JPH06119993A - アーク電圧等の平均値検出回路 - Google Patents
アーク電圧等の平均値検出回路Info
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- JPH06119993A JPH06119993A JP4264737A JP26473792A JPH06119993A JP H06119993 A JPH06119993 A JP H06119993A JP 4264737 A JP4264737 A JP 4264737A JP 26473792 A JP26473792 A JP 26473792A JP H06119993 A JPH06119993 A JP H06119993A
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- arc
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アーク溶接機・プラズマアーク切断機などの
アーク電圧やアーク電流の平均値を検出時間遅れがない
ように検出する。 【構成】 アーク電圧やアーク電流を検出し、この検出
信号を検出信号に応じた周波数を持つパルス信号に変換
する電圧−周波数変換器５・６と、前記パルス信号を計
数するカウンタ１１と、カウンタ１１の計数値取り込ん
でアーク電圧等の平均値を演算する演算処理装置１３に
より構成されている。
アーク電圧やアーク電流の平均値を検出時間遅れがない
ように検出する。 【構成】 アーク電圧やアーク電流を検出し、この検出
信号を検出信号に応じた周波数を持つパルス信号に変換
する電圧−周波数変換器５・６と、前記パルス信号を計
数するカウンタ１１と、カウンタ１１の計数値取り込ん
でアーク電圧等の平均値を演算する演算処理装置１３に
より構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アーク溶接機・プラ
ズマアーク切断機などのアーク電圧やアーク電流の平均
値を検出する検出回路に関する。
ズマアーク切断機などのアーク電圧やアーク電流の平均
値を検出する検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】アーク加工機は、加工用電力を供給する
電源１、トーチ２、被加工物３により構成されている。
アーク溶接機・プラズマアーク切断機の電源は、サイリ
スタを使用したサイリスタ整流器やスイッチング素子を
使用したインバータ回路を持つものが多い。このサイリ
スタやスイッチング素子の制御に使用されていた従来の
アーク電圧、アーク電流の平均値検出回路の構成を図３
に示す。図３を参照し、従来のアーク電圧、アーク電流
の平均値検出回路の構成を説明する。従来のアーク電
圧、アーク電流の平均値検出回路は、トーチ２と被加工
物３間（Ａ−Ｂ間）の電圧を入力とするローパスフィル
タ２５、アーク電流を検出する分流器４、前記分流器４
の出力を入力とするローパスフィルタ２６、前記ローパ
スフィルタ２５・２６の出力を絶縁増幅する絶縁増幅器
２７・２８、前記絶縁増幅器２７・２８の出力をデジタ
ルに変換するＡ−Ｄ変換器２９・３０、前記Ａ−Ｄ変換
器２９・３０の出力を制御信号として電源１を制御する
演算処理装置３１により構成されている。
電源１、トーチ２、被加工物３により構成されている。
アーク溶接機・プラズマアーク切断機の電源は、サイリ
スタを使用したサイリスタ整流器やスイッチング素子を
使用したインバータ回路を持つものが多い。このサイリ
スタやスイッチング素子の制御に使用されていた従来の
アーク電圧、アーク電流の平均値検出回路の構成を図３
に示す。図３を参照し、従来のアーク電圧、アーク電流
の平均値検出回路の構成を説明する。従来のアーク電
圧、アーク電流の平均値検出回路は、トーチ２と被加工
物３間（Ａ−Ｂ間）の電圧を入力とするローパスフィル
タ２５、アーク電流を検出する分流器４、前記分流器４
の出力を入力とするローパスフィルタ２６、前記ローパ
スフィルタ２５・２６の出力を絶縁増幅する絶縁増幅器
２７・２８、前記絶縁増幅器２７・２８の出力をデジタ
ルに変換するＡ−Ｄ変換器２９・３０、前記Ａ−Ｄ変換
器２９・３０の出力を制御信号として電源１を制御する
演算処理装置３１により構成されている。
【０００３】次に、動作について説明する。アーク加工
が行われているときには、トーチ２と被加工物３間（Ａ
−Ｂ間）に電圧が印加されおり、この電圧は、ローパス
フィルタ２５に入力される。また、トーチ２と被加工物
３間に流れる電流は、分流器４により検出され、その検
出信号は、ローパスフィルタ２６に入力される。このロ
ーパスフィルタ２５・２６に入力された信号は、平滑さ
れ出力される。このローパスフィルタ２５・２６より出
力された信号は、絶縁増幅器２７・２８にそれぞれ入力
される。この絶縁増幅器２７・２８に入力された信号
は、絶縁されかつ増幅して出力される。また、この絶縁
