集成电路的焊接方法范文

时间:2023-11-06 17:22:21

集成电路的焊接方法

集成电路的焊接方法篇1

关键词:印制电路板(pcb)焊接布线装配

1.印制电路板

1.1 印制电路板简介

印制电路板可实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘,提供所要求的电气特性,为自动焊接提供阻焊图形,为元件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

12设计印制电路板的大体步骤

在设计电路板时,首先应对电子制作中的所有元件的引脚尺寸、结构封状形式标注详细真实的具体数字,应注意的是有时同一型号的元件会因生产厂家不同在数值及引脚排列上有所差异;其次,根据所设计的电原理图,模拟出元件总体方框图:最后,根据方框图及电性要求,画出电路板草图。在画各元件的详细引脚及其在电路板上的位置时,应注意处理好元器件体积大小及相互之间的距离、周边元件距边缘的尺寸,输入、输出、接地及电源线,高频电路、易辐射、易干扰的信号线等。

2.印制电路板设计遵循的原则

2,1 元件布局

首先,要考虑pcb尺寸大小。pcb尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。在确定pcb尺寸后,了解各个元件的属性信息,包括电气性能、外形尺寸、引脚距离等,再确定元件的位置。最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局,需要注意以下几个方面:

1)元件排列一般按信号流向,从输入级开始,到输出级终止。每个单元电路相对集中,并以核心器件为中心,围绕它进行布局。尽可能缩短高频元器件之间的连线,减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。对于可调元件布置时,要考虑到调节方便。易受干扰的元器件不能相互挨得太近,输入和输出元件应尽量远离。

2)对称式的电路,如推挽功放、差分放大器、桥式电路等,应注意元件的对称性。尽可能使分布参数一致,有铁芯的电感线圈,应尽量相互垂直放置,且远离,以减小相互间的耦合。

3)对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节,应放在印制板上方便于调节的地方;若是机外调节,其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。

4)元件排列均匀、整齐、紧凑,密度一致,尽量做到横平竖直,不能将元器件斜排或交叉重排。单元电路之间的引线应尽可能短,引出线数目尽可能少。

5)位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2mm。各元件外壳之间的距离,应根据它们之间的电压来确定,不应小于0.5 mm。

2.2布线

元件布局确定后,就可开始实施布线,印制电路板布线时应注意以下几点:

1)布线要短,尤其是晶体管的基极、高频引线、高低电位差比较大而又相邻的引线,要尽可能的短,间距要尽量大,拐弯要圆,输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。 2)-般公共地线布置在边缘部位,便于将印制电路板排在机壳上。

3)印制电路板同一层上不应连接的印制导线不能交叉。印制摄导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。导线宽度为1.5mm可满足要求。对于集成电路,尤其是数字电路,通常选0.02~ 0.3mm导线宽度。

4)印制导线拐弯处一般取圆弧形,而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外,尽量避免使用大面积铜箔,否则,长时间受热时,易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时,最好用栅格状。这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。

2.3焊盘

焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径d-般不小于(d+1.2)mm,其中d为引线孔径。对高密度的数字电路,焊盘最小直径可取(d+l.o)mm。

3.印制电路板的装配

3.1 元器件引线成型

为使元件在印制电路板上排列整齐、美观,避免虚焊,将元器件引线成型也是非常重要的一步。一般用尖嘴钳或镊子成型。元器件引线成型有多种,基本成型方法、打弯式成型方法,垂直插装成型方法、集成电路成型方法等。

3.2元器件引线及导线端头焊前处理

为保证焊接质量,元件在焊接前,必须去掉引线上的杂质,并作浸锡处理。带绝缘层的导线按所需长度截断导线,按导线的连接方式决定剥头长度并剥头,多股导线捻头处理并上锡,这样可保证引线介接入电路后装接可导电良好且能承受一定拉力而不致产生断头。

3,3元器件的插装方法

电阻器、电容器、半导体器件等轴向对称元件常用卧式和立时两种方法,采用哪种插装方法与电路板的设计有关,看具体的要求。元件插装到电路板上后,其引线穿过焊盘后应保留一定的长度,一般l-2mm左右,直插式的,引脚穿过焊盘后不弯曲,拆焊方便,半打弯式将引脚弯成45度,具有一定的机械强度,全打弯式,引脚弯成90度左右,具有很高的机械强度,要注意焊盘中引线弯曲的方向。

3.4元器件的焊接

在焊接电路时,将印制电路板按单元电路区分,一般从信号输入端开始,依次焊接,先焊小元件,后焊大元件。焊接电阻时,使电阻器的高低一致,电容要注意“+”,“一”极性不能接错,二极管的阴阳极性不能接错,三极管在焊接时焊接的时间尽可能短,用镊子夹住引线脚,以利散热。集成电路线焊接对角的两只引脚,然后再从左到右自上而下逐个焊接,焊接时,烙铁头一次粘锡量以能焊2-3只引脚为宜,烙铁头先接触印制电路板上的铜箔,待焊锡进入集成电路引脚底部时,烙铁头再接触引脚,接触时不宜超过3s,且要使焊锡均匀包住引脚,焊后要检查是否漏焊、碰焊、虚焊,并清理焊点处焊料。

3.5 焊接质量检验

1)目测检查

从外观上检查焊接质量是否合格,是否漏焊,焊点周围是否残留焊剂,有无连焊、桥焊,焊盘有无裂纹,焊点是否光滑,有无拉尖现象等。

2)手触检查

用手触摸元器件,有无松动、焊接不牢的现象,用镊子夹住元器件引线轻轻拉动,有无松动现象,焊点在摇动时,上面的焊锡是否有脱落现象。

4.结束语

电子产品与我们的生产生活息息相关,我们在进行印制电路板的设计与制作时,上述的设计制作技巧,可使电路原理图的设计进一步规范化,质量检测对产品的性能、可靠性、安全性有更一步的保障。

参考文献:

[1]田夏军.protel 99se仿真在电路设计中的应用[j].河北工业科技,2004,(6).

[2]赵伟军.prote199se教程[m].北京:人民邮电出版社,2004.

