電焊機用電流變送器的制造方法
【專利摘要】一種電焊機用電流變送器，它包括有屏蔽殼體，其技術(shù)要點在于：在屏蔽殼體內(nèi)設(shè)置有霍爾傳感器，霍爾傳感器的輸出信號端接運算放大電路輸入端，運算放大電路輸出端接負(fù)載補償電路輸入端，在運算放大電路與負(fù)載補償電路之間還設(shè)置有抗干擾濾波電路。本實用新型精度高，動態(tài)性能好，工作頻帶寬，過載能力強，尺寸小、重量輕、易于安裝。在逆變焊機中的使用，達(dá)到了對各電流量的精確測量，實現(xiàn)了焊機的外特性，并且具備了完善的保護功能，整個系統(tǒng)工作穩(wěn)定，特別是抗干擾能力強，能夠在勝任在逆變式焊機中惡劣電磁環(huán)境下工作。
【專利說明】電焊機用電流變送器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于涉及電子產(chǎn)品【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種抗干擾性能強的電焊機用電流變送器。
【背景技術(shù)】
[0002]電焊機是現(xiàn)代工業(yè)重要的工藝裝備，已廣泛應(yīng)用于造船、化工、冶金、建筑、機械、汽車、輕工、電力等行業(yè)，也是航天、電子、原子能等國防尖端工業(yè)不可缺少的加工設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電焊機的發(fā)展也非常迅速，主要標(biāo)志為逆變式焊機得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，目前工業(yè)發(fā)達(dá)國家逆變焊機已占焊機總量70%以上。雖然應(yīng)用廣泛，但存在于逆變焊機的一個最大問題就是高頻逆變電路中的晶體管極易損壞，為解決該問題，需要實時檢測逆變電路橋臂電流，反饋至控制芯片進(jìn)行實時控制。由于逆變焊機大多采用了 PWM脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，焊機輸入整流器引起的電流畸變會產(chǎn)生諧波騷擾，雙極晶體管高速開關(guān)時會產(chǎn)生大量耦合性噪聲，對與逆變焊機共處同一電源環(huán)境的其他的電子、電氣設(shè)備來說逆變焊機是一個強電磁干擾源，要求保護電路的抗干擾能力要強，而電流變送器的正確設(shè)計和使用，在解決上述問題中起著重要的作用。傳統(tǒng)電流變送器在響應(yīng)時間上不存在問題，但抗干擾能力亟待提聞。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供是一種電焊機用電流變送器，具備很強的抗干擾能力和穩(wěn)定性。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:該電焊機用電流變送器包括有屏蔽殼體，其特征在于:在屏蔽殼體內(nèi)設(shè)置有霍爾傳感器，霍爾傳感器的輸出信號端接運算放大電路輸入端，運算放大電路輸出端接負(fù)載補償電路輸入端，在運算放大電路與負(fù)載補償電路之間還設(shè)置有抗干擾濾波電路。
[0005]所述的霍爾傳感器為閉環(huán)霍爾傳感器。
[0006]本實用新型的有益效果為:1.原邊電路與副邊電路之間完全電絕緣，絕緣電壓大于 IOKVo
[0007]2.精度高:在工作溫度區(qū)內(nèi)精度優(yōu)于1%，線性度好，優(yōu)于0.1%。
[0008]3.動態(tài)性能好:響應(yīng)時間小于I μ s,跟蹤速度di/dt高于50A/ μ S。
[0009]4.工作頻帶寬:在O-1OOkHz頻率范圍內(nèi)精度為I %。在O — 5 KHz頻率范圍內(nèi)精度為0.5%ο
[0010]5.過載能力強:當(dāng)原邊電流超負(fù)荷，模塊達(dá)到飽和，可自動保護，即使過載電流是額定值的20倍時，模塊也不會損壞。
[0011]6.尺寸小，重量輕，易于安裝，它在系統(tǒng)中不會帶來任何空間損失。
[0012]7.抗外磁場干擾能力強:在距本發(fā)明5-lOcm處有一個兩倍于工作電流(2Ip)的電流所產(chǎn)生的磁場干擾而引起的誤差小于0.2%。[0013]8.在逆變焊機中的使用，達(dá)到了對各電流量的精確測量，實現(xiàn)了焊機的外特性，并且具備了完善的保護功能，整個系統(tǒng)工作穩(wěn)定，特別是抗干擾能力強，能夠在勝任在逆變式焊機中惡劣電磁環(huán)境下工作。
