一种电阻点焊质量在线监测装置的电流信号调理电路制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电阻点焊质量在线监测装置的电流信号调理电路，包括电极间电压接口电路、滤波电路和电源，所述接口电路由差动积分电路（1）、反向放大电路（2）、线性半波整流电路（3）和保护电路（4）组成，该电流信号由电流传感器二次回路获取，电流传感器输出的电压信号经过积分、放大得到正比于点焊电流信号的电压信号，电压信号经过半波精密整流电路，该信号转变为检测系统的数据卡设定接受的0-1.25V的交流电压信号，并进入工控机对信号进行处理。该电路测量精度、实际操作方便，因此具有广阔的市场前景。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种电阻点焊质量在线监测装置的电流信号调理电路
本技术涉及工业生产工况检测
，尤其是一种电阻点焊质量在线监测 装置的电流信号调理电路。
技术介绍
焊接电流是重要的点焊参数，调节焊接电流对接头性能有着显著的影响焊接电 流过小，使热源强度不足而不能形成熔核或熔核尺寸过小，焊点拉剪载荷较低且很不稳定； 焊接电流过大，使加热过于强烈，引起金属过热、喷溅、焊点表面压痕过深等缺陷，也使接头 性能下降。在实际生产中，由于电压网的波动、多台焊机相互干扰，均会导致焊接电流的变 化，从而影响点焊质量。随着对电阻点焊质量要求的不断提高，现有的检验方法已经不能满足低成本、高 效率的现代化生产，因此，建立基于过程参数的电阻点焊质量评定系统非常必要。焊点质量 与各参数在点焊过程中发生的变化密切相关。随着现代信号分析和信息处理技术的迅速发 展，基于焊接过程动态信号特征分析进行焊接质量监测受到广泛关注。但建立质量评价系 统的首要任务就是用适当传感器将点焊工艺参数的物理信号转换为一定范围内的小电压 信号，经过调理电路输入到计算机内。在电阻点焊众多工艺参数里，电流是反应点焊质量最 重要的参数之一。电阻点焊二次电流变化范围大，通常为非正弦波形并伴随畸变，传感器选 择受焊机结构的限制，因此，数据采集的系统的重点是解决电流信号的传感问题。但是点焊 电流的信息采集存在一定难度。一方面点焊电流很大，可达几万安培乃至几十万安培，难以 直接测量；另一方面，电流变化快，变化周期不到ls，而且短时间的波动就能造成严重的后 果O
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种能将取自电阻点焊质量在线监测装置电 流传感器二次回路获取的电流信号转变为适合A/D转换的0-1. 25V的电压信号的电流信号 调理电路。为解决上述技术问题本技术的技术方案为一种电阻点焊质量在线监测装置 的电流信号调理电路，其特征在于所述电流调理电路由接口电路、滤波电路和电源组成。所述接口电路由差动积分电路、反向放大电路、线性半波整流电路和保护电路组 成。所述差动积分电路包括ICL7650型集成运算放大器，运算放大器13脚连接滤波电 路C14，反向输出端脚4反并联IN4007 二极管D9和DlO ;同相输出端5脚接地，运放I脚和 2脚分别连接记忆电容C4和C5，电容Cl和C2并联后与Rl串联连接到运算放大器脚11， C6和C7并联后与R2串联连接到运算放大器脚7。所述反向放大电路包括TL084型四运算放大器，运放TL084的4脚接+12V电源， 11脚接-12伏电源，11脚连接滤波电路的电容C19，4脚与连接滤波电路的电容C16，U3C中9脚为反相输入端，10脚为同相输入端，与小电阻连接后接地，8脚接输出端。所述线性半波整流电路包括TL084型四运算放大器，运放TL084的4脚接+12V电源，11脚接-12伏电源，11脚连接滤波电路的电容C19，4脚与连接滤波电路的电容C16，第一级U3D反相输入端接TL084运放的13脚，同相输入端接12脚，串联小电阻RlO并接地，输出端接14脚；第二级U3A反相输入端接TL084运放的2脚，同相输入端接3脚，串联小电阻R15并接地，输出端接I脚；所述保护电路包括TL084型四运算放大器，运放TL084的4脚接+12V电源，11脚接-12伏电源，11脚连接滤波电路的电容C19，4脚与连接滤波电路的电容C16，运放U3B反相输入端接TL084运放的6脚，同相输入端接5脚，5脚VCC接+5V电源，输出端接7脚。所述滤波电路设置电解电容C15、C17和C18来滤除高频信号，设置电容C14、C16和C19来滤除低频信号，滤波电路C18与电源T5的-12V端连接，C17与电源T5的+12V端连接，C15电解电容与电源T5的+5V端连接，运算放大器ICL7650的13脚连接滤波电路C14，运算放大器TL084的11脚连接滤波电路的电容C19，4脚连接滤波电路的电容C16。所述电源连接滤波电路并向运算放大器供电，滤波电路C18与电源T5的-12V端连接，C17与电源T5的+12V端连接，C15电解电容与电源T5的+5V端连接。通过实施本技术可以取得以下有益技术效果在电阻点焊操作中，安装在电阻点焊设备上的电压传感器和电流传感器对电阻点焊过程的电压、电流信号参数变化进行采集，通过电流信号调理电路精密测量二次回路的电流信号，与电压信号进行融合后绘制出U-1曲线，然后可根据质量判定准则判定点焊是否合格，并发出警报，因此该电路大幅提高电阻点焊设备的焊接精度。