集成电路的焊接方法篇2

关键词:电子产品;手工焊接;焊接质量;可靠性

在电子产品制作时,手工焊接工作是必不可少的,焊接质量好不好,对整机的质量有着非常密切的关系。焊接不良不仅会给调试带来很大的困难,而且会严重影响整机的技术性能与可靠性。因此,掌握电子产品手工焊接要领对一个电子制作者来说是十分重要的。

一、电烙铁的选择

电烙铁的品种有很多种,对不同的被焊元件应合理选用电烙铁,因为能否合理选用电烙铁对焊接质量和效率有着非常重要的关系。烙铁头有弯头和直头两种,当焊接的线路板与桌面垂直时,应选用弯头电烙铁;当焊接的电路中元器件较多较密时,应选用直头电烙铁。对于机壳底板、同轴电缆、较粗导线的焊接,应选用外热式45W~75W的电烙铁或选用内热式50W的电烙铁。对于焊接的元器件较大时,应选用100W以上的电烙铁。对于受热元器件、晶体管、集成电路的焊接,应选用外热式25W的电烙铁或内热式20W电烙铁。

二、电烙铁的使用说明

使用前,要对电烙铁进行安全检查:检查使用电压是否与电烙铁标称电压相符;电源线是否松动、有无破损,锁紧螺钉是否锁紧,烙铁头是否松动,并用万用表检查电源线有无短路、电烙铁是否漏电。电烙铁应保持干燥,不宜在易爆场所、腐蚀性气体、过分潮湿或淋雨环境使用。暂时不用的电烙铁,应切断电源,以避免电烙铁头烧死和电热丝加速氧化而烧断。电烙铁在焊接时,最好使用松香剂,以保护烙铁头不被腐蚀。当烙铁头上焊锡过多时,要用湿布擦掉。

三、手工焊接的基本操作方法

(1)电烙铁的握法。正握法:手柄夹在弯曲的食指第二节和大拇指之间,此法适用于直头与弯头电烙铁的焊接。反握法:就是用五指把电烙铁的手柄握在掌内。此法动作稳定,对焊件压力较大,适用于较大功率的电烙铁(大于75W),焊接散热量较大的被焊件。笔握法:像拿笔一样,动作细微,易疲劳,适用于小功率元器件的电烙铁焊接。(2)手工焊接的基本步骤。将焊锡丝、电烙铁、烙铁架、被焊件等准备好,并放置在便于操作的地方。用烙铁头对焊点和被焊的元件引脚进行加热,使其温度升高。当焊接点的温度升高到合适的温度后,快速将焊锡丝放到焊接点处熔化。当熔化的焊料渗入被焊的缝隙时,在焊点处的焊锡适量后将焊锡丝往左以45°角方向移走。当焊点温度最适当、焊锡最光亮、流动性最强的时刻,将电烙铁往右沿45°角方向迅速移开。

四、焊接的基本要求

在电子产品的组装过程中,还必须保证焊接质量。(1)焊点的机械强度要足够。(2)焊点导电性能要好。(3)焊点不应有毛刺、空隙。如果焊点有毛刺,将会使高频和高压电路产生尖端辐射和放电。(4)焊点上的焊料要适当。一般以元件引线全部浸没,而其轮廓又隐约可见为宜。(5)烙铁温度要适当。焊接时,一定要等烙铁头的温度足够高,能很快熔化焊锡时再进行焊接。(6)焊接时间要适当。对于印制电路板的焊接,通常以2s~3s为宜。对集成电路及热敏元器件的焊接,不应超过2s,若在上述时间内未焊好,应等该点冷却后重新焊接。对多层等热容量较大元器件的焊接,可控制在5s以内。(7)焊点表面应有良好的光泽。(8)焊接点处应干净、整洁。焊接点表面如有污垢和氧化物,应按清洗对象的不同采用手工擦洗、超声波清洗等。

五、电子元器件的手工焊接

电子元器件按照电路原理图在电路板上插好后,焊接也是非常的关键,元件的焊接顺序是:先电阻R、电容C、二极管VD、三极管VT,后集成块、大功率元件,应按从左到右、先小后大、先低后高的顺序进行焊接。电阻器的焊接:同一规格的电阻器在焊接时尽量使它们的高度一致。电容器的焊接:在焊接时应先焊无极性电容后再焊有极性电容。二极管的焊接:在焊接的时候注意最短的引脚焊接时间不能超过2s。三极管的焊接:焊接的时间不能太长,焊接时可以借助镊子夹住其引脚帮助三极管散热,对于大功率三极管在焊接时还需安装散热片。集成块的焊接:焊接前先确定芯片插装是否插装平整、方向是否正确再进行焊接,可以先焊好两端再进行固定。

六、焊接后的处理

电路焊接完后应进行检查有无虚焊、漏焊、错焊、短路等现象,如有问题要对焊点进行处理。当所有的元件焊完并检查无误后,可用镊子对所有的元件引脚逐个拉一拉,看看有无松动或脱落,注意在拉引脚的时候用力要适当,当确定所有元件焊接牢固后,再用斜口钳将元件的多余引线剪断。

七、结束语

随着电子技术的飞速发展,电子元器件日趋集成化、小型化和微型化,印制板上元器件的排列也越来越密集,手工焊接已不能满足高效率和高可靠性能的要求。但在批量少、品种多以及插件元器件并存的情况下,在教学、科研、家用电子产品维修中,手工焊接依然发挥中重要的作用,得到了普遍的使用。

参考文献:

[1]孙余凯,郭大民.电子产品制作[M].北京:人民邮电出版社,2010.

[2]张玲芸.手工焊接的质量控制[J].电子工艺技术,2010(04).

集成电路的焊接方法篇3

关键词:不锈钢;点焊设备;焊接控制器

不锈钢电阻焊具有的采用内部热源、热量集中、热影响区小、产品变形小能获得较好的表面加工质量、易操作、不使用外加焊接耗材等特点,使其成为焊接质量稳定、生产效率高、易于实现自动化大规模生产形式。目前最常用的焊接方法之一,广泛应用于城轨车辆等多种制造领域。某企业在2010年建设了不锈钢车体电阻焊生产线,引进来自日本、韩国、德国、意大利及国产的点焊设备,除日本的焊接控制器为该国制造外,其他设备都采用了力士乐Rexroth 6000系列的焊接控制器,根据焊接的不锈钢板厚度选用不同的控制器型号。随着生产的深入进行和夏季高温环境的故障高发期,设备焊接控制器的故障逐渐显露出来,集中表现在韩国的点焊设备,焊接控制器电路板经常被烧坏,给批量生产的顺利进行造成了干扰。

