数控电源的设计与制作范文

导语：如何才能写好一篇数控电源的设计与制作，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词: AT89S52;开关电源;PWM

1系统总体设计方案

由单片机输出经数模转换后得到0～4.095 V的电压控制信号,此电压信号经LM358集成运放放大为0～25V,并输入到LM7805公共端(即把LM7805的2脚接成悬浮)。在LM7805的输出端3脚得到Ui = 5~30 V的电压信号,此电压信号作为开关电源PWM电路的基准信号。改变单片机输出信号,使Ui在5 ~ 30 V之间变化。PWM电路是由TL494组及一些器件组成,它由2脚输入基准信号,其最终电压输出将随基准电压同步变化,从而达到输出电压由单片机控制的目的。此外电路中还用采样电路将输出电压值通过模数转换返回到单片机,电压预设值和实际输出值都会通过液晶12864显示出来,系统框图如图1所示。

2系统各模块电路设计

2.1 开关电源

电路可以直接从电网整流供电,其自身功耗小、体积小、重量轻,适用于大功率且负载固定的场合。开关控制方式采用PWM,基准电压电路输出稳定的电压,取样电压与基准电压之差经放大器放大后,作为电压比较器的阈值电压,三角波发生电路的输出电压与之相比得到控制信号,控制开关管的工作状态。此电路中开关管工作在非线性区,当PWM控制信号为高电平时,开关管饱和导通,续流二极管D因承受反压而截止,整流滤波后的电压直接通过蓄能电感作用在后级电路,此时电感L存储能量,电容C充电。当开关管截止时,蓄能电感放电起续流作用,与此同时C放电,负载电流方向不变。当电压降低到设定值时通过与基准比较后把差值放大与494内部锯齿波比较,当锯齿波幅比差值信号大时开关管开通,如此循环。开关电源通过改变PWM占空比来使输出电压稳定。电路原理图如图2所示。

2.1.1 PWM控制电路

本电路由核心芯片TL494作控制的单端PWM降压型开关稳压电路。TL494 是一种固定频率脉宽调制电路,它包含了开关电源控制所需的全部功能。内置了线性锯齿波振荡器,振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节,其振荡频率如下:

f=■

TL494输出脉冲的宽度是通过电容CT上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较来实现。功率输出管Q1 和Q2 受控于或非门。当双稳态触发器的时钟信号为低电平时才会被选通,即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。当控制信号增大,输出脉冲的宽度将减小。控制信号由集成电路外部输入,一路送至死区时间比较器,一路送往误差放大器的输入端。通过调整死区比较器输入端的电压(0～3.3 V)可改变脉冲的输出占空比。脉冲宽度调制比较器为误差放大器调节输出脉宽提供了一个手段:当反馈电压从0.5 V 变化到3.5 V时,输出的脉冲宽度从被死区确定的最大导通百分比时间中下降到零。两个误差放大器具有从-0.3 V到(Vcc-2.0)的共模输入范围,这可能从电源的输出电压和电流察觉得到。误差放大器的输出端常处于高电平,它与脉冲宽度调制器的反相输入端进行“或”运算,正是这种电路结构,放大器只需最小的输出即可支配控制回路。将Q1和Q2并联使用,需将输出模式控制脚接地以关闭双稳态触发器,使输出的脉冲频率等于振荡器的频率。

2.1.2 开关电源主电路

如图3所示,U1为LM317三端可调稳压器,它的输出电压为固定值36 V,为芯片TL494提供工作电压,同时也为产生基准信号的运算放大器LM358和LM7805提供工作电压30 V(U4为LM317,其输入电压为U1输出电压36 V)。

(1)整流滤波电路

采用可承受大电流和耐高压冲击的BR104的桥堆进行桥式整流,整流后经电容滤波输出,电容采用63V/10000μF的电解电容器。整流滤波后电压输出为1.2×40 V = 48 V。

(2)调整管的选择及参数计算

如图4所示。这里选用三极管2SC3320和场效应管IRFP9240组成复合管来做为开关管。Io= 3A,则要求Ice > 3 A,设推动管Q1的β=3,则IB=■≈1.0 A,而TL494内部驱动管最大电流为500 mA(并联后),因此考虑用一个大功率高频开关场效应管与其复合。Q2的VGS(th)= -10 V,IDS = -12 A,R4为Q2的偏置电阻,R6为限流电阻。令R6 = 150Ω,则算得R4 = 47Ω。所以,此时对于R4上的功率:

P1=■≈2.8 W

R6上的功率: P2≈■≈10.0 W

最大占空比η为94,所以R4采用p'1>ηP1= 2.5 W,R6采用p'2>ηP2= 9.4 W的电阻。在恒定频率的PWM通断中,控制开关管通断状态的控制信号由TL494的11脚和8脚输出。

(3) 储能电感和回路二极管

储能电感用可承受大电流的铁氧体高频环型电感;回路二极管要用大功率肖特基高频二极管。注意:Q1、Q2开关管和回路二极管都应加装散热片。纹波抑制方面:在稳压电源输出端并上大电容(10000μF),经过实测,在大功率输出时纹波得到了有效的抑制。在续流二极管两端并联一个电容C6和一个电阻R9可抑制电源关断时所产生的尖峰电压。

2.2 同相比例放大及LM7805组成的基准电压信号电路

图5所示LM358为集成运放,由它组成同相比例运算电路,放大关系式如下:

U0=1+■U■

图中R14等于1KΩ,R13为电位器,在这里将其调到5.1 kΩ。由LTC1456数模转换输出电压为0～4.095 V,经同相比例运算电路放大6.1倍。LM358输出信号为0 ~ 25 V,再加上三端稳压器LM7805的5 V电压,使基准信号Ui = 5~30 V可调。把此基准信号Ui接入TL494的2号管脚,实现对UO的控制。

2.3 单片机控制模块

如图6所示,主控制电路采用AT89S52单片机。一方面由键盘输入预设电压值,MCU根据程序设定输出相应的信号经数/模转换后输出一定的电压信号,再经一定的放大处理后控制开关电源PWM电路模块的工作。另一方面根据模/数转换芯片接收到的采样开关电源的电压值,来显示实际输出电压值。此外由一个4*4的键盘作为人机交换通道,它设置了0~9十个数字键,可以直接输入想预设的任意电压值(每次键入三个键值,输入电压值精确到十分位)。

2.3.1 单片机控制数/模和模/数转换电路

(1)LTC1456是低功耗的12位串行口数/模转换芯片,Vcc在4.5 V ~ 5.5 V之间能正常工作。输入的数字量为0x0000到0x0FFF;输出电压为0~ 4.095 V,LSB =4.095 V/4095 =1 mV,MSB = 4095 mV。通过对LTC1456的控制,使模拟量的输出发生变化,经过运算放大器放大后控制最终的电源输出。当片选信号选通时,随着时钟信号的上升沿,数据被按照从高到低的顺序送到LTC1456的Din中进行转换。而通过Dout可以把输入到LTC1456中的数据以此显示出来。

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(2)ADS7816是低功耗的12位串行口模/数转换芯片,在参考电压Vref稳定时,LSB = Vref/4096,MSB = Vref,根据这个关系,可以将输出的电压转换成数据量与控制端进行相比较,从而达到实时监控的目的。转换芯片在前2个时钟周期对反馈信号进行采样,然后随后的12个时钟周期将转换数据依次按照从高到低的顺序从Dout送到单片机对应的端口。

2.3.2 程序流程图及主程序

程序流程图如图7所示。

3系统参数测试

LM358是一个可单/双电源供电的集成运放,在使用时一定要注意集成运放输出饱和电压值约为电源电压的90%左右。在实际制作过程中因为忽略了此问题,造成了一定的错误。因条件有限,本系统中选用LM358制作放大电路,最好是采用电源电压可超过30V的双电源集成运放,这样可以消除偏置电流带来的误差。

电压可调范围5 ~ 30 V,电流可调范围0 ~ 2.5 A。

(1)电压调整率测试:将交流调压变压器输出端接稳压电源输入端,将稳压电源输出电压调至30 V,调节交流调压变压器,使其输出从165 V变化至265 V,用数字万用表测量稳压电源输出端电压(I0 = 2.5A),测得最大电压变化量为0.2 V,计算得电压调整率为0.67%。

(2)负载调整率的测试:空载时将输出电压调至30 V,在负载端接入300Ω/200 W的变阻器,将变阻器从12Ω调至100Ω,用数字万用表监视输出电压的变化,测得最大电压变化量0.4 V,因此负载调整率为1.33%。

(3)纹波电压测试:将电压输出调至30 V,外接12Ω大功率变阻器,将示波器置于AC/0.1 V输入档,测得负载上纹波电压为400 mV。

(4)DC\DC转换效率测试:将电压输出调至30 V,外接12Ω/200 W变阻器,测得DC\DC输入电压为41.1 V,输入电流为2.25 A,输出电压为29.6 V输出电流是2.47 A,所以DC\DC转换效率 =(2.47×29.6)/(2.25×41.1)×100% = 79.06%。

(5)过流保护功能测试(限流):将电压调至30 V,限流电位器旋到最大值(顺时针方向),再将输出端短路,测得电流3.5 A,然后逆时针旋转,电流从最大变到零。说明限流功能正常。

(6)附加说明:本作品最大输出功率75 W。此外如果想扩大输出电流,依照本作品所用的开关管,理论上可达10 A。若反馈电阻还是用0.1Ω(注意电阻的功率也要加大,电阻消耗功率= xR),此时在反馈电阻上的压降为Ui=10×0.1 = 1 V。又Ui=5.0×(R8/(R7+R8)),设定R7=5 kΩ,代入可解得R8 = 1.25 kΩ这样就可以实现电流从0 ~ 10 A可调,若最大值想改成其他值,可按照上面的方法做。但前提是变压器的输入功率要足够大,建议变压器的最大输入功率是DC\DC最大输出功率的1.3倍以上。此电路的最大输出功率是75 W,那么变压器的最大输入功率为75 W×1.3 = 97.5 W。

4结语

由于采用了矩阵键盘,可以直接输入想要预设的电压值,它优于步进输入方式(本程序设计预设电压值精确到十分位)。在续流二极管两端并联一个电容C6和一个电阻R9可抑制电源关断时所产生的尖峰电压,起到保护电路的作用。电路结构简单且所采用电子元件均是常用元件,使电路实现更具有可行性。电压可调范围5 ~ 30 V,最大输出功率75 W。主要适用于对输出电流和输出功率要求大,但对电压调整率和负载调整率不是很高的电子设备。进一步改进还可以提高精度和输出功率,增加电流显示等。

参考文献

[1] 童诗白、华成英.模拟电子技术基础[M].高等教育出版社,2001.01

[2] 卢超.负反馈放大电路的仿真分析[J].代电子技术.2005.

