一種電壓信號(hào)檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電壓信號(hào)檢測(cè)裝置，包括電壓信號(hào)采集電路、電壓信號(hào)放大電路、負(fù)壓產(chǎn)生電路以及振蕩電路，電壓信號(hào)采集電路連接電壓信號(hào)放大電路，電壓信號(hào)放大電路的信號(hào)輸出端連接數(shù)字萬(wàn)用表直流電壓檔，所述電壓信號(hào)放大電路與負(fù)壓產(chǎn)生電路的信號(hào)輸出端相連，振蕩電路通過第三反相器連接負(fù)壓產(chǎn)生電路的信號(hào)輸入端。通過采集所處位置的電壓降，經(jīng)放大后在數(shù)字萬(wàn)用表上進(jìn)行顯示，根據(jù)所處位置的電壓降分析電流密度，變換采集位置后得到不同的電流密度，從而得出電鍍液的電流密度分布情況，易于進(jìn)行電鍍過程的分析。
【專利說明】—種電壓信號(hào)檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電鍍行業(yè)電鍍液工作過程中電流密度檢測(cè)裝置，具體涉及一種電壓信號(hào)檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電鍍領(lǐng)域中，電鍍液在工作過程中，不同位置不同時(shí)間的電鍍液的電流密度是不一樣的，電流密度作為電鍍過程中的一個(gè)重要參數(shù)可以直觀地反映出原材料的消耗情況以及電鍍件的鍍層質(zhì)量等，對(duì)工作人員分析電鍍過程具有重要意義。但在實(shí)際工作中，沒有發(fā)現(xiàn)能直接測(cè)量電鍍液其中一個(gè)位置的電流密度的裝置。現(xiàn)有技術(shù)一般都是通過計(jì)算得出整體的電流密度，但對(duì)整個(gè)電鍍件的電流密度分布情況卻很難精確推算出來(lái)，并且由于電鍍件各式各樣，沒有統(tǒng)一的電流密度模型可以參考，這也為電流密度的檢測(cè)增加了難度。
[0003]為了想直觀的了解電流密度分布的具體情況，工作人員在做了很多實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律，在電鍍液中，電流密度大的地方，其金屬離子含量就多，在鍍液中沿電場(chǎng)方向，放入兩個(gè)間距很小的探測(cè)電極，在電極的兩端就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很小的電壓降，電壓降的大小與電流密度成正比，換句話說就是只要測(cè)出電壓降的大小，就可以知道該處電流密度的大小。如何對(duì)電鍍液的不同位置的電壓降進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而得出電流密度的分布情況，對(duì)于了解電鍍過程具有重要意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型旨在提供一種電壓信號(hào)檢測(cè)裝置，根據(jù)測(cè)出電解液中不同位置的電壓降。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種電壓信號(hào)檢測(cè)裝置，包括電壓信號(hào)采集電路、電壓信號(hào)放大電路、負(fù)壓產(chǎn)生電路以及振蕩電路，所述的電壓信號(hào)采集電路用于檢測(cè)所處位置的電壓降，電壓信號(hào)采集電路連接電壓信號(hào)放大電路，電壓信號(hào)放大電路的信號(hào)輸出端連接數(shù)字萬(wàn)用表直流電壓檔，所述電壓信號(hào)放大電路與負(fù)壓產(chǎn)生電路的信號(hào)輸出端相連，振蕩電路連接負(fù)壓產(chǎn)生電路的信號(hào)輸入端，還包括電源電路，所述電源電路為各個(gè)電路的運(yùn)行提供直流電源。
[0006]所述的電壓信號(hào)采集電路包括兩根探針、兩根探桿以及兩個(gè)信號(hào)屏蔽線，所述兩根探針分別依次通過探桿以及信號(hào)屏蔽線連接電壓信號(hào)放大電路的信號(hào)輸入端。
[0007]所述的探針為直徑為I毫米、長(zhǎng)度為I厘米的不銹鋼絲，兩根探針的平行間距為5暈米，探桿長(zhǎng)度為3分米。
