CN207504842U - 用于水下金属探测器的开关电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于水下金属探测器的开关电路，包括方向滚珠开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、NMOS管、光电隔离器、稳压电路和触发指令电路，其中NMOS管的漏极和源极分别连接整机的地和供电电源的负极，这样当方向滚珠开关首次闭合，触发指令电路首次被触发后控制NMOS管导通，使得整机的地与电源负极连通，实现电源的打开；相反，在方向滚珠开关再次闭合，触发指令电路再次被触发后控制NMOS管关断，使得整机的地与电源负极断开，实现电源的关断。本实用新型采用方向感应开关用于触发控制NMOS管将电源负极与地线接通或断开来相应实现电源的开或关，没有任何电子元器件暴露在外面，防水性好。

Description

用于水下金属探测器的开关电路

技术领域

本实用新型涉及电子开关领域，特别涉及一种用于水下金属探测器的开关电路。

背景技术

一般电子产品的电源开与关都是通过电子开关或触发器控制来实现的，优点是电路简单、操作方便。但缺点是不防水，不能在水底下工作，因为它有开关或按钮会暴露在产品的外面，没法做到防水，特别是有水压时更无法做到防水。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中用于控制产品的开与关的开关或按钮会暴露在产品的外面，没法做到防水，特别是有水压时更无法做到防水的缺陷，提供一种用于水下金属探测器的开关电路。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本实用新型提供一种用于水下金属探测器的开关电路，其特点是，包括方向滚珠开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、NMOS管、光电隔离器、稳压电路和触发指令电路，所述触发指令电路包括触发信号输入端和第一指令输出端；

所述稳压电路的输入端与第一直流电源的正极连接，所述稳压电路用于将所述第一直流电源稳压生成第二直流电源输出，所述第二直流电源用于为所述光电隔离器和所述触发指令电路提供电源，所述稳压电路的输出端分别与所述光电隔离器的光敏三级管的集电极、所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述触发信号输入端连接，所述第三电阻的另一端与所述方向滚珠开关的常开端连接，所述方向滚珠开关的常闭端分别与所述第一直流电源的负极、所述NMOS管的源极、第四电阻的一端连接，所述NMOS管的栅极分别与所述第四电阻的另一端、所述光电隔离器的光敏三级管的发射极连接，所述光电隔离器的发光二极管的阳极与所述第一指令输出端连接，所述NMOS管的漏极、所述光电隔离器的发光二极管的阴极均接地；

当所述方向滚珠开关首次闭合时，所述触发指令电路首次从所述触发信号输入端接收到所述第二直流电源的电压信号，然后所述触发指令电路通过所述第一指令输出端输出高电平信号；

当所述方向滚珠开关再次闭合时，所述触发指令电路再次从所述触发信号输入端接收到所述第二直流电源的电压信号，然后所述触发指令电路通过所述第一指令输出端输出低电平信号。

本方案中，所述第一直流电源为产品的总电源，这样通过所述稳压电路产生出所述第二直流电源，所述第二直流电源就为所述用于水下金属探测器的开关电路内部的电路供电，比如所述光电隔离器和所述触发指令电路等。

较佳地，所述用于水下金属探测器的开关电路还包括稳压二极管，所述稳压二极管的阴极与所述第一电阻的另一端连接、阳极接地。

较佳地，所述用于水下金属探测器的开关电路还包括电容器，所述电容器的一端与所述第一电阻的另一端连接，所述电容器的另一端接地。

较佳地，所述用于水下金属探测器的开关电路还包括开关二极管、直流电机和NPN三极管，所述触发指令电路还包括第二指令输出端，所述开关二极管的阳极与所述第一直流电源的正极连接，所述开关二极管的阴极分别与所述稳压电路的输入端、所述直流电机的正极连接，所述直流电机的负极与所述NPN三级管的集电极连接，所述NPN三极管的基极与所述第二指令输出端连接，所述NPN三极管的发射极接地；

