专利名称：一种电枢电流采样电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种埋弧焊焊接送丝控制技术领域，特别是一种用于dsPIC 30F系列单片机控制的具有网络通讯功能的送丝控制器的电枢电流采样电路。
背景技术：
目前在埋弧焊钢管制造企业，同时需要2-10丝焊接，以提高金属熔敷率和焊接速度。焊接速度达到I. 8米/分钟以上，单丝电流达到1500A以上。质量管理部门要求能对焊接參数进行记录和控制。客户对焊接质量要求几乎苛刻，因此对焊接设备提出更高要求。通过调查得知现有送丝控制技术以SCR功率器件做成的可调速驱动器为主，方向切換使用继电器或变换励磁方向，电流冲击大。一般没有能耗制动功能，只能工作在I和 III象限，速度变化率低。硬件由多块电路板完成逻辑和模拟控制，结构复杂故障多、稳定性差。生产线一般由多个焊接控制箱组成的焊接系统，操作十分复杂、不友好。因此，实现送丝控制技术的全数字化，可实现能耗制动及回馈功能、冲击小、送丝机カ矩输出稳定，并可实现网络通讯功能的埋弧焊接控制器是目前急需解决的问题。在数字化控制的埋弧焊接控制器中，实时采集准确的电枢电流电压是很必要的。
发明内容本实用新型的目的是提供一种用于数字化埋弧焊接控制的电枢电流采样电路，该电路检测精度高，隔离效果好，抗干扰能力强，可实时采集送丝机电动机的电枢电流。为实现上述目的，本实用新型通过下述技术方案实现ー种电枢电流采样电路，由电流检测芯片U13、运算放大器U2B、电阻R12、电容C16、电位器R13、电阻R21组成，电流检测芯片U13接于运算放大器的输入端，在电流检测芯片U13与运算放大器U2B的输入端之间接有电阻R15、R19，放大器U2B的输出端接有保护电阻R16 ;在运算放大器U2B的正极输入端接有电阻R12，电阻R12分别与电容C16、电位器R13相连接，构成基准电压的输入；在运算放大器U2B的负极输入端与输出端之间接有电阻R21。本实用新型的电枢电流采样电路可提高检测精度。电枢电流检测电路由电流检测芯片ACS712提供隔离检测，由运算放大器U2B进行放大匹配，1/2VCC代表OA电流。电枢检测电路标定为-5A 0 +5A，电压标定-100V 0 +100V。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是该电路检测精度高，隔离效果好，抗干扰能力强，可实时采集送丝机电动机的电枢电流；便于实现送丝控制技术的全数字化，在数字化控制的埋弧焊接控制器中，可实时采集准确的电枢电流电压。
图I是电枢电流采样电路图。[0013]图2是埋弧焊接控制器的系统硬件框图。
具体实施方式
以下结合附图进一歩详细说明本实用新型的具体实施方式
。见图1，电枢电流采样电路由电流检测芯片U13、运算放大器U2B、电阻R12、电容C16、电位器R13、电阻R21组成，电流检测芯片U13接于运算放大器的输入端，在电流检测芯片U13与运算放大器U2B的输入端之间接有电阻R15、R19，放大器U2B的输出端接有保护电阻R16。在运算放大器U2B的正极输入端接有电阻R12，电阻R12分别与电容C16、电位器R13相连接，构成基准电压的输入，电容C16起滤波作用；在运算放大器U2B的负极输入端与输出端之间接有电阻R21。本实用新型的电枢电流采样电路可提高检测精度。电枢电流检测电路由电流检测芯片ACS712提供隔离检测，由运算放大器U2B进行放大匹配，1/2VCC代表OA电流。电枢检测电路标定为-5A 0 +5A，电压标定-100V 0 +100V。见图2，一种埋弧焊接控制器，包括单片机、焊接电压电流隔离变换调理电路、整流単元、多组隔离电源、母线电压检测单元、母线电压调节单元、全桥PWM脉宽驱动单元、电枢电流采样电路、电机励磁调节单元、功率接ロ。所述的单片机通过功率接ロ分别与母线电压调节单元、母线电压检测单元、全桥PWM脉宽驱动单元、电枢电流采样电路、电机励磁调节单元、及焊接电压电流隔离变换调理电路相连接，通过检测焊接电压电流信号、励磁电流信号、电枢电流信号、母线电压信号及PWM脉宽驱动电流信号，实现对电机转速大小、转向的闭环控制。来自焊机的IlOV交流电经整流単元整流变成直流电，直流电分为三路一路给直流电机供电，一路变换成多组低压隔离电源，为各低压单元器件供电；还有一路为励磁电源；整流后的电信号经电压检测单元、全桥PWM脉宽驱动单元、电枢电压电流采样电路输入电机，由全桥PWM脉宽驱动单元实现对直流电机转速、正反转的控制；直流电机与电机励磁调节单元相连接。通过焊接电压及焊接电流隔离变换调理电路，得到焊接电压信号及焊接电流信号，该信号输入给单片机，由单片机通过功率接ロ将控制信号传递给全桥PWM脉宽驱动单元，由全桥PWM脉宽驱动单元实现对电机的控制，该闭环控制构成焊接电压、电流控制环。全桥PWM脉宽驱动单元的输出端设有电枢电流采样电路，电枢电流采样电路检测全桥PWM脉宽驱动单元发出的PWM脉宽驱动电流电压信号，该信号通过功率接ロ输入单片机，经单片机内置的DSP数字信号处理器进行处理，将控制信号输出至全桥PWM脉宽驱动单元，全桥PWM脉宽驱动单元发出驱动信号给直流电机，该闭环控制构成电枢电压电流控制环。该控制器还包括通讯接ロ，所述的通讯接ロ集成Modbus通讯功能,可实现多台焊接控制器联网，并实现上位机通讯。所述的单片机设有隔离、抗干扰的焊机隔离接ロ。
权利要求1.一种电枢电流采样电路，其特征在于，由电流检测芯片U13、运算放大器U2B、电阻R12、电容C16、电位器R13、电阻R21组成，电流检测芯片U13接于运算放大器的输入端，在电流检测芯片U13与运算放大器U2B的输入端之间接有电阻R15、R19，放大器U2B的输出端接有保护电阻R16 ;在运算放大器U2B的正极输入端接有电阻R12，电阻R12分别与电容C16、电位器R13相连接，构成基准电压的输入；在运算放大器U2B的负极输入端与输出端之间接有电阻R21。
专利摘要本实用新型涉及一种电枢电流采样电路，其特征在于，由电流检测芯片U13、运算放大器U2B、电阻R12、电容C16、电位器R13、电阻R21组成，电流检测芯片U13接于运算放大器的输入端，在电流检测芯片U13与运算放大器U2B的输入端之间接有电阻R15、R19，放大器U2B的输出端接有保护电阻R16；在运算放大器U2B的正极输入端接有电阻R12，电阻R12分别与电容C16、电位器R3相连接，构成基准电压的输入；在运算放大器U2B的负极输入端与输出端之间接有电阻R21。该电路检测精度高，隔离效果好，抗干扰能力强，可实时采集送丝机电动机的电枢电流，便于实现送丝控制技术的全数字化。
文档编号G01R19/00GK202393809SQ20112052382
公开日2012年8月22日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者薛守刚 申请人:中冶辽宁德龙钢管有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
