CN105136372B - 一种点焊焊钳动态电极力的测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

一种点焊焊钳动态电极力的测量装置及测量方法，属于电子电路与测量技术领域。为了解决现有焊钳电极力间接测量结果易受电路失调和电极臂温度影响的问题。所述装置包括高灵敏度应变仪、恒电流驱动电路、参考压电路、差分仪表放大电路、单位增益电路和电压提升电路；将应变仪粘在点焊焊钳壁内侧或外侧，测量焊钳壁应变；通过恒电流电路驱动应变仪，获得放大应变信号；该应变经差分仪表放大电路及单位增益电路输出。通过参考压电路动态调节差分仪表放大电路的参考电压，动态补偿温度对应变仪的影响，结合测量装置的输出，获得灵敏系数，进而根据灵敏系数获得点焊过程中的动态电极力信号。本发明用于电阻点焊质量监控与其他微小应变的测量场合。

Description

一种点焊焊钳动态电极力的测量装置及测量方法

技术领域

本发明属于电子电路与测量技术领域。

背景技术

电阻点焊是一种广泛应用于汽车车身制造的焊接方法，一台轿车的车身上大约有4000-6000个焊点，占其焊接总量的95％，其质量好坏直接影响整车的使用寿命。由于汽车车身点焊的特殊性，焊后难以补救，常规的焊后抽检已无法满足用户对车身质量的要求。因此，迫切需要寻找一种可靠的监控方法，对生产现场的车身点焊质量进行在线监控，了解产品的生产质量。

电极力是常用的电阻点焊质量监控信号。工件在加热和熔化过程中发生热膨胀，导致电极力产生一定的波动，因此可通过测量点焊过程中的动态电极力来了解熔核生长情况。目前电极力测量方法主要分为直接法和间接法。直接法采用称重传感器进行测量，大都应用于座式点焊机，而在点焊焊钳上不易实施。间接法即利用应变电测法测量电极臂上的应变，但由于焊钳上的应变较小，传统金属应变片灵敏度太低，导致电桥输出信号过小，后级放大电路需要进行数百倍放大，从而造成测量结果杂波过大，易受电路失调参数影响。采用半导体应变片虽能提高灵敏度，但是其阻值温度系数较大，易受电极臂温度的变化影响。此外，传统的应变电测法多使用1/4电桥或1/2电桥进行信号激励，导致应变片灵敏度再次衰减，且测量非线性误差增大，使得焊钳电极力的测量不准且不稳。为此，亟需一种准确并可靠的点焊焊钳动态电极力的测量装置和方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有焊钳电极力间接测量结果易受电路失调和电极臂温度影响的问题，本发明提供一种点焊焊钳动态电极力的测量装置及测量方法。

本发明的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置，所述装置包括高灵敏度应变仪、恒电流驱动电路、参考电压电路、差分仪表放大电路、单位增益电路和电压提升电路；

恒电流驱动电路为高灵敏度应变仪提供驱动电流，恒电流驱动电路的电压信号输出端与差分仪表放大电路的第一电压信号输入端连接，参考电压电路的参考电压信号输出端与差分仪表放大电路的第二电压信号输入端连接，电压提升电路的电压提升信号输出端与差分仪表放大电路的电压提升信号输入端连接；

差分仪表放大电路的差分放大电压信号输出端与单位增益电路的差分放大电压信号输入端连接，单位增益电路输出的电压信号为所述测量装置的输出电压。

所述恒电流驱动电路包括电阻R21、电阻R22、电阻R23和运算放大器OP21；

电阻R21的一端接供电电源地，电阻R21的另一端与运算放大器OP21反相输入端连接，电阻R22的一端接供电电源地，电阻R22的另一端和电阻R23的一端同时与运算放大器OP21同相输入端连接，电阻R23的另一端接供电电源VCC正极；

