一种接触保护单元及感应加热装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种接触保护单元及感应加热装置，涉及感应加热电源技术领域，接触保护单元用于实时监测加热感应器与被加热工件之间的状态，并发送状态信号；包括信号取样电路、信号一级放大电路、信号二级放大电路、继电器驱动及信号输出电路、信号预处理电路、信号比较电路、信号隔离驱动及信号输出电路。

【技术实现步骤摘要】
一种接触保护单元及感应加热装置
本专利技术涉及感应加热电源
，具体来讲是一种接触保护单元及感应加热装置。
技术介绍
目前行业用的感应加热装置没有一种可靠的感应器与工件之间的接触保护装置，在整机设计制造的过程中忽略了这部分装置的重要性，造成了感应器在对被加热工件施加能量时，由于其它因素的影响将被加热工件表面烧伤(被加热工件温度超过极限值造成熔化或电击伤)、感应器与工件发生接触时配套的加热电源和机床控制系统无法准确的获得状态信息，从而无法可靠的进行停机保护，在参与机床控制过程中，数控系统无法快速并准确的获知感应器与被加热工件的接触信息，从而无法执行相应的定位动作。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种接触保护单元及感应加热装置，该接触保护单元设计合理可靠，安装方便、检测准确率高、响应速度快。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种接触保护单元，用于实时监测加热感应器与被加热工件之间的状态，并发送状态信号；包括信号取样电路、信号一级放大电路、信号二级放大电路、继电器驱动及信号输出电路、信号预处理电路、信号比较电路、信号隔离驱动及信号输出电路；所述信号取样电路与外部的采样传感器连接，用于将采样传感器的输出信号预处理后输送至后级电路；所述信号一级放大电路与所述信号取样电路连接，用于将信号取样电路的输出信号进行放大并输送至后级电路；所述信号预处理电路与所述信号取样电路连接，用于对信号取样电路的输出信号进行预处理；所述信号二级放大电路与所述信号一级放大电路连接，用于将信号一级放大电路的输出信号再次放大，并输送至外围信号连接装置；所述信号比较电路与所述信号二级放大电路连接，用于将前级的信号与设定的信号进行比较，达到设定值后输出至后级电路；所述继电器驱动及信号输出电路与所述信号比较电路连接，用于驱动继电器线圈，从而改变继电器常开点和常闭点状态，进而将信号输送至外围信号连接装置；所述信号隔离驱动及信号输出电路与所述信号比较电路连接，用于将电压信号进行隔离，并由光耦的输出端连接至外围信号连接装置。进一步改进在于：所述信号取样电路包括电阻R23、电阻R24和电阻R25；所述采样传感器的输出端分别与电阻R24的进线端、电阻R25的进线端连接；所述电阻R23的两端分别与电阻R24的出线端、电阻R25的出线端连接。进一步改进在于：所述信号一级放大电路包括电阻R19、电阻R17、运算放大器U1B和电阻R9；所述电阻R25和电阻R23之间的连线分别与电阻R19的进线端、电阻R17的进线端连接；所述运算放大器U1B的反向输入端6脚分别与电阻R19的出线端、电阻R17的出线端连接；所述运算放大器U1B的同向输入端5脚经过电阻R11连接至公共地线；所述运算放大器U1B的反向输入端6脚和运算放大器U1B的输出端7脚之间连接有选择电路；所述运算放大器U1B的输出端7脚与电阻R9连接。进一步改进在于：所述选择电路由拨码开关和并联连接的电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4组成。进一步改进在于：所述信号预处理电路包括二极管D4、二极管D3、运算放大器U1A；所述二极管D4的正极与电阻R23和电阻R25之间的连线相连；二极管D4的负极与运算放大器U1A的输出端1脚连接；运算放大器U1A的反向输入端2脚与电阻R23和电阻R24之间的连线相连；运算放大器U1A的同向输入端3脚经过电阻R12连接至公共地线；所述二极管D3的正极与二极管D4负极和运算放大器U1A输出端1脚之间的连线相连；二极管D3的负极与运算放大器U1A的反向输入端2脚连接，同时与电阻R23和电阻R24之间的连线相连。进一步改进在于：所述信号二级放大电路包括运算放大器U1C、运算放大器U1D、电阻R7；所述电阻R7的进线端与电阻R9的出线端连接，电阻R7的出线端经过电容C1连接至公共地线；所述运算放大器U1C的反向输入端9脚和运算放大器U1C的输出端8脚直连；所述运算放大器U1C的同向输入端10脚与电阻R7和电容C1之间的连线相连；所述运算放大器U1C的输出端8脚通过电容C4与电阻R7和电阻R9之间的连线相连；所述运算放大器U1D反向输入端13脚和运算放大器U1D的输出端14脚直连；所述运算放大器U1D的同向输入端12脚与运算放大器U1C的输出端8脚连接；所述运算放大器的U1D输出端14脚经电阻R12连接到接线端子CON1。进一步改进在于：所述信号比较电路包括比较器U2、电阻R14和电阻R15；所述电阻R15的进线端与电容C4和运算放大器U1C输出端8脚之间的连线相连，电阻R15的出线端与比较器U2的同向输入端2脚连接；所述比较器U2反向输入端3脚经过电阻R16连接至电源V+；比较器U2的同向输入端2脚经电阻R8连接到比较器U2的输出端7脚；所述电阻R14的进线端与比较器U2反向输入端3脚和电阻R16之间的连线相连，电阻R14的出线端连接至公共地线。