專利名稱：氣體保護(hù)鎢極氬弧焊電壓測量電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接技術(shù)領(lǐng)域的電路，具體是一種氣體保護(hù)鎢極氬弧焊電壓 測量電路。
背景技術(shù)：
焊接電壓信號中含有豐富的焊接過程的信息，因此對焊接電壓信號的采集成 為弧長控制、焊接質(zhì)量控制的基礎(chǔ)。目前，對氣體保護(hù)鎢極氬弧焊(GTAW)的電 壓釆集及控制主要采樣是由弧長控制器(AVC)負(fù)責(zé)的。由于弧長控制器價格昂 貴，設(shè)備笨重，不適合對各種工況條件下的焊接電壓進(jìn)行采集。由于當(dāng)前計算機(jī) 的普及，采用計算機(jī)來對焊接過程電壓信號進(jìn)行采集并分析具有價格便宜，安裝 靈活的特點，但是氣體保護(hù)鎢極氬弧焊焊接過程中產(chǎn)生高頻高壓，若不加保護(hù)措 施，直接使用計算機(jī)測量焊接過程中的電壓信號，將會對計算機(jī)造成巨大損害。 因此，必須設(shè)計保護(hù)電路，通過該電路，將焊接過程的電壓信號轉(zhuǎn)換到計算機(jī)可 以采集的范圍內(nèi)，然后才可以使用計算機(jī)對焊接過程的電壓信號進(jìn)行采集。
經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，方勇等人發(fā)表在《電焊機(jī)》(2003， Vo132， No. 6: 9 13)上的"雙面自動TIG立焊過程微機(jī)控制系統(tǒng)"，該文采用LV25-P 型電壓互感器及正反向運算放大電路采集TIG焊接電壓，但經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，在正常 焊接過程中，該電路工作正常，但在起弧階段，由于存在高頻高壓，采用該文的 電路有時高頻高壓會將電壓互感器擊穿而燒毀后續(xù)電路。該電路在隔離起弧階段 的高頻高壓信號時仍需改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氣體保護(hù)鎢極氬弧焊電壓 測量電路，通過該電路，可以有效的將氣體保護(hù)鎢極氬弧焊起弧時的高頻高壓信 號濾除，并將焊接電壓縮放至計算機(jī)可以采集的安全電壓范圍內(nèi)，從而可以使用 計算機(jī)對焊接電壓進(jìn)行實時采集。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括分壓保護(hù)電路、濾波電路、 隔離運算放大器隔離電路、線性光耦隔離電路，其中，
分壓保護(hù)電路的輸入端接弧焊電壓，在起弧階段，分壓保護(hù)電路將電壓箍位 在一個穩(wěn)定的、安全的固定電壓，在正常焊接時，分壓保護(hù)電路將焊接電壓按比 例進(jìn)行分配，為后續(xù)電路提供一個安全的、可供計算機(jī)采集的電壓范圍，分壓保 護(hù)電路的輸出端與濾波電路的輸入端相連，濾波電路將焊接過程中產(chǎn)生的高頻干 擾信號濾除，濾波電路的輸出端與隔離運算放大器隔離電路的輸入端相連，隔離 運算放大器隔離電路將焊接電壓與后續(xù)電路隔離成兩部分，保護(hù)后續(xù)電路不受意 外高頻、高壓等干擾信號的損壞，隔離運算放大器隔離電路的輸出端與線性光耦 隔離電路的輸入端相連，線性光耦隔離電路將前面的電路與后面連接的計算機(jī)實 現(xiàn)電氣上的完全隔離，在前面電路遭到意外損壞時對計算機(jī)做最后一層保護(hù)，確 保計算機(jī)的工作安全。
所述分壓保護(hù)電路，包括第一電阻R1、第二電阻R2和第一雙向瞬態(tài)抑制
