CN205725698U - 自适应智能位置开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自适应智能位置开关，包含磁感应元件、数转换电路以及数字信号处理单元，磁感应元件用于检测移动的磁性材料的磁场强度变化的模拟信号，模数转换电路用于将感应到的磁场强度变化的模拟信号转换成数字信号，数字信号处理单元用于根据数字信号判别并记录磁场强度的最大值和最小值，确定磁性材料的位置，并根据定位需要，设置工作吸合点和释放点。本实用新型可准确测量位置开关磁铁的磁场大小和相对位置，在此基础上通过数字模拟转换和数字处理单元，确定工作开关点和精准的位置感应，降低了位置开关的研发、生产以及安装的难度，大大提高了生产效率，并降低了生产厂商的各项显性和隐形成本。

Description

自适应智能位置开关

技术领域

本实用新型涉及位置开关，具体涉及使用磁性原理的自适应智能位置开关。

背景技术

目前市场上主流的磁性位置开关采用的是干簧管、霍尔开关、各向异性磁阻开关、聚磁阻开关、隧道磁电阻开关，外加MOS驱动管、LED驱动、线性稳压电路等完成。

对于现有的磁性位置开关，由于干簧管、霍尔开关、各向异性磁阻开关、聚磁阻开关、隧道磁电阻开关等器件的开关动作点都是固定的，对于不同的位置开关，由于其磁铁的磁场分布、磁场大小、磁铁与磁性开关器件的间距等都有很大的不同，要保证位置开关的开关位置的准确性，位置开关的生产厂家都需要根据具体的位置开关传感器的要求，采购、准备一系列的不同开关点的器件，并在研发、生产以及安装过程中进行仔细地设计和调试，耗费了大量人力、物力和财力。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是克服现有技术的不足，而提供了一种可以智能设置位置开关点及精确的控制位置的自适应智能位置开关，生产厂家可简化设计、生产和安装调试过程，并可简化物料的采购和备货，节省人力、物力和财力，赢得更多的利润空间。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种自适应智能位置开关，包含磁感应元件、模数转换电路以及数字信号处理单元，所述的磁感应元件检测移动的磁性材料的磁场强度变化的模拟信号，所述的模数转换电路将感应到的磁场强度变化的模拟信号转换成数字信号，所 述的数字信号处理单元根据所述数字信号判别并记录磁场强度的最大值和最小值，确定所述磁性材料的位置，并根据定位需要，设置工作吸合点和释放点。

优选的，所述的磁感应元件包含霍尔元件、AMR、GMR、TMR元件。

优选的，所述的磁感应元件为线性磁性传感器。

优选的，所述的模数转换电路为独立的模数转换电路或集成式模数转换电路。

优选的，所述的数字信号处理单元为独立的数字处理器或者集成式的数字处理器。

优选的，所述自适应智能位置开关还包含信号调理电路，用于对所述模拟信号进行信号调理。

优选的，所述信号调理电路包括信号放大电路和/或信号滤波电路。

优选的，所述自适应智能位置开关还包含MOS驱动管、LED驱动以及线性稳压电路单元。

优选的，所述磁感应元件采用单电阻结构、半桥结构或全桥结构。

本实用新型可准确测量位置开关磁铁的磁场大小和相对位置，在此基础上通过数字模拟转换和数字处理单元，确定工作开关点和精准的位置感应。降低了位置开关的研发、生产以及安装的难度，大大提高了生产效率，并降低了生产厂商的各项显性和隐形成本。

附图说明

图1A-1D为现有位置开关电路示意图。

图2为本实用新型提出的自适应智能位置开关电路示意。

图3为实用新型提出的自适应智能位置开关工作流程图。

图4为位置开关和磁性材料的运动和位置关系图。

图5为位置开关对应磁性材料的磁场分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型技术方案进行详细说明：

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做成创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护范围。

如图1A-1D所示现有位置开关电路示意图，现有的位置开关，一般采用干簧管(或称磁簧开关)、霍尔(Hall)开关、各向异性磁阻(AMR)开关、聚磁阻(GMR)开关产品作为主电路。在上述的各种磁开关产品的生产过程中，都确定了磁开关的工作吸合点和释放点。而在位置开关的实际工作中，由于位置开关对应磁性材料的磁场强度的离散性、不同生产厂家所选用的磁性材料的差异性、以及安装位置的不确定性，为满足位置开关定位的准确性，位置开关的生产厂家不得不在其生产过程中，针对不同的应用和不同的工况环境和安装要求进行现场调试服务，预备大量的不同工作吸合点和释放点的磁开关产品，位置开关的生产厂家不得不配备大量的售后技术服务人员，占用了大量的物力和财力。