进一步改进在于：所述继电器驱动及信号输出电路包括电阻R6、电阻R10、三极管T1、继电器KA1；所述电阻R6的进线端与比较器U2的输出端7脚连接，电阻R6的出线端与三极管T1基极连接；所述电阻R10的一端与电阻R6和三极管T1基极之间的连线相连，电阻R10的另一端连接至公共地线；所述三极管T1的发射极连接至公共地线；三极管T1的集电极与继电器KA1线圈负极连接；所述继电器KA1线圈正极连接电源V+；继电器KA1的线圈正负极反并联有二极管D2；所述继电器KA1具有常开触点CON2、常开触点CON4、常闭触点CON3、触点CON5。进一步改进在于：所述继电器驱动及信号输出电路包括光耦U3和二极管D1；光耦U3的3脚与比较器U2的输出端7脚连接，光耦U3的2脚经电阻R5连接至公共地线；光耦U3的输出端5脚连接至接线端子CON7；所述二极管D1的正极与光耦U3的输出端8脚连接，二极管D1的负极连接至接线端子CON6。本专利技术还提供一种感应加热装置，包括三相输入电源、隔离开关、三相电流检测单元、快速熔断器、三相全控整流桥、直流平波电抗器、晶闸管、逆变桥，补偿电容器、变压器、加热感应器、IGBT晶体管感应加热电源主控单元、配套机床电控系统；还包括采样传感器和如上述的接触保护单元；所述采样传感器连接于加热感应器其中一极和被加热工件；当采样传感器检测到加热感应器与被加热工件接触后，接触保护单元快速向配套机床电控系统和IGBT晶体管感应加热电源主控单元发出高/低电平信号、I/O信号，对应的感应加热电源和机床执行相应的功能动作。本专利技术的有益效果在于：本专利技术中，接触保护单元的输出端子在被检测到加热感应器与工件接触后CON1输出电平信号，输出端子CON2和CON4组成一组输出信号，在被检测到加热感应器与工件接触后接通，CON3和CON5组成一组输出信号，在被检测到加热感应器与工件接触后断开，CON6和CON7组成一组高速输出信号，在被检测到加热感应器与工件接触后快速输出高低电平信号，设计合理可靠，安装方便、检测准确率高、响应速度快。附图说明图1为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接触保护单元，用于实时监测加热感应器与被加热工件之间的状态，并发送状态信号；其特征在于：包括信号取样电路(201)、信号一级放大电路(202)、信号二级放大电路(203)、继电器驱动及信号输出电路(204)、信号预处理电路(205)、信号比较电路(206)、信号隔离驱动及信号输出电路(207)；/n所述信号取样电路(201)与外部的采样传感器(111)连接，用于将采样传感器(111)的输出信号预处理后输送至后级电路；/n所述信号一级放大电路(202)与所述信号取样电路(201)连接，用于将信号取样电路(201)的输出信号进行放大并输送至后级电路；/n所述信号预处理电路(205)与所述信号取样电路(201)连接，用于对信号取样电路(201)的输出信号进行预处理；/n所述信号二级放大电路(203)与所述信号一级放大电路(202)连接，用于将信号一级放大电路(202)的输出信号再次放大，并输送至外围信号连接装置；/n所述信号比较电路(206)与所述信号二级放大电路(203)连接，用于将前级的信号与设定的信号进行比较，达到设定值后输出至后级电路；/n所述继电器驱动及信号输出电路(204)与所述信号比较电路(206)连接，用于驱动继电器线圈，从而改变继电器常开点和常闭点状态，进而将信号输送至外围信号连接装置；/n所述信号隔离驱动及信号输出电路(207)与所述信号比较电路(206)连接，用于将电压信号进行隔离，并由光耦的输出端连接至外围信号连接装置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种接触保护单元，用于实时监测加热感应器与被加热工件之间的状态，并发送状态信号；其特征在于：包括信号取样电路(201)、信号一级放大电路(202)、信号二级放大电路(203)、继电器驱动及信号输出电路(204)、信号预处理电路(205)、信号比较电路(206)、信号隔离驱动及信号输出电路(207)；
所述信号取样电路(201)与外部的采样传感器(111)连接，用于将采样传感器(111)的输出信号预处理后输送至后级电路；
所述信号一级放大电路(202)与所述信号取样电路(201)连接，用于将信号取样电路(201)的输出信号进行放大并输送至后级电路；
所述信号预处理电路(205)与所述信号取样电路(201)连接，用于对信号取样电路(201)的输出信号进行预处理；
所述信号二级放大电路(203)与所述信号一级放大电路(202)连接，用于将信号一级放大电路(202)的输出信号再次放大，并输送至外围信号连接装置；
所述信号比较电路(206)与所述信号二级放大电路(203)连接，用于将前级的信号与设定的信号进行比较，达到设定值后输出至后级电路；
所述继电器驱动及信号输出电路(204)与所述信号比较电路(206)连接，用于驱动继电器线圈，从而改变继电器常开点和常闭点状态，进而将信号输送至外围信号连接装置；
所述信号隔离驱动及信号输出电路(207)与所述信号比较电路(206)连接，用于将电压信号进行隔离，并由光耦的输出端连接至外围信号连接装置。


