CN111208419B - 一种应用于接近开关的检验电路、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于接近开关的检验电路、装置和系统，用以解决现有技术中检测包含有接近开关的电路不方便的问题。本方案包括：接近开关、动作模块以及连接在接近开关和动作模块之间的检验模块。本发明实施例的方案中，检验模块能模拟接近开关导通和/或断开的情况，动作模块能根据接收到的电信号做出相应的动作，基于动作模块做出的动作即可确定电路是否正常。本申请提供的方案能便捷快速地模拟接近开关导通和/或断开的情况，从而高效检测电路。

Description

一种应用于接近开关的检验电路、装置和系统

技术领域

本发明涉及电路检测领域，尤其涉及一种应用于接近开关的检验电路、装置和系统。

背景技术

接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关，广泛应用于各种领域。当感应区域内有物体接近或远离时，接近开关能够相应地执行开闭，以向其他部件发送相应的电信号。

为了保证接近开关及相关检验电路的正常运行，通常由工作人员周期性对包含接近开关的检验电路进行检测检修。在对包含接近开关的检验电路进行检测时，往往需要工作人员手动遮挡接近开关的感应区域，从而根据检验电路做出的动作判断检验电路是否正常运行，操作比较繁琐。而且部分接近开关设置在机械内部，很难手动实现遮挡。

如何方便快捷地对包含有接近开关的电路进行检测，是本申请所要解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种应用于接近开关的检验电路、装置和系统，用以解决现有技术中检测包含有接近开关的电路不方便的问题。

第一方面，提供了一种应用于接近开关的检验电路，包括：

接近开关、动作模块以及连接在所述接近开关和所述动作模块之间的检验模块；

所述接近开关第一端与所述动作模块第一端电连接，所述接近开关第二端与所述动作模块第二端电连接；

所述检验模块包括连接在所述接近开关第一端与所述动作模块第一端之间的常闭开关，和/或，所述检验模块包括连接在所述接近开关第一端和所述接近开关第二端之间的串联的第一常开开关和第一用电设备；

所述动作模块用于在所述动作模块第一端和所述动作模块第二端的电信号满足预设条件的情况下做出相应动作。

第二方面，提供了一种检验装置，包括：如第一方面所述的应用于接近开关的检验电路。

第三方面，提供了一种物体检测系统，包括，如第二方面所述的检验装置；

所述检验装置中的接近开关根据预设范围内物体的位置执行开闭；

所述检验装置用于检测所述预设范围内是否存在物体。

第四方面，提供了一种转速检测系统，包括：如第二方面所述的检验装置和包含转动部件的转动装置；

所述检验装置中的接近开关根据所述转动部件的位置执行开闭；

所述检验装置用于根据所述转动部件的位置变化检验所述转动设备的转速。

在本申请实施例中，提供一种应用于接近开关的检验电路，包括接近开关、检验模块和动作模块；接近开关的第一端通过检验模块与动作模块的第一端电连接，接近开关的第二端通过检验模块与动作模块的第二端电连接；检验模块包括连接在接近开关第一端与动作模块第一端之间的常闭开关，和/或，检验模块包括第一端与接近开关的第一端电连接且第二端通过第一用电设备与动作模块第二端电连接的常开开关；动作模块用于在动作模块的第一端和第二端的电信号满足预设条件的情况下做出相应动作。其中，检验模块能模拟接近开关导通和/或断开的情况，动作模块能根据接收到的电信号做出相应的动作，基于动作模块做出的动作即可确定电路是否正常。本申请提供的方案能便捷快速地模拟接近开关导通和/或断开的情况，从而高效检测电路。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1a是本发明的一个实施例应用于接近开关的检验电路的结构示意图之一；

图1b是本发明的一个实施例应用于接近开关的检验电路的结构示意图之二；

图2a是本发明的一个实施例接近开关的应用场景示意图之一；

图2b是本发明的一个实施例接近开关的应用场景示意图之二；

图3a是本发明的一个实施例应用于接近开关的检验电路的结构示意图之三；

图3b是本发明的一个实施例应用于接近开关的检验电路的结构示意图之四；

图4是本发明的一个实施例应用于接近开关的检验电路的结构示意图之五；

图5a是本发明的一个实施例应用于接近开关的检验电路的结构示意图之六；

图5b是本发明的一个实施例应用于接近开关的检验电路的结构示意图之七；

图6是本发明的一个实施例应用于接近开关的检验电路的结构示意图之八；

图7是本发明的一个实施例物体检测系统的应用场景示意图；

图8是本发明的一个实施例转速检测系统的应用场景示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本申请中附图编号仅用于区分方案中的各个步骤，不用于限定各个步骤的执行顺序，具体执行顺序以说明书中描述为准。

