专利名称：基于小波变换的电火花间隙放电状态检测装置与方法
技术领域：
本发明涉及一种特种加工技术领域的检测装置与方法，具体地说，是一种基 于小波变换的电火花间隙放电状态检测装置与方法。
背景技术：
电火花加工通过工具电极与工件间的脉冲电火花放电来蚀除工件表面的材 料，并最终将电极形状反向拷贝到工件上，这种加工方法具有不受工件材料强度， 硬度等机械性能的限制及无宏观切削力等优点，特别适合于难加工材料及复杂形 状工件加工，在航空、航天、汽车、电子、模具等行业有着广泛的应用。
电火花加工中的极间电压信号反应了加工过程中电极之间的复杂环境，与电 火花加工的效率和精度密切相关。通常，将电火花加工时候的放电状态分为四种 类型火花放电，电弧放电，短路和开路。从极间加载高压到击穿发生正常的火 花放电，通常都有一个较大的击穿延时，而电弧放电则一般没有击穿延时，或击 穿延时很小。因此，通过对击穿延时进行计时可以对电火花放电的放电状态进行 判断，击穿延时检测法是电火花放电状态检测中的一种重要方法。但是，由于电 火花加工的复杂性，目前已有的极间状态检测方法通常会受到放电过程中各种噪 音和波形畸变的干扰，限制了检测结果的准确性和可靠性。因此，国内外学者一 直在努力探求新的电火花放电状态检测方法。
小波分析是一种时频分析方法，相对于传统的频域分析方法，更适用于对信 号均值和方差不断变化的非平稳信号进行分析，具有多分辨率分析的特点，可以 同时观测到时域和频域内的局部性质，而傅里叶变换的结果却会丢失时域上的信 息。电火花加工时候产生的电压信号就是一种具有强非线性的非平稳信号，这一 类信号很适合用小波变换的方法来进行分析，得出信号中所含有的与极间放电状 态有关的信息。
经对现有技术的文献检索发现，在期刊《The International Journal of Advanced Manufacturing Technology》(国际先进制造技术杂志)volumel7， pp339_343, 2001， "Waveform Monitoring of Electric Discharge Machining byWavelet Transform"(采用小波变换的电火花放电波形检测)中，通过对电压 和电流小波变换结果中某个较高频带的频率分量进行分析，来判断电火花放电状 态，将放电状态分为开路，正常放电，短路，电弧和脉间五种类型。但该文对如 何进行小波变换以及如何根据变换结果进行判断的过程没有详细的论述。并且其 得出的小波变换结果是落于某一较窄频带中的，若要实现对放电状态的准确判 断，必须假设并保证在电压和电流突变区域以外的其它区域不会存在这一频带内 的分量。而由于电火花加工的复杂性和随机性，这一假设不可能得到保证，这一 通过较为理想化的放电模型得出的变换结果距离实际应用还存在一定的差距。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种基于小波变换的电 火花间隙放电状态检测装置与方法，采用低频小波系数作为判断放电状态的依 据，具有实时性好，稳定可靠，精确且适用范围广的电火花间隙放电状态检测。
本发明是通过以下技术方案实现的
本发明所涉及的基于小波变换的电火花间隙放电状态检测装置，包括检测装 置本体、上位机和极间电压信号引出电缆。检测装置本体包括模拟光耦、模数转 换模块、DSP (数字信号处理器)、CPLD (复杂可编程逻辑器件)、USB (通用串行 总线)接口、 SDRAM (同步动态随机存储器)、FLASH存储器、USB电缆。连接方 式为模拟光耦通过极间电压信号引出电缆与电火花加工机床相连，模数转换模 块连接在模拟光耦的后端，DSP连接在模数转换模块的后端，CPLD与DSP、 USB 接口、 SDRAM相连，FLASH存储器与DSP相连，USB接口通过USB电缆与上位机 相连。
