CN116754986A - 一种具有空载电压检测的焊接电源校准装置及校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及计量器具的研制及检测领域,公开一种具有空载电压检测的焊接电源校准装置及校准方法,包括空载峰值电压检测模块,所述空载峰值电压检测模块包括调节模块阻抗Zk、RC滤波部分及输入端;所述调节模块阻抗Zk包括定值电阻R1及可调电阻R2,所述RC滤波部分包括电阻R3、电容C1、电容C2及二极管D1,所述输入端包括1号端子、2号端子、3号端子及4号端子;所述电阻R1的一端电性连接所述可调电阻R2的一端。本发明涉及计量器具的研制及检测领域,具体地讲,涉及一种具有空载电压检测的焊接电源校准装置及校准方法。本发明要解决的技术问题是提供一种具有空载电压检测的焊接电源校准装置及校准方法,方便焊接电源校准。
Description
技术领域
本发明涉及计量器具的研制及检测领域,具体地讲,涉及一种具有空载电压检测的焊接电源校准装置及校准方法。
背景技术
直流焊接电源广泛应用于机械加工行业,其原理为通过调节输出电压控制输出电流,电流对焊枪加温进而融化焊条,从而焊接金属元件。其空载峰值电压、负载电压值、焊接电流值的准确度及稳定性对焊接质量有着关键影响,随着JJF1985直流焊接电源国家校准规范的实施,对焊接电源空载峰值电压、负载电压值、焊接电流值的校准工作有着大量的市场需求。
现阶段,焊接电源的校准弊端有以下几点:一是缺少一种对焊接电源的空载峰值电压、负载电压及焊接电流一体化校准装置,二是缺少对空载峰值电压、负载电压及焊接电流高效准确的校准方法及装置。三是用于校准焊接电源的元器件或设备,会因工作温度、使用时间、系统误差等因素产生一定程度的测量偏差,缺少对产生的测量数据偏差进行校准的方法,四是重复检测校准不仅不利于提高工作效率,反而会增加能源消耗。
因此,急需发明一种具有参数修正、空载峰值电压检测、同时校准负载电压和焊接电流的校准方法,并提供一种装置,进而实现校准的方法的运用,从而来提高焊接电源的检测工作质量,减少能耗。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有空载电压检测的焊接电源校准装置及校准方法,方便焊接电源校准。
本发明采用如下技术方案实现发明目的:
一种具有空载电压检测的焊接电源校准装置,包括空载峰值电压检测模块,其特征在于:所述空载峰值电压检测模块包括调节模块阻抗Zk、RC滤波部分及输入端;
所述调节模块阻抗Zk包括定值电阻R1及可调电阻R2,所述RC滤波部分包括电阻R3、电容C1、电容C2及二极管D1,所述输入端包括1号端子、2号端子、3号端子及4号端子;
所述电阻R1的一端电性连接所述可调电阻R2的一端,所述电阻R3的一端电性连接所述电容C1及所述二极管D1的一端,所述二极管D1的另一端电性连接所述电容C2的一端;
所述1号端子电性连接所述电阻R1及所述电阻R3的另一端,所述3号端子电性连接所述可调电阻R2、所述电容C1及所述电容C2的另一端。
作为本技术方案的进一步限定,还包括电流传感器、电压转换器、信号转换器、运算处理器、显示单元。
作为本技术方案的进一步限定,所述2号端子及所述二极管D1的另一端分别电性连接所述电压转换器的接口V+,所述4号端子及所述电容C2的另一端分别电性连接所述电压转换器的接口V-,所述电压转换器的接口C+电性连接所述信号转换器的X1,所述电压转换器的接口C-电性连接所述信号转换器的X2,所述电流传感器电性连接所述信号转换器的接口X3及X4,所述信号转换器的接口U1及U2分别电性连接运算处理器,所述运算处理器电性连接所述显示单元。
作为本技术方案的进一步限定,所述运算处理器内包括至少一个处理器和至少一个存储器,所述处理器和存储器相耦合。
作为本技术方案的进一步限定,所述存储器中存储有计算机程序和设定的系数变量及常量;所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序和设定的系数变量及常量时,使得设备实现空载峰值电压、负载电压、焊接电流的校准。
一种利用上述焊接电源校准装置对焊接电源的校准方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在空载电压校准时,焊接电源连接所述1号端子及所述3号端子,焊接电源直流空载电压信号Vk进入所述输入端,在所述调节模块阻抗Zk回路中产生空载电流Ik;
