专利名称：电火花加工放电参数检测装置及参数测量线路的制作方法
技术领域：
本发明是关于对电火花加工中各种间隙状态的时间参数进行定量检测的装置和用于此类装置的参数测量线路。
电火花加工工艺是当代模具制造中行之有效的工艺。由于加工过程中出现稳定电弧放电，使得工件和工具表面烧伤，致使价格昂贵的模具报废。因此近年来关于对电火花加工中加工间隙状态的鉴别及参数测量以及对加工过程进行自适应最佳化控制等技术受到了各国电加工界的广泛重视。现有的与本发明近似装置，如美国专利US4249059采用对测量间隙电压高低的方法来鉴别间隙状态。它是利用加工放电电压为25伏左右的常数，空载电压接近电火花加工机床高频电源内的直流供电电压以及短路电压接近零伏这一规律，预先设置两个电压比较门槛，其中一个低于空载电压而高于放电电压，另一个高于短路电压而低于放电电压。当加工间隙电压高于两个比较电压时，说明间隙处于空载状态，当加工间隙电压值小于上述第一个电压门槛而大于第二个门槛时，认为间隙处于放电状态;当间隙电压值低于上述两个门槛时，认为间隙短路。该装置的主要不足之处是1.只能鉴别“空载”、“放电”和“短路”三种状态不能鉴别出危害加工质量的“稳定电弧”等状态;2.由于电火花加工高频电源供给加工间隙的电能是一个个脉冲，在脉冲间隔时间to中，加工间隙电压消失，该装置也将这一状态计为“短路”，因此它不能区分“短路”和上述的脉间时间“to”;3.该装置只是对鉴别出来的三种状态进行定性显示，分别由三个发光二极管来显示此三种间隙状态，以发光二极管的发光亮度来指示各间隙状态所占时间比率的大小。欧洲专利EP 9928和美国专利US4338504采取对加工间隙电压和高频信号综合检测的方法，在间隙放电时，根据放电是否产生高频随机振荡信号来识别“火花”和“电弧”，其间隙电压检测的方法和US 4249059一样，高频信号检测的方法是把加工间隙电压送至一高通滤波器把间隙电压信号中的高频分量分离出再经放大、检波和滤波后形成一脉冲，当间隙放电时若此脉冲存在，说明间隙放电产生于高频振荡分量，认为是“火花”放电，当此脉冲消失时则认为是“电弧”放电。虽然该专利可识别“火花”和“电弧”但仍存在不能把短路和高频电源脉间时间分开的缺点。美国专利US 4338504只是将它识别出来的“电弧”信号脉冲用来控制一个音频发生器，当它识别出来的“电弧”脉冲较强时，扬声器发出告警的声音。只有欧洲专利EP 9928才涉及对加工中的间隙状态时间参数进行定量测量。它只能测出“电弧放电时间”占“间隙放电总时间”百分比这一个参数。此测量线路产生一个5MHZ的时钟脉冲，由两个计数器对此脉冲计数，其中一个计数器受检测出来的“电弧”状态脉冲控制，只有电弧放电时才计数;另一个受检测出来的代表间隙放电的状态的脉冲控制，只要间隙内一出现放电它就计数。当上述第二个计数器计满一预定值时，再将上述第一个计数器计数值进行D/A转换后进行模拟量显示和输出。此测量方法存在的缺点是1.计数器工作在强烈的电火花放电产生的高频干扰环境中，将影响测量线路工作的可靠性;2.测量线路结构较复杂;3.测量参数只是“电弧”或“火花”放电占放电总时间的百分比，由于该时间百分比受机床加工间隙大小改变的影响不大，所以它不能包括加工间隙大小，即机床伺服进给的信息，因此该参数不能直接用于对机床伺服进给量进行评价和控制;4.由于电火花加工工艺是一个非常复杂的过程，只测量一种或两种参数远不能满足对加工中“稳定电弧放电”进行预测和对加工过程进行自适应最佳化控制的需要。
