电焊机电压模拟前端信号检测电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电焊机电压模拟前端信号检测电路，包括限幅稳压电路、低通滤波电路、滤波输出电路、精密整流电路、电压跟随器和滤波限幅电路，所述低通滤波电路分别与所述限幅稳压电路和所述滤波输出电路连接，所述精密整流电路分别与所述滤波输出电路和所述电压跟随器连接，所述滤波限幅电路与所述电压跟随器连接。本实用新型专利技术模拟前端中使用特殊精密整流技术，采用单个双通道差动放大器构建精密全波整流器在多个方面超越了传统设计，成本和复杂程度均大幅降低，将有效信号电压全部整流输出，既可以兼容传感器正反接，也可以实现全部传感器输出电压的最大ADC分辨率利用，性价比极高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种信号检测电路，特别涉及一种电焊机电压模拟前端信号检测电路。
技术介绍
现有的焊机电流模拟前端为了便于传感安接使用运放组成电压平移电路来达到兼容传感器正反接的目的，但是这样做大大降低了ADC检测分辨率，无法实现高精度，或者为了实现高精度需要使用昂贵的高速高分辨率AD芯片，不利于节约成本。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够提高焊接电压检测分辨率和精度且降低成本的新型电焊机电压模拟前端信号检测电路。为了实现上述目的，本技术提供的电焊机电压模拟前端信号检测电路，包括限幅稳压电路、低通滤波电路、滤波输出电路、精密整流电路、电压跟随器和滤波限幅电路，所述低通滤波电路分别与所述限幅稳压电路和所述滤波输出电路连接，所述精密整流电路分别与所述滤波输出电路和所述电压跟随器连接，所述滤波限幅电路与所述电压跟随器连接。优选地，所述限幅稳压电路包括电阻(R6)、电容(C55)和二极管(TVS2)。优选地，所述低通滤波电路包括运算放大器(U16)、电阻(R4)、电阻(R5)、电容(C52)、电容(C53)和并联电阻(RSH1)。优选地，所述滤波输出电路包括电阻(R33)和电容(C31)。优选地，所述精密整流电路包括运算放大器(U19)。优选地，所述电压跟随器包括运算放大器(U18)。优选地，所述滤波限幅电路包括电阻(R38)、电容(C45)和运算放大器(U24)。本技术模拟前端中使用特殊精密整流技术，采用单个双通道差动放大器构建精密全波整流器在多个方面超越了传统设计。其中最值得一提的是，取消了高性能外部RC元件,成本和复杂程度均大幅降低。该差动放大器精密整流方案不存在交越失真问题并经优化以在广泛温度范围内获得低漂移和高精度，采用AD8277，将有效信号电压全部整流输出，既可以兼容传感器正反接，也可以实现全部传感器输出电压的最大ADC分辨率利用，性价比极高。附图说明图1是本技术流程图；图2是本技术电路总体图；图3是本技术第一局部电路图；图4是本技术第二局部电路图；具体实施方式如图1、图2、图3和图4所示，本技术提供的电焊机电压模拟前端信号检测电路，包括限幅稳压电路、低通滤波电路、滤波输出电路、精密整流电路、电压跟随器和滤波限幅电路，所述低通滤波电路分别与所述限幅稳压电路和所述滤波输出电路连接，所述精密整流电路分别与所述滤波输出电路和所述电压跟随器连接，所述滤波限幅电路与所述电压跟随器连接。优选地，所述限幅稳压电路包括电阻R6、电容C55和二极管TVS2，所述低通滤波电路包括运算放大器U16、电阻R4、电阻R5、电容C52、电容C53和并联电阻RSH1，此处RSH1默认短接，也可以通过配置RNC1和RSH1电阻调节滤波器增益，所述滤波输出电路包括电阻R33和电容C31，所述精密整流电路包括运算放大器U19，所述电压跟随器包括运算放大器U18，所述滤波限幅电路包括电阻R38、电容C45和运算放大器U24。焊机电压模拟前端信号调理链路为：电阻采样滤波、TVS限幅、二阶低通有源滤波并放大、RC滤波、精密整流、分压缓冲、RC滤波后二极管限幅进入ADC采样通道。设计过程中，使用FilterLab软件设计滤波器，并结合Proteus和Multisim软件进行运放电路仿真。关键元器件选型，这里选用美国AD公司的高精密、低噪声、低输入偏置电流运算放大器OP177,OP1177。电路布局布线遵循模拟电路EMC要求，电压电流模拟通道单独布局，互不交错，整个模拟电路输入输出成直线形，模拟前端信号输入使用BNC插头，电源和调理输出使用2组双排针分别安置，整个电路成为独立的模拟前端模块，便于量产和模块嫁接应用。原理图使用仿真软件仿真验证后确定元器件参数，然后电路PCBA制板后进行实际调试，参数微调后即可用于特定焊机焊接电流电压ADC采样。本技术的优点如下：采用单个双通道差动放大器构建精密全波整流器在多个方面超越了传统设计。其中最值得一提的是，取消了高性能外部RC元件,成本和复杂程度均大幅降低。该差动放大器精密整流方案不存在交越失真问题并经优化以在广泛温度范围内获得低漂移和高精度，采用AD8277，将有效信号电压全部整流输出，既可以兼容传感器正反接，也可以实现全部传感器输出电压的最大ADC分辨率利用，性价比极高。以上详细描述了本技术的优选的具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本技术的设计构思做出诸多修改和变化。因此，凡本
中技术人员依本技术的设计构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本技术的范围之内和/或由权利要求书所确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
电焊机电压模拟前端信号检测电路，其特征在于：包括限幅稳压电路、低通滤波电路、滤波输出电路、精密整流电路、电压跟随器和滤波限幅电路，所述低通滤波电路分别与所述限幅稳压电路和所述滤波输出电路连接，所述精密整流电路分别与所述滤波输出电路和所述电压跟随器连接，所述滤波限幅电路与所述电压跟随器连接。

【技术特征摘要】
1.电焊机电压模拟前端信号检测电路，其特征在于：包括限幅稳压电路、
低通滤波电路、滤波输出电路、精密整流电路、电压跟随器和滤波限
幅电路，所述低通滤波电路分别与所述限幅稳压电路和所述滤波输出
电路连接，所述精密整流电路分别与所述滤波输出电路和所述电压跟
随器连接，所述滤波限幅电路与所述电压跟随器连接。
2.根据权利要求1所述的电焊机电压模拟前端信号检测电路，其特征在
于：所述限幅稳压电路包括电阻(R6)、电容(C55)和二极管(TVS2)。
3.根据权利要求2所述的电焊机电压模拟前端信号检测电路，其特征在
于：所述低通滤波电路包括运算放大器(U16)、电阻(R4)、电阻

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，
申请(专利权)人：苏州天奇安激光设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32