二極管(TVS) Dl，其中，第一電阻R1的一端接電壓輸入端，另一端接第二電阻 R2及第一雙向瞬態(tài)抑制二極管Dl的一端，第二電阻R2的另一端與第一雙向瞬 態(tài)抑制二極管D1的另一端向連，并接焊接電壓的另一個輸出端；
所述濾波電路，包括電感L1、第一電容C1和第二電容C2，其中，第一電 容Cl的一端與電感Ll的一端相連并接第一雙向瞬態(tài)抑制二極管Dl的一端，電 感L1的另一端與第二電容C2的一端相連并接隔離運算放大器U1的輸入端15， 第一電容C1與第二電容C2的另一端與第一雙向瞬態(tài)抑制二極管D1的另一端相 連并接隔離運算放大器U1的輸入端16;
所述隔離運算放大器隔離電路，包括隔離運算放大器U1、第四電阻R4、 第五電阻R5、第一運算放大器U2、第三電容C3和第四電容C4，其中，隔離運 算放大器Ul的1腳與第一個供電電源的正輸出端相連，2腳與第一個供電電源 的負(fù)輸出端相連，7腳與第四電阻R4的一端相連，8腳與第二個供電電源的地端 相連，9腳與第二個供電電源的正輸出端相連，IO腳與第二個供電電源的負(fù)輸出 端相連，15腳接第二電容C2的一端，16腳接第二電容C2的另一端，第四電阻 R4與第五電阻R5及第三電容C3的一端相連，第五電阻R5的另一端與第四電容
C4相連后接第一運算放大器U2的正輸入端，第三電容C3的另一端接第一運算 放大器U2的負(fù)輸入端及輸出端，第四電容C4的另一端接第二個供電電源的地端；
所述線性光耦隔離電路，包括第一滑動變阻器R12、第六電阻R6、第十電 阻RIO、第五電容C5、第七電容C7、第一二極管D3、第二二極管D4、第二運算 放大器U3、第三運算放大器U5、第七電阻R7、第十一電阻Rll、第一線性光耦 U6、第二線性光耦U7、第六電容C6、第八電阻R8、第二滑動變阻器R13、第四 運算放大器U4、第九電阻R9、第二雙向瞬態(tài)抑制二極管D2，其中，
第一滑動變阻器R12的滑動端接第一運算放大器U2的輸出端第6腳，第一 滑動變阻器R12的一個固定端接第六電阻R6的一端，另一個固定端接第十電阻 R10的一端，第六電阻R6的另一端與第五電容C5、第一二極管D3的陰極端相連 后接第二運算放大器U3的負(fù)向輸入端及第一線性光耦U6的第3腳，第二運算放 大器U3的正向輸入端接第二個供電電源的地，第五電容C5與第一二極管D3的 陽極相連后接第二運算放大器U3的輸出端，第七電阻R7的一端接第二運算放大 器U3的輸出端，另一端接第一線性光耦U6的第1腳，第一線性光耦U6的第2 及第4腳接第二個供電電源的地，第5腳接第三個供電電源的地，第十電阻RIO 的另一端與第七電容C7、第二二極管D4的陽極端相連后接第三運算放大器U5 的負(fù)向輸入端及第二線性光耦U7的第4腳，第三運算放大器U5的正向輸入端接 第二個供電電源的地，第七電容C7與第二二極管D4的陰極相連后接第三運算放 大器U5的輸出端，第十一電阻Rll的一端接第三運算放大器U5的輸出端，另一 端接第二線性光耦U7的第2腳，第二線性光耦U7的第1及第3腳接第二個供電 電源的地，第6腳接第三個供電電源的地，第一線性光耦U6的第6腳及第二線 性光耦U7的第5腳與第六電容C6、第八電阻R8的一端相連后接第四運算放大 器U4的正向輸入端，第八電阻R8的另一端接第二滑動變阻器R13的一個固定端， 第六電容C6的另一端與第二滑動變阻器R13的滑動端及另一個固定端相連后接 第四運算放大器U4的輸出端及第九電阻R9的一端，第九電阻R9的另一端與第 二雙向瞬態(tài)抑制二極管D2的一端相連后作為電路的輸出端，第二雙向瞬態(tài)抑制 二極管D2的另一端與第四運算放大器U4的負(fù)向輸入端相連后接第三個供電電源 的地。
