用于电火花线切割工作液智能交换控制装置的信号采集器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器，所述的信号采集器由工作液电导率信号采集调理电路、信号采样保持电路、A/D转换电路和温度传感器电路组成，所述的工作液电导率信号采集调理电路通过输出接口向信号采样保持电路输送信号，所述的信号采样保持电路通过输出接口向A/D转换电路输送信号，所述的A/D转换电路和温度传感器电路分别连接控制装置中单片机控制器的I/O端口。本发明揭示了一种用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器，该信号采集器结构简单，工作稳定可靠，不仅能实时采集工作液电导率信号和工作液温度信号，还能保证采集的信号精准可靠，从而较好的满足了线切割工作液智能交换控制装置的控制要求。
【专利说明】 用于电火花线切割工作液智能交换控制装置的信号采集器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种信号采集器，尤其涉及一种用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器，属于电火花线切割加工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]电火花线切割加工是一种非接触式、无显著机械切削力的特种加工方法，它是利用电极丝与工件间脉冲火花放电时产生的瞬时局部高温，使工件表面放电点间的介质电离击穿，将金属熔化、气化而切割成形的。为了提高快走丝电火花线切割机床的加工精度和工件表面质量，在机床上采用了多次切割技术，即中走丝电火花线切割。它采用多速走丝，即在粗加工时使用高速走丝，实现高效切割；精加工时使用低速走丝，提高切割精度和工件表面质量。但是，中走丝电火花线切割仍存在切割精度忽高忽低，精度保持性差的缺陷，其主要原因在于作为电火花放电不可缺少放电介质的工作液，存在性能参数不可控制的问题，因此需要确保工作液性能的稳定。
[0003]目前，为了提高中走丝电火花线切割的加工精度以及工件表面质量，通常采用的方法有两种，一是采用物理和化学方法对工作液进行改性，开发性能优异、稳定可靠的水基线切割工作液，二是采用两套不同的工作液循环供给系统并开发相应的控制装置实现工作液的智能交换，从而保证工作液性能的稳定。作为用于电火花线切割工作液智能交换的控制装置，其信号采集环节的工作至关重要，若不能做到实时、精准的测量工作液电导率和工作液的温度，以及将检测信号进行同步转换，则容易在控制器工作环节出现偏差，导致工作液的智能交换发生故障，进而影响工作液性能的稳定。
【发明内容】
[0004]针对上述需求，本发明提供了一种用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器，该信号采集器结构简单，工作稳定可靠，不仅能实时采集工作液电导率信号和工作液温度信号，还能保证采集的信号精准可靠，从而较好的满足了线切割工作液智能交换控制装置的控制要求。
[0005]本发明是一种用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器，所述的信号采集器由工作液电导率信号采集调理电路、信号采样保持电路、A/D转换电路和温度传感器电路组成，所述的工作液电导率信号采集调理电路通过输出接口向信号采样保持电路输送信号，所述的信号采样保持电路通过输出接口向A/D转换电路输送信号，所述的A/D转换电路和温度传感器电路分别连接控制装置中单片机控制器的I/O端口。
[0006]在本发明一较佳实施例中，所述的工作液电导率信号采集调理电路采用了带有玻璃外壳的铂黑电导电极，其测量电导率的范围为2?20000uS/cm。
[0007]在本发明一较佳实施例中，所述的工作液电导率信号米集调理电路由电导电极、运算放大器LF356、RC低通滤波电路、电阻、二极管和旁路电容组成。
[0008]在本发明一较佳实施例中，所述的信号采样保持电路由集成芯片LF398N、高性能低漏电云母电容器、限流电阻、电位器和二极管组成。
[0009]在本发明一较佳实施例中，所述的A/D转换电路采用了 A/D转换器芯片ADC0804，其输出的电压范围为O?5V。
[0010]在本发明一较佳实施例中，所述的温度传感器电路采用了 DS18B20温度传感器芯片，该温度传感器芯片采用单总线协议，直接将环境温度转化为数字信号，其感温范围为-55 ?+125?。
[0011]本发明揭示了一种用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器，该信号采集器结构简单，工作稳定可靠，不仅能实时采集工作液电导率信号和工作液温度信号，还能保证采集的信号精准可靠，从而较好的满足了线切割工作液智能交换控制装置的控制要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明实施例用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器的结构框图。
[0013]图2是本发明实施例用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器的工作液电导率信号采集调理电路原理图。
[0014]图3是本发明实施例用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器的信号采样保持电路原理图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0016]图1是本发明实施例用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器的结构框图；该信号采集器由工作液电导率信号采集调理电路、信号采样保持电路、A/D转换电路和温度传感器电路组成，所述的工作液电导率信号采集调理电路通过输出接口向信号采样保持电路输送信号，所述的信号采样保持电路通过输出接口向A/D转换电路输送信号，所述的A/D转换电路和温度传感器电路分别连接控制装置中单片机控制器的I/O端
