電焊機(jī)電流模擬前端信號檢測電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種信號檢測電路，特別涉及一種電焊機(jī)電流模擬前端信號檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的焊機(jī)電流模擬前端為了便于傳感安接使用運(yùn)放組成電壓平移電路來達(dá)到兼容傳感器正反接的目的，但是這樣做大大降低了 ADC檢測分辨率，無法實(shí)現(xiàn)高精度，或者為了實(shí)現(xiàn)高精度需要使用昂貴的高速高分辨率AD芯片，不利于節(jié)約成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠提高焊接電流檢測分辨率和精度且降低成本的新型電焊機(jī)電流模擬前端信號檢測電路。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的電焊機(jī)電流模擬前端信號檢測電路，包括限幅穩(wěn)壓電路、可清零積分器、低通濾波電路、反相比例運(yùn)算電路、整流電路和濾波限幅電路，所述可清零積分器分別與所述限幅穩(wěn)壓電路和所述低通濾波電路連接，所述反相比例運(yùn)算電路分別與所述低通濾波電路和所述整流電路連接，所述濾波限幅電路與所述整流電路連接。
[0005]優(yōu)選地，所述限幅穩(wěn)壓電路包括電阻(R1)、電阻(R2)和二極管(TVS1)。
[0006]優(yōu)選地，所述可清零積分器包括放大器(U15)、電阻(RVl)、電阻(RVlO)、電容(C75)、電阻(R45)、電阻(RJ3)和繼電器(RYl)。
[0007]優(yōu)選地，所述低通濾波電路包括電阻(R31)和電容(C29)。
[0008]優(yōu)選地，所述反相比例運(yùn)算電路包括運(yùn)算放大器(U17)和電阻(RV3)。
[0009]優(yōu)選地，所述整流電路包括差動(dòng)放大器(U20)。
[0010]優(yōu)選地，所述濾波限幅電路包括電阻(R36)、電容(C42)和運(yùn)算放大器(U23)。
[0011]本實(shí)用新型模擬前端中使用特殊精密整流技術(shù)，采用單個(gè)雙通道差動(dòng)放大器構(gòu)建精密全波整流器在多個(gè)方面超越了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。其中最值得一提的是，取消了高性能外部RC元件，成本和復(fù)雜程度均大幅降低。該差動(dòng)放大器精密整流方案不存在交越失真問題并經(jīng)優(yōu)化以在廣泛溫度范圍內(nèi)獲得低漂移和高精度，采用AD8277，將有效信號電壓全部整流輸出，既可以兼容傳感器正反接，也可以實(shí)現(xiàn)全部傳感器輸出電壓的最大ADC分辨率利用，性價(jià)比極高。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型流程圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型電路總體圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型第一局部電路圖；
[0015]圖4是本實(shí)用新型第二局部電路圖；。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)用新型提供的電焊機(jī)電流模擬前端信號檢測電路，包括限幅穩(wěn)壓電路、可清零積分器、低通濾波電路、反相比例運(yùn)算電路、整流電路和濾波限幅電路，所述可清零積分器分別與所述限幅穩(wěn)壓電路和所述低通濾波電路連接，所述反相比例運(yùn)算電路分別與所述低通濾波電路和所述整流電路連接，所述濾波限幅電路與所述整流電路連接。
[0017]優(yōu)選地，所述限幅穩(wěn)壓電路包括電阻R1、電阻R2和二極管TVSl。所述可清零積分器包括放大器U15、電阻RVl、電阻RV10、電容C75、電阻R45、電阻RJ3和繼電器RYl。所述低通濾波電路包括電阻R31和電容C29。所述反相比例運(yùn)算電路包括運(yùn)算放大器U17和電阻RV3。所述整流電路包括差動(dòng)放大器U20。所述濾波限幅電路包括電阻R36、電容C42和運(yùn)算放大器U23。
[0018]焊機(jī)電流模擬前端信號調(diào)理鏈路為:電阻采樣、TVS限幅、積分器積分濾波、RC濾波，可調(diào)增益信號放大、RC濾波、精密整流，RC濾波后二極管限幅進(jìn)入ADC采樣通道。
[0019]設(shè)計(jì)過程中，使用FilterLab軟件設(shè)計(jì)濾波器，并結(jié)合Proteus和Multisim軟件進(jìn)行運(yùn)放電路仿真。關(guān)鍵元器件選型，這里選用美國AD公司的高精密、低噪聲、低輸入偏置電流運(yùn)算放大器OP177，OPl 177。