[3] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京航空航天大学出版社.2005.10

[4] 卢超.分布式矿井温度监测系统的设计[J]. 煤炭科学技术.2007,12

[5] 卢超.单片机同PC机通信的一种新方法[J].矿山机械.2007,04

[6] 王昊、李昕.集成运放应用电路设计360例[M].电子工业出版社.2007.07

[7] 卢超.PVDF型脉搏传感器信号处理电路的设计[J].齐齐哈尔大学学报(自然科学版).2009

[8] 郭天祥.51单片机C语言教程[M]. 电子工业出版社.2009.03

作者简介

鄢峰,陕西理工学院物理系,研究方向:电子信息科学与技术;

张迁,陕西理工学院物理系,研究方向:电子信息科学与技术;

罗国颖,陕西理工学院物理系,研究方向:电子信息科学与技术;

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【关键词】插引机；步进电机；STC单片机

传统的插引方法是采用手工方法，将鞭炮引线一根一根地插入鞭炮饼 盘中的一个个鞭炮筒子里，一饼盘鞭炮中一般有几百个或上千个鞭炮筒子， 采用手工方法将鞭炮引线插入鞭炮筒子中，费时费力，工作效率又低。设计一种全自动鞭炮插引机，可提高鞭炮制作的生产效率与可靠性。改变以往插引手动或脚踏的状态，大大的提高生产效率，降低人工成本，满足安全、高效的生产要求。

全自动数控插引机的电控部分由驱动部分、显示部分、控制部分组成。驱动部分控制电机进给距离，饼盘旋转角度，机头运转速度，以保证引线准确落入鞭炮中。控制部分主要控制送料速度延时，饼盘旋转角度，降慢进给速度，适合新手操作，加快进给速度，可提高生产效率。控制旋转角度120度，转动三次一个工作循环。显示部分，可以了解工作状态，温度监控，生产盘数。进而实现实时监控。

1、系统电控组成

插引机控制由电源、控制板、驱动板、LCD显示屏、传感器等构成，能设置插引机的工作状态，准确快速的驱动电机进行切引、导引、插引工作，能显示温度、时间、插饼数量等信息。

2、系统电源设计

系统电源由空气开关、开关电源、电源航空接头、电源开关、电源转换板构成，为系统单片机控制中心提供+5V电源、为系统三个步进电机提供+24V电源、为系统三个传感器提供+12V电源。

3、 系统驱动设计

系统驱动由三个驱动器构成，分别对应切引电机、旋转电机、平移电机，其中切引电机采用THB8128驱动，旋转、平移电机采用THB7128驱动，两个驱动内部集成了细分、电流调节、CMOS功率放大等电路，配合简单的电路即可实现高性能、多细分、大电流的驱动电路。能驱动42、57型两相、四相混合式步进电机。在低成本、低振动、小噪声、高速度的设计中应用效果较佳。

4、系统控制设计

系统控制中心由STC单片机、DS18B20温度传感器、DS1302时钟系统、12864LCD显示、三个调整按钮、一个起动暂停键、一个指示灯、一个蜂鸣器、三个步进电机结构构成，实现系统的智能控制。

DS18B20温度传感器用于检测驱动器的温度，当温度到达系统设定的报警温度时，关断系统，并进行声光报警。

DS1302时钟系统，配有3.6V备用电池，能自动走时，并在系统LCD显示屏上显示系统时间，方便工人查看时间。

三个调整按钮用于设置系统工作的饼盘规格、设置温度报警的温度上限、设定系统时间、设定换饼时间间隔等

启动停止键用于启动、暂停系统，当系统启动运行是指示灯亮，当系统暂停时指示灯灭。

LCD显示具有两帧画面，在开机时显示系统工作的规格，在系统工作是显示公司名称、系统温度、系统时间、当前插饼数量。

三个步进电机由单片控制其转动方向机、速度及相应的协调关系。

图1 系统控制板原理图

5、系统软件设计

系统程序由主监控程序、定时中断程序、DS18B20温度传感器识别程序、DS1302时钟芯片读取程序、按键扫描程序、12864液晶显示程序、EEPROM读写程序等构成，系统的中断程序流程图如图2所示，系统的主监控程序流程图如图3所示。

全自动数控鞭炮插引机操作简便、功能齐全，能满足用户的多样化要求。可以自动对准鞭炮盆孔，对不同大小的鞭炮盆插引，真正实现了全自动插引。具有实用性，具备显示功能，数据计数功能，温度过热保护功能。控制方式符合用户使用的习惯和要求。全自动数控鞭炮插引机具有稳定性，内部采用高性能单片机控制，提升了整个机器的性能和机器的运作速度。

参考文献：

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【关键词】NE555 方波脉冲发生器 设计 应用分析

NE555方波脉冲发生器利用集成电路实现脉冲电源的频率可调，主要是为了使通用的电压幅度变化。这种类型的脉冲发生器电路结构设计比较简单，调节电路在集合设计中的基值和峰值均可调可控，在生产、研究领域具有重要的使用价值。

1 NE555方波脉冲发生器的结构设计

NE555方波脉冲发生器在设计中由多谐振荡器构成，在起始端的电压波形一般成锯齿状。NE555方波脉冲发生器的基集成电路一般为8脚时，基本结构简单，电容和电阻能够在发生器使用过程中根据电路需要产生频率不同的脉冲信号。NE555方波脉冲发生器在各生产领域应用广泛，因而开发出的电路应用类型也较多。简单的NE555方波脉冲发生器主要组成结构是电容器和电阻器，一些电气元件同时还具有延时振荡的功能。NE555方波脉冲发生器在设计中会利用LM358运算放大器运放位于引脚间的电压差，这是由于放大器内部含有两个双运算放大器，双运算放大器增益高，并且运算形式成相对独立状态，这种类型在单电源中使用较多，也可应用于双电源设计中。NE555方波脉冲发生器延时范围比较广，需要能够根据电气元件组合变化进行调整，小到几微秒，大到几个小时。发生器电源幅值在设计中一般是与CMOS、TTL等逻辑电路组合，对于供电输出端电流电流的推动设计，利用NE555方波脉冲发生器也能直接实现自动控制和推动。NE555方波脉冲发生器电路设计中的电路输入和电平输入可以与逻辑电路的高低电平混合，并且使用稳定、计时精准，对于RS触发器、多谐振荡器和单稳态触发器具有重要的参考使用价值。

方波发生器在数控装置中的设计类型较多，分立元件、石英振荡器、TTL集成电路构成振荡器的主体，并且能够实现频率可调。其中电容和电阻是调节频率的主要方法。针对NE555方波脉冲发生器的设计研究主要有以下几个方面需要做好设计控制。开关转换，转换开关的主要作用是转换“工作”和“校验”两种不同的工作状态。方波发生器在“工作”装态和“校验”状态输出的方波信号频率均不同。其精准度主要需要依靠电位器的电阻值来进行控制，要求工作频率按照工作需求保证频率范围可控，例如微机数控装置需要将工作频率保持在0～1500Hz。延时电路，利用数控机床完成生产中需要用到微型机，加工速度变化调整的过程中，要使振荡器信号输出的频率精准，开机前要完成信号频率检验。定时器，NE555方波脉冲发生器的定时器芯片是振荡器元件构成的核心部分，可代替使用LM555定时器，两者均为延时精准、工作状态稳定的器件，振荡频率由外接电容值和电阻值调节。