通过分析比较,厂房内点焊设备焊接控制器的型号主要为PSI6100W1、PSI6200W1和PSI6300W1三种,其最大热连续电流分别为110A、220A和110A,由变压器决定的最大输出电流分别为20KA、54KA和36KA。底架边梁点焊设备使用PSI6300W1型号的焊接控制器,而其板厚又是在所有工序中是最大的,电焊时其焊钳的压力和电流都比其他设备要大很多,每次焊接输出三次电流,从8KA到15KA不等。而采用PSI6200W1焊接控制器的侧墙总成设备需要焊接的板厚要低于底架边梁,焊钳的压力和电流也低一些。从这两年的使用情况来看,底架边梁设备的焊接控制器已经出现过多次电路板烧坏现象,这就证明此设备的焊接控制器在功率设计上不合理,设计能力偏小,系统稳定性得不到保障。虽然在使用的过程中设定的单次电流低于最大的额定电流,但是在连续使用中存在各种细微问题都会导致电流的变化,如工件变形不平整情况,焊钳预紧力不足以保证两块不锈钢板的密切接触,通电后产生爆点且电流会偏大,冲击焊接控制器的电路板,造成电路板的烧损。

点焊是由双面点焊与单面点焊两种形式组成,双面点焊在工作过程中,需要电极通过工件两侧进行焊接工作,在不锈钢点焊工作过程中,双面点焊是常用的一种点焊方式,其主要优点是点焊过程中侧面电极均匀,电极在焊接面积下进行导电工作,降低压痕程度。点焊的主要优点是高速节能的连接方式,使用在不锈钢焊接薄板构建中,使不锈钢构建通过点焊产生的电极热量将构件连接在一起。点焊在工作过程中需要不锈钢材质具有良好的可塑性。

点焊在对不锈钢焊接前期,需要相关工作人员对不锈钢表面清理干净,如焊件表面存有灰尘及杂质,直接影响点焊的使用效果,同时对不锈钢构件在日常使用中存在隐性危害。对不锈钢清理干净后,应将不锈钢焊接板料进行搭建,确保在点焊施工的顺利完成,此项工艺在施工过程中严禁出现焊件串动现象,众所周知点焊工艺是通过上下两个电极对工件施加压力再通电进行焊接,如焊件出现串动现象,将直接影响焊接质量,对点焊工作带来严重影响。点焊工作结束后,焊件表面将形成一个焊点,经过一段时间冷却后,焊件之间通过点焊工艺而紧密结合在一起。

点焊使用过程中,对不锈钢焊件要求较高,其中主要体现在不锈钢焊点之间不能存在较大的间距,如间距较大,点焊工作将无法进行。点焊在工作过程中,由于焊点之间存在一定的间距现象,因此只能对间距较小的薄板进行点焊作业,如果把柱状电极换成圆盘状电极,电极紧压焊件并且转动。焊件在圆盘状电极之间连续并进,再配合脉冲式通电,因此在焊件表面将形成连续并重叠的焊点,被成为缝焊,缝焊工艺主要使用对密度要求较高的点焊工艺中。

点焊在使用过程中应针对不锈钢不同的切削加工性、颜色、强度等选择不同的电焊机焊接方式,焊条电弧焊热法对于要求质量高、切削加工好的不锈钢材质最为合适,焊条电弧焊冷焊法则适用于加工不便于预热的大型铸件中。焊件体积、形状、厚度等条件也直接影响着点焊的使用方式。

点焊机在工作前必须清除上、下两电极的油渍及尘污,通电检查电气设备、操作机构、冷却系统、气路系统及机体外壳有无漏电现象。点焊机在启动前期,先接通控制线路转换开关和焊接电流开关,安插好极数调节开关的闸门位置,接通水源、气源、控制箱上各调节按钮,并且电极头要保持光洁。焊机工作过程中,气路、水冷却系统通畅,气体不应含有水分,排水温度不能超过40℃,流量按照相关规定进行调节。点焊机轴承链接与气罐活塞应定期进行,确保设备在使用过程中发挥应有作用。焊接停止工作后应及时切断电源、气源、最后关闭水源。

点焊机工作时两个电极加压工件使不锈钢工件金属在两电极的压力下形成一定的接触电阻,而焊接电流从一电极流经另一电极时在两接触电阻点形成瞬间的热熔接,且焊接电流瞬间从另一电极沿两工件流至此电极形成回路,不伤及被焊工件的内部结构。点焊机同电使两工件接触表面受热局部融化,形成焊核,断点后保持压力,使熔核在压力下冷却凝固形成焊点,去处压力,取出工件。

电焊机利用正负两级在瞬间断路时产生的高温电弧来熔化点焊条上的焊料和被焊材料,来达到使它们结合的目的。目前广泛使用的电焊机主要是单向交流工频焊机,是一种大容量的用电设备,普通电焊机是适合用于各种场合、各类焊接对象的通用点焊设备,也是不锈钢材质生产过程中自动化生产线的主要设备,普通点焊机根据机器结构和应用场合的不同又分为移动式电焊机和固定式电焊机,移动式点焊机根据其结构不同,又可分为悬挂式电焊机和手提式电焊机。多点焊机需要根据工件设计、制造的专用焊接设备,其优点是生产效率高,适合大批量不锈钢材质生产,对焊装结构形状复杂、焊点密集、接头搭边小、操作困难、焊接质量难以保证等因素的工件,其缺点是设备投资多、专用性强,将逐步由焊接机器人和相应工装夹具组合取代。多点焊机除用于焊接各种不锈钢构件之外,还应用于家用电器、钢制家具、交通设施等各种薄金属构建制造行业。

随着社会的经济发展,焊接工作的生产节拍逐步提升,点焊自动化生产规模不断扩大,使用点焊机的数量也在不断增多,在焊接控制器的选择上放大安全系数,减少故障率,提高生产效率。为适应集中管理、信息化管理需要,将现代企业信息管理方式与当代计算机技术、计算机网络以及通信技术结合,建立基于现场总线的电焊机集中控制系统已成为重要工作。

参考文献

[1]白方周.复杂工业过程智能控制系统的研制与开发[J].高科技通讯,2012,5(1):98-25.

[2]李丽丽.面向21实际自动化专业智能控制教材研究体系[J].电气电子教学学报,2013,9(3):25-69.

[3]段小明.基于模式识别的自适应智能控制研究[J].山东电力技术,2013,6(9):58-96.

[4]谢晓宇.不锈钢构件生产过程中电焊机控制的重要意义[J].指挥技术学院学报,2013,1(5):105-254.