为了解决现有技术中存在的问题，本申请提供一种应用于接近开关的检验电路，如图1a所示，包括：接近开关11、动作模块13以及连接在所述接近开关11和所述动作模块13之间的检验模块12；

所述接近开关第一端11a与所述动作模块第一端13a电连接，所述接近开关第二端11b与所述动作模块第二端13b电连接；

参见图1b，所述检验模块12包括连接在所述接近开关第一端11a与所述动作模块第一端13a之间的常闭开关121，和/或，所述检验模块12包括连接在所述接近开关第一端11a和所述接近开关第二端11b之间的串联的第一常开开关122和第一用电设备123；

所述动作模块13用于在所述动作模块第一端13a和所述动作模块第二端13b的电信号满足预设条件的情况下做出相应动作。

本申请实施例中所述的接近开关是一种无需与运动部件直接接触而可以操作的位置开关。接近开关是种开关型传感器，它既有行程开关、微动开关的特性，同时具有传感性能，且动作可靠，性能稳定，频率响应快，应用寿命长，抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。它能广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节等。

参见图2a，当物体与接近开关的感应面大于或等于预设距离时，接近开关处于常态。接近开关的常态与接近开关的属性相关，对于常开属性的接近开关，常态为断开状态，对于常闭属性的接近开关，常态为闭合状态。

参见图2b，当物体与接近开关的感应面相距小于预设距离时即可触发接近开关做出相应动作，不需要物体接触或按压在接近开关的感应面上。具体来说，对于常开属性的接近开关，会做出闭合动作，对于常闭属性的接近开关，会做出断开动作。

随后，接近开关做出的相应动作可以是输出相应的控制指令，该控制指令可以用于驱动电器或控制可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)装置等动作模块。举例来说，对于常通状态的接近开关，当物体与接近开关的检测面相距小于预设距离时，接近开关断开，从而产生控制信号至连通的模块，实现信号控制。

图1b示出了一种应用于接近开关的检验电路，其中，检验模块12包括连接在所述接近开关第一端11a与所述动作模块第一端13a之间的常闭开关121，和，所述检验模块12包括连接在所述接近开关第一端11a和所述接近开关第二端11b之间的串联的第一常开开关122和第一用电设备123。其中，常闭开关121和第一常开开关122可以包括能手动触发的开关按键，工作人员能通过按压按键的方式来触发开关。

当触动常闭开关121时，电路在常闭开关121处断开，可以模拟接近开关断开的情况。当触动常开开关122时，电路在常开开关122处闭合，将接近开关两端短路，可以模拟接近开关闭合的情况。

在实际应用过程中，可以根据接近开关的类型来调整检验模块的结构。参见图3a，如果接近开关是常开开关，则检验模块12可以仅包括连接在所述接近开关第一端11a和所述接近开关第二端11b之间的串联的第一常开开关122和第一用电设备123。当触动第一常开开关122时，第一常开开关122从断开状态变为导通状态，接近开关11两端通过第一常开开关122连通，能用于模拟常开接近开关11闭合时的电路状态。其中第一用电设备123可以是电阻、小灯泡、蜂鸣器等用电设备，用于避免电路中电流过大而造成短路。

如图3b所示，如果接近开关是常闭开关，检验模块可以仅包括连接在所述接近开关第一端11a与所述动作模块第一端13a之间的常闭开关121。当触动常闭开关121时，常闭开关121从闭合导通状态变为断开状态，能用于模拟常闭接近开关11断开时的电路状态。

本实施例提供的动作模块13例如可以包括PLC，动作模块13可以通过第一端13a和第二端13b接收控制指令。该控制指令可以包括导通指令或断开指令，根据接近开关的类型不同，动作模块接收到的控制指令可以不同。当动作模块接收到控制指令时，可以根据接收到的控制指令做出相应的动作。

具体来说，当接近开关是常开开关时，动作模块接收到的控制指令可以包括导通指令。该导通指令可以由常开接近开关在检测到物体时闭合而发出，也可以由第一常开开关被触发时发出。

当接近开关是常闭开关时，动作模块接收到的控制指令可以包括断开指令。该断开指令可以由常闭接近开关在检测到物体时断开而发出，也可以由常闭开关被触发时发出。

上述动作模块可以根据第一端13a和第二端13b的电信号来做出相应动作。举例而言，当接近开关11是常开开关时，预设条件可以包括动作模块第一端13a和动作模块第二端13b的电压差小于第一预设电压。当接近开关检测到物体而导通，或者当第一常开开关122被触发闭合时，动作模块第一端13a和动作模块13b之间形成回路，电压差小于预设电压，此时动作模块做出与接近开关检测到物体相对应的动作。