2 方波脉冲发生器焊接应用

NE555 方波脉冲发生器利用集成电路设计可以对给定的信号进行方式转换，直接替代焊机信号控制工作，在完成焊机改造后进一步实现一机多用，提高工作效率。铝合金脉冲MIG焊一般采用直流弧和脉冲弧两种焊接电源。铝合金脉冲MIG焊对占空比调节有一定要求，设计范围保证在15%～100%。调节输入电压过程中由于锯齿波电压在5～10V之间，3脚电压输入也在这个范围内，这就要求调节范围要留足空间。晶闸管式脉冲弧焊给定电压值需要调节，调节方向为方波脉冲的基值电压和峰值电压。高电平电压输入时，三极管处于饱和状态，基值电压输出由电位器控制，低平电压输入时，三极管处于截止状态，闭合开关，脉冲电流输出后可作脉冲弧焊电源用，闭合开关情况下输出的电源则可以作直流弧焊电源用，一机多用的工作原理由此而来。NE555方波脉冲发生器在脉冲焊接中使用需要做好控制电路与脉冲电压结合，实现对输出的焊接电流控制，当给定的电压幅值较高，会有相应幅值脉冲电流由主电路输出；电压幅值较低时，也会有对应基值电流输出。电流工作中脉冲频率和电流输出脉宽比的调节可以通过电压占空比和频率的调节来实现。电弧电压和焊接电流的采集分析可利用汉诺威焊接分析仪完成，关于电压值采集比较平缓的问题是因为焊接电弧形式多呈现非线性负载，焊机电感输出较大时，输出的电流脉冲波形会受到影响，导致波形失真，但是观察焊缝和熔滴过渡能够使脉冲焊接电路满足实验要求。

NE555方波脉冲发生器作为输出频率可调的方波发生器，能够保持定时器的核心精度，对一般数控装置操作来说，简易可控，实效性高。其耗电量低，价格低廉，使用价值高，精确度保证在0.5%左右，体积偏小，携带或装置方便，基本温度影响系数小，电压影响系数仅为0.05%每伏。NE555方波脉冲发生器电路集成连接中，终端信号输出稳定，波形呈对称分布。在机器加工过程中，采用的多圈电位器精度高，频率调整可以设置细调旋钮和粗调旋钮，针对运行速度不同的数控机床，需要提前设置频率变动范围。利用NE555方波脉冲发生器电路集成特点，与LM358运算放大器结合，对占空比、脉冲峰值脉冲基值和脉冲频率进行设计，能够有效实现方波脉冲发生器相关数值的独立调节。 NE555方波脉冲发生器电路设计符合铝合金脉冲MIG使用要求，可正常应用于NB-500焊机焊接。

3 结语

NE555方波脉冲发生器作为一种设计新颖、效用突出的方波器类型，在实际应用中，频率可调、性能稳定，且计时精确度高，可以作为生产等仪器主要脉冲源，如微机数控和其他数控装置等。NE555方波}冲发生器设计在工业生产中的数控安装和国防科研究应用较广，市场推广价值高。

参考文献

[1]詹立春.基于NE555的幅频可调发生器的设计[J].电子制作，2016（11）：74-75.

[2]文华兵，陈常婷，刘频.基于NE555方波脉冲发生器的设计及应用[J].现代电子技术，2014（11）：138-139+144.

[3]江禹文.高精度频率连续可调方波发生器[J].汕头大学学报（自然科学版），1987（02）：53-57.

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【关键词】数控机床，电气维修；经济效益

0.引言

近年来，我国工业发展规模不断扩大，对工业生产效率要求也在不断提高。数控机床作为现代工业生产不可或缺的一部分，在数控机电气运行过程中，受多种因素的影响，会造成设备出现故障，进而影响到数控机床电气系统运行效率，不利于生产效率的提高。电气维修技术作为数控机床电气系统安全、稳定运行的保障，加大数控机床电气维修技术的应用可以有效地提高数控机床电气设备运行效率，为企业带来更好的经济效益。

1.数控机床的电气维修的重要性

随着经济、科技的不断发展，我国工业事业得到了飞速发展。数控机床设备作为现代工业发展不可或缺的一部分，数控机床是一种高效率的自动化自创，数控机床设备的应用极大的提高工业生产效率。在这个竞争日益激烈的市场环境下，经济效益是企业生存的保障，而企业为了更好地生存，就会加大生产，加重数控机床设备的负荷，而在数控机床设备运行过程中，由于过量的操作，长时间运行，会造成电气发热，导致一些性能交差的原件经不住考验而出现故障，对于数控机床设备而言，它本身比较昂贵，而企业不合理的加工工序，长时间的使用数控机床，很容易就会造成数控机床出现故障，使得运行过程合纵数控机床失效，造成工作的停顿，影响到生产进度和效率。数控机床电气维修技术作为数控机床稳定运行的保障，只有做好数控机床电气维修工作，才能降低数控机床设备故障，保障数控机床设备在生命周期内正常运行，发挥其功效，继而不断提高生产效率，为企业带来更好的经济效益[1]。

2.数控机床电气故障分类

2.1硬件故障

数控机床设备一种电气化的设备，在运行过程中，很容易出现数控机床电气硬件故障，如电子故障、电器件故障、线路故障、接插件故障等，这些故障的发生会影响到数控机床运行效率。

2.2PLC故障

PLC 作为一种重要的工作装置，它是以计算机为核心技术，对工业电器系统中的继电器进行逻辑编辑控制。然而在数控机床电气运行过程中，受多种因素的影响，会造成PLC装置出现故障，一旦PLC装置出现故障，就会影响到整个电气系统的运行。

3.电气继电保护的维修技术

3.1观察法

数控机床作为一种机械设备，而在这个就讲究效益的社会环境下，企业就会批量的加工生产，进而使得数控机床设备出现超负荷运行，电气设备就会因过压而出现短路、烧坏线等问题。针对这类的故障，往往会有明显的外部现象，如烧焦、电气装置发热、冒烟等。此时，通过眼睛直接观察，就可以判定出故障的所在。如果观察到电气装置内部发黄、有烧焦气味散出，则就可以断定为继电装置出现故障，进而维修人员就要基础更换已经损坏的元件，确保系统运行稳定。

3.2对比法

对比法就是通过两台型号、性能相同的装置进行比较，通过测试两台电气设备的性能才找出故障的所在。在数控机床电气设备运行过程中，当电气设备出现故障时，可以利用一台与该故障设备型号、性能相同的设备进行比较，让两台装置在相同情况下运行，通过观察两台仪表测到的信号来进行对比，进而判断故障所在。

3.3故障分析

数控机床电气设备发生故障后，首先要确定设备类型，然后以当前的显示参数为依据，迅速判断设备的具体故障，设备故障分析与检修的前提必须是足够了解电力运行相关参数及其他相关理论知识，检修前应向工作人员询问生产过程当中的工艺情况以及故障前的参数变化，查询装置运行记录等工作[2]。

3.4备件置换法

当故障分析结果集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再去检查修复故障板。设备的更换必须是在断电情况下进行，确保维修技术人员的人身安全。另外，针对一些特殊的元件，必须严格按照操作说明进行，如，电路板，在更换电路板的时候，一定要记录下原有的开关位置和设定状态，并将新板作好同样的设定，否则会产生报警而不能工作[3]。

3.5数控系统的控制

数控机床系统的安全性、稳定性、可靠性直接关系到了数控机床电气运行效率。为了给企业创造更多的价值，就必须做好数控系统的管理[4]。首先，利用先进的科学技术，建立开放式的数控系统，通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量，实现数控机床电气的自动化控制；其次，要安排专业的技术人员，对数控机床电气设备进行日常管理，做好日常记录工作和技术分析，确保电气设备的正常运行。

3.6电源线路的选择

电源是提供计算机中所有部件所需要的电能。电源功率的大小，电流和电压是否稳定，将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。在数控机床电气运行过程中，电源是数控机床运作的基础，电源线路的好坏直接关系到数控机床运作的连续性、稳定性。在电气系统中，变频器的工作方式是先将系统中导入的交流电转换为直流电，再将直流电变为交流电，在数控机床电气控制系统中，电气控制系统通过调节电源模块，将进入系统中的交流电通过调频器转换为一定的直流电，从而满足电气系统的用电需求，同时通过对电源线路的优化设计，在系统断电之后，机床信号可以得到归零，在系统通电后，机床信号就会自行恢复，从而保障了数控系统的可行性[5]。

3.结语

在这个竞争日益激烈的市场环境下，企业参与市场竞争的手段就是经济效益。对于加工生产企业来说，企业的经济效益与数控机床电气有着直接的关联。数控机床作为一种自动化的电气设备，为了确保数控机床电气稳定运行，就必须做好数控机床电气维修工作，采用有效的维修技术，做好数控机床电气系统管理，进而不断提高数控机床电气生产效率，为企业带来更好的经济效益。

参考文献

[1]孙敏敏. 关于数控机床电气维修技术及发展趋势的探讨[J]. 科技创新与应用，2013，29：104.

[2]何云. 数控机床的电气维修技术及发展趋势探讨[J]. 电子制作，2013，10：232.

[3]黄景良. 数控机床电气维修生产实习教学探析[J]. 好家长，2015，08：52-53.