2.根据权利要求1所述的接触保护单元，其特征在于：所述信号取样电路(201)包括电阻R23、电阻R24和电阻R25；所述采样传感器(111)的输出端分别与电阻R24的进线端、电阻R25的进线端连接；所述电阻R23的两端分别与电阻R24的出线端、电阻R25的出线端连接。


3.根据权利要求2所述的接触保护单元，其特征在于：所述信号一级放大电路(202)包括电阻R19、电阻R17、运算放大器U1B和电阻R9；所述电阻R25和电阻R23之间的连线分别与电阻R19的进线端、电阻R17的进线端连接；所述运算放大器U1B的反向输入端6脚分别与电阻R19的出线端、电阻R17的出线端连接；所述运算放大器U1B的同向输入端5脚经过电阻R11连接至公共地线；所述运算放大器U1B的反向输入端6脚和运算放大器U1B的输出端7脚之间连接有选择电路；所述运算放大器U1B的输出端7脚与电阻R9连接。


4.根据权利要求3所述的接触保护单元，其特征在于：所述选择电路由拨码开关和并联连接的电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4组成。


5.根据权利要求2所述的接触保护单元，其特征在于：所述信号预处理电路(205)包括二极管D4、二极管D3、运算放大器U1A；所述二极管D4的正极与电阻R23和电阻R25之间的连线相连；二极管D4的负极与运算放大器U1A的输出端1脚连接；运算放大器U1A的反向输入端2脚与电阻R23和电阻R24之间的连线相连；运算放大器U1A的同向输入端3脚经过电阻R12连接至公共地线；所述二极管D3的正极与二极管D4负极和运算放大器U1A输出端1脚之间的连线相连；二极管D3的负极与运算放大器U1A的反向输入端2脚连接，同时与电阻R23和电阻R24之间的连线相连。


6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：周祥成，贺猛，屠礼山，李坤，朱立权，吴天亮，
申请(专利权)人：恒进感应科技十堰股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42