増幅器２７・２８より出力された信号は、Ａ−Ｄ変換器
２９・３０にそれぞれ入力されデジタル化されて出力さ
れる。このデジタル化され出力されたデジタル信号は、
演算処理装置３１に入力される。演算処理装置３１は、
入力されたデジタル信号を処理し、その時点でのアーク
電圧およびアーク電流の平均値を検出する。さらに、演
算処理装置３１は、この検出量により電源１の出力フィ
ードバック制御や自動制御の制御信号として出力する。
が行われているときには、トーチ２と被加工物３間（Ａ
−Ｂ間）に電圧が印加されおり、この電圧は、ローパス
フィルタ２５に入力される。また、トーチ２と被加工物
３間に流れる電流は、分流器４により検出され、その検
出信号は、ローパスフィルタ２６に入力される。このロ
ーパスフィルタ２５・２６に入力された信号は、平滑さ
れ出力される。このローパスフィルタ２５・２６より出
力された信号は、絶縁増幅器２７・２８にそれぞれ入力
される。この絶縁増幅器２７・２８に入力された信号
は、絶縁されかつ増幅して出力される。また、この絶縁
増幅器２７・２８より出力された信号は、Ａ−Ｄ変換器
２９・３０にそれぞれ入力されデジタル化されて出力さ
れる。このデジタル化され出力されたデジタル信号は、
演算処理装置３１に入力される。演算処理装置３１は、
入力されたデジタル信号を処理し、その時点でのアーク
電圧およびアーク電流の平均値を検出する。さらに、演
算処理装置３１は、この検出量により電源１の出力フィ
ードバック制御や自動制御の制御信号として出力する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アーク
電圧およびアーク電流の平均値を検出する従来の検出回
路は、ローパスフィルタによる検出遅れ時間がある。こ
の検出遅れ時間を短くするためには、ローパスフィルタ
のカットオフ周波数を高くする必要がある。一方、Ａ−
Ｄ変換器のサンプリング周期よりも極端に狭い幅のパル
ス信号（ＴＩＧ溶接における電極−被加工物間に印加さ
れる高周波高電圧等）の入力は、ローパスフィルタによ
りカットされる必要がある。このためには、ローパスフ
ィルタのカットオフ周波数を低くする必要がある。この
ことより、アーク電圧およびアーク電流の平均値を検出
する従来の検出回路は、ローパスフィルタによる検出遅
れ時間を短く出来ない欠点があった。さらに、アーク電
圧およびアーク電流の検出信号やＡ−Ｄ変換された信号
を絶縁する必要があり、検出回路が大がかりになった
り、絶縁増幅器の精度により高精度化が難しい欠点があ
った。
電圧およびアーク電流の平均値を検出する従来の検出回
路は、ローパスフィルタによる検出遅れ時間がある。こ
の検出遅れ時間を短くするためには、ローパスフィルタ
のカットオフ周波数を高くする必要がある。一方、Ａ−
Ｄ変換器のサンプリング周期よりも極端に狭い幅のパル
ス信号（ＴＩＧ溶接における電極−被加工物間に印加さ
れる高周波高電圧等）の入力は、ローパスフィルタによ
りカットされる必要がある。このためには、ローパスフ
ィルタのカットオフ周波数を低くする必要がある。この
ことより、アーク電圧およびアーク電流の平均値を検出
する従来の検出回路は、ローパスフィルタによる検出遅
れ時間を短く出来ない欠点があった。さらに、アーク電
圧およびアーク電流の検出信号やＡ−Ｄ変換された信号
を絶縁する必要があり、検出回路が大がかりになった
り、絶縁増幅器の精度により高精度化が難しい欠点があ
った。
【０００５】この発明の目的は、アーク溶接機・プラズ
マアーク切断機などのアーク電圧やアーク電流の平均値
を検出時間遅れがないように検出する平均値検出回路を
提供することにある。
マアーク切断機などのアーク電圧やアーク電流の平均値
を検出時間遅れがないように検出する平均値検出回路を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明のアーク電圧等
の平均値検出回路は、アーク電圧やアーク電流を検出す
る検出手段と、この検出手段の検出信号を検出信号に応
じた周波数を持つパルス信号に変換する電圧−周波数変
換器と、前記パルス信号を計数するカウンタと、カウン
タの計数値を取り込んでアーク電圧やアーク電流の平均
値を演算する演算処理装置とを備えたことを特徴とす
る。
の平均値検出回路は、アーク電圧やアーク電流を検出す
る検出手段と、この検出手段の検出信号を検出信号に応
じた周波数を持つパルス信号に変換する電圧−周波数変
換器と、前記パルス信号を計数するカウンタと、カウン
タの計数値を取り込んでアーク電圧やアーク電流の平均
値を演算する演算処理装置とを備えたことを特徴とす
る。
【０００７】
【作用】この発明のアーク電圧やアーク電流の平均値検
出回路においては、アーク電圧やアーク電流を検出し、
この検出された検出信号は、電圧−周波数変換器におい
て検出信号に応じた周波数を持つパルス信号に変換され
る。つぎに、このパルス信号は、カウンタにより計数さ
れる。さらにカウンタにより計数された計数値は、演算