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【关键词】数控电源；C8051F410；TL494；恒压

恒压源的作用就是使电源输出恒定的电压，是电子技术常用的设备之一，广泛的应用于教学、科研等领域。传统的直流稳压电源功能简单、较难控制、效率低、精度低、体积大，普通直流稳压电源品种很多，但均存在以下问题：输出电压是通过粗调（波段开关）及细调（电位器）来调节。当输出电压需要精确输出或需要在一个小范围内改变时（1.02～1.03V）困难就较大。另外，随着使用时间的增加，波段开关及电位器难免接触不良，对输出会有影响，常常通过硬件对过载进行限流或截流型保护，电路构成复杂，稳压精度也不高。本文设计了一种以单片机为核心的脉宽可调节的高精度数控恒压电源，克服了传统直流电压源的缺点，具有很高的应用价值。

1 产生恒流源的原理

在本次设计中，主要是通过单片机C8051F410对输出电流进行实时采样，将采样值与设定值比较，利用比较后的结果来调整单片机的DA输出，TL494利用单片机DA输出的电压调整PWM的占空比，通过反馈控制，达到恒定电流输出的目的。

TL494 是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置了线性锯齿波振荡器，振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节，其振荡频率如下：

f■=■（1）

驱动脉冲发生器、脉宽调制器以及各种保护电路全部由TL494完成。TL494内部有两个比较器，两组误差放大器和5V基准电压源等组成，TL494广泛应用于1000W以下的大功率开关电源中。

电路中利用第15脚和第16脚构成保护电路（保护信号必须得是正的电压），当输出电流超过系统所能承受的最大电流是，TL494就会关闭开关管的功率输出，限制电流输入大小，达到保护的目的。

2 电路实现

在电路的设计中，单片机C8051F410来实现对总体电路的控制以及数/模之间的转换，为了使电路更加稳定，加入了两个滤波器。所谓的滤波器就是由电容器、电感器和二极管等电子原件所组成。滤波器的作用就是把电源提供的一部分能量给负载使用，同时把另一部分能量储存起来，当短时间供电不足或供电中断时，电容器和电感器就把储存的电能释放出来，供给负载继续用电，从而保证电源能不间断的向负载提供电流。电路图的主要部分如图1所示。

第1脚电压与第2脚电压进行比较，当输出电流升高时，第1脚取样电压也成比例升高，而第2脚电压不变，则误差放大器AMP1输出也要升高，通过TL494内部比较器控制，使第8脚输出脉宽占空比变大，使得功率开关管导通时间变短，从而使输出电流下降，这种反馈调节，抑制了输出电流的升高，达到稳定电流的目的；如果输出电流降低，则调节过程与上述相反，最终也将实现电流的稳定输出。

3 系统软件设计

图2 程序流程图

系统的软件设计主要包括液晶的驱动程序、实现恒流源大小的输出控制的程序、报警电流大小的设置、报警电压大小的设置、单片机所使用的时钟频率、各个端口初始化以及数/模间匹配算法的实现等。

3.1 输出电流的调节

电流的调节过程首先设定好输出电流值I■后，输出电流从0mA增大，在电流调整过程中，单片机不断对调整后的电流进行测量，得到采样电流值I■，当I■I■，调节过程与上述相反，程序设计的流程图如图2所示。

同时，为了检测系统是否正在进行输出电流的调节，在设备中加上了一个LED，当系统调节时，LED灯将会闪烁一次，这样可以对程序的调整过程有以个更好的监视，如果系统在不停的调节，LED将不停的闪烁，直至调试完成。

3.2 输出模拟量的转换

系统采集的AD码值如何转换为模拟量的电压值和电流值，也就是数/模间的匹配，通过对牛顿插值法、拉格朗日插值法和线性插值法进行综合比较，由于前两者运用起来比较复杂而且计算耗时较长，虽然线性插值法的截断误差不如前两者，但误差也在本设计允许的范围内，所以最终选择了计算速度快的线性插值法。

线性插值的方法对数据处理是通过对已存入的模拟信号量和测量结果的数字信号量序列（x■，y■），（x■，y■），（x■，y■），…，（x■，y■），相互匹配来计算所需要求的数据。在本设计中即是已存入的数/模间的对应的值，其中电压值对应的电压AD值见表1，电流值对应的电流AD值见表2。

表1 电压值对应的电压AD值

对于任意采集到的电流AD值x，通过查表2中x在已经测量结果序列中的位置是x■≤x≤x■（0≤i≤n-2），同过插值计算，可以得出该AD码所对应的电流y，公式计算如下：

y=y■+■（x-x■）（2）

例如，若电流的数字值是x=136，那么选择的插值数据点为（x■，y■）和（x■，y■）则通过插值法计算所对应的电流y为：

y=y■+■（x-x■）=28.1+■（136-103）=37.1（mA）

电压值的计算亦是如此。

表2 电流值对应的电流AD值

4 结论

设备以C8051F410为系统的主控制芯片，TL494为脉冲宽度调制器，利用软件编程，硬件运行与显示，通过液晶12232F实现了电流、电压变化的显示，该系统体积小、重量轻，纹波小，可以输入的直流电压范围很宽，实现了题目的要求。

【参考文献】

[1]肖金球.单片机原理与接口技术[M].北京：清华大学出版社，2004.

[2]Ron Demcko .A Performance Comparison of Thin-Film and Wirewound Inductors[J].2001.198-212.

[3]姜大源，王胜元.单片机技术[M].北京：高等教育出版社，2007.

[4]周志敏，周纪海.开关电源实用电路[M].北京：中国电力出版社，2005.

篇6

关键词：电气设计；用电负荷；照明；防雷接地

一．引 言

近年来，随着我国经济的迅速发展，科技水平的不断提高，“科教兴国”的观念已经深入民心；政府对教育的投入不断提高，使得人们受教育权利得到更大的满足，学校的办学条件越来越好，各种类型的专业学校陆续兴建起来。本文结合某教学楼实训中心的电气设计实践过程,对学校建筑电气设计中要考虑的主要问题和解决办法进行了总结，以供同仁参考。

二. 工程概况

该工程位于广东省某职业中学校区内的实训中心，主要提供学生进行职业技能的实践训练和学习。本建筑占地约3770平方米，建筑面积约14000平方米，为地上四层钢筋混凝土框架结构建筑，层高4.5米，建筑总高度18米。首层主要为汽修实训室，（重型机械）数控实训室，家用电器实验室，电力拖动实验室和变配电房；二层主要为钳工实训室，制冷实训室，汽车空调实验室，中央空调实验室，电子电工实训室等；三层主要为金工实训室，模工实训室，机械原理实验室，机械作图室，电工考核室，电工技能室；四层为车工实训室，气焊实训室，变压器实验室，PLC实验室，财务软件实训室，ERP软件制作室，物流软件制作室，ERP沙盘实验室等。

三. 供配电设计

（1）用电负荷和供电电源

本建筑主要的用电设备有：照明、插座、空调以及各种实习用车床和计算机等动力设备。根据学校需要在建筑内部设10KV专用的变配电房，总的设计负荷为739千瓦，由一台800KVA干式变压器运行提供单电源供电。本建筑属多层建筑，消防负荷按照《建筑设计防火规范》GB2006-50014（2006年版）规定设置备用应急电源，其中消防负荷主要为：应急照明、疏散照明以及消防水泵，总负荷约为15千瓦，考虑采用一台常备负荷26千瓦的柴油发电机作为应急电源，其中应急照明和疏散照明应用自带的蓄电池作为其应急备用电源。消防负荷的应急电源切换均在末端设置双电源转换开关作末端切换。

（2）低压配电系统

本配电房内低压侧采用单母线运行，在适当的地方设置应急母线段，方便柴油发电机供电。本系统采用楼层分开和照明动力负荷分开的配电方式，分别设置了独立的配电系统，由此充分实现了按功能和管理方便合理的方式进行供电。各楼层的照明和动力采用放射式系统从配电房直接由电缆供电。

（3）配电间电气设计

尽管本工程为多层建筑，考虑线路的走向和管理维修安全方便，本建筑设置了电气线路专用的垂直电缆井配电间，配电间的设备安装按照《民用建筑电气设计规范》条文规定，如电缆桥架、照明箱、封闭母线槽之间净距应不小于100mm，配电间内高压、低压或应急电源的电气线路相互之间应保持大于300mm的间距，或采取隔离措施，并应有明显的标志，配电箱前应有不小于0.8米操作、维护距离。配电间内预留的洞口应逐曾层用无机防火材料封堵。

四．照明设计

（1）确定照度和选用光源

本工程用途主要是教学用，以实验教室为主，按照《照明设计标准》规定以及现阶段我国对照明水平的要求：普通教室的课桌照度为300lx，黑板垂直面照度500 lx，普通办公室的桌面照度为300lx，应急照明的照度不小于25 lx，走廊等公共休息区域照度在75~100 lx之间。教室照明考虑照度的均匀度和防止眩光的要求，选用带蝙蝠翼式的直管荧光灯具，以保证光输出的扩散性、照度均匀性和有效限制眩光的产生。其中黑板灯要选用具有向黑板方向投光的专用黑板灯具。另外机械制图室以及软件制作室的光源应选用显色性较好的三基色荧光灯管。其他机床数控室有需要的可设置局部照明。

（2）照明灯具安装

本工程实验室灯具的安装高度考虑教室内放置实验用机械的具体尺寸比较大，故暂定吸顶安装；荧光灯与门窗纵向平行布置，并与黑板垂直；黑板灯安装高度3.2米,距离黑板1.1米。应急照明主要安装在走廊、楼梯等公共区域，每间隔20米设置一处，在楼梯及主要出入口设置疏散指示灯，应急照明电源采用分散布置。室内的照明控制主要采用单灯独立控制，各自设置开关按钮，开关靠近门口，方便使用和管理。

插座的布置要考虑室内机械和用电设备的布置来设置，在电焊室和家电维修室预留适当的单/三相插座箱，以备学生实习用；插座回路按照规范规定要求设置漏电保护开关进行保护。考虑到安全性，插座的安装高度控制在1.5米。软件制作室要求预留管路沟槽及出线口，设置地面插座以供桌面计算机使用。教室办公室都设置一定数量的风扇，以满足室内通风要求。在办公室和个别实验室，如对温度要求较高的微机室，设置空调开关，以备空调设备用电。

