[发明专利]纳秒脉宽电化学加工脉冲实时检测方法及其电路

权利要求书

1.一种纳秒脉宽电化学加工脉冲实时检测电路，其特征是包括采集与控制电路以及转换电路；

一、转换电路包括：加工及保护支路、电流检测支路、电压检测支路与脉宽检测支路；

所述加工及保护支路包括：工具电极、被加工工件与精密测量电阻R_i；所述电流检测支路包括：电阻R₀₁和电阻R_a1；电压检测支路包括电阻R₀₂和电阻R_a2；所述脉宽检测支路包括：电阻R₁和电阻R_c；其中，R₀₁﹥﹥R_i；R₀₂﹥﹥R_i；R_a1﹥﹥R_i；R_a2﹥﹥R_i；

R₀₁、R₀₂、R_a1、R_a2、R₁与R_c远大于加工及保护支路的其他阻抗值；

脉冲电源的“+”极端连接被加工工件；脉冲电源的“-”极端连接工具电极；

电阻R_i连接在工具电极与脉冲电源的“-”极端之间；电阻R₀₁的一端连接工具电极，另一端连接电阻R_a1，电阻R_a1连接在电阻R₀₁与脉冲电源的“-”极端之间；电阻R₀₂的一端连接脉冲电源的“+”极端，另一端连接电阻R_a2，电阻R_a2连接在电阻R₀₂与脉冲电源的“-”极端之间；电阻R₁的一端连接脉冲电源的“+”极端，另一端连接电阻R_c，电阻R_c连接在电阻R₁与脉冲电源的“-”极端之间；

设电阻R_a1与电阻R₀₁之间为被测电流信号S₀；设电阻R_a2与电阻R₀₂之间为被测电压信号S₁；设电阻R_c与电阻R₁之间为被测脉宽信号S₂；

二、采集与控制电路包括：高速模数转换器AD1、高速模数转换器AD2、高速比较器、基准比较电压模块、检测逻辑控制专用集成电路和外部处理器；

信号S₀和信号S₁分别传入高速模数转换器AD1和AD2的输入端，得到信号S₀和S₁的数字量；信号S₂和基准比较电压送入高速比较器得到数字信号S₃；S₃与S₂的频率、脉宽和脉间相同，幅值不同，相位不同；

所述检测逻辑控制专用集成电路包括的各个模块电路分别为：时钟电路、状态转换与控制电路、S₀/S₁电压比较电路、AD1驱动控制模块、AD2驱动控制模块、脉宽/间计算双计数电路、脉冲电压参数寄存器、脉冲时间参数寄存器和总线接口电路；各个模块通过片内总线通信；外部处理器通过CPU总线接口与检测逻辑控制专用集成电路通信；

所述状态转换与控制电路包括：

a、集成电路状态转换控制模块：控制检测逻辑控制专用集成电路的状态转换；

b、AD1状态转换控制模块：控制AD1的启动、延时与读取；

c、AD2状态转换控制模块：控制AD2的启动、延时与读取；

所述AD1驱动控制模块和AD2驱动控制模块分别控制高速模数转换器AD1和AD2的启动及其他操作；

脉宽/间计算双计数电路对信号S₃的脉宽、脉间进行采样、计数，相应的计数值通过总线接口电路传给外部处理器，外部处理器根据信号S₃的脉间、脉宽与频率确定工具电极和被加工工件的极间加工脉冲的脉间、脉宽与频率；

S₀/S₁电压比较电路定时采样脉冲电压参数寄存器中的S₀与S₁的电压参数，根据比较结果来修改脉冲状态寄存器；

AD1驱动控制模块和AD2驱动控制模块控制高速模数转换器AD1和AD2的启动。