在电火花加工机床产生的电火花加工电压信号通过极间电压信号引出电缆 输入到模拟光耦，经模拟光耦隔离后的模拟电压信号，通过模数转换模块转换成 数字信号，输入到DSP中，DSP对原始信号进行小波变换和放电状态判断，求得 平均放电状态系数，经CPLD和USB接口，通过USB电缆输入到上位机。SDRAM 为系统提供了更多的存储空间，当DSP中的数据缓存区拥挤时，可将部分数据暂 存到SDRAM中。FLASH存储器中存储了 DSP程序，检测装置本体上电后，DSP自 动从FLASH存储器读取程序运行。
所述模数转换模块，是指，转换速率在lMsps以上、采样精度大于IO位的
5模数转换模块，使进入DSP进行处理的信号具有较高的精度。
所述DSP的浮点运算能力达到1. 6TFl叩s以上，对进入的采样数据做到实时 采样，实时处理，实时输出。
本发明所涉及的基于小波变换的电火花间隙放电状态检测方法，是通过模数 转换模块对电火花加工时的极间电压信号进行采样，并在DSP(数字信号处理器) 中对采样得到的信号进行小波变换处理后，得出包含放电状态信息的小波系数； 通过对小波系数极大值和极小值的分类判断与统计求和，得出当前的电火花加工 放电状态，并经USB (通用串行总线)接口传送给上位机，为控制系统的运行提 供依据。
本发明上述方法包括如下步骤
① 将电火花加工时的电压信号用模拟光耦隔离后，接入模数转换模块进行模 数转换。
所述模拟光耦具有DC lMHz以上的带宽，用于电火花加工机床和检测装置 本体之间的完全电气隔离，保证电火花放电电压信号的各种信息在进入模数转换 模块进行模数转换前不会丢失。
② 模数转换模块对模拟信号进行采样，模数转换模块与DSP连接，将采样后 得到的数据通过DSP的DMA(直接存储器访问)模块存入到DSP的存储器中；
本步骤中，模数转换的精度为12位，采样率为lMHz，即每lus采样一次， 对于大部分电火花加工来讲，这个速度的采样率己经足够精确地反映电压波形。
③ 在存储1024个采样点后，采用Mallat算法(马拉特算法)，用Daubechies (道比奇)三阶小波函数，对这1024个原始数据点进行4层小波变换，得到64
个点的低频小波系数。
步骤②和步骤③采用PING-PONG模式，即在当步骤③对某段存储器的原始数 据进行处理时，步骤②正在对另一段存储器写入数据，待步骤③完成该段数据的 处理以后，接着对刚才步骤②写入的新的数据段进行处理，而步骤②接着对刚才 步骤③进行处理的那段寄放原始数据的存储器写入新的数据。由于DMA模块的运 用，可以在不消耗CPU (中央处理器)资源的情况下对存储空间进行读取和写入， 充分利用了 DSP的资源，也保证了系统的实时性。
由于DSP的处理速度较快，在完成对1024个数据点的四层小波变换后，下一时段的1024个采样点还未采集完成，因此，CPU有足够的时间对得到的64 个低频系数作进一步的处理，即CPU对得到的64个低频系数进行局部极大值和 局部极小值的判断和分析。首先，寻找这64个系数的局部极大值和局部极小值， 在每找到一个局部极大值或局部极小值后，利用先前设定的阈值对这些极值进行 归类。局部极大值小于某一阈值，则视为发生电弧放电，局部极小值大于某一阈 值，则视为未能击穿放电，是一个开路脉冲。
⑤ DSP通过对局部极值分析结果的统计得出该段原始信号的放电状态系数。 具体地，将经过归类的脉冲数各自求和，计算正常放电脉冲在这些脉冲中所
占的比例，得出在这1024个采样点所代表的lms的时间内的放电状态系数
⑥ 上述① ⑤五个步骤反复10次以后，DSP对这累积的10个放电状态系数 取平均值，得出该时段内的平均放电状态系数。
⑦ DSP通过CPLD (复杂可编程逻辑器件)，USB接口和USB电缆把得到的平 均放电状态系数输入上位机，为控制系统的运行提供依据。
本发明是把击穿延时作为判断的依据之一，击穿延时越小，则相应的局部极 大值越小。击穿延时是反映排屑情况的重要信息，击穿延时大，则表明放电间隙 大，排屑条件良好，如果击穿延时太小，则极间介质的物理状态恶化(电蚀产物 浓度过大或是局部温度过高)。对于钛合金加工等排屑较为困难的加工过程，以 击穿延时作为判断的一个指标，而不单以火花放电比率作为指标是有意义的。
