CN203798890U - 一种多电极电流检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多电极电流检测装置，包括若干路相同的电流信号采集电路，两路相同的电压信号采集电路，若干路相同的电流放大电路，两路相同的电压放大电路，中央处理单元，电源电路以及显示电路，电压信号采集电路连接电压放大电路，电流信号采集电路连接电流放大电路，电流放大电路以及电压放大电路均通过多路信号选通开关以及模数转换器连接中央处理单元的信号输入端，多路信号选通开关的各输入端的通断由单片机控制。本装置将采集到的电流值以及电压值经放大后，通过多路信号选通开关以及模数转换器输入到中央处理单元，然后输入到显示电路进行实时显示，从而为产品质量分析以及工作状态分析提供依据。
Description
技术领域
本实用新型属于微米钻石线上砂设备领域，具体涉及一种多电极电流检测装置。
背景技术
在微米钻石线的制造设备中，电解液槽中有5根相邻的不锈钢电极，5根不锈钢电极连接上砂电源，这5根不锈钢电极在生产的过程中起到了很大的作用，其上流过的电流大小直接影响着产品的质量。在实际生产过程中，为了了解不锈钢电极上面流过的电流的大小，大都都采用直流钳形表对电极进行测量，由于测量采用感应的方式，测量结果准确度很低，且测量结果一致性差，只能作为参考使用，没有太多的价值。如何准确测量出不锈钢电极上面的电流的大小，对于分析产品质量具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型旨在提供多电极电流检测装置，能够测出通过电极的电流的大小。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种多电极电流检测装置，包括两个上砂电源，若干路相同的电流信号采集电路，若干路相同的电流放大电路，中央处理单元，电源电路以及显示电路，所述电流信号采集电路连接电流放大电路，所述电流放大电路通过多路信号选通开关以及模数转换器连接中央处理单元的信号输入端，所述多路信号选通开关的控制端连接中央处理单元的控制信号输出端，中央处理单元的显示信号输出端连接显示电路，所述电源电路为各个电路的运行提供直流电源。
还包括两路相同的电压信号采集电路以及两路相同的电压放大电路，所述的两路电压信号采集电路分别用于采集两个上砂电源的输出电压值，所述电压信号采集电路连接电压放大电路，电压放大电路通过多路信号选通开关以及模数转换器连接中央处理单元的信号输入端。
所述的每路电流信号采集电路均包括设于电解液槽中的电极，所述电极通过取样电阻连接上砂电源的正极，所述两个上砂电源的正极连接，所述电极还连接电流放大电路的信号输入端，所述电极材质为不锈钢。
所述的每路电压信号采集电路均包括设于电解液槽中的金属丝，所述金属丝连接上砂电源负极，金属丝还连接电压放大电路的信号输入端。
所述的每路电流放大电路均包括电流运算放大器，所述电流运算放大器的同相输入端通过下拉电阻接地，反相输入端通过电流信号分压电阻连接电流信号采集电路的信号输出端，反相输入端还通过并联连接的电流信号调节电阻以及电容连接电流运算放大器的输出端，所述电流运算放大器的输出端连接多路信号选通开关的输入端，所述的电流运算放大器的正电源端接直流电源，负电源端接地。
所述的每路电压放大电路均包括电压运算放大器，所述电压运算放大器的同相输入端接地，反相输入端通过电压信号分压电阻连接电压信号调节电阻的调节端，电压信号调节电阻的一端接地，另一端连接电压信号采集电路的输出端，反相输入端还通过放大电阻连接电压运算放大器的输出端，所述电压运算放大器的输出端连接多路信号选通开关的输入端，所述的电压运算放大器的正电源端接直流电源，负电源端接地。
所述的显示电路包括排阻以及显示屏，所述排阻一端连接中央处理单元的显示信号输出端，一端连接直流电源，中央处理单元的显示信号输出端连接显示屏。
还包括通信电路、以及主机，所述的通信电路包括通信地址设置开关、低功率收发器以及通讯转换器，所述的通信地址设置开关连接中央处理单元的地址信号输入端，低功率收发器输入端连接中央处理单元的通信信号输出端，所述的低功率收发器的输出端与通讯转换器同名输入端相连，所述的通讯转换器连接主机。
本实用新型的有益效果为：1、通过检测电解槽中的电极上的电流的大小，分析电镀过程，通过显示屏将电流大小的变化情况实时显示出来，为工作人员分析电镀产品的质量好坏提供了依据；2、通过检测上砂电源的输出电压，可以帮助分析电镀过程的工作状态；3、通过通信电路与主机进行数据的远程通讯，可以将数据在主机上进行记录，有利于整个电镀过程中的质量控制。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为电压采集电路及电流采集电路的电路原理图；