当接近开关12是常闭开关时，预设条件可以包括动作模块第一端13a和动作模块第二端13b的电压差大于第二预设电压。当接近开关检测到物体而断开，或者当常闭开关121被触发断开时，动作模块第一端13a和动作模块13b之间形成断路，电压差大于预设电压，此时动作模块做出与接近开关检测到物体相对应的动作。

工作人员可以通过触动检验模块中的开关的方式来模拟接近开关检测到物体的情况，进而可以根据动作模块做出的动作来判断电路整体是否正常运行。如果工作人员触动了检验模块中的开关，而动作模块没能做出相应的动作，则可以判断电路故障，需要进一步检修。

在本申请实施例中，提供一种应用于接近开关的检验电路，包括接近开关、检验模块和动作模块。其中，检验模块能模拟接近开关导通和/或断开的情况，动作模块能根据接收到的电信号做出相应的动作，基于动作模块做出的动作即可确定电路是否正常。本申请提供的方案能便捷快速地模拟接近开关导通和/或断开的情况，无需工作人员遮挡接近开关来进行电路检测，从而实现高效检测电路。

基于上述实施例提供的电路，较优的，如图4所示，所述动作模块13包括动作控制芯片131和动作设备132；

所述动作控制芯片的第一输入端131a与所述接近开关的第一端11a电连接，所述动作控制芯片的第二输入端131b与所述接近开关的第二端11b电连接，所述动作控制芯片的第一输出端131c与所述动作设备的第一端132a电连接，所述动作控制芯片的第二输出端131d与所述动作设备的第二端132b电连接；

所述动作控制芯片131用于在第一输入端131a和第二输入端131b的电信号满足预设条件的情况下，通过第一输出端131c和第二输出端131d控制所述动作设备132做出相应动作。

其中，动作控制芯片可以根据第一输入端131a和第二输入端131b的电信号来确定电路处于导通状态或断开状态，进而确定一种预置在动作控制芯片内的与电路所处状态相同的动作规则，然后根据确定的动作规则来控制动作设备做出相应的动作。

举例来说，动作控制芯片131中预置的一种动作规则可以包括在第一输入端131a与第二输入端131b的电压差小于或等于动作阈值时控制动作设备运行，动作控制芯片131中还可以预置另一种动作规则包括在第一输入端131a与第二输入端131b的电压差大于动作阈值时控制动作设备停止运行。

基于上述预置动作规则的动作控制芯片131，工作人员可以通过检验模块的方式来控制动作控制芯片第一输入端131a和第二输入端131b之间的电路是否导通。

当第一输入端131a和第二输入端131b之间的电路导通时，第一输入端131a和第二输入端131b之间的电压差小于动作阈值，动作控制芯片通过第一输出端131c和第二输出端131d控制动作设备运行。

当第一输入端131a和第二输入端131b之间的电路断开时，第一输入端131a和第二输入端131b之间的电压差大于动作阈值，动作控制芯片通过第一输出端131c和第二输出端131d控制动作设备停止运行。

通过本申请实施例提供的方案，工作人员可以通过触动检验模块中的开关来控制动作控制芯片第一输入端和第二输入端之间是否导通，用以模拟接近开关断开和导通的状态。动作控制芯片能根据第一输入端和第二输入端接收的电信号来控制动作设备做出与电信号相应的动作。工作人员可以根据动作设备做出的动作来判断电路是否正常。

基于上述实施例提供的电路，较优的，所述第一用电设备包括指示灯和/或蜂鸣器。

参见图1b和图3a，图中示出的第一用电设备123能在第一常开开关122被触动闭合时，降低导通回路中的电流，避免电流过大烧毁电路中的器件。

当第一用电设备包括指示灯和/或蜂鸣器时，在第一常开开关未被触发的情况下，没有电流流经第一用电设备，所以第一用电设备中的指示灯和/或蜂鸣器处于不工作的状态。

当第一常开开关被触发导通时，动作模块的第一输入端13a、第一常开开关122、第一用电设备以及动作模块的第二输入端13b形成闭合回路。此时电流流经第一用电设备，使第一用电设备中的指示灯和/或蜂鸣器工作。

本申请实施例提供的电路能在第一常开开关被触动时做出提示，工作人员可以根据第一用电设备中的指示灯和/或蜂鸣器获知第一常开开关是否已经被触动导通，进而判断动作模块的第一输入端13a、第一常开开关122、第一用电设备以及动作模块的第二输入端13b是否已经形成闭合回路。