[0008]所述的電壓信號(hào)放大電路包括運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的正電源輸入端連接電源，負(fù)電源輸入端連接負(fù)壓產(chǎn)生電路的信號(hào)輸出端，所述運(yùn)算放大器同相輸入端通過第一電阻連接一個(gè)信號(hào)屏蔽線，所述同相輸入端還通過第二無(wú)極性電容接地；同相輸入端還通過第二電阻連接另一個(gè)信號(hào)屏蔽線，反相輸入端通過檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)以及若干個(gè)串聯(lián)的檔位精調(diào)電阻連接運(yùn)算放大器的輸出端，運(yùn)算放大器的輸出端連接數(shù)字萬(wàn)用表直流電壓檔，所述運(yùn)算放大器的校準(zhǔn)信號(hào)輸入端之間連接調(diào)零電阻，所述調(diào)零電阻的調(diào)節(jié)端連接電源。
[0009]所述的檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)共有6個(gè)檔位，檔位精調(diào)電阻共有6個(gè)，分別為第一、二、三、四、五、六檔位精調(diào)電阻，6個(gè)檔位精調(diào)電阻串聯(lián)連接，所述第一檔位連接第一檔位精調(diào)電阻的第一端，第一檔位精調(diào)電阻的可調(diào)節(jié)端連接第二檔位；第二檔位精調(diào)電阻的可調(diào)節(jié)端連接第三檔位；第三檔位精調(diào)電阻的可調(diào)節(jié)端連接第四檔位；第四檔位精調(diào)電阻的可調(diào)節(jié)端連接第五檔位；第五精調(diào)電阻的可調(diào)節(jié)端連接第六檔位，第五精調(diào)電阻的第二端連接第六檔位精調(diào)電阻的第一端，第六檔位精調(diào)電阻的可調(diào)節(jié)端連接運(yùn)算放大器的輸出端。
[0010]所述的負(fù)壓產(chǎn)生電路包括第一三極管、第二三極管以及二倍壓整流電路，所述的二倍壓整流電路包括第二有極性電容、第三有極性電容、第一二極管以及第二二極管，所述第一三極管的基極通過第五電阻連接第三反相器的輸出端，集電極與電源相連，發(fā)射極連接第二有極性電容的正極板，第二有極性電容的負(fù)極板與第一二級(jí)管的正極、第二二極管的負(fù)極相連，第二二極管的正極連接運(yùn)算放大器的負(fù)電源輸入端，第二二極管的正極還連接第三有極性電容的負(fù)極，第三有極性電容的正極以及第一二極管的負(fù)極連接第二三極管的發(fā)射極，第二三極管的集電極連接第一三極管的集電極，第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的基極通過第六電阻連接第三反相器的輸出端。
[0011]所述的振蕩電路包括第一反相器、第二反相器以及第三反相器，所述第一反相器的輸入端連接第四電阻，第四電阻另一端連接調(diào)頻電阻的可調(diào)節(jié)端和第一端，調(diào)頻電阻的第二端連接第二反相器的輸入端，第二反相器的輸出端連接第三反相器的輸入端，第四電阻另一端還通過第五無(wú)極性電容連接第三反相器的輸入端。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果為:1、通過探針連接電壓信號(hào)放大電路進(jìn)行電壓降信號(hào)的采集可以檢測(cè)出所處位置的電壓降，從而反映出所處位置的電流密度，方便進(jìn)行原材料消耗情況以及鍍件的鍍層質(zhì)量的分析；2、通過連接數(shù)字外用表，直接將檢測(cè)結(jié)果通過數(shù)字外用表顯示，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉；3、通過在信號(hào)放大電路中增加檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)，方便進(jìn)行檔位選擇，從而根據(jù)需要進(jìn)行放大倍數(shù)的選擇。