用于电焊条偏心监测的光点矩阵显示器制造技术

本发明专利技术阐述了一种偏心监测显示器，它由３６１个发光二极管分别连接在１９条Ｘ方向驱动线和１９条Ｙ方向驱动线上组成．它不仅能显示被测体偏心的Ｘ－Ｙ坐标，而且能指示偏心的实际方向与大小．本发明专利技术的显示器采用了局部优先编码电路，一般情况下用三个活动亮点显示：一个亮点表示Ｘ方向偏心量，一个亮点表示Ｙ方向偏心量，一个亮点指示偏心的实际大小与方向．一旦偏心值超过允许范围，则变为条状或块状显示，从而反映超偏程度的大小，同时发出超差报警与剔除控制信号．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术的范围这个专利技术属于一种偏心监测显示器，具体来说是属于一种用于自动监测电焊条焊芯偏心量的大小和方向的发光二极管X-Y矩阵显示器。本专利技术的背景目前，在电焊条偏心检测方面通常采用动圈式仪表指示和发光二极管直角坐标显示两种方法。由于动圈式仪表反应速度慢，一般仅用于人工静态检测。采用发光二极管平面直角坐标显示，虽然响应速度快，指示直观、醒目、适合自动检测方面应用，但用这种方法只能显示被测量的X-Y坐标，而被测量偏心的实际方向和大小只能根据X-Y坐标进行估计判断。采用本专利技术的显示器，不仅能显示被测量的X-Y坐标，而且能直接指示被测量偏心的实际方向和大小。本专利技术的目的本专利技术的目的之一是为了提供焊条偏心检测信号的比较、显示、超差报警与输出剔除控制信号的简单、可靠、实用的电子电路。本专利技术的另一目的提供一种分辨率高、响应速度快、显示直观明了，并能在四象限范围内直接显示出焊条偏心的实际方向和大小的屏幕式活动光点显示器。本专利技术概述本专利技术的特点是利用361个发光二极管，分别连接在19条X方向驱动线和19条Y方向驱动线上，组成一个X-Y矩阵式固态发光屏幕显示器。本专利技术的另一特点是采用了局部优先编码电路，当焊条偏心值没有超过允许范围时，用三个活动亮点显示;一个亮点表示X坐标偏心量，一个亮点表示Y坐标偏心量，一个亮点显示偏心量的实际大小与方向。一旦焊条偏心值超过允许范围，则变为条状或块状显示，以便反映超偏程度的大小。超偏愈厉害，点燃的发光二极管越多，同时发出超差报警与剔除控制信号。本专利技术的其它目的，特点和益处可以从以下结合附图的详述中体会理解。附图简介在附图中图1是显示器与焊条偏心检测系统的原理方框图。图2是显示器部份的电路原理图。图3是发光二极管矩阵的局部接线图。图4是超差报警与输出剔除控制信号的逻辑电路图。具体描述如图所示图1中，虚线框内是偏心检测传感器与双通道传感伺服电路的结构原理图。本显示器采用的传感器是差动变压器式偏心检测传感器。这种传感器具有一个激磁线圈和四个感应线圈。激磁线圈接上交流激磁电源，相当于变压器的原边。感应线圈通过磁性碳钢电焊条焊芯与激磁线圈耦合，构成变压器的付边。四个感应线圈分为两组，采用反极性串联的方式连接，输出两组差动信号，这两组差动信号电压的大小和相位能够反映被测焊条的焊芯在两个相互垂直方向上偏移量的大小和方向。双通道传感伺服电路由交流放大、相敏整流放大电路组成，其输出为Ux、Uy两个信号。被测焊条的焊芯偏向X轴的正方向时Ux为正，反之，焊芯偏向X轴的负方向时Ux为负。同样，Uy电压的正负极性与数值大小则与被测焊条的焊芯在Y轴方向上的偏移量的大小有关。图1的原理框图简单地说明了偏心检测的初步概念。本专利技术显示器的主要特点可以从图2中得到进一步的说明。参看图2，361个小园圈表示发光显示屏，每个小园圈内含有一个发光二极管和一个串联电阻。从图2右上角的放大示意图中可以看到它的实际接线。整个显示屏以导线40和导线60为轴线而分成四个象限例如发光二极管119、129、139、149、159、169、179、189、199、198、197、196、195、194、193、192、191和电阻591、592、593、594、595、596、597、598、599、589、579、569、559、549、539、529、519位于第一象限，发光二极管219、229、239、249、259、269、279、289、299与电阻619、629、639、649、659、669、679、689、699属于第二象限……而发光二极管491、492、493、494、495、496、497、498、499和串联电阻899、898、897、896、895、894、893、892、891属于第四象限。显示器的工作电流由电源通过36个驱动三极管和38根驱动线供给。