[发明专利]一种激光焊接机输出激光能量的检测电路

说明书

技术领域

本发明有关一种检测电路，特别是指一种采用能量反馈控制模式的激光焊接机输出激光能量的检测电路。

背景技术

目前，国际国内应用比较广泛的激光焊接机主要是光纤传导焊接机，在积极推进节能减排、加强低碳化工业生产的大环境下，激光设备也急需提高其能量输出的稳定度，因此需要对激光设备输出激光的能量进行检测，目前激光设备产品中对输出激光能量的检测大多数采用一级运放检测加一级运放隔离放大电路的简单设计结构，如此结构缺乏对检测环境的足够重视和存在对实际应用的细节考究上的一些缺陷，现有电路在实际应用中由于操作安装中的差异造成测量准确性和一致性偏差，存在受应用环境温度影响较大以及实际调试更改不方便等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种采用能量反馈控制模式、且不受环境温度影响的激光焊接机输出激光能量的检测电路。

为达到上述目的，本发明提供一种激光焊接机输出激光能量的检测电路，其包括依次电连接的二极管初级检测电路、反相电路、系统调零与信号放大电路及温度补偿与隔离输出电路，所述光电二极管初级检测电路为第一级电路，其作为采样电路实现激光功率转换成电流信号、电流信号转换成电压信号的功能，所述反相电路为第二级电路，实现了反相器功能，为所述系统调零与信号放大电路提供前置信号，所述系统调零与信号放大电路为第三级电路，实现系统调零、信号放大作用，所述温度补偿与隔离输出电路为第四级电路，起到温度补偿和隔离输出作用。

所述光电二极管初级检测电路由光电二极管D1、反馈电阻R1、电容C6、电阻R2及和运算放大器U1A组成，所述光电二极管D1的阳极连接所述运算放大器U1A的反相输入端，所述光电二极管D1的阴极与所述运算放大器U1A的同相输入端一同连接系统电源的参考地，所述运算放大器U1A的反相输入端与输出端之间的反馈回路上并联有所述反馈电阻R1，其中所述反馈电阻R1起到电流电压转换作用，所述电阻R2一端接在所述运算放大器U1A的输出端，另一端与所述电容C6相接，所述电容C6另一端连接系统电源的参考地，所述电阻R2和所述电容C6结合组成低通滤波电路。

所述光电二极管初级检测电路还包括有反馈电容C1，该反馈电容C1连接于所述运算放大器U1A的反相输入端与输出端之间的反馈回路上，所述反馈电容C1取值小于1nF，主要为改善反馈系统的动态特性。

所述反相电路由运算放大器U1B 和电阻R3、电阻R4及电容C7组成，其中所述电阻R3一端连接所述运算放大器U1B的同相输入端，另一端连接系统电源的参考地，所述电阻R4连接于所述运算放大器U1B的反相输入端与输出端之间，所述运算放大器U1B的反相输入端连接所述光电二极管初级检测电路的输出端，所述运算放大器U1B的输出端接所述电容C7，实现第二次滤波，所述电容C7另一端接地。

所述系统调零与信号放大电路由运算放大器U1C、电阻R5至R9以及电位器RP1和电位器RP2组成，该电阻R5一端连接运算放大器U1C的反相输入端，另一端连接所述反相电路的输出端，电阻R6一端连接运算放大器U1C的反相输入端，另一端连接电位器RP1，该电位器RP1另一端连接电阻R7，该电阻R7另一端接+15V电源，电位器RP1的滑动端连接该电阻R8，该电阻R8另一端连接-15V电源。

所述电阻R5、电阻R7、电阻R8及电位器RP1共同组成加法器输入电路，并由+15V和-15V电压经过所述电位器RP1调节并与所述电阻R6、R7、R8进行匹配，实现系统调零功能；所述电阻R9与所述电位器RP2串联连接于所述运算放大器U1C的反相输入端与输出端之间组成负反馈电路，起隔离放大作用。

所述温度补偿与隔离输出电路由运算放大器U1D和U2A、热敏电阻RT0、电阻R10至R20及电容C8组成，该热敏电阻RT0一端与电阻R13一端连接并连接+15V电源，热敏电阻RT0另一端连接电阻R12，电阻R13另一端连接电阻R14，电阻R12另一端与电阻R14另一端相连接并连接-15V电源，热敏电阻RT0与电阻R12之间通过电阻R11连接运算放大器U1D的反相输入端，电阻R13与电阻R14之间通过电阻R15连接运算放大器U1D的反相输入端，该电阻R10一端接收来自所述第三级电路的输出信号，另一端连接运算放大器U1D的反相输入端，运算放大器U1D同相输入端连接系统电源的参考地，电阻R16连接于运算放大器U1D的反相输入端与输出端之间，所述热敏电阻RT0和电阻R11至R15组成桥式加法电路实现温度补偿。