S2:被校焊接电源空载电压输出值Vkk随着所述可调电阻R2阻值增加而变化,当所述调节模块阻抗Zk调节到某一阻值时Zkf,所述焊接电源空载电压输出值Vkk的大小不随所述调节模块阻抗Zk的增大而增加,此时的所述焊接电源空载电压输出值Vkk就是焊接电源空载峰值电压Vkf,并产生空载电流Ikf,所述焊接电源空载峰值电压Vkf通过所述RC低通滤波电路滤波和稳压之后,由所述空载峰值电压检测模块输出;
S3:焊接电源空载峰值电压信号Vkf由所述空载峰值电压检测模块输出进入所述电压转换器输入端,经所述电压转换器变比后得到直流小电压信号Vk1,其中变比系数为k1,所述直流小电压信号Vk1由所述电压转换器输出端进入所述信号转换器输入端,所述信号转换器将所述直流小电压信号Vk1转换为所述运算处理器能够识别的数字信号VS,并由输出端将所述数字信号VS传输入所述运算处理器,所述数字信号VS在所述运算处理器内进行运算,所述数字信号VS乘以变比系数k1并加上修正值VX就获得空载峰值电压校准结果VKO,所述空载峰值电压校准结果VKO由所述运算处理器输出至所述显示单元,由所述显示单元显示出所述空载峰值电压校准结果VKO,此时空载电压的校准完成;
S4:当所述焊接电源接入负载时,所述焊接电源连接所述2号端子及所述4号端子,直流负载电压信号Vf由装置壳体上的电压采样口,通过电压连接线采集负载正负极上的电压信号获得或通过连接线采集焊接电源上正负极上的电压信号获得,所述直流负载电压信号Vf进入所述电压转换器输入端,经所述电压转换器变比后得到直流小电压信号Vf1,其中变比系数为k1,所述直流小电压信号Vf1由所述电压转换器输出端进入所述信号转换器输入端,所述信号转换器将Vf1转换为所述运算处理器能够识别的数字信号VSf,并由输出端将所述数字信号VSf传输入所述运算处理器,所述数字信号VSf在所述运算处理器内进行运算,所述数字信号VSf乘以变比系数k1并加上所述修正值VX就获得负载电压校准结果VfO,所述负载电压校准结果VfO由所述运算处理器输出至所述显示单元,由所述显示单元显示出所述负载电压校准结果VfO;
S5:同时,焊接电流信号I1经过所述电流传感器的变比,产生直流小电流信号I2,其中变比系数为k2,所述直流小电流信号I2由所述电流传感器的输出口,进入所述信号转换器输入端,信所述号转换器将所述直流小电流信号I2转换为所述运算处理器能够识别的数字信号IS,并由输出端将所述数字信号IS传输入所述运算处理器,所述数字信号IS在所述运算处理器内进行运算,所述数字信号IS乘以变比系数k2并加上修正值IX就获得焊接电流校准结果IO,所述焊接电流校准结果IO由所述运算处理器输出至所述显示单元,由所述显示单元显示出所述焊接电流校准结果IO,此时负载电压及焊接电流的同步校准完成。
作为本技术方案的进一步限定,所述调节模块阻抗Zk阻值的大小变化,使得焊接电源空载电压输出值Vkk大小变化,进而获得所述焊接电源空载峰值电压Vkf。
作为本技术方案的进一步限定,当在校准过程中,需要对校准装置的系统误差进行修正时,在校准装置电压采样口根据参数修正界面中的电压修正量程,输入标准电压信号VB;校准装置显示单元电压显示值为VO,此时的电压修正值为VX,它是标准电压信号VB与校准装置显示单元电压显示值VO的差值,修正值VX通过保存入所述运算处理器,并带入电压校准结果运算过程中,从而起到了对电压信号因标准装置系统误差引起偏差的数据修正;
用直流标准大电流源经校准装置外置电流传感器,输入标准电流信号IB;校准装置显示单元电流显示值为IO,此时的焊接电流修正值为IX,它是标准电流信号IB与校准装置显示单元电流显示值IO的差值,修正值IX通过保存入运算处理器,并带入本发明第二方面的焊接电流校准结果运算过程中,从而起到了对电流信号因标准装置系统误差引起偏差的数据修正;
校准过程中,其连接是通过外部的标准电压及电流源,输出电压及电流信号,对校准装置的内部系统误差进行修正。
作为本技术方案的进一步限定,所述调节模块阻抗Zk阻值的表达式为:
Zk=R1+R2
其中:R1为0.2kΩ定值电阻;
R2为0-5kΩ可调电阻;Zk为校准装置空载电压调节模块阻抗;
