抗干扰能力。现有技术无法满足这些特性，所以有必要对这一问题进行解决。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种运行稳定、阈值与前置放大倍数程控，能适应不同的焊接环境的程控触发器。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种程控触发器，包括霍尔电流传感器、信号放大器、施密特触发器、单片机、输出脉冲电路和数字电位器，所述霍尔电流传感器、信号放大器、施密特触发器、单片机和输出脉冲电路依次连接；所述数字电位器的输入端与所述单片机的调控端连接，所述数字电位器的输出端与所述施密特触发器的调控端连接。本技术的有益效果是：霍尔电流传感器有很好的隔离作用，能保证控制电路不受焊机影响；通过单片机对施密特触发器输出方波信号进行计数，并输出最终触发信号；由于传感器信号输出信号为频带较宽的周期性信号，在实现上传感器输出增加滤波电路能提高电路稳定性，单片机通过SPI接口控制数字电位器，实现触发位置可调及程控放大；使用数字电位器调节施密特触发器正、反向阈值，通过调节运放负反馈数字电位器调节前级放大倍数，实现阈值与前置放大倍数程控，以适应不同的焊接环境。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述霍尔电流传感器为电压输出型霍尔电流传感器。进一步，所述信号放大器包括运算放大器U2B、运算放大器U2C、电容C16、电容C18、数字可编程电位器U5B和电阻R16～R19；其中霍尔电流传感器的输出端经电容C18连接至运算放大器U2B的正向输入端；运算放大器U2B的正向输入端经电阻R19分别与运算放大器U2C的输出端和电阻R18的一端连接；运算放大器U2C的负向输入端与其输出端连接，其正向输入端分别与电阻R16的一端和电容C16的一端连接，所述电阻R16的另一端连接电源正极，所述电容C16的另一端接地，电阻R17与电容C16并联；数字可编程电位器U5B的中间接线端与运算放大器U2B的负向输入端连接，数字可编程电位器U5B的两端接线端的一端与电阻R18的另一端连接，两端接线端的另一端和运算放大器U2B的输出端连接，运算放大器U2B的输出端与施密特触发器的输入端连接。采用上述进一步方案的有益效果是：信号放大器为交流同相放大电路，放大倍数通过数字可编程电位器调节，实现放大倍数1～21倍可调，实现阈值与前置放大倍数程控，以适应不同的焊接环境。进一步，所述施密特触发器包括运算放大器U2A、数字可编程电位器U5D、数字可编程电位器U5C、数字可编程电位器U5E、电阻R20～R22，电容C19和稳压二极管D5；信号放大器的输出端经电阻R20连接运算放大器U2A的正向输入端；数字可编程电位器U5D的两端接线端分别连接电源正极和电源负极，数字可编程电位器U5D的中间接线端经电阻R22与运算放大器U2A的负向输入端连接；电容C19的两端分别与数字可编程电位器U5D的中间接线端和电源负极连接；数字可编程电位器U5C的一端接线端与运算放大器U2A的正向输入端连接，数字可编程电位器U5C的中间接线端与数字可编程电位器U5E的一端接线端连接，数字可编程电位器U5E的中间接线端与运算放大器U2A的输出端连接；运算放大器U2A的输出端经电阻R21连接至单片机的输入端；稳压二极管D5的阳极连接电源负极，其阴极连接在电阻R21和单片机之间。采用上述进一步方案的有益效果是：数字可编程电位器U5D对电源分压产生施密特触发器原点电压，数字可编程电位器U5C和数字可编程电位器U5E决定施密特触发器回差电压；施密特触发器有不同的阀值电压，通过运算放大器U2A实现正、负向阈值电压可调，保证能输出正确触发电平。进一步，所述单片机为MSC-51系列单片机。进一步，还包括数码显示管，所述数码显示管与所述单片机连接。采用上述进一步方案的有益效果是：通过数码显示管显示预设计数值，便于对预设计数值进行观测，及时了解本装置的运作状态。进一步，还包括按键电路，所述按键电路与所述单片机连接。采用上述进一步方案的有益效果是：通过按键电路设置计数值，快捷方便。附图说明图1为本技术一种程控触发器的模块框图；图2为信号放大器的电路原理图；图3为施密特触发器的电路原理图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、霍尔电流传感器，2、信号放大器，3、施密特触发器，4、单片机，5、输出脉冲电路，6、数字电位器，7、数码显示管，8、按键电路。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，一种程控触发器，包括霍尔电流传感器1、信号放大器2、施密特触发器3、单片机4、输出脉冲电路5和数字电位器6，所述霍尔电流传感器1、信号放大器2、施密特触发器3、单片机4和输出脉冲电路5依次连接；所述数字电位器6的输入端与所述单片机4的调控端连接，所述数字电位器6的输出端与所述施密特触发器3的调控端连接；霍尔电流传感器1向信号放大器输出电压信号，信号放大器2和施密特触发器3使输入信号放大，并通过模拟比较器整形成方波，使用单片机4计数并输出触发波形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种程控触发器，其特征在于：包括霍尔电流传感器(1)、信号放大器(2)、施密特触发器(3)、单片机(4)、输出脉冲电路(5)和数字电位器(6)，所述霍尔电流传感器(1)、信号放大器(2)、施密特触发器(3)、单片机(4)和输出脉冲电路(5)依次连接；所述数字电位器(6)的输入端与所述单片机(4)的调控端连接，所述数字电位器(6)的输出端与所述施密特触发器(3)的调控端连接。

【技术特征摘要】
1.一种程控触发器，其特征在于：包括霍尔电流传感器(1)、信号放
大器(2)、施密特触发器(3)、单片机(4)、输出脉冲电路(5)和数字
电位器(6)，所述霍尔电流传感器(1)、信号放大器(2)、施密特触发
器(3)、单片机(4)和输出脉冲电路(5)依次连接；所述数字电位器(6)
的输入端与所述单片机(4)的调控端连接，所述数字电位器(6)的输出端
与所述施密特触发器(3)的调控端连接。
2.根据权利要求1所述一种程控触发器，其特征在于：所述霍尔电流
传感器(1)为电压输出型霍尔电流传感器。
3.根据权利要求1所述一种程控触发器，其特征在于：所述信号放大
器(2)包括运算放大器U2B、运算放大器U2C、电容C16、电容C18、数字
可编程电位器U5B和电阻R16～R19；其中霍尔电流传感器(1)的输出端经
电容C18连接至运算放大器U2B的正向输入端；运算放大器U2B的正向输
入端经电阻R19分别与运算放大器U2C的输出端和电阻R18的一端连接；
运算放大器U2C的负向输入端与其输出端连接，其正向输入端分别与电阻
R16的一端和电容C16的一端连接，所述电阻R16的另一端连接电源正极，
所述电容C16的另一端接地，电阻R17与电容C16并联；数字可编程电位器
U5B的中间接线端与运算放大器U2B的负向输入端连接，数字可编程电位器
U5B的两端接线端的一端与电阻R18的另一端连接，两端接线端的另一端和
运算放大器U2B的输出端连接，运算放大器U2B的输出端与施密特...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋志勇，刘晓刚，覃科，
申请(专利权)人：桂林航天工业学院，
类型：新型
国别省市：广西;45