焊机自动测试系统中的虚拟技术分析

江东

摘 要：随着时代的进步和社会经济的发展，特别是科学技术的不断革新，如今焊机自动测试系统得到了较为广泛的应用，焊机自动测试系统是利用虚拟技术实现的，借助于一系列的软件和设备，来改变电焊机输出输入状态，快速准确的测试电焊机各项参数，自动判断和处理检测结果，并且可以对信号波形进行采集和分析，最后存储检测结果；在实践中应用，具有一系列的优势。文章简要分析了如何利用虚拟技术构建焊机自动测试系统，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：焊机自动测试系统；虚拟技术；分析

随着时代的进步和发展，如今投入了诸多机型的电焊机，如多功能逆变电焊机、全数字电焊机等，有着更多的检测项目和要求，过去测试中，通常将传统的电压表、电流表、功率表等应用过来，这样就出现了诸多的问题，无法自动化的检测，也可以自动判断处理焊机信号。如今采用的软硬件平台，结合了Lab View软件和PXI硬件设备，对虚拟仪器系统自主研发，可以自动测试、异常判断电焊机。

1 系统组成

通常情况下，会有高频信号干扰及引弧高电压产生于逆变焊机的检测过程中，进而导致尖峰脉冲产生，因此就将PXI硬件平台给利用过来，以此来促使系统的稳定性和抗干扰性得到提升。系统将数字IO控制焊机输入输出变化及测试电路变换应用过来，在信号分析方面采用的是数字化仪和NI-SCOPE驱动软件，对于各项电压、电流、转速和时间参数等信号，则是利用数字万用表和计数器卡来采集测量，利用Lab View软件来自动判断检测到的结果，并且采取相应的控制处理措施，有着友好的人机界面，这样就可以有效调节检测过程中的电气参数，并且不会因为人为因素而有检测失误或者其他问题出现。Lab View软件附带的相关工具包，可以将检测数据存为Access数据库，这样以后可以更加方便的统计分析检测结果。

2 电焊机的外部模拟电路控制

除了应用PXI-6528数字IO卡之外，还将NIDAQ测试驱动程序给应用过来，这样就可以有效控制电焊机输入状态。比如赫兹转换、单相三相转换等等。在控制焊机的输出负载方面，以数字的形式来控制负载的大小，如果将13个负载接入进来，那么组合出来的阻值就非常的多，这样全系列电焊机的负载输出特性要求就可以得到满足。

各个通道隔离的控制模块是PXI-6528，对于焊机输出造成的各种压力冲击可以有效的承受，比如高频干扰、尖峰高电压等，这样就不会因为设备或者人为错误，而导致各类损失的出现。

对于焊机外部输出电平节点的数字输入信号，可以借助于PXI-6528来进行检测，这是因为其具备数字输入功能。如果在数字输入端口接入保护信号，那么就可以从软硬件两个方面，对整个系统的稳定运行给予保护，那么整个测试系统的协调程度就可以得到增加。

3 各个测试点信号的精确测量

300V是PXI-4070的最大电压量程，1A和100兆欧分别是最大电流量程和最大阻值量程，并且还具备其他的一系列功能，如对频率直接测量、晶体管导通等等，同时它具有较高的分辨率，对于各个测试点的检测需求都可以得到满足。配合PXI-6528来切换各个检测信号，可以按照流程，来对各个测试点信号进行自动检测。并且，数字化仪功能也是PXI-4070所具备的，可以直接分析处理一些简单的信号，利用两块PXI-4070，就可以有效的测量和分析三相电参数。对焊机输入的电压信号和电流信号分别采集，将本软件的运算分析功能给应用过来，就可以对电焊机的输入电压、电流、有功功率以及功率因数和频率等参数进行测量。

4 送丝转速和时间参数的测量

过去将传统的转速测量方式应用过来，在实践过程中，逐渐暴露出来了一系列的问题，本种方式是配合使用60P/R的旋转编码器和线速转速表，采样频率为每秒2次到5次之间，如果送丝出现了不稳定状况，那么就会有较大的误差出现于测量值中。本系统将PXI-6602应用过来，并且搭配采用3000P/R的旋转编码器，有着较快的采样频率，每秒可以达到10k左右，然后借助于平均值法来平滑处理转速值，就可以稳定的测量转速。PXI-6602的采样频率为每秒80兆，并且输入端口较多，有八个左右。通过转换电路进行隔离，可以对电焊机的提前送气、滞后停气时间以及电流上升时间、下降时间等诸多的信号进行测量，这样逆变焊机测量的精确度就可以得到显著的提升。

5 焊机输出信号的精确分析

逆变焊机有着较为复杂的输出信号，焊机如果机型不同，就有着较大的差异存在于输出的电压电流信号之间，其中，多数信号都叠加了交流信号、高频信号和直流信号，在实际焊接的过程中，有着更加复杂的焊接波形，将传统的电压表和电流表应用过来，无法对实际结果进行准确的测量。而PXI-5112拥有两路输入通道，最高采样率为100MHZ，将10倍衰减的电压探头给利用过来，可以直接测量焊机的电压输出信号。配合使用某公司的A6304XL电流探头和TM502A电流放大器，可以测量500A的交直流电流信号。借助于NI SCOPE驱动软件，可以对电压电流信号的采样方式进行设定，对精确稳定的波形信号进行获取。虽然将传统的示波器给应用过来，本类功能也可以实现，但是在检测多功能焊机时，有着较多的检测项目和较高的检测要求，需要对测试量程反复设定，并且对这些高级功能反复调用，会花费大量的时间和精力，并且需要目测判断检测结果，采用手工的方式记录，存在着诸多的弊端。而采用本系统，借助于虚拟仪器平台，则可以促使测试测量的自动化得到有效实现，借助于软件程序，来对各个测量硬件的使用进行控制，促使出错概率得到了最大程度的减少。

在PXI机箱中，利用插入的方式来安装PXI板卡，这种独特的设计，可以更加便利的开发产品，更好的更新和维护板卡。相较于以往的版本，本软件将大量的Express给集合了起来，这样对于产品开发人员是非常大的优势。并且各个板卡都对软件包进行了携带，借助于这些Express，就可以在较短的时间内对检测系统的基本框架进行构建。

6 结束语

通过叙述分析我们可以得知，焊机自动测试系统在焊机检测中具有一系列的优势，因此得到了较为广泛的应用。在调试之后的运行过程中，发现本测试系统可以稳定的运行，有着较高的测量精度。相较于传统的老测试设备系统，需要人工目测记录，手工操作次数较多，新系统可以促使测量时间得到较大程度的减少，并且在其他方面也具有较大的优势，比如信号处理、数据的采集和存储以及数据传输等等，开发成本较低。并且，可持续开发性是新系统和传统仪器相比具有的最大优势。

参考文献

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