本发明实际上是以单个脉冲为单位的一种检测方法，它既不是对一段电压数 据进行取平均值的计算，也不探究每个脉冲中的具体的某个点的放电状态，并通 过统计大量点的分布状况来进行判断和检测。它也不是对某个脉冲的开路电压段 进行计时，来确定其击穿延时的长短。它是以多个脉冲为计算对象，以单个脉冲 为判断单位，根据小波变换后局部峰值的分布范围来判断放电状况的。由于是以 单个脉冲为单位，便可以不受脉间脉宽等加工规准改变的影响，仅需在必要时调 整归类时的阈值。同时它还能通过对相邻正峰负峰的关系的分析，得到其他一些 信息，比如是否有积炭等，也能和电流或者高频分量检测结合起来分析。
小波分析可以将原始数据段的数据点进行縮减，1024个点的数据经过四层 小波变换后，縮减到仅有64个点，从而形成了一个简单的图形，为局部极值点 的统计创造了条件。这个简单的图形类似于人对波形整体印象的模糊判断，因为人对电火花放电波形的判断，不会去探寻某个采样点的电流，电压，高频分量的 情况，而是以一种较为模糊的规则，从宏观的角度，作出整体的评价。
由于本发明通过最高采样率超过lMsps的高速模数转换器以及DSP搭建的嵌 入式系统来实现，因此具有严格的时序和较高的稳定度，不易受到使用环境变化 的干扰和影响。并且，由于其大部分功能不是以数字电路的形式固化下来，而是 以程序的形式保存在存储器中，因此又具有相当的柔性，可以根据不同情况作出 相应的修改。
本发明也完全可以满足实时性的要求，这是由DSP系统的特点决定的。DSP 有较高的时钟频率，采用数据总线和程序总线分离的哈佛结构，采用流水线操作 和并行计算的方式，能快速处理小波变换过程中大量的乘加处理。多寄存器的特 点有利于同时处理多个数据，减少了数据在CPU和片内存储器之间的传输次数。 DMA模块的使用，可以不通过CPU直接把ADC送出的数据存进片内存储器，实现 边采样边计算，同时也可以实现主机和DSP之间的通信。根据现有的软件仿真结 果，通过优化代码，充分发挥流水线处理和并行计算的优势，对lms时间内的 1024个点进行Daubechies3阶小波的四层小波变换，仅需要3000多个时钟周期 即可完成。即，当DSP时钟频率为200MHz时，仅需不到0. 02ms的时间便可完成 一次小波变换，即使加上了小波变换结果处理的时间，再考虑存储器冲突以及其 它的一些开销，也完全可以在lms时间内完成一个数据块的分析处理，并且数据 块和数据块之间没有数据丢失，满足实时处理的要求。数据处理的结果传送到控 制系统时，约有lms的延迟。 一方面，这种延迟是不可避免的，因为任何一种检 测方法都会产生延迟；另一方面，这种延迟也是可以忽略的，因为控制系统通常 每10ms才向检测装置查询一次放电状态信息，而且要用多次取值加权后的结果 来适用控制规则，lms的信息通常是微不足道的。
图1是电火花放电状态波形示意其中火花放电(a)有着较大的击穿延时，是一个好的火花放电脉冲，而 火花放电(b)尽管也有击穿延时，但击穿延时较小，显示火花放电(b)的极间 状态较火花放电(a)更容易进入不稳定的放电。
图2是实施例1中的原始波形图。图3是实施例1中的经小波变换后的低频小波系数图。
图4和图5是实施例2中的原始波形图和经小波变换后的低频小波系数图。
图6和图7是实施例3中的原始波形图和经小波变换后的低频小波系数图。
图8是通过小波系数计算放电状态系数的流程图。
图9是基于小波变换的电火花放电状态检测装置框其中检测装置本体l，上位机2，模拟光耦3，模数转换模块4， DSP 5，
CPLD6， USB接口 7， SDRAM 8， FLASH存储器9，和极间电压信号引出电缆10，
USB电缆ll，电火花加工机床12。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案 为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护 范围不限于下述的实施例。
如图1所示，电火花加工时候的放电状态分为四种类型火花放电，电弧放