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的電壓信號(hào)檢測(cè)裝置，包括電壓信號(hào)采集電路、電壓信號(hào)放大電路、負(fù)壓產(chǎn)生電路、振蕩電路以及電源電路，所述的電壓信號(hào)采集電路用于檢測(cè)所處位置的電壓降，電壓信號(hào)采集電路的信號(hào)輸出端連接電壓信號(hào)放大電路，電壓信號(hào)放大電路的輸出端連接數(shù)字萬(wàn)用表直流電壓檔，通過數(shù)字萬(wàn)用表顯示檢測(cè)到的電壓值，根據(jù)測(cè)得的電壓值即可進(jìn)行導(dǎo)電液體電流密度的計(jì)算，所述電壓信號(hào)放大電路連接負(fù)壓產(chǎn)生電路的信號(hào)輸出端，負(fù)壓產(chǎn)生電路的信號(hào)輸入端連接振蕩電路的信號(hào)輸出端，所述振蕩電路為負(fù)壓產(chǎn)生電路提供脈沖信號(hào)。所述電源電路為各個(gè)電路的運(yùn)行提供直流電源，由于本實(shí)用新型的電路功耗比較小，也可以直接使用數(shù)字萬(wàn)用表的直流電源。
[0016]如圖2所示，所述的電壓信號(hào)采集電路包括兩個(gè)直徑為I毫米、長(zhǎng)度為I厘米，平行間距為5毫米的不銹鋼鋼絲制成的探針P1、P2，以及兩根長(zhǎng)度為3分米的探桿、兩個(gè)信號(hào)屏蔽線，所述的兩個(gè)探針P1、P2置于電解液中，兩個(gè)探針P1、P2分別依次通過探桿I以及信號(hào)屏蔽線連接電壓信號(hào)放大電路的輸入端，在所述兩個(gè)信號(hào)屏蔽線之間連接有第一無(wú)極性電容Cl I，用于濾除信號(hào)屏蔽線上的干擾信號(hào)。所述的電壓信號(hào)采集電路用于采集兩不銹鋼探針P1、P2之間的電壓降。
[0017]所述的電壓信號(hào)放大電路用于對(duì)采集到的探針P1、P2之間的電壓降進(jìn)行放大，包括運(yùn)算放大器Ul(型號(hào)為0PA277)，所述運(yùn)算放大器Ul的正電源輸入端(引腳7)連接電源，負(fù)電源輸入端(引腳4)連接負(fù)壓產(chǎn)生電路的信號(hào)輸出端，同相輸入端(引腳3)通過第一電阻Rll連接電壓信號(hào)采集電路的信號(hào)輸出端，第一電阻Rll起到分壓的作用，第一電阻Rll還與接地的第二無(wú)極性電容C12連接，以濾除輸入到運(yùn)算放大器Ul的干擾信號(hào)，運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端還通過第二電阻R12接地，反相輸入端(引腳2)連接檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)SI，檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)SI共有6個(gè)檔位，通過變換檔位得到不同的放大倍數(shù)，檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)SI通過6個(gè)串聯(lián)連接的檔位精調(diào)電阻連接運(yùn)算放大器Ul的輸出端，反相輸入端還通過第三無(wú)極性電容C13、第一下拉電阻R13接地，連接的第三無(wú)極性電容C13用于濾除輸入到運(yùn)算放大器Ul的干擾信號(hào)，所述6個(gè)串聯(lián)連接的檔位精調(diào)電阻分別為:第一、第二、第三、第四、第五、第六檔位精調(diào)電阻RW12、Rff 13, RW14、Rff 15, Rff 16, RW17。所述第一檔位為200K檔，連接第一檔位精調(diào)電阻RW12的第一端；第二檔位為100K檔，連接第一檔位精調(diào)電阻RW12的可調(diào)節(jié)端；第三檔位為IOK檔，連接第二檔位精調(diào)電阻RW13的可調(diào)節(jié)端；第四檔位為IK檔，連接第三檔位精調(diào)電阻RW14的可調(diào)節(jié)端；第五檔位為100檔，連接第四檔位精調(diào)電阻RW15的可調(diào)節(jié)端；第六檔位為10檔，連接第五檔位精調(diào)電阻RW16的可調(diào)節(jié)端，所述第五檔位精調(diào)電阻RW16的第二端連接第六檔位精調(diào)電阻RW17的第一端，第六檔位精調(diào)電阻RW17的可調(diào)節(jié)端連接運(yùn)算放大器Ul的輸出端(引腳為6)，通過調(diào)節(jié)精調(diào)電阻，對(duì)電壓信號(hào)放大電路的放大倍數(shù)進(jìn)行精確地調(diào)節(jié)。
