实验装备

　　(1)DK7180(HCD800ZK)大型精密数控电火花成形机，配MDVA-105K脉冲电源柜和MD-P5扩展柜;

　　(2)PC-2000 系列 PC/386/486/586 专用 AD 卡 PS-2117;

　　(3)放电间隙检测分压接口电路;

　　(4)放电间隙状态判别与逻辑电路;

　　(5)计数及与 PC 机接口电路。

　接口电路的工作原理

　　(1) 放电间隙检测分压接口电路

　　它将机床强电系统与数字系统分开。

　　(2) 状态检测电路

　　状态检测的依据是放电脉冲各种不同状态分量电压的特点。在接口电路完成后开始采集数据，包括脉冲电源输向间隙的同步等宽触发脉冲 Up2、接口电路处理后的放电间隙电压 U0 (如图5)。图中电阻器 R1、R2、R3、R4 选用合适值可使光电耦合器GD1、GD2 分别工作于截止与饱和两种工作状态。在分流器W1、W2、W3、W4 的作用下，光电耦合器 GD3、GD4 输入、输出关系在某一电压范围内具有线性放大特性。输出结果为：①反相电源脉冲的内部同步等宽触发信号 a (用于作为矩形计时窗和外部中断读与清零的源脉冲);② 当R1输入为低电平，输出高电平信号b (短路信号);③ 输出正常火花放电的截止电压或稳定电弧放电的饱和电压信号 c;④ 高电平空载(开路)信号 d (这里需要一个参考电平 Uref2)。 

　　于是根据a、b、c、d 端不同的高低电平，就获得了具有明显差别的不同放电状态。我们只需要设置参考电平Uref1、Uref2，通过比较器 comp1 和 comp2逻辑电路组合获得各状态分量：短路信号 E1、正常火花放电 E2、稳定电弧放电E3、开路放电 E4 。 

　　(3) 高频计数与 PC 机接口

　　事实上经过前面电路的处理，我们得到了电源脉冲内部同步触发信号a，用这些信号作用于计数器，完成对E1、E2、E3、E4分离计数。考虑到微机控制系统运算与终端输入输出的时间损耗，把信号 a 进行二分频和四分频得到 a1、a2，a、a1、a2 三者相与得到矩形脉冲窗 E，E 再分别与 E1、E2、E3、E4 组合，得到计数器的计数选通信号 E1、E2、E3、E4 (即实验时的取样周期等于4个放电脉冲周期之和)。这一部分在实验的初级阶段由软件实现。

　　本实验目的是在线实时采集和检测放电间隙状态的情况。特别是检测正常火花放电与稳定电弧的在线区别。数据采集后的处理完全由程序解决。该程序由 C 语言编写，因此带来了一个不容忽视的问题——存在较高的时间损耗。建议在以后的工作中采用硬件，如应用可编程逻辑门阵列器件 EPLD ATV2500 进行逻辑运算，并用汇编语言编写程序，会大大加快软件的处理速度，甚至采集到准确的各种放电间隙状态延迟的时间。待整个过程包括放电间隙接口电路、状态鉴别、计数及PC机接口技术成熟之后，考虑用集成电路板将它们综合制成 EDM 智能控制卡，接在 PC 机 ISA 总线槽直接进行模数和数模转换，为智能控制在 EDM 的应用提供硬件支持。