本發(fā)明工作時，將焊槍的正負(fù)極分別接入電路的正負(fù)輸入端，將電路的0UT 輸出端及第三個供電電源的地分別接計算機(jī)的輸入端及地。起弧過程中，電焊機(jī) 產(chǎn)生上千伏的高頻高壓，此時，第一雙向瞬態(tài)抑制二極管D1被擊穿，電流主要 經(jīng)第一雙向瞬態(tài)抑制二極管Dl及第一電阻Rl返回，且第一雙向瞬態(tài)抑制二極管 Dl兩端的電壓穩(wěn)定在一個較低的箍位電壓上，經(jīng)濾波電路、隔離電路隔離后， 輸出一個穩(wěn)定的，在計算機(jī)可測量的安全范圍內(nèi)的電壓，保證計算機(jī)不被起弧過 程中產(chǎn)生的高頻高壓信號損壞。正常焊接時，由于焊接電壓較低，此時，第一雙 向瞬態(tài)抑制二極管Dl處于截止?fàn)顟B(tài)，焊接電壓經(jīng)第一電阻R1、第二電阻R2分 壓后經(jīng)過由電感L1、第一電容C1、第二電容C2組成的濾波電路濾波處理，濾除 不必要的高頻干擾信號后后進(jìn)入隔離運算放大器Ul的輸入端，隔離運算放大器 Ul內(nèi)部通過電容實現(xiàn)信號的耦合，并將輸入輸出信號在電氣上實現(xiàn)隔離，隔離 運算放大器U1輸出的信號經(jīng)過第一運算放大器U2、第四電阻R4、第五電阻R5、 第三電容C3、第四電容C4組成的有源濾波電路，濾除隔離運算放大器Ul產(chǎn)生 的雜波，經(jīng)過后面的雙向線性光耦隔離電路，使輸入信號與輸出信號通過光耦轉(zhuǎn) 換的光信號傳遞，實現(xiàn)電氣上的完全隔離，經(jīng)過隔離后的電壓，可以使用計算機(jī) 安全的進(jìn)行采集。
本發(fā)明采用瞬態(tài)抑制二極管、濾波電路、隔離運算放大器、線性光耦組成的 保護(hù)電路可有效地保護(hù)計算機(jī)不受焊接過程中各種干擾信號的影響。通過由瞬態(tài) 抑制二極管構(gòu)成的分壓電路，濾除了起弧過程中的高壓信號，將輸出電壓保持在 低于瞬態(tài)抑制二極管的箍位電壓的安全水平內(nèi)，從而對計算機(jī)進(jìn)行第一重保護(hù)； 通過濾波電路，濾除了焊接過程中的各種高頻干擾，從而對計算機(jī)進(jìn)行了第二重 保護(hù)；通過隔離運算放大器構(gòu)成的隔離電路，使用隔離運算放大器對前后電路進(jìn) 行耦合，使計算機(jī)與焊接電壓實現(xiàn)了第一次隔離，從而對計算機(jī)進(jìn)行了第三重保 護(hù)；由線性光耦構(gòu)成的雙極性光耦隔離電路，使計算機(jī)與焊接電壓實現(xiàn)了電氣上 的完全隔離，從而對計算機(jī)進(jìn)行了第四重保護(hù)；最后，經(jīng)瞬態(tài)抑制二極管的最后 一重保護(hù)后，電壓才進(jìn)入計算機(jī)進(jìn)行測量。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明采用多重保護(hù)，有效地
隔離了焊接起弧過程中產(chǎn)生的高頻高壓信號以及焊接過程中產(chǎn)生的其他各種干
擾信號，保證了計算機(jī)的安全，并且由于隔離電路具有優(yōu)良的線性關(guān)系，可以把 正常焊接過程中的焊接電壓信號快速、準(zhǔn)確地傳到計算機(jī)中進(jìn)行采集。系統(tǒng)的穩(wěn) 定性、可靠性得到了很好的保證。


圖l是本發(fā)明的電路圖2是本發(fā)明實施例采集的焊接電壓波形圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案 為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù) 范圍不限于下述的實施例。
如圖1所示，本實施例包括分壓保護(hù)電路、濾波電路、隔離運算放大器隔 離電路、線性光耦隔離電路，其中，