五.消防设计

（1）消防设备及线路敷设

本工程的主要消防设备是消防水泵和应急照明，前面已经大概说明了其设置的方式和线路供电。根据《建筑设计防火规范》，应急照明连续供电时间不小于30分钟，消防水泵的启动时间在1min内。一般线路的配线采用聚氯乙烯绝缘铜芯电线，消防线路的配线则应采用阻燃型或耐火型聚氯乙烯绝缘铜芯电线电缆；本工程消防线路的备用电源均采用耐火型聚氯乙烯绝缘铜芯电缆。凡消防负荷设备线路穿金属管或金属线槽敷设，且管槽均涂防火涂料。

（2）火灾报警系统

本工程设置消防手动破玻按钮系统，由校内值班室监控，室内各消防栓处设置破玻按钮，发生火警时能及时报警和启动消防设备灭火。

六. 防雷接地

本建筑防雷按二类防雷建筑进行设置，这样设置主要考虑学校是人员密集和容易造成混乱和事故的场所，要特殊照顾。按照《防雷设计规范》要求，屋顶设置明敷避雷带加避雷短针，接地引下线利用结构柱柱内的两根对角钢筋；接地极则利用基础的钢筋网；接地系统为TN-S系统，采用共用接地系统形式，利用土基、桩基及地下钢筋网做联合接地体，接地电阻不大于1欧。另外建筑内的各种金属设施均需要做总等电位联结。在配电房变压器低压进线处、配电间的层配电箱和微机室配电小箱内应分别设置一、二、三级浪涌保护器。对软件制作室等微机教室还要进行防静电处理。

七. 小 结

建筑电气设计，最终是要给使用者一个安全、方便、经济、可靠的用电方案，学校面向的是学生、教师和家长，在设计的过程中始终要遵照国家的有关技术规范和绕着满足他们的需求来进行，从整体出发，深入各个系统，力求设计达到合理和完整。

参考文献

[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2006.

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前言

此次生产实习是我们机制专业学生在已进行过金工实习，并已学完基础课，基本学完技术基础课和已经开始专业课学习之际进行的一次重要的实践性教学环节。通过它让我们巩固、验证已学过各技术基础课(如机械制图、材料成形技术、互换性与技术测量、机械设计、材料成形原理、控制工程基础等)所获得的基本理论及基本知识及其在生产实际中的应用。

通过对机械产品的制造过程的观察、了解，让我们初步掌握机械制造技术(包括设备、工艺、刀具、液压等)方面的基本知识及所要解决的基本问题，为今后的专业课学习和课程设计打下良好的基础。

通过现场实习、观察，我们每个人的知识面扩大了。实习使我们获得了基本生产的感性知识，同时又锻炼和培养了我们大学生吃苦耐劳的精神，也我们接触社会、了解机械行业状况、了解就业行情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，并且让我们初步了解企业管理的基本方法和技能;体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们学习后面的课程乃至以后的工作，都是十分必要的基础。

根据学校的实习安排，我们总共去了四个机械类的公司，它们分别是：江淮xx汽车，xx集团，xx恒升机床厂，xx工业有限公司。实习时间：

① 江淮xx汽车-------------4月14日上午。

② xx集团-------------4月16日上午。

③ xx恒升机床厂-------------4月16日上午。

④xx有限公司-------------4月19日上午。

二 实习内容

第一天：我们的首站是江淮汽车有限公司，由于它是在合肥的公司，因此4月14号早上六点，我们机制专业的全体学生就坐上了去合肥的汽车，在经过了两个多小时的行车之后，我们在雨中来到了目的地。

带着激动和兴奋的心情我们下了车，在公司工作人员的带领下我们首先来到了江淮商用车公司的前桥一车间，它主要是加工转向节的，转向节食汽车转向桥上的主要零件之一，一般载货汽车多以前桥为转向桥。转向节的功用是承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向。在汽车行驶状态下，它承受着多变的冲击载荷，因此，要求其具有很高的强度。转向节形状比较复杂，集中了轴、套、盘环、叉架等四类零件的结构特点，主要由支承轴颈、法兰盘、叉架三大部分组成。支承轴颈的结构形状为阶梯轴，其结构特点是由同轴的外圆柱面、圆锥面、螺纹面，以及与轴心线垂直的轴肩、过渡圆角和端面组成的回转体;法兰盘包括法兰面、均布的连接螺栓通孔和转向限位的螺纹孔;叉架是由转向节的上、下耳和法兰面构成叉架形体的。

它的加工工艺路线：

工序 设备

(1)铣两耳四平面 专用铣床

(2)钻、镗主销孔，倒角 数控机床

(3)拉主销孔 卧式拉床

(4)铣杆部以及凹窝 专用双面组合铣床

(5)铣两耳外侧面 专用双面组合铣床

(6)打中心孔 专用中心孔钻床

(7)粗车轴颈 数控车床

(8)粗车端面 数控车床

(9)半精车端面、轴颈 专用液压仿形车床及数控车床

(10)精车轴颈 数控车床

(11)精车端面 专用液压仿形车床及数控车床

(12)粗磨端面、轴颈 双砂轮端面外圆磨床

(13)钻法兰螺栓孔 卧式钻、扩组合机床

(15)攻螺纹 钻孔、攻螺纹组合机床

(16)清洗 专用清洗机

(17)淬火 中频淬火机

(18)半精磨端面、轴颈 双砂轮端面外圆磨床

(19)铣耳环侧面 特种铣床

(20)钻铰锥孔 立式六工位钻铰组合机床

(21)钻孔攻螺纹 钻孔、攻螺纹组合机床

(22)拉键槽 卧式拉床

(23)铣两耳内侧面 专用组合铣床

(24)压衬套，并拉套孔 单柱液压校正机

(25)精磨端面、轴颈 双砂轮端面外圆磨床

(26)车螺纹轴颈 数控车床

(27)滚压螺纹 螺纹滚丝机

(28)铣螺纹平面 数控铣床

(29)探伤 紫外线探伤机

(30)打标记 数控打标机

(31)清洗 清洗机

经过以上的几十道工序，转向节才算是制作完成。在参观的过程中，我们可以看到一个个崭新的转向节整齐的摆放在固定的位置，被叉车运往指定的位置。

一车间还生产前轴：汽车前轴是长杆类对称零件，在整车中承担承重，支承，转向的作用，属于汽车上的重要零件，作为汽车的关键之一，前轴的机加工精度要求高。而江淮汽车作为我国的自主产权的汽车集团在前轴的生产上做到了最好，工人尽可能的精益求精，因此前轴的质量也有了保障。

参观完一车间，我们紧接着来到了二车间，在二车间进行的主要是一些特殊工序的处理，比如前轴总成的涂装，喷涂，安全处理。每个工人在指定的位置配合机器对转轮链上悬挂的前轴和转向节臂进行喷涂。工作人员告诉我们有些工序还得要工人带着防毒面具进行，在喷涂的过程中工人主要注意的是控制油漆的粘度，保证每个工件上的油膜厚度。

随后我们又来到了车架厂纵梁车间，在这个车间里我见到了油压机，交流电焊机，空压机，卷扬机，风动工具，电动平板车，堆焊机，机械压力机，砂轮机，摇臂钻床，数控冲床等好多的机械，这个车间加工的内容包括：成型和制孔。工人们将车架置于压弯模具中进行压弯。压弯的模具示意图

：

制孔的方式又分为冲孔加工和钻孔加工。一般纵梁由主梁和加强梁组成，梁的形状为u型，加强梁装在主梁内，用柳钉连接，根据车型的不同纵梁又分为直梁式和曲梁式。

最后我们来到了江淮汽车的总装车间，这里生产的是威铃轻卡，整个车间内一片忙碌的景象，在生产线上每个工人各司其职。机器的轰鸣声不绝于耳。威铃的装配线主要分以下几步：

1.底盘上线

2.安装电气设备

3.安装传动轴和工作板

4.安装气缸和后桥

5.安装前桥，连接传动轴

6.翻转车身

7.安装车头，调试灯光

8.安装油箱和轮胎

9.检查调试

经过以上几步的装配之后，汽车的各道工序也就基本结束了，当我还在沉浸在对汽车生产的惊讶中时，从我的身后传来了清脆的汽车喇叭声，我回头一看，一辆崭新的威铃轻卡从生产线上缓慢的开出，我亲眼见证了新车的下线，长久以来我一直不是特别清楚汽车的制造工艺，今天终于了解了，虽然有的细节还不是了解的很细致，但是对我来说收获已经很大了。结束了在总装车间的实习后我们此次的江淮之行也就告一段落了。在雨中我们乘坐汽车回到了学校。第一天的实习结束了。

第二天：我们要去的第二个厂是华星集团，在坐车经过几个小时的颠簸后我们来到了位于芜湖县湾沚的华星集团的一个加工厂，据工作人员介绍：这个加工厂主要是生产美的空调的机壳和冷凝器等产品。机壳的加工分为落料，冲压，喷涂及焊接。

顺着这个顺序我们首先见到了落料阶段的设备：电动剪板机。电动剪板机采用抵抗键形式离合器结构和开式齿轮传动，并采用较先进电器(脚踏开关、手动开关)操作，噪音小操作维护方便。采用全钢焊接结构，结构简单，操作简便，造型美观，能耗低。广泛用于冶金、轻工、机械、五金、电机、电器、汽车维修、五金制造及其它金属薄板加工行业。