処理装置に取り込まれアーク電圧やアーク電流の平均値
として演算処理される。
出回路においては、アーク電圧やアーク電流を検出し、
この検出された検出信号は、電圧−周波数変換器におい
て検出信号に応じた周波数を持つパルス信号に変換され
る。つぎに、このパルス信号は、カウンタにより計数さ
れる。さらにカウンタにより計数された計数値は、演算
処理装置に取り込まれアーク電圧やアーク電流の平均値
として演算処理される。
【０００８】
【実施例】図１は、この発明の実施例であるアーク電
圧、アーク電流の平均値検出回路の構成を示す図であ
る。図２は、この発明の実施例であるアーク電圧、アー
ク電流の平均値検出回路の動作時のタイムチャートであ
る。図１を参照し、この発明の実施例であるアーク電
圧、アーク電流の平均値検出回路の構成を説明する。こ
の発明の実施例であるアーク電圧、アーク電流の平均値
検出回路は、トーチ２と被加工物３間（Ａ−Ｂ間）の電
圧を入力とする電圧−周波数変換器５、アーク電流を検
出する分流器４、前記分流器４の出力を入力とする電圧
−周波数変換器６、前記電圧−周波数変換器５・６の出
力を絶縁して出力するため発光ダイオード７・８、フォ
トトランジスタ９・１０により構成されているフォトカ
プラ、前記フォトトランジスタ９・１０のパルス出力を
カウントするカウンター回路１１、前記カウンター出力
をラッチするラッチ回路１２、前記カウンター出力をラ
ッチ回路１２を介して読み込み演算処理を行う演算処理
装置１３、前記カウンター回路１１にクリア信号及びカ
ウント禁止信号を出力するとともに前記ラッチ回路１２
と演算処理装置１３に割り込み信号を出力するタイミン
グ発生器１４により構成されている。
圧、アーク電流の平均値検出回路の構成を示す図であ
る。図２は、この発明の実施例であるアーク電圧、アー
ク電流の平均値検出回路の動作時のタイムチャートであ
る。図１を参照し、この発明の実施例であるアーク電
圧、アーク電流の平均値検出回路の構成を説明する。こ
の発明の実施例であるアーク電圧、アーク電流の平均値
検出回路は、トーチ２と被加工物３間（Ａ−Ｂ間）の電
圧を入力とする電圧−周波数変換器５、アーク電流を検
出する分流器４、前記分流器４の出力を入力とする電圧
−周波数変換器６、前記電圧−周波数変換器５・６の出
力を絶縁して出力するため発光ダイオード７・８、フォ
トトランジスタ９・１０により構成されているフォトカ
プラ、前記フォトトランジスタ９・１０のパルス出力を
カウントするカウンター回路１１、前記カウンター出力
をラッチするラッチ回路１２、前記カウンター出力をラ
ッチ回路１２を介して読み込み演算処理を行う演算処理
装置１３、前記カウンター回路１１にクリア信号及びカ
ウント禁止信号を出力するとともに前記ラッチ回路１２
と演算処理装置１３に割り込み信号を出力するタイミン
グ発生器１４により構成されている。
【０００９】次に、動作について説明する。アーク加工
が行われているときには、トーチ２と被加工物３間（Ａ
−Ｂ間）に電圧が印加されており、この電圧は、電圧−
周波数変換器５に入力される。また、トーチ２と被加工
物３間に流れる電流は、分流器４により検出され、その
検出信号は、電圧−周波数変換器６に入力される。この
電圧−周波数変換器５・６に入力された信号は、パルス
信号に変換されて出力される。また、この電圧−周波数
変換器５・６により出力されたパルス信号は、発光ダイ
オード７・８を点滅させる。この発光ダイオード７・８
の点滅によりフォトトランジスタ９・１０は、ＯＮ・Ｏ
ＦＦさせられる。さらにフォトトランジスタ９・１０の
ＯＮ・ＯＦＦをカウンター回路１１によりカウントする
ことにより電圧−周波数変換器５・６の出力パルス信号
をカウントしたことになる。一方、タイミング発生器１
４は、端子１４ａから入力されるクロックパルス信号に
より図２（ａ）に示すサンプリング信号を作成する。こ
のサンプリング信号の立ち上がりと同時にラッチ回路１
２にラッチ信号を出力する。このラッチ信号を受けてラ
ッチ回路１２は、カウンター回路１１の出力を保持す
る。その後、タイミング発生器１４は、カウンター回路
１１にクリア信号を入力する。このクリア信号を受けて
カウンター回路１１は、カウンターをクリアする。すな
わち、ラッチ信号とクリア信号は、サンプリング信号に
したがって発生しておりカウンターの出力は、常にサン
プリング周期ＴS ごとの電圧−周波数変換器５・６の出
力パルス信号をカウントしたことになる。このことよ
り、カウンターの出力は、アーク電圧およびアーク電流
の平均値に対応した値となる。さらに、カウンター回路
１１の出力は、ラッチ回路１２を介して演算処理装置１
３に入力される。さらに、演算処理装置１３において、
この入力された信号を処理して、電源１の出力フィード
バック制御や自動制御の制御信号を出力する。
が行われているときには、トーチ２と被加工物３間（Ａ
−Ｂ間）に電圧が印加されており、この電圧は、電圧−
周波数変換器５に入力される。また、トーチ２と被加工