[0014]【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1中的運算放大電路；
[0017]圖3為圖1中的負(fù)載補償電路；
[0018]圖4為圖1中的抗干擾濾波電路。
[0019]下面將結(jié)合附圖，通過實例對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明，但下述的實例僅僅是本實用新型中的例子而已，并不代表本實用新型所限定的權(quán)利保護范圍，本實用新型的保護范圍以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示，本實用新型包括有屏蔽殼體，在屏蔽殼體內(nèi)設(shè)置有閉環(huán)霍爾傳感器，閉環(huán)霍爾傳感器的輸出信號端接運算放大電路輸入端，運算放大電路輸出端接負(fù)載補償電路輸入端，在運算放大電路與負(fù)載補償電路之間還設(shè)置有抗干擾濾波電路。
[0021]如圖2所示 ，由霍爾元件感應(yīng)產(chǎn)生的電壓信號經(jīng)R8、R9傳輸至放大器U1，與用運算放大器共同組成同向放大電路，由Rl、R2、W2及R11、R12、R13、D3組成的控制電路對輸入信號進(jìn)行補償處理，同時提供一個精準(zhǔn)的、可選擇的電壓限制功能，對電壓的輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過控制同相端輸入的輸入電壓，控制電壓輸出調(diào)節(jié)范圍是O~5Vdc。
[0022]如圖3所示，由R3、R6、R7、Wl及Dl、D2、Ql組成的負(fù)載補償電路對圖2中的放大器輸出信號進(jìn)行補償處理。當(dāng)補償電路接入放大器輸出信號電路后，補償后的輸出信號可以大幅提升放大器的帶載能力。Wl為調(diào)節(jié)平衡電阻，保證補償電路的平衡狀態(tài)。C3為濾波電容，避免電源信號產(chǎn)生的干擾。R4、R5為限流電阻，保障電路安全。
[0023]如圖4所示，04、05、06、07、012及1?14、R15、R16組成的抗干擾濾波電路經(jīng)圖2中的濾波電路接口實現(xiàn)對外界干擾信號進(jìn)行處理。其中穩(wěn)壓管DW2具有放電時延小(0.2、
0.3微秒)的特點，能夠消除瞬時過電壓，C5、C6電容能夠消除電路中其他雜亂的交變量?？垢蓴_濾波電路能夠吸收電焊機內(nèi)部IGBT關(guān)斷浪涌電壓和續(xù)流二極管反向恢復(fù)浪涌電壓。因考慮逆變焊機功率電路強，能量釋放大，所以在吸收緩沖電路上采用兩組穩(wěn)壓管及二極管組合加濾波電容來進(jìn)行吸收緩沖處理。
[0024]另外，輸出信號加對地電容C3進(jìn)行濾波，保持輸出信號穩(wěn)定。供電電源加入對地濾波電容，保證供電電壓穩(wěn)定。
[0025]為保證變送器電路系統(tǒng)穩(wěn)定工作，本實用新型的變送器與外電路采用混合接地方式。
[0026]本實用新型是利用霍爾效應(yīng)，通過霍爾傳感器感應(yīng)被測量磁場，輸出信號經(jīng)放大、補償處理后轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號，主要通過濾波電路實現(xiàn)對干擾信號的吸收補償，從而提升設(shè)計本身的整體抗干擾性能。
【權(quán)利要求】
1.一種電焊機用電流變送器，它包括有屏蔽殼體，其特征在于:在屏蔽殼體內(nèi)設(shè)置有霍爾傳感器，霍爾傳感器的輸出信號端接運算放大電路輸入端，運算放大電路輸出端接負(fù)載補償電路輸入端，在運算放大電路與負(fù)載補償電路之間還設(shè)置有抗干擾濾波電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電焊機用電流變送器，其特征在于:所述的霍爾傳感器為閉環(huán)霍爾傳感器。
【文檔編號】B23K9/10GK203566055SQ201320745100
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】陳雷, 袁克峰, 李洪儒, 孔祥飛, 彭春文, 楊艷冰, 王雪, 張志昊 申請人:沈陽儀表科學(xué)研究院有限公司