集成电路的焊接方法篇4

一、实习内容:

使用电烙铁和焊锡丝在电路板上焊接元件。实习目的:初步掌握焊接技能,为后续实习打下扎实基础。实习要求:焊点要成型牢固可靠、圆滑光亮,成半球形,元件排列整齐。

二、实习器材及介绍:

1.电烙铁:由烙铁头.加热管.电源线和烙铁架组成我们使用的是内热式电烙铁,功率在20—30w之间,其优点是功率小,热量集中,适于一般元件的焊接。由于焊接的元件多,烙铁头是铜制。

2.钳子、镊子各一把。

3.焊锡丝:由37%的铅和63%的锡组成的合金。焊锡丝有熔点低,易与铜、铁等金属结合,焊接强度合适,电阻率低等优点因此是用于焊接合适材料。由于锡它的熔点低,焊接时,焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固,焊点光亮美观

4.印刷电路板(pcb板):硬制塑料板上印有钢制电路,可将一些电子元件焊在其上。印刷线路板的原料主要是铜箔,粘结剂,极板。

5.细铜丝。

三.原理简述:

电烙铁是加热工具,可将烙铁头加热到250摄氏度左右,在此温度下,焊锡便可融化为熔融状态,此时便可将与锡相亲的铜制元件与pcb板上铜制电路焊接在一起。

焊锡线为锡铅合金,通常用于电子设备的锡焊,其锡铅比为:60:40它的熔点低,焊接时,焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固,焊点光亮美观。

烙铁头在正常使用下氧化得很快,清理办法是:将烙铁头在有松香的烙铁板上轻轻摩擦。

四.实习步骤:

步骤1:准备焊接将烙铁头和焊接物靠近焊接物

步骤2:焊接物加热将烙铁头接触焊接物

步骤3:焊接溶解将焊丝接近焊接物使之溶解

步骤4:焊丝离开见到焊锡中之助焊物流出时,将焊丝拿开

步骤5:烙铁离开将烙铁头按照箭头方向加速离开

五、实习小结及心得:

电烙铁头、焊锡丝尖与焊盘三点要接触在一点上,焊接时间不宜过长或过短,焊锡之前应该先插上电烙铁的插头,给电烙铁加热。焊接时,焊锡与电路板、电烙铁与电路板的夹角最好成45度,这样焊锡与电烙铁夹角成90度。焊接时,焊锡与电烙铁接触时间不要太长,以免焊锡过多或是造成漏锡;也不要过短,以免造成虚焊。元件的腿尽量要直,而且不要伸出太长,以1毫米为好,多余的可以剪掉。焊完时,焊锡最好呈圆滑的圆锥状,而且还要有金属光泽。经过对焊接技术的实习,我们初步掌握了焊接方法与技术要点并对电路板的基本构造和电路元器件有了初步认识。听了老师讲的技术要点再经过在实践的过程中不断自我摸索,我们由不会到会,焊点从不均匀到均匀。整个过程持续的时间不宜太长,最多三秒而已。锡量也要进行控制,太多容易造成虚焊,而太少又有可能会容易折断。并且在焊接结束时应先将锡丝拿开后再将烙铁拿开,否则易使锡丝粘在集成板上。通过一上午的练习,我了解了焊接的基本原理与方法。

实验四:简单印制电路板设计

一、实习内容:

根据电路图,自主绘制印制电路板图。

二、设计要求

1.印制电路板图的大小为100mm*100mm;

2.插孔直径为1mm,焊盘直径为1.5mm-2mm,铜箔宽1mm;

3.根据通过电流的大小来确定印制电路板连线宽度(1mm宽导线可按2ma电流量计算);

4.设计印制电路图形应考虑减少干扰,维修方便;

5.印制电路板四周要空出5mm-10mm的边框;

6.电源线与接地线粗一些,布线密度大时可使用过渡线;

7.布线尽可能短,尤其是晶体管的极极,布线拐角一般为圆角;

8.输入、输出的印制导线应尽量避免平行,以免发生串绕;

9.高低电频悬殊的信号线应尽可能短,且间隔大些;

10.公共地线尽量分布在板子的边缘,尽可能保留铜箔做地线。

三、实习步骤:

1.认真了解电路图的组成和结构,首先要了解电路原理,以及各个元器件的作用和大概的位置,并对照要求的电路板大小来确定大致的电路图构成。同时要考虑到各个器件的性质以及相互之间的影响。

2.整体布局与印制板结构的确定。

3.根据电路图先做简单的草图设计,画出相应的草图。考虑到跨接线,元件焊接点,还有地线走位等因素,进行修改。最后观察整体布局是否合理。

4.根据草图在正式的图纸上绘图,这时可以根据坐标纸上的网格来确定具体的走线和元件位置。另外,画的过程中要考虑到元件的实际尺寸,注意设计要求的规定,注意线与线不可以相交。

四、实习小结及心得:

集成电路的焊接方法篇5

关键词:电弧偏吹 危害 磁偏吹 克服措施 焊接合格率

中图分类号:TG44 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(a)-0077-01

由我单位承包施工的西气东输站场改扩建工程—— 子长分输站工程,工艺安装施工中,在焊接管线F355.6×14时,发生电弧偏吹现象,焊缝成型质量不好,且由于焊接电弧偏斜,使部分焊口焊接施工无法进行。针对存在问题,进行了电弧偏吹原因分析并制定了相应解决方案。

1 电弧偏吹产生的原因分析

1.1 名词解释

焊接电弧:电弧是一种气体导电现象,电弧中的带电粒子主要依靠气体空间的电离和电极的电子发射两个物理过程所产生的,焊接电弧是电极和熔池间的柔性气体导体。电弧偏吹:当电弧周围存在一些干扰因素,电弧中心轴线偏离焊条、钨极、焊丝的中心轴线,即产生电弧偏吹现象。

1.2 电弧偏吹原因分析

1.2.1 气流偏吹

气流偏吹是由于焊接时电弧周围气流场的存在而造成的。电弧周围气流场的产生主要是由空气对流造成的,风速过快也是造成电弧偏出的一种原因。

1.2.2 磁偏吹

磁偏吹:焊接过程中,在电极和电弧周围及被焊金属中产生磁场。如果这些磁场不对称分布在电弧周围,就会产生磁偏吹现象。产生磁偏吹的原因主要有三个方面。

(1)随着电流进入工件并向工件接地点传出时电流流动方向大小的变化,产生感应磁场。焊接电缆接在焊件一侧,焊接电流只从焊件的一边流过,使电弧两侧的磁场分布不均匀,靠近接线一侧磁场增强,电弧偏向磁场弱的一边。

