CN205584168U - 霍尔接近开关电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及开关电路。本实用新型针对现有技术中的接近开关电压输入范围较窄，无法同时应用于不同的电源系统，且在安装时对接近开关与磁铁的相对安装距离及位置要求严格的问题，提供一种霍尔接近开关电路，包括磁体及霍尔接近开关本体，所述磁体设置于铁壳内，所述霍尔接近开关本体包括电源管理模块、霍尔开关检测模块、信号调理模块及输出单元，所述电源管理模块分别与霍尔开关检测模块、信号调理模块及输出单元连接，霍尔开关检测模块与信号调理模块连接，信号调理模块与输出单元连接。该电路具有输入电压范围宽、输出驱动能力强等特点。适用于霍尔接近开关。

Description

霍尔接近开关电路

技术领域

本实用新型涉及开关电路，特别涉及霍尔接近开关的开关电路。

背景技术

霍尔接近开关是一种利用霍尔效应原理的磁敏传感器，用它可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的长河中使用，属于位移传感器的一种，被广泛应用。

霍尔接近开关是用于发动机系统，作转速检测，具有体积小、精度高、响应快等特点。其工作原理是利用霍尔效应，将非电、非磁的物理量例如转速以及工作状态发生变化的时间，转变成电量来进行检测和控制。霍尔接近开关输出数字量，具有无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳等优点。

而目前市面上的接近开关电压输入范围较窄，无法同时应用于不同的电源系统，所以对于多电源系统，在选择时一般采用不同型号的接近开关或增加接口电路来满足系统需求，从而提高了系统的复杂性及生产成本。同时，由于磁铁磁感应强度分布不均，霍尔式接近开关在安装时对接近开关与磁铁的相对安装距离及位置要求严格，否则接近开关的检测位置一致性将会变差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种霍尔接近开关电路以实现提高输入电压范围及输出驱动能力的效果。

本实用新型解决所述技术问题，采用的技术方案是，霍尔接近开关电路，包括磁体及霍尔接近开关本体，所述磁体设置于铁壳内，所述霍尔接近开关本体包括电源管理模块、霍尔开关检测模块、信号调理模块及输出单元，所述电源管理模块分别与霍尔开关检测模块、信号调理模块及输出单元连接，霍尔开关检测模块与信号调理模块连接，信号调理模块与输出单元连接。

具体的，所述霍尔开关检测模块包括电源输入端一、电容一、电容二及霍尔传感器，所述电源输入端一分别与电容一的一端及霍尔传感器的端口一连接，电容一的另一端分别与电容二的一端及霍尔接近开关的端口三分别接地，电容二的另一端分别与霍尔接近开关的端口二及信号调理模块连接。

具体的，所述霍尔接近开关至少为一个。

具体的，所述信号调理模块包括电阻二、电阻三、三极管二、电阻四及二极管一，所述电容二的另一端与电阻三的一端连接，电阻三的另一端分别与电阻二的一端及三极管二的基极连接，电阻二的另一端及三极管二的发射极分别与电源输入端一连接，三极管二的集电极分别与电阻四的一端及输出单元连接，电阻四的另一端与二极管一的正极连接及二极管一的负极分别接地。

进一步的，所述二极管一为发光二极管。

进一步的，所述输出单元包括电阻五、电阻六、电容三、三极管一、二极管二及输出端，所述电阻五的一端与电阻四的一端连接，电阻五的另一端分别与电阻六的一端、电容三的一端及三极管的基极连接，电阻六的另一端、电容三的另一端、三极管一的发射极及二极管二的正极分别接地，二极管二的负极及三极管一的集电极分别与输出端连接。

进一步的，所述电源管理模块包括电源输入端二、电阻一、电容四、电容五、宽电压电源管理芯片、电容六、电容七及电阻七，所述电源输入端二与电阻一的一端连接，电阻一的另一端分别与电容四的一端、电容五的一端及宽电压电源管理芯片输入端连接，电容四的另一端、电容五的另一端、宽电压电源管理芯片的地端、电容六的一端、电容七的一端及电阻七的一端接地，电阻七的另一端、电容七的另一端、电容六的另一端及宽电压电源管理芯片输出端分别与电源输入端一连接。

