CN117269851B - 一种端子插接检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种端子插接检测装置，涉及接线端子检测技术领域，包括主控芯片、检测模块、报警模块、第一光电模块、第二光电模块，所述主控芯片和检测模块、报警模块连接，检测模块和第一光电模块、第二光电模块连接。本发明针对不同尺寸的端子在检测时，无需调节光电开关距离并对端子插接的合格信号进行统一处理。

Description

一种端子插接检测装置

技术领域

本发明涉及接线端子检测技术领域，特别涉及一种端子插接检测装置。

背景技术

公开号：CN214703948U公开了一种高效接线端子插接防脱检测装置，通过在一个光电开关检测端子进入信号，限位板限制端子进入后的移动，另一个光带开关检测端子插接深度，以此判断检测端子插接是否合格，但由于连接端子的尺寸多样化，当前后两个光电开关距离固定时合格信号需要重新进行调整。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种端子插接检测装置，包括主控芯片、检测模块、报警模块、第一光电模块、第二光电模块，所述主控芯片和检测模块、报警模块连接，检测模块和第一光电模块、第二光电模块连接。

进一步的，所述检测模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一三极管Q1、第二三极管Q2，第一算放大器U1、第一连接引脚P1，所述第一电阻R1一端和第二电阻R2一端、第三电阻R3一端、第一三极管Q1发射极连接，第二电阻R2另一端和第一算放大器U1反相端、第一三极管Q1基极、第一连接引脚P1一端、第二三极管Q2集电极连接，第一连接引脚P1另一端和第一光电模块、第二光电模块连接，第二三极管Q2基极和第一三极管Q1集电极连接，第一算放大器U1同相端和第四电阻R4一端、第五电阻R5一端连接，第四电阻R4另一端、第一电阻R1另一端和电源连接，第五电阻R5另一端、第二三极管Q2发射极、第三电阻R3另一端和接地端连接。

进一步的，所述检测模块还包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第二运算放大器U2，所述第一算放大器U1输出端和第三三极管Q3基极、第六电阻R6一端连接，第三三极管Q3集电极和第四三极管Q4发射极连接，第四三极管Q4基极和第一连接引脚P1连接，第四三极管Q4集电极和第七电阻R7一端、第二运算放大器U2同相端、第八电阻R8一端、第九电阻R9一端连接，第九电阻R9另一端和第二运算放大器U2输出端连接，第二运算放大器U2反相端和第十电阻R10一端、第十一电阻R11一端连接，第十电阻R10另一端和电源连接，第六电阻R6另一端、第七电阻R7另一端、第八电阻R8另一端、第十一电阻R11另一端和接地端连接。

进一步的，所述检测模块还包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第三运算放大器U3、第四运算放大器U4、第二二极管D2，所述第三运算放大器U3同相端和第二运算放大器U2输出端连接，第三运算放大器U3反相端和第十一电阻R11一端连接，第三运算放大器U3输出端和第十二电阻R12一端、第一二极管D1阴极连接，第一二极管D1阳极和主控芯片的15引脚、第二二极管D2阳极连接，第二二极管D2阴极和第十三电阻R13一端、第四运算放大器U4输出端连接，第四运算放大器U4同相端和第十四电阻R14一端、第一连接引脚P1连接，第十二电阻R12另一端、第十三电阻R13另一端、第十四电阻R14另一端和接地端连接。

进一步的，所述检测模块还包括第三二极管D3、第四二极管D4、第十五电阻R15，所述第十五电阻R15一端和第二三极管Q2基极连接，第十五电阻R15另一端和第三二极管D3阴极连接，第三二极管D3阳极和第四二极管D4阳极、主控芯片的16引脚连接，第四二极管D4阴极和第十一电阻R 11一端连接。

进一步的，所述检测模块还包括第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19，所述第十六电阻R16一端和电源连接，第十六电阻R16另一端和第一二极管D1阳极、第二二极管D2阳极、主控芯片的15引脚、第十七电阻R17一端连接，第十七电阻R17另一端和接地端连接。

进一步的，所述检测模块还包括第二十电阻R20、第二十一电阻R21，所述第二十电阻R20一端和电源连接，第二十电阻R20另一端和第三三极管Q3发射极、第二十一电阻R21一端连接，第二十一电阻R21另一端和接地端连接。

