CN201113962Y - 长距离型电感式接近开关 - Google Patents

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Abstract

一种长距离型电感式接近开关，包括外壳、高频振荡电路、整形检波电路、信号处理电路、开关量输出电路。高频振荡电路输出的信号经整形检波电路整形检波后，连接信号处理电路，信号处理电路的输出端连接开关量输出电路的输入端；所述高频振荡电路是LC振荡电路。LC振荡电路中采用精度±0.5％、温漂不大于20PPM/℃的电容和多股导线绕制的电感，来提高振荡频率和振荡幅度的稳定度。通过提高电路核心元件的精密度，提高了感应距离，使感应距离到达15mm；通过使用对温度升高引起电容值的漂移进行相应补偿，使工作温度范围更大；通过采用带有加长型外壳是带有螺纹的圆柱体，可在组装时方便快捷。

Description

长距离型电感式接近开关
技术领域
本实用新型涉及一种接近开关，特别是一种长距离型电感式接近开关。
背景技术
电子传感器是工控领域中必不可少的重要产品，它的应用继续以正常的速度增加。在需要计数、监视、定位或者测量的工业机器制造过程中，接近传感器、光电传感器和超声波传感器是常见的元件。但是，最成熟的产品是电感式接近传感器及电容型接近传感器，它在机器制造业中用得最多。作为电感式接近传感器的一种应用，电感式接近开关可以无接触地检测所有的金属，而且电感式接近开关外壳采用螺纹型，接头采用标准接插件，便于安装。其原理是，一个LC振荡回路产生一个高频交变磁场，该交变场是从传感器的感应面辐射出来。一种具有电导能力的物体进入该场，这样根据感应定律，物体内部产成涡流电流，该涡流电流反作用于LC振荡回路，消除振荡电路的能量，振幅因此减小，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。当电导材料接近传感器而导致信开关量变化时，其与感应面的距离称为感应距离。此类接近近传感器具有无滑动触点，工作时不受灰尘等非金属因素的影响，并且低功耗，长寿命，可使用在各种恶劣条件下。但是，一般的电感式接近开关的感应距离最大只能达到10mm。
发明内容
为了解决现有技术中电感式接近开关感应距离短的问题，本实用新型提出了一种长距离型电感式接近开关，具体技术方案是：
一种长距离型电感式接近开关，包括外壳、高频振荡电路、整形检波电路、信号处理电路、开关量输出电路。高频振荡电路输出的信号经整形检波电路整形检波后，连接信号处理电路，信号处理电路的输出端连接开关量输出电路的输入端；所述高频振荡电路是LC振荡电路。LC振荡电路中采用精度±0.5％、温漂不大于20PPM/℃的电容和多股导线绕制的电感，来提高振荡频率和振荡幅度的稳定度。LC振荡电路的频率范围是300-500kHz。
上述信号处理电路是以U2136系列芯片为核心的电路；U2136系列芯片的内部设有整型检波电路；所述U2136系列芯片采用U2136P芯片，可对温度升高引起电容值的漂移进行相应补偿，从而提高了在高温下近接开关基准点上的稳定性，使本接近开关工作温度大于80℃；LC振荡电路的输出端连接所得直流信号送入U2136P芯片的8脚，U2136P芯片的5脚连接开关量输出电路的控制端。U2136P芯片的2脚通过滤波电容接地，以消除纹波；U2136P芯片的7脚连接用于信号校正的可调电阻。
上述电气部分被密封在加长型外壳内，该加长型外壳是外表面带有螺纹的圆柱体。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过提高电路核心元件的精密度，提高了感应距离，使感应距离达到15mm；通过使用对温度升高引起电容值的漂移进行相应补偿，使工作温度范围更大；通过采用外表面带有螺纹的圆柱体形状的加长型外壳，可使在组装时方便快捷。
附图说明
图1是本实用新型的爆炸图
图2是本实用新型的工作过程图
图3是本实用新型的电路简图
1感应外壳，2电感，3为螺母，4为加长型外壳，5为PCB板，6和8为密封圈，7为后盖，9为LED灯，10为四芯插头塑件，11为四芯插头镶件
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
基于的理论公式有：F2＝1/4LCπ2其中：F-频率(HZ)、L-电感(H)、C-电容(F)通过以上公式我们可以知道频率F的值与LC成反比关系，当我们的电感值固定在一个范围之内，就需要通过调节电容的值来调整振荡频率，如果我们所用的电容的容值随温度变化太大的话，那么频率的变化就会很大；如果我们把电容固定在一个值，那么就需要采用精密度很高的电感头，使电感式接近开关工作在远距离15mm时，频率能够保持稳定。所以通过使用精度高的电感头和电容，才能使感应距离保持在远距离。同时采用可对温度升高引起电容值的漂移进行相应补偿的电路，从而提高了在高温下近接开关基准点上的稳定性。
如图2所示，电感线圈设在感应磁罐内，当被测金属物体靠近电感式接近开关的感应磁罐时，近接开关内部的LC振荡频率衰减，这个信号将送入整形检波，再经过信号处理，进而控制开关输出量。在开关量输出电路上还连接有LED灯，开关量输出状态可由该灯判断其通或断。上述电气部分被密封在加长型外壳4内，该加长型外壳4是外表面带有螺纹的圆柱体。
如图3所示LC振荡电路的输出端连接所得直流信号送入U2136P芯片的8脚，U2136P芯片的5脚连接开关量输出电路的控制端。U2136P芯片的2脚通过滤波电容接地，以消除纹波。U2136P芯片的7脚连接用于信号校正的可调电阻。2136P芯片的5脚还控制一LED的开关，用以指示开关量输出的状态。在所述LC振荡线路中采用精度±0.5％、温漂是20PPM/℃的电容和0.05mm*60股，在工型骨架上绕20圈所成电感，LC振荡线路的频率范围是300-500kHz。通过这些措施，使本实用新型感应距离达到15mm；通过使用对温度升高引起电容值的漂移进行相应补偿，使工作温度范围更大；通过采用外表面带有螺纹的圆柱体形状的加长型外壳，可使在组装时方便快捷。

Claims (6)

1. 一种长距离型电感式接近开关，包括外壳、高频振荡电路、整形检波电路、信号处理电路、开关量输出电路，高频振荡电路输出的信号经整形检波电路整形检波后，连接信号处理电路，信号处理电路的输出端连接开关量输出电路的输入端；所述高频振荡电路是LC振荡电路，其特征是LC振荡电路中采用精度±0.5％、温漂不大于20PPM/℃的电容和多股导线绕制的电感，来提高振荡频率和振荡幅度的稳定度。
2. 根据权利要求1所述长距离型电感式接近开关，其特征是LC振荡电路的频率范围是300-500kHz。
3. 根据权利要求1所述长距离型电感式接近开关，其特征是信号处理电路是以U2136系列芯片为核心的电路。
4. 根据权利要求3所述长距离型电感式接近开关，其特征是所述U2136系列芯片采用U2136P型，使本接近开关工作温度大于80℃；LC振荡电路的输出端连接所得直流信号连接U2136P芯片的8脚，U2136P芯片的5脚连接开关量输出电路的控制端。
5. 根据权利要求1所述长距离型电感式接近开关，其特征是所述各电路被密封在加长型的外壳(4)内，该加长型外壳(4)是外表面带有螺纹的圆柱体。
6. 根据权利要求4所述长距离型电感式接近开关，其特征是U2136P芯片的2脚通过滤波电容接地，以消除纹波；U2136P芯片的7脚连接用于信号校正的可调电阻。
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