所述焊接电源空载电压输出值Vkk表达式为:
Vkk=ZkIk
其中:Zk为所述调节模块阻抗Zk阻值;
Ik为空载电流Ikf;
所述焊接电源空载峰值电压Vkf表达式为:
Vkf=ZkfIkf
其中:Zkf为所述调节模块阻抗Zk的空载峰值阻抗;
Ikf为空载峰值电流Ikf;
所述电压转换器变比后得到直流小电压信号Vf1表达式为:
Vk1=Vkf/k1
其中:k1为变比系数;
所述空载峰值电压校准结果VKO表达式为:
VKO=k1VS+VX
其中:VS为所述数字信号VS,
VX为修正值;
所述电压转换器变比后得到所述直流小电压信号Vf1:
Vf1=Vf/k1
其中:Vf为所述直流负载电压信号Vf;
所述负载电压校准结果VfO表达式为:
VfO=k1VSf+VX
其中:VSf为数字信号VSf;
所述电流传感器变比后得到直流小电流信号I2表达式为:
I2= I1/k2
其中:I1为焊接电流信号I1;
k2为电流变比系数;
所述焊接电流校准结果IO表达式为:
IO=k2IS+IX
其中:IS为所述数字信号IS;
IX为修正值。
所述修正值VX表达式为:
VX=VB-VO
其中:VB为标准电压信号;
VO为校准装置显示单元电压显示值。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:
1、本发明所提的对直流焊接电源空载峰值电压的校准方法,实现了通过调节电路中阻抗的方式,从而检测出空载电压峰值。
2、本发明所提的对直流焊接电源负载电压和焊接电流的校准方法,实现了负载电压和焊接电流的同时校准,大大节省了工作时间,提高了效率、降低了校准成本。
3、本发明所提的一种具有空载峰值电压检测的直流焊接电源校准方法及装置,能够系统的对焊接电源的空载电压、负载电压、焊接电流等技术参数进行校准,所述的参数修正,是将校准装置通过与标准值的比较,获得的修正值带入校准过程中,此方法及装置可大大提高检测结果的准确度,保证了量值传递及溯源的可靠性。
附图说明
图1为本发明具有空载峰值电压检测的直流焊接电源校准装置整体结构示意图。
图2为本发明具有空载峰值电压检测的直流焊接电源校准方法及装置的校准方法流程图。
图3 为本发明通过该校准方法及装置对电压测量结果进行参数修正前的曲线示意图。
图4 为本发明通过该校准方法及装置对电压测量结果进行参数修正后的曲线示意图。
图5为本发明通过该校准方法及装置对电流测量结果进行参数修正前的曲线示意图。
图6为本发明通过该校准方法及装置对电流测量结果进行参数修正后的曲线示意图。
图7为本发明具有空载峰值电压检测的直流焊接电源校准装置的简易结构示意框图。
图8为本发明校装置的运算处理器框图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的一个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
实施例1,如图1所示,本发明包括空载峰值电压检测模块,所述空载峰值电压检测模块包括调节模块阻抗Zk、RC滤波部分及输入端;
所述调节模块阻抗Zk包括定值电阻R1及可调电阻R2,所述RC滤波部分包括电阻R3、电容C1、电容C2及二极管D1,所述输入端包括1号端子、2号端子、3号端子及4号端子;
所述电阻R1的一端电性连接所述可调电阻R2的一端,所述电阻R3的一端电性连接所述电容C1及所述二极管D1的一端,所述二极管D1的另一端电性连接所述电容C2的一端;
所述1号端子电性连接所述电阻R1及所述电阻R3的另一端,所述3号端子电性连接所述可调电阻R2、所述电容C1及所述电容C2的另一端。
还包括电流传感器、电压转换器、信号转换器、运算处理器、显示单元。
所述2号端子及所述二极管D1的另一端分别电性连接所述电压转换器的接口V+,所述4号端子及所述电容C2的另一端分别电性连接所述电压转换器的接口V-,所述电压转换器的接口C+电性连接所述信号转换器的X1,所述电压转换器的接口C-电性连接所述信号转换器的X2,所述电流传感器电性连接所述信号转换器的接口X3及X4,所述信号转换器的接口U1及U2分别电性连接运算处理器,所述运算处理器电性连接所述显示单元。
