展桂荣，李秋菊，张怀伟，王 强，洪 新

(上海大学 材料科学与工程学院，上海 200072)

TIG焊电弧参数数据采集器防护设计

展桂荣，李秋菊，张怀伟，王 强，洪 新

(上海大学 材料科学与工程学院，上海 200072)

为了避免TIG焊机引弧时高频高压对数据采集器的损害，通过在焊接电路中接入霍尔电流传感器、电磁继电器和瞬变电压抑制二极管(TVS)等硬件，设计了系统保护电路。根据焊机引弧情况控制电路的通断：当焊机高频高压引弧时，继电器自动断开电弧电压与采集器的连接；焊接正常工作，没有高频高压时，焊机电弧电压与采集器自动连接。该系统能够使采集器避免引弧高频高压干扰。同时设计滤波、稳压、隔离电路，避免采集器被瞬间高频高压干扰，保护系统稳定。试验表明：该防护电路能够在电弧出现高频高压时自动断开，滤除瞬态高压信号，保护了采集器和计算机。

TIG焊；霍尔电流传感器；电参数；采集；防护

0 前言

焊接电弧信息量大且重要，研究它的测试与分析具有重要的意义[1]。检测弧压的方法有很多，如光电式、机械传感式和电磁式，直接采用电弧作为传感器比其他传感方式更具有实时性。

在TIG焊接中，高频高压的存在会对整个采集系统产生严重的干扰，导致采集系统损坏。采集电弧电压信号的方法是将电压传感器直接并接到焊枪与工件之间，再滤波进入数据采集卡和经滤波器直接进入采集系统[2-3]。当焊机高频高压引弧时，或者焊接不稳定存在引弧，输出的电压高达2 000 V[4]，此时如果直接将电弧电压与传感器连接，接入工控机采集系统，容易烧毁传感器和采集电路。……