□ O
[0017]图2是本发明实施例用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器的工作液电导率信号采集调理电路原理图；该工作液电导率信号采集调理电路由电导电极S1、运算放大器LF356、RC低通滤波电路、电阻Rl?R5、二极管Dl?D2、旁路电容Cl组成。其中，电导电极SI采用了带有玻璃外壳可防水的铂黑电导电极，其测量电导率的范围为2?20000us/cm ；RC低通滤波电路由电阻R6、电容C2组成，它可使信号的幅值限制在O?5V ;电阻Rl作为保护电阻可限制运算放大器的输入电流，增强系统的可靠性；电阻R3作为平衡电阻，可用来减小运算放大器的输入偏置电流所带来的失调电压；电阻R5作为可调电阻，可用来进行运算放大器的调零。该工作液电导率信号采集调理电路在工作过程中，先通过电导电极SI检测，产生与电导率变化相对应的双向正弦模拟电压信号，再通过运算放大器LF356将模拟电压信号放大，然后通过RC低通滤波电路使信号的幅值限制在O?5V，最后将信号电压送入到信号采样保持电路进行采样。
[0018]图3是本发明实施例用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器的信号采样保持电路原理图；该信号采样保持电路由集成芯片LF398N、高性能低漏电云母电容器C3、限流电阻R7、电位器R8、二极管D3?D4组成。其中，集成芯片LF398N是一种高性能单片采样/保持器，具有很高的直流精度，很快的采样时间和低下降速度；云母电容器C3作为保持电容，其电容量可达100pF ;限流电阻R7和电位器R8用于进行失调电压的调整；二极管D3?D4用于限制采样信号的幅值在O?5V范围。该信号采样保持电路受控制装置中单片机I/O端口的控制，当I/O端口为高电平时，进行采样工作，其输出跟踪模拟输入电压；当I/O端口为低电平时，进行保持工作，保持采样命令发出时刻的电压输入值，直到保持命令撤销为止。
[0019]本发明提及的信号采集器中的A/D转换电路采用了 A/D转换器芯片ADC0804，该A/D转换器芯片与控制装置中的单片机直接接口，其输出的电压范围为O?5V。信号采样保持电路将工作液电导率信号采集调理电路处理的实时、准确、稳定的电压信号采样保持后送入A/D转换电路，经A/D转换器芯片转换成数字信号，再输送给控制装置中的单片机。该信号采集器中的温度传感器电路采用了 DS18B20温度传感器芯片，该温度传感器芯片具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，其感温范围为-55?+125°C。该温度传感器芯片采用单总线协议，并与单片机的一个I/O端口相接，其直接将环境温度转化为数字信号，以数字码方式串行输送给控制装置中的单片机。
[0020]本发明揭示了一种用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器，该信号采集器结构简单，工作稳定可靠，不仅能实时采集工作液电导率信号和工作液温度信号，还能保证采集的信号精准可靠，从而较好的满足了线切割工作液智能交换控制装置的控制要求。
[0021]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器，其特征在于，所述的信号采集器由工作液电导率信号采集调理电路、信号采样保持电路、A/D转换电路和温度传感器电路组成，所述的工作液电导率信号采集调理电路通过输出接口向信号采样保持电路输送信号，所述的信号采样保持电路通过输出接口向A/D转换电路输送信号，所述的A/D转换电路和温度传感器电路分别连接控制装置中单片机控制器的I/O端口。
2.根据权利要求1所述的用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器，其特征在于，所述的工作液电导率信号采集调理电路采用了带有玻璃外壳的铂黑电导电极，其测量电导率的范围为2?20000us/cm。
3.根据权利要求2所述的用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器，其特征在于，所述的工作液电导率信号采集调理电路由电导电极、运算放大器LF356、RC低通滤波电路、电阻、二极管和旁路电容组成。
4.根据权利要求1所述的用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器，其特征在于，所述的信号采样保持电路由集成芯片LF398N、高性能低漏电云母电容器、限流电阻、电位器和二极管组成。
5.根据权利要求1所述的用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器，其特征在于，所述的A/D转换电路采用了 A/D转换器芯片ADC0804，其输出的电压范围为O ?5V。
6.根据权利要求1所述的用于电火花线切割工作液智能交换控制装置中的信号采集器，其特征在于，所述的温度传感器电路采用了 DS18B20温度传感器芯片，该温度传感器芯片采用单总线协议，直接将环境温度转化为数字信号，其感温范围为-55?+125°C。
【文档编号】B23H7/20GK104475890SQ201410595104
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】邵建军 申请人:苏州市宝玛数控设备有限公司