本发明的任务是提出一种结构更为简单，成本更为低廉，测出的参数包含了工具工件间伺服进给信息，其动态特性易于计算机处理的参数测量线路，采用此线路设计出一种检测参数更为完善，能测出“稳定电弧放电”的前兆“过渡不稳定电弧放电”参数的对电火花加工多种间隙状态时间参数进行定量检测的装置，该装置可作为电火花加工中微机自适应控制系统中的一个检测部件，也可用于对加工过程进行人工监控。
本发明在大量的对电火花加工中产生的高频信号的特性和频谱分析等实验研究基础上，采用对加工间隙电压、电流和高频随机振荡信号的强度进行综合检测新方法，设计出对加工间隙状态进行鉴别的线路。检测间隙电压和电流的目的是确切地鉴别出“空载”、“放电”和“短路”三种间隙状态，可以克服上述现有技术中不能区别短路和高频电源输出脉冲的脉间状态的缺点。其基本思想是当间隙两端有电压存在，间隙中没有电流流过时，说明间隙开路;当间隙中既有电压又有电流时，说明间隙内处于放电状态;当间隙内只有电流没有电压时则说明间隙短路。当间隙处于放电状态时，对高频随机振荡信号强度测量，可识别出“火花”、“过渡不稳定电弧”和“稳定电弧”三种状态，方法是若间隙放电产生强烈的高频随机振荡信号时，说明是“火花”放电;当此高频信号减弱时说明是“过渡不稳定电弧”放电;当此高频信号消失时，说明是“稳定电弧”放电。由于本发明主要使用于对加工过程进行计算机动态实时控制的场合，不仅要求测量出的参数要包含机床伺服进给信息，还要具有良好的动态特性，该动态特性应便于建立数学模型，便于计算机处理。通过对加工过程的控制算法和数学模型等方面的理论和实验研究，要求整个测试系统是一个一阶系统。通过线路实验和理论分析研制出了对各间隙状态的时间参数进行模拟量测量的新颖线路，该线路可测出在电火花加工机床高频脉冲电源输出脉冲的脉宽时间ti内，“空载”、“火花放电”、“过渡不稳定电弧放电”、“稳定电弧放电”、“短路”等五种基本间隙状态所占的统计时间百分比参数的模拟量。
下面对照
图1来说明本发明的内容。本发明主要包括编码器、译码器、参数测量器和输出接口。参数测量器是参数测量线路在本装置中的具体应用，在说明参数测量器的同时，说明该线路的结构和测量方法。编码器由电压检测线路1、电流检测线路2和高频检测线路3组成。电压检测线路的输入端与加工间隙11两端相连，输出端输出Tu信号，该电路的功能是将间隙电压转变为“0”或“1”的脉冲Tu，当加工间隙电压高于一给定电压(如11伏)时，输出脉冲Tu为逻辑“1”，否则为逻辑“0”。电流检测线路的输入端与电火花加工机床高频脉冲电源内一路主回路限流电阻12的两端相连，以测取该电阻上的电流压降，该线路输出端输出Ti信号。电流检测线路2的功能是将限流电阻12压降变换为“0”或“1”的脉冲Ti，当该限流电阻12的压降高于它自己峰值的一半时，输出脉冲Ti为逻辑“1”，否则为逻辑“0”。高频检测线路3的输入端与加工间隙11相连，输出端输出TH和TL两路脉冲信号，它的功能是当间隙内产生强烈的高频随机振荡信号时，该线路输出脉冲TH和TL均为逻辑“1”;当上述高频信号减弱时，TH为逻辑“0”，TL为逻辑“1”;当上述高频信号消失时，TH和TL均为逻辑“0”。高频检测线路3的作用是检测放电电压上高频信号分量的强度，来判别是“火花放电”还是“过渡不稳定电弧”或“稳定电弧放电”。为实现编码器的上述功能，电压检测线路1可以由分压电路和门电路或分压电路和电压比较器组成;由于一部份电火花加工机床高频脉冲电源主回路限流电阻12上的任何一端都不能与电压检测线路1和高频检测线路3的公共端直接相连，为使电流检测线路2的输出信号Ti与电压检测线路1和高频检测线路3的输出信号具有相同的零电平，因此可采用隔离电路对电流检测线路2的输入端与输出端隔离，所以电流检测线路可由分压电路与高速光耦合器组成;高频检测线路可由高通滤波器、放大器、解调器和两个电压比较器组成，加工间隙电压直接输入至高通滤波器，加工中高通滤波器把放电电压上的高频分量分离出来，经放大器放大后由解调器对其检波和滤波，使其成为一脉冲信号，该脉冲信号的幅值正比于上述高频分量的幅值，将此脉冲信号直接输至上述的两个电压比较器，其中一个电压比较器的比较电压较高，该电压比较器输出TH信号，另一个电压比较器的比较电压较低，它输出TL信号。