接着是冲压阶段的设备：锻压机床(四柱液压机yt6245000).在每台锻压机的四方有四个工人他们负责将钢材置于压机上，冲压的工序分为上料，切边，冲孔，冲压。在观察的过程中我见到了开式固定台压力机和高密锻压机床，其中的一台参数为：公称压力250t，公称压力行程11mm，滑块行程400mm,滑块行程次数17次/分，最大装模高度510mm,装模高度调节量250mm,导轨间的距离2620mm,滑块底面尺寸前后为1000mm,工作台板尺寸前后1250mm,左右2770mm,气垫压紧力51t,气垫顶出力45t,气垫行程200mm.据华星集团的工作人员介绍;在冲压加工中所采用的四柱液压机是计算机机构设计，它所用的三梁四柱式结构既简单又经济实用。在机床的工作过程中其液压控制采用插装阀集成系统，动作可靠，使用寿命长，冲击小。机子采用了独立的电气控制系统让使用更加安全。

机壳制造的最后一个工序是喷涂及焊接。工人们将已经加工成型的工件悬挂在转轮链上，用机器进行喷涂，喷涂的工序分别是：预脱脂，主脱脂，水洗1，水洗2，自来水直喷，表调，磷化，水洗3，水洗4，纯水。工人师傅告诉我们工件在喷涂完成后要进行风干，紧接着又要用叉车将工件运到指定地点进行焊接。在课本上我们了解了常用的焊接方法可分为三大类：熔化焊、压力焊、钎焊。熔化焊中又分为气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊等。焊接电弧是一种强烈的持久的气体放电现象。在这种气体放电过程中产生大量的热能和强烈的光辉。通常，气体是不导电的，但是在一定的电场和温度条件下，可以使气体离解而导电。焊接电弧就是在一定的电场作用下，将电弧空间的气体介质电离，使中性分子或原子离解为带正电荷的正离子和带负电荷的电子(或负离子)，这两种带电质点分别向着电场的两极方向运动，使局部气体空间导电，而形成电弧。

手工电弧焊是利用电弧产生的热量熔化被焊金属的一种手工操作焊接方法。由于它所需的设备简单，操作灵活，对空间不同位置、不同接头形成的焊缝均能方便地进行焊接，因此，目前它仍被广泛使用。而我们今天所到的华星集团在加工空调机壳的过程中也应用了一些手工电弧焊。但是更加主要的焊接还是采用了埋弧自动焊，埋弧自动焊接时，引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动及焊接收尾等过程完全由机械来完成。 大大的节省了时间和工人的工作量。

埋弧自动焊过程如图2-11所示。

焊剂2由漏斗3流出后，均匀地堆敷在装配好的工件1上，焊丝4由送丝机构经送丝滚轮5和导电嘴6送入焊接电弧区。焊接电源的两端分别接在导电嘴和工件上。送丝机构、焊剂漏斗及控制盘通常都装在一台小车上以实现焊接电弧的移动。

焊接过程是通过操作控制盘上的按钮开关来实现自动控制的。焊接过程中，在工件被焊处覆盖着一层30-50mm厚的粒状焊剂，连续送进的焊丝在焊剂层下与焊件间产生电弧，电弧的热量使焊丝、工件和焊剂溶化，形成金属熔池，使它们与空气隔绝。随着焊机自动向前移动，电弧不断熔化前方的焊件金属、焊丝及焊剂，而熔池后方的边缘开始冷却凝固形成焊缝焊丝及焊剂，而熔池后方的边缘开始冷却凝固形成焊缝，液态熔渣随后也冷凝形成坚硬的渣壳。如图2-12所示。未熔化的焊剂可回收使用。焊丝和焊剂在焊接时的作用与手工电弧焊的焊条芯、焊条药皮一样。焊接不同的材料应选择不同成分的焊丝和焊剂。如焊接低碳钢时常用h08a焊丝，配用高锰高硅型焊剂hj431等。焊接电源通常采用容量较大的弧焊变压器

在参观过程中我们见到了不少的焊接设备，比如：(1) 手弧焊设备。手弧焊使用的设备简单、方法简便灵活、适应性强，但对焊工操作要求高。手弧焊适用于碳钢、低合金钢、不锈钢、铜及铜合金等金属材料的焊接。(2) 埋弧焊设备。埋弧焊设备由焊接电源、埋弧焊机[和辅助设备构成。其电源可以用交流、直流或交直流并用。埋弧焊机分为自动焊机和半自动焊机两大类。① 半自动埋弧焊机。② 自动埋弧焊机。(3) co2气体保护焊设备 半自动co2气体保护焊设备主要由焊接电源、供气系统、送丝机构和焊枪等组成。(4) 惰性气体保护焊设备 手工惰性气体保护焊设备包括焊枪、焊接电源与控制装置，供气和供水系统四大部分。(5) 等离子弧焊设备 等离子弧焊设备主要包括焊接电源、控制系统、焊枪、气路系统和水路系统。

其中由株洲电焊机厂生产的点焊机在空调机壳的生产中应用尤为广泛，它的参数为：型号dn2-150,初级电压380v,相数1，初级电流395a，额定级数15，重量850公斤，额定容量150千伏安，周率50周/秒，负载持续率20%。最大焊件厚度40+10.。

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关键词: 机床数控化改造 西门子802D 专业教学 应用

一、机床数控化改造的意义

数控机床改造是提高制造业技术水平的重要途径之一[1],大量的生产实践证明数控机床改造具有很强的实用性、经济性和可靠性。在高职院校中有很多旧机床和数控设备,由于使用时间长,无法满足技术的进步和产品革新的要求,购置数控机床或对旧机床进行数控化改造是解决这类问题的主要途径之一。但购买新型数控机床价格昂贵,闲置通用机床又会造成浪费。对旧机床进行数控改造,对学生讲授数控技术改造相关知识,与国家培养高技能型人才的要求相一致,符合工学结合的培养目标,企业对机床改造也非常重视,对这类人才需求更是强烈。所以选择数控系统对一些利用率低的通用机床进行改造势在必行。

二、教学中存在的问题

《机床电气装调》是数控专业一门理实一体化教学课程[2]。学生通过系统的学习,能够理解机床控制系统的一般工作过程,熟悉机床控制系统安装调试的方法,同时能培养一定的数控机床电气维修单项技能。原有的教学设备是用于电气连接调试的控制板,实践教学的安排主要从电气元件的识别与选用、PLC模块的接口与连接等方面入手培养学生的实践能力。教师上课只能在模拟的电气操作面板上进行演示,不能在真实的机床上进行具体的真实的工作任务,因而学生无法在真实的数控机床上对电气控制系统所控制设备的各项功能进行调试。还有一个更核心的问题就是教学是面对一个班级几十名的学生,即使学校配备专门用于电气装调的数控机床实训设备在教学中也无法保证每个学生在课堂上都得到充分的在真实机床控制板上的动手实践机会,在真实的数控机床上进行机床电气控制系统装调训练。

三、数控化改造的内容

为了解决专业教学中这一情况,同时有效利用学校已有闲置资源,在进行充分调研的基础上对专业已有设备CA6132车床进行数控化改造,改造的主导思想是数控化改造后的机床能在今后的教学中发挥最大的效果,能够达到使用一台数控机床就可提供一个整班实施本课程的实训的配套设备与环境。所以在机床改造时,首先要作全面配套改造的设想,绝不能搞局部改造。要利用现有资源节约成本,同时要采用针对教学的机床结构设计,电气元件的安装,接口信号的端子安排都要求进行最大限度的整合,最大限度地满足教学和科研的需要。

1.改造方案的确定

在改造方案的综合设想中,从全面配套考虑提出下列改造内容:(1)数控系统选用西门子802D。(2)机床电气柜改用PLC控制;SINUMERIK 802D集成了内置PLC系统,对机床进行逻辑控制。(3)配置机床电气操作面板。(4)重新对机床电器进行布线。(5)更换刀库部件,采用LD4B-CK6163型电动刀架。(6)进给伺服系统中用交流伺服电动机,机械连接采用电机与丝杠副通过联轴节带来传动。(7)用滚珠丝杠副代替原滑动丝杠副。(8)液压冷却系统作相应调整,去除多余的管路。(9)设计新型防护罩板。

2.数控系统的选择

数控系统的选择应根据改造后所要达到的精度、各种性能指标等选用性价比合适、技术先进的数控系统,当然还要考虑改造好设备在教学中的应用。目前市场上生产研发数控系统的厂家很多,在国外有德国的SIEMENS公司、日本的FANUC公司,在国内有华中数控设备有限公司等。数控系统所具有的功能要与准备改造的数控机床所能达到的功能相匹配,尽量避免系统功能过剩,同时考虑到专业已有数控机床的配置缺少SIEMENS数控系统,无法正常进行有关SIEMENS数控系统的教学,经综合考虑选用西门子802D数控系统[2]。

西门子802D数控系统是西门子公司2000年推出的经济型数控系统:核心部件PCU将CNC、PLC、人机界面和通讯等功能集成于一体,可以控制四个进给轴和一个模拟或者数字信号的主轴;模块化的驱动装置SIMODRIVE 611UE[3];可以配置两个I/O板,与驱动装置都通过生产现场总线连接;此外还可通过视窗化的调试工具软件便捷地设置驱动参数,并对驱动器的控制参数进行动态优化。在改造过程中,为达到最好的控制效果,进给轴采用了配套的1FK6交流伺服电机,主轴采用普通三相交流异步电机,采用变频器(MM420)来驱动主轴电机。802D输出±10V的模态信号经伺服驱动器使主轴电机获得不同转速。