(2)电弧周围的磁性材料分布不对称。在有铁磁性物质一侧,因为铁磁性物质导磁率大,使该侧空间的磁力线变稀,电弧必然偏向铁磁物质一侧。

(3)在进行大的钢结构件焊接时,磁偏吹主要来自焊件的剩磁场。

1.2.3 其他原因引起的偏吹

除以上因素外,焊条药皮薄厚不均匀和焊工施焊手法不正确也有可能造成电弧偏吹。

2 电弧偏吹对焊接施工质量的影响

电弧偏吹不但会影响焊缝成型质量,严重时还可能导致焊接施工无法进行。产生电弧偏吹后,焊缝产生的缺陷都会严重影响焊缝的质量及力学性能。

未焊透、未熔合的危害。未熔合和未焊透等缺陷的端部和缺口是应力集中的地方,在交变载荷作用下很可能生成裂纹。气孔、夹渣的危害。气孔、夹渣等体积性缺陷的危害性主要表现为降低焊接接头的承载能力。咬边的危害。咬边是一种危险性较大的外观缺陷,很容易形成应力腐蚀裂纹和应力集中裂纹。

西气东输管线输送介质为天然气,其平均输送压力为8Mpa,属高压危险管线,子长分输站位于子长县城西5km郭家坪村,十分接近人口密集区域,所焊接施工的管线焊缝必须保证没有以上致命缺陷,保证人民的生命安全。

3 电弧偏吹的预防及克服措施

3.1 气流偏吹的预防及克服措施

子长分输站F355.6×14管线焊接为沟上焊接,焊接完成后整体下沟,因此焊接作业时,需严格监控环境风速。子长分输站管线焊接属于野外施工作业,野外环境风速较大,因此需配备密闭挡风棚,还应将管线两端临时封堵,以保证根焊时不产生气流偏吹。

3.2 磁偏吹的预防及克服措施

3.2.1 施工中可能出现的磁偏吹

子长分输站F355.6×14管线焊接施工时,磁偏吹出现的原因可能有以下几种。

焊接时,采用焊机为直流逆变焊机。使用直流正接或直流反接接法焊接时,就会形成上述第一种磁偏吹;焊接时,焊口两端管段的磁场分布不均匀,导致电弧周围磁场分布不均匀,引起第二种磁偏吹;由于子长分输站F355.6×14管线进场时为光管(未防腐管),进场后根据图纸要求进行了机械除锈施工,而且焊接前用角磨机进行了坡口打磨。以上两种操作会使管线内部存在部分剩磁,而一旦焊口两端剩磁不一致时,就会出现磁偏吹现象;F355.6×14管线为无缝钢管,其输送介质为高压易燃易爆气体,若探伤采用磁性探伤法,易出现第三种磁偏吹;管线施工时,管线上方有架空380V输电线路,电线路感生磁场作用于管线上,使管线带磁;从而可能产生磁偏吹。

3.2.2 磁偏吹的预防及克服措施

(1)可以适当改变焊件上接地线位置,尽可能使电弧周围的磁力线均匀分布;管子接地线不能远距离接在管子上,应直接引至坡口附近(或直接放在坡口上),使电流在管子上形成的电流回路尽量短。通过调整接地线与管子坡口接触部位,可减小磁偏吹现象(接地线是放在管子坡口左侧还是右侧或直接在坡口上,可反复试验)靠近坡口附近的接地线走向不能跟管子平行,应与管子呈垂直状态,防止地线上电流所形成的磁场距管子剩磁场迭加。

(2)沿圆周方向在坡口上方(不是坡口根部)采用电焊方法临时点焊几处定位焊缝,将坡口两侧管子磁场短路。定位焊缝待打底焊至该部位时用砂轮机磨掉。

(3)采用交流焊接代替直流焊接。当采用交流电焊接时,因变化的磁场在导体中产生感应电流,而感应电流所产生的磁场削弱了焊接电流所引起的磁场,从而控制了磁偏吹。

(4)改变焊接手法,在操作上适当调节运条倾角,将焊条朝偏吹方向倾斜。

(5)采用分段退焊法以及短弧焊法,也能有效地克服磁偏吹。

(6)安放产生对称磁场的铁磁材料,尽量使电弧周围的铁磁物质分布均匀。

(7)用反消磁法。即让焊件产生相反磁场来抵消焊件上的剩磁,从而克服和消除磁偏吹对焊接电弧的影响。利用焊接电缆线绕在接头两侧,通过焊接引弧时,焊接电流通过电缆绕组产生感应磁场,来抵消剩磁克服磁偏吹。消磁施焊的效果可通过下列两种方法进行调整:在焊接电流不变时,可通过调节焊接电缆绕组圈数来对焊件产生感应磁场强度的大小进行调整,使之与剩磁场强度大小相等方向相反;在电缆绕组圈数不变时,在焊接电流允许的范围内,改变焊接电流大小,对焊件产生的感应磁场强度的大小进行调整使之与剩磁场强度大小相等方向相反,从而消除焊接接头处的剩磁,克服磁偏吹对焊接电弧的影响。

(8)管线焊接时,临时改变管线方向,消除输电线路感生磁场的影响。

3.3 其他原因引起的电弧偏吹克服措施

由焊条药皮薄厚不均匀造成,可通过更换合格焊条或改变焊接手法等措施;由焊工本身焊接手法造成,可通过更换有经验的焊工或通过现场焊接教学培训,避免焊接时电弧偏吹的产生。

4 结语

根据电弧偏吹产生原因的不同,我们对症下药,通过以上方法和措施,有效的抑制了焊接作业时电弧偏吹的产生,从而顺利的完成了子长分输站施工中F355.6×14管线焊口的焊接,使管线探伤一次合格率由开始的95%,提高到了99.2%。在保证了焊口质量的同时,也确保管线运行安全及人民生命的安全。

参考文献

[1] 王勇,王引真,张德勤.材料冶金学与成型工艺[M].石油大学出版社,2005,7.

集成电路的焊接方法篇6

【关键词】入门教育兴趣和动机基本功教学趣味电路

学生刚接触电子专业时,大多数人对该专业的学习内容并不了解,也没有目标,再加上基础不牢,学习能力一般,学习效果自然不理想。为了提高他们的积极性和学习兴趣,必须进行入门教育。经过几年的电子专业教学实践,笔者认为应该从以下方面对学生进行入门教育。

一、调动学生的学习兴趣和动机

调动学生的兴趣和动机是一个重要环节。“兴趣是最好的老师”,学习动机是激发学生进行学习,并使学习活动指向一定学习目标的内部心理状态。如何调动学生的学习兴趣和动机呢?可把高年级电子专业学生已经在万能板上组装的防空警报电路、声控闪光灯、叮咚门铃等,印制板上组装的磁控报警器、时钟等给学生演示。并告诉他们,组装这些产品就要学好电子专业实用技能的基本功,包括以下方面:正确使用万用表测电阻、电压、电流等;正确认读和检测电阻器、电位器、电容、电感器、二极管、三极管等元件;学会手工焊接技术;学会电子电路图的识读方法。

二、对学生进行基本功教学

基本功教学非常重要,要求学生人人过关,人人会做、能做,务必对他们严格要求,因为“严师出高徒”。还要鼓励他们,以便激发潜能。学生在鼓励和严格要求中学习肯定有收获。这种苦乐交织的学习过程,能让学生享受成功乐趣。那么,如何对学生进行基本功教学呢?