分壓保護(hù)電路的輸入端接弧焊電壓，在起弧階段，分壓保護(hù)電路將電壓箍位 在一個穩(wěn)定的、安全的固定電壓，在正常焊接時，分壓保護(hù)電路將焊接電壓按比 例進(jìn)行分配，為后續(xù)電路提供一個安全的、可供計算機(jī)采集的電壓范圍，分壓保 護(hù)電路的輸出端與濾波電路的輸入端相連，濾波電路將焊接過程中產(chǎn)生的高頻干 擾信號濾除，濾波電路的輸出端與隔離運算放大器隔離電路的輸入端相連，隔離 運算放大器隔離電路將焊接電壓與后續(xù)電路隔離成兩部分，保護(hù)后續(xù)電路不受意
外高頻、高壓等干擾信號的損壞，隔離運算放大器隔離電路的輸出端與線性光耦 隔離電路的輸入端相連，線性光耦隔離電路將前面的電路與后面連接的計算機(jī)實 現(xiàn)電氣上的完全隔離，在前面電路遭到意外損壞時對計算機(jī)做最后一層保護(hù)，確 保計算機(jī)的工作安全。
所述分壓保護(hù)電路，包括第一電阻R1、第二電阻R2和第一雙向瞬態(tài)抑制 二極管(TVS) Dl，其中，第一電阻R1的一端接電壓輸入端，另一端接第二電阻 R2及第一雙向瞬態(tài)抑制二極管Dl的一端，第二電阻R2的另一端與第一雙向瞬 態(tài)抑制二極管D1的另一端向連，并接焊接電壓的另一個輸出端；
所述濾波電路，包括電感L1、第一電容C1和第二電容C2，其中，第一電 容Cl的一端與電感Ll的一端相連并接第一雙向瞬態(tài)抑制二極管Dl的一端，電
感L1的另一端與第二電容C2的一端相連并接隔離運算放大器U1的輸入端15， 第一電容Cl與第二電容C2的另一端與第一雙向瞬態(tài)抑制二極管Dl的另一端相 連并接隔離運算放大器Ul的輸入端16;
所述隔離運算放大器隔離，電路，包括隔離運算放大器U1、第四電阻R4、 第五電阻R5、第一運算放大器U2、第三電容C3和第四電容C4，其中，隔離運 算放大器Ul的1腳與第一個供電電源的+15V輸出端相連，2腳與第一個供電電 源的-15V輸出端相連，7腳與第四電阻R4的一端相連，8腳與第二個供電電源 的地端相連，9腳與第二個供電電源的+15V輸出端相連，10腳與第二個供電電 源的-15V輸出端相連，15腳接第二電容C2的一端，16腳接第二電容C2的另一 端，第四電阻R4與第五電阻R5及第三電容C3的一端相連，第五電阻R5的另一 端與第四電容C4相連后接第一運算放大器U2的正輸入端，第三電容C3的另一 端接第一運算放大器U2的負(fù)輸入端及輸出端，第四電容C4的另一端接第二個供 電電源的地端；
所述隔離運算放大器U1，其采用型號為IS0124的運算放大器。 所述線性光耦隔離電路，包括第一滑動變阻器R12、第六電阻R6、第十電 阻RIO、第五電容C5、第七電容C7、第一二極管D3、第二二極管D4、第二運算 放大器U3、第三運算放大器U5、第七電阻R7、第十一電阻Rll、第一線性光耦 U6、第二線性光耦U7、第六電容C6、第八電阻R8、第二滑動變阻器R13、第四 運算放大器U4、第九電阻R9、第二雙向瞬態(tài)抑制二極管D2，其中，
第一滑動變阻器R12的滑動端接第一運算放大器U2的輸出端第6腳，第一 滑動變阻器R12的一個固定端接第六電阻R6的一端，另一個固定端接第十電阻 R10的一端，第六電阻R6的另一端與第五電容C5、第一二極管D3的陰極端相連 后接第二運算放大器U3的負(fù)向輸入端及第一線性光耦U6的第3腳，第二運算放 大器U3的正向輸入端接第二個供電電源的地，第五電容C5與第一二極管D3的 陽極相連后接第二運算放大器U3的輸出端，第七電阻R7的一端接第二運算放大 器U3的輸出端，另一端接第一線性光耦U6的第1腳，第一線性光耦U6的第2 及第4腳接第二個供電電源的地，第5腳接第三個供電電源的地，第十電阻RIO 的另一端與第七電容C7、第二二極管D4的陽極端相連后接第三運算放大器U5