当所述触发指令电路首次从所述触发信号输入端接收到所述第二直流电源的电压信号时，所述触发指令电路通过所述第二指令输出端输出2个脉冲电平信号；

当所述触发指令电路再次从所述触发信号输入端接收到所述第二直流电源的电压信号时，所述触发指令电路通过所述第二指令输出端输出1个脉冲电平信号。

较佳地，所述用于水下金属探测器的开关电路还包括发光二极管、第五电阻和PNP三极管，所述触发指令电路还包括第三指令输出端，所述发光二极管的阳极与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述PNP三级管的集电极连接，所述PNP三极管的基极与所述第三指令输出端连接，所述PNP三极管的发射极与所述稳压电路的输出端连接；

当所述触发指令电路首次从所述触发信号输入端接收到所述第二直流电源的电压信号时，所述触发指令电路通过所述第三指令输出端输出2个脉冲电平信号；

当所述触发指令电路再次从所述触发信号输入端接收到所述第二直流电源的电压信号时，所述触发指令电路通过所述第三指令输出端输出1个脉冲电平信号。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型通过方向感应开关的触发，使得开关电路将电源的负极与产品参考地连通或断开来相应实现产品电源的开与关操作，采用方向感应开关后，没有任何电子元器件暴露在产品的外面，实现了产品的防水功能，从而解决了探测器在水下的开与关难题。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的用于水下金属探测器的开关电路的电路图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示，本实施例涉及的用于水下金属探测器的开关电路，包括方向滚珠开关K1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、NMOS管Q1、光电隔离器1、稳压电路2和触发指令电路3，触发指令电路3包括触发信号输入端33和第一指令输出端34；稳压电路2的输入端与第一直流电源V1的正极连接，稳压电路2用于将第一直流电源V1的电压稳压生成第二直流电源Vcc输出，Vcc用于为光电隔离器1和触发指令电路3提供电源；稳压电路2的输出端分别与光电隔离器1的光敏三级管的集电极、第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端分别与第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端连接，第二电阻R2的另一端与触发信号输入端33连接，第三电阻R3的另一端与方向滚珠开关K1的常开端连接，方向滚珠开关K1的常闭端分别与第一直流电源V1的负极、NMOS管Q1的源极、第四电阻R4的一端连接，NMOS管Q1的漏极接地，NMOS管Q1的栅极分别与第四电阻R4的另一端、光电隔离器1的光敏三级管的发射极连接，光电隔离器1的发光二极管的阳极与第一指令输出端34连接，光电隔离器1的发光二极管的阴极接地。

这里，第一直流电源V1为产品的总供电电源(这里可为9V电池)，这样通过稳压电路2产生出第二直流电源Vcc(这里Vcc设置为5V直流)，Vcc就为所述用于水下金属探测器的开关电路内部的电路供电，比如光电隔离器1和触发指令电路2等。还有，稳压电路2采用了集成电路LP2980作为核心器件，该器件基本无需外围器件就能完成稳压输出，电路简单，其中LP2980的引脚1、引脚3相连后就作为稳压电路2的输入端，引脚2接地，然后在LP2980输出端(引脚5)增加滤波电容C2，就可获得纹波非常小的第二直流电源Vcc。触发指令电路3还通过供电输入端35接入Vcc，通过接地端36接地。这时，第一直流电源V1作为整机的电源，由于其负极未与整机的地直接连接，而是NMOS管Q1的漏极接整机的地、源极接电源的负极，这样在Q1不导通时，电源的负极就与整机的地断开，从而通过控制Q1的通断来实现电源的通断。同时，由于方向滚珠开关K1安装在整机内部，如安装于探测器的探盘里，这样就没有任何用于控制电源通断的开关或者按钮露在外面，防水性能非常好。

本实施例中，整机的开机过程如下：当需要打开探测器的电源时，可以首先改变探测器的方向，比如将探测器的探盘向上，使探测器垂直，这样方向滚珠开关K1闭合，由于K1的常闭端接电源(这里为9V电池)的负极，当K1闭合的瞬间，由于R1接稳压电路2输出的第二直流电源Vcc(这里Vcc设计为5V)，这时通过R2就在触发信号输入端33产生了5V电压的触发信号，该5V电压信号使得触发指令电路3发生状态翻转，这时触发指令电路3在首次被触发后就在第一指令输出端34输出高电平，这时通过R7施加到光电隔离器1的发光二极管，这样使得光电隔离器1的发光二极管工作，相应地光电隔离器1内部的光敏三极管也随之导通，由于光敏三极管的集电极连接5V，这时光敏三极管的发射极也就为高电平，从而使NMOS管Q1的栅极处于高电平，由于Q1的源极接9V电源的负极、漏极连接整机的地线，当Q1的栅极处于高电平时，Q1的漏极与源极导通，使9V电源的负极与整机的地线导通，实现了整机的开机。