[0018]所述運(yùn)算放大器Ul的輸出端連接數(shù)字萬(wàn)用表直流電壓檔，通過數(shù)字萬(wàn)用表顯示放大后的電壓值，根據(jù)這一電壓值進(jìn)行電鍍液電流密度的分析。所述運(yùn)算放大器Ui的校準(zhǔn)信號(hào)輸入端(引腳1、8)之間連接調(diào)零電阻RW11，調(diào)零電阻RWll的調(diào)節(jié)輸出端連接電源，通過調(diào)節(jié)調(diào)零電阻RWll可使運(yùn)算放大器Ul的輸出為零，從而使得測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0019]所述的負(fù)壓產(chǎn)生電路用于提供負(fù)的直流電源，包括第一三極管Q31、第二三極管Q32以及二倍壓整流電路，所述的二倍壓整流電路包括第二有極性電容C31、第三有極性電容C32、第一二極管D31以及第二二極管D32，所述第一三極管Q31的基極通過第五電阻R31連接第三反相器U2C的輸出端，集電極與電源相連，發(fā)射極連接第二有極性電容C31的正極板，第二有極性電容C31的負(fù)極板與第一二級(jí)管D31的正極、第二二極管D32的負(fù)極相連，第二二極管D32的正極連接運(yùn)算放大器Ul的負(fù)電源輸入端，第二二極管D32的正極還連接第三有極性電容C32的負(fù)極，第三有極性電容C32的正極以及第一二極管D31的負(fù)極連接第二三極管Q32的發(fā)射極，第二三極管Q32的集電極連接第一三極管Q31的發(fā)射極，第二三極管Q32的發(fā)射極接地，第二三極管Q32的基極通過第六電阻R32連接第三反相器U2C的輸出端。
[0020]所述的振蕩電路用于產(chǎn)生負(fù)壓產(chǎn)生電路所需的脈沖信號(hào)，包括第一反相器U2A(型號(hào)為⑶4069)以及第二反相器U2B (型號(hào)為⑶4069)，所述第一反相器U2A的輸入端通過串聯(lián)的第四電阻R21以及第五無(wú)極性電容C21連接第二反相器U2B的輸出端，第一反相器U2A的輸出端連接第二反相器U2B的輸入端，所述第二反相器U2B的輸入端以及輸出端之間通過調(diào)頻電阻RW21以及第五無(wú)極性電容C21連接，所述第二反相器U2B的輸出端連接第三反相器U2C的輸入端。
[0021]在電鍍過程中，電鍍液的電流密度的分布情況對(duì)于整個(gè)電鍍過程具有重要意義，而電流密度的大小與所在處的電壓降成正比。本實(shí)用新型通過采集兩電極間的電壓降，并利用放大電路通過數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行顯示來(lái)直觀反應(yīng)所處位置的電壓降，從而分析所處位置的電壓降，進(jìn)行電流密度的分布情況分析，對(duì)于分析電鍍過程具有重要意義。
【權(quán)利要求】
1.一種電壓信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于:包括電壓信號(hào)采集電路、電壓信號(hào)放大電路、負(fù)壓產(chǎn)生電路以及振蕩電路，所述的電壓信號(hào)采集電路用于檢測(cè)所處位置的電壓降，電壓信號(hào)采集電路連接電壓信號(hào)放大電路，電壓信號(hào)放大電路的信號(hào)輸出端連接數(shù)字萬(wàn)用表直流電壓檔，所述電壓信號(hào)放大電路與負(fù)壓產(chǎn)生電路的信號(hào)輸出端相連，振蕩電路連接負(fù)壓產(chǎn)生電路的信號(hào)輸入端，還包括電源電路，所述電源電路為各個(gè)電路的運(yùn)行提供直流電源。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的電壓信號(hào)采集電路包括兩根探針、兩根探桿以及兩個(gè)信號(hào)屏蔽線，所述兩根探針分別依次通過探桿以及信號(hào)屏蔽線連接電壓信號(hào)放大電路的信號(hào)輸入端。