当加工中出现“正常火花放电”，间隙11内产生强烈的高频随机振荡信号，使上述解调器输出的脉冲信号的幅值高于上述两个电压比较器的比较电压，TH和TL两个信号均为逻辑“1”;当加工中出现“过渡不稳定电弧放电”时，上述高频信号减弱而使得解调器输出的脉冲幅值位于上述两个比较电压之间时，TH为逻辑“0”，TL为逻辑“1”;当加工中出现“稳定电弧放电”时，使上述高频信号消失而使得解调器输出的脉冲幅值低于上述两个比较电压时，TH和TL两个信号均为逻辑“0”。译码器4的输入端与编码器输出端相连，编码器输出的Tu、Ti、TH和TL脉冲送至译码器4，译码器对此进行逻辑译码，译出代表“空载”的Td、“火花”放电的Te、“过渡不稳定电弧”的Te′、“稳定电弧”的Ta和“短路”的TS等五路脉冲信号。这些脉冲信号的脉宽分别同步等于各自所对应间隙状态的瞬时时间，即空载时间td、火花放电时间te、过渡不稳定电弧放电时间te′、稳定电弧放电时间ta、短路时间ts，其波形对照见图2，图2中第一排是加工间隙电压Ug的波形。此外译码器4还输出一路同步脉冲信号TΣ，它的脉宽和脉间与电火花加工机床高频脉冲电源输出脉冲的脉宽ti和脉间to同步相等。译码器可由能实现上述功能的门电路的组成或双2-4译码器，或一个4-16译码器，或BCD-10线译码器等通用逻辑器件和门电路组成，应满足如下逻辑关系Td＝Tu·TiTe＝Tu·Ti·TH·TLTe′＝Tu·Ti·TH·TLTa＝Tu·Ti·TH·TLTs＝Tu·TiTΣ＝Tu+Ti。
若需要将编码器和参数测量器之间进行电平隔离，译码器4还包括对输入信号或输出信号分别进行隔离的高速光耦合器，输入信号由高速光耦合器隔离后进入译码器内部或译码输出信号由高速光耦合器隔离后向外输出。
参数测量线路是本项发明的核心，参数测量器是该线路在本装置中的具体应用，它的作用是将译码器输出的Td、Te、Te′、Ta、Ts脉冲信号变换为td/ti、te/ti、te′/ti、ta/ti、ts/ti参数的模拟量电压。参数测量线路也可用于只测量以上诸参数中的一种或几种参数的其他类似装置。参数测量器由脉冲调幅器5、模拟开关6、低通滤波器7和放大器8组成，也可以在上述结构基础上再增加一个稳幅线路10。脉冲调幅器5的作用是将译码器送来的脉冲进行幅值变换，要求该电路在不带负载的条件下输出高电平等于它自己的供电电源电压，输出低电平应为零伏，使输出脉冲幅值具有较高精度，因此它可由CMOS门电路或性能与之相似的其他形式的电路组成。模拟开关6的开关部份联连于脉冲调幅器5的输出端与低通滤波器7的输入端之间，模拟开关6的控制输入端J输入TΣ信号，因此模拟开关受TΣ脉冲控制。当TΣ为“1”时，即在高频脉冲电源输出脉冲的ti时间中模拟开关的开关部份接通;当TΣ为“0”时，即在高频脉冲电源输出脉冲的to时间内模拟开关6的开关部份断开。低通滤波器7在模拟开关6断开时输出值保持不变，它可以是一阶低通滤波器。放大器8的作用是将低通滤波器7输出信号进行阻抗变换，使其带负载后低通滤波器7的输出值不受负载的影响，当输出负载阻抗很高时放大器8可省略。当参数测量器不采用稳幅线路10时，脉冲调幅器5由一直流稳压电源供电，因此脉冲调幅器5的供电输入端K应与该稳压电源输出的一端相连。