1.教学生正确使用万用表,以MF47型万用表测电阻器的电阻值为例,按如下方式教学生。

(1)准备工作。首先熟悉万用表刻度盘和面板上每个地方的功能,如刻度盘中各刻度线的含义、机械校零、功能转换开关、欧姆校零、表笔插孔、三极管放大倍数插孔、2500V插孔、10A插孔的位置及作用,功能转换开关旋至每个位置时的功能。接着把万用表摆放在水平台上,看指针是否指在左边零刻度线上。若指针没有指在左边零刻度线上,则应进行机械校零。看表内是否有电池,电池是否安装正确。若电池安装正确,将红黑表笔正确插在插孔里,再将功能转换开关分别旋至电阻档的100Ω和10K两档,碰一下红黑表笔,看指针是否有偏转。若没有偏转或偏转不正常,需要检查万用表的故障。初学时,这项检查暂时不要学生完成。随着学习深入,应要求学生学会检查万用表的故障。若指针偏转正常,说明万用表可以测电阻。最后,让学生了解欧姆刻度线特点,认读每根刻度线的读数。要弄懂每根刻度线的读数,就要看欧姆刻度线上每两个相邻数字间有几个刻度间隔,然后从0开始依次读出每根刻度线读数。

(2)选档定档。用万用表电阻档位测待测电阻时,不能任意选择档位,应进行欧姆调零后再测量电阻器的阻值。因此,用万用表测电阻时要选档。确认档位后,进行欧姆调零,再去测电阻,这样可少操作欧姆调零这一步骤。如何选档并定档呢?测量电阻时,任意选一个档位,直接把红、黑表笔接触到电阻器的两端,看指针是否在中心刻度线(中心刻度线就是刻度线中间的位置)左右50度范围内,即读数在5~55之间,则就选取这个档位测量该电阻器的阻值。若指针偏向“0”刻度线,则选取小一档再试,若指针偏向“∞”刻度,则选取大一档再试,直至读数在中心刻度线左右50度范围之内,就选定该档位作为测量该电阻器的阻值。若选取R×1档,读数仍然偏向“0”刻度,或选取R×10K档,仍然偏向“∞”刻度线,就只有分别选取这两个档位测量该电阻器的阻值。当学生能根据电阻器的色环或其他标识读出电阻值时,可根据电阻值来选档,利用电阻值等于读数乘以倍数的原则,使读数在5~55范围之间,以此确认倍数来进行选档。选档以后,还是要试测一次,看万用表上的读数和自己估测的是否正确。若估测正确,就选取这个档位测量该电阻器的阻值;若估测不正确,则按上述方法继续选档。

(3)测量并读数。当选定某个档位测量该电阻器的阻值,同时进行了欧姆调零,就可以测量电阻器的阻值。如何测?将红黑表笔分别接触到待测电阻器的两根引线上,示数稳定后就可数。读数时,视线要与被读刻度线垂直。若表盘有平面镜,要注意三线合一,即视线、刻度线、指针在镜中的像要三线合一,指针所指示的刻度正好在刻度线上时直接读数。若在两刻度线之间,则要根据刻度线特征(左密右疏)估测读数,并记录读数。

(4)计算。利用公式,电阻值等于读数乘以档位,就可算出电阻器的阻值,并记录下来。

(5)整理器件、打扫清洁。若测量电阻完成时,应对自己所在的工位进行整理,打扫清洁,养成好习惯。万用表不用时,一定要将表笔拔下,将功能转换开关拨至OFF档或交流电压最高档位。长期不用还要取出万用表的电池。

万用表测电流、电压,也可采用类似的方法进行教学,学生同样能学会。

2.学习认读和检测元件。应学会认读和检测电阻器、电位器、电感器、电容、二极管、三极管这些元件。以电阻器为例,说明如何认读和检测元件。首先,应让学生了解电阻器的功能、主要参数、不同种类的电阻器。其次,掌握电阻器的命名及各部分含义、电阻器阻值的直标法和色标法,掌握常用电阻器的检测方法、电阻器的代换原则。至于其它元件应了解和掌握的内容也类似,对于二极管和三极管,还应掌握用万用表判断二极管的P区和N区,三极管的基极、集电极和发射极。

3.学会手工焊接技术。

(1)了解电烙铁的内部结构。首先要学会拆卸和装接电烙铁。拆卸电烙铁时,先要拧松手柄上的紧固螺钉,旋下手柄后拆下电源线和烙铁蕊,最后拔下烙铁头。安装的顺序与拆卸相反,只是旋紧手柄时,勿使电源线随手柄一起扭动,以免将电源线接头处绞断造成开路或绞在一起形成短路。还要特别指出的是,在安装电源线时,接头处的铜线一定要尽可能短,以免发生短路事故。安装结束后,一定要检测电烙铁有无短路与开路,方法是用万用表测烙铁电阻,如35W电烙铁的电阻在1.5K左右,则连接正常。若远大于1.5K则会出现开路,或接触不良。若只有几十欧或几欧,则会出现短路。若出现开路与短路时,又得重新拆卸和安装,直到安装好为止。

(2)对烙铁头进行处理。一把新烙铁不能拿来就用,必须用锉刀或砂纸按自然角度将烙铁头表面的镀铬层去掉,然后将电烙铁插上电源、加热,待温度适当时,给烙铁头镀上一层锡,再拔下电源插头,让电烙铁自然冷却后才能焊接。

(3)初步学习焊接技术。学生初学时,要掌握焊接五步法:①准备施焊,准备好被焊器件,将烙铁头加热至工作温度。②加热焊件,烙铁头接触被焊器件,包括元器件和焊盘。③送入焊丝,当被焊部位升温至焊接温度时,送入焊锡丝至焊点,熔化并润湿焊点。④移开焊丝,当焊锡丝熔化到一定程度以后,迅速移去焊锡丝。⑤移开烙铁,移去焊料后,待助焊剂未挥发前,迅速移去电烙铁。