如果工作人员触动了第一常开开关122而第一用电设备中的指示灯和/或蜂鸣器没有工作，则可以确定电路存在故障。该故障可能包括电路未上电、第一常闭开关122损坏无法闭合或第一用电设备损坏等故障。工作人员可以进一步排查电路中实际存在的问题。

本申请实施例中的第一用电设备包括指示灯和/或蜂鸣器，可以在工作人员触发第一常开开关时通过灯光和/或声音提示工作人员第一常开开关已经闭合。与电阻等没有提示功能的用电设备相比，指示灯和蜂鸣器能为工作人员提供更多参考信息，方便工作人员排查电路中实际存在的故障。

基于上述实施例提供的电路，较优的，如图5a所示，所述检验模块12包括连接在所述接近开关第一端11a与所述动作模块13a第一端之间的常闭开关121，所述检验模块12还包括：

连接在所述动作模块第一端13a和所述动作模块第二端13b之间的串联的第二常开开关124和第二用电设备125。

本实施例提供的电路中，第二常开开关124和第二用电设备125设置在常闭开关121与动作模块之间。当第二常开开关被触动而闭合时，将常闭开关121与动作模块13a相连的一端与接近开关的一端11b短接，使电流不流经接近开关11和常闭开关121。

本实施例提供的电路不仅能模拟接近开关导通或断开的情况，还能在发现电路存在故障时进一步为工作人员提供电路信息，排查故障。举例来说，如果常闭开关发生故障而断开，当动作模块内部电路正常工作时，动作模块会做出与电路断开相对应的动作。

此时，工作人员可以触动第二常开开关124，当第二常开开关124被触动闭合时，动作模块的第一端13a、第二端13b、第二常开开关124和第二用电设备125形成回路，动作模块13会做出与电路导通相对应的动作。此时工作人员可以确定动作模块内部电路运行正常，实际故障可能位于接近开关11或常闭开关121。

另外，参见图5b，上述检验模块12不仅可以包括常闭开关121、第二常开开关124、第二用电设备125，还可以包括第一常开开关122和第一用电设备123。工作人员可以分别触动第一常开开关122和第二常开开关124来进一步确定故障位置。

具体的，如果第二常开开关124被触动后动作模块13做出了电路导通相对应的动作，而第一常开开关122倍触动后动作模块13做出了电路断开相对应的动作，则可以推断故障可能位于常闭开关121或与常闭开关121相连通的电路。

由此可见，通过本申请实施例提供的电路，能在电路出现故障时，方便工作人员定位实际故障位置，实现高效检测。

基于上述实施例提供的电路，较优的，所述第二用电设备包括指示灯和/或蜂鸣器。

与上述第一用电设备的功能类似，第二用电设备与第二常开开关串联，能在第二常开开关受触动闭合时进行提醒。便于工作人员了解第二常开开关及所处支路的导通情况，进而便于工作人员确定故障位置，高效便捷地检测电路。

基于上述实施例提供的电路，较优的，参见图1b，所述检验模块12包括连接在所述接近开关第一端11a与所述动作模块第一端13a之间的常闭开关121，和，所述检验模块12包括连接在所述接近开关第一端11a和所述接近开关第二端11b之间的串联的第一常开开关122和第一用电设备123；

所述动作模块13用于在所述动作模块的第一端13a和第二端13b的电信号周期性变化的频率满足预设频率条件的情况下做出相应动作。

本申请实施例提供的电路可以用于包含转机的器件内，接近开关可以设置在与转机相对应的位置上。举例来说，转机连接有扇叶，当转机运转时扇叶随之转动，那么接近开关的感应面可以与扇叶所在平面相平行，接近开关的感应面能感应所对位置是否有扇叶。当转机转动时，扇叶周期性被接近开关的感应面检测到。接近开关则会周期性通断电路，动作模块即可接收周期性的电信号。

本实施例提供的电路中，所述动作模块13用于在所述动作模块的第一端13a和第二端13b的电信号周期性变化的频率满足预设频率条件的情况下做出相应动作。动作模块接收到的电信号能表征接近开关感知到扇叶的频率，进而能表征转机转速。

通过本实施例提供的电路，动作模块能对转机的转速实现监测。由于转机转速难以通过人眼直观看到，所以通过本申请实施例提供的电路能实时监测转机转速，在转速过快或过慢的情况下发出提醒，以便工作人员及时发觉转机可能存在的故障。