3.如權(quán)利要求2所述的電壓信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的探針為直徑為I毫米、長(zhǎng)度為I厘米的不銹鋼絲，兩根探針的平行間距為5毫米，探桿長(zhǎng)度為3分米。
4.如權(quán)利要求3所述的電壓信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的電壓信號(hào)放大電路包括運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的正電源輸入端連接電源，負(fù)電源輸入端連接負(fù)壓產(chǎn)生電路的信號(hào)輸出端，所述運(yùn)算放大器同相輸入端通過第一電阻連接一個(gè)信號(hào)屏蔽線，所述同相輸入端還通過第二無(wú)極性電容接地；同相輸入端還通過第二電阻連接另一個(gè)信號(hào)屏蔽線，反相輸入端通過檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)以及若干個(gè)串聯(lián)的檔位精調(diào)電阻連接運(yùn)算放大器的輸出端，運(yùn)算放大器的輸出端連接數(shù)字萬(wàn)用表直流電壓檔，所述運(yùn)算放大器的校準(zhǔn)信號(hào)輸入端之間連接調(diào)零電阻，所述調(diào)零電阻的調(diào)節(jié)端連接電源。
5.如權(quán)利要求4所述的電壓信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)共有6個(gè)檔位，檔位精調(diào)電阻共有6個(gè)，分別為第一、二、三、四、五、六檔位精調(diào)電阻，6個(gè)檔位精調(diào)電阻串聯(lián)連接，所述第一檔位連接第一檔位精調(diào)電阻的第一端，第一檔位精調(diào)電阻的可調(diào)節(jié)端連接第二檔位；第二檔位精調(diào)電阻的可調(diào)節(jié)端連接第三檔位；第三檔位精調(diào)電阻的可調(diào)節(jié)端連接第四檔位；第四檔位精調(diào)電阻的可調(diào)節(jié)端連接第五檔位；第五精調(diào)電阻的可調(diào)節(jié)端連接第六檔位，第五精調(diào)電阻的第二端連接第六檔位精調(diào)電阻的第一端，第六檔位精調(diào)電阻的可調(diào)節(jié)端連接運(yùn)算放大器的輸出端。
6.如權(quán)利要求5所述的電壓信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的負(fù)壓產(chǎn)生電路包括第一三極管、第二三極管以及二倍壓整流電路，所述的二倍壓整流電路包括第二有極性電容、第三有極性電容、第一二極管以及第二二極管，所述第一三極管的基極通過第五電阻連接第三反相器的輸出端，集電極與電源相連，發(fā)射極連接第二有極性電容的正極板，第二有極性電容的負(fù)極板與第一二級(jí)管的正極、第二二極管的負(fù)極相連，第二二極管的正極連接運(yùn)算放大器的負(fù)電源輸入端，第二二極管的正極還連接第三有極性電容的負(fù)極，第三有極性電容的正極以及第一二極管的負(fù)極連接第二三極管的發(fā)射極，第二三極管的集電極連接第一三極管的集電極，第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的基極通過第六電阻連接第三反相器的輸出端。
7.如權(quán)利要求6所述的電壓信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的振蕩電路包括第一反相器、第二反相器以及第三反相器，所述第一反相器的輸入端連接第四電阻，第四電阻另一端連接調(diào)頻電阻的可調(diào)節(jié)端和第一端，調(diào)頻電阻的第二端連接第二反相器的輸入端，第二反相器的輸出端連接第三反相器的輸入端，第四電阻另一端還通過第五無(wú)極性電容連接第三反相器的輸入端。
【文檔編號(hào)】G01R19/25GK203798901SQ201420118102
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】牛光鋒, 寧小帥, 陳連進(jìn), 凌錦娜 申請(qǐng)人:華晶精密制造有限公司