运算放大器OP21的输出端和运算放大器OP21的反相输入端分别与高灵敏度应变仪的两个输入端连接，为其提供驱动电流，运算放大器OP21的输出端为恒电流驱动电路的电压信号输出端。

所述参考电压电路包括电阻31、电阻R32、可调电位器Rx和运算放大器OP31；

电阻31的一端、电阻R32的一端和可调电位器Rx的可调端同时与运算放大器OP31的同相输入端连接；电阻31的一端接供电电源VCC正极，电阻R32的另一端和可调电位器Rx的固定端同时接供电电源地；运算放大器OP31的反相输入端与运算放大器OP31 的输出端连接，运算放大器OP31的输出端为参考电压电路的参考电压信号输出端。

所述差分仪表放大电路包括电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47、运算放大器OP41、运算放大器OP42和运算放大器OP43；

运算放大器OP41的同相输入端为差分仪表放大电路的第一电压信号输入端，运算放大器OP41的反相输入端与电阻R41的一端同时和电阻R42的一端连接，电阻R42的另一端与运算放大器OP41的输出端同时和电阻R44的一端连接，电阻R44的另一端与电阻R46的一端同时和运算放大器OP43的反相输入端连接，电阻R46的另一端与运算放大器OP43的输出端连接，运算放大器OP43的输出端与单位增益电路的差分放大电压信号输入端连接；

运算放大器OP42的同相输入端为差分仪表放大电路的第二电压信号输入端，运算放大器OP42的反相输入端与电阻R41的另一端同时和电阻R43的一端连接，电阻R43的另一端与运算放大器OP42的输出端同时和电阻R45的一端连接，电阻R45的另一端与运算放大器OP43的同相输入端同时和电阻R47的一端连接，电阻R47的另一端为差分仪表放大电路的电压提升信号输入端。

所述单位增益电路包括电阻R51、电阻R52、电容C51和运算放大器OP51；

运算放大器OP51的同相输入端为单位增益电路5的差分放大电压信号输入端，运算放大器OP51的反相输入端与运算放大器OP51的输出端同时和电阻R51的一端连接，电阻R51的另一端与电容C51的一端同时和电阻R52的一端连接，并作为单位增益电路的输出端，电容C51的另一端接供电电源地，电阻R52的另一端接供电电源地。

所述电压提升电路包括电阻R61、电阻R62、开关S61和运算放大器OP61；

电阻R61的一端与电阻R62的一端同时和运算放大器OP61的同相输入端连接，电阻R61的另一端接供电电源VCC正极，电阻R62的另一端接供电电源地，运算放大器 OP61的反相输入端与运算放大器OP61的输出端同时和开关S61的一端连接，开关S61 的另一端为电压提升电路的电压提升信号输出端。

开关S61包括金氧半场效晶体管D71和电阻R71；

电阻R71的一端与供电电源正极连接，

电阻R71的另一端与金氧半场效晶体管D71的栅极的连接，并同时作为与外界控制器连接的控制信号输入端，

金氧半场效晶体管D71的源极和漏极分别作为开关S61的两端。

开关S61包括光耦D81和电阻R81；

电阻R81的一端与供电电源正极连接，电阻R81的另一端与光耦D81中发光二极管的正极连接，并同时作为与外界控制器连接的控制信号输入端，光耦D81中发光二极管的负极接供电电源地，光耦D81中光电三极管的集电极和发射极分别作为开关S61的两端。

所述方法包括如下步骤：

步骤一：将高灵敏度应变仪粘贴在点焊焊钳壁的内侧或外侧；

步骤二：调节可调电位器Rx的调节比例，使单位增益电路的输出电压为0或接近0；

步骤三：在断电不焊接情况下施加一定大小的电极力，获得测量装置的输出电压；

步骤四：重复步骤二与步骤三，多次改变施加电极力的大小，记录测量装置对应的输出电压，根据施加电极力大小和相应的输出电压，利用最小二乘公式回归出测量装置的灵敏系数；

步骤五：调节可调电位器Rx的调节比例，使测量装置的输出电压为0或接近0，再在通电焊接情况下，获得测量装置的输出电压，所述输出电压乘以步骤四的灵敏系数，即获得点焊过程中的动态电极力信号。

