CN1094643C - 一种继电器式长寿命接近开关 - Google Patents
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Abstract
一种继电器式长寿命接近开关，继电器J与接近开关元件之间设置有稳压、功放电路，功放电路的输入端接作为开关信号拾取元件的接近开关元件，输出端接继电器J的线圈，继电器J的触点对则接在负载回路上。与现有技术相比，本发明采用继电器作为最终的开关执行元件，而接近开关元件作为开关信号拾取元件始终只流过稳定的弱电流，因而大大延长了其使用寿命，而且强弱电领域均可使用。
Description
本发明涉及一种接近开关，特别是一种长寿命接近开关。
接近开关被普遍用作行程开关，主要有磁感应干簧管式和霍尔元件式，前者的缺点主要在于触点间开距过小，因而加在其上的电压不能太高，否则极易击穿，尤其是工作在干扰脉冲较大的电路中，触点击穿会造成误动作；另一方面，受触点体积和簧片弹性强度的限制，允许通过的电流不能做得很大，否则会影响它的工作寿命和动作可靠性，如果发生过载或者短路(这在实际使用中是经常遇到的)往往会使触点“烧结”或烧断而报废；后者的缺点主要在于：耐压不够高，输出电流较小，过载容易损坏；综上所述，现有的接近开关寿命大多较短，且只能用于弱电领域。
本发明的目的就在于针对上述现有技术现状而提供一种寿命长、强弱电领域通用的接近开关。
本发明的目的是这样实现的：继电器式长寿命接近开关包括继电器J、接近开关元件及其稳压、功放电路，功放电路的输入端接作为开关信号拾取元件的接近开关元件，输出端接继电器J的线圈，继电器J的触点对则接在负载回路上。
与现有技术相比，本发明采用继电器作为最终的开关执行元件，而接近开关元件作为开关信号拾取元件始终只流过稳定的弱电流，因而大大延长了其使用寿命，而且强弱电领域均可使用。
附图说明：
图1为本发明实施例一的电路原理图。
图2为本发明实施例二的电路原理图。
图3为本发明实施例三的电路原理图。
图4为本发明实施例四的电路原理图。
图5为本发明实施例五的电路原理图。
图6为本发明实施例六的电路原理图。
图7为本发明实施例七的电路原理图。
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1～图4所示的实施例均为直流式接近开关，即所控制的负载回路用的是直流电源。
如图1所示，采用磁感应式干簧管H作为接近信号拾取元件，稳压二极管D1、电容C1并联后串联电阻R2分接电源的正负极，构成稳压电路，干簧管H的-端经限流电阻R1接R2、C1、D1的共接点，另一端接三极管BG的基极，BG的集电极经继电器J的线圈接电源正极，BG的发射极接电源负极，继电器J的触点则串接在负载回路中，负载回路可以是如图所示为Rz1、Rz2两路，由继电器J切换，也可以只有其中一路；
为防止在实际应用时电源接反而导致开关不能工作甚至损坏，可在三极管BG的发射极与电源负极之间串接一二极管D3；
为防止继电器J的反峰电压对电路产生不良影响，可在继电器J线圈两端并接一二极管D2，其中D2的阴极接电源正极。
上述中的三极管BG是用来放大信号、驱动继电器J动作的，因而可用具有同等功能的场效应管BG’替代，图2所示即为这样的一个实施例，场效应管BG’的栅极接干簧管H，BG’的漏极经继电器J的线圈，BG’的源极接电源负极；由于场效应管的栅极与源极之间必须由稳定的电压才能稳定工作，也为了防止栅、源极之间的电压过高而击穿，最好在场效应管BG’的栅极与源极之间并联一稳压二极管D4，为获得更平稳的栅极电压，还可并联一滤波电容C2，以更适合脉动直流电源，从而保证BG’稳定工作；如果实际应用中电源相对稳定，由于已经有了稳压电路，因而上述的稳压二极管D4和滤波电容C2也可直接代以一电阻。
上述二实施例中的干簧管H为一接近信号拾取元件，因而可用具有同等的霍尔元件H’替代，图3所示即为这样的一个实施例，由于霍尔元件本身有一定的功率放大作用，因而图中霍尔元件H’的正负极直接接电源正负极，其输出端直接接继电器J的线圈。
由于霍尔元件本身带有一定的稳压作用，因而上述实施例中由电阻R2、稳压二极管D1和电容C1构成的稳压电路可以省略，如图4所示，即为这样的一个
实施例。
如果接近开关所控制的负载是接在交流回路中的，则需在上述直流式接近开关的控制电路前端增设整流、滤波回路，以隔离交流负载回路，如图5～图7所示即为分别对应图1～图3实施例的交流式接近开关：交流电源经电容C3降压、二极管D5～D8桥式整流后作为控制电路的直流电源。由于经整流后电源正负极已确定，因而在图1～图3中为防电源接反而设置的二极管D3可以省略。
图1、图2、图5、图6中的电阻R2位于继电器J之后，因而由稳压二极管D1、电容C1及电阻R2构成的稳压电路仅对三极管BG、三极管BG’供电，继电器J则由电源直接供电，但如果功率足够，电阻R2也可位于继电器J之前，如图3、图7所示，继电器J也由稳压电路供电；另外，在如图5至图7所示的交流负载实施例，由于已有电容C3的前端降压，因而稳压电路中的电阻R2省略也可。
Claims (14)
