焊機自動測試系統中的虛擬技術分析

江東

摘 要：隨著時代的進步和社會經濟的發展，特別是科學技術的不斷革新，如今焊機自動測試系統得到了較為廣泛的應用，焊機自動測試系統是利用虛擬技術實現的，借助于一系列的軟件和設備，來改變電焊機輸出輸入狀態，快速準確的測試電焊機各項參數，自動判斷和處理檢測結果，并且可以對信號波形進行采集和分析，最后存儲檢測結果；在實踐中應用，具有一系列的優勢。文章簡要分析了如何利用虛擬技術構建焊機自動測試系統，希望可以提供一些有價值的參考意見。

關鍵詞：焊機自動測試系統；虛擬技術；分析

隨著時代的進步和發展，如今投入了諸多機型的電焊機，如多功能逆變電焊機、全數字電焊機等，有著更多的檢測項目和要求，過去測試中，通常將傳統的電壓表、電流表、功率表等應用過來，這樣就出現了諸多的問題，無法自動化的檢測，也可以自動判斷處理焊機信號。如今采用的軟硬件平臺，結合了Lab View軟件和PXI硬件設備，對虛擬儀器系統自主研發，可以自動測試、異常判斷電焊機。

1 系統組成

通常情況下，會有高頻信號干擾及引弧高電壓產生于逆變焊機的檢測過程中，進而導致尖峰脈沖產生，因此就將PXI硬件平臺給利用過來，以此來促使系統的穩定性和抗干擾性得到提升。系統將數字IO控制焊機輸入輸出變化及測試電路變換應用過來，在信號分析方面采用的是數字化儀和NI-SCOPE驅動軟件，對于各項電壓、電流、轉速和時間參數等信號，則是利用數字萬用表和計數器卡來采集測量，利用Lab View軟件來自動判斷檢測到的結果，并且采取相應的控制處理措施，有著友好的人機界面，這樣就可以有效調節檢測過程中的電氣參數，并且不會因為人為因素而有檢測失誤或者其他問題出現。Lab View軟件附帶的相關工具包，可以將檢測數據存為Access數據庫，這樣以后可以更加方便的統計分析檢測結果。

2 電焊機的外部模擬電路控制

除了應用PXI-6528數字IO卡之外，還將NIDAQ測試驅動程序給應用過來，這樣就可以有效控制電焊機輸入狀態。比如赫茲轉換、單相三相轉換等等。在控制焊機的輸出負載方面，以數字的形式來控制負載的大小，如果將13個負載接入進來，那么組合出來的阻值就非常的多，這樣全系列電焊機的負載輸出特性要求就可以得到滿足。

各個通道隔離的控制模塊是PXI-6528，對于焊機輸出造成的各種壓力沖擊可以有效的承受，比如高頻干擾、尖峰高電壓等，這樣就不會因為設備或者人為錯誤，而導致各類損失的出現。

對于焊機外部輸出電平節點的數字輸入信號，可以借助于PXI-6528來進行檢測，這是因為其具備數字輸入功能。如果在數字輸入端口接入保護信號，那么就可以從軟硬件兩個方面，對整個系統的穩定運行給予保護，那么整個測試系統的協調程度就可以得到增加。

3 各個測試點信號的精確測量

300V是PXI-4070的最大電壓量程，1A和100兆歐分別是最大電流量程和最大阻值量程，并且還具備其他的一系列功能，如對頻率直接測量、晶體管導通等等，同時它具有較高的分辨率，對于各個測試點的檢測需求都可以得到滿足。配合PXI-6528來切換各個檢測信號，可以按照流程，來對各個測試點信號進行自動檢測。并且，數字化儀功能也是PXI-4070所具備的，可以直接分析處理一些簡單的信號，利用兩塊PXI-4070，就可以有效的測量和分析三相電參數。對焊機輸入的電壓信號和電流信號分別采集，將本軟件的運算分析功能給應用過來，就可以對電焊機的輸入電壓、電流、有功功率以及功率因數和頻率等參數進行測量。

4 送絲轉速和時間參數的測量

過去將傳統的轉速測量方式應用過來，在實踐過程中，逐漸暴露出來了一系列的問題，本種方式是配合使用60P/R的旋轉編碼器和線速轉速表，采樣頻率為每秒2次到5次之間，如果送絲出現了不穩定狀況，那么就會有較大的誤差出現于測量值中。本系統將PXI-6602應用過來，并且搭配采用3000P/R的旋轉編碼器，有著較快的采樣頻率，每秒可以達到10k左右，然后借助于平均值法來平滑處理轉速值，就可以穩定的測量轉速。PXI-6602的采樣頻率為每秒80兆，并且輸入端口較多，有八個左右。通過轉換電路進行隔離，可以對電焊機的提前送氣、滯后停氣時間以及電流上升時間、下降時間等諸多的信號進行測量，這樣逆變焊機測量的精確度就可以得到顯著的提升。

5 焊機輸出信號的精確分析

逆變焊機有著較為復雜的輸出信號，焊機如果機型不同，就有著較大的差異存在于輸出的電壓電流信號之間，其中，多數信號都疊加了交流信號、高頻信號和直流信號，在實際焊接的過程中，有著更加復雜的焊接波形，將傳統的電壓表和電流表應用過來，無法對實際結果進行準確的測量。而PXI-5112擁有兩路輸入通道，最高采樣率為100MHZ，將10倍衰減的電壓探頭給利用過來，可以直接測量焊機的電壓輸出信號。配合使用某公司的A6304XL電流探頭和TM502A電流放大器，可以測量500A的交直流電流信號。借助于NI SCOPE驅動軟件，可以對電壓電流信號的采樣方式進行設定，對精確穩定的波形信號進行獲取。雖然將傳統的示波器給應用過來，本類功能也可以實現，但是在檢測多功能焊機時，有著較多的檢測項目和較高的檢測要求，需要對測試量程反復設定，并且對這些高級功能反復調用，會花費大量的時間和精力，并且需要目測判斷檢測結果，采用手工的方式記錄，存在著諸多的弊端。而采用本系統，借助于虛擬儀器平臺，則可以促使測試測量的自動化得到有效實現，借助于軟件程序，來對各個測量硬件的使用進行控制，促使出錯概率得到了最大程度的減少。

在PXI機箱中，利用插入的方式來安裝PXI板卡，這種獨特的設計，可以更加便利的開發產品，更好的更新和維護板卡。相較于以往的版本，本軟件將大量的Express給集合了起來，這樣對于產品開發人員是非常大的優勢。并且各個板卡都對軟件包進行了攜帶，借助于這些Express，就可以在較短的時間內對檢測系統的基本框架進行構建。

6 結束語

通過敘述分析我們可以得知，焊機自動測試系統在焊機檢測中具有一系列的優勢，因此得到了較為廣泛的應用。在調試之后的運行過程中，發現本測試系統可以穩定的運行，有著較高的測量精度。相較于傳統的老測試設備系統，需要人工目測記錄，手工操作次數較多，新系統可以促使測量時間得到較大程度的減少，并且在其他方面也具有較大的優勢，比如信號處理、數據的采集和存儲以及數據傳輸等等，開發成本較低。并且，可持續開發性是新系統和傳統儀器相比具有的最大優勢。

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