一种利用上述校准装置对焊接电源的校准方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在空载电压校准时,焊接电源连接所述1号端子及所述3号端子,焊接电源直流空载电压信号Vk进入所述输入端,在所述调节模块阻抗Zk回路中产生空载电流Ik;
S2:被校焊接电源空载电压输出值Vkk随着所述可调电阻R2阻值增加而变化,当所述调节模块阻抗Zk调节到某一阻值时Zkf,所述焊接电源空载电压输出值Vkk的大小不随所述调节模块阻抗Zk的增大而增加,此时的所述焊接电源空载电压输出值Vkk就是焊接电源空载峰值电压Vkf,并产生空载电流Ikf,所述焊接电源空载峰值电压Vkf通过所述RC低通滤波电路滤波和稳压之后,由所述空载峰值电压检测模块输出;
S3:焊接电源空载峰值电压信号Vkf由所述空载峰值电压检测模块输出进入所述电压转换器输入端,经所述电压转换器变比后得到直流小电压信号Vk1,其中变比系数为k1,所述直流小电压信号Vk1由所述电压转换器输出端进入所述信号转换器输入端,所述信号转换器将所述直流小电压信号Vk1转换为所述运算处理器能够识别的数字信号VS,并由输出端将所述数字信号VS传输入所述运算处理器,所述数字信号VS在所述运算处理器内进行运算,所述数字信号VS乘以变比系数k1并加上修正值VX就获得空载峰值电压校准结果VKO,所述空载峰值电压校准结果VKO由所述运算处理器输出至所述显示单元,由所述显示单元显示出所述空载峰值电压校准结果VKO,此时空载电压的校准完成;
S4:当所述焊接电源接入负载时,所述焊接电源连接所述2号端子及所述4号端子,直流负载电压信号Vf由装置壳体上的电压采样口,通过电压连接线采集负载正负极上的电压信号获得或通过连接线采集焊接电源上正负极上的电压信号获得,所述直流负载电压信号Vf进入所述电压转换器输入端,经所述电压转换器变比后得到直流小电压信号Vf1,其中变比系数为k1,所述直流小电压信号Vf1由所述电压转换器输出端进入所述信号转换器输入端,所述信号转换器将Vf1转换为所述运算处理器能够识别的数字信号VSf,并由输出端将所述数字信号VSf传输入所述运算处理器,所述数字信号VSf在所述运算处理器内进行运算,所述数字信号VSf乘以变比系数k1并加上所述修正值VX就获得负载电压校准结果VfO,所述负载电压校准结果VfO由所述运算处理器输出至所述显示单元,由所述显示单元显示出所述负载电压校准结果VfO;
S5:同时,焊接电流信号I1经过所述电流传感器的变比,产生直流小电流信号I2,其中变比系数为k2,所述直流小电流信号I2由所述电流传感器的输出口,进入所述信号转换器输入端,信所述号转换器将所述直流小电流信号I2转换为所述运算处理器能够识别的数字信号IS,并由输出端将所述数字信号IS传输入所述运算处理器,所述数字信号IS在所述运算处理器内进行运算,所述数字信号IS乘以变比系数k2并加上修正值IX就获得焊接电流校准结果IO,所述焊接电流校准结果IO由所述运算处理器输出至所述显示单元,由所述显示单元显示出所述焊接电流校准结果IO,此时负载电压及焊接电流的同步校准完成。
所述调节模块阻抗Zk阻值的大小变化,使得焊接电源空载电压输出值Vkk大小变化,进而获得所述焊接电源空载峰值电压Vkf。
当在校准过程中,需要对校准装置的系统误差进行修正时,在校准装置电压采样口根据参数修正界面中的电压修正量程,输入标准电压信号VB;校准装置显示单元电压显示值为VO,此时的电压修正值为VX,它是标准电压信号VB与校准装置显示单元电压显示值VO的差值,修正值VX通过保存入所述运算处理器,并带入电压校准结果运算过程中,从而起到了对电压信号因标准装置系统误差引起偏差的数据修正。
用直流标准大电流源经校准装置外置电流传感器,输入标准电流信号IB;校准装置显示单元电流显示值为IO,此时的焊接电流修正值为IX,它是标准电流信号IB与校准装置显示单元电流显示值IO的差值,修正值IX通过保存入运算处理器,并带入本发明第二方面的焊接电流校准结果运算过程中,从而起到了对电流信号因标准装置系统误差引起偏差的数据修正,其他电流量程同理。
校准过程中,其连接是通过外部的标准电压及电流源,输出电压及电流信号,对校准装置的内部系统误差进行修正。
所述调节模块阻抗Zk阻值的表达式为:
Zk=R1+R2
其中:R1为0.2kΩ定值电阻;
R2为0-5kΩ可调电阻;Zk为校准装置空载电压调节模块阻抗;
所述焊接电源空载电压输出值Vkk表达式为:
Vkk=ZkIk
其中:Zk为所述调节模块阻抗Zk阻值;
Ik为空载电流Ikf;
所述焊接电源空载峰值电压Vkf表达式为:
Vkf=ZkfIkf
其中:Zkf为所述调节模块阻抗Zk的空载峰值阻抗;
Ikf为空载峰值电流Ikf;
所述电压转换器变比后得到直流小电压信号Vf1表达式为:
Vk1=Vkf/k1
其中:k1为变比系数;
所述空载峰值电压校准结果VKO表达式为:
VKO=k1VS+VX
其中:VS为所述数字信号VS,
VX为修正值;
所述电压转换器变比后得到所述直流小电压信号Vf1:
Vf1=Vf/k1
其中:Vf为所述直流负载电压信号Vf;
所述负载电压校准结果VfO表达式为:
VfO=k1VSf+VX
其中:VSf为数字信号VSf;
所述电流传感器变比后得到直流小电流信号I2表达式为:
I2= I1/k2
其中:I1为焊接电流信号I1;
k2为电流变比系数;
所述焊接电流校准结果IO表达式为:
IO=k2IS+IX
其中:IS为所述数字信号IS;
IX为修正值。
所述修正值VX表达式为:
VX=VB-VO
其中:VB为标准电压信号;
VO为校准装置显示单元电压显示值。
修正值IX算法公式为:
IX=IB-IO
其中:IB为标准电流信号;
IO为校准装置显示单元电流显示值。
图3和图4为本发明校准方法及装置对电压校准结果进行参数修正前后的曲线示意图,当电压校准结果因工作温度、使用时间、系统误差等因素产生一定程度的测量偏差时,可通过输入标准电压信号VB及校准装置显示单元电压显示值为VO,获得电压各个量程的修正值VX,修正值VX通过程序保存入运算处理器,起到了对电压信号偏差值的校准,通过软件的方式重构电压校准结果的准确性。
图5和图6为本发明校准方法及装置对电流校准结果进行参数修正前后的曲线示意图,当电流校准结果因工作温度、使用时间、系统误差等因素产生一定程度的测量偏差时,可通过直流标准大电流源输入标准电流信号IB与校准装置显示单元电流显示值为IO,获得焊接电流各个量程的修正值IX,修正值IX通过程序保存入运算处理器,起到了对电流信号偏差值的校准,通过软件的方式重构电流校准结果的准确性。
实施例2
如图7、图8所示,所述运算处理器内包括至少一个处理器和至少一个存储器,所述处理器和存储器相耦合。同时还包括通信接口和内部总线。所述存储器中存储有计算机程序和设定的系数变量及常量;所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序和设定的系数变量及常量时,使得设备实现空载峰值电压、负载电压、焊接电流的校准。
使得所述装置执行如实施例1所述的空载峰值电压检测、负载电压检测、焊接电流检测、参数修正等功能。其中内部总线可以是工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture,ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component,PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture,EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。其中存储器可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储NVM,例如至少一个磁盘存储器,还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。设备可以被提供为终端、服务器或其它形态的设备。
图8是为示例性示出的一种设备的框图。设备可以包括以下一个或多个组件:处理组件,存储器,电源组件以及通信组件。处理组件通常控制电子设备的整体操作,诸如与显示、数据通信、记录操作相关联的操作。处理组件可以包括一个或多个处理器来执行指令,以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外,处理组件可以包括一个或多个模块,便于处理组件和其他组件之间的交互。存储器被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令等。存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM)。