3.电气控制系统设计改造

原有机床的机械部件和液压部件长时间使用后仍能保持很高的精度和稳定性,但电器元件使用寿命短,长时间使用后经常发生故障。因此需要设计接口转换电路和强电控制电路。电路中的控制变压器、中间继电器和交流接触器等需设计强电控制箱。

(1)电气控制系统设计的原则

首先机床改造后要满足整班学生电气装调的要求,其次要根据机床各项控制目的和要求,制定电气控制方案。设计方案要求简单经济,操作容易,使用维修方便,同时要选择合适的电器元件。

(2)电气控制系统设计的内容

系统设计内容一是选择控制方式,包括电源、继电器、主轴单元、输入/输出、伺服驱动电路图,也包括确定电动机的类型、型号、容量、转速;二是针对教学应用的特点,把教学中需要学生完成的电气装调内容单独列出来,设计电气原理图,制作电气安装板,各项控制功能通过航空插头传输到改造好的数控机床上来实现,电气调试到满足数控车床的各项控制功能至正常,这样就可以在真实的数控机床上检验学生电气装调的成果。表一描述了各个插头的线号和对应的导线连接功能。X1插头用39号红色导线和40号黄色导线连接机床工作灯,X2插头连接机床冷却泵,X3用插头连接机床集中部件,X4插头连接机床刀架部件,X5插头连接机床PCU与NC信号,X6插头连接数控车床X轴与Z轴超程限位,X7插头对数控车床驱动器与变频器信号进行传输。通过这样信号传输就可以把机床的一些电气控制功能单独从电路控制中提取出来,单独制作电气安装板,这样改造好的一台数控车床就可以配备多台电气控制板,平常可以进行正常的数控加工任务,在教学中又可以让学生在控制板上进行电气装调训练,按完成先后在改造好的CK6132数控车床上进行机床电气装调训练。

4.PLC程序设计与调试

采用SIEMENS 802D系统所使用PLC非常简单、方便灵活。我们使用S7-200作为编程工具,参照系统自带的工具盒(Tool box)中配备的“PLC802文件库”,在应用过程中对其车床的编程实例作一些简单的修改和扩展就可完成所需要的PLC程序。在子程序中,根据不同功能分别进行了定义,主要包括PLC-INI(系统初始化)、EMG-STOP(急停处理)、MCP-802D(传送控制面板I/O状态到接口)、AXES-CTL(各坐标轴控制)、LUBRICAT(定时、定量控制)、COOLING(冷却控制)等。

四、改造后数控车床CK6132在教学中的应用

针对“教学做一体”教学模式实施中支持环境与系统薄弱的不足,研制的数控加工操作与电气维修培训一体机解决了机床电气装调实训设备配套经费昂贵的瓶颈问题,仅需投入少量经费,就可利用现有旧机床改造获得可供一个整班实施本课程的实训的配套设备与环境。改造后的数控车床在满足正常加工工作任务外,还可以进行下列实验实训的安排:(1)SINUMERIK 802D数控车床电气装调基本连接,(2)SINUMERIK 802D系统的基本数据设置;(3)SIMODRIVE 611U伺服驱动配置与优化;(4)SINUMERIK 802D数控系统的数据保护;(5)机床故障模拟与诊断等方面的内容。

五、结语

以上是对通用车床结合教学实际进行数控化改造的实例,机床的数控化改造可以提高高职院校中设备的利用率[4],更重要的是在数控化改造过程中可以根据教学内容安排需要合理进行设备的改造过程,提高教师的现场动手技能,也便于在今后教学活动中进行教学组织,而且机床改造完成后,图纸(包括原理图、配置图、接线图、梯形图等)、资料(包括各类说明书)、软件(调试软件、通讯软件)等资源也是今后教学的宝贵财富,有利于教师充实教学内容。

参考文献:

[1]高杉,赵波.普通机床的数控改造策略,辽宁省交通高等专科学校学报,2009,(6):40-41.

[2]李南,张博等.西门子802D数控系统在DPS1800车床数控改造中的应用,机床与液压,2009,(5):181-182.

[3]陈平信.西门子系统与数控机床改造,中国设备工程,2008,(12):12-16.

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关键词:数控线切割;机床断丝;电极丝;线切割加工

中图分类号:TG481文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)07-0016-03

一、线切割加工的原理

线切割加工的基本原理是利用移动的细金属导线作工具电极(电源的负极),对导电或半导电材料的工件(电源的正极)进行脉冲火花放电,放电通道的中心温度瞬时可高于10000℃,使工件金属熔化,甚至有少量汽化。高温也使电极丝和工件之间的工作液部分发生汽化,汽化后的工作液和金属蒸气瞬间迅速热膨胀,并具有爆炸的特性。这种热膨胀和局部微爆炸抛出熔化和汽化的材料,实现对工件材料的电蚀切割加工。通常认为电极丝与工件之间的放电间隙δ电在0.01mm左右,若电脉冲的电压高,则放电间隙会稍大一些。为保证电极丝不被烧断,应向放电间隙注入大量工作液充分冷却电极,同时电极丝以7～10m/s左右的速度做轴向运动,以避免放电总在电极丝的局部位置,高速运动的电极丝有利于不断地往放电间隙中带入新的工作液,同时也有利于把电蚀产物从间隙中带出去,如图1所示:

二、DK7725数控线切割机床断丝问题和对策

DK7725数控线切割机床应用广泛,具有高速走丝线切割机床的代表性。切割加工走丝速度快,且是单双向往复运动,而断丝是普遍存在的一个问题。对其割加工中的频繁断丝问题进行分析具有普遍意义。

(一)送丝机构引起的断丝问题和对策

DK7725数控线切割机床的电极丝,被排列整齐地绕在由电动机驱动的储丝筒上,电极丝经上支架由导向轮引导穿过工件,之后再经过导向轮及下支架返回储丝筒。断丝主要由送丝机构中的导轮、导电块、档丝块等零部件的安装不当或磨损以及电极丝的松紧不适所致,是断丝的主要因素。

1.送丝机构部件结构与工作原理。

(1)丝架和导轮部件。丝架和导轮部件如图2所示。上丝架3与立柱连接,下丝架6固定不动;上线架可以转动立柱上方的手轮使其在200mm的范围内自由调节,下丝架有两个导轮,上、下丝架的两个导轮为蓝宝石导轮。导轮座用金属材料制作,内装精密型轴承,用于支撑导轮,在丝架上的两个前导轮座装配过程中,调整钼丝在X向的垂直度。Y向垂直度的调整只需平移下丝架上的两个前导轮座即可。钼丝与工作台面的调整是否合适,可采用钼丝垂直度量具(测量杯)采用透光法检查。

(2)走丝机构。走丝机构中,储丝筒7由电动机2通过联轴器4及丝筒轴8带动以1400r/min的转速正反向转动,6为丝筒轴的左支承轴承,5为左轴承座。储丝筒另一端通过两对齿轮副34/102(齿轮13、14)、34/95(齿轮15,16)减速后带动丝杠11转动。储丝筒、电机、齿轮都安装在电机支架3、左轴承座5和右侧支架上。支架及丝杠则安装在上拖板12上,排丝调整螺母9装在底座10上,上拖板在底座17上来回移动,1为V形导轨。螺母9内装有消除间隙的副螺母及弹簧,齿轮及丝杠螺距的搭配为滚筒每旋转一圈拖板移动0.275mm。所以,该储丝筒适用于钼丝直径在Φ0.12～Φ0.25mm范围内变化的情况,如图3所示:

2.断丝问题分析和对策。

(1)导轮、导电块、档丝块等零部件安装不正确,间隙不合适,转动不灵活,导轮有较大的径向跳动或轴向窜动,电极丝叠绕、夹丝或抖动,电极丝运动精度低,容易造成电极丝的断丝。对策:1)要经常清洗有关的零部件,消除污垢;导轮、导电块等零件磨损到一定程度时,要注意更换;2)使导轮和轴承保持良好的精度和运转平稳性,减少丝抖、丝跳,使电极丝运动轨迹尽量保持一条线;3)操作者注意在往线架上安装导轮时,旋紧丝圈防止导轮轴向窜动,顶紧螺钉防止导轮径向跳动。

(2)电极丝的松紧不适极易引起断丝。电极丝上丝、紧丝是线切割的一个重要环节,直接影响电极丝的张力。过松,电极丝张力过小,抖动过大,易断丝,且影响工件质量和切割速度;过紧,电极丝张力过大,也容易断丝。对策:电极丝的松紧要合适,当进行孔或端面加工时,在最初放电位置时,很容易断丝,此时的张紧力可略小些,工作一段时间以后,再对电极丝的松紧进行调节,并使张紧力达到稳定状态。

(3)导轮V形槽变宽。这会使电极丝在Y轴方向产生往复位移,表现在贮丝筒正反换向时出现不进给或跳进给的现象;导轮V形槽的底径不圆。这是由于支撑导轮的轴承损坏,加工时钼丝没有进人导轮的V形槽或有污物将导轮卡死,钼丝拉出深槽所致,当用手摇动贮丝筒时会发现电极丝在X轴方向前后移位。对策:检查更换新导轮、新轴承。

(二)电极丝的因素

1.电极丝质量差。粗细不匀、强度差、打弯易折,过了有效期限。对策:应选购质量好的电极丝。

2.电极丝的直径。电极丝的粗细是影响断丝的一个重要原因,通常尽可能在满足加工要求条件下,选择较粗的电极丝。若电极丝直径过小,则承受电流小,切缝也窄,不利于排屑和稳定加工,断丝的可能性较大。另外,较粗的电极丝,可提高电极丝的张力,减少电极丝的抖动不易断丝。对策:当电极丝使用损耗到一定程度时,要及时更换电极丝,以免电极丝太细而断丝。

