CN210075179U - 一种接近开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接近开关，包括：稳压电路、振荡电路、温度补偿电路、反向电压脉冲吸收电路和过热保护电路；稳压电路一端与输入端口相连，另一端分别与振荡电路和温度补偿电路相连，振荡电路与温度补偿电路相连，温度补偿电路通过三极管Q5分别与反向电压脉冲吸收电路和过热保护电路相连，过热保护电路与输出端口相连。本实用新型电路稳定，能够产生可靠的检测信号，测量精度高。

Description

一种接近开关

技术领域

本实用新型涉及开关技术领域，更具体的说是涉及一种接近开关。

背景技术

接近开关又叫无触点行程开关，是一种无接触型的检测装置，能够通过振荡电路产生出交变磁场，以进一步检测金属目标。感应接近开关作为以非接触方式操作的电子开关，在工业中被广泛应用，主要应用于自动化设备。目前市面上部分接近开关的振荡电路产生的磁场较弱，相应地，金属目标的感应距离大大降低，因此难以提供可靠的检测信号，测量精度不高。

因此，如何提供一种测量精度高的接近开关成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种接近开关，电路稳定，能够产生可靠的检测信号，测量精度高。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种接近开关，包括：稳压电路、振荡电路、温度补偿电路、反向电压脉冲吸收电路和过热保护电路；其中，所述稳压电路一端与输入端口相连，另一端分别与所述振荡电路和所述温度补偿电路相连，所述振荡电路与所述温度补偿电路相连，所述温度补偿电路通过三极管Q5分别与所述反向电压脉冲吸收电路和所述过热保护电路相连，所述过热保护电路与输出端口相连。

优选的，还包括二极管D2，二极管D2正极分别与振荡电路、温度补偿电路、过热保护电路相连，负极接参考地。

优选的，还包括熔丝FS1，熔丝FS1一端分别与反向电压脉冲吸收电路、过热保护电路相连，另一端与输出端口相连。

优选的，所述稳压电路包括电阻R1、电阻R3、三极管Q1、稳压管ZD1、电容C1和电容C3，其中三极管Q1的集电极与电阻R1相连，电阻R3的一端与电阻R1相连，另一端分别与三极管Q1的基极和稳压管ZD1的负极相连，ZD1的正极分别与电容C1和电容C2相连，电容C1的另一端与三极管Q1的集电极相连，电容C2的另一端与三极管Q1的发射极相连。

优选的，所述振荡电路包括包括电容C5、电容C6以及串接的电感L1和电感L2，电容C5和电容C6均与串接的电感L1和电感L2并联连接；电感L1的一端连接到MOS管Q2的c2极。

优选的，所述振荡电路还包括电阻R5、电阻R6、电阻R10、电阻R11和电阻R14；其中，MOS管Q2的b1极与b2极连接在一起，并与电阻R5连接，电阻R5与电阻R6串联相接；电阻R6连接到MOS管Q2的c1极，电阻R10和电阻R11并联后，一端与MOS管Q2的e1极相连，另一端与电阻R14相连，电阻R14的另一端连接在电感L1和电感L2之间。

优选的，所述温度补偿电路包括电阻R13、MOS管Q4、电阻R2、电阻R7和稳压管ZD3；电阻R7连接到MOS管Q4的b2极，阻R2连接到MOS管Q4的e2极和e1极；电阻R13的一端连接到参考地，另一端连接到MOS管Q4的c2极和b1极；稳压管ZD3的一端与电阻R2相连，另一端接参考地。

优选的，所述反向电压脉冲吸收电路包括稳压管ZD2和二极管D4，稳压管ZD2的正极与所述二极管D4的正极相连，二极管的负极与三极管Q5的发射极相连，三极管Q5的集电极与电阻R2相连，三极管Q5的基极分别与电阻R9和MOS管Q4的c1极相连。

优选的，所述过热保护电路包括三极管Q3、三极管Q5和电阻R17，三极管Q3的集电极通过R4与输入接口相连，三极管Q3的基极与三极管Q5的集电极连接在一起并连接二极管LED1的负极，二极管LED1的正极通过电阻R15与三极管Q5的发射极相连；三极管Q3的发射极与三极管Q5的基极连接在一起并与电阻R17相连，电阻R17的另一端接参考地；三极管Q5的发射极接参考地。