1.一种继电器式长寿命接近开关，包括继电器J、接近开关元件，继电器J的触点对接在负载回路上，在所述的继电器J与接近开关元件之间设置有稳压、功放电路，功放电路的输入端接作为开关信号拾取元件的接近开关元件，输出端接继电器J的线圈，其特征在于：
a.所述继电器J的触点对接在直流负载回路上；
b.所述的接近开关元件采用磁感应式干簧管H；
c.所述的稳压电路由稳压二极管D1、电容C1并联后串联电阻R2分接电源的正负极构成；
d.所述的功放电路采用三极管BG，干簧管H的一端经限流电阻R1接电源正极，另一端接三极管BG的基极，BG的集电极经继电器J的线圈接电源正极，BG的发射极接电源负极。
2.如权利要求1所述的继电器式长寿命接近开关，其特征在于所述三极管BG的发射极与电源负极之间还串接有一二极管D3。
3.一种继电器式长寿命接近开关，包括继电器J、接近开关元件，继电器J的触点对接在负载回路上，在所述的继电器J与接近开关元件之间设置有稳压、功放电路，功放电路的输入端接作为开关信号拾取元件的接近开关元件，输出端接继电器J的线圈，其特征在于：
a.所述的继电器J触点对接在交流负载回路上；
b.所述的接近开关元件采用磁感应式干簧管H；
c.交流电源经电容C3降压、二极管D5～D8桥式整流后作为直流电源；
d.所述的稳压电路由并联在直流电源正负极两端的稳压二极管D1、电容C1构成；
e.所述的功放电路采用三极管BG，干簧管H的一端经限流电阻R1接电源正极，另一端接三极管BG的基极，BG的集电极经继电器J的线圈接电源正极，BG的发射极接电源负极。
4.一种继电器式长寿命接近开关，包括继电器J、接近开关元件，继电器J的触点对接在负载回路上，在所述的继电器J与接近开关元件之间设置有稳压、功放电路，功放电路的输入端接作为开关信号拾取元件的接近开关元件，输出端接继电器J的线圈，其特征在于：
a.所述继电器J的触点对接在直流负载回路上；
b.所述的接近开关元件采用磁感应式干簧管H；
c.所述的稳压电路由稳压二极管D1、电容C1并联后串联电阻R2分接电源的正负极构成；
d.所述的功放电路采用场效应管BG’，干簧管H的一端经限流电阻R1接电源正极，另一端接场效应管BG’的栅极，BG’的漏极经继电器J的线圈接电源正极，BG’的源极接电源负极。
5.如权利要求4所述的继电器式长寿命接近开关，其特征在于：在所述的场效应管BG’的栅极与源极之间并联有稳压二极管D4。
6.如权利要求5所述的继电器式长寿命接近开关，其特征在于在场效应管BG’的栅极与源极之间并联有滤波电容C2。
7.如权利要求5或6所述的继电器式长寿命接近开关，其特征在于所述的场效应管BG’的源极与电源负极之间还串接有一二极管D3。
8.一种继电器式长寿命接近开关，包括继电器J、接近开关元件，继电器J的触点对接在负载回路上，在所述的继电器J与接近开关元件之间设置有稳压、功放电路，功放电路的输入端接作为开关信号拾取元件的接近开关元件，输出端接继电器J的线圈，其特征在于：
a.所述继电器J的触点对接在交流负载回路上；
b.所述的接近开关元件采用磁感应式干簧管H；
c.交流电源经电容C3降压、二极管D5～D8桥式整流后作为直流电源；
d.所述的稳压电路由并联在直流电源正负极两端的稳压二极管D1、电容C1构成；
e.所述的功放电路采用场效应管BG’，干簧管H的一端经限流电阻R1接电源正极，另一端接场效应管BG’的栅极，BG’的漏极经继电器J的线圈接电源正极，BG’的源极接电源负极，BG’的栅极与源极之间并联有稳压二极管D4。
9.如权利要求8所述的继电器式长寿命接近开关，其特征在于在场效应管BG’的栅极与源极之间并联有滤波电容C2。
10.一种继电器式长寿命接近开关，包括继电器J、接近开关元件，继电器J的触点对接在负载回路上，在所述的继电器J与接近开关元件之间设置有稳压、功放电路，功放电路的输入端接作为开关信号拾取元件的接近开关元件，输出端接继电器J的线圈，其特征在于：
a.所述继电器J的触点对接在直流负载回路上；
b.所述的接近开关元件、稳压电路、功放电路由霍尔元件H’集于一身，霍尔元件H’的正负极直接分别接电源正负极，其输出端直接接继电器J的线圈。
11.如权利要求10所述的继电器式长寿命接近开关，其特征在于所述的稳压电路由稳压二极管D1、电容C1并联后串联电阻R2分接电源的正负极构成。
12.如权利要求10或11所述的继电器式长寿命接近开关，其特征在于所述在所述霍尔元件H’的负极与电源负极之间还串接有一二极管D3。
13.一种继电器式长寿命接近开关，包括继电器J、接近开关元件，继电器J的触点对接在负载回路上，在所述的继电器J与接近开关元件之间设置有稳压、功放电路，功放电路的输入端接作为开关信号拾取元件的接近开关元件，输出端接继电器J的线圈，其特征在于：
a.所述继电器J的触点对接在交流负载回路上；
b.所述的接近开关元件采用霍尔元件H’；
c.交流电源经电容C3降压、二极管D5～D8桥式整流后作为直流电源。
14.如权利要求13所述的继电器式长寿命接近开关，其特征在于所述的稳压电路由并联在直流电源正负极两端的稳压二极管D1、电容C1构成。
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