本发明的有益效果在于，本发明所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置及测量方法，可在点焊通电焊接过程中实现对焊钳电极力的实时准确测量。将高灵敏度应变仪粘贴在点焊焊钳壁的内侧或外侧，通过测量焊钳壁应变间接测量电极力；通过恒电流电路驱动高灵敏度应变仪，降低非线性误差，提高测量灵敏度和抗干扰能力；通过动态调节参考电压实现对应变仪的动态温度补偿，从而提高点焊过程中电极力测量结果的准确性与稳定性。本装置与方法同时也适用于其他微小应变的测量场合。

附图说明

图1为具体实施方式一所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置的原理示意图。

图2为具体实施方式二所述的恒电流驱动电路2的原理图。

图3为具体实施方式三所述的参考压电路3的原理图。

图4为具体实施方式四所述的差分仪表放大电路4的原理图。

图5为具体实施方式五所述的单位增益电路5的原理图。

图6为具体实施方式六所述的电压提升电路6的原理图。

图7为具体实施方式六所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置的电路原理图。

图8为具体实施方式七所述的开关S61的原理图。

图9为具体实施方式八所述的开关S61的原理图。

图10为具体实施方式九的测量装置的在实际测量时的原理示意图，高灵敏度应变仪粘贴在点焊焊钳10中的焊钳壁9的外侧表面。

图11为具体实施方式九测量获得的实验结果波形图，其中，带有矩形标记的线代表测量值，无标记的线代表回归线性拟合值。

图12为具体实施方式九的实验结果波形图，其中，曲线代表点焊通电焊接过程中的电极力测量值。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置，所述装置包括高灵敏度应变仪1、恒电流驱动电路2、参考电压电路3、差分仪表放大电路4、单位增益电路5和电压提升电路6；

恒电流驱动电路2为高灵敏度应变仪1提供驱动电流，恒电流驱动电路2的电压信号输出端与差分仪表放大电路4的第一电压信号输入端连接，参考电压电路3的参考电压信号输出端与差分仪表放大电路4的第二电压信号输入端连接，电压提升电路6的电压提升信号输出端与差分仪表放大电路4的电压提升信号输入端连接；

差分仪表放大电路4的差分放大电压信号输出端与单位增益电路5的差分放大电压信号输入端连接，单位增益电路5输出的电压信号为所述测量装置的输出电压。

具体实施方式二：参照图2具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置的进一步说明，本实施方式中，所述恒电流驱动电路2包括电阻R21、电阻R22、电阻R23和运算放大器OP21；

电阻R21的一端接供电电源地，电阻R21的另一端与运算放大器OP21反相输入端连接，电阻R22的一端接供电电源地，电阻R22的另一端和电阻R23的一端同时与运算放大器OP21同相输入端连接，电阻R23的另一端接供电电源VCC正极；

运算放大器OP21的输出端和运算放大器OP21的反相输入端分别与高灵敏度应变仪1的两个输入端连接，为其提供驱动电流，运算放大器OP21的输出端为恒电流驱动电路2的电压信号输出端。

本实施方式中，给出了恒电流驱动电路2的一种具体结构，该结构能够利用运算放大器的虚短虚断特性产生恒定的驱动电流，获得与高灵敏度应变仪1的电阻具有线性关系的电压信号，减少非线性误差。

为了获得恒定的驱动电流，电阻R21、电阻R22和电阻R23的取值应满足如下关系：

其中，I_d表示输出驱动电流的大小，VCC为供电电源正极电压，R21为电阻R21的阻值，R22为电阻R22阻值，R23为电阻R23的阻值。

为了避免运算放大器OP21饱和，高灵敏度应变仪1和电阻R23的取值应满足如下关系：

I_d(R21+R1)≤VCC

其中，I_d表示输出驱动电流的大小，VCC为供电电源正极电压，R21为电阻R21的阻值，R1为高灵敏度应变仪1的标称阻值。

具体实施方式三：参照图3具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置的进一步说明，本实施方式中，所述参考电压电路3包括电阻31、电阻R32、可调电位器Rx和运算放大器OP31；