优选的，还包括电吸收电路，所述电吸收电路包括电阻R16、二极管D1、二极管D3、电容C2和电容C4，所述电阻R16一端与三极管Q1的发射极相连，另一端连接在二极管D1和三极管D3之间，且电阻R16与电容C2相连；二极管D1的负极与三极管Q1的发射极相连，二极管D1的正极与二极管D3的负极相连，二极管D3的正极与电容C4相连。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型稳压电路的设置，使得接近开关不受输入电压的影响，抗干扰能力强，且使得生产一致性更好的，有利于提高生产效率；振荡电路的设置，能够产生足够强度的脉冲电感磁场，有利于降低金属目标的感应距离，从而提高了测量精度；温度补偿电路的设置，能够对接近开关中温度值漂移大的敏感元件进行温度补偿，有利于提高测量的精确度；反向电压脉冲吸收电路的设置，有效避免了接近开关电路中反向电压过高，造成的元器件击穿或损坏的现象；过热保护电路的设置，避免了接近开关中元器件温度过高而产生的烧坏现象，且有利于提高元器件的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型的结构原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅附图1，本实用新型实施例公开了一种接近开关，包括：稳压电路、振荡电路、温度补偿电路、反向电压脉冲吸收电路和过热保护电路；其中，稳压电路一端与输入端口相连，另一端分别与振荡电路和温度补偿电路相连，振荡电路与温度补偿电路相连，温度补偿电路通过三极管Q5分别与反向电压脉冲吸收电路和过热保护电路相连，过热保护电路与输出端口相连。

本实用新型还包括二极管D2，二极管D2正极分别与振荡电路、温度补偿电路、过热保护电路相连，负极接参考地。二极管D2的设置，只能正向输出电压，提供了极性保护，能够防止技术人员接错线而产生的短路事故。

本实用新型还包括熔丝FS1，熔丝FS1一端分别与反向电压脉冲吸收电路、过热保护电路相连，另一端与输出端口相连。电路中电流过大时，熔丝FS1熔断，从而实现了对接近开关的保护。

稳压电路包括电阻R1、电阻R3、三极管Q1、稳压管ZD1、电容C1和电容C3，其中三极管Q1的集电极与电阻R1相连，电阻R3的一端与电阻R1相连，另一端分别与三极管Q1的基极和稳压管ZD1的负极相连，ZD1的正极分别与电容C1和电容C2相连，电容C1的另一端与三极管Q1的集电极相连，电容C2的另一端与三极管Q1的发射极相连。

振荡电路包括包括电容C5、电容C6以及串接的电感L1和电感L2，电容C5和电容C6均与串接的电感L1和电感L2并联连接；电感L1的一端连接到MOS管Q2的c2极。电感L1和电感L2绕在同一磁芯上，电感L2可作为反馈线圈；电感L1和电容C5能够选择合适的振荡频率以供给MOS管Q2，从而改变MOS管Q2的电位。电容C6起滤波作用，使输出到温度补偿电路的振荡信号更加稳定，以便及时发出开关信号。

振荡电路还包括电阻R5、电阻R6、电阻R10、电阻R11和电阻R14；其中，MOS管Q2的b1极与b2极连接在一起，并与电阻R5连接，电阻R5与电阻R6串联相接；电阻R6连接到MOS管Q2的c1极，电阻R10和电阻R11并联后，一端与MOS管Q2的e1极相连，另一端与电阻R14相连，电阻R14的另一端连接在电感L1和电感L2之间。

温度补偿电路包括电阻R13、MOS管Q4、电阻R2、电阻R7和稳压管ZD3；电阻R7连接到MOS管Q4的b2极，阻R2连接到MOS管Q4的e2极和e1极；电阻R13的一端连接到参考地，另一端连接到MOS管Q4的c2极和b1极；稳压管ZD3的一端与电阻R2相连，另一端接参考地。

当金属目标与MOS管Q2之间的距离大于感应距离时，振荡电路保持振荡，电感L1上有交流输出，从而MOS管Q2的b1、c1、e1极导通，相应地，MOS管Q4的b2、c2、e2极获得足够偏流而饱和导通，MOS管Q4的b1、c1、e1极不通电；当金属目标与MOS管Q2之间的距离小于感应距离时，金属目标感应产生涡流，涡流的去磁削弱了电感L1和电感L2间的耦合，从而无法提供足够的振荡反馈，因此MOS管的b1、c2、e2极和MOS管Q4的b2、c2、e2极均不导通，电源直接从MOS管Q4的b1、c1、e1极流过，即MOS管Q4的b1、c1、e1极导通。

反向电压脉冲吸收电路包括稳压管ZD2和二极管D4，稳压管ZD2的正极与所述二极管D4的正极相连，二极管的负极与三极管Q5的发射极相连，三极管Q5的集电极与电阻R2相连，三极管Q5的基极分别与电阻R9和MOS管Q4的c1极相连。

过热保护电路包括三极管Q3、三极管Q5和电阻R17，三极管Q3的集电极通过R4与输入接口相连，三极管Q3的基极与三极管Q5的集电极连接在一起并连接二极管LED1的负极，二极管LED1的正极通过电阻R15与三极管Q5的发射极相连；三极管Q3的发射极与三极管Q5的基极连接在一起并与电阻R17相连，电阻R17的另一端接参考地；三极管Q5的发射极接参考地。

本实用新型还包括电吸收电路，所述电吸收电路包括电阻R16、二极管D1、二极管D3、电容C2和电容C4，所述电阻R16一端与三极管Q1的发射极相连，另一端连接在二极管D1和三极管D3之间，且电阻R16与电容C2相连；二极管D1的负极与三极管Q1的发射极相连，二极管D1的正极与二极管D3的负极相连，二极管D3的正极与电容C4相连。电吸收电路电路能够避免电流或电压过大而损坏电路，从而降低了开关的损耗。

