CN104729541A - 智能型电感式传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能型电感式传感器，属于传感器技术领域。一种智能型电感式传感器，包括电源电路和电容三点式振荡电路，还包括与电容三点式振荡电路的输出相连的单片机，以及与该单片机相连的输入电路和输出电路；所述输入电路和输出电路通过通信总线与外部控制板相连；所述单片机用于实现数据传送功能和逻辑输出功能之间的切换；所述输入电路用于数据的传送，其通断由外部控制板发送的信号控制；所述输出电路用于逻辑信号的输出，其通断由单片机根据输入电路的通断情况控制，保持与输入电路的通断相反。本发明通过数据传送功能和逻辑输出功能的隔离，实现成品后的参数修改，使其集众多功能于一体。

Description

智能型电感式传感器

技术领域

本发明涉及一种传感器，特别涉及一种智能型电感式传感器。

背景技术

随着数字化时代的接踵而来，以及数字化产品的飞速发展，在控制系统中为了能便捷、有效、精准的控制各底层设备，将各底层设备数字化是一个必然的趋势。传感器是实现智能控制、远程控制最基本的元素。

现有的传统电感式传感器，将震荡模块采集到的信号经过滤波后转换为模拟电压变化，再将模拟电压与一个固定电压比较，直接输出逻辑电平。如图1所示，为传统电感式传感器的电源电路；如图2所示，为传统电感式传感器中采用的典型的电容三点式振荡电路。该传统电感式传感器具有如下缺点：

1、传统电感式传感器，一经组装后，产品所有参数无法更改，而电感式传感器本身就是一个高精度的信号测量仪器，在组装上稍有差池，传感器的开关点就有可能发生偏移，从而使得产品不符合技术标准，甚至直接报废。

2、传统电感式传感器，在长期供电或者存放后，也有可能会导致开关点偏移，从而使产品不符合技术要求。

3、传统电感式传感器，在生产线上，组装调试步骤繁多且复杂，因此对员工有一定技术技能的要求。

4、传统电感式传感器，输出信号单一，只能在一个固定的开关点上输出高低电平，无法实现现在工业控制的自动化与智能化。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种智能型电感式传感器，可根据具体环境修改传感器的性能参数。

本发明的目的是这样实现的：

一种智能型电感式传感器，包括电源电路和电容三点式振荡电路，其特征在于，还包括与电容三点式振荡电路的输出相连的单片机，以及与该单片机相连的输入电路和输出电路；所述输入电路和输出电路通过通信总线与外部控制板相连；

所述单片机用于实现数据传送功能和逻辑输出功能之间的切换；

所述输入电路用于数据的传送，其通断由外部控制板发送的信号控制；

所述输出电路用于逻辑信号的输出，其通断由单片机根据输入电路的通断情况控制，保持与输入电路的通断相反。

其中，所述输入电路包括第一三极管、电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和稳压二极管；所述第一三极管的基极分别接第一电阻的一端、第二电阻的一端和稳压二极管的阴极，集电极分别接单片机和经第三电阻后接电源电压的输出，发射极接地；所述第二电阻的另一端和稳压二极管的阳极均接地；所述第一电阻的另一端经电容后通过通信总线与外部控制板相连。

其中，所述输出电路包括第二三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻和发光二极管；所述第二三极管的基极分别接第五电阻的一端和发光二极管的阴极，集电极通过通信总线与外部控制板相连，发射极经第六电阻后接地；所述第五电阻的另一端接地；所述发光二极管的阳极经第四电阻后接单片机。

本发明的有益效果为：

1、对本发明进行调试时，只需将组装好的产品接入主控制板，主控制板通过输入电路向接入传感器发送调试指令，收到指令后传感器将自动完成调试，并将调试数据回馈给主控制板。提高生产效益，同时增加了批量产品的可靠性。

2、本发明的现场安装快速、维护简单。本传感器能适应各种环境，可以根据现场环境修改其性能参数，从而满足客户的要求。

3、本发明便于传感器网络化控制。本传感器可以根据主控制系统的需求回应主控制系统，将传感器编号信息、实际开关点距离、响应速度等信息反馈至主控制系统。

4、本发明集众多功能于一体，不仅减少了库存量，同时可根据现场需求切换各功能。本传感器集NPN/PNP输出、常开/常闭输出、各种常规带载能力等功能于一体，可根据客户需求设置上述任一组合功能，也可根据现场需求在其最大过载电流以内设置任一过载电流，来保护设备不被烧毁，进入过载后传感器将会输出过载脉冲信号。