本实施例中，整机的关机过程如下：当需要关闭探测器的电源时，可以再次改变探测器的方向，使得方向滚珠开关K1再次闭合，由于K1的常闭端接电源(这里为9V电池)的负极，当K1闭合的瞬间，由于R1接稳压电路2输出的第二直流电源Vcc(这里Vcc设计为5V)，这时通过R2就在触发信号输入端33再次产生了5V电压，该5V电压使得触发指令电路3再次发生状态翻转，这时触发指令电路3在再次被触发后就在第一指令输出端34输出低电平，这样使得光电隔离器1的发光二极管就停止工作，相应地光电隔离器1内部的光敏三极管也随之截止，这时光敏三极管的发射极就为低电平，从而使Q1截止，即Q1将9V电源的负极和整机的地线断开，实现了整机的关机。

具体实施时，还可增加多个方向滚珠开关与K1并联使用，进一步提高操作的可靠性。这里，增加一个方向滚珠开关K2，使其与K1并联使用。

具体实施时，所述用于水下金属探测器的开关电路还包括稳压二极管D1，稳压二极管D1的阴极与第一电阻R1的另一端连接、阳极接地。这里采用D1来保护触发指令电路3以免受到瞬间电压的影响。

具体实施时，所述用于水下金属探测器的开关电路还包括电容器C1，电容器C1的一端与第一电阻R1的另一端连接，电容器C1的另一端接地。这里电容器C1用于吸收方向滚珠开关闭合瞬间的尖峰电压，从而保护触发指令电路3不受瞬间电压的影响。

具体实施时，所述用于水下金属探测器的开关电路还包括开关二极管D2、直流电机M和NPN三极管Q2，触发指令电路3还包括第二指令输出端31，开关二极管D2的阳极与第一直流电源V1的正极连接，开关二极管D2的阴极分别与稳压电路2的输入端(这里为LP2980的引脚1和引脚3)、直流电机M的正极连接，直流电机M的负极与NPN三级管Q2的集电极连接，NPN三极管Q2的基极通过电阻R8后与第二指令输出端31连接，NPN三极管Q2的发射极接地。这里，通过增加直流电机M来对电源的开和关进行指示，比如当电源打开时，触发指令电路3就通过第二指令输出端31输出2个脉冲电平信号，比如脉冲信号的高电平为2秒，从而使得直流电机M震动两次，且持续时间较长；相反，当电源关断时，触发指令电路3就通过第二指令输出端31输出1个脉冲电平信号，比如脉冲信号的高电平仅数百毫秒，从而使得直流电机M只震动一次，且震动时间短。

具体实施时，所述用于水下金属探测器的开关电路还包括发光二极管D3、第五电阻R5和PNP三极管Q3，触发指令电路3还包括第三指令输出端32，发光二极管D3的阳极与第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端与PNP三级管Q3的集电极连接，PNP三极管Q3的基极通过电阻R9与第三指令输出端32连接，PNP三极管Q3的发射极连接Vcc。这里，发光二极管D3的作用与上述的直流电机M的作用相似，通过发光二极管D3的发光情况可以直观地知道电源的打开和关闭操作。因此，这里，为便于简单理解，触发指令电路3可像控制直流电机M那样，在电源打开时，通过第三指令输出端32输出2个脉冲电平信号使得发光二极管D3闪烁较长时间；而电源关断时，就闪烁一下，闪烁时间也较短。

上述对直流电机M、发光二极管D3的控制仅是简单示例，具体可根据实际需求来调节触发指令电路3输出的脉冲信号数量、脉冲信号高电平宽度等，并不仅限于本实施例所列举情况。

本实施中并未对触发指令电路3进行具体限定，本领域技术人员应当理解，只要能实现本实施例中触发指令电路3的相关功能的电路，比如采用数字电路设计的状态机、触发器等，以及采用功能更强大的单片机、处理器、控制器等均可用于作为触发指令电路3。

