CN204794582U - 速度开关 - Google Patents

Abstract

一种速度开关，包括磁钢和开关本体，所述磁钢固定安装在待监测的旋转机构上，所述开关本体串接在继电器的驱动电源电路上；所述开关本体设有信号处理电路以及与其连接的磁场信号采集电路、延时电路和串接在所述驱动电源电路上的开关触点，磁场信号采集电路的传感器探头与旋转机构中轴线保持相对偏心。本实用新型使用在电机上时，可将磁钢安装在位于电机闷盖内侧的转轴端部，开关本体设在闷盖的外侧，当磁钢随着电机转轴转动时，磁场会发生变化，当速度开关检测到这种变化时能做出电机转动与否的正确响应，且无需在闷盖上打孔，有效避免闷盖损伤产生漏油的情况。

Description

速度开关

技术领域

本发明属于机械领域，具体为一种通过磁场监控电机转动情况的速度开关。

背景技术

提升机下链轮中的电机是密封在铸铁闷盖内的，为了保障设备的安全运行，需对电机工作状况实时的监控，一般是使用旋转探测仪。对于市面上现有的旋转探测仪，安装检测片时要对20mm左右厚的铸铁闷盖进行打孔处理，以方便将其连接在电机转轴上，与电机转轴同步转动。但打孔所带来的弊端是设备容易产生漏油，而漏油是现场所不希望发生的情况之一。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的技术目的是提供一种可避免现有技术缺陷的速度开关。

为实现上述技术目的，本发明提供的技术方案为：

一种速度开关，其特征在于，包括磁钢和开关本体，所述磁钢固定安装在待监测旋转机构上，所述开关本体串接在继电器的驱动电源电路上；所述开关本体设有信号处理电路以及与其连接的磁场信号采集电路、延时电路和串接在所述驱动电源电路上的开关触点，磁场信号采集电路的传感器探头与旋转机构中轴线保持相对偏心，由信号处理电路根据磁场信号采集电路、延时电路给出信号控制所述开关触点的通断。

在上述方案基础上，进一步优选或改进的技术方案还包括：

为保障磁场信号被清楚采集，所述传感器探头与磁钢的距离一般设为不大于35mm。

所述延时电路设有第一定时器芯片和第二定时器芯片，磁场信号采集电路与所述第二定时器芯片连接，所述信号处理电路的信号输入端设有或非门，所述第一定时器芯片、第二定时器芯片分别与或非门的输入端连接。

所述磁场信号采集电路包括：

一磁阻传感器，将磁场信号转换成差分电压输出；

一仪表运放，与磁阻传感器连接，对其输出的差分电压信号进行一级放大；

一轨对轨运放，与所述第二定时器芯片连接，包括用作二级放大的第一运放单元和用作比较器的第二运放单元，所述第二运放单元将第一运放单元输出信号通过微分电路转换成脉冲信号后输出。

所述开关本体设有指示灯，指示灯电路与所述信号处理电路连接。

本发明工作时，需配合继电器等控制电器使用，监测目标为转动机构，当机构转动时，和机构一同转动的磁钢滑过传感器探头，磁场信号采集电路采集到信号，则信号处理电路控制继电器吸合;当机构停止转动一定时间后，则信号处理电路控制开关触点断开,从而使继电器线包断电,操作其断开工作电路，从而通过电机的转动情况控制整个系统的运行。同时通过延时电路可提供一段时间的延时信号，在该时间内，开关本体控制继电器吸合，不响应来自磁场信号采集电路采集的异常信号，通过这种功能，可以有效避免本发明开关所在系统在上电初期时，机器的抖动造成的误动作报警。

本发明使用在电机上时，可将磁钢安装在位于电机闷盖内侧的转轴端部，开关本体设在闷盖的外侧，当磁钢随着电机转轴转动时，磁场发生变化，速度开关只要检测到这种变化就能做出电机转动与否的正确响应，配合强磁使用,无需在闷盖上打孔，有效避免闷盖损伤产生漏油的情况。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图；

图2为开关本体的电路模块结构示意图；

图3为磁场信号采集电路的结构示意图；

图4为一实施例中传感器检测磁场强度的曲线示意图；

图5为延时电路和信号处理电路的结构示意图。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。

如图1、图2所示的一种磁阻式速度开关，包括磁钢1和开关本体2，所述开关本体2串接在继电器3的驱动电源电路中，控制继电器3线包的通断电，从而操作继电器3的吸合或断开。