[0020]電路布局布線遵循模擬電路EMC要求，電壓電流模擬通道單獨(dú)布局，互不交錯(cuò)，整個(gè)模擬電路輸入輸出成直線形，模擬前端信號輸入使用BNC插頭，電源和調(diào)理輸出使用2組雙排針分別安置，整個(gè)電路成為獨(dú)立的模擬前端模塊，便于量產(chǎn)和模塊嫁接應(yīng)用。
[0021]原理圖使用仿真軟件仿真驗(yàn)證后確定元器件參數(shù)，然后電路PCBA制板后進(jìn)行實(shí)際調(diào)試，參數(shù)微調(diào)后即可用于特定焊機(jī)焊接電流電壓ADC采樣。
[0022]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下:采用單個(gè)雙通道差動(dòng)放大器構(gòu)建精密全波整流器在多個(gè)方面超越了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。其中最值得一提的是，取消了高性能外部RC元件，成本和復(fù)雜程度均大幅降低。該差動(dòng)放大器精密整流方案不存在交越失真問題并經(jīng)優(yōu)化以在廣泛溫度范圍內(nèi)獲得低漂移和高精度，采用AD8277，將有效信號電壓全部整流輸出，既可以兼容傳感器正反接，也可以實(shí)現(xiàn)全部傳感器輸出電壓的最大ADC分辨率利用，性價(jià)比極高。
[0023]以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選的具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)和/或由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.電焊機(jī)電流模擬前端信號檢測電路，其特征在于:包括限幅穩(wěn)壓電路、可清零積分器、低通濾波電路、反相比例運(yùn)算電路、整流電路和濾波限幅電路，所述可清零積分器分別與所述限幅穩(wěn)壓電路和所述低通濾波電路連接，所述反相比例運(yùn)算電路分別與所述低通濾波電路和所述整流電路連接，所述濾波限幅電路與所述整流電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電焊機(jī)電流模擬前端信號檢測電路，其特征在于:所述限幅穩(wěn)壓電路包括電阻(Rl)、電阻(R2)和二極管(TVSl) ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電焊機(jī)電流模擬前端信號檢測電路，其特征在于:所述可清零積分器包括放大器(U15)、電阻(RVl)、電阻(RVlO)、電容(C75)、電阻(R45)、電阻(RJ3)和繼電器(RYl)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電焊機(jī)電流模擬前端信號檢測電路，其特征在于:所述低通濾波電路包括電阻(R31)和電容(C29)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電焊機(jī)電流模擬前端信號檢測電路，其特征在于:所述反相比例運(yùn)算電路包括運(yùn)算放大器(U17)和電阻(RV3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電焊機(jī)電流模擬前端信號檢測電路，其特征在于:所述整流電路包括差動(dòng)放大器(U20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電焊機(jī)電流模擬前端信號檢測電路，其特征在于:所述濾波限幅電路包括電阻(R36)、電容(C42)和運(yùn)算放大器(U23)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電焊機(jī)電流模擬前端信號檢測電路，包括限幅穩(wěn)壓電路、可清零積分器、低通濾波電路、反相比例運(yùn)算電路、整流電路和濾波限幅電路，所述可清零積分器分別與所述限幅穩(wěn)壓電路和所述低通濾波電路連接，所述反相比例運(yùn)算電路分別與所述低通濾波電路和所述整流電路連接，所述濾波限幅電路與所述整流電路連接。本實(shí)用新型模擬前端中使用特殊精密整流技術(shù)，采用單個(gè)雙通道差動(dòng)放大器構(gòu)建精密全波整流器在多個(gè)方面超越了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，成本和復(fù)雜程度均大幅降低，將有效信號電壓全部整流輸出，既可以兼容傳感器正反接，也可以實(shí)現(xiàn)全部傳感器輸出電壓的最大ADC分辨率利用，性價(jià)比極高。
【IPC分類】G01R19-25, B23K37-00
【公開號】CN204479649
【申請?zhí)枴緾N201520080576
【發(fā)明人】李偉
【申請人】蘇州天奇安激光設(shè)備有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年2月5日