可通过调节该稳压电源输出电压值来调节脉冲调幅器5输出脉冲幅度，以标定各输出信号的满刻度值。当参数测量器加入稳幅线路10时，脉冲调幅器5由稳幅线路10供电，稳幅线路10是由单路的脉冲调幅器13、模拟开关14、低通滤波器15、放大器16、稳压器17组成。稳幅线路10的功能是将同步脉冲TΣ经脉冲调幅器13、模拟开关14、低通滤波器15和放大器16处理后的值，即F和H两点间的电压值作为参考值，调节I和H两点间电压使F点和H点间电压在任何加工脉宽ti和脉间to条件下保持恒定不变，使得输出的各路参数信号的满刻度标定值稳定不变，以提高测量精度。上述调节功能由稳压器17来实现，F点是它的检测输入端，I点是它的输出端，H点是它的输出公共端，L点和G点是它的电源输入端，若稳压器17的检测输入阻抗很高时放大器16可省略。调节放大器16的增益，或调节稳压器17F点的检测比，或调节稳压器17内部的给定参考电压可调节脉冲调幅器5输出脉冲的幅度，以标定各输出信号的满刻度值。稳幅线路10的作用是当脉冲调幅器5工作在高频时，特别是当ti小于1微秒时，因受响应速度的影响使其输出的幅度偏低，该稳幅线路可对脉冲调幅器输出实际脉冲幅值进行稳定，补尝因工作频率改变而带来的偏差。该参数测量器的工作原理是各间隙状态脉冲Td、Te、Te′、Ta和Ts等分别通过调幅器5后，它们的幅度得到精确控制，之后各脉冲信号分别经模拟开关6和低通滤波器7和放大器8后得出各间隙状态脉冲的平均电压，由于各模拟开关受TΣ信号的控制，只有在电火花加工机床高频脉冲电源输出脉冲的脉宽时间“ti”中才闭合，各低通滤波器才能工作，当上述脉冲处于脉间时间to时，各模拟开关断开，使得各滤波器输出值保持不变。因此各滤波器输出电压与各对应的间隙状态在“ti”内的平均时间百分比参数成线性正比关系。
本发明中可采用正逻辑或负逻辑或是正负逻辑的组合。
输出接口9是本发明装置的参数测量器的A、B、C、D、E等输出端与外部设备，如计算机或记录仪等相连接的连线部份，若将本发明装置作为一个独立的对加工中间隙状态参数进行显示的仪器时，输出接口9还应包括与参数测量器输出端相连的显示器，该显示器由可调限流电阻、电流或电压表头或通用发光电平指示组件组成。
本发明的主要优点是1.能正确地鉴别出“空载”、“火花放电”、“过渡不稳定电弧”、“稳定电弧”和“短路”等五种基本间隙状态，能克服上述欧洲和美国专利存在的不足。
2.能对上述五种基本间隙状态在机床高频电源输出脉冲的脉宽期间“ti”内分别所占时间百分比参数。这些参数包含了机床上工具5工件间伺服进给的信息。例如，当加工间隙偏大时，空载参数td/ti偏大;当加工间隙偏小时短路参数ts/ti偏大;当加工间隙适当时，若间隙没有被放电屑污染火花放电参数te/ti偏大，若间隙已被污染过渡不稳定电弧参数te′/ti和稳定电弧参数ta/ti偏大。对这些参数处理后可直接控制机床伺服进给，以直接调节加工间隙的大小。因此本发明测出的参数更有实用意义。
3.由于“过渡不稳定电弧”是“稳定电弧”的前兆，是预测“稳定电弧”出现以防止电弧烧伤的一个重要信息，鉴别出这一状态并测量出时间参数意味着电火花加工检测技术的一个重要进展。
4.本发明测量的参数完善，测出的参数数量等于欧洲专利EP9928的五倍，而线路结构却大大简化，使其工作可靠成本低廉。
5.本发明的测试动态特性为一阶特性，易于计算机处理和对整个加工系统建立数学模型。
图1是本发明装置的电路方框图。
图2是电火花加工中加工间隙电压波形与图1所示之方框图中译码器4输出的各信号波形的对照图。
图3是本发明装置实施例电路图。