的負(fù)向輸入端及第二線性光耦U7的第4腳，第三運算放大器U5的正向輸入端接 第二個供電電源的地，第七電容C7與第二二極管D4的陰極相連后接第三運算放 大器U5的輸出端，第十一電阻Rll的一端接第三運算放大器U5的輸出端，另一 端接第二線性光耦U7的第2腳，第二線性光耦U7的第1及第3腳接第二個供電 電源的地，第6腳接第三個供電電源的地，第一線性光耦U6的第6腳及第二線 性光耦U7的第5腳與第六電容C6、第八電阻R8的一端相連后接第四運算放大 器U4的正向輸入端,第八電阻R8的另一端接第二滑動變阻器R13的一個固定端， 第六電容C6的另一端與第二滑動變阻器R13的滑動端及另一個固定端相連后接 第四運算放大器U4的輸出端及第九電阻R9的一端，第九電阻R9的另一端與第 二雙向瞬態(tài)抑制二極管D2的一端相連后作為電路的輸出端，第二雙向瞬態(tài)抑制 二極管D2的另一端與第四運算放大器U4的負(fù)向輸入端相連后接第三個供電電源 的地。
所述第一線性光耦U6、第二線性光耦U7，均采用型號為HCNR200的線性光稱。
本實施例工作時，將焊槍的正負(fù)極分別接入電路的正負(fù)輸入端，將電路的 OUT輸出端及第三個供電電源的地分別接計算機(jī)的輸入端及地。起弧過程中，電 焊機(jī)產(chǎn)生上千伏的高頻高壓，此時，第一雙向瞬態(tài)抑制二極管D1被擊穿，電流 主要經(jīng)第一雙向瞬態(tài)抑制二極管Dl及第一 Rl返回，且第一雙向瞬態(tài)抑制二極管 Dl兩端的電壓穩(wěn)定在一個較低的箍位電壓上，經(jīng)濾波電路、隔離電路隔離后， 輸出一個穩(wěn)定的，在計算機(jī)可測量的安全范圍內(nèi)的電壓，保證計算機(jī)不被起弧過 程中產(chǎn)生的高頻高壓信號損壞。正常焊接時，由于焊接電壓較低，此時，第一雙 向瞬態(tài)抑制二極管Dl處于截止?fàn)顟B(tài)，焊接電壓經(jīng)第一電阻Rl、第二電阻R2分 壓后經(jīng)過由電感L1、第一電容C1、第二電容C2組成的濾波電路濾波處理，濾除 不必要的高頻干擾信號后后進(jìn)入隔離運算放大器U1的輸入端，隔離運算放大器 Ul內(nèi)部通過電容實現(xiàn)信號的耦合，并將輸入輸出信號在電氣上實現(xiàn)隔離，隔離 運算放大器U1輸出的信號經(jīng)過第一運算放大器U2、第四電阻R4、第五電阻R5、 第三電容C3、第四電容C4組成的有源濾波電路，濾除隔離運算放大器Ul產(chǎn)生 的雜波，經(jīng)過后面的雙向線性光耦隔離電路，使輸入信號與輸出信號通過光耦轉(zhuǎn) 換的光信號傳遞，實現(xiàn)電氣上的完全隔離，經(jīng)過隔離后的電壓，可以使用計算機(jī)
安全的進(jìn)行采集。
圖2為使用本實施例采集的氣體保護(hù)鎢極氬弧焊(GTAW)焊接時的電壓波形 圖，試驗所用焊機(jī)為日本0TC公司生產(chǎn)的INVERTER ELES0N 500P型交直流兩用 焊機(jī)，焊接脈沖頻率為lHz，使用研華公司的PCI-1711數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采 集，采樣頻率為20kHz。試驗過程程中，系統(tǒng)工作穩(wěn)定，安全可靠。從采集的電
壓波形圖中可以看出由脈沖峰值到脈沖基值的焊接電壓變化情況，焊接脈沖周期 約為ls，與焊前的設(shè)定值相符，每一個焊接脈沖由頻率74Hz的方波交流電組成，
