焊接參數(shù)測試與顯示系統(tǒng)-文庫吧在線文庫
【正文】 裝置，使得焊機越來越便于焊接的使用。脈沖MIG焊是焊接方法中主要焊接方法之一，是一種高效的焊接電流周期性變化的熔化極惰性氣體保護焊。50年代又相繼出現(xiàn)CO2焊等各種氣體保護焊接工藝，緊接著還研究成功了高能量密度的等離子焊，弧焊電源也相應(yīng)地有了大幅度的發(fā)展。比如在汽車行業(yè)方面，汽車制造業(yè)的需求對焊接科學(xué)技術(shù)的巨大牽動以及焊接科學(xué)技術(shù)對汽車這一支柱產(chǎn)業(yè)的重要支撐作用構(gòu)成了基礎(chǔ)制造技術(shù)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)之間依存與互動的發(fā)展史和不斷進步的動力。隨著我國四個現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，特別是我國進入貿(mào)易組織和成為世界制造業(yè)中心之后，作為鋼鐵縫紉機技術(shù)的焊機技術(shù)將愈來愈顯示出它的重要性[1]。隨后，航空、原子能等技術(shù)的發(fā)展，要求焊接高強鋼和鋁、鈦及其合金等新型材料，出現(xiàn)了氬弧焊。為獲得最佳的脈沖弧焊的工藝效果和便于對脈沖多參數(shù)的調(diào)節(jié)和優(yōu)化匹配[3]。作者認(rèn)為熔滴過渡頻率在5KHz以內(nèi)，因而濾波后可以提取出熔滴過渡的信號。最后通過數(shù)碼管的參數(shù)顯示，利用一些專業(yè)驅(qū)動芯片比如MAX7219，這樣可以節(jié)省大量單片機的硬件資源以及軟件執(zhí)行時間。在焊接中，焊接電流、電弧電壓采用霍爾元件進行檢測和隔離，送給A/D芯片采樣變換后送給DSP系統(tǒng)，經(jīng)過濾波和PI運算，得出PWM信號值，與單片機通訊，單片機又進行顯示和輸出該值給D/A芯片轉(zhuǎn)換后送給SG3525，產(chǎn)生PWM信號，控制主電路的導(dǎo)通。具體工作過程為：如圖1所示，當(dāng)主回路有一電流通過時，在導(dǎo)線上產(chǎn)生的磁場被磁環(huán)聚集并感應(yīng)到霍爾器件上，所產(chǎn)生的信號輸出用于驅(qū)動功率管并使其導(dǎo)通，從而獲得一個補償電流Is。因此，從宏觀上看，次級的補償電流安匝數(shù)在任何時間都與初級被測電流的匝數(shù)相等。霍爾電壓傳感器適用范圍同于霍爾電流傳感器。根據(jù)霍爾傳感器的參數(shù)特性，設(shè)計電流采樣處理電路如圖3所示。本文采用的A/D轉(zhuǎn)換芯片是ADC0809，采集的電壓信號通過ADC0809的輸入通道輸入到單片機，將電壓和電流信號分別輸入到相應(yīng)的通道中，經(jīng)過ADC0809的轉(zhuǎn)換后得到數(shù)字量，得到的數(shù)字量是十進制的數(shù)，然后再將十進制的數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼，便于顯示。 圖6 顯示電路2. 擬采取的實驗方案(1)總體構(gòu)成焊接參數(shù)測試與顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖7所示。 (2)設(shè)計以轉(zhuǎn)換器ADC0809，通過通道的選擇把電壓和電流信號以模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 , (4)設(shè)計相應(yīng)的軟件程序，達到論文所要求的功能。顯示電路由5個LED數(shù)碼顯示管顯示弧焊電壓和焊接電流的數(shù)值大小。因為單片機8031內(nèi)部沒有程序存儲器，使用的時候必須外接存儲芯片來存儲程序，中間用地址鎖存器連接起來，鎖存器所起到的作用類似于一個開關(guān)，對數(shù)據(jù)的傳送進行控制。 圖4 電壓采樣電路（3）A/D轉(zhuǎn)換電路A/D轉(zhuǎn)換電路[9]時介于采集電路和顯示電路中間的電路，起到連接兩電路的作用，通過采集電路收集到的信號是一個很小的電壓信號，并且采集的電壓信號和實際電壓信號在理論上是成線性關(guān)系的。在這里采用焊機為恒流外特性，通過焊接電流反饋控制恒流特性，通過電弧電壓采樣來控制弧長，故焊接過程中要實時對焊接電流、焊接電壓進行采樣[8]。副邊工作原理完全同于電流傳感器。被測電流的任何變化都會破壞這一平衡。對于電壓的計量，低壓可以用電壓表直接測量到，而對于高壓的話就需要有電壓互感器變壓后進行測量。在國外，德國EWM公司生產(chǎn)的INTEGRAL系列數(shù)字化焊接電源，數(shù)字處理系統(tǒng)處理所有焊接數(shù)據(jù)，控制整個焊接過程，同樣具
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