直流電壓變送器GDU1-C51的原理與應(yīng)用分析

電壓變送器是一種將被測交流電壓、直流電壓、脈沖電壓轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出直流電壓或直流電流并隔離輸出模擬信號或數(shù)字信號的裝置。本文介紹了電火花加工機械使用電火花加工工件，因為電火花放電造成電壓波動，波形有較多毛刺，串擾嚴重，但仍需要準確測量電壓大小，用于發(fā)饋控制。PAS的GDU1-C51應(yīng)用光電隔離技術(shù)，隔離測量直流電壓，線性比例輸出，完美應(yīng)用于高諧波成分的電火花加工機械系統(tǒng)中。

1、引言電火花加工是與機械加工完全不同的一種新工藝。 隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，具有高熔點、高硬度、高強度、高脆性，高粘性和高純度等性能的新材料不斷出現(xiàn)。具有各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)與特殊工藝要求的工 件越來越多，這就使得傳統(tǒng)的機械加工方法不能加工或難于加工。因此，人們除了進一步發(fā)展和完善機械加工法之外，還努力尋求新的加工方法。電火花加工法能夠 適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，并在應(yīng)用中顯示出很多優(yōu)異性能，因此，得到了迅速發(fā)展和日益廣泛的應(yīng)用。

電火花加工機床

運行中的電火花加工

電火花是一種自激放電，其特點如下： 火花放電的兩個電極間在放電前具較高的電壓，當兩電極接近時，其間介質(zhì)被擊穿后，隨即發(fā)生火花放電。伴隨擊穿過程，兩電極間的電阻急劇變小，兩極之間的電 壓也隨之急劇變低?；鸹ㄍǖ辣仨氃诰S持暫短的時間（通常為10-7-10-3s）后及時熄滅，才可保持火花放電的"冷極"特性（即通道能量轉(zhuǎn)換的熱能來不 及傳至電極縱深），使通道能量作用于極小范圍。通道能量的作用，可使電極局部被腐蝕。 利用火花放電時產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象對材料進行尺寸加工的方法，叫電火花加工。 電火花加工是在較低的電壓范圍內(nèi)，在液體介質(zhì)中的火花放電。

要實現(xiàn)電火花加工過程，機床必須具備三個要素，即：脈沖電源，機械部分和自動控制系統(tǒng)，工作液過濾與循環(huán)系統(tǒng)。下面對這三要素的作用逐一加以簡單討論。

1.脈沖電源 ,加在放電間隙上的電壓必須是脈沖的，否則，放電將成為連續(xù)的電弧。所謂脈沖電源，實際就是一種電氣線路或裝置，它們能發(fā)出具有足夠能量的脈沖電壓來。

2.機械部分和自動控制系統(tǒng) ,其作用是維持工具電極和工件之間有一適當?shù)姆烹婇g隙，并在線調(diào)整。

3.工作液凈化與循環(huán)系統(tǒng) ,工作液的作用是使能量集中，強化加工過程，帶走放電時所產(chǎn)生的熱量和電蝕產(chǎn)物。工作液系統(tǒng)包括工作液的儲存冷卻、循環(huán)及其調(diào)節(jié)與保護、過濾以及利用工作液強迫循環(huán)系統(tǒng)。

直流電壓變送器GDUI-C51原理圖

上述三要素稱為電火花加工機床的三大件，它們組成了電火花加工機床這一統(tǒng)一體，以滿足加工工藝的要求。

2. 火花加工機床電火花電壓測量如何準確測量電火花放電的電壓情況始終是一個難題，主要原因是電火花放電時，能量是脈沖型輸出，電壓有波動，毛刺嚴重，串擾很大，普通的電壓傳感器不能可靠穩(wěn)定工作。柏艾斯的光電隔離電壓變送器應(yīng)用光電隔離元件，精確測量直流電壓，并對毛刺電壓脈沖有很好的隔離屏蔽作用，可以有效應(yīng)用在搞干擾，多毛刺的電壓測量環(huán)境中。

3、直流電壓變送器GDU1-C51的工作原理被測電壓經(jīng)端子輸入后進入，經(jīng)過光電隔離元件，從而實現(xiàn)了對一次電壓的隔離測量，再經(jīng)過適當變換后，輸出與原邊直流電壓成比例的標準信號，如DC0-5V,0-10V,4-20mA等。

基于以上原理，因光電隔離元件對直流電壓中的毛刺電壓不敏感，具有天然的屏蔽作用。故可以廣泛應(yīng)用在這種高串擾，高諧波的電火花加工環(huán)境中。

4、 直流電壓變送器GDU1-C51的特點、技術(shù)參數(shù)及接線方法該直流電壓變送器具有溫漂小，導(dǎo)軌安裝，體積小，接線容易的特點。

GDUI1-C51接線圖

1）直流0-600V測量范圍2）高線性度，隔離測量高電壓3）集成化程度高，可選擇多種輸出。

4）體積小，牢固可靠，導(dǎo)軌安裝5、 結(jié)束語電火花加工（EDM）是一種特種加工機床，具有很多其他機械加工機床無法比擬的優(yōu)點，隨著技術(shù)工業(yè)技術(shù)進步，電火花加工設(shè)備也越來越多的應(yīng)用在各個領(lǐng)域。對于電火花加工中電壓精確測量，PAS的GDU1-C51系列直流電壓變送器能準確測量帶諧波的直流電壓，并可靠運行，在國內(nèi)最大的電火花制造企業(yè)中已得到批量應(yīng)用，取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。