电阻31的一端、电阻R32的一端和可调电位器Rx的可调端同时与运算放大器OP31的同相输入端连接；电阻31的一端接供电电源VCC正极，电阻R32的另一端和可调电位器Rx的固定端同时接供电电源地；运算放大器OP31的反相输入端与运算放大器OP31 的输出端连接，运算放大器OP31的输出端为参考电压电路3的参考电压信号输出端。

本实施方式中，给出了参考电压电路3的一种具体结构，该结构能够利用电阻R31、电阻R32、可调电位器Rx和运算放大器OP31构成的分压电路对高灵敏度应变仪1进行动态温度补偿。为此，电阻R31、电阻R32、可调电位器Rx的取值应满足如下关系：

其中，VCC为供电电源正极电压，a为可调电位器Rx的调节比例，Rx为可调电位器Rx的阻值，R31为电阻R31的阻值，R32为电阻R32的阻值，R21为电阻R21的阻值， R1为高灵敏度应变仪1的标称阻值，I_d为输出驱动电流的大小。

本实施方式中，可调电位器Rx可使用数字电位器。在每次测量前，通过外界控制器设置可调电位器Rx的调节比例a，从而补偿温度对高灵敏度应变仪1的阻值造成的影响。

本实施方式中所述的外界控制器为单片机，利用单片机改变数字电位器的调解比例。

具体实施方式四：参照图4具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置的进一步说明，本实施方式中，所述差分仪表放大电路4包括电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47、运算放大器OP41、运算放大器OP42和运算放大器OP43；

运算放大器OP41的同相输入端为差分仪表放大电路4的第一电压信号输入端，运算放大器OP41的反相输入端与电阻R41的一端同时和电阻R42的一端连接，电阻R42的另一端与运算放大器OP41的输出端同时和电阻R44的一端连接，电阻R44的另一端与电阻R46的一端同时和运算放大器OP43的反相输入端连接，电阻R46的另一端与运算放大器OP43的输出端连接，运算放大器OP43的输出端与单位增益电路5的差分放大电压信号输入端连接；

运算放大器OP42的同相输入端为差分仪表放大电路4的第二电压信号输入端，运算放大器OP42的反相输入端与电阻R41的另一端同时和电阻R43的一端连接，电阻R43 的另一端与运算放大器OP42的输出端同时和电阻R45的一端连接，电阻R45的另一端与运算放大器OP43的同相输入端同时和电阻R47的一端连接，电阻R47的另一端为差分仪表放大电路的电压提升信号输入端。

本实施方式中，给出了差分仪表放大电路4的一种具体结构，该结构能够利用电阻R41、电阻R42、电阻R43、运算放大器OP41和运算放大器OP42构成的仪表放大电路，提高电路的输入阻抗，并对恒电流驱动电路2和参考压电路3输出的电压信号进行差分放大。放大倍数为：

其中，G为放大倍数，R41为电阻R41的阻值，R42为电阻R42的阻值，R43为电阻R43的阻值。

为了有效放大电压信号，放大倍数应满足如下关系：

其中，G为放大倍数，I_d为输出驱动电流的大小，△R1为高灵敏度应变仪1在测量过程中的阻值变化值，VCC为供电电源正极电压。

同时该结构能够利用电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47、和运算放大器OP43 构成的差分转单端电路提高电路的共模抑制比。为此，电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47需要满足如下关系：

R44＝R45＝R46＝R47

其中，R44为电阻R44的阻值，R45为电阻R45的阻值，R46为电阻R46的阻值，R47 为电阻R47的阻值。

具体实施方式五：参照图5具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置的进一步说明，本实施方式中，所述单位增益电路5包括电阻R51、电阻R52、电容C51和运算放大器OP51；