电，短路和开路。火花放电(a)脉冲中，有一个明显的时间较长的击穿延时，显 示极间状态良好，火花放电产生的加工屑能够顺利地排出放电区域；而火花放电 (b)脉冲的击穿延时较火花放电(a)脉冲短一些，但仍属于正常范围。在电弧脉 冲中，电压尚未升高到开路电压时就发生放电，几乎没有击穿延时，表示这时的 极间状态有恶化的趋势，对电火花加工的稳定性和效率产生不利影响。短路和开 路脉冲则是极间距离的极端情况。通过本发明中所涉及到的检测方法和装置，可 以准确地将极间脉冲分为上述的火花放电，电弧放电，短路和开路四类，或者检 测出当前极间状态偏短路或者偏开路的趋势。
如图9所示，本实施例涉及的基于小波变换的电火花间隙放电状态检测装 置，包括检测装置本体l，上位机2和极间电压信号引出电缆10。检测装置本 体1包括模拟光耦3，模数转换模块4， DSP 5， CPLD 6， USB接口7， SDRAM 8， FLASH存储器9， USB电缆ll。连接方式为模拟光耦3通过极间电压信号引出 电缆10与电火花加工机床12相连，模数转换模块4连接在模拟光耦3的后端， DSP 5连接在模数转换模块4的后端，CPLD 6与DSP 5， USB接口 7， SDRAM 8 相连，FLASH存储器9与DSP 5相连，USB接口 7通过USB电缆11与上位机2 相连。在电火花加工机床12产生的电火花加工电压信号通过极间电压信号引出电缆10输入到模拟光耦3，经模拟光耦3隔离后的模拟电压信号，通过模数转换模块4转换为数字信号，输入到DSP5中，DSP 5对原始信号进行小波变换和放电状态判断，求得平均放电状态系数，经CPLD 6和USB接口 7，通过USB电缆11输入到上位机2。 SDRAM 8为系统提供了更多的存储空间，当DSP 5中的数据缓存区拥挤时，可将部分数据暂存到SDRAM 8中。FLASH存储器9中存储了 DSP 5程序，检测装置本体1上电后，DSP 5自动从FLASH存储器9读取程序运行。
模数转换模块4具有1Msps以上的转换速率，采样精度大于10位，使进入DSP 5进行处理的信号具有较高的精度。
DSP 5的浮点运算能力达到1. 6TFlops以上，对进入的采样数据做到实施采样，实时处理，实时输出。
本实施例涉及的基于小波变换的电火花间隙放电状态检测方法，通过高速模数转换芯片对电火花加工时的极间电压信号进行采样，并在DSP中对采样得到的信号进行小波变换处理后，得出包含放电状态信息的小波系数。通过对小波系数极大值和极小值的分类判断与统计求和，得出当前的电火花加工放电状态，并经USB接口传送给上位机。
具体实施步骤为
① 电火花加工时的电压信号在经过模拟光耦3隔离后，进入模数转换模块4进行模数转换。模拟光耦3具有DC lMHz以上的带宽，用于电火花加工机床12和检测装置本体1之间的完全电气隔离，保证电火花放电电压信号的各种信息在进入模数转换模块4进行模数转换前不会丢失。
② 模数转换模块4对模拟信号进行采样，模数转换模块与DSP5连接，将采样后得到的数据通过DSP 5的DMA模块存入到DSP 5的存储器中。
③ DSP 5在存储1024个采样点后，采用马拉特算法，用道比奇三阶小波函数，对这1024个原始数据点进行4层小波变换，得到64个点的低频小波系数；
④ 在完成对1024个数据点的四层小波变换后，DSP 5对该小波系数进行局部极大值和局部极小值的判断和分析。
⑤ DSP 5通过对局部极值分析结果的统计得出该段原始信号的放电状态系数。⑥ DSP 5反复上述五个步骤10次以后，DSP 5对这累积的10个放电状态系数取平均值，得出某时间段内平均的放电状态系数。
⑦ DSP 5通过CPLD 6， USB接口 7和USB电缆11把得到的平均放电状态系数输入上位机2，为控制系统的运行提供依据
步骤②运用了 DSP 5中的函A模块，不占用CPU资源。在进行步骤②时，DSP5可同时进行步骤③ ⑦等各项处理。步骤②中，模数转换模块的采样精度为12位，采样率为lMHz，即每lys进行一次采样。
步骤②和步骤③采用PING-PONG模式，即在当步骤③对某段存储器的原始数据进行处理时，步骤②正在对另一段存储器写入数据，待步骤③完成该段数据的处理以后，接着对刚才步骤②写入的新的数据段进行处理，而步骤②接着对刚才步骤③进行处理的那段寄放原始数据的存储器写入新的数据。
