電焊機(jī)電壓模擬前端信號(hào)檢測(cè)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(hào)檢測(cè)電路，特別涉及一種電焊機(jī)電壓模擬前端信號(hào)檢測(cè)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(lái)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(cè)分辨率，無(wú)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壓檢測(cè)分辨率和精度且降低成本的新型電焊機(jī)電壓模擬前端信號(hào)檢測(cè)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)電壓模擬前端信號(hào)檢測(cè)電路，包括限幅穩(wěn)壓電路、低通濾波電路、濾波輸出電路、精密整流電路、電壓跟隨器和濾波限幅電路，所述低通濾波電路分別與所述限幅穩(wěn)壓電路和所述濾波輸出電路連接，所述精密整流電路分別與所述濾波輸出電路和所述電壓跟隨器連接，所述濾波限幅電路與所述電壓跟隨器連接。
[0005]優(yōu)選地，所述限幅穩(wěn)壓電路包括電阻(R6)、電容(C55)和二極管(TVS2)。
[0006]優(yōu)選地，所述低通濾波電路包括運(yùn)算放大器(U16)、電阻(R4)、電阻(R5)、電容(C52)、電容(C53)和并聯(lián)電阻(RSHl)。
[0007]優(yōu)選地，所述濾波輸出電路包括電阻(R33)和電容(C31)。
[0008]優(yōu)選地，所述精密整流電路包括運(yùn)算放大器(U19)。
[0009]優(yōu)選地，所述電壓跟隨器包括運(yùn)算放大器(U18)。
[0010]優(yōu)選地，所述濾波限幅電路包括電阻(R38)、電容(C45)和運(yùn)算放大器(U24)。
[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(wèn)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(hào)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?xún)r(jià)比極高。
【附圖說(shuō)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)電壓模擬前端信號(hào)檢測(cè)電路，包括限幅穩(wěn)壓電路、低通濾波電路、濾波輸出電路、精密整流電路、電壓跟隨器和濾波限幅電路，所述低通濾波電路分別與所述限幅穩(wěn)壓電路和所述濾波輸出電路連接，所述精密整流電路分別與所述濾波輸出電路和所述電壓跟隨器連接，所述濾波限幅電路與所述電壓跟隨器連接。
[0017]優(yōu)選地，所述限幅穩(wěn)壓電路包括電阻R6、電容C55和二極管TVS2，所述低通濾波電路包括運(yùn)算放大器U16、電阻R4、電阻R5、電容C52、電容C53和并聯(lián)電阻RSHl，此處RSHl默認(rèn)短接，也可以通過(guò)配置RNCl和RSHl電阻調(diào)節(jié)濾波器增益，所述濾波輸出電路包括電阻R33和電容C31，所述精密整流電路包括運(yùn)算放大器U19，所述電壓跟隨器包括運(yùn)算放大器U18，所述濾波限幅電路包括電阻R38、電容C45和運(yùn)算放大器U24。
[0018]焊機(jī)電壓模擬前端信號(hào)調(diào)理鏈路為:電阻采樣濾波、TVS限幅、二階低通有源濾波并放大、RC濾波、精密整流、分壓緩沖、RC濾波后二極管限幅進(jìn)入ADC采樣通道。
[0019]設(shè)計(jì)過(guò)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(guó)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(xiàn)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(xiàn)形，模擬前端信號(hào)輸入使用BNC插頭，電源和調(diào)理輸出使用2組雙排針?lè)謩e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(wèn)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(hào)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?xún)r(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(wú)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(guò)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(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.電焊機(jī)電壓模擬前端信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于:包括限幅穩(wěn)壓電路、低通濾波電路、濾波輸出電路、精密整流電路、電壓跟隨器和濾波限幅電路，所述低通濾波電路分別與所述限幅穩(wěn)壓電路和所述濾波輸出電路連接，所述精密整流電路分別與所述濾波輸出電路和所述電壓跟隨器連接，所述濾波限幅電路與所述電壓跟隨器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電焊機(jī)電壓模擬前端信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于:所述限幅穩(wěn)壓電路包括電阻(R6)、電容(C55)和二極管(TVS2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電焊機(jī)電壓模擬前端信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于:所述低通濾波電路包括運(yùn)算放大器(U16)、電阻(R4)、電阻(R5)、電容(C52)、電容(C53)和并聯(lián)電阻(RSHl) ο
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電焊機(jī)電壓模擬前端信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于:所述濾波輸出電路包括電阻(R33)和電容(C31)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電焊機(jī)電壓模擬前端信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于:所述精密整流電路包括運(yùn)算放大器(U19)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電焊機(jī)電壓模擬前端信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于:所述電壓跟隨器包括運(yùn)算放大器(U18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電焊機(jī)電壓模擬前端信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于:所述濾波限幅電路包括電阻(R38)、電容(C45)和運(yùn)算放大器(U24)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電焊機(jī)電壓模擬前端信號(hào)檢測(cè)電路，包括限幅穩(wěn)壓電路、低通濾波電路、濾波輸出電路、精密整流電路、電壓跟隨器和濾波限幅電路，所述低通濾波電路分別與所述限幅穩(wěn)壓電路和所述濾波輸出電路連接，所述精密整流電路分別與所述濾波輸出電路和所述電壓跟隨器連接，所述濾波限幅電路與所述電壓跟隨器連接。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(hào)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?xún)r(jià)比極高。
【IPC分類(lèi)】G01R19-25
【公開(kāi)號(hào)】CN204422642
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520080405
【發(fā)明人】李偉
【申請(qǐng)人】蘇州天奇安激光設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年2月5日