进一步的，所述检测模块还包括第五二极管D5，所述第五二极管D5阴极串接在第一三极管Q1基极上，第五二极管D5阳极串接在第一连接引脚P1上。

进一步的，所述报警模块包括第二十二电阻R22、第二发光二极管LED2，所述第二十二电阻R22一端和主控芯片的17引脚连接第二十二电阻R22另一端和第二发光二极管LED2阳极连接，第二发光二极管LED2阴极和接地端连接。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明可以对不同尺寸的插接端子在进入时反馈的信号进行统一，防止端子出现经过或停留情况时合格信号反馈不一致问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的整体结构示意图。

图2、图3为检测模块结构示意图。

图4为报警模块结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明，应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

参阅附图，本发明是一种端子插接检测装置，包括主控芯片、检测模块、报警模块、第一光电模块、第二光电模块，所述主控芯片和检测模块、报警模块连接，检测模块和第一光电模块、第二光电模块连接。

具体地，所述检测模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一三极管Q1、第二三极管Q2，第一算放大器U1、第一连接引脚P1，所述第一电阻R1一端和第二电阻R2一端、第三电阻R3一端、第一三极管Q1发射极连接，第二电阻R2另一端和第一算放大器U1反相端、第一三极管Q1基极、第一连接引脚P1一端、第二三极管Q2集电极连接，第一连接引脚P1另一端和第一光电模块、第二光电模块连接，第二三极管Q2基极和第一三极管Q1集电极连接，第一算放大器U1同相端和第四电阻R4一端、第五电阻R5一端连接，第四电阻R4另一端、第一电阻R1另一端和电源连接，第五电阻R5另一端、第二三极管Q2发射极、第三电阻R3另一端和接地端连接。

具体地，所述检测模块还包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第二运算放大器U2，所述第一算放大器U1输出端和第三三极管Q3基极、第六电阻R6一端连接，第三三极管Q3集电极和第四三极管Q4发射极连接，第四三极管Q4基极和第一连接引脚P1连接，第四三极管Q4集电极和第七电阻R7一端、第二运算放大器U2同相端、第八电阻R8一端、第九电阻R9一端连接，第九电阻R9另一端和第二运算放大器U2输出端连接，第二运算放大器U2反相端和第十电阻R10一端、第十一电阻R11一端连接，第十电阻R10另一端和电源连接，第六电阻R6另一端、第七电阻R7另一端、第八电阻R8另一端、第十一电阻R11另一端和接地端连接。

具体地，所述检测模块还包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第三运算放大器U3、第四运算放大器U4、第二二极管D2，所述第三运算放大器U3同相端和第二运算放大器U2输出端连接，第三运算放大器U3反相端和第十一电阻R11一端连接，第三运算放大器U3输出端和第十二电阻R12一端、第一二极管D1阴极连接，第一二极管D1阳极和主控芯片的15引脚、第二二极管D2阳极连接，第二二极管D2阴极和第十三电阻R13一端、第四运算放大器U4输出端连接，第四运算放大器U4同相端和第十四电阻R14一端、第一连接引脚P1连接，第十二电阻R12另一端、第十三电阻R13另一端、第十四电阻R14另一端和接地端连接。

具体地，所述检测模块还包括第三二极管D3、第四二极管D4、第十五电阻R15，所述第十五电阻R15一端和第二三极管Q2基极连接，第十五电阻R15另一端和第三二极管D3阴极连接，第三二极管D3阳极和第四二极管D4阳极、主控芯片的16引脚连接，第四二极管D4阴极和第十一电阻R 11一端连接。

具体地，所述检测模块还包括第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19，所述第十六电阻R16一端和电源连接，第十六电阻R16另一端和第一二极管D1阳极、第二二极管D2阳极、主控芯片的15引脚、第十七电阻R17一端连接，第十七电阻R17另一端和接地端连接。

具体地，所述检测模块还包括第二十电阻R20、第二十一电阻R21，所述第二十电阻R20一端和电源连接，第二十电阻R20另一端和第三三极管Q3发射极、第二十一电阻R21一端连接，第二十一电阻R21另一端和接地端连接。

具体地，所述检测模块还包括第五二极管D5，所述第五二极管D5阴极串接在第一三极管Q1基极上，第五二极管D5阳极串接在第一连接引脚P1上。

具体地，所述报警模块包括第二十二电阻R22、第二发光二极管LED2，所述第二十二电阻R22一端和主控芯片的17引脚连接第二十二电阻R22另一端和第二发光二极管LED2阳极连接，第二发光二极管LED2阴极和接地端连接。

