关键词：线路设计：输入/输出波形：传感测量
8.3.1.3各级线路设计分析及输人、输出波形
第一级采用双线性放大器LM747。具体线路见图8－9。
R1、R2为输入电阻；VD1、VD2为保护二极管；
为调节输出零电位而设置的；C1为积分电容；K3为负反馈电阻。调节R3的阻值，可改变输出电压幅值的大小：第一级线路作用是积分和放大。第二级是精密整流；选用LM747作为精密整流元件。线路图见图8－10。线路中采用一对LM747线性放大器，一个反相输入，一个同相输人：调节反馈电阻R11、R12的阻值。可改变精密整流放大器的放大倍数。同相输入和反相输入的放大倍数分别为：同相输入
，反相输入
。 
当输入信号为正时，LM747(1)的12脚输出为负，VD3两端加上正电压而导通，RF≈0，VD4两端加上反向电压而截止；相反，LM747(2)的10脚输出为正电平，VD6加上正向电压而导通，VD5截止，USC为正电压。
当输入信号为负时，LM747(2)的10脚输出为负，VD5导通，VD6截止;LM747(1)的12脚输出为高电平，VD3截止，VD4导通，USC为正电压。Usr和USC的波形如图8-11所示。
第三级选用LM339零比较器。它是一种放大倍数极高的线性放大器。当同相端输入为大于0mV的正电平时输出为高电平，否则为低电平。此级的作用是将整流后的信号变为脉冲信号。线路图见图8-12。
。 
8.3.1.4结论
此线路应用在DN6-26，DN6-38和DN6-125型点焊机控制系统里，经应用证明：线路工作性能可靠，实测波形与理论分析波形相符，达到设计要求。
8.3.2空芯线圈传感器在阻焊大电流测试中的探讨
大电流测量技术在各个领域中得到了广泛的应用，特别是对控制阻焊质量起着极其重要的作用。电阻焊机二次回路电流具有持续时间短、值大、变化范围宽、频率低的非正弦波的特点。因此对焊接大电流的测量在测量技术中更具有独特的一面，而检测焊接大电流的手段一一传感器则是测量设备中最关键的环节，其质量优劣、精度高低对焊接电流的测量误差将产生直接的影响。因此对大电流测量设备中的传感器作进一步的分析讨论更具有特殊的现实意义。
8.3.2.1测量原理
传感器实际上是一种具有特殊结构的空心线圈(W·Rogowski带)，它以全电流定律为基础
采用该种传感器测量大电流。其特点是被测电流几乎不受限制，受外界干扰影响小，功率消耗小，测量时不需要断开被测回路。
当把传感器套在被测电流通过的导体上时，传感线圈的二次侧便产生感应电动势e
式中M为传感线圈常数(即互感常数)。
由上式可知互感M与传感线圈单位长度匝数、截面积、磁介质磁导率的乘积成比例，就是说它完全由传感器的几何尺寸、绕线匝数和磁介质特性所决定，在理论上与这一截流体电流频率及所处位置无关，对于固定结构的传感线圈M为一常数。
传感器的输出电动势。正比于被测电流了的变化率di/dt，即传感器线圈上产生的电压是电流微分的结果。若进行逆运算——积分，便可完成与焊接电流成比例的函数转换，使其按比例重现焊接电流波形。为实现此目的，最简便的方法是在传感器上接一简单的RC环节(图8-17)，实现焊接电流波形的重现。然而对于同一时间常数t或RC之积，采用运算放大器组成的积分器所产生的函数误差是简单的RC积分电路产的误差的1/ko其中ko是运算放大器开环放大倍数)。因此，传感器的函数转换即积分环节，通常采用运算放大器组成的积分器(图8-18)。积分表达为
由此可知，积分器的输出电压u(t)与被测电流i(t)成比例，且重现了电流i(t)的波形，式中M/(RC)为传递函数。可见只要改变R或C即可达到改变测量量程的目的。由于被测电流持续时间极短，不能用一般仪表读取积分器的输出电压，所以积分器输出电压还经过其他环节处理后方能读出。
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