(4)教师进行示范操作。在焊接板上进行焊接练习时,教师要进行示范操作,边示范边讲解。让学生自己在焊接板上进行焊接时,要求他们边焊接,边默记焊接五步法,一定要做到眼到、手到、心到,专心致志地焊接。掌握这五步后,再让他们掌握合格焊点的技术要求及检测方法。为了学习焊接技术,可要求他们焊接各种图形和汉字,如“北京欢迎你”、“四川加油”、正方体等图案。

(5)学会拆焊技术。认识拆焊工具、拆焊方法和技术动作要领,严格控制加热时间与温度,拆焊时不要用力过猛,也不要强行拆焊。

4.识读电子电路图。这部分对初学者来说,只能大致了解,不需要强加给学生。但务必要了解电子电路图的四方面内容:方框图、电路原理图、印制电路板图和接线图,掌握电路图识读的一般步骤,能根据电路原理图连接元器件,能根据电路原理图找出印制板上各元件的位置并进行焊接,要求学生养成读图的习惯,循序渐进,逐渐会识读复杂电路图。

三、教学生焊接趣味电路

学生有了基本技能后,可要求他们在万能板上焊接防空警报电路和叮咚门铃电路。焊接前,要求他们先识别检测元器件,即测电阻器的阻值,用万用表判断电容的质量,判断二极管的正负极,三极管的基极、集电极和发射极,判断开关的质量等。检测完成后,按照电路原理图把元件焊接在万能板上,注意对元件的造型,焊接时按手工焊接方法进行焊接。焊接完成后,教师要引导学生对照电路原理图检测元件之间的连接是否正确,最后让学生通电、操作,看制作的电路是否成功。若不成功,指导学生检查,问题出在什么地方。先检查电路连接,再检查焊接质量,最后考虑元件的质量问题。大部分学生焊接成功后,要求他们对电路进行测试,主要测三极管三极的电压、集成块各引脚的电压,教师要分析电路工作原理、各元件在电路中的作用,最后也要学生理解电路的工作原理及各元件的作用。

对有印制板的小制作,如磁控报警器、时钟等电路也要让学生学会组装,这种电路制作步骤与上面电路制作基本一致,但要识读印制板就必须仔细看印制板上元件的位置,印制板上最好空一些元件的图标不印出来,从小制作就让学生养成识读电路原理图和印制板的习惯。在印制板上安装元件时,先安装和焊接体积小的元件,再安装和焊接体积大的元件。焊接完成后仍要检查电路连接,确认无误再通电、操作,看是否成功。教师应对做成功的学生进行表扬和鼓励,未做成功的则应鼓励他们查找问题,同时指导检查。

当学生将趣味电路焊接成功时,就会对电子专业感兴趣,也会找到学习目标。此时,学生已经进入电子专业大门,只要认真学习基础课程和实作技能课程,如电工基础、电子线路、电视机原理与维修、电子技能等课程,今后的专业水平会更高,学习成果会更突出,还能用电子专业的知识来美化世界、美化生活。

参考文献:

[1]陈雅萍.电子技能与实训——项目式教学[M].北京:高等教育出版社,2007.

集成电路的焊接方法篇7

关键词:2M头;同轴电缆;自动焊接

中图分类号:TP23 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(b)-0000-00

1 设计原则

1)全自动/半自动可调。整个焊接过程可实现全自动控制,无需手动操作,同时也可根据实际需要,手动更改设置,实现半自动控制,提高操作灵活性。

2)便携性。系统体积较小,且重量较轻,具有良好的便携性,可在现场操作。

3)可视化操作。整个焊接过程可通过电子显示屏观察到,并可对焊接点进行局部放大,避免肉眼观察产生的误差。

4)采用精密焊接工艺。整个焊接过程将采用电动控制,避免手动操作带来的误差,提高焊接精度。

5)实时检测功能。系统将集成一套实时检测装置,可在焊接过程完成后实时检测焊接是否成功。

2 主要研究内容

1)机械结构设计

同轴电缆与2M头的硬配合主要通过程控送线器结构实现,采用三度空间方位调节,使得同轴电缆与2M头之间的接触不需经过操作者的双手,即可实现稳定可靠地接触。焊接头与焊锡的对接功能采用机械液压传动方式[1-2],其系统内部工作原理图如图1所示。

2)图像采集系统设计

图像采集系统主要负责焊接状态的实时显示和状态判断功能,嵌入系统通过图像采集驱动电路控制带自动聚焦功能的摄像头,利用两个锁存器分别锁存状态和图像数据,处理器通过两个I/O端口分别读取[3-4],其控制原理图如图2所示。

3 结论

2M头同轴电缆可视化焊接系统可广泛应用于电力系统中同轴电缆接头焊接的各个环节。该套系统的应用可极大缩短焊接时间(焊接时间95%),可极大程度的降低成本,减少不必要的资金浪费。系统集成的检测模块可同时在线检测线路导通状态,免去离线检测带来的时间和劳动成本增加

参考文献

[1]陈善本,林涛等.智能化焊接机器人技术.北京:机械工业出版社,2009.4-5

[2] 刘世强.传感技术在自动焊接中的应用.传感技术,2010,Vol.12(3):28-29

[3] 黄文怡.基于图像传感技术的自动焊接系统.哈尔滨:哈尔滨理工大学,2007,15-16

集成电路的焊接方法篇8

(云南大西洋焊接材料有限公司,云南 昆明 650000)

【摘要】点焊在当前很多领域都有应用,电流检测是确保焊接质量的关键,必须有一套科学的检测仪器。本文介绍一种以MSP430单片机为基础的检测仪表,从系统设计总方案、硬件和软件设计几方面对其进行了分析。

关键词 MSP430单片机;点焊电流检测仪;电流有效值

0引言

点焊是一种便于操作、高速经济,通过对焊件接头接触面上的关键点进行焊接而实现最终焊接效果连接方法,在航空航天、汽车机械制造等行业有着广泛应用,如发动机轴承座、加力燃烧室等构件。影响点焊质量的因素有很多,包括焊接电流、加压时间、电极压力等,尤其是焊接电流,直接决定着焊接效果。这就要求应通过电流检测实时了解电流的变化,而起电流是一种非正弦波形,检测难度很大。如何应用新技术对其进行精确地检测在当前备受重视。

1点焊电流检测仪器

1.1现状

点焊时产生的电流其实代表着对焊接对象的热输入量,其数值很大,而且焊接时间极短,电流波动一旦超过5%,焊接接头的强度就会受到明显影响。所以一般的电流表不可能完成其电流检测工作。行业内将点焊电流检测仪表分为通用和专用两大类,前者以光纤示波器为主,后者则主要是外接高精度传感器的仪表。当前使用最多的是专用仪表,具有成本低、精度高、结构紧凑、抗干扰能力强等诸多优势。其硬件结构有模拟电路和微处理器两大类。

