[实用新型]全数字式自动变光焊接面罩控制电路

说明书

所属技术领域

本实用新型属于焊接加工行业的设备制造，涉及自动变光焊接护具。

背景技术

自动变光焊接面罩主要特点是能够根据不同的焊接需要设置不同的遮光号(即设置不同可见光透光度)，并将紫外、红外等射线过滤掉，使焊接工人的眼睛得到充分的保护，因此准确调节不同的遮光号是自动变光焊接面罩的关键技术。

目前，公知的自动变光焊接面罩其滤光镜组由液晶片、滤光片组成。滤光片用于阻挡对人眼有害的紫外、红外射线。液晶是一种介于固体与液体之间、具有规则性分子排列的有机化合物，在不同的电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别。自动变光焊接面罩通常设置9#～13#连续的5个遮光号，传统的方法是采用模拟线性电路，通过调节电位器来控制施加在液晶片上的电压，达到改变液晶片的可见光透光度，调节不同的遮光号。

然而液晶分子的排列与所加电压大小并不是成正比，在电路中它相当于一个大容量的电容，具有非线性特点。显然这种传统的模拟线性电路方法，是难以准确调节不同的遮光号。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种全数字式自动变光焊接面罩的控制电路，准确地调节不同的遮光号。

本实用新型包括电源电路、弧光信号检测电路、灵敏度调整电路、遮光号选择电路、控制电路。电源电路与各单元电路连接，弧光信号检测电路、灵敏度调整电路、遮光号选择电路分别与控制电路连接，控制电路接收弧光信号检测电路的弧光信号、灵敏度调整电路的灵敏度参考电压、遮光号选择电路的遮光号数信号，经处理后，形成焊接面罩液晶片的控制电压。

本实用新型可设置两组电源电池，一组一次性电池，另一组为可充电电池，当面罩不工作时，由一次性电池供电，起弧工作后由锂电池和太阳能电池共同供电，以延长一次性电池使用寿命。本实用新型所述的一次性电池最好选择锂电池，可充电电池最好选择太阳能电池。

本实用新型所述的弧光信号检测电路包括弧光信号的接收和I/V转换，以及信号放大，所述的信号放大，可以采用运算放大器，作一级或多级放大。一般情况下，采用两级放大较佳。

本实用新型所述的灵敏度调整电路可以是由一个固定电阻和一个可变电阻串联而成，可变电阻用于调整灵敏度参考电压。

本实用新型所述的遮光号选择电路可以是由一个固定电阻和一个可变电阻串联而成，可变电阻用于遮光号的选择。

本实用新型所述的控制电路，包括单片机、低通滤波器电路、控制电压输出电路。单片机分别与弧光信号检测电路、灵敏度调整电路、遮光号选择电路连接，低通滤波器电路连接到单片机，单片机再与控制电压输出电路连接。其工作过程是：单片机接收弧光信号检测电路的弧光信号、灵敏度调整电路的灵敏度参考电压、遮光号选择电路的遮光号数信号，经处理后，输出幅值为电源电压、周期固定、占空比与所选定遮光号对应的PWM波(脉宽调制波)，通过低通滤波器电路，形成相应遮光号的直流电压，返回单片机，作为液晶驱动模块的段输出口的电源电压，并通过控制电压输出电路，加到液晶片电极上，使液晶达到对应遮光号的透光度。

本实用新型所述的单片机，是指采用纳瓦技术并含有液晶驱动电路的单片机。如PIC16F、HT49C50L、EM78P259N、SINO WEALTH等等。

本实用新型所述的低通滤波器电路可以采用多级滤波，并进行信号放大处理。

鉴于液晶片的离散性和非线性，本实用新型可采取以下方式，以保证遮光号的准确控制。

首先对不同批次的液晶片用测试仪器进行离线测试，将中间号11#所对应的电压与另外四个遮光号电压之间的关系，存入单片机的EEPROM数据库中。这样每一批液晶片的相关数据就是数据库中的一条记录，并对这些记录进行编号。在向单片机写程序时带入该批次液晶片的编号，单片机每次开始工作前，在数据库中查找相匹配的相关数据，并将这些数据调入RAM中，单片机程序就以此数据运行并控制液晶片的遮光号。

开始工作后，单片机对调节遮光号的电位器进行AD采样，根据采样结果判断当前所选遮光号数，根据遮光号数和已调入RAM的相关数据，选择对应的固定周期PWM波占空比。单片机输出调制后的PWM波，经过低通滤波器后变成相应遮光号的直流电压，作为单片机液晶驱动模块的电源电压加到液晶片电极上，最终使液晶达到对应遮光号的透光度。