[发明专利]电火花线切割加工放电状态检测装置

权利要求书

1、一种电火花线切割加工放电状态检测装置，包括有电流传感器，其特征在于：还包括有分压电路、比较电路、信号驱动电路、浮动稳压电源电路；

电流传感器用于检测电极丝与工件之间的间隙电流，并输出与所测量电流值对应的电压Vout、基准电压Vref给分压电路；

分压电路用于检测电极丝与工件之间的间隙电压，间隙电压在分压电路中经分压滤波处理输出间隙电压的分压值Fz给比较电路；

比较电路对接收的与所测量电流值对应的电压Vout、基准电压Vref进行运算处理产生浮动的火花阈值Vrf1，通过将间隙电压的分压值Fz、配合采样脉宽信号tsp0与浮动的火花阈值Vrf1以及短路阈值Vrf2作比较获得短路脉宽信号ts1、空载脉宽信号td1、火花脉宽信号te1输出给信号驱动电路；

信号驱动电路对接收的短路脉宽信号ts1、空载脉宽信号td1、火花脉宽信号te1经驱动后生成隔离后的短路脉宽信号Ts、空载脉宽信号Td、火花脉宽信号Te输出给浮动稳压电源；且隔离后的短路脉宽信号Ts、空载脉宽信号Td、火花脉宽信号Te经逻辑或运算生成放电脉宽信号TE输出给浮动稳压电源；

浮动稳压电源对接收的隔离后的短路脉宽信号Ts、空载脉宽信号Td、火花脉宽信号Te以及放电脉宽信号TE经反相器、三极管、运放后对外部供给的交流30V电源进行整流滤波、调压处理后，分别产生三路接入到电流表的信号，由电流表A1、电流表A2、电流表A3直观显示出数值。

2、根据权利要求1所述的放电状态检测装置，其特征在于：各电路的芯片选取，比较器U14选取LM339芯片，光耦芯片U17、U18选取6N137芯片，反相器U7选取74LS06芯片，反相器U2、U13选取74VHC14芯片，译码器U20选取74HC139芯片，运放芯片U8选取LM741芯片，运放芯片U9、U10、U11、U12、U15选取TL081芯片，与非门选取U3选取74LS00芯片，可调稳压电源选取LM317芯片，A1表、A2表和A3表选取量程为100μA的微安表。

3、根据权利要求1所述的放电状态检测装置，其特征在于：各电路的连接为，光耦芯片U17的2端与+12V电源之间接有电阻R53，3端与比较器U14的14端连接，5端接地，6端与反相器U13的5端连接，且6端经电阻R54后接电源，反相器U13的6端与译码器U20的13端连接，7端接外部采样脉宽信号，8端与5端之间接有电容C55；

光耦芯片U18的2端与+12V电源之间接有电阻R62，3端与比较器U14的13端连接，5端接地，6端与反相器U13的9端连接，且8端经电阻R61后接电源，反相器U13的6端与译码器U20的14端连接，7端接外部采样脉宽信号，8端与5端之间接有电容C58；

比较器U14的3端接+12V电源，12端接模拟地，8端经电阻R56后与分压电路中的电阻R47的2端连接，10端经电阻R63后接入分压电路中，11端与电阻R64的2端连接、R64的1端经过电位器R60与+12V电源连接，且1端经过电阻R65与模拟地连接；

反相器U13的1端接外部采样脉宽信号，2端连接到U20的15端；

分压电路：二极管D1的阳极与工件连接，二极管D1的阴极与电极丝之间顺次接有电阻R28、电阻R46，且电阻R46的1端接模拟地，电阻R28的1端与电阻R46的2端之间接有二极管D2的阴极，二极管D2的阳极与+12V之间接有电阻R45，二极管D2的阳极经电容C5后接模拟地，且二极管D2的阳极经电容C7后接模拟地，二极管D2的阳极与电阻R47的1端连接，电阻R47的1端与2端并联有电感L2；

运放芯片U12：7端接+12V电源，4端接-12V电源，3端与电流传感器的Vout端接有电阻R31，且3端与地之间接有电阻R39，2端与电流传感器的Vref端接有电阻R32，2端与6端之间串接有电阻R26，6端与运算芯片U15的3端之间接有电位器R40；

运放芯片U15：7端接+12V电源，4端接-12V电源，3端经电阻R27后接地，2端与6端串联，6端与运算芯片U10的3端之间接有电阻R37。

运放芯片U9：7端接+12V电源，4端接-12V电源，3端与+12V电源之间接有电位器R41，且3端与地之间接有电阻R36，2端与6端串联，6端与运放芯片U10的3端之间接有电阻R38；

运放芯片U10：7端接+12V电源，4端接-12V电源，2端与地之间接有电阻R30，且2端与6端之间串接有电阻R29，6端与运算芯片U11的3端连接。

运放芯片U11：7端接+12V电源，4端接-12V电源，2端与6端串联，6端经滤波电路、电阻R58后与比较器U14的9端连接；滤波电路由电容C56、电容C57、电阻R57组成，电阻R57的1端经电容C56后接地，电阻R57的2端经电容C57后接地；

反相器U2的3端与译码器U20的9端连接，11端与译码器U20的10端连接，13端与译码器U20的12端连接，反相器U2的4端、10端、12端分别与反相器U7的3端、5端、9端联接，4端与1端串联，10端与5端串联，12端与9端串联，2端接与非门U3的1端，6端接与非门U3的2端，8端接与非门U3的5端，非门U3的3端与4端串联，6端与反相器U7的11端连接；

反相器U7的4端与浮动电源Vc之间接有电阻R10，且4端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极接浮动电源Vc，三极管Q2的发射极与地之间接有电阻R20，且三极管Q2的发射极与电流表A1之间顺次接有电位器R33、电阻R42；6端与浮动电源Vc之间接有电阻R11，且6端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极接浮动电源Vc，三极管Q3的发射极与地之间接有电阻R21，且三极管Q3的发射极与电流表A2之间顺次接有电位器R34、电阻R43；8端与浮动电源Vc之间接有电阻R12，且8端与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极接浮动电源Vc，三极管Q4的发射极与地之间接有电阻R22，且三极管Q4的发射极与电流表A3之间顺次接有电位器R35、电阻R44；10端与1端串联，且10端与+5V电源之间接有电阻R14，2端与浮动电源Vc之间接有电阻R7，且2端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极接浮动电源Vc，三极管Q1的发射极与地之间接有电阻R23，且三极管Q1的发射极与运放芯片U8的3端顺次接有电阻R18、电阻R19，电阻R18的2端与电阻R19的1端经电容C12后接地；运放芯片U8的3端与地之间接有电阻R25，2端与6端之间串联有电阻R9，2端与电阻R16的2端连接，电阻R16的1端与+5V电源之间顺次接有电位器R15、电阻R8，且电阻R16的1端与地之间接有电阻R24，且电阻R161端与地之间接有二极管D5；运放芯片U8的6端与三极管Q5的基极之间接有电阻R17，三极管Q5的基极与地之间接有二极管D4，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极连接在可调稳压电源芯片U6的1端上；

可调稳压电源芯片U6：1端与2端串联有电阻R13，1端经二极管D3接地，2端与3端串联有二极管D1，3端经电容C8接地，3端经电容C9接地，3端与全桥整流电路D2的1端之间接有电感L1；全桥整流电路D2的1端与地之间接有电容C11，且1端与地之间接有电容C11，全桥整流电路D2的2端接地，外部供给的±30V交流电源接入全桥整流电路D2中。