电源组件为电子设备的各种组件提供电力。电源组件可以包括电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为电子设备生成、管理和分配电力相关联的组件。
实施例3:
本发明还提供了一种非易失性的计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时,使得计算机执行如实施例1所述的空载峰值电压检测、负载电压检测、焊接电流检测、参数修正等功能。
具体地,可以提供配有可读存储介质的系统、装置或设备,在该可读存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码,且使该系统、装置或设备的计算机或处理器读出并执行存储在该可读存储介质中的指令。 在这种情况下,从可读介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能,因此机器可读代码和存储机器可读代码的可读存储介质构成了本发明的一部分。
上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM)等。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
应理解,上述处理器可以是中央处理单元(英文:Central Processing Unit,简称:CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文:DigitalSignal Processor,简称:DSP)、专用集成电路(英文:ApplicationSpecific Integrated Circuit,简称:ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
应理解存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,简称:ASIC)中。当然,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于终端或服务器中。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备,或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令,并转发该计算机可读程序指令,以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码,所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如PLC、Python、C++等,以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在一些实施例中,通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路,例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA),该电子电路可以执行计算机可读程序指令,从而实现本公开的各个方面。
实施例4:
本发明提供了一种具有空载峰值电压检测的直流焊接电源校准装置,其测量范围:空载峰值电压测量范围(0-200)V,最大可扩展至400V;负载电压测量范围(0-100)V,最大可扩展至200V;焊接电流最大测量范围根据为(0-1000)A,最大可扩展至2000A。校准装置的焊接电流、负载电压校准能力,其最大允许误差优于±0.5%,空载电压内部元件最大允许误差:±5%;阻抗调节范围0.2kΩ-5.2kΩ。
空载电压内部元件中R1功率不低于100W;R2功率不低于50W;R3功率不低于2W;C1承压630V;C2承压250V;防逆流二极管D1最大承载电压1000V,最大承载电流10A。
外置电流传感器,其孔径不小于55mm;
显示能力,最佳分辨力电压:0.001V或更高;电流:0.01A或更高;
供电电压:DC24V;