运算放大器OP51的同相输入端为单位增益电路5的差分放大电压信号输入端，运算放大器OP51的反相输入端与运算放大器OP51的输出端同时和电阻R51的一端连接，电阻R51的另一端与电容C51的一端同时和电阻R52的一端连接，并作为单位增益电路5 的输出端，电容C51的另一端接供电电源地，电阻R52的另一端接供电电源地。

本实施方式中，给出了单位增益电路5的一种具体结构，该结构能够利用电阻R51、电阻R52、电容C51和运算放大器OP51构成的同相跟随电路，提高电路的输入阻抗，并对差分仪表放大电路4输出的电压信号进行滤波。为了避免信号内的高频噪声对输出信号产生影响，电阻R51、电阻R52和电容C51的取值应满足如下关系：

其中，f_L表示所需输入信号的低通截止频率，R15为一五号电阻R52的阻值，C51为电容C51的电容值。

具体实施方式六：参照图6和图7具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置的进一步说明，本实施方式中，所述电压提升电路6包括电阻R61、电阻R62、开关S61和运算放大器OP61；

电阻R61的一端与电阻R62的一端同时和运算放大器OP61的同相输入端连接，电阻R61的另一端接供电电源VCC正极，电阻R62的另一端接供电电源地，运算放大器 OP61的反相输入端与运算放大器OP61的输出端同时和开关S61的一端连接，开关S61 的另一端为电压提升电路6的电压提升信号输出端。

本实施方式中，给出了电压提升电路6的一种具体结构，该结构能够利用电阻R61、电阻R62和运算放大器OP61构成的分压电路对差分仪表输入电路4的输出电压信号进行电压提升。为了有效利用微机系统的分辨率，同时避开微机系统采样时不准确区间，电阻R61、和电阻R62的取值应满足如下关系

其中，R61为电阻R61的阻值，R62为电阻R62的阻值。

当需要电压提升时，闭合开关S61；当不需要电压提升时，断开开关S61。

具体实施方式七：参照图8具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式六所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置的进一步说明，本实施方式中，开关S61包括金氧半场效晶体管D71和电阻R71；

电阻R71的一端与供电电源正极连接，

电阻R71的另一端与金氧半场效晶体管D71的栅极的连接，并同时作为与外界控制器连接的控制信号输入端，

金氧半场效晶体管D71的源极和漏极分别作为开关S61的两端。

本实施方式中所述的外界控制器为单片机，利用单片机实现开关的通断。

具体实施方式八：参照图9具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式六所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置的进一步说明，本实施方式中，开关S61包括光耦D81和电阻R81；

电阻R81的一端与供电电源正极连接，电阻R81的另一端与光耦D81中发光二极管的正极连接，并同时作为与外界控制器连接的控制信号输入端，光耦D81中发光二极管的负极接供电电源地，光耦D81中光电三极管的集电极和发射极分别作为开关S61的两端。

本实施方式中所述的外界控制器为单片机，利用单片机实现开关的通断。

具体实施方式九：参照图7、图10、图11和图12具体说明本实施方式，本实施方式是具体实施方式六所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置的测量方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一：将高灵敏度应变仪1粘贴在点焊焊钳壁的外侧；

步骤二：调节可调电位器Rx的调节比例，使单位增益电路5的输出电压为0或接近0；

步骤三：在断电不焊接情况下施加一定大小的电极力，获得测量装置的输出电压；

步骤四：重复步骤二与步骤三，多次改变施加电极力的大小，记录测量装置对应的输出电压，根据施加电极力大小和相应的输出电压，利用最小二乘公式回归出测量装置的灵敏系数；

步骤五：调节可调电位器Rx的调节比例，使测量装置的输出电压为0或接近0，再在通电焊接情况下，获得测量装置的输出电压，所述输出电压乘以步骤四的灵敏系数，即获得点焊过程中的动态电极力信号。