在第一实施例中，考虑到了不同尺寸的插接线缆的端子由第一光电模块进入后，第一光电模块的信号会出现变化，此时，若假设端子限位继续插接后，若线缆与端子插接的距离合格，则第二光电模块和第一光电模块检测工件的信号的真值表为1、1或0，出现两种合格信号，为了让不同尺寸端子无论停留还是越过光电模块后的输出信号统一，在初始状态时，第一三极管Q1和第二三极管Q2互为偏置处于静态工作点，第一电阻R1端电源信号经第二电阻R2反馈到第一算放大器U1同相端，第一算放大器U1输出，当第一光电模块发送信号时，经第一连接引脚P1反馈到第一三极管Q1基极，第一三极管Q1反向偏置，第二三极管Q2截止，第一算放大器U1反相端电位上升，第一算放大器U1截止输出，当端子完全经过第一光电模块时，第一连接引脚P1无输入，第一电阻R1端电源信号一路经第二电阻R2反馈到第一算放大器U1反相端，另一路经过第三电阻R3回路，第一算放大器U1状态不变，防止不同尺寸端子进入后经过第一光电模块后，第一光电模块无输出。第一算放大器U1输出的信号和第二光电模块输出的信号反馈到主控芯片不同的GPIO通用引脚上，以此判断是否合格。需要说明的是，两个光电模块需要内置反向输出，取反相输出进检测模块，无内置时可外置非门取反。

在第二实施例中，考虑到第一光电模块和第二光电模块的检测需要信号进行控制，当第一光电模块反馈端子进入的信号后，若第二光电模块与主控芯片连接，因主控芯片无法得知等待第二光电模块反馈信号的时间，需要额外占用芯片引脚进行计时或对电机的移动进行检测，因此将第二光电模块的输出信号通过第一连接引脚P1与第一光电模块连接，并将第一算放大器U1输出的信号反馈到检测模块的后级电路中，停止第一算放大器U1直接反馈到主控芯片。第一光电模块输出时信号反馈到第一连接引脚P1，第一算放大器U1截止，第三三极管Q3发射极电源信号经过第三三极管Q3基极、第六电阻R6回路，而第四三极管Q4因第一连接引脚P1信号输入，第四三极管Q4处于截止状态，当第一光电模块无输出后，第四三极管Q4导通，第七电阻R7用于第四三极管Q4集电极输出转换，既电流转电压后反馈到第二运算放大器U2，第二运算放大器U2进行输出，通过第三三极管Q3和第四三极管Q4隔离第一算放大器U1和第二运算放大器U2输出，既第一光电模块未由输出状态转为截止输出状态时，第二运算放大器U2不进行输出。第二运算放大器U2输出时，其输出端经第九电阻R9和第八电阻R8在此反馈到第二运算放大器U2同相端，第二运算放大器U2反相端通过第十电阻R10和第十一电阻R11分压设置反馈阈值。主控芯片采集第一连接引脚P1和第二运算放大器U2输出端信号，当第二光电模块输出信号经过第一连接引脚P1反馈到后级电路时，第一连接引脚P1和第二运算放大器U2输出均为1，表为合格。

在第三实施例中，考虑到主控芯片需要采集第一连接引脚P1和第二运算放大器U2输出端的信号，需占用两个引脚，因此将第二运算放大器U2输出的信号反馈到第三运算放大器U3同相端，第三运算放大器U3反相端阈值与第二运算放大器U2反相端阈值相同即可，而经第一连接引脚P1输入的信号同样反馈到第四运算放大器U4同相端，第四运算放大器U4反相端需通过电源另设高于第一连接引脚P1无输入时，第一算放大器U1停止输出状态后，第二电阻R2端的电位。第一二极管D1阳极和第一二极管D1阴极需外设大于第一二极管D1和第二二极管D2导通门限的参考电位。当第二光电模块经第一连接引脚P1输入时，第一二极管D1和第二二极管D2截止，此时主控芯片通过15引脚采集，第一二极管D1阳极和第二二极管D2阳极端电位，合格时，其电位等于参考电，主控芯片不反馈信号到17引脚，反之17引脚信号经第二十二电阻R22、第二发光二极管LED2、接地端回路，第二发光二极管LED2进行报警指示。需要说明的是，尺寸小于其光电模块距离的端子均可适用。