1.2电流有效值

电流检测的关键有两点,一是采集电流信号,二是计算电流有效值。在有效值计算方面,常用的方法有两种:一是模拟法,需用到真有效值转换器、平均值转换器等,由于电路复杂,运算量大,且焊接时有各种不固定因素,致使最终计算结果往往与实际值有很大误差;二是数字法。又可细分为逐点积分法、导通角系数法和峰值角计算法三种,逐点积分法不存在原理误差,但必须保证数据采集的连续性,计算量很大,对仪器性能要求较高;另外两种方法虽然计算速度快,但存在误差且很容易有大的变动。

如今,微电子技术取得了很大进步,高性能16位单片机的应用就是最好的体现,大大提升了AD转换器和单片机的性能,弥补了逐点积分法对检测仪器要求的不足。所以,逐点积分法在当前应用越来越多。

2基于MPS单片机的点焊电流检测系统设计

2.1点焊过程

完成一个焊点要经历多道程序,一般而言,最关键的5道工序如下:①预压,主要是为了克服焊件本身的刚性;②通电,可作为预热,也可作为焊接电流;③间隙段。两次通电之间的时间,不能太长,否则会影响效率;④再次通电,可作为焊接电流,也可作为焊后热处理;⑤维持,焊接工作完成后,为防止熔核结晶飞溅,需维持一段时间。

2.2MSP430F135单片机

逐点积分法有一定的局限,此处选择的MSP430F135单片机属于MSP430flash系列,综合了高性能模拟电路、超低功率闪存、16位精简指令集CPU等现代化高新技术,工作电流很小,系统功耗较低,运算速度超快,指令周期可达125ns 。此外,该型号单片机还带有具备自动扫描、采样保持等功能的高速12位逐次逼近型ADC12,采样速率高达200k,足够弥补逐点积分法的缺陷。

2.3总体方案设计

为了提高点焊电流检测的精确度,在此设计了一套以MSP430F135单片机为基础的检测系统,框架图见右图,主要包括以下几部分:

①模拟部分。对接收到的电压信号进行分析处理,进入下一级积分电路后,实现电压信号到电流信号的转变;

②数字部分。电流信号进入AD转换器模拟信号输入端之后,单片机会对其进行接收、转换、分析处理,计算出电流值,与周波数一起发送至显示屏。该部分集成了JTAG接口,使得系统更加简化,降低了成本;

③电源电路。因为MSP430F135单片机功耗低,电源选择6V电池供电。

3基于MSP430单片机的点焊机电流检测仪器

此处主要对设计检测系统的硬件和软件进行分析,硬件是系统的物质基础,担负着一系列信号处理任务。软件系统要考虑硬件的简单化,尽可能地减少硬件部件。当然,硬件也必须和软件系统相匹配。

3.1硬件部分设计

3.1.1模拟电路设计

这一部分电路包括比例分压、积分电路、电容隔离等几部分,主要功能是完成信号的放大滤波。因选择的是低功耗单片机,为缩小仪器体积,便于携带,使用9V电池。输出电压后,经电压调节芯片会产生3.3V电压,芯片、运放正极和单片机都由此电压供电,同时负压输出芯片也会产生一股—3V的电压到运放负极。互感器在点焊时安装在焊接臂上,起的是电流互感器的作用,考虑到它输出的电压可能会超出基准范围,所以有比例分压电路,能够很好地保护单片机内部的AD。此外,互感器工作时先要经过运放积分电路还原,然后还要经过电容,直至将直流量全部滤除,得到积分信号。该信号一路作为输入AD的采样信号,另一路作为正弦半波的同步脉冲触发信号。

3.1.2数字电路设计

此处设计的电焊电流监测仪器使用的16位单片机有着极快的运算速度,采用RISC精简指令集结构,且内部AD、FLASH、计数器、乘法器等资源都足够,休眠模式也有多种,有利于降低功耗,使电池能够工作更长时间。

3.2软件部分设计

3.2.1主程序

主程序是整个检测系统中各个模块的功能能否充分发挥的基础,若主程序设计不合理,势必会影响到检测的精确度。此处设计的主程序简单明了,有上电复位、关闭看门狗、内部模块初始化、模块初始化、介绍界面、进入休眠等多道程序。这种设计模式的优势在于可以充分发挥MSP430单机片低功耗的特点,既能提高作业效率,快速完成各项任务,还能够节约电能。

3.2.2中断程序

由于本仪器采用的是MSP430单片机的低功耗方式工作,所以,所有任务都是在中断部分里完成的,中断在该仪器的整个软件部分里起核心作用在硬件设计中,如果点焊机没有信号时,光耦部分一直输出高电平信号,如果点焊机有脉冲信号时,光耦部分则输出同步方波脉冲做为测量点焊电流的触发信号,送到单片机的一个有中断功能的IO口(P1或P2口)。当单片机的 IO 口检测到有下降沿时则触发中断,然后执行中断程序里的任务。

3.2.3子程序

调用子程序, 会使得主程序结构更清晰易懂, 更具有逻辑性。在本仪器软件结构中, 由于液晶采用的是串行数据传输方式,所以有在 c lk的触发下一个字节8位二进制数的传输子程序,写液晶寄存器的命令和数据的子程序,清屏程序以及指定位置显示某个汉字或数字的程序。涉及到的程序还有延时程序,电流有效值相关数据的计算程序以及往 flash 里读写数据的程序等。所有这些子程序在主程序的调度下完成了本仪器要实现的数据采集、计算及显示功能, 也是整个软件系统的基础环节。

4结束语

从上述分析中可知,此处设计的点焊电流检测仪功耗低、运算速度快,且携带方便,具有诸多优势,能够较好地检测点焊时的电流,满足当前工作的要求。在今后推广应用中,还可做进一步完善。

参考文献

[1]张康,车军,刘瑞龙.基于MSP430单片机新型接触网电流检测系统[J].企业技术开发,2012,25(9):109-110.

[2]王海丽,赵建,王欣,李韬.基于MSP430的点焊机电流检测仪的实现[J].航空计算技术,2006,24(2):114-115.

[3]姜利英,谢小品,姚斐斐,等.基于MSP430单片机的电化学传感检测系统设计[J].传感器与微系统,2010,24(10):132-133.

[4]赵团昌.基于MSP430的有源电力滤波器控制方法的研究[D].西安理工大学,2012.

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