物３間に流れる電流は、分流器４により検出され、その
検出信号は、電圧−周波数変換器６に入力される。この
電圧−周波数変換器５・６に入力された信号は、パルス
信号に変換されて出力される。また、この電圧−周波数
変換器５・６により出力されたパルス信号は、発光ダイ
オード７・８を点滅させる。この発光ダイオード７・８
の点滅によりフォトトランジスタ９・１０は、ＯＮ・Ｏ
ＦＦさせられる。さらにフォトトランジスタ９・１０の
ＯＮ・ＯＦＦをカウンター回路１１によりカウントする
ことにより電圧−周波数変換器５・６の出力パルス信号
をカウントしたことになる。一方、タイミング発生器１
４は、端子１４ａから入力されるクロックパルス信号に
より図２（ａ）に示すサンプリング信号を作成する。こ
のサンプリング信号の立ち上がりと同時にラッチ回路１
２にラッチ信号を出力する。このラッチ信号を受けてラ
ッチ回路１２は、カウンター回路１１の出力を保持す
る。その後、タイミング発生器１４は、カウンター回路
１１にクリア信号を入力する。このクリア信号を受けて
カウンター回路１１は、カウンターをクリアする。すな
わち、ラッチ信号とクリア信号は、サンプリング信号に
したがって発生しておりカウンターの出力は、常にサン
プリング周期ＴS ごとの電圧−周波数変換器５・６の出
力パルス信号をカウントしたことになる。このことよ
り、カウンターの出力は、アーク電圧およびアーク電流
の平均値に対応した値となる。さらに、カウンター回路
１１の出力は、ラッチ回路１２を介して演算処理装置１
３に入力される。さらに、演算処理装置１３において、
この入力された信号を処理して、電源１の出力フィード
バック制御や自動制御の制御信号を出力する。
【００１０】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、アーク
電圧およびアーク電流の平均値検出回路は、ローパスフ
ィルタを使用していないので検出遅れ時間が無い。ま
た、この平均値検出回路の精度は、電圧−周波数変換器
のみで決定されるので高精度化が容易である。分解能も
また、電圧−周波数変換器の発振周波数とサンプリング
周期で決定されるので分解能の向上も容易に行うことが
できる。さらに、絶縁は、フォトカプラ等の光電絶縁素
子により行われるので高耐電圧化が可能である。
電圧およびアーク電流の平均値検出回路は、ローパスフ
ィルタを使用していないので検出遅れ時間が無い。ま
た、この平均値検出回路の精度は、電圧−周波数変換器
のみで決定されるので高精度化が容易である。分解能も
また、電圧−周波数変換器の発振周波数とサンプリング
周期で決定されるので分解能の向上も容易に行うことが
できる。さらに、絶縁は、フォトカプラ等の光電絶縁素
子により行われるので高耐電圧化が可能である。
【図１】この発明の実施例であるアーク電圧、アーク電
流の平均値検出回路の構成を示す図である。
流の平均値検出回路の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施例であるアーク電圧、アーク電
流の平均値検出回路の動作時のタイムチャートを示す図
である。
流の平均値検出回路の動作時のタイムチャートを示す図
である。
【図３】従来のアーク電圧、アーク電流の平均値検出回
路の構成を示す図である。
路の構成を示す図である。
１−電源 ２−トーチ ３−被加工物 ４−分流器 ５・６−電圧−周波数変換器 ７・８−発光ダイオード ９・１０−フォトトランジスタ １１−カウンター回路 １２−ラッチ回路 １３・３１−演算処理装置 １４−タイミング発生器 ２５・２６−ローパスフィルタ ２７・２８−絶縁増幅器 ２９・３０−Ａ−Ｄ変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 狩野 国男 大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株式 会社三社電機製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 アーク電圧やアーク電流を検出する検出
手段と、この検出手段の検出信号を検出信号に応じた周
波数を持つパルス信号に変換する電圧−周波数変換器
と、前記パルス信号を計数するカウンタと、カウンタの
計数値を取り込んでアーク電圧等の平均値を演算する演
算処理装置とを備えたことを特徴とするアーク電圧等の