基于上述实施例提供的电路，较优的，所述常闭开关与所述动作模块第一端之间还连接有指示灯和/或蜂鸣器。

如图6所示，指示灯和/或蜂鸣器A设置在常闭开关121与动作模块第一端13a之间，该指示灯和/或蜂鸣器能通过灯光或声音的方式示出电路中是否通电，方便工作人员排查确定故障位置和故障原因。另外，也能在常闭开关121被触动断开时做出提示。

为了解决现有技术中存在的问题，本申请实施例还提供一种检验装置，包括上述实施例中所述的任一种应用于接近开关的检验电路。

在本申请实施例中，检验模块能模拟接近开关导通和/或断开的情况，动作模块能根据接收到的电信号做出相应的动作，基于动作模块做出的动作即可确定电路是否正常。本申请提供的方案能便捷快速地模拟接近开关导通和/或断开的情况，从而高效检测电路。

为了解决现有技术中存在的问题，本申请实施例还提供一种物体检测系统，如图7所示，包括，上述实施例所述的检验装置；

所述检验装置中的接近开关根据预设范围内物体的位置执行开闭；

所述检验装置用于检测所述预设范围内是否存在物体。

具体的，检验装置包括至少一个感应面，感应面能感知预设范围内是否存在物体。当感知到预设范围内存在物体时，检验装置能做出相应动作。

本实施例提供的系统，能用于检测预设范围内是否存在物体，而且，检验装置内包括检验模块，方便工作人员快速高效排查检验装置整体运行是否正常。

为了解决现有技术中存在的问题，本申请实施例还提供一种转速检测系统，如图8所示，包括：上述实施例所述的检验装置81和包含转动部件B的转动装置82；

所述检验装置中的接近开关根据所述转动部件的位置执行开闭；

所述检验装置用于根据所述转动部件的位置变化检验所述转动设备的转速。

其中，检验装置包括至少一个感应面，转动装置中的转动部件B可以是风扇叶，另外，转动设备还可以包括与转动部件B连接的转机、电源等部件。

本申请实施例提供的系统中，检验装置能监测转动设备的转速是否正常，而且，检验装置中包含有检验模块，能方便工作人员高效快速地对检验装置的内容部电路进行检测，保证检验装置内电路正常。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种应用于接近开关的检验电路，其特征在于，包括：接近开关、动作模块以及连接在所述接近开关和所述动作模块之间的检验模块；

所述接近开关第一端与所述动作模块第一端电连接，所述接近开关第二端与所述动作模块第二端电连接；

所述检验模块包括连接在所述接近开关第一端与所述动作模块第一端之间的常闭开关，和/或，所述检验模块包括连接在所述接近开关第一端和所述接近开关第二端之间的串联的第一常开开关和第一用电设备；

所述动作模块用于在所述动作模块第一端和所述动作模块第二端的电信号满足预设条件的情况下做出相应动作。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述动作模块包括动作控制芯片和动作设备；

所述动作控制芯片的第一输入端与所述接近开关的第一端电连接，所述动作控制芯片的第二输入端与所述接近开关的第二端电连接，所述动作控制芯片的第一输出端与所述动作设备的第一端电连接，所述动作控制芯片的第二输出端与所述动作设备的第二端电连接；

所述动作控制芯片用于在第一输入端和第二输入端的电信号满足预设条件的情况下，通过第一输出端和第二输出端控制所述动作设备做出相应动作。

3.如权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述第一用电设备包括指示灯和/或蜂鸣器。

4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述检验模块包括连接在所述接近开关第一端与所述动作模块第一端之间的常闭开关，所述检验模块还包括：

连接在所述动作模块第一端和所述动作模块第二端之间的串联的第二常开开关和第二用电设备。

5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第二用电设备包括指示灯和/或蜂鸣器。

6.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述检验模块包括连接在所述接近开关第一端与所述动作模块第一端之间的常闭开关，和，所述检验模块包括连接在所述接近开关第一端和所述接近开关第二端之间的串联的第一常开开关和第一用电设备；

所述动作模块用于在所述动作模块的第一端和第二端的电信号周期性变化的频率满足预设频率条件的情况下做出相应动作。

7.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述常闭开关与所述动作模块第一端之间还连接有指示灯和/或蜂鸣器。

8.一种检验装置，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的应用于接近开关的检验电路。

9.一种物体检测系统，其特征在于，包括，如权利要求8所述的检验装置；

所述检验装置中的接近开关根据预设范围内物体的位置执行开闭；

所述检验装置用于检测所述预设范围内是否存在物体。

10.一种转速检测系统，其特征在于，包括：如权利要求8所述的检验装置和包含转动部件的转动装置；

所述检验装置中的接近开关根据所述转动部件的位置执行开闭；

所述检验装置用于根据所述转动部件的位置变化检验所述转动设备的转速。

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