附图说明图1是本技术电流信号调理电路接口电路原理图；图2是本技术电流/[目号调理电路电源不意图；图3是本技术电流信号调理电路滤波电路原理图；图中1、差动积分电路，2、反向放大电路，3、线性半波整流电路，4、保护电路。具体实施例以下结合附图1、2、3和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明一种电阻点焊质量监测装置的电流信号调理电路，包括电流信号接口电路滤波电路和电源，电流信号由电流传感器由二次回路获取。其中，一种电阻点焊工艺参数实时在线计算机监测系统的数据采集卡设定接受信号范围为0-1. 25V，因此，电流信号接口电路包括积分电路1、反向放大电路2、线性半波整流电路3、保护电路组成4。参见附图1，由于点焊电流较大，且为非正弦信号，不能直接检测其有效值，需要电流传感器进行变换。电流传感器的线圈输出的电压信号是电焊电流信号的微分，因此将输出的电压信号经过积分、放大可以得到正比于点焊电流信号的电压信号，由于电阻点焊工艺参数实时在线计算机监测系统采用逐点积分法，在正半波采集，负半波进行数据处理，因此积分放大后的信号经过半波整流电路，可获得电流信号的正半波，再进入工控机A/D转换器的模拟信号输入端进行采集和转换运算，运算结果处理可直接在液晶显示平显示。附图1中I为差动积分电路，电流传感器的输出电动势正比于被测电流的变化率，电流传感器上产生的电压是焊接电流微分的结果。对交流信号的长时间积分，不能周期性地将输出端复位为0，因此采用集成运算放大器ICL7650。运算放大器对信号具有抑制的性能，但这个性能是在规定的共模电压信号和电压范围内才具备，超出此范围，运算放大器的共模抑制性能大为下降，甚至器件损坏，为保护运算放大器，有必要把反向输入端脚电压限位。反并联的IN4007 二极管D9和DlO组成限幅电路，将运放脚4的输入电压限位于±0. 7V,同相输出端5脚接地，保持O电位。R4、R33限流作用，Wl使运算放大器的正相输入端电阻可调。为防止运放的失调，在积分电容C3上并联电位器W2避免运放的输出饱和；运放I脚和2脚分别连接记忆电容C4和C5，取C4=C5=0. 1PF，起到自动稳零的作用。差动积分电路I用±5伏供电，电路负端接入，因此正端接地，脚11和脚7连接的电容Cl和C2、C6和C7组成RC滤波，稳定供电电压和过滤电压的杂波，电解电容具有一定感性，故并联电阻Rl和R2使高频无法通过，且交流接地使得电源严格限制为直流，防止交流电网对运放造成影响。附图1中2为反向放大电路，电路采用TL084型四运算放大器，反向放大电路U3C中9脚为反相输入端，10脚为同相输入端，接小电阻接地防止短路，8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻点焊质量在线监测装置的电流信号调理电路，其特征在于：所述电流调理电路由接口电路、滤波电路和电源组成；???所述接口电路由差动积分电路（1）、反向放大电路（2）、线性半波整流电路（3）和保护电路（4）组成；????所述差动积分电路（1）包括ICL7650型集成运算放大器，运算放大器13脚连接滤波电路C14，反向输出端脚4反并联IN4007二极管D9和D10；同相输出端5脚接地，运放1脚和2脚分别连接记忆电容C4和C5，电容C1和C2并联后与R1串联连接到运算放大器脚11，?C6和C7并联后与R2串联连接到运算放大器脚7；????所述反向放大电路（2）包括TL084型四运算放大器，运放TL084的4脚接+12V电源，11脚接?12伏电源，11脚连接滤波电路的电容C19，4脚与连接滤波电路的电容C16，U3C中9脚为反相输入端，10脚为同相输入端，与小电阻连接后接地，8脚接输出端；????所述线性半波整流电路（3）包括TL084型四运算放大器，运放TL084的4脚接+12V电源，11脚接?12伏电源，11脚连接滤波电路的电容C19，4脚与连接滤波电路的电容C16，第一级U3D反相输入端接TL084运放的13脚，同相输入端接12脚，串联小电阻R10并接地，输出端接14脚；第二级U3A反相输入端接TL084运放的2脚，同相输入端接3脚，串联小电阻R15并接地，输出端接1脚；????所述保护电路（4）包括TL084型四运算放大器，运放TL084的4脚接+12V电源，11脚接?12伏电源，11脚连接滤波电路的电容C19，4脚与连接滤波电路的电容C16，运放U3B反相输入端接TL084运放的6脚，同相输入端接5脚，5脚VCC接+5V电源,输出端接7脚；????所述滤波电路设置电解电容C15、C17和C18来滤除高频信号，设置电容C14、C16和C19来滤除低频信号，滤波电路C18与电源T5的?12V端连接，C17与电源T5的+12V端连接，C15电解电容与电源T5的+5V端连接,?运算放大器ICL7650的13脚连接滤波电路C14，运算放大器TLO84的11脚连接滤波电路的电容C19，4脚连接滤波电路的电容C16；????所述电源连接滤波电路并向运算放大器供电，滤波电路C18与电源T5的?12V端连接，C17与电源T5的+12V端连接，C15电解电容与电源T5的+5V端连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江滨，李如雄，欧阳羽林，
申请(专利权)人：江西昌兴航空装备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：