與示波器采集的波形進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，采用證明本系統(tǒng)在采集的焊接電壓波形在大 小、形狀上都與示波器采集的波形一致，從而證明了本實施例的準(zhǔn)確性。從圖中 還可以看出，該實施例可以記錄焊接過程中每一個方波交流波形的細(xì)微變化，從 而可以對焊接過程中的電壓變化情況進(jìn)行詳盡的分析。
本實施例雖然針對氣體保護(hù)鎢極氬弧焊的電壓測量，但使用本實施例的測量 電路，還可以對其他焊接工藝的電壓信號進(jìn)行測量。
權(quán)利要求
1、一種氣體保護(hù)鎢極氬弧焊電壓測量電路，其特征在于，包括分壓保護(hù)電路、濾波電路、隔離運算放大器隔離電路、線性光耦隔離電路，其中，分壓保護(hù)電路的輸入端接弧焊電壓，在起弧階段，分壓保護(hù)電路將電壓箍位在一個穩(wěn)定的固定電壓，在焊接時，分壓保護(hù)電路將焊接電壓按比例進(jìn)行分配，為后續(xù)電路提供供計算機(jī)采集的電壓范圍，分壓保護(hù)電路的輸出端與濾波電路的輸入端相連，濾波電路將焊接過程中產(chǎn)生的高頻干擾信號濾除，濾波電路的輸出端與隔離運算放大器隔離電路的輸入端相連，隔離運算放大器隔離電路將焊接電壓與后續(xù)電路隔離成兩部分，保護(hù)后續(xù)電路不受意外高頻、高壓等干擾信號的損壞，隔離運算放大器隔離電路的輸出端與線性光耦隔離電路的輸入端相連，線性光耦隔離電路將前面的電路與后面連接的計算機(jī)實現(xiàn)電氣上的完全隔離，在前面電路遭到意外損壞時，確保計算機(jī)的工作安全。
2、 根據(jù)權(quán)利1所述的氣體保護(hù)鎢極氬弧焊電壓測量電路，其特征是，所述 分壓保護(hù)電路，包括第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)和第一雙向瞬態(tài)抑制二極管(Dl)，其中，第一電阻(Rl)的一端接電壓輸入端，另一端接第二電阻(R2) 及第一雙向瞬態(tài)抑制二極管(Dl)的一端，第二電阻(R2)的另一端與第一雙向 瞬態(tài)抑制二極管(Dl)的另一端向連，并接焊接電壓的另一個輸出端。
3、 根據(jù)權(quán)利1所述的氣體保護(hù)鎢極氬弧焊電壓測量電路，其特征是，所述 濾波電路，包括電感(Ll)、第一電容(Cl)和第二電容(C2)，其中，第一電 容(Cl)的一端與電感(Ll)的一端相連并接第一雙向瞬態(tài)抑制二極管(Dl)的 一端，電感(L1)的另一端與第二電容(C2)的一端相連并接隔離運算放大器(U1) 的輸入端15，第一電容(Cl)與第二電容(C2)的另一端與第一雙向瞬態(tài)抑制 二極管(Dl)的另一端相連并接隔離運算放大器(Ul)的輸入端16。
4、 根據(jù)權(quán)利1所述的氣體保護(hù)鎢極氬弧焊電壓測量電路，其特征是，所述 隔離運算放大器隔離電路，包括隔離運算放大器(Ul)、第四電阻(R4)、第五 電阻(R5)、第一運算放大器(U2)、第三電容(C3)和第四電容(C4)，其中， 隔離運算放大器(Ul)的l腳與第一個供電電源的正輸出端相連，2腳與第一個 供電電源的負(fù)輸出端相連，7腳與第四電阻(R4)的一端相連，8腳與第二個供 電電源的地端相連，9腳與第二個供電電源的正輸出端相連，IO腳與第二個供電 電源的負(fù)輸出端相連，15腳接第二電容(C2)的一端，16腳接第二電容(C2) 的另一端，第四電阻(R4)與第五電阻(R5)及第三電容(C3)的一端相連，第 五電阻(R5)的另一端與第四電容(C4)相連后接第一運算放大器(U2)的正輸 入端，第三電容(C3)的另一端接第一運算放大器(U2)的負(fù)輸入端及輸出端， 第四電容(C4)的另一端接第二個供電電源的地端。