下面详细说明本发明的应用实例。图3提供了一个全集成电路的理想实施方案。电压检测器1由R1和R2组成的电阻分压器和一个高速电压比较器Ii、以及比较电压调节电位器R3构成，间隙电压直接送至分压器，分压器输出信号送至高速电压比较器I1调节R3可调节整个电压检测器1的阀值电压，可将其定为11伏左右。电流检测器2由R4和R5组成的电阻分压器、限流电阻R6及响应时间小于0.5微秒的集成电路型超高速光耦合器I2等构成;电流信号从电火花加工机床高频脉冲电源主回路限流电阻12两端测取电流压降获得，将此信号经电阻分压器后送至光耦合器I2的初级，光耦合器I2的次级输出Ti信号，整个线路阀值电压是电阻12两端在加工放电时峰值压降的二分之一左右。
高频检测线路3中的高通滤波器是由R1和C1组成的RC微分电路，起始频率为30MHZ左右;放大器I3是差动式高频宽带放大器，其截止频率可为80MHZ左右，其增益为40db，I3可采用LM 733等集成芯片，因此高通滤波器和放大器I3合成频带为30MHZ-80MHZ;解调器由C2、C3、D1、D2、D3和D4组成的全波倍压整流器和由R8和C4组成的峰值滤波器构成，R8C4时间常数为0.5微秒左右为宜;I4和I5是高速电压比较器，I4的比较电压由R9调节，可调至1伏左右，I5的比较电压由R10调节，可调至0.3伏左右。R7和C1将间隙电压上的高频分量滤出，高频分量经I3放大后再经过由C2、C3、D1、D2、D3、D4和C4和R8组成的解调器后得出一脉冲信号，该脉冲的幅值正比于高频分量的幅值，当高频分量很强时，致使该脉冲幅值高于I4和I5的比较电压幅值，I4输出的TH和I5输出的TL均为逻辑“1”;当高频分量减弱时使解调器输出脉冲幅值低于I4的比较电压但级高于I5的比较电压，使I4输出的TH为逻辑“0”，I5输出的TL为逻辑“1”;当高频分量消失时，使解调器输出脉冲幅值很低，接近于零伏，即低于I4和I5的比较电压，使TH和TL均为逻辑“0”。
图3提供了一个采用通用双2-4译码器I6和五个反相门G1、G2、G3、G4、G5组成译码器4的方案。
参数测量器中的调幅器5是由CMOS同相门电路G6、G7、G8、G9、G10组成，可采用MC 14050或CD 4050集成蕊片;模拟开关6由CMOS模拟门G11、G12、G13、G14、G15等组成，可采用MC 14016或CD 4016集成蕊片;低通滤波器7为R11、R12、R13、R14、R15和C5、C6、C7、C8、C9组成的五路RC一阶低通滤波器，其滤波时间常数根据本装置的具体用途而定，一般应大于2毫秒;放大器8是由集成运算放大器I7、I8、I9、I10、I11组成的五路电压跟随器;稳幅线路10是由CMOS同相门G16、模拟开关G17、低通滤波器R21C10、放大器I12、电位器R22和三端稳压器I13组成。低通滤波器R21C10的时间常数与低通滤波器7相同;I13为输出负电压的三端集成稳压蕊片，其稳压值应等于或大于参数测量器输出参数的满刻度标定值。I13的公共端接F点，输入端接G点，输出端接H点，稳幅线路10的直流供电电源的正极接I点，负级接G点。放大器I12的闭环增益可由R22调节，调节此放大器增益可调节调幅器输出脉冲幅值以整定整个线路输出各路参数的满刻度值。图1及图3中A、B、C、D、E点分别对应输出td/ti、te/ti、te′/ti、ta/ti、ts/ts五路参数的模拟量电压。C11是消振电容，一般大于200微法。
