[发明专利]电解加工火花检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种火花检测装置，特别是一种电解加工工艺中引发的火花检测装置。 

背景技术

在电解加工时，由于电解液中含有杂质等原因，常会造成加工间隙局部短路，这种短路往往是瞬时的，在消除这种瞬时局部短路时，会有火花出现。若火花过大或出现过频繁，则需停止电解加工工作，以防阴极烧坏。 

火花检测装置是专门测量火花信号的装置，当火花超出电解加工工作阈值时，该装置即发出信号，切断电源。 

高嵩等人设计了用于高频脉冲电解电源的火花检测装置。该装置由霍尔传感器直接检测MOSFET漏极的电流，经高速光耦进入比较器与事先设定值比较，如大于设定值则计数器开始计数，同时555定时器开始定时。定时时间到计数器还没计满，表明只是偶然出现的火花，保护电路不动作；如在定时器时间内计数器计满，则表明发生了连续性火花，保护电路动作。 

然而，现有技术利用霍尔传感器采集的脉冲电源电流信号的幅值突变来检测火花故障，由于脉冲电源输出电压的特殊性，该装置不能采集电压信号进行故障检测。 

本发明公开了一种电解加工火花检测装置，对于直流电解电源来说，该装置可以随意选取电压或电流信号进行检测，提高了应用的灵活性。 

发明内容

一种电解加工火花检测装置，由信号整合电路1、1’，模数转换电路2、故障判断电路3以及故障输出电路4、4’构成；模数转换电路2有两个信号输入端ADIN和ADIN'，分别与信号整合电路1和1'的输出端连接；模数转换电路2输出端与故障判断电路3输入端连接；故障判断电路3输出端分别与与故障输出电路4、4’输入端连接。 

进一步的，电解加工火花检测装置的信号整合电路1包括运放U16（OP27GS）、电阻R62、R63、R65、R66、R67、R68、稳压二极管D9，电容C59、C60：输入信号CURRENT_IN通过R67接到运放U16的同相输入端，U16的同相输入端通过R68与模拟地AGND相连，R62跨接在U16的反向输入端和U16的输出端之间，U16的反向输入端与模拟地AGND之间接电阻R63，R65作为电路输入匹配阻抗跨接在CURRENT_IN和AGND之间，U16的输出信号接在R66的一端，R66的另一端为信号整合电路的输出信号ADIN，ADIN连到稳压二极管D9的负极，D9正极接AGND，U16的引脚7接到电源+15V，引脚7与AGND间跨接滤波电容C59，U16的引脚4接到电源-15V，引脚4与AGND间跨接滤波电容C60。信号整合电路1'与信号整合电路1线路相同，包括U16'、电阻R62'、R63'、R65'、R66'、R67'、R68'、稳压二极管D9'。 

进一步的，电解加工火花检测装置的模数转换电路2具有两个信号输入端ADIN和ADIN'，包括AD转换芯片U17(AD7656)、电解电容C63、C64、C65、C66、C71、C72，无极性电容C67、C68、C69、C70、C73、C74，电路的输入信号ADIN和ADIN'分别接到U17的引脚33、36，U17的引脚34、35、40、41、46、47、50、60接到电源+5VA，引脚31接到电源+15V，31脚和AGND间跨接滤波电容C71和C73，引脚30接到电源-15V，引脚30和AGND间跨接滤波电容C72和C74，引脚53、52、49、44、43、38、37、32接到AGND，引脚24、9接到电源VDDIO3V3，引脚29、27、61、8、25、接到数字地DGND，引脚26接到电源+5VD，基准电压输入引脚51接到电源+2.5VA，51脚和AGND间跨接滤波电容C63和C67，引脚54、56、58分别接基准去耦电容C64C68、C65C69、C66C70，引脚17、16、15、14、13、12、11、10、7、6、5、4、3、2、1、64作为电路输出的16位数字编码接到故障判断电路，引脚21、22、23、19、20、63、18、28、62作为AD芯片控制信号与故障判断电路的核心芯片相连。 

进一步的，电解加工火花检测装置的故障判断电路3包括U29(TMS320F28335)，模数转换电路的输出D0~D15接到U29的引脚136、135、134、133、132、131、130、129、128、127、124、123、122、119、116、115，U17的控制信号接到U29的引脚111、148、75、110、137、149、150。