CN202395744U - 感应式接近开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种感应式接近开关。该感应式接近开关由12V直流电源、感应电极和射频振荡电路、倍压检波电路、直流信号放大及控制电路组成；感应电极和射频振荡电路由感应电极、硅三极管BG1、电感线圈L1、可调电容C2、电阻R1、电容C1和负载电阻R2组成。本实用新型所述的感应式接近开关主要用于探测、电路控制或监控设防区域是否有人体或金属物体靠近。感应式接近开关的电路设计结构简洁、可靠，选择常用电子元器件制作。本实用新型所述的感应式接近开关即可在工程控制方面作为接近开关使用，也可以为安防电子产品的监控前级使用，可以弥补各类监控装置存在的有些缺憾及售价较高等问题。
Description
技术领域
本实用新型属于电子控制技术领域，涉及一种感应式接近开关。
背景技术
用于导体或人体接近控制装置品种很多，最有代表性的是用红外传感器为探头(用热释电效应器件加菲涅尔透镜)制造的监控装置；二是利用微波探头制造的监控装置。
夏季在户外使用或安装人体热释红外监控装置工作性能不够可靠。熟悉红外探头工作原理的入侵者可设法利用探头的死角，从红外探头侧面、后面关闭或破坏报警器，从而进入红外探测防范区域。红外探头对不移动物体，对不发红外热量的物体不能作出反应，入侵者可以利用棍棒改变红外探头的探测区域。
市场上有些成品监控装置或设施在使用中存在着一定的缺陷，本实用新型所述的感应式接近开关即可在工程控制方面作为接近开关使用，也可以为安防电子产品的前级使用，可弥补各类监控装置存在的有些缺憾及售价较高等问题。
实用新型内容
发明目的：本实用新型所述的感应式接近开关主要用于探测、电路控制或监控设防区域是否有人体或金属物体靠近。感应式接近开关的电路设计结构简洁、可靠，选择常用电子元器件制作。
有益效果：本实用新型所述的感应式接近开关即可在工程控制方面作为接近开关使用，也可以为安防电子产品的监控前级使用，可以弥补各类监控装置存在的有些缺憾及售价较高等问题。
电路工作原理：感应式接近开关由感应电极、射频振荡电路、倍压检波电路、直流信号放大及控制电路组成。在电路中硅三极管BG1与外围元件构成射频振荡电路，感应电极接在硅三极管BG1的集电极上。在没有导体或人体接近感应电极时，硅三极管BG1组成的振荡电路正常振荡，此时硅三极管BG1发射极输出的射频电压信号经检波二极管D1、D2检波后成为直流控制信号，该信号使硅三极管BG2导通，继电器J得电吸合，被控制的电路正常工作：当有导体或人体接近感应电极时，由于靠近感应电极的导体或人体就会通过感应电极感应出与“地”之间的电容，而电容量的增加就会降低振荡器正反馈的量直至振荡器停止振荡，一旦振荡器停振，射频检波电路就不再输出直流控制信号，此时硅三极管BG2就会截止，使继电器J失电释放，被控制的电路停止工作。
技术方案：感应式接近开关，由12V直流电源、感应电极和射频振荡电路、倍压检波电路、直流信号放大及控制电路组成，其特征在于：
感应电极和射频振荡电路：由感应电极、硅三极管BG1、电感线圈L1、可调电容C2、电阻R1、电容C1和负载电阻R2组成，硅三极管BG1的基极接电阻R1的一端和电容C1的一端，电阻R1的另一端接12V直流电源正极VCC，电容C1的另一端接电路地GND，硅三极管BG1的集电极接感应电极、电感线圈L1的一端和可调电容C2的一端，电感线圈L1的另一端接12V直流电源正极VCC，可调电容C2的另一端接硅三极管BG1的发射极和负载电阻R2的一端，负载电阻R2的另一端接电路地GND；
倍压检波电路：由耦合电容C3，检波二极管D1～D2和滤波电容C4组成，耦合电容C3的一端接硅三极管BG1的发射极，耦合电容C3的另一端接检波二极管D1的负极和接检波二极管D2的正极，检波二极管D1的正极接电路地GND，检波二极管D2的负极接滤波电容C4的正极，滤波电容C4的负极接电路地GND；
直流信号放大及控制电路：由电阻R3、硅三极管BG2、继电器J和保护二极管D3组成，电阻R3的一端接检波二极管D2的负极，电阻R3的另一端接硅三极管BG2的基极，硅三极管BG2的集电极接继电器J线圈的一端和保护二极管D3的正极，继电器J线圈的另一端和保护二极管D3的负极接12V直流电源正极VCC，硅三极管BG2的发射极接电路地GND。
附图说明
附图1是感应式接近开关的电原理图，附图1中感应电极的所用材料和制作方法见以下实施例的说明。
具体实施方式
下面按照说明书附图1和附图说明，结合以下实施例对本实用新型的相关技术和制作要点作进一步的描述。
元器件的选择与制作
1.感应电极：感应电极可选厚度为1mm铝板或铜板，要求感应电极的尺寸宽100mm、长150mm，感应电极几何形状也可根据需要确定，为提高感应电极的灵敏度，感应电极的面积尺寸可适当大一些。
2.其他元件参数见元器件名称及技术参数表。
| 元件编号 | 元器件名称 | 技术参数 | 数量 | 备注 |
| BG1 | 塑封NPN型硅三极管 | 2CS9018、β≥100 | 1只 | |
| BG2 | 塑封NPN型硅三极管 | 2CS9014、β≥200 | 1只 | |