参数测量器输出参数可送至计算机A/D转换口或其他记录或数据采集装置，也可在本发明装置内加装显示器对这些参数进行显示以供操作者观察加工状态。若将这五路参数都用一种方式显示，会使操作人员感到眼花瞭乱，观察不便。图3中提供一种显示器的应用实例。显示器采用三个表头M1、M2、M3和两组通用发光电平指示器组件LED1和LED2组成。M1显示“空载”参数td/ti，可调电阻R16用以对M1进行限流和满刻度标定;M2显示的是“火花放电”参数te/ti和“过渡不稳定电弧”参数te′/ti分别经可调电阻R17和R18叠加后的参数，即te/ti和te′/ti之和，R17和R18用以对M2的满刻度标定和限流;同理M3显示的是“稳定电弧”参数ta/ti和“短路”参数ts/ti之和，R19和R20用以对M3的满刻度标定和限流，因此在加工中表头M1、M2、M3显示之和应为100%。发光电平指示器组件LED1和LED2分别显示te′/ti和ta/ti参数。在加工中机床操作人员观察M1、M2、M3三个表头可了解机床加工的基本状况;当发光电平显示器LED1指示参数值增高时，警告操作者加工状态恶化;当LED2指示值增高时，说明加工间隙中稳定电弧”参数ta/ti升高，告诉机床操作者工件表面被烧伤，需采取措施排除此故障。
权利要求
1.一种电火花加工放电参数检测装置，它由编码器、译码器、参数测量器和输出接口组成，所说的编码器包括电压检测线路；电流检测线路和高频检测线路；电压检测线路由分压器和门电路或分压器和电压比较器组成，其输入端的电火花加工间隙电压经分压器降压后经门电路或电压比较器形成一脉冲信号Tu在其输出端输出；电流检测器由分压器和高速光耦合器组成，其输入端输入的电火花加工高频脉冲电源主回路限流电阻压降信号经分压器降压后经高速光耦合器形成脉冲信号Ti在其输出端输出高频检测线路由高通滤波器、放大器、解调器和两个电压比较器组成；高通滤波器将其输入端的电火花加工间隙电压上的高频分量信号分离出来，经放大器放大再经解调器对其检波和滤波，形成幅值正比于该高频分量幅值的直流脉冲信号，将其脉冲信号输入两个电压比较器，其中比较电压较高的电压比较器输出TH信号，比较电压较低的电压比较器输出TL信号；所说的译码器将编码器输出的Tu、Ti、TH、TL信号经译码后形成瞬时脉宽分别对应为td、te、te′、ta、ts、ti的Td、Te、Te′、Ta、Ts、TΣ的脉冲信号在其输出端输出，它由门电路组成或由通用译码器和门电路组成或由门电路和高速光耦合器组成，或由通用译码器、门电路和高速光耦合器组成，应满足如下逻辑关系Td=Tu、TiTe=Tu.Ti·TH·TLTe′=Tu·Ti·TH·TLTa=Tu·Ti·TH·TLTs=Tu·TiT∑=Tu+Ti；所说的参数测量器的输入端输入Td、Te、Te′、Ta、Ts、TΣ脉冲信号，输出端输出td/ti、te/ti、te′/ti、ta/ti、ts/ti参数的模拟量电压；所说的输出接口是参数测量器输出端与外部设备相连的连线端口或是由该连线端口与显示器组成；显示器由可调限流电阻和电流或电压表头组成，或由通用发光电平指示组件组成；本发明的特征是所说的参数测量器由脉冲调幅器5、模氦开关6、低通滤波器7组成，其输入端输入的脉冲信号Td、Te、Te′、Ta、Ts由脉冲调幅器5进行幅值变铁之后分别经过受T∑信号控制只在Ti时间内才闭合的模拟开关6后，再分别经低通滤波器7滤波形成td/ti、te/ti、te′/ti、ta/ti、ts/ti参数的模拟量电压输出。
2.权利要求1所提出的电火花加工放电参数检测装置，其特征是所说的参数测量器还包括输入端与低通滤波器7输出端相连的放大器8，对低通滤波器输出的参数信号进行阻抗变换后在其输出端输出。
