[实用新型]基于DSP的金刚石生长六面顶压机专用压力控制电路

说明书

技术领域

本实用新型属于压力控制电路领域，尤其是一种基于DSP的金刚石生长六面顶压机专用压力控制电路。

背景技术

金刚石是高压高温技术的重要成果。六面顶压机作为其主要生产设备，其控制精度的高低直接影响着人造金刚石的品质。压力控制精度决定了金刚石的质量。高压腔体中的压力控制技术水平是实现生产优质金刚石的重要保证。目前，人造金刚石设备中的六面顶压机控制系统存在着响应速度慢、动作迟缓、衔铁粘滞、接触不良等现象，使得顶缸定位及同步性能变差，造成金刚石品质下降。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于DSP的金刚石生长六面顶压机专用压力控制电路，该控制电路结构简单、设计科学合理、处理速度快、处理量大、控制能力强，安全可靠。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种基于DSP的金刚石生长六面顶压机专用压力控制电路，其压力控制电路包括压力传感器、信号变换模块、DSP、隔离模块、压力晶闸管驱动模块、压力晶闸管、电源和复位模块、过零检测模块以及显示模块，压力传感器通过信号变换模块连接DSP，压力晶闸管通过压力晶闸管驱动模块连接隔离模块，该隔离模块连接DSP，电源和复位模块、过零检测模块以及显示模块分别连接DSP。

而且，所述的信号变换模块通过A/D转换器连接DSP。

而且，所述的信号变换模块包括隔离模块、整流模块以及滤波模块。

本实用新型的优点和有益效果为：

本基于DSP的金刚石生长六面顶压机专用压力控制电路，其压力控制电路包括压力传感器、信号变换模块、DSP、隔离模块、压力晶闸管驱动模块、压力晶闸管、电源和复位模块、过零检测模块以及显示模块，压力传感器通过信号变换模块连接DSP，压力晶闸管通过压力晶闸管驱动模块连接隔离模块，该隔离模块连接DSP，电源和复位模块、过零检测模块以及显示模块分别连接DSP，DSP芯片是一种具有特殊结构的微处理器，它内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有极高的处理速度和强大的控制能力。因此，利用DSP的高速处理能力来实现智能算法的大量数据处理，使压机系统中的压力控制得到很好的效果，本实用新型结构简单、设计科学合理、处理速度快、处理量大、控制能力强，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型电路连接框图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种基于DSP的金刚石生长六面顶压机专用压力控制电路，其压力控制电路包括压力传感器、信号变换模块、DSP、隔离模块、压力晶闸管驱动模块、压力晶闸管、电源和复位模块、过零检测模块以及显示模块，压力传感器通过信号变换模块连接DSP，压力晶闸管通过压力晶闸管驱动模块连接隔离模块，该隔离模块连接DSP，电源和复位模块、过零检测模块以及显示模块分别连接DSP，信号变换模块可以通过A/D转换器连接DSP。信号变换模块可以包括隔离模块、整流模块以及滤波模块。

基于DSP的六面顶压机的压力控制电路核心是DSP处理器，并通过液晶显示器来显示压机的工作方式。系统通过安装在压机上的压力传感器将压机的压力转换为电压信号，将采集到的电压信号经过隔离、整流、滤波等的信号变换电路，最后经过电平调整得到适合DSP要求的电信号，输入DSP的AD采样口。该信号经过DSP片内的A/D转换为数字信号，再经控制算法运算得到输出控制量，控制压力晶闸管的驱动。最后，通过执行电路控制压力电压，以使压机能够按照给定的时序运行。

基于DSP压机的压力控制系统需要两路供电电源,一路用作数字电源,为DSP内核的存储器供电；另一路用作模拟电源，为A/D转换器供电，用来提高A/D转换精度。当DSP的两路供电电源上电时，芯片通过逻辑与门输出低电平，即可触发DSP的复位中断，实现DSP的上电复位。

通过定时器实现晶闸管供电电压的过零检测。将晶闸管的供电电压经变压整流后输入定时器的低电平触发端，触发器发生翻转，输出为高电平，触发DSP的外部中断。合理设置暂稳态持续时间，使其长于过零时间，保证在过零时间段内不会引起多次电路翻转。当压机的压力控制系统检测到压机到位后，通过软件开启交流电机开始第一次超压，直到压力达到设定压力时关闭交流电机。通过控制压力晶闸管的移相角来控制直流电机的转速，从而保持压力恒定，如此持续一个保压时间；然后再次超压到保压过程。重复上述过程，直至工艺结束。本电路在金刚石制备的压机工作过程中大大提高了系统抗外部干扰和适应内部参数变化的鲁棒性，同时减小了超调，改善了动态特性，提高了压力平衡点的稳定性、压机灵敏度和控制精度。