本实施方式的测量装置的电路图如图7所示。

参照图10进行装置灵敏系数的测量实验，将高灵敏度应变仪粘贴在点焊焊钳10中的焊钳壁9的外侧表面。取VCC＝3V，f_L＝5kHz，I_d＝3mA，G＝40，在不同的电极力条件下，如1kN、1.25kN、1.5kN、1.75kN、2kN、2.25kN、2.5kN、2.75kN和3kN，测量本发明装置的输出电压信号幅值，如图11所示。

图11中，回归曲线的斜率即为本实施方式装置的测量灵敏系数。从图11中还可发现，即使放大电路的放大倍数较低，本测量装置的输出电压信号幅值仍可达到伏级，具有较强的抗干扰能力；输出电压信号的幅值同电极力具有非常好的线性关系，回归决定系数达到 0.99762，表明本实施方式所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置与方法的准确性。

参照图10进行动态电极力测量实验，在通电焊接过程中，取VCC＝3V，f_L＝5kHz， I_d＝3mA，G＝40，电极间工件为0.7mm+0.7mm镀锌钢板，电极力大小为2.5kN，通电电流大小为10kA，通电时间为200ms，测量本实施方式装置的输出电压信号，如图12所示。

从图12中可以发现动态电极力信号在通电开始的50ms和130ms存在陡降现象，说明在点焊过程中存在前期飞溅和后期飞溅缺陷，表明本实施方式所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置与方法的实时性与准确性，可用于电阻点焊的质量监控。

本实施方式中的将高灵敏度应变仪1还可以粘贴在点焊焊钳壁的内侧，测量效果与高灵敏度应变仪1粘贴在点焊焊钳壁的外侧相同。

Claims (9)

1.一种点焊焊钳动态电极力的测量装置，所述装置包括高灵敏度应变仪(1)、恒电流驱动电路(2)、参考电压电路(3)、差分仪表放大电路(4)、单位增益电路(5)和电压提升电路(6)；其特征在于，

恒电流驱动电路(2)为高灵敏度应变仪(1)提供驱动电流，恒电流驱动电路(2)的电压信号输出端与差分仪表放大电路(4)的第一电压信号输入端连接，参考电压电路(3)的参考电压信号输出端与差分仪表放大电路(4)的第二电压信号输入端连接，电压提升电路(6)的电压提升信号输出端与差分仪表放大电路(4)的电压提升信号输入端连接；

差分仪表放大电路(4)的差分放大电压信号输出端与单位增益电路(5)的差分放大电压信号输入端连接，单位增益电路(5)输出的电压信号为所述测量装置的输出电压。

2.根据权利要求1所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置，其特征在于，所述恒电流驱动电路(2)包括电阻R21、电阻R22、电阻R23和运算放大器OP21；

电阻R21的一端接供电电源地，电阻R21的另一端与运算放大器OP21反相输入端连接，电阻R22的一端接供电电源地，电阻R22的另一端和电阻R23的一端同时与运算放大器OP21同相输入端连接，电阻R23的另一端接供电电源VCC正极；

运算放大器OP21的输出端和运算放大器OP21的反相输入端分别与高灵敏度应变仪(1)的两个输入端连接，为其提供驱动电流，运算放大器OP21的输出端为恒电流驱动电路(2)的电压信号输出端。

3.根据权利要求1或2所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置，其特征在于，所述参考电压电路(3)包括电阻31、电阻R32、可调电位器Rx和运算放大器OP31；

电阻31的一端、电阻R32的一端和可调电位器Rx的可调端同时与运算放大器OP31的同相输入端连接；电阻31的一端接供电电源VCC正极，电阻R32的另一端和可调电位器Rx的固定端同时接供电电源地；运算放大器OP31的反相输入端与运算放大器OP31的输出端连接，运算放大器OP31的输出端为参考电压电路3的参考电压信号输出端。