3.权利要求1和权利要求2所提出的电火花加工放电参数检测装置，特征是所说的参数测量器还包括稳幅线路10，该稳幅线路由脉冲调幅13、模拟开关14、低通滤波器15、稳压器17组成，其输入端输入的TΣ信号由脉冲调幅器13幅值变换后经过受TΣ信号控制只在ti时间内才闭合的模拟开关14后再经低通滤波器15滤波后输至稳压器17的检测输入端，稳压器17的输出端与脉冲调幅器13的电源端相连，稳压器17调节脉冲调幅器13输出脉冲幅值使其检测输入端电压为一稳定值。
4.权利要求3所提出的电火花加工放电参数检测装置，其特征是所说的稳幅线路还包括输入端与低通滤波器15输出端相连，输出端与稳压器17检测输入端相连的放大器16。
5.权利要求1和权利要求4所提出的电火花加工放电参数检测装置，其特征在于所说的脉冲调幅器为CMOS门电路;所说的模拟开关为控制端输入TΣ信号的MOS模拟开关;所说的低通滤波器为RC一阶低通滤波器;放大器8为电压跟随器;放大器16为由运算放大器构成的可调增益同相放大器;稳压器17为输出负电压的三端集成稳压器。
6.一种电火花加工放电参数测量线路，输入端输入脉宽分别同步对应等于所需检测间隙状态的瞬时时间的脉冲信号和与电火花加工高频脉冲电源输出脉冲的脉宽ti和脉间to同步相等的TΣ脉冲信号，输出端输出各被测间隙状态分别所在ti时间内平均时间比例参数，其特征是该参数测量线路包括与需测量参数数量相同的脉冲调幅器、模拟开关、低通滤波器;模拟开关受TΣ信号控制只在ti时间内才闭合，低通滤波器在模拟开关断开时输出值保持不变;输入端输入的各路脉冲信号分别由脉冲调幅器幅值变换后经过模拟开关再经低通滤波器滤波后形成在ti时间内各被检测的间隙状态分别所占平均时间比例参数的模拟量电压。
7.权利要求6所提出的电火花加工放电参数测量线路，其特征是该线路还包括输入端与所说的低通滤波器输出端相连的放大器，对低通滤波器输出的参数信号进行阻抗变换后在其输出端输出。
8.权利要求6和权利要求7所提出的电火花加工放电参数测量线路，其特征是该线路还包括一个稳幅线路，稳幅线路由一个脉冲调幅器，一个受TΣ信号控制只在ti时间内才闭合的模拟开关、一个当模拟开关断开时输出值保持不变的低通滤波器和一个稳压器组成;其输入端的TΣ信号由脉冲调幅器幅值变换后经过模拟开关由低通滤波器滤波后输至稳压器的检测输入端，稳压器的输出端与脉冲调幅器的电源端相连;稳压器调节脉冲调幅器输出脉冲幅值使其检测输出入端电压为一稳定值。
9.权利要求8所提出的电火花加工放电参数测量线路，其特征是所说的稳幅线路还包括一个输入端与所说的低通滤波器输出端相连，输出端5所说的稳压器检测输入端相连的放大器。
10.权利要求6和权利要求9所提出的电火花加工放电参数测量线路，其特征是所说的脉冲调幅器为CMOS门电路;所说的模拟开关为控制端输入TΣ信号的MOS模拟开关;所说的低通滤波器为RC一阶低通滤波器;所说的对低通滤波器输出参数信号进行阻抗变换的放大器为电压跟随器;所说的稳幅线路中的放大器是一个由运算放大器构成的可调增益同相放大器;所说的稳压器为输出负电压的三端集成稳压器。
全文摘要
本发明是关于对电火花加工中各种间隙状态的时间参数进行定量检测的装置和用于此类装置的参数测量线路。该装置检测加工间隙的电压、电流和高频信号得出代表空载、火花放电、过渡电弧、稳定电弧和短路的脉冲，参数测量线路中的脉冲调幅器对此进行幅值变换后经模拟开关和低通滤波器形成在ti时间内以上各间隙状态所占的时间比例参数，本线路具有结构简单、成本低廉、调试容易、输出参数易于计算机处理等特点。
文档编号B23H11/00GK1031668SQ8710303
公开日1989年3月15日 申请日期1987年9月2日 优先权日1987年9月2日
发明者王蔚岷, 林朝镛 申请人:成都科技大学