三极管410、420、430、440、450、460、470、480、490的发射极分别与正X方向驱动线801、802、803、804、805、806、807、808、809相连，三极管510、520、530、540、550、560、570、580、590的发射极分别与负X方向驱动线901、902、903、904、905、906、907、908、909相连，而三极管210、220、230、……270、280、290的集电极，分别与正Y方向驱动线601、602、603、604、605、606、607、608、609相连，三极管310、320、330、……的集电极则与负Y方向驱动线701、702、703、704、705、706、707、708、709相连。还有两根驱动线40和60。它们不经过三极管、直接与电源V+与V-相连。再看图2的电压比较器与局部优先编码电路。它包括两个完全相同的部分图2的左面是Y通道电压比较与局部优先编码电路，其输入信号为Uy。图2的下部是X通道电压比较与局部优先编码电路，其输入信号是Ux。电压比较器为并联型。分压电阻911、912、913、914、915、916、917、918、919、110及可调电阻995构成Y通道正向电阻链，其分压点951、952、953、954、955、956、957、958、959、分别接到比较器931、932、933、934、935、936、937、938、939的反相输入端。分压电阻921、922、923、924、925、926、927、928、929、120及可调电阻996构成Y通道负向电阻链，其分压点961、962、963、964、965、966、967、968、969分别接到比较器941、942、943、944、945、946、947、948、949的同相输入端。与Y通道的电压比较器接法相同，分压电阻401、402、403、404、405、406、407、408、409、130及可调电阻998构成X通道正向电阻链，其分压点101、102、103、104、105、106、107、108、109分别接到比较器201、202、203、204、205、206、207、208、209的反相输入端。分压电阻501、502、503、504、505、506、507、508、509、140及可调电阻997构成X通道负向电阻链，其分压点100、200、300、400、500、600、700、800、900分别接到比较器301、302、303、304、305、306、307、308、309的同相输入端。局部优先编码电路的接线比较简单。在图中，是把与非门972的输出端，接到与非门971的输入端，把门973的输出，接到972和971的输入端，并把门974的输出，接到门973、972、971的输入端。Y通道负方向的与非门981、982、983、984的接线方法与X通道局部优先编码电路的接线方法也和门971、972、973、974的接法完全相同。图3是发光二极管矩阵的局部接线图，就是图2中虚线框中所包括的那一部份，把这一部分单独画出来，是为了更详细地说明显示器的工作原理。对照图2，参看图3，联系图1。由偏心检测系统双通道传感伺服电路送来的Ux、Uy信号是反映焊条偏心量大小和方向的模拟电压。焊条的焊芯偏上时，Uy为正;偏下时，Uy为负本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于本专利技术的说明书所述、专利申请范围和特许专利保护范围是：１、是作为电焊条偏心监测的发光二极管Ｘ－Ｙ矩阵式四象限显示器。它不仅能显示被测量的Ｘ－Ｙ坐标，而且能指示被测量偏心的实际大小与方向。本专利技术显示器的特征是：利用３６１个发光二极管， 分别连接在１９条Ｘ方向驱动线和１９条Ｙ方向驱动线上，组成一个Ｘ－Ｙ矩阵式固态发光屏幕显示器。当焊条偏心值没有超过允许范围时，用三个活动亮点显示，一个亮点表示Ｘ坐标偏心量，一个亮点表示Ｙ坐标偏心量一个亮点显示偏心量的实际大小与方向。一旦焊条偏心值超过允许范围则变为条状或块状显示，以反映超偏程度的大小，并发出超差报警与剔除控制信号。

【技术特征摘要】
基于本发明的说明书所述、专利申请范围和特许专利保护范围是1、是作为电焊条偏心监测的发光二极管X-Y矩阵式四象限显示器。它不仅能显示被测量的X-Y坐标，而且能指示被测量偏心的实际大小与方向。本发明显示器的特征是利用361个发光二极管，分别连接在19条X方向驱动线和19条Y方向驱动线上，组成一个X-Y矩阵式固态发光屏幕显示器。当焊条偏心值没有超过允许范围时，用三个活动亮点显示，一个亮点表示X坐标偏心量，一个亮点表示Y坐标偏心量一个亮点显示偏心量的实际大小与方向。一旦焊条偏心值超过允许范围则变为条状或块状显示，以反映超偏程度的大小，并发出超差报警与剔除控制信号。2、按照专利申请1的显示器，采用双通道电压比较器和局部优先编码电路驱动，一个通道控制X方向驱动线，一个通道控制Y方向驱动线。...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑民生，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]