在其他实施例中，通过主控芯片的16引脚对检测模块进行复位，16引脚初始悬空不进行配置，使能上拉电阻，复位时，信号一路经第三二极管D3、第十五电阻R15反馈到第二三极管Q2，第二三极管Q2导通，第一算放大器U1反相端电位下降，第一算放大器U1恢复输出，另一路经第四二极管D4反馈到第十一电阻R11，第二运算放大器U2停止输出，完成复位。若对多个端子进行检测时，多个检测模块可采用同一个复位引脚。第十六电阻R16和第十七电阻R17代替电源输对第一二极管D1阳极和第二二极管D2阳极输出参考电位，第二十电阻R20和第二十一电阻R21为第三三极管Q3供电，也防止第一算放大器U1输出低于电源电压时，第三三极管Q3故障，第十八电阻R18、第十九电阻R19用于第四运算放大器U4反相端设置参考电位，第五二极管D5用于第一三极管Q1截流，第一发光二极管LED1用于指示检测模块启动状态。报警模块中，第二发光二极管LED2可替换为蜂鸣器。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (2)

1.一种端子插接检测装置，其特征在于，包括主控芯片、检测模块、报警模块、第一光电模块、第二光电模块，所述主控芯片和检测模块、报警模块连接，检测模块和第一光电模块、第二光电模块连接；

所述检测模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一三极管、第二三极管，第一算放大器、第一连接引脚，所述第一电阻一端和第二电阻一端、第三电阻一端、第一三极管发射极连接，第二电阻另一端和第一算放大器反相端、第一三极管基极、第一连接引脚一端、第二三极管集电极连接，第一连接引脚另一端和第一光电模块、第二光电模块连接，第二三极管基极和第一三极管集电极连接，第一算放大器同相端和第四电阻一端、第五电阻一端连接，第四电阻另一端、第一电阻另一端和电源连接，第五电阻另一端、第二三极管发射极、第三电阻另一端和接地端连接；

所述检测模块还包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第三三极管、第四三极管、第二运算放大器，所述第一算放大器输出端和第三三极管基极、第六电阻一端连接，第三三极管集电极和第四三极管发射极连接，第四三极管基极和第一连接引脚连接，第四三极管集电极和第七电阻一端、第二运算放大器同相端、第八电阻一端、第九电阻一端连接，第九电阻另一端和第二运算放大器输出端连接，第二运算放大器反相端和第十电阻一端、第十一电阻一端连接，第十电阻另一端和电源连接，第六电阻另一端、第七电阻另一端、第八电阻另一端、第十一电阻另一端和接地端连接；

所述检测模块还包括第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第三运算放大器、第四运算放大器、第二二极管，所述第三运算放大器同相端和第二运算放大器输出端连接，第三运算放大器反相端和第十一电阻一端连接，第三运算放大器输出端和第十二电阻一端、第一二极管阴极连接，第一二极管阳极和主控芯片的15引脚、第二二极管阳极连接，第二二极管阴极和第十三电阻一端、第四运算放大器输出端连接，第四运算放大器同相端和第十四电阻一端、第一连接引脚连接，第十二电阻另一端、第十三电阻另一端、第十四电阻另一端和接地端连接；

所述检测模块还包括第三二极管、第四二极管、第十五电阻，所述第十五电阻一端和第二三极管基极连接，第十五电阻另一端和第三二极管阴极连接，第三二极管阳极和第四二极管阳极、主控芯片的16引脚连接，第四二极管阴极和第十一电阻一端连接；

所述检测模块还包括第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻，所述第十六电阻一端和电源连接，第十六电阻另一端和第一二极管阳极、第二二极管阳极、主控芯片的15引脚、第十七电阻一端连接，第十七电阻另一端和接地端连接；

所述检测模块还包括第二十电阻、第二十一电阻，所述第二十电阻一端和电源连接，第二十电阻另一端和第三三极管发射极、第二十一电阻一端连接，第二十一电阻另一端和接地端连接；

所述检测模块还包括第五二极管，所述第五二极管阴极串接在第一三极管基极上，第五二极管阳极串接在第一连接引脚上。

2.根据权利要求1所述的端子插接检测装置，其特征在于，所述报警模块包括第二十二电阻、第二发光二极管，所述第二十二电阻一端和主控芯片的17引脚连接第二十二电阻另一端和第二发光二极管阳极连接，第二发光二极管阴极和接地端连接。