CO2激光管伏安特性测量及50KV电压表制作

ＣＯ２激光管伏安特性测量及５０ＫＶ电压表制作

提要从激光雕刻机出现问题入手，阐述了ＣＯ２激光管伏安特性的的测量方法，并详述了一种自制的５０ＫＶ直流电压表的制作。

Abstract:

AmeasurementmethodofCO2

lasertube’svolt-amperecharacteristicisshowedinthispaperaftersomeproblemwerefoundinlaserengravingmachine,andaself-made50KVDCvoltmeterisintroduced.

关键词ＣＯ２激光管伏安特性测量５０ＫＶ高压直流电压表激光雕刻机

KeyWords:

CO2

lasertube;volt-amperecharacteristic;measurement;50KVhighvoltDCvoltmeter;laserengravingmachine

一.引言

众所周知，ＣＯ２激光雕刻机中除了ＣＯ２激光管之外，还有激光电源、驱动电机、驱动器、运动控制卡、聚焦镜、反射镜、导轨、机架……等环节。若各个环节均满足技术要求，装配过程也准确无误的话，调试起来也就不会很困难。倘若有的部件本未达标，那么调试过程就会遇到麻烦，这时就往往需要反复查找症结所在，激光管、激光电源、驱动电机、驱动器、运动控制卡、聚焦镜、反射镜、导轨、机架等环节都需要检查，检查结果也往往是无功而返，实在是劳命伤财。

一台使用１６０ｃｍ激光管的雕刻机，最大输出电流为２８ｍＡ，新装配的一台同规格的雕刻机却仅能输出６ｍＡ，无论怎么调节都是６ｍＡ。当将两台雕刻机上的激光管互换之后，两台雕刻机的输出电流也随激光管的互换而互换了：原来输出２８ｍＡ的一台仅能输出６ｍＡ了；原来输出６ｍＡ的却能输出２８ｍＡ了。这说明激光管以外的部件没有问题，问题的产生就出在激光管上——激光管的性能与激光电源不匹配。

尽管两根激光管同为１６０ｃｍ，但由于生产工艺上的一些原因，ＣＯ２激光管的伏安特性离散性较大，甚至超出技术要求的上下限，这就为雕刻机整机的调试工作带来许多麻烦。那么，怎样测量激光管的伏安特性呢？

二.伏安特性的测量

测试是在激光雕刻机上直接进行的，因为机器上冷却系统、连接电路及毫安表等都是现成的，不必另行连接，既方便又安全——只要把高压直流电压表的两个探头夹在激光管正与负端子上即可测出激光管两端的电压。在运动控制卡上设定激光管电流，３～３２ｍＡ由小到大依次上升，每给定一个数值的电流，就测量一次激光管两端的电压，伏安特性很快就绘制出来了。如图１中曲线Ⅰ所示。

由于另一根激光管在原雕刻机上最大输出电流仅为６ｍＡ，调换试验后分析，可能是该激光管的触发电压值高于原来那根激光管，原雕刻机上所配激光电源输出电压达不到该激光管的触发电压值所致。将该激光电源换成180ｃｍ激光管的电源，电流就能升到２８ｍＡ了。所测伏安特性如图１中曲线Ⅱ所示。

有比较才有鉴别，将两根激光管的伏安特性一比较，着实吓了一跳：同为１６０ｃｍ的两根激光管的伏安特性曲线，二者竟大相径庭。不妨将两根曲线的触发电压和满载工作电压的技术要求、实测数据列如下表，一切都一目了然了：两根激光管完全不符合激光管的技术要求，也不适用原激光雕刻机。若想将其中一根激光管用上，必须改变相关环节的性能参数，尤其是激光电源的输出功率，以与激光管适应、匹配；然后重新设定运动控制卡的输出功率百分比和运动速度等参数，反复试几次加工比较，以获取最佳加工效果。

从以上测试结果来看，了解激光管的伏安特性，无论对激光管生产厂家，还是对用户，都是十分重要的，甚至是不可或缺的。建议激光管的生产厂家，在其产品出厂时，能附上该激光管的伏安特性