5、根據(jù)權(quán)利1所述的氣體保護(hù)鎢極氬弧焊電壓測量電路，其特征是，所述 線性光耦隔離電路，包括第一滑動變阻器(R12)、第六電阻(R6)、第十電阻(RIO)、第五電容(C5)、第七電容(C7)、第一二極管(D3)、第二二極管(D4)、 第二運算放大器(U3)、第三運算放大器(U5)、第七電阻(R7)、第十一電阻(R11)、 第一線性光耦(U6)、第二線性光耦(U7)、第六電容(C6)、第八電阻(R8)、第 二滑動變阻器(R13)、第四運算放大器(U4)、第九電阻(R9)、第二雙向瞬態(tài)抑 制二極管(D2)，其中，第一滑動變阻器(R12)的滑動端接第一運算放大器(U2)的輸出端第6腳， 第一滑動變阻器(R12)的一個固定端接第六電阻(R6)的一端，另一個固定端 接第十電阻(R10)的一端，第六電阻(R6)的另一端與第五電容(C5)、第一二 極管(D3)的陰極端相連后接第二運算放大器(U3)的負(fù)向輸入端及第一線性光 耦(U6)的第3腳，第二運算放大器(U3)的正向輸入端接第二個供電電源的地， 第五電容(C5)與第一二極管(D3)的陽極相連后接第二運算放大器(U3)的輸 出端，第七電阻(R7)的一端接第二運算放大器(U3)的輸出端，另一端接第一 線性光耦(U6)的第1腳，第一線性光耦(U6)的第2及第4腳接第二個供電電 源的地，第5腳接第三個供電電源的地，第十電阻(R10)的另一端與第七電容(C7)、第二二極管(D4)的陽極端相連后接第三運算放大器(U5)的負(fù)向輸入 端及第二線性光耦(U7)的第4腳，第三運算放大器(U5)的正向輸入端接第二 個供電電源的地，第七電容(C7)與第二二極管(D4)的陰極相連后接第三運算 放大器(U5)的輸出端，第十一電阻(R11)的一端接第三運算放大器(U5)的 輸出端，另一端接第二線性光耦(U7)的第2腳，第二線性光耦(U7)的第1 及第3腳接第二個供電電源的地，第6腳接第三個供電電源的地，第一線性光耦 (U6)的第6腳及第二線性光耦(U7)的第5腳與第六電容(C6)、第八電阻(R8) 的一端相連后接第四運算放大器(U4)的正向輸入端，第八電阻(R8)的另一端 接第二滑動變阻器(R13)的一個固定端，第六電容(C6)的另一端與第二滑動 變阻器(R13)的滑動端及另一個固定端相連后接第四運算放大器(U4)的輸出 端及第九電阻(R9)的一端，第九電阻(R9)的另一端與第二雙向瞬態(tài)抑制二極 管(D2)的一端相連后作為電路的輸出端，第二雙向瞬態(tài)抑制二極管(D2)的另 一端與第四運算放大器(U4)的負(fù)向輸入端相連后接第三個供電電源的地。
全文摘要
一種焊接技術(shù)領(lǐng)域的氣體保護(hù)鎢極氬弧焊電壓測量電路，包括分壓保護(hù)電路、濾波電路、隔離運算放大器隔離電路、線性光耦隔離電路，分壓保護(hù)電路的輸入端接弧焊電壓，分壓保護(hù)電路的輸出端與濾波電路的輸入端相連，濾波電路將焊接過程中產(chǎn)生的高頻干擾信號濾除，濾波電路的輸出端與隔離運算放大器隔離電路的輸入端相連，隔離運算放大器隔離電路的輸出端與線性光耦隔離電路的輸入端相連，線性光耦隔離電路將前面的電路與后面連接的計算機(jī)實現(xiàn)電氣上的完全隔離。本發(fā)明用于氣體保護(hù)鎢極氬弧焊焊接過程中連接焊接電源與計算機(jī)，保護(hù)計算機(jī)不受焊接過程中產(chǎn)生的各種干擾信號的損壞，實現(xiàn)計算機(jī)對焊接過程電壓的自動采集。
文檔編號B23K9/10GK101362247SQ20081020092
公開日2009年2月11日 申請日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者濤 林, 王繼鋒, 波 陳, 陳善本, 馬宏波 申請人:上海交通大學(xué)