如图2所示，本实用新型提出的自适应智能位置开关电路示意图，本实用新型提出的自适应智能位置开关，包含磁感应元件，模数转换电路以及数字信号处理单元，所述的磁感应元件检测移动的磁性材料的磁场强度变化的模拟信号，所述的模数转换电路将感应到的磁场强度变化的模拟信号转换成数字信号，所述的数字信号处理单元根据所述数字信号判别并记录磁场强度的最大值和最小值，确定所述磁性材料的位置，并根据定位需要，设置工作吸合点和释放点。其流程如图3所示：首先，安装上电；接着，长按按键1s，进入自设定模式；移动配对的磁性材料位置，两个循环；之后，等待按键；如果判断到有按键输入的信息，则继续判断按键次数，根据按键次数设置吸合点和释放点。具体的，如果按键1次，则将75％最大值设为吸合点(OP)，则将65％最大值设为释放 点(RP)；如果按键2次，85％最大值为吸合点，则将75％最大值设为释放点(RP)；如果按键3次，95％最大值为吸合点，则将85％最大值设为释放点(RP)。

如果判断到没有按键输入的信息，则采用默认模式设置。如将65％最大值设为吸合点(OP)，则将75％最大值设为释放点(RP)。

图4与5示出了位置开关和磁性材料的运动和位置关系以及位置开关对应磁性材料的磁场分布示意图。其中图4为磁性传感器a、b、c在磁钢产生的磁场的示意图，图5中为磁性传感器b在x、y、z三轴方向上感应到的磁场。其中以y轴为例，b在y轴感应到的最大磁场为130，假设按键1次，则当感应到130的75％时，将此位置设为吸合点(OP)，将感应到最大值130的65％的位置设为释放点(RP)。

具体的，可以采用大动态范围的线性磁阻传感器作为磁感应元件。所述大动态范围的磁感应元件，包含且不限于霍尔、AMR(各向异性)、GMR(聚磁阻)、TMR(隧道磁阻)等磁感应技术所生产的磁感应元件。

上述的磁感应元件采用单电阻结构、半桥结构或全桥结构。

更为优选的，本新型的智能位置开关还包括一信号调理电路，用于对所述模拟信号进行信号调理。优选的，所述信号调理电路包括信号放大电路和/或信号滤波电路。

优选的，所述的模数转换电路为独立的模数转换电路或集成式模数转换电路。

优选的，所述的数字信号处理单元为独立的数字处理器或者集成式的数字处理器。

在另一实施例中，所述自适应智能位置开关还包含MOS驱动管、LED驱动以及线性稳压电路单元。

使用本实用新型所述的技术，位置开关的生产厂家将不再需要预备大量的不同工作点的物料，仅需要订购一、两种自适应智能开关产品就可以覆盖整个产品线的需求；同时，由于工作点的可自适应，并能智能化设定，对于不同的 工况和安装条件，通过智能化设定，都能满足客户的需求，节省了大量的人力和财力。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (9)

1.一种自适应智能位置开关，其特征在于，包含磁感应元件、模数转换电路以及数字信号处理单元，所述的磁感应元件用于检测移动的磁性材料的磁场强度变化的模拟信号，所述的模数转换电路用于将感应到的磁场强度变化的模拟信号转换成数字信号，所述的数字信号处理单元用于根据所述数字信号判别并记录磁场强度的最大值和最小值，确定所述磁性材料的位置，并根据定位需要，设置工作吸合点和释放点。

2.根据权利要求1所述的一种自适应智能位置开关，其特征在于，所述的磁感应元件包含霍尔元件、AMR、GMR、TMR元件。

3.根据权利要求1所述的一种自适应智能位置开关，其特征在于，所述的磁感应元件为线性磁性传感器。

4.根据权利要求1所述的一种自适应智能位置开关，其特征在于，所述的模数转换电路为独立的模数转换电路或集成式模数转换电路。

5.根据权利要求1所述的一种自适应智能位置开关，其特征在于，所述的数字信号处理单元为独立的数字处理器或者集成式的数字处理器。

6.根据权利要求1所述的一种自适应智能位置开关，其特征在于，所述自适应智能位置开关还包含信号调理电路，用于对所述模拟信号进行信号调理。

7.根据权利要求6所述的一种自适应智能位置开关，其特征在于，所述信号调理电路包括信号放大电路和/或信号滤波电路。

8.根据权利要求1所述的一种自适应智能位置开关，其特征在于，所述自适应智能位置开关还包含MOS驱动管、LED驱动以及线性稳压电路单元。

9.根据权利要求1所述的一种自适应智能位置开关，其特征在于，所述磁感应元件采用单电阻结构、半桥结构或全桥结构。