4.根据权利要求3所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置，其特征在于，所述差分仪表放大电路(4)包括电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47、运算放大器OP41、运算放大器OP42和运算放大器OP43；

运算放大器OP41的同相输入端为差分仪表放大电路(4)的第一电压信号输入端，运算放大器OP41的反相输入端与电阻R41的一端同时和电阻R42的一端连接，电阻R42的另一端与运算放大器OP41的输出端同时和电阻R44的一端连接，电阻R44的另一端与电阻R46的一端同时和运算放大器OP43的反相输入端连接，电阻R46的另一端与运算放大器OP43的输出端连接，运算放大器OP43的输出端与单位增益电路(5)的差分放大电压信号输入端连接；

运算放大器OP42的同相输入端为差分仪表放大电路(4)的第二电压信号输入端，运算放大器OP42的反相输入端与电阻R41的另一端同时和电阻R43的一端连接，电阻R43的另一端与运算放大器OP42的输出端同时和电阻R45的一端连接，电阻R45的另一端与运算放大器OP43的同相输入端同时和电阻R47的一端连接，电阻R47的另一端为差分仪表放大电路的电压提升信号输入端。

5.根据权利要求4所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置，其特征在于，所述单位增益电路(5)包括电阻R51、电阻R52、电容C51和运算放大器OP51；

运算放大器OP51的同相输入端为单位增益电路(5)的差分放大电压信号输入端，运算放大器OP51的反相输入端与运算放大器OP51的输出端同时和电阻R51的一端连接，电阻R51的另一端与电容C51的一端同时和电阻R52的一端连接，并作为单位增益电路(5)的输出端，电容C51的另一端接供电电源地，电阻R52的另一端接供电电源地。

6.根据权利要求5所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置，其特征在于，所述电压提升电路(6)包括电阻R61、电阻R62、开关S61和运算放大器OP61；

电阻R61的一端与电阻R62的一端同时和运算放大器OP61的同相输入端连接，电阻R61的另一端接供电电源VCC正极，电阻R62的另一端接供电电源地，运算放大器OP61的反相输入端与运算放大器OP61的输出端同时和开关S61的一端连接，开关S61的另一端为电压提升电路(6)的电压提升信号输出端。

7.根据权利要求6所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置，其特征在于，开关S61包括金氧半场效晶体管D71和电阻R71；

电阻R71的一端与供电电源正极连接，

电阻R71的另一端与金氧半场效晶体管D71的栅极的连接，并同时作为与外界控制器连接的控制信号输入端，

金氧半场效晶体管D71的源极和漏极分别作为开关S61的两端。

8.根据权利要求6所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置，其特征在于，开关S61包括光耦D81和电阻R81；

电阻R81的一端与供电电源正极连接，电阻R81的另一端与光耦D81中发光二极管的正极连接，并同时作为与外界控制器连接的控制信号输入端，光耦D81中发光二极管的负极接供电电源地，光耦D81中光电三极管的集电极和发射极分别作为开关S61的两端。

9.基于权利要求6所述的一种点焊焊钳动态电极力的测量装置的测量方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一：将高灵敏度应变仪(1)粘贴在点焊焊钳壁的内侧或外侧；

步骤二：调节可调电位器Rx的调节比例，使单位增益电路(5)的输出电压为0或接近0；

步骤三：在断电不焊接情况下施加一定大小的电极力，获得测量装置的输出电压；

步骤四：重复步骤二与步骤三，多次改变施加电极力的大小，记录测量装置对应的输出电压，根据施加电极力大小和相应的输出电压，利用最小二乘公式回归出测量装置的灵敏系数；

步骤五：调节可调电位器Rx的调节比例，使测量装置的输出电压为0或接近0，再在通电焊接情况下，获得测量装置的输出电压，所述输出电压乘以步骤四的灵敏系数，即获得点焊过程中的动态电极力信号。