超聲波點焊機：超聲波焊接機功率系統的主要功能
超聲波點焊機焊接機功率是超聲設備輸出的重要參數之一 ,因此超聲功率計的設計非常重要。輻射壓力法測量聲功率是一種常用的超聲功率測量方法。介紹了一種測量輻射壓力法的超聲功率計設計原理 ,在超聲功率計設計中融入智能控制的設計思想。分析了系統性能要求 ,重點介紹了控制電路的設計模塊及軟件設計思想。系統超聲波焊接機功率系統的主要功能主要功能
整個系統要達到較高的效率和精度 ,需要完成以下幾個主要功能 :
(1) 實時自反饋功能。對于硬件和軟件處理速度要求足夠高 ,在位移傳感器選擇、數據處理器件的選擇方面以及軟件設計方面必須充分考慮到系統的這一要求。
(2) 自檢和實時監控反饋功能。這要求系統能夠對控制電路、電磁傳感器線圈、線圈電阻、位移傳感器等進行檢測和及時反饋檢測信息。
(3) 與微機通信功能。微機在整個功率計設計中主要擔負測量結果存儲、顯示和分析功能 ,因此需要系統具有與微機實時通信的功能。
(4) 測量數據實時顯示、存儲和分析功能。為了能夠利用功率計對超聲探頭輸出功率進行穩定性檢測 ,要求系統能夠將實時測量數據保存下來 ,以便進行分析、比較和處理。
控制電路設計
根據超聲波點焊機功率計系統功能要求 ,整個控制電路設計主要由以下幾部分組成 :數據采集電路、數據處理電路、電流輸出電路和顯示輸出電路。
(1) 數據處理電路。是控制、顯示的核心部分 ,也是功率計的核心處理部件 ,其程序設計的好壞直接影響整個裝置的效率及精度。本裝置采用 89C51 芯片為微處理器 ,驅動電壓 5 V ,外部晶振頻率 12 MHz ,指令執行周期 1μs。鑒于系統處理速度要求 ,整個系統的主要控制功能由微處理器來控制 ,其主要功能是完成調零、接收位移信號、輸出控制和顯示功能。
(2) 數據采集電路。主要功能是采集位移傳感器送出的位移信號。采集電路由濾波、放大、采樣保持和模數轉換電路組成 ,其中模數轉換器的選擇非常重要 ,直接影響控制精度。本設計中采用 12 位 A/ D 轉換器 ,其可分辨的電壓信號是 2. 44 mV。在微處理器接收時采用先高 8 位后低 4 位的接收方式 ,通過接收到的數據即可知道支架的位置狀況 ,從而讓單片機作出相應的處理。本設計中采用 AD574 ,其特點是 :
①參考電壓基準和時鐘電路 ;
②8 位或 16 位微處理器接口 ;
③250 ns 總線取數時間 ,能夠滿足一般微處理器的時序要求 ;
④高轉換速率 ,12 位時 25μs ,8 位時 16μs ;
⑤在 - 55～ + 125 ℃溫度范圍內滿足線性要求 ,在惡劣環境下亦能穩定工作。
客服