具体的，所述电源输入端二输入电压为DC2.5～24V。

本实用新型的有益效果是：该电路具有输入电压范围宽、输出驱动能力强、磁场感应更加准确等特点；采用带铁壳的磁铁，屏蔽磁铁周围的磁场，使磁铁磁场指向性更强，降低接近开关与磁铁的相对安装距离及位置要求，提高接近开关检测位置的一致性。

附图说明

图1为本实用新型霍尔接近开关电路实施例的电路原理图；

图2为本实用新型霍尔接近开关电路实施例的电路结构图；

其中，电阻一R1，电阻二R2，电阻三R3，电阻四R4，电阻五R5，电阻六R6，电阻七R7，电容一C1，电容二C2，电容三C3，电容四C4，电容五C5，电容六C6，电容七C7，二极管一D1，二极管二D2，三极管一Q1，三极管二Q2，霍尔接近开关IC1，霍尔接近开关的端口一1,霍尔接近开关的端口二2及霍尔接近开关的端口三3。

以下结合实施例的具体实施方式，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。

具体实施方式

下面结合附图及实施例详细描述本实用新型的技术方案：

本实用新型针对现有技术中的接近开关电压输入范围较窄，无法同时应用于不同的电源系统，所以对于多电源系统，在选择时一般采用不同型号的接近开关或增加接口电路来满足系统需求，从而提高了系统的复杂性及生产成本的问题，提供一种霍尔接近开关电路，包括磁体及霍尔接近开关本体，所述磁体设置于铁壳内，所述霍尔接近开关本体包括电源管理模块、霍尔开关检测模块、信号调理模块及输出单元，所述电源管理模块分别与霍尔开关检测模块、信号调理模块及输出单元连接，霍尔开关检测模块与信号调理模块连接，信号调理模块与输出单元连接。该电路具有输入电压范围宽、输出驱动能力强、磁场感应更加准确等特点；采用带铁壳的磁铁，屏蔽磁铁周围的磁场，使磁铁磁场指向性更强，降低接近开关与磁铁的相对安装距离及位置要求，提高接近开关检测位置的一致性。

实施例

本例的霍尔接近开关电路的原理图如图1所示，包括磁体及霍尔接近开关本体，所述磁体设置于铁壳内，所述霍尔接近开关本体包括电源管理模块、霍尔开关检测模块、信号调理模块及输出单元，所述电源管理模块分别与霍尔开关检测模块、信号调理模块及输出单元连接，霍尔开关检测模块与信号调理模块连接，信号调理模块与输出单元连接。该电路具有输入电压范围宽、输出驱动能力强、磁场感应更加准确等特点；采用带铁壳的磁铁，屏蔽磁铁周围的磁场，使磁铁磁场指向性更强，降低接近开关与磁铁的相对安装距离及位置要求，提高接近开关检测位置的一致性。能适用2.5～24V电源系统。其中，电源管理单元用于将输入的2.5～24V电源调理至接近开关电源要求范围，可以保证输出的稳定性。霍尔开关检测模块，用于根据磁感应强度不同输出逻辑电平信号。信号调理模块，采用三极管放大霍尔传感器输出信号，提升驱动能力，并给出指示信号。输出单元，用于放大霍尔开关检测单元驱动能力，调整接近开关输出方式(NPN或PNP)。所述磁体厚度>＝3mm，所述铁壳厚度>1mm。

具体电路如图2所示，具体连接关系如下：

所述霍尔开关检测模块包括电源输入端一、电容一、电容二及霍尔接近开关，所述电源输入端一分别与电容一的一端及霍尔传感器的端口一连接，电容一的另一端分别与电容二的一端及霍尔传感器的端口三分别接地，电容二的另一端分别与霍尔传感器的端口二及信号调理模块连接。其中，所述霍尔接近开关至少为一个。电源输入端一输入电压为3.3V。

