焊缝跟踪传感技术在焊接自动化生产中具有非常重要的作用,它是保证焊缝质量的关键。目前常用的传感方式如视觉传感和电弧传感等,都存在各自的局限性。基于微束等离子弧的焊缝跟踪传感技术是焊缝跟踪领域的一个创新,它相对于传统传感方式具有一些独特的优点。本文根据其传感原理,通过设计微束等离子弧传感器等工作,搭建起一套合适的引弧装置和相应的硬件平台,产生了可供试验测量用的稳定的等离子电弧。针对该等离子弧系统,开发了与之配套的电压信号采集、分析软硬件系统。信号采集模块中,根据采集卡提供的接口,实现了高频率、大数据量采集,波形图实时显示和二进制或十进制数据同步保存;分析模块中,实现了数字滤波及其他一些数据分析功能。通过静态试验,获得了等离子弧长度与测量电压之间的基本变化趋势和特点,并深入解释了电弧的五个工作状态——极限期、工作区Ⅰ、过渡区、工作区Ⅱ和导通期以及它们的形成原因;全面分析了各影响因素对传感过程可能造成的影响,其中维弧电流、离子气流量等因素对于输出电压起到决定性的作用;通过静态、动态试验等总结出适合本文硬件设备的一套最佳参数,并对微束等离子发生器进行了相应的改进,使电弧达到了更加稳定的状态。在电弧传感器及其低层处理获取的接头表面轮廓基础上,通过多线段拟合的近似算法进行了典型焊接接头类型的识别和特征参数的提取等工作。