| D1、D2 | 硅二极管 | 玻璃钝化1N60 | 2只 | 检波二极管 |
| D3 | 硅二极管 | 1N4001 | 1只 | 保护二极管 |
| L1 | 电感线圈 | 3mH～5mH的色码电 | 1只 | |
| R1 | 电阻 | 1/8W、10KΩ | 1只 | 偏置电阻 |
| R2 | 电阻 | 1/8W、4.7KΩ | 1只 | |
| R3 | 电阻 | 1/8W、3.3KΩ | 1只 | 耦合电阻 |
| C1 | 电容 | 瓷片电容、0.01μF | 1只 | 振荡器电容 |
| *C2 | 可调电容 | 5～20PF | 1只 | 振荡电容 |
| C3 | 电容 | 680PF | 1只 | 容量不宜大 |
| C4 | 电容 | 1μF | 1只 | |
| J | 直流继电器 | JRX-13F型、12V | 1只 | 电流≤50mA |
| 感应电极 | 感应电极 | 面积＞100mm×150mm | 1块 | 厚度1mm铝板 |
电路制作
对照附图1感应式接近开关的电路工作原理图，依次将电阻、电容、二极管、三极管、发光二极管、微调电容等焊到电路板上，再将感应电极、电池夹、电源开关连接到电路板上。
按照说明书附图1电路工作原理图，仔细检查电路中全部元器件的焊接正确与否和元器件的焊接质量，确认本装置焊接无误后即可进入电路调试阶段。
电路调试
可调电容C2容量的大小可以调整振荡器起振、停振两个临界值，主要用于调节控制装置所感应人体或金属物体的远近、大小等灵敏度。在附图1中电感线圈L1为色码电感，电感量为3mH～5mH，如果电感线圈的电感量大于4mH时，需要适当增大可调电容C2的容量，从而使谐振振荡电路能够顺利起振。其它直流工作点基本不需要调试即可正常工作，整机待机电流≤9mA。
Claims (1)
1.一种感应式接近开关，由12V直流电源、感应电极和射频振荡电路、倍压检波电路、直流信号放大及控制电路组成，其特征包括：
感应电极和射频振荡电路由感应电极、硅三极管BG1、电感线圈L1、可调电容C2、电阻R1、电容C1和负载电阻R2组成，硅三极管BG1的基极接电阻R1的一端和电容C1的一端，电阻R1的另一端接12V直流电源正极VCC，电容C1的另一端接电路地GND，硅三极管BG1的集电极接感应电极、电感线圈L1的一端和可调电容C2的一端，电感线圈L1的另一端接12V直流电源正极VCC，可调电容C2的另一端接硅三极管BG1的发射极和负载电阻R2的一端，负载电阻R2的另一端接电路地GND；
倍压检波电路由耦合电容C3，检波二极管D1～D2和滤波电容C4组成，耦合电容C3的一端接硅三极管BG1的发射极，耦合电容C3的另一端接检波二极管D1的负极和接检波二极管D2的正极，检波二极管D1的正极接电路地GND，检波二极管D2的负极接滤波电容C4的正极，滤波电容C4的负极接电路地GND；
直流信号放大及控制电路由电阻R3、硅三极管BG2、继电器J和保护二极管D3组成，电阻R3的一端接检波二极管D2的负极，电阻R3的另一端接硅三极管BG2的基极，硅三极管BG2的集电极接继电器J线圈的一端和保护二极管D3的正极，继电器J线圈的另一端和保护二极管D3的负极接12V直流电源正极VCC，硅三极管BG2的发射极接电路地GND。
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| CN202395744U true CN202395744U (zh) | 2012-08-22 |
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| CN2011204684276U Expired - Fee Related CN202395744U (zh) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | 感应式接近开关 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102403995A (zh) * | 2011-11-23 | 2012-04-04 | 刘德军 | 感应式接近开关 |
| CN103147657A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-06-12 | 周玉林 | 一种自动门控制电路 |
| CN103233644A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-08-07 | 刘喆 | 感应式自动门控制开关 |
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- 2011-11-23 CN CN2011204684276U patent/CN202395744U/zh not_active Expired - Fee Related
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