(三)工件的因素

1.硬质合金类材料。(1)硬质合金类材料,由于含高熔点的碳化钨、碳化钛成分,因此加工速度低,且易于产生表面微裂纹。对策:使用专用脉冲电源;(2)根据现使用设各选择合理的电参数,例如选择窄脉宽、大峰值电流,提高峰值电压,使硬质合金大部分在汽化状态下爆炸抛出、熔化而又冷凝成为白层的材料很少,做到有较高的加工速度而不会产生微裂纹,获得较好的表面粗糙度。

2.铝材。电火花线切割机床由于采用水基工作液或乳化工作液,所以在加工时放电间隙中产生的高温氧化作用,使一部分工件材料的氧化物飞溅反粘到电极丝上,当切割钢铁、铜钛等金属时,由于这些金属的氧化物均为导电物质,放电间隙状态良好,而加工铝及铝合金材料时,铝材的金属氧化物是陶瓷性物质,导电性下降,出现工件切不动、断丝、导电块反而消耗快的问题。对策:采用电火花线切割机床切铝装置。

3.工件变形。因工件变形造成夹丝、短路,引起断丝。对策:工件尽量使用热处理淬透性好、变形小的合金钢。毛坯件需要锻造,避免夹层、含有杂质的工件。有夹层和夹碴或切割表面粗糙的工件,由于氧化残存物不导电,凸凹不平,会导致断丝、烧丝或使工件表面出现深痕,严重时造成工件报废。在线切割加工前,应清除残存物,用油石将工件表面锉平,并选择适当的电参数,以免断丝。

(四)参数的因素

1.选用电参数时,要兼顾加工速度、表面粗糙度及稳定性。一般参数强,加工速度快,但表面粗糙度大,也容易断丝。对策:在选择电参数时,必须综合考虑加工件的工艺要求、加工精度、粗糙度的大小以及工件厚度等因素,以获得较满意的加工效果。

2.进给速度选择不合理。变频跟踪调节不当也是造成断丝的一个重要原因,过跟踪时,短路电压波形浓,工件蚀除速度低于进给速度,间隙接近于短路,造成断丝和频繁短路。欠跟踪时,工件蚀除速度大于进给速度,间隙近于开路,造成电极丝抖动,也易造成断丝和频繁短路。对策:实际调整时可通过电流表指针的稳定性判断,指针摆动越稳定越好。如果指针稳定情况不好,尽可能使指针往0位方向波动,选择最佳跟踪速度,调节合理的变频进给速度。

(五)工作液的因素

电火花线切割加工中,工作液是脉冲放电的介质,对加工的影响很大。工作液一般要求有一定的绝缘性能、较好的洗涤性能、较好的冷却性能和对环境无污染,对人体无危害。工作液脏污,时间用长后综合性能变差是引起断丝的重要原因。对策:可这样来衡量工作液是否变差:当加工电流为2A左右,其切割速度为40mm2/min左右,每天工作8小时,使用两天后效果最好,继续使用8～10天则易断丝,须更换新的工作液。

(六)机械故障

X、Y坐标丝杠的磨损,储丝筒丝杠的磨损及传动齿轮的磨损,不但影响加工质量精度,也易造成断丝和频繁短路。对策:更换丝杠或传动齿轮,维修好机械,保证机械正常运转。

(七)操作使用的因素

电火花线切割加工中,为了高效地加工出符合要求的工件,对操作人员也有一定的要求。操作人员要正确地理解图样的各项技术要求。工作液要及时更换,保持一定的清洁度,保证上、下喷嘴不阻塞、流量合适。电极丝校准垂直,工件装夹正确。合理选用脉冲电源参数,加工不稳定时要及时调整变频进给速度等。切换功能键时,切勿在加工过程中进行,以免开关接触不良造成短路或引起电极丝烧伤,以至断丝。在切割完毕时,切除部位会在重力的作用下坠落,电极丝极易被夹断,可采用磁铁吸附、夹板夹持等方法及时固定,避免断丝。

三、结语

本文是根据DK7725数控线切割机床工作实践经验和查阅了资料总结出来的,相信对改善电火花线切割加工工件表面质量和精度,提高加工效率有一定的借鉴作用。DK7725数控线切割机床切割加工中影响电极断丝的因素很多,其中各因素的影响往往是相互依赖,相互制约的。以上就DK7725数控线切割机床切割加工中断丝的一些现象作了分析和研究,并提出了相应的预防措施。对其他线切割加工机床的频繁断丝问题具有普遍意义。

参考文献

[1]曹凤国.电火花加工技术[M].北京:化学工业出版社,2005.

[2]范钦武.模具数控加工技术及应用(模具加工技术丛书)[M].北京:化学工业出版社,2005.

[3]刘晋春,赵家齐,赵万生.特种加工[M].北京:机械工业出版社,2004.

[4]张建华.精密与特种加工技术[M].北京:机械工业出版社,2003.

[5]张辽远.现代加工技术[M].北京:机械工业出版社,2002.

篇10

关键字：直流稳压；电源

本设计主要是利用了计数器和D/A转换器相结合的方式，其原理框图如下：

该电源包括可控计数模块、数码显示模块、数模转换模块、输出电路模块等部分组成，可通过按键对其输出电压值进一步控制（±0.1V），数码管显示电源的输出电压。

1.1控制电路的设计

控制电路是整个电路的核心部分，主要用来产生电压控制码。输出电压从 0～9.9V 以 0.1V 步进调节,至少需要 100 个状态。电路采用两片 74LS192 十进制计数器构成,若要实现三角波的输出，还需 要用于记忆递增或递减的控制位。

出于电源安全供电要求，计数器不允许有从0V到9.9V的跳变和从9.9V到 0V 的跳变。因而设置了9.9V和0V的锁定，即状态9.9V只能进行减法计数，状态 0V 只能进行加法计数，以确保安全。

用两片 74LS192 构成2位十进制加法计数器，电路采用串行进位方式级联。当个位计数器由9复位到 0 时，其发出一个负脉冲作十位计数器加计数的时钟信号，使十位计数器加1计数。若将图二的个位 74LS192 的 CPU 和 CPD 互换，则构成 2 位十进制减法计数器。

1.2数显电路的设计

这里采用数码显示输出电压大小，用74LS47、74LS248 为段译码/驱动器。其中，74LS47可用来驱动共阳极的发光 二极管显示器；而74LS248则用来驱动共阴极的发光二极管 显示器。74LS47为集电极开路输出，使用时要外接电阻；而74LS248 的内部有升压电阻，可以直接与显示器相连接。

由于电路采用了两级 BCD 码计数器，而且计数器输出仅仅代表电压值的代码，而不代表具体电压，因此不必考虑与D/A接口的问题。直接采用两片74LS248 作为静态显示，小数点接电源而使其常亮。

1.3数模转换电路和输出电路的设计

数模转换电路由转换器 DAC0832 和运放 NE5534 构成,输出调整管采用大功率达林顿管 TIP132，其额定电压 为 100V，额定电流为 8A。低位 DAC 输出模拟量经 9：1 的分流 器分流后与高位 DAC 输出模拟量相加后送入运放，运放将其 转换成与数字端输入的数值成正比的模拟输出电压

2.1 数显电路的仿真实现

如下图所示，74LS47 是驱动共阳数码管的译码驱动器， 用逻辑电平开关来代替 BCD 码；调整开关 J1、J2、J3、J4 的状 态，可以得到不同的 BCD 码组合；运行仿真，“拨动开关”数码 管的显示结果会随之变化，R1 在实际应用电路中是一个较 为有用的器件，如果没有这只电阻，数码管极易受损坏。在实 际电路中，采用 74LS248，分别改变各个开关的状态，观察显 示值的变化并记录。

2.2 输出电路的仿真实现

输出仿真电路由运放 NE5534 和调整管 Q1 构成，调整管 采用大功率达林顿管 2N6038，运放和调整管组成射极跟随 器，如图六所示，调整管的输出电压精确地与 D/A 转换器输 出电压保持一致。用表对仿真电路进行分析，单击“电压档”按钮，测试电路的输出电压值，如下表所示。.

测量数据

本设计要求输出电压能在 0～9.9V 内以 0.1V 的步进 电压连续可调。

根据实测数据可知，输出电压的仿真测定值和万用表实 际测量值基本保持一致，相对误差约为 1.73%。所测的 100 个电压值中生成的变化曲线（如下图所示）上可以看出，设定电压变化时，其误差也波动。

当精确度不够时，运放部分可以采用精密电阻，反复调试以减小误差。若需进一步提高输出电压，在不改变调节精度（即步进 值）的前提下，增加计数器的级联数和相应 D/A 转换器的个 数，扩大数显指示范围，配合选用高电压输出运放，即能满足 所需要求。

实验总结

本设计介绍的数字显示直流稳压电源，其有机地将数字电路技术和模拟电路技术结合起来，它主要由十进制计数器、LED显示、DAC0832转换芯片、运放等所组成，实现功能为通过按键使输出电压在0～9.9V 内以0.1V 可调。该电路具有精度高、操作方便、成本低、制作方便，性能可靠、实用性强等优点，适用于教学、科研等领域。

参考文献：

[1]任德齐,陈松.电子设计自动化技术