Pendant le processus de soudage sursoudeuse à ultrasons, l'entrée du signal électrique dans le système acoustique change rapidement et la plage de variation de fréquence est large.Afin d'améliorer la vitesse et la précision de mesure, premièrement, des mesures sont prises pour sélectionner la puce avec une vitesse de réponse rapide, et la constante de temps du composant et de la liaison de filtre du circuit périphérique de la puce est contrôlée pour être inférieure à 0,2 ms , de manière à garantir que le temps de réponse total du système est inférieur à 2 ms et à répondre à la demande de détection du signal électrique à évolution rapide.Afin de garantir l'exigence d'une amplitude de bande de fréquence large et de caractéristiques de fréquence du système, une résistance de type RCK avec une précision et une stabilité élevées est sélectionnée, qui a une inductance et une capacité parasites minimales.Les composants de l'amplificateur opérationnel doivent être sélectionnés avec un grossissement en boucle ouverte supérieur à 10 et un grossissement en boucle fermée inférieur à 10. De cette manière, une courbe amplitude-fréquence plate peut être obtenue de 0 ~ 20 kHz ± 3 kHz.Voici une brève description de chaque module fonctionnel.
1.1 Mesure des Vrms de la tension RMS
L'équipement de test développé dans cet article peut mesurer le signal de tension sinusoïdal avec une distorsion avec une valeur efficace de 0 ~ 1 000 V et une fréquence de 20 kHz ± 3 kHz.La tension d'entrée est extraite par le signal, la valeur RMS est convertie en AC/DC, puis ajustée proportionnellement en deux canaux de sortie.Un canal est fourni à la tête de mesure semi-numérique 3 bits sur le panneau avant du testeur, qui affiche directement la valeur RMS de la tension 0-1 000 V.L'autre produit un signal de tension analogique de 0 ~ 10 V via le panneau arrière du testeur pour l'acquisition et l'analyse des données par l'ordinateur.
Le signal de tension peut être extrait par un transformateur de tension, un capteur à effet Hall ou un dispositif de conversion photoélectrique.Ces méthodes
Bien que l'isolation soit bonne, elle produira différents degrés de distorsion de la forme d'onde et un déphasage supplémentaire pour le signal électrique de 20 kHz, ce qui rend difficile la garantie de la précision de la mesure de la puissance et de la mesure de l'angle de phase.Cet article UTILISE l'amplificateur proportionnel au traitement du signal de tension, la résistance d'entrée de l'amplificateur utilisant 5. 1 M Ψ, cet aspect peut rendre l'atténuation du signal d'entrée, la protection haute pression pour les circuits suivants, et en raison de l'impédance d'entrée de l'amplificateur l'emportent largement sur le résistance de la source de signal du générateur à ultrasons, l'état de fonctionnement du générateur à ultrasons n'a aucun impact.
L'AD637 est utilisé pour la mesure de la tension RMS.Il s'agit d'un convertisseur AC-DC RMS avec une grande précision de conversion ascendante et une large bande de fréquence, et la conversion est indépendante de la forme d'onde.C'est un vrai convertisseur RMS.L'erreur maximale est d'environ 1 %.Lorsque le facteur de forme d'onde est de 1 ~ 2, aucune erreur supplémentaire n'est produite.
1.2 Mesure de la valeur efficace du courant
Le circuit de détection de courant efficace développé dans cet article peut détecter le signal de courant avec une distorsion sinusoïdale de 0 ~ 2 A, 20 kHz ± 3 kHz.En adoptant la résistance d'échantillonnage standard connectée en série à la boucle de charge du générateur d'ultrasons de la Fig.1, le courant est d'abord converti en signal de tension proportionnel à celui-ci.Étant donné que la résistance d'échantillonnage est un dispositif résistif pur, elle n'apportera pas de distorsion de forme d'onde de courant ou de déphasage supplémentaire, afin d'assurer la précision de la mesure.Le signal de tension proportionnel au courant est converti en signal de tension analogique par le convertisseur AC-DC RMS AD637, qui est émis vers la tête de compteur numérique et l'ordinateur de deux manières.Le principe de conversion est le même que celui de la conversion de tension RMS.
1.3 Mesure de la puissance active
Le signal de mesure de la puissance active provient de la tension atténuée et du signal transformé I/V dans le module de mesure RMS de la tension et du courant.Le cœur du module de mesure de puissance est le multiplicateur analogique AD534 et le circuit de filtrage.Une fois la tension instantanée multipliée par le multiplicateur de flux de courant, la composante haute fréquence est filtrée pour obtenir la puissance active réelle.
1. 4 Mesure du déphasage entre le courant et la tension
La différence de phase entre la tension d'entrée et le courant du transducteur à ultrasons est mesurée en façonnant la tension d'entrée et les signaux de courant en ondes carrées via un comparateur à passage par zéro, puis en synthétisant la différence de phase via un traitement logique XOR.Parce qu'il n'y a pas seulement une différence de phase entre la tension et le courant, mais aussi la différence entre l'avance et le retard, Ming Yang a également conçu un circuit de synchronisation pour identifier la relation d'avance et de retard.Si vous avez besoin, veuillez nous contacter.
1.5 Mesure de fréquence
Le module de mesure de fréquence adopte un micro-ordinateur à puce unique 8051, en utilisant la fréquence de cristal standard, le nombre de signaux d'impulsion de cristal dans une certaine période de signal, peut être réalisé en 1 ms, la fréquence est de 20 kHz, l'erreur n'est pas supérieure à 2 Hz.Les résultats de mesure de fréquence sont émis par des nombres binaires de 16 bits, entrés dans la carte d'E/S de l'ordinateur et convertis en valeurs de fréquence réelles décimales par programmation logicielle.
Le soudage plastique par ultrasons est effectué sous pression instantanée et le processus de soudage présente les caractéristiques d'une influence rapide, complexe, difficile et multiparamètre.Pendant et après le soudage, des contraintes et des déformations considérables (déformation résiduelle de soudage, retrait de soudage, gauchissement de soudage) seront produites, et la contrainte dynamique et la contrainte résiduelle de soudage générées dans le processus de soudage, mais affecteront également la déformation de la pièce et les défauts de soudage.
Cela affecte également la soudabilité de la structure de la pièce et la résistance à la rupture fragile, la résistance à la fatigue, la limite d'élasticité, les caractéristiques de vibration, etc.Affectent particulièrement la précision d'usinage de la pièce à souder et la stabilité dimensionnelle.Le problème de la contrainte thermique et de la déformation du soudage est très difficile, sans prévoyance, ne peut pas prédire et analyser de manière exhaustive l'influence du soudage sur les propriétés mécaniques de l'ensemble du soudeur et évaluer objectivement la qualité du soudage.Dans le même temps, de nombreuses données importantes, à savoir l'impact, ne peuvent pas être mesurées directement par les méthodes conventionnelles.
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Heure de publication : 20 octobre 2022