所述信号调理模块包括电阻二、电阻三、三极管二、电阻四及二极管一，所述电容二的另一端与电阻三的一端连接，电阻三的另一端分别与电阻二的一端及三极管二的基极连接，电阻二的另一端及三极管二的发射极分别与电源输入端一连接，三极管二的集电极分别与电阻四的一端及输出单元连接，电阻四的另一端与二极管一的正极连接及二极管一的负极分别接地。其中，所述二极管一为发光二极管。

所述输出单元包括电阻五、电阻六、电容三、三极管一、二极管二及输出端，所述电阻五的一端与电阻四的一端连接，电阻五的另一端分别与电阻六的一端、电容三的一端及三极管的基极连接，电阻六的另一端、电容三的另一端、三极管一的发射极及二极管二的正极分别接地，二极管二的负极及三极管一的集电极分别与输出端连接。所述电源输入端二输入电压为DC2.5～24V。

本电路采用三极管放大霍尔传感器输出信号及开路输出电路，提升驱动能力，并可以给出指示信号。具有宽电压输出特性，能适用2.5～24V电源系统，集电极开路输出，具有成本低、动作可靠、驱动能力强等特点。

Claims (9)

1.霍尔接近开关电路，包括磁体及霍尔接近开关本体，其特征在于，所述磁体设置于铁壳内，所述霍尔接近开关本体包括电源管理模块、霍尔开关检测模块、信号调理模块及输出单元，所述电源管理模块分别与霍尔开关检测模块、信号调理模块及输出单元连接，霍尔开关检测模块与信号调理模块连接，信号调理模块与输出单元连接。

2.根据权利要求1所述的霍尔接近开关电路，其特征在于，所述霍尔开关检测模块包括电源输入端一、电容一、电容二及霍尔传感器，所述电源输入端一分别与电容一的一端及霍尔传感器的端口一连接，电容一的另一端分别与电容二的一端及霍尔接近开关的端口三分别接地，电容二的另一端分别与霍尔接近开关的端口二及信号调理模块连接。

3.根据权利要求1所述的霍尔接近开关电路，其特征在于，所述霍尔接近开关至少为一个。

4.根据权利要求2所述的霍尔接近开关电路，其特征在于，所述信号调理模块包括电阻二、电阻三、三极管二、电阻四及二极管一，所述电容二的另一端与电阻三的一端连接，电阻三的另一端分别与电阻二的一端及三极管二的基极连接，电阻二的另一端及三极管二的发射极分别与电源输入端一连接，三极管二的集电极分别与电阻四的一端及输出单元连接，电阻四的另一端与二极管一的正极连接及二极管一的负极分别接地。

5.根据权利要求4所述的霍尔接近开关电路，其特征在于，所述二极管一为发光二极管。

6.根据权利要求4所述的霍尔接近开关电路，其特征在于，所述输出单元包括电阻五、电阻六、电容三、三极管一、二极管二及输出端，所述电阻五的一端与电阻四的一端连接，电阻五的另一端分别与电阻六的一端、电容三的一端及三极管的基极连接，电阻六的另一端、电容三的另一端、三极管一的发射极及二极管二的正极分别接地，二极管二的负极及三极管一的集电极分别与输出端连接。

7.根据权利要求6所述的霍尔接近开关电路，其特征在于，所述电源管理模块包括电源输入端二、电阻一、电容四、电容五、宽电压电源管理芯片、电容六、电容七及电阻七，所述电源输入端二与电阻一的一端连接，电阻一的另一端分别与电容四的一端、电容五的一端及宽电压电源管理芯片输入端连接，电容四的另一端、电容五的另一端、宽电压电源管理芯片的地端、电容六的一端、电容七的一端及电阻七的一端接地，电阻七的另一端、电容七的另一端、电容六的另一端及宽电压电源管理芯片输出端分别与电源输入端一连接。

8.根据权利要求6所述的霍尔接近开关电路，其特征在于，所述电源输入端二输入电压为DC2.5～24V。

9.根据权利要求1所述的霍尔接近开关电路，其特征在于，所述磁体厚度>＝3mm，所述铁壳厚度>1mm。