图3为第一路电流放大电路的电路原理图；
图4为第一路电压放大电路的电路原理图；
图5为中央处理单元的电路原理图；
图6为显示电路的电路原理图；
图7为通信电路的电路原理图；
图8为电源电路的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型公开了一种多电极电流检测装置，包括两个输出电压不相等的上砂电源，若干路相同的电流信号采集电路，用于采集电极的电流信号，两路相同的电压信号采集电路，若干路相同的电流放大电路，两路相同的电压放大电路，中央处理单元，电源电路以及显示电路，所述的两路电压信号采集电路分别用于采集两个上砂电源的输出电压值，电压信号采集电路连接电压放大电路，所述电流信号采集电路连接电流放大电路，所述电流放大电路以及电压放大电路均通过多路信号选通开关以及模数转换器连接中央处理单元的信号输入端，中央处理单元的信号输出端连接显示电路，所述电源电路为各个电路的运行提供直流电源，还包括通信电路以及主机，所述的通信电路的输入端连接中央处理单元的通信信号输出端，通信电路的输出端连接主机，所述中央处理单元的复位信号输入端连接按键式复位电路，时钟信号输入端连接时钟电路。
如图2所示，本实施例中所述的电流信号采集电路为5路，则电流放大电路对应也为5路。
所述的电流信号采集电路用于采集电极上的电流信号，所述电极材质为不锈钢，以第1路电流信号采集电路为例，包括设于电解液槽中的第一电极P1，所述第一电极P1通过第一取样电阻R11连接两个上砂电源的正极，所述两个上砂电源的正极并联连接，所述第一电极P1还连接电流放大电路，由于取样电阻R11上流过的电流与第一电极P1上流过的电流相等，通过检测取样电阻R11上的电流就可以得出第一电极P1上的电流，从而即可进行加工产品质量的分析。图中P2、P3、P4、P5分别为第二电极、第三电极、第四电极、第五电极。
所述的电压信号采集电路用于采集上砂电源的输出电压的变化，以第一路电压信号采集电路为例，包括设于电解液槽中的第一金属丝J1，第一金属丝J1为加工产品，第一金属丝J1连接第一上砂电源的负极，第一金属丝J1还连接电压放大电路。图中J2是第二金属丝。
如图3所示，所述的电流信号放大电路用于对接收到的信号进行放大，以第一路电流信号放大电路为例，包括第一电流运算放大器U3A（型号为TL084），所述第一电流运算放大器U3A的同相输入端通过第一下拉电阻R301接地，反相输入端通过第一电流信号分压电阻R302连接电流信号采集电路的信号输出端，反相输入端还通过并联连接的第一电流信号调节电阻RW31和第一电容C31连接第一电流运算放大器U3A的输出端，所述第一电流运算放大器U3A的输出端连接多路信号选通开关U5（型号为CD4067）的信号输入端（引脚为2），所述的第一电流运算放大器U3A的正电源端接直流电源，负电源端接地。
如图4所示，所述的电压放大电路用于对接收到的电压信号进行放大，包括第一电压运算放大器U4B，所述第一电压运算放大器U4B的同相输入端接地，反相输入端通过电压信号分压电阻R41连接第一电压信号调节电阻RW41的调节端，第一电压信号调节电阻RW41的一端接地，另一端连接第一路电压信号采集电路的输出端，反相输入端还通过第一放大电阻R42连接第一电压运算放大器U4B的输出端，所述第一电压运算放大器U4B的输出端连接多路信号选通开关U5的信号输入端（引脚为0），所述第一电压运算放大器U4B的正电源端连接直流电源，负电源接地。
如图5所示，所述的多路信号选通开关U5的输出端（引脚为I\O）连接模数转换器U2（型号为TLC8032）的输入端，模数转换器U2的输出端连接单片机U1（型号为AT89S52）的输入端（引脚为P12），所述多路信号选通开关U5的控制端（引脚为C）连接单片机U1的控制信号输出端（引脚为P13），通过单片机U1向多路信号选通开关U5发出高低电平信号，进行控制多路信号选通开关U5的不同输入端的通断，从而按顺序将放大后的电压信号以及电流信号输入端模数转换器U2中进行模数转换。
如图6所示，所述的显示电路包括用于显示接收到的电压值以及电流值，包括排阻RP以及液晶显示屏YJP，所述排阻RP一端连接单片机U1的显示信号输出端，一端连接直流电源，所述液晶显示屏YJP连接单片机U1的显示信号输出端。
如图7所示，所述的通信电路包括通信地址设置开关S2、低功率收发器U6（型号为MAX485）以及通讯转换器U7（485转换器），所述的通信地址设置开关S2用于设定单片机U1与主机通信过程中地址，通信地址设置开关S2连接单片机U1的地址信号输入端（引脚INT0、INT1），所述的低功率收发器U6的输出端与通讯转换器U7的同名输入端相连，所述的通讯转换器U7的输出端连接主机，通过通信单元单片机U1将电压信号以及电流信号传输给主机，从而进行记录分析，易于进行加工产品整体质量的把控。