本实用新型稳压电路的设置，使得接近开关不受输入电压的影响，抗干扰能力强，且使得生产一致性更好的，有利于提高生产效率；振荡电路的设置，能够产生足够强度的脉冲电感磁场，有利于降低金属目标的感应距离，从而提高了测量精度；温度补偿电路的设置，能够对接近开关中温度值漂移大的敏感元件进行温度补偿，有利于提高测量的精确度；反向电压脉冲吸收电路的设置，有效避免了接近开关电路中反向电压过高，造成的元器件击穿或损坏的现象；过热保护电路的设置，避免了接近开关中元器件温度过高而产生的烧坏现象，且有利于提高元器件的使用寿命。本实用新型能够产生可靠的检测信号，测量精度高，可广泛应用于目标定位、计数和检测等领域，同时结构简单，方便实施。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种接近开关，其特征在于，包括：稳压电路、振荡电路、温度补偿电路、反向电压脉冲吸收电路和过热保护电路；其中，所述稳压电路一端与输入端口相连，另一端分别与所述振荡电路和所述温度补偿电路相连，所述振荡电路与所述温度补偿电路相连，所述温度补偿电路通过三极管Q5分别与所述反向电压脉冲吸收电路和所述过热保护电路相连，所述过热保护电路与输出端口相连。

2.根据权利要求1所述的一种接近开关，其特征在于，还包括二极管D2，二极管D2正极分别与振荡电路、温度补偿电路、过热保护电路相连，负极接参考地。

3.根据权利要求1或2所述的一种接近开关，其特征在于，还包括熔丝FS1，熔丝FS1一端分别与反向电压脉冲吸收电路、过热保护电路相连，另一端与输出端口相连。

4.根据权利要求1所述的一种接近开关，其特征在于，所述稳压电路包括电阻R1、电阻R3、三极管Q1、稳压管ZD1、电容C1和电容C3，其中三极管Q1的集电极与电阻R1相连，电阻R3的一端与电阻R1相连，另一端分别与三极管Q1的基极和稳压管ZD1的负极相连，ZD1的正极分别与电容C1和电容C2相连，电容C1的另一端与三极管Q1的集电极相连，电容C2的另一端与三极管Q1的发射极相连。

5.根据权利要求4所述的一种接近开关，其特征在于，所述振荡电路包括电容C5、电容C6以及串接的电感L1和电感L2，电容C5和电容C6均与串接的电感L1和电感L2并联连接；电感L1的一端连接到MOS管Q2的c2极。

6.根据权利要求5所述的一种接近开关，其特征在于，所述振荡电路还包括电阻R5、电阻R6、电阻R10、电阻R11和电阻R14；其中，MOS管Q2的b1极与b2极连接在一起，并与电阻R5连接，电阻R5与电阻R6串联相接；电阻R6连接到MOS管Q2的c1极，电阻R10和电阻R11并联后，一端与MOS管Q2的e1极相连，另一端与电阻R14相连，电阻R14的另一端连接在电感L1和电感L2之间。

7.根据权利要求6所述的一种接近开关，其特征在于，所述温度补偿电路包括电阻R13、MOS管Q4、电阻R2、电阻R7和稳压管ZD3；电阻R7连接到MOS管Q4的b2极，阻R2连接到MOS管Q4的e2极和e1极；电阻R13的一端连接到参考地，另一端连接到MOS管Q4的c2极和b1极；稳压管ZD3的一端与电阻R2相连，另一端接参考地。

8.根据权利要求7所述的一种接近开关，其特征在于，所述反向电压脉冲吸收电路包括稳压管ZD2和二极管D4，稳压管ZD2的正极与所述二极管D4的正极相连，二极管的负极与三极管Q5的发射极相连，三极管Q5的集电极与电阻R2相连，三极管Q5的基极分别与电阻R9和MOS管Q4的c1极相连。

9.根据权利要求7或8所述的一种接近开关，其特征在于，所述过热保护电路包括三极管Q3、三极管Q5和电阻R17，三极管Q3的集电极通过R4与输入接口相连，三极管Q3的基极与三极管Q5的集电极连接在一起并连接二极管LED1的负极，二极管LED1的正极通过电阻R15与三极管Q5的发射极相连；三极管Q3的发射极与三极管Q5的基极连接在一起并与电阻R17相连，电阻R17的另一端接参考地；三极管Q5的发射极接参考地。

10.根据权利要求4所述的一种接近开关，其特征在于，还包括电吸收电路，所述电吸收电路包括电阻R16、二极管D1、二极管D3、电容C2和电容C4，所述电阻R16一端与三极管Q1的发射极相连，另一端连接在二极管D1和三极管D3之间，且电阻R16与电容C2相连；二极管D1的负极与三极管Q1的发射极相连，二极管D1的正极与二极管D3的负极相连，二极管D3的正极与电容C4相连。

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