步骤③采用Mallat算法，用Daubechies3阶小波函数，对1024个原始数据点进行4层小波变换，得到64个点的低频小波系数。
步骤④在得出局部极大值和局部极小值后，根据设定的门限值对这些极值进行归类，把较小的局部极大值视为没有击穿延时的电弧放电或短路脉冲，把较大的局部极小值视为没有击穿的开路脉冲
步骤⑤中，将经过归类的脉冲数各自求和，计算正常放电脉冲在这些脉冲中所占的比例，得出在这1024个采样点所代表的lms的时间内的放电状态系数。
图8详细描述了步骤④至步骤⑤中，对小波变换结果进行分析，并最终得出放电状态系数的流程。在得到小波变换系数后，进行寻找局部极值点的步骤，具体方法是比较相邻三个数据点的大小，若中间的那个数据点大于其左右两个相邻的数据点，则视为局部极大值，若小于左右相邻的两个数据点，则视为局部极小值。在找到局部极值点后，判断如果是极大值，且其值小于局部极大值阈值MAXth，则偏短路脉冲数Ps加1;如果是极小值，且其值大于局部极小值阈值MINth，则偏开路脉冲数Po加l。每找到一个局部极小值，则脉冲总数Pa加l。循环上述过程，直到所有的小波变换系数都经过判断，局部极值点寻找完毕以后，计算放电状态系数c，放电状态系数c二 (Pa+Po-Ps) /Pa。放电脉冲系数c越接近于l，则表明当前放电状态越好；放电脉冲系数c越接近于0，则表明当前放电状态越接近于短路；放电脉冲系数c越接近于2，则表明当前放电状态越接近于开路。因而，通过不同的放电状态系数，可以指导控制系统作出不同的进给回退运动。上述的局部极大值阈值MAXth和局部极小值阈值MINth可以根据实际情况进行设定，例如，若将局部极大值阈值MAXth设为250，将局部极小值阈值MINth设为350，则依照图8中的流程，可根据小波变换系数计算出放电状态系数c。
以下三个实施例，是对从步骤③到步骤⑤的应用实施，即从步骤③的对原始信号进行小波变换得出小波变换结果，到步骤④的对局部极值点的归类，到步骤⑤的计算出该段原始信号的放电状态系数。
实施例1
如图2、 3所示，在图2的原始信号s的波形图中，A处有一个脉冲未能击穿形成放电，即出现了一个"开路"脉冲，而与其相对应的图3中的第四层小波变换结果CA4的低频系数呈现出一个很大的局部极小值。图2中B处有两个脉冲未能上冲到击穿电压便先行放电，不存在击穿延时，可能有拉弧的情况存在，这在图3中呈现出两个极小的局部极大值。图2中C处有一个击穿延时极小的脉冲，在图3中也有一个相应较小的局部极大值。图2中D处的两个脉冲有较大的击穿延时，是较好的放电脉冲，它们在图3中对应着两个较大的局部极大值。可见，通过小波变换结果能够有效判断每一个脉冲的状况。
若将局部极大值阈值MAXth设为250，局部极小值阈值MINth设为350，则依照图8中的流程，可以得出图2所示的原始信号的放电状态系数。
脉冲总数Pa:22
偏开路脉冲数Po=l
偏短路脉冲数Ps=8
放电状态系数ci.68。
实施例2
如图4和图5所示，其中局部极大值阈值MAXth=250，局部极小值阈值MINth=350，脉冲总数Pa=20，偏开路脉冲数Po=l，偏短路脉冲数Ps=12，放电状态系数ci. 45。
实施例3
如图6和图7所示，局部极大值阈值MAXth=250，局部极小值阈值MINth=350，脉冲总数Pa=20，偏开路脉冲数Po=8，偏短路脉冲数Ps=6，放电状态系数c=l. 10。
权利要求
1、一种基于小波变换的电火花间隙放电状态检测装置，其特征在于包括检测装置本体、上位机和极间电压信号引出电缆，所述检测装置本体包括模拟光耦、模数转换模块、数字信号处理器、复杂可编程逻辑器件、USB接口、同步动态随机存储器、FLASH存储器、USB电缆，其中模拟光耦通过极间电压信号引出电缆与电火花加工机床相连，模数转换模块连接在模拟光耦的后端，数字信号处理器连接在模数转换模块的后端，复杂可编程逻辑器件与数字信号处理器、USB接口、同步动态随机存储器相连，FLASH存储器与数字信号处理器相连，USB接口通过USB电缆与上位机相连；电火花加工机床产生的电火花加工电压信号通过极间电压信号引出电缆输入到模拟光耦，经模拟光耦隔离后的模拟电压信号，通过模数转换模块转换成数字信号，输入到数字信号处理器中，数字信号处理器对原始信号进行小波变换和放电状态判断，求得平均放电状态系数，经复杂可编程逻辑器件和USB接口，通过USB电缆输入到上位机，同步动态随机存储器为系统提供了更多的存储空间，当数字信号处理器中的数据缓存区拥挤时，可将部分数据暂存到同步动态随机存储器中，FLASH存储器中存储了数字信号处理器程序，检测装置本体上电后，数字信号处理器自动从FLASH存储器读取程序运行。
