一种光纤探头烧结电路的制作方法

本发明涉及一种光纤探头烧结电路，适用于放电领域。

背景技术：

光学探头作为一种非接触式探头，由于在测量时不会对被测物体产生任何影响，具有很高的精度和分辨率，被广泛地应用于工业精密测量中。此外，由于探头的体积非常小，避免了接触式探头对半径的补偿。

在烧结光纤探针的过程中，放电回路的电流强度和放电时间决定了球的大小和圆度，光纤探头的烧结采用的是电火花放电原理熔融光纤末端形成球体的方法。使用这种技术加工的光纤探头的直径、球度、偏心与电极放电时间、放电强度、放电次数等工艺参数密切相关。而目前烧结采用的是对光纤熔接机加以改造，利用上面的烧结方法进行烧结。然而，这种放电参数设置是针对光纤熔接的，设置范围不够合理，精度不够高，不能满足光纤探头烧结的放电要求，因此，设置一种放电强度和时间可控且控制精度高的放电装置对光纤烧结意义重大。

技术实现要素：

本发明提供一种光纤探头烧结电路，利用脉宽调制(PWM)技术和推挽功率放大技术，电路结构简单，可减小体积，工作稳定高效，控制精度较高。

本发明所采用的技术方案是：光纤探头烧结电路利用脉宽调制(PWM)技术和推挽功率放大技术，由D/A转换电路、PWM信号产生电路、推挽放电电路构成。

所述D/A转换电路中，MCU主要作用是控制DA芯片产生电压值来调节脉宽调制芯片输出波形占空比，以及利用自D/A芯片产生电压信号，控制芯片CA1524输出波形的占空比。这里采用的是AD7248A型芯片，该芯片是一款12位DA芯片，具有±1/2 LSB线性度等级，其接口时间快、满量程和参考电压随VDD的波动性能更佳，并配有高速数据锁存器和双缓冲接口逻辑。5V片内嵌入式齐纳二极管提供DAC所需的低噪声、温度补偿式基准电压源。

所述PWM信号产生电路中，CA1524内部有误差比较器，引脚1和2为其输入端，9为输出端。输人的差值的变化能够改变输出波形的占空比。引脚9和1相连，引脚2作为输入端，构成反馈回路。在一定范围内输出波形的占空比和引脚2的输人电压值成正比。CA1524芯片设有外部开关信号输人端Shut-down(引脚10)，输入端接高电平时，芯片输出被封锁。该引脚由主控电路的单片机控制。开始放电的同时，单片机内部的定时器启动。定时时间到，单片机向该引脚输高电平，CA1524停止输出波形。

所述推挽放电电路中，由于CA1524输出的电平较低以及等效输出阻抗较大，在MOSFET前面加一级互补射极跟随电路，用来提高驱动电压和减小信号源内阻。Tl为高频变压器，功率管MOS1和MOS2由两路具有一定相位差、占空比相等且小于50%的方波控制交替导通，将12V直流电变成高频方波交流电，然后经过高频变压器进行升压，在经过4倍压整流电路后变为直流电，加在电极两端进行放电，输出功率随着输人占空比的增大而增大。

本发明的有益效果是：电路结构简单，可减小体积，工作稳定高效，控制精度较高，解决了电路控制精度不够高，设置范围不够灵活的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的D/A转换电路。

图2是本发明的PWM信号产生电路。

图3是本发明的推挽放电电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，D/A转换电路中，MCU主要作用是控制DA芯片产生电压值来调节脉宽调制芯片输出波形占空比，以及利用自D/A芯片产生电压信号，控制芯片CA1524输出波形的占空比。这里采用的是AD7248A型芯片，该芯片是一款12位DA芯片，具有±1/2 LSB线性度等级，其接口时间快、满量程和参考电压随VDD的波动性能更佳，并配有高速数据锁存器和双缓冲接口逻辑。5V片内嵌人式齐纳二极管提供DAC所需的低噪声、温度补偿式基准电压源。

如图2，PWM信号产生电路中，CA1524内部有误差比较器，引脚1和2为其输入端，9为输出端。输人的差值的变化能够改变输出波形的占空比。引脚9和1相连，引脚2作为输入端，构成反馈回路。在一定范围内输出波形的占空比和引脚2的输人电压值成正比。CA1524芯片设有外部开关信号输人端Shut-down(引脚10)，输人端接高电平时，芯片输出被封锁。该引脚由主控电路的单片机控制。开始放电的同时，单片机内部的定时器启动。定时时间到，单片机向该引脚输高电平，CA1524停止输出波形。

如图3，推挽放电电路中，由于CA1524输出的电平较低以及等效输出阻抗较大，在MOSFET前面加一级互补射极跟随电路，用来提高驱动电压和减小信号源内阻。Tl为高频变压器，功率管MOS1和MOS2由两路具有一定相位差、占空比相等且小于50%的方波控制交替导通，将12V直流电变成高频方波交流电，然后经过高频变压器进行升压，在经过4倍压整流电路后变为直流电，加在电极两端进行放电，输出功率随着输人占空比的增大而增大。