平均値検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4264737A JPH06119993A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | アーク電圧等の平均値検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4264737A JPH06119993A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | アーク電圧等の平均値検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06119993A true JPH06119993A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17407475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4264737A Pending JPH06119993A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | アーク電圧等の平均値検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06119993A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121289A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | デューティー・サイクル測定装置、オンチップ・システム及び方法（デューティー・サイクル測定装置及び方法） |
| WO2008033901A3 (en) * | 2006-09-13 | 2008-05-29 | Hypertherm Inc | Arc voltage estimation systems and methods using an average voltage value or controlling a process parameter in a thermal processing system |
| JP2010221239A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Daihen Corp | プラズマ溶接用電源及びプラズマ溶接装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6347672A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-02-29 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 平均値検出装置 |
| JPH035076A (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-10 | Hitachi Seiko Ltd | 交流ティグ溶接方法および装置 |
| JPH0331500A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-12 | Trinity Ind Corp | 電着塗装前処理装置 |
| JPH0484675A (ja) * | 1990-07-25 | 1992-03-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 溶接線倣い装置 |
-
1992
- 1992-10-02 JP JP4264737A patent/JPH06119993A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6347672A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-02-29 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 平均値検出装置 |
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| JPH0331500A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-12 | Trinity Ind Corp | 電着塗装前処理装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| WO2008033901A3 (en) * | 2006-09-13 | 2008-05-29 | Hypertherm Inc | Arc voltage estimation systems and methods using an average voltage value or controlling a process parameter in a thermal processing system |
| JP2010221239A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Daihen Corp | プラズマ溶接用電源及びプラズマ溶接装置 |
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