所述开关本体2设有信号处理电路以及分别与其连接的磁场信号采集电路、延时电路、LED指示灯和串接在所述驱动电源电路上的开关触点。

安装时，先在位于电机闷盖内的转轴顶端打一定深度的安装孔，然后将磁钢粘些AB胶嵌在所述安装孔内。所述开关本体2设置在对应电机转轴和磁钢1的位置，且与电机转轴的中心保持相对偏心（即探头中心点与转轴中轴线不在一条直线上）。

一般电机闷盖铸铁板的厚度为20mm左右，配合强磁的磁钢使用，本发明可实现约0~35mm的检测距离，使穿过铸铁板的磁场信号仍能被开关本体检测到，从而做出正确响应。故所述传感器探头与磁钢1的距离一般设为不大于35mm。

如图3所示，所述磁场信号采集电路包括以下组成部分：

1）磁阻传感器U1，型号为HMC1021Z，可将磁场信号转换成差分电压输出，并能感应磁场强度低至30μ高斯的磁场；

2）仪表运放U2，与磁阻传感器U1连接，对其输出的差分电压信号进行一级放大；

3）轨对轨运放U3，内含用作二级放大的第一运放单元和用作比较器的第二运放单元，所述第二运放单元将第一运放单元输出信号通过微分电路转换成脉冲信号后输出，此脉冲信号控制延时电路第二定时器芯片U2的工作。

如图5所示，所述延时电路设有第一定时器芯片U1和第二定时器芯片U2。，所述第一定时器芯片U1用于设备上电初期的延时，所述第二定时器芯片U2与磁场信号采集电路连接。

所述信号处理电路的信号输入端设有或非门U3A，所述第一定时器芯片U1、第二定时器芯片U2分别与或非门的两输入端连接。

当所述第一定时器芯片U1通电后输出高电平，或非门驱动管导通，LED指示灯亮，信号处理电路控制开关触点闭合，继电器线包通电吸合；若将上电初期的延时时间设为12秒，则设定第一定时器U112秒后输出低电平，使或非门驱动管截止，控制LED指示灯灭，开关触点断开，则继电器断开。

此时，如果磁钢转到一定位置时，磁场信号采集电路会输出脉冲信号，由此脉冲信号控制第二定时器芯片U2工作，第二定时器芯片U2工作时输出高电平，则或非门驱动管导通，LED指示灯亮，信号处理电路控制开关触点闭合，继电器吸合，保持一段时间（具体跳断时间可调，调节范围为0~15s）后，第二定时器芯片U2输出低电平，则或非门驱动管截止，LED指示灯灭，开关触点断开，则继电器断开。在设置的该段跳断时间内，如有脉冲信号持续送给第二定时器芯片U2，则第二定时器芯片U2会持续工作，该跳断时间重新计算。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种速度开关，其特征在于，包括磁钢和开关本体，所述磁钢固定安装在待监测的旋转机构上，所述开关本体串接在继电器的驱动电源电路上；所述开关本体设有信号处理电路及与其连接的磁场信号采集电路、延时电路和串接在所述驱动电源电路上的开关触点，磁场信号采集电路的传感器探头与旋转机构中轴线保持相对偏心，由信号处理电路根据磁场信号采集电路、延时电路给出信号控制所述开关触点的通断。

2.根据权利要求1所述的一种速度开关，其特征在于，所述传感器探头与磁钢的距离为不大于35mm。

3.根据权利要求1所述的一种速度开关，其特征在于，所述延时电路设有第一定时器芯片和第二定时器芯片，磁场信号采集电路与所述第二定时器芯片连接，所述信号处理电路的信号输入端设有或非门，所述第一定时器芯片、第二定时器芯片分别与或非门的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的一种速度开关，其特征在于，所述磁场信号采集电路包括：

一磁阻传感器，将磁场信号转换成差分电压输出；

一仪表运放，与磁阻传感器连接，对其输出的差分电压信号进行一级放大；

一轨对轨运放，与所述第二定时器芯片连接，包括用作二级放大的第一运放单元和用作比较器的第二运放单元，所述第二运放单元将第一运放单元输出信号通过微分电路转换成脉冲信号后输出。

5.根据权利要求1-4中任一权项所述的一种速度开关，其特征在于，所述开关本体设有指示灯，指示灯电路与所述信号处理电路连接。