焊接过程是一个非常复杂的物理化学过程，其参数众多、变化多且快以及各种影响因素多的特点，让焊接过程的控制，质量的控制都成为难点。而想要实现焊接过程的控制，焊接过程信息的掌握是必不可少的环节。现在的焊接信息获取途径中，主要是利用各种传感器来实现对焊接过程的各种信号的采集监测，以此获得焊接质量的分析。而焊接电流和电压是焊接过程中最重要的两个工艺参数，它们的变化直接影响着焊接过程的各种动态行为，并且对焊缝成形和焊接质量有着巨大的影响[1,2]。

铝合金是目前工业生产中，使用最广泛的一种轻金属材料，已经广泛运用于航空航天、车辆、船舶、机械制造等各种重要的工业生产制造领域当中。正是由于像铝合金这样的轻合金在诸多领域都有着举足轻重的地位和良好的发展前景，所以轻合金及其焊接技术的研究，极具理论和现实意义。

近年来，随着人工成本的不断提高，机器人成本不断降低，国内企业生产自动化将逐步取代人工化作业。无论是从保证焊接质量，还是生产规模，生产效率，生产成本等方面考虑，机器人自动化焊接都有其突出的优势。

虚拟仪器技术的研究快速增长，以前的传统类仪器已经开始慢慢变得不再适应现代工业生产的需求。虚拟仪器有着更加便捷，易于管理，经济适用的特点，使得这项技术能够顺应现代科学等一系列前沿技术与研究，使得测量测试过程能够变得更加高效快捷实用[3]。论文网

1。2  国内外研究现状

1。2。1  轻合金及轻合金焊接技术

1。2。2  机器人焊接技术

1。2。3  焊接参数传感采集存储

1。2。4  虚拟仪器技术

1。3  本文主要研究内容

（1）TIG焊接高频引弧隔离电路的设计与研制，重点研制可行的TIG焊接高频引弧隔离保护电路。

（2）选用合适的器件，设计合理的信号调理电路，建立适用于铝合金TIG以及MIG焊接的电参数在线监测传感的硬件系统。

（3）通过LabVIEW软件设计用于实现参数传感采集的各项功能模块，设计相适应的数据库功能模块，建立铝合金TIG焊接以及MIG焊接电参数传感采集的软件系统。

（4）选择合适的铝合金TIG焊接以及MIG焊接工艺，对前述研制的硬件系统和软件系统进行测试，观察采集过程是否足够稳定，结果是否准确，以判定本文设计的系统是否符合要求。

2  焊接采集硬件模块的设计

2。1  关于TIG焊接高频引弧的特点

    实验表明，TIG焊接引弧的过程会产生相当高的电压冲击，其数值最高可达3000V左右。同时由于要打破母材与电极间的绝缘状态，TIG焊接的引弧原理是在它们之间激起一个高频振荡，其频率大约在100到300kHz之间。普通的电路是受不了这样高的电压和这样强烈的高频率振荡带来的电磁冲击的，在采集的过程中，轻则导致电路不稳定，采集到的数据不准确，重则将会破坏整个采集系统，出现烧毁等现象。文献综述

2。2  信号调理电路

我们需要把传感器并联入焊枪与被焊件之间，使得采集的电参数信号经过滤波等处理后进入数据采集系统。由前述的TIG焊接高频引弧特点，可以知道当焊机高频高压引弧时，或者焊接存在不稳定时引弧，在高压和高频的冲击下，此时如果直接将电信号与传感器连接接入数据采集系统，将可能出现录入的数据不准确，严重时甚至导致传感器和采集电路烧毁的发生，导致整个系统受到破坏。由于高频高压带来的这种冲击，我们应该采取有效的措施，来保护整个电路，比如加入滤波处理以及信号调理电路。信号调理电路组成如下：