赵叶铭，王晓飞，李传生，邵海明，李 奇

(1.北京信息科技大学，北京100192；2.中国计量科学研究院，北京100029；3.天津大学，天津300072)

1 引 言

电阻焊技术广泛应用于汽车、航空航天、仪器仪表、石油化工及轻工业领域[1～4]，它利用电流通过两压合工件接触面及邻近区域产生的电阻热使工件接触面熔化形成焊点。因此，焊接电流是影响焊接质量的关键因素之一，精确地测量焊接电流对于提升产品的一致性、可靠性和寿命都有重要意义。常用的电阻焊机包括：单相交流式、电容储能式、晶体管式、交流逆变式和直流逆变式等类型。其中，直流逆变式电焊机具有控制精度高、控制方式灵活、高效、节能、响应速度快、变压器体积小、重量轻等优点，是电阻焊机的主要发展方向[5,6]。直流逆变焊机焊接电流的信号特征为：近似梯形脉冲波，幅值一般在几kA到几十kA量级，上升、下降及持续时间为ms量级，波形的平顶部分往往叠加有频率 1～2 kHz的锯齿状纹波。

目前，电阻焊机焊接电流一般采用罗氏线圈进行测量[7,8]。受原理限制，罗氏线圈无法测量直流电流，且测量精度易受安装偏心及外部杂散磁场影响。基于Faraday磁光效应的光纤电流传感器具有测量精度高，频响范围宽、动态范围大等特点，可以同时测量直流和交流电流，测量精度对敏感环路偏心及外磁场干扰的敏感度较低，适合于低频及长脉冲大电流的高精度测量[9,10]。

本文以直流逆变电焊机焊接电流为研究对象，探讨将光纤电流传感技术应用于焊接电流测量的可行性。……