电压修正以测量能力(0-200)V为例;其修正量程分为(0-20)V、(20-40)V、(40-60)V、(60-80)V、(80-100)V、(100-120)V、(120-140)V、(140-160)V、(160-180)V、(180-200)V十个;电流修正以测量能力(0-1000)A为例;其修正量程分为(0-100)A、(100-200)A、(200-300)A、(300-400)A、(400-500)A、(500-600)A、(600-700)A、(700-800)A、(800-900)A、(900-1000)A十个。
以上公开的仅为本发明的具体实施例,但是,本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种具有空载电压检测的焊接电源校准装置,包括空载峰值电压检测模块,其特征在于:
所述空载峰值电压检测模块包括调节模块阻抗Zk、RC滤波部分及输入端;
所述调节模块阻抗Zk包括定值电阻R1及可调电阻R2,所述RC滤波部分包括电阻R3、电容C1、电容C2及二极管D1,所述输入端包括1号端子、2号端子、3号端子及4号端子;
所述电阻R1的一端电性连接所述可调电阻R2的一端,所述电阻R3的一端电性连接所述电容C1及所述二极管D1的一端,所述二极管D1的另一端电性连接所述电容C2的一端;
所述1号端子电性连接所述电阻R1及所述电阻R3的另一端,所述3号端子电性连接所述可调电阻R2、所述电容C1及所述电容C2的另一端。
2.根据权利要求1所述的具有空载电压检测的焊接电源校准装置,其特征在于:还包括电流传感器、电压转换器、信号转换器、运算处理器、显示单元。
3.根据权利要求2所述的具有空载电压检测的焊接电源校准装置,其特征在于:所述2号端子及所述二极管D1的另一端分别电性连接所述电压转换器的接口V+,所述4号端子及所述电容C2的另一端分别电性连接所述电压转换器的接口V-,所述电压转换器的接口C+电性连接所述信号转换器的X1,所述电压转换器的接口C-电性连接所述信号转换器的X2,所述电流传感器电性连接所述信号转换器的接口X3及X4,所述信号转换器的接口U1及U2分别电性连接运算处理器,所述运算处理器电性连接所述显示单元。
4.根据权利要求2所述的具有空载电压检测的焊接电源校准装置,其特征在于:所述运算处理器内包括至少一个处理器和至少一个存储器,所述处理器和存储器相耦合。
5.根据权利要求4所述的具有空载电压检测的焊接电源校准装置,其特征在于:所述存储器中存储有计算机程序和设定的系数变量及常量;所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序和设定的系数变量及常量时,使得设备实现空载峰值电压、负载电压、焊接电流的校准。
6.采用权利要求4所述的校准装置对焊接电源的校准方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在空载电压校准时,焊接电源连接所述1号端子及所述3号端子,焊接电源直流空载电压信号Vk进入所述输入端,在所述调节模块阻抗Zk回路中产生空载电流Ik;
S2:被校焊接电源空载电压输出值Vkk随着所述可调电阻R2阻值增加而变化,当所述调节模块阻抗Zk调节到某一阻值时Zkf,所述焊接电源空载电压输出值Vkk的大小不随所述调节模块阻抗Zk的增大而增加,此时的所述焊接电源空载电压输出值Vkk就是焊接电源空载峰值电压Vkf,并产生空载电流Ikf,所述焊接电源空载峰值电压Vkf通过所述RC低通滤波电路滤波和稳压之后,由所述空载峰值电压检测模块输出;
S3:焊接电源空载峰值电压信号Vkf由所述空载峰值电压检测模块输出进入所述电压转换器输入端,经所述电压转换器变比后得到直流小电压信号Vk1,其中变比系数为k1,所述直流小电压信号Vk1由所述电压转换器输出端进入所述信号转换器输入端,所述信号转换器将所述直流小电压信号Vk1转换为所述运算处理器能够识别的数字信号VS,并由输出端将所述数字信号VS传输入所述运算处理器,所述数字信号VS在所述运算处理器内进行运算,所述数字信号VS乘以变比系数k1并加上修正值VX就获得空载峰值电压校准结果VKO,所述空载峰值电压校准结果VKO由所述运算处理器输出至所述显示单元,由所述显示单元显示出所述空载峰值电压校准结果VKO,此时空载电压的校准完成;