如图8所示，所述的电源电路为各个电路的运行提供直流电源，包括整流桥BG1，所述整流桥BG1的输入端通过变压器T1以及熔断器F1连接市电输出端，整流桥BG1的正输出端连接第一电源信号有极性电容板C11的正极，第一电源信号有极性电容板C11的正极还连接第一稳压管U8（型号为7812），第一稳压管U8输出+12v直流电源，第一稳压管U8的输出端连接第三电源信号有极性电容板C13的正极，第三电源信号有极性电容板C13的正极还连接第三稳压管U10（型号为7805），第三稳压管U10输出+5v直流电源，第三稳压管U10的输出端连接第五电源信号有极性电容板C15的正极，第五电源信号有极性电容板C15的正极还连接电源滤波电容C16，整流桥BG1的负输出端连接第二电源信号有极性电容板C12的正极，第二电源信号有极性电容板C12的正极还连接第二稳压管U9（型号为7912），第二稳压管U9（型号为7912）输出-12v直流电源，第二稳压管U9的输出端连接第四电源信号有极性电容板C14的正极，所述第四电源信号有极性电容板C14的正极通过电源信号分压电阻R11连接电源信号发光二极管LED1，电源信号发光二极管LED1的另一端接地，所述第一电源信号有极性电容板C11、第二电源信号有极性电容板C12、第三电源信号有极性电容板C13、第四电源信号有极性电容板C14、第五电源信号有极性电容板C15的负极接地。所述的电源信号发光二极管LED1可以用于判断电路的接通与否。
本实用新型通过检测电解液槽中的电极上流过的电流的大小，以及上砂电源输出的电压值，进行产品质量以及工作状态的分析。
Claims (8)
1.一种多电极电流检测装置，包括两个上砂电源，其特征在于：还包括若干路相同的电流信号采集电路、若干路相同的电流放大电路、中央处理单元、电源电路以及显示电路，所述电流信号采集电路连接电流放大电路，所述电流放大电路通过多路信号选通开关以及模数转换器连接中央处理单元的信号输入端，所述多路信号选通开关的控制端连接中央处理单元的控制信号输出端，中央处理单元的显示信号输出端连接显示电路，所述电源电路为各个电路的运行提供直流电源。
2.如权利要求1所述的多电极电流检测装置，其特征在于：还包括两路相同的电压信号采集电路以及两路相同的电压放大电路，所述的两路电压信号采集电路分别用于采集两个上砂电源的输出电压值，所述电压信号采集电路连接电压放大电路，电压放大电路通过多路信号选通开关以及模数转换器连接中央处理单元的信号输入端。
3.如权利要求2所述的多电极电流检测装置，其特征在于：所述的每路电流信号采集电路均包括设于电解液槽中的电极，所述电极通过取样电阻连接上砂电源的正极，所述两个上砂电源的正极连接，所述电极还连接电流放大电路的信号输入端，所述电极材质为不锈钢。
4.如权利要求3所述的多电极电流检测装置，其特征在于：所述的每路电压信号采集电路均包括设于电解液槽中的金属丝，所述金属丝连接上砂电源负极，金属丝还连接电压放大电路的信号输入端。
5.如权利要求4所述的多电极电流检测装置，其特征在于：所述的每路电流放大电路均包括电流运算放大器，所述电流运算放大器的同相输入端通过下拉电阻接地，反相输入端通过电流信号分压电阻连接电流信号采集电路的信号输出端，反相输入端还通过并联连接的电流信号调节电阻以及电容连接电流运算放大器的输出端，所述电流运算放大器的输出端连接多路信号选通开关的输入端，所述的电流运算放大器的正电源端接直流电源，负电源端接地。
6.如权利要求5所述的多电极电流检测装置，其特征在于：所述的每路电压放大电路均包括电压运算放大器，所述电压运算放大器的同相输入端接地，反相输入端通过电压信号分压电阻连接电压信号调节电阻的调节端，电压信号调节电阻的一端接地，另一端连接电压信号采集电路的输出端，反相输入端还通过放大电阻连接电压运算放大器的输出端，所述电压运算放大器的输出端连接多路信号选通开关的输入端，所述的电压运算放大器的正电源端接直流电源，负电源端接地。
7.如权利要求6所述的多电极电流采集装置，其特征在于：所述的显示电路包括排阻以及显示屏，所述排阻一端连接中央处理单元的显示信号输出端，一端连接直流电源，中央处理单元的显示信号输出端连接显示屏。
8.如权利要求7所述的多电极电流采集装置，其特征在于：还包括通信电路、以及主机，所述的通信电路包括通信地址设置开关、低功率收发器以及通讯转换器，所述的通信地址设置开关连接中央处理单元的地址信号输入端，低功率收发器输入端连接中央处理单元的通信信号输出端，所述的低功率收发器的输出端与通讯转换器同名输入端相连，所述的通讯转换器连接主机。
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