2、 根据权利要求1所述的基于小波变换的电火花间隙放电状态检测装置， 其特征是，所述模数转换模块，是指，转换速率在1Msps以上、采样精度大于 10位的模数转换模块。
3、 一种基于小波变换的电火花间隙放电状态检测方法，其特征在于，包括》n r y ^邻① 将电火花加工时的电压信号用模拟光耦隔离后，接入模数转换模块进行模数转换；② 模数转换模块对模拟信号进行采样，模数转换模块与数字信号处理器连 接，将采样后得到的数据通过数字信号处理器的直接存储器访问模块存入到数字 信号处理器的存储器中；③ 在存储1024个采样点后，采用马拉特算法，用道比奇三阶小波函数，对 这1024个原始数据点进行4层小波变换，得到64个点的低频小波系数；④ 在完成对1024个数据点的四层小波变换后，CPU对得到的64个低频系数 进行局部极大值和局部极小值的判断和分析；⑤ 数字信号处理器通过对局部极值分析结果进行统计得出该段原始信号的 放电状态系数；⑥ 上述① ⑤五个步骤反复10次以后，数字信号处理器对这累积的10个放 电状态系数取平均值，得出该时段内的平均放电状态系数；⑦ 数字信号处理器通过复杂可编程逻辑器件、USB接口和USB电缆把得到 的平均放电状态系数输入上位机，为控制系统的运行提供依据。
4、 根据权利要求3所述的基于小波变换的电火花间隙放电状态检测装置， 其特征是，所述模拟光耦具有DC lMHz以上的带宽。
5、 根据权利要求3所述的基于小波变换的电火花放电状态检测方法，其特 征是，步骤②中，模数转换的精度为12位，采样率为lMHz。
6、 根据权利要求3所述的基于小波变换的电火花放电状态检测方法，其特 征是，步骤②和步骤③采用PING-PONG模式，即在当步骤③对某段存储器的原始 数据进行处理时，步骤②正在对另一段存储器写入数据，待步骤③完成该段数据 的处理以后，接着对刚才步骤②写入的新的数据段进行处理，而步骤②接着对刚 才步骤③进行处理的那段寄放原始数据的存储器写入新的数据。
7、 根据权利要求3所述的基于小波变换的电火花放电状态检测方法，其特 征是，步骤④中，首先，寻找这64个系数的局部极大值和局部极小值，在每找 到一个局部极大值或局部极小值后，利用先前设定的阈值对这些极值进行归类， 局部极大值小于某一阈值，则视为发生电弧放电，局部极小值大于某一阈值，则 视为未能击穿放电，是一个开路脉冲。
8、 根据权利要求3所述的基于小波变换的电火花放电状态检测方法，其特 征是，步骤⑤中，将经过归类的脉冲数各自求和，计算正常放电脉冲在这些脉冲 中所占的比例，得出在这1024个采样点所代表的lms的时间内的放电状态系数。
全文摘要
本发明涉及一种特种加工领域的基于小波变换的电火花间隙放电状态检测装置与方法，其中模拟光耦通过极间电压信号引出电缆与电火花加工机床相连，模数转换模块连接在模拟光耦的后端，DSP连接在模数转换模块的后端，CPLD与DSP、USB接口、SDRAM相连，FLASH存储器与DSP相连，USB接口通过USB电缆与上位机相连；模数转换模块对电火花加工时的极间电压信号进行采样，并在DSP中对该信号进行小波变换处理，得出包含放电状态信息的小波系数，对小波系数极大值和极小值的分类判断与统计求和，得出当前的电火花加工放电状态，并经USB接口传送给上位机。本发明实时性好，稳定可靠，精确且适用范围广。
文档编号B23Q17/09GK101474762SQ200910045050
公开日2009年7月8日 申请日期2009年1月8日 优先权日2009年1月8日
发明者康小明, 毅 蒋, 赵万生, 琳 顾 申请人:上海交通大学