S4:当所述焊接电源接入负载时,所述焊接电源连接所述2号端子及所述4号端子,直流负载电压信号Vf由装置壳体上的电压采样口,通过电压连接线采集负载正负极上的电压信号获得或通过连接线采集焊接电源上正负极上的电压信号获得,所述直流负载电压信号Vf进入所述电压转换器输入端,经所述电压转换器变比后得到直流小电压信号Vf1,其中变比系数为k1,所述直流小电压信号Vf1由所述电压转换器输出端进入所述信号转换器输入端,所述信号转换器将Vf1转换为所述运算处理器能够识别的数字信号VSf,并由输出端将所述数字信号VSf传输入所述运算处理器,所述数字信号VSf在所述运算处理器内进行运算,所述数字信号VSf乘以变比系数k1并加上所述修正值VX就获得负载电压校准结果VfO,所述负载电压校准结果VfO由所述运算处理器输出至所述显示单元,由所述显示单元显示出所述负载电压校准结果VfO;
S5:同时,焊接电流信号I1经过所述电流传感器的变比,产生直流小电流信号I2,其中变比系数为k2,所述直流小电流信号I2由所述电流传感器的输出口,进入所述信号转换器输入端,信所述号转换器将所述直流小电流信号I2转换为所述运算处理器能够识别的数字信号IS,并由输出端将所述数字信号IS传输入所述运算处理器,所述数字信号IS在所述运算处理器内进行运算,所述数字信号IS乘以变比系数k2并加上修正值IX就获得焊接电流校准结果IO,所述焊接电流校准结果IO由所述运算处理器输出至所述显示单元,由所述显示单元显示出所述焊接电流校准结果IO,此时负载电压及焊接电流的同步校准完成。
7.根据权利要求6所述的校准方法,其特征在于:所述调节模块阻抗Zk阻值的大小变化,使得焊接电源空载电压输出值Vkk大小变化,进而获得所述焊接电源空载峰值电压Vkf。
8.根据权利要求6所述的校准方法,其特征在于:当在校准过程中,需要对校准装置的系统误差进行修正时,在校准装置电压采样口根据参数修正界面中的电压修正量程,输入标准电压信号VB;校准装置显示单元电压显示值为VO,此时的电压修正值为VX,它是标准电压信号VB与校准装置显示单元电压显示值VO的差值,修正值VX通过保存入所述运算处理器,并带入电压校准结果运算过程中,从而起到了对电压信号因标准装置系统误差引起偏差的数据修正;
用直流标准大电流源经校准装置外置电流传感器,输入标准电流信号IB;校准装置显示单元电流显示值为IO,此时的焊接电流修正值为IX,它是标准电流信号IB与校准装置显示单元电流显示值IO的差值,修正值IX通过保存入运算处理器,并带入本发明第二方面的焊接电流校准结果运算过程中,从而起到了对电流信号因标准装置系统误差引起偏差的数据修正;
校准过程中,其连接是通过外部的标准电压及电流源,输出电压及电流信号,对校准装置的内部系统误差进行修正。
9.根据权利要求8所述的校准方法,其特征在于:
所述调节模块阻抗Zk阻值的表达式为:
Zk=R1+R2
其中:R1为0.2kΩ定值电阻;
R2为0-5kΩ可调电阻;Zk为校准装置空载电压调节模块阻抗;
所述焊接电源空载电压输出值Vkk表达式为:
Vkk=ZkIk
其中:Zk为所述调节模块阻抗Zk阻值;
Ik为空载电流Ikf;
所述焊接电源空载峰值电压Vkf表达式为:
Vkf=ZkfIkf
其中:Zkf为所述调节模块阻抗Zk的空载峰值阻抗;
Ikf为空载峰值电流Ikf;
所述电压转换器变比后得到直流小电压信号Vf1表达式为:
Vk1=Vkf/k1
其中:k1为变比系数;
所述空载峰值电压校准结果VKO表达式为:
VKO=k1VS+VX
其中:VS为所述数字信号VS,
VX为修正值;
所述电压转换器变比后得到所述直流小电压信号Vf1:
Vf1=Vf/k1
其中:Vf为所述直流负载电压信号Vf;
所述负载电压校准结果VfO表达式为:
VfO=k1VSf+VX
其中:VSf为数字信号VSf;
所述电流传感器变比后得到直流小电流信号I2表达式为:
I2= I1/k2
其中:I1为焊接电流信号I1;
k2为电流变比系数;
所述焊接电流校准结果IO表达式为:
IO=k2IS+IX
其中:IS为所述数字信号IS;
IX为修正值;
所述修正值VX表达式为:
VX=VB-VO
其中:VB为标准电压信号;
VO为校准装置显示单元电压显示值。
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