本实施例涉及的用于水下金属探测器的开关电路，本领域技术人员应当理解，该开关电路不仅仅应用在水下金属探测器，还可用于哪些需要控制开关或控制按钮不能漏在产品外面来满足密封性能的应用场合，在这些应用场合中，无需本领域技术人员作出创造性劳动，就可根据本实施例所公开的开关电路根据实际需要来作出适应性更改就能获得想要的开关电路。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于水下金属探测器的开关电路，其特征在于，包括方向滚珠开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、NMOS管、光电隔离器、稳压电路和触发指令电路，所述触发指令电路包括触发信号输入端和第一指令输出端；

所述稳压电路的输入端与第一直流电源的正极连接，所述稳压电路用于将所述第一直流电源稳压生成第二直流电源输出，所述第二直流电源用于为所述光电隔离器和所述触发指令电路提供电源，所述稳压电路的输出端分别与所述光电隔离器的光敏三级管的集电极、所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述触发信号输入端连接，所述第三电阻的另一端与所述方向滚珠开关的常开端连接，所述方向滚珠开关的常闭端分别与所述第一直流电源的负极、所述NMOS管的源极、第四电阻的一端连接，所述NMOS管的栅极分别与所述第四电阻的另一端、所述光电隔离器的光敏三级管的发射极连接，所述光电隔离器的发光二极管的阳极与所述第一指令输出端连接，所述光电隔离器的发光二极管的阴极、所述NMOS管的漏极均接地；

当所述方向滚珠开关首次闭合时，所述触发指令电路首次从所述触发信号输入端接收到所述第二直流电源的电压信号，然后所述触发指令电路通过所述第一指令输出端输出高电平信号；

当所述方向滚珠开关再次闭合时，所述触发指令电路再次从所述触发信号输入端接收到所述第二直流电源的电压信号，然后所述触发指令电路通过所述第一指令输出端输出低电平信号。

2.如权利要求1所述的用于水下金属探测器的开关电路，其特征在于，所述用于水下金属探测器的开关电路还包括稳压二极管，所述稳压二极管的阴极与所述第一电阻的另一端连接、阳极接地。

3.如权利要求1所述的用于水下金属探测器的开关电路，其特征在于，所述用于水下金属探测器的开关电路还包括电容器，所述电容器的一端与所述第一电阻的另一端连接，所述电容器的另一端接地。

4.如权利要求1所述的用于水下金属探测器的开关电路，其特征在于，所述用于水下金属探测器的开关电路还包括开关二极管、直流电机和NPN三极管，所述触发指令电路还包括第二指令输出端，所述开关二极管的阳极与所述第一直流电源的正极连接，所述开关二极管的阴极分别与所述稳压电路的输入端、所述直流电机的正极连接，所述直流电机的负极与所述NPN三级管的集电极连接，所述NPN三极管的基极与所述第二指令输出端连接，所述NPN三极管的发射极接地；

当所述触发指令电路首次从所述触发信号输入端接收到所述第二直流电源的电压信号时，所述触发指令电路通过所述第二指令输出端输出2个脉冲电平信号；

当所述触发指令电路再次从所述触发信号输入端接收到所述第二直流电源的电压信号时，所述触发指令电路通过所述第二指令输出端输出1个脉冲电平信号。

5.如权利要求1所述的用于水下金属探测器的开关电路，其特征在于，所述用于水下金属探测器的开关电路还包括发光二极管、第五电阻和PNP三极管，所述触发指令电路还包括第三指令输出端，所述发光二极管的阳极与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述PNP三级管的集电极连接，所述PNP三极管的基极与所述第三指令输出端连接，所述PNP三极管的发射极与所述稳压电路的输出端连接；

当所述触发指令电路首次从所述触发信号输入端接收到所述第二直流电源的电压信号时，所述触发指令电路通过所述第三指令输出端输出2个脉冲电平信号；

当所述触发指令电路再次从所述触发信号输入端接收到所述第二直流电源的电压信号时，所述触发指令电路通过所述第三指令输出端输出1个脉冲电平信号。