附图说明

图1为现有技术中的电源电路。

图2为现有技术中的电容三点式振荡电路。

图3为本发明中的电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。

一种智能型电感式传感器，包括图1中所示的现有的电源电路和图2中所示的现有的电容三点式振荡电路，还包括图3中所示的单片机IC、输入电路1和输出电路2，该单片机IC分别与电容三点式振荡电路的原有输出信号线、输入电路1和输出电路2相连，输入电路1和输出电路2通过通信总线4与外部控制板3相连。

单片机IC用于实现数据传送功能和逻辑输出功能之间的切换。

输入电路1用于数据的传送，其通断由外部控制板3发送的信号控制。具体包括第一三极管T1、电容C、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和稳压二极管ZD。第一三极管T1的基极分别接第一电阻R1的一端、第二电阻R2的一端和稳压二极管ZD的阴极，集电极分别接单片机IC和经第三电阻R3后接电源电压的输出，发射极接地。第二电阻R2的另一端和稳压二极管ZD的阳极均接地。第一电阻R1的另一端经电容C后通过通信总线4与外部控制板3相连。

输出电路2用于逻辑信号的输出，其通断由单片机IC根据输入电路1的通断情况控制，保持与输入电路1的通断相反。具体包括第二三极管T2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和发光二极管VD。第二三极管T2的基极分别接第五电阻R5的一端和发光二极管VD的阴极，集电极通过通信总线4与外部控制板3相连，发射极经第六电阻R6后接地。第五电阻R5的另一端接地。发光二极管VD的阳极经第四电阻R4后接单片机IC。

本传感器在通常状态下为逻辑信号输出模式，只有在主控制板发送激活信号，并成功激活后，才切换到数据传送通信模式。具体工作原理如下：

当外部控制板3通过通信总线4发出高电平时，输入电路1中的电容C、第一电阻R1和第一三极管T1发射极的PN节组成一个充电回路，使第一三极管T1导通，因而单片机IC与输入电路1相连的端口得到逻辑0，相应的单片机IC与输出电路2相连的端口输出逻辑0，使第二三极管T2截止，此时逻辑信号输出模式关闭，数据传送通信模式开启。在此状态下，可以通过对本传感器传送正确格式的信号，对其进行调试、修改其性能参数和变换传感器的功能等操作，且不会因标靶靠近引起输出响应。在一次完整的信号传送完毕后，或当本传感器接收到的信号格式不正确时，在等待一段时间后，本传感器都将会自动切换到逻辑信号输出模式。

当外部控制板3通过通信总线4发出低电平时，输入电路1中的电容C、第一电阻R1和第一三极管T1发射极的PN节组成一个放电回路，将电容C中积累的电荷迅速放掉，使第一三极管T1截止，因而单片机IC与输入电路1相连的端口得到逻辑1，相应的单片机IC与输出电路2相连的端口输出逻辑1，使第二三极管T2导通，此时逻辑信号输出模式开启，数据传送通信模式关闭。在此状态下，本传感器会因标靶靠近引起输出响应。

本传感器在原有传感器的逻辑信号输出功能上，增加了数据传送通信功能，且每次只有两种功能中的一种功能被开启，以保证增加的数据传送通信功能可正常工作，且不会造成逻辑信号输出误动作。

Claims (3)

1.一种智能型电感式传感器，包括电源电路和电容三点式振荡电路，其特征在于，还包括与电容三点式振荡电路的输出相连的单片机，以及与该单片机相连的输入电路和输出电路；所述输入电路和输出电路通过通信总线与外部控制板相连；

所述单片机用于实现数据传送功能和逻辑输出功能之间的切换；

所述输入电路用于数据的传送，其通断由外部控制板发送的信号控制；

所述输出电路用于逻辑信号的输出，其通断由单片机根据输入电路的通断情况控制，保持与输入电路的通断相反。

2.根据权利要求1所述的智能型电感式传感器，其特征在于，所述输入电路包括第一三极管、电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和稳压二极管；

所述第一三极管的基极分别接第一电阻的一端、第二电阻的一端和稳压二极管的阴极，集电极分别接单片机和经第三电阻后接电源电压的输出，发射极接地；

所述第二电阻的另一端和稳压二极管的阳极均接地；

所述第一电阻的另一端经电容后通过通信总线与外部控制板相连。

3.根据权利要求1所述的智能型电感式传感器，其特征在于，所述输出电路包括第二三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻和发光二极管；

所述第二三极管的基极分别接第五电阻的一端和发光二极管的阴极，集电极通过通信总线与外部控制板相连，发射极经第六电阻后接地；

所述第五电阻的另一端接地；

所述发光二极管的阳极经第四电阻后接单片机。