[发明专利]一种基于电阻变化特性的脉冲状态辨识电路

说明书

本发明公开了一种基于电阻变化特性的脉冲状态辨识电路。该脉冲状态辨识电路相对于间隙平均电压检测电路增加了极间阻抗检测单元。极间阻抗检测单元包括恒压直流源DC、分压限流电阻R1、调控检测波形的响应特性模块和二极管D1；调控检测波形的响应特性模块由电阻R2和电容C1并联后与电阻R3串联构成；恒压直流源DC和分压限流电阻R1串联后与电容Cl和电阻R2均并联再与电阻R3串联，然后与二极管D1串联，二极管D1和电阻R3分别接电容C1的两端。本发明的基于电阻变化特性的脉冲状态辨识电路适用于微细电火花放电状态的检测，能够提高微细电加工放电状态检测的稳定性和灵敏性。

技术领域

本发明属于微细电火花加工技术领域，具体涉及一种基于电阻变化特性的脉冲状态辨识电路。

背景技术

微细电火花加工具有单个脉冲放电能量小、脉冲放电频率高、放电间隙小、噪声干扰大、放电状态复杂等显著特点，致使加工过程极不稳定，加工的放电状态难以准确检测及控制，加工效率低下，从而极大的限制了微细电火花加工技术的发展，特别是对于难加工材料及大批量微细结构件的加工，过低的加工效率会直接影响微细电火花加工技术的应用，从而严重阻碍微尺度结构精微制造能力的提升。因此，提升放电状态检测的准确性和灵敏度，实现加工过程的实时有效控制，保障加工过程高效高质量的进行，是提高微细电火花加工技术能力、实现微尺度结构件批量加工及关键零部件精密、高效制造的关键途径，同时也是国家重大工程领域精密制造水平提升的迫切需求。

电火花加工放电状态的识别主要是通过检测放电间隙的电压量，因为不同放电状态对应的电压波形也不一样，此外还要综合考虑放电间隙电流量和脉冲放电时是否存在高频分量、射频信号、声频信号等显著特征来判断。传统的电火花加工放电状态检测方法有高频信号检测法、击穿延时检测法、平均电压检测法等。常采用的是平均电压检测方法，该方法是指在一定的加工条件下，加工经验表明电极间隙稳定放电时的间隙电压应维持在一个范围，开路较多平均电压值偏高，短路较多电压平均值偏低，火花放电较多则平均电压值适中。通过设置阈值电压判断加工状态，如果检测的平均电压高于上限值则认为加工过程处于开路状态，如果低于下限值就认为加工状态处于电弧放电状态或短路状态，检测平均电压在两个阈值电压之间即为火花放电。间隙平均电压检测法虽然有其原理简单应用普遍等特点，但是在微细电火花加工中，根据加工需求的不同会有许多组的脉冲参数，而且往往是窄脉宽、小占空比的脉冲，且难以保持为理想的波形，这不仅使得间隙平均电压有波动，而且会使检测电路实际电压值与理论计算值有较大差异，最终导致状态检测值和阈值判断的灵敏度和准确性降低。同时，不同的脉冲参数组之间，它们的状态检测值和阈值也存在差异，这就要求检测电路有相应的灵敏度和准确性等，即较好的适应能力。所以，间隙平均电压检测法对于微细电火花加工尚有缺陷。

当前，亟需发展一种能够适用于微细电火花加工的，针对加工需求的多组脉冲参数的放电状态的检测电路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于电阻变化特性的脉冲状态辨识电路。

本发明的基于电阻变化特性的脉冲状态辨识电路，其特点是：所述的脉冲状态辨识电路包括放电单元、极间阻抗检测单元和平均电压检测单元；

所述的放电单元包括脉冲电源、加工正极和加工负极，加工正极接脉冲电源的正向输出，加工负极接脉冲电源的负向输出；

所述的极间阻抗检测单元包括恒压直流源DC、分压限流电阻R1、调控检测波形的响应特性模块和二极管D1；所述的调控检测波形的响应特性模块由电阻R2和电容C1并联后与电阻R3串联构成；恒压直流源DC和分压限流电阻R1串联后与电容Cl和电阻R2均并联再与电阻R3串联，然后与二极管D1串联，二极管D1和电阻R3分别接电容C1的两端；

所述的平均电压检测单元包括二极管D2、电阻R4、电阻R5、电容C2，电阻R4和电容C2并联后再与电阻R5和二极管D2串联；