CN220087269U - 常开常闭一体式两线接近开关电路及检测设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及感应开关技术领域，提供了一种常开常闭一体式两线接近开关电路及检测设备，包括第一连接端、第二连接端、信号输入端、与信号输入端连接的转换电路以及与转换电路连接的输出电路，信号输入端用于输入感应目标物所产生的第一电平信号；转换电路根据第一电平信号进行常开常闭转换，并输出对应的第二电平信号；输出电路包括整流模块以及输出控制模块，整流模块分别连接第一连接线和第二连接线，输出控制模块根据第二电平信号控制整流模块、输出控制模块、第一连接线和第二连接线之间的通断以实现常开常闭转换，能够实现转换电路的输出直接控制接近开关的输出电路，减少了转换电路与输出电路之间的信号处理过程，降低了发生错误的几率。

Description

常开常闭一体式两线接近开关电路及检测设备

技术领域

本申请涉及感应开关技术领域，具体涉及一种常开常闭一体式两线接近开关电路及检测设备。

背景技术

接近开关按供电方式可分为：直流型和交流型，按输出又可分为直流两线制、直流三线制、直流四线制、交流两线制和交流三线制。现有两线式电路缺陷如下：将二极管串联在电路中，由于该二极管的存在，只能固定正负极的接线方式，导致同一接近开关的输出方式只能是常开或常闭中的一种，不能一个产品同时具备常开常闭两种输出功能。

为使一个产品同时具备常开常闭两种输出功能，现有的技术增加了常开常闭转换电路，如公开专利CN209105143U，其常开常闭转换电路连接在信号检测电路和信号放大电路之间，该设置方式使常开常闭转换电路的输出并不是直接控制接近开关的输出，在信号处理过程中容易发生误判的情况，导致接近开关的输出错误。

实用新型内容

鉴于以上问题，本申请实施例提供一种常开常闭一体式两线接近开关电路及检测设备，以解决上述技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种常开常闭一体式两线接近开关电路，包括：

用于连接第一连接线的第一连接端；

用于连接第二连接线的第二连接端；

信号输入端，用于输入感应目标物所产生的第一电平信号；

与所述信号输入端连接的转换电路，用于根据所述第一电平信号进行常开常闭转换，并输出对应的第二电平信号；

与所述转换电路连接的输出电路，所述输出电路包括整流模块以及输出控制模块，所述整流模块分别连接所述第一连接线和第二连接线，所述输出控制模块包括用于接收所述第二电平信号的第一端、与所述整流模块连接的第二端以及与所述整流模块连接的第三端，所述输出控制模块根据所述第二电平信号控制所述整流模块、所述输出控制模块、所述第一连接线和所述第二连接线之间的通断以实现常开常闭转换。

可选地，所述输出控制模块还包括：第一三极管、第二三极管、偏压电阻、第一二极管以及第二二极管，所述第一三极管的基极连接所述第一端，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极连接所述第一二极管的负极，所述第一二极管的正极与所述第二三极管的基极、所述偏压电阻的一端共接，所述偏压电阻的另一端以及所述第二三极管的发射极连接电源电压，所述第二三极管的集电极连接所述第二二极管的正极，所述第二二极管的负极连接所述第三端，所述第二三极管的发射极还连接所述第二端。

可选地，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管。

可选地，所述整流模块包括：第三二极管、第四二极管、第五二极管以及第六二极管，所述第三二极管的正极、所述第五二极管的正极以及所述第三端共接，所述第三二极管的负极、所述第四二极管的正极以及所述第一连接端共接，所述第五二极管的负极、所述第六二极管的正极以及所述第二连接端共接，所述第四二极管的负极、所述第六二极管的负极以及所述第二端共接。

可选地，所述转换电路包括：异或门、分压组件以及第七二极管，所述异或门的第一输入端连接所述信号输入端，所述异或门的第二输入端连接所述分压组件，所述异或门的输出端连接所述输出控制模块的第一端，所述分压组件的一端连接所述电源电压，所述分压组件的另一端连接所述第七二极管的正极，所述第七二极管的负极连接所述第二连接线以及所述整流模块。

可选地，所述分压组件包括：串接的第一分压电阻以及第二分压电阻，所述异或门的第二输入端连接所述第一分压电阻以及所述第二分压电阻。

可选地，所述常开常闭一体式两线接近开关电路还包括用于根据是否感应到目标物而产生所述第一电平信号的信号检测电路，所述信号检测电路包括：用于感应所述目标物并输出感应信号的感应模块、用于对所述感应信号进行滤波处理的滤波模块以及用于对滤波后的所述感应信号进行信号放大及转换处理以输出对应的所述第一电平信号的信号放大模块。

可选地，所述常开常闭一体式两线接近开关电路还包括：用于为所述转换电路以及所述输出电路提供稳定的电源电压的稳压电路。

可选地，所述第一连接线接正极且所述第二连接线接负极时，所述两线接近开关电路为常开模式；所述第一连接线接负极且所述第二连接线接正极时，所述两线接近开关电路为常闭模式。

第二方面，本申请实施例还提供一种检测设备，包括设备主体以及设于所述设备主体的如上述的常开常闭一体式两线接近开关电路。

本申请实施例提供的常开常闭一体式两线接近开关电路及检测设备，包括第一连接端、第二连接端、信号输入端、转换电路以及输出电路，信号输入端输入感应到目标物所产生的第一电平信号；转换电路根据第一电平信号进行常开常闭转换，并输出对应的第二电平信号；输出电路包括整流模块以及输出控制模块，整流模块分别连接第一连接线和第二连接线，输出控制模块包括用于接收第二电平信号的第一端、与整流模块连接的第二端以及与整流模块连接的第三端，输出控制模块根据第二电平信号控制整流模块、输出控制模块、第一连接线和第二连接线之间的通断以实现常开常闭转换，能够实现转换电路的输出直接控制接近开关的输出电路，减少了转换电路与输出电路之间的信号处理过程，降低了发生错误的几率，解决了常开常闭转换电路的输出并不是直接控制接近开关的输出，在信号处理过程中容易发生误判的情况，导致接近开关的输出错误的技术问题，具有常开常闭转换控制精确，不易发生控制错误的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请一实施例的常开常闭一体式两线接近开关电路的结构示意图。

图2示出了本申请实施例的输出控制模块的结构示意图。

图3示出了本申请实施例的整流模块的结构示意图。

图4示出了本申请实施例的转换电路的结构示意图。

图5示出了本申请实施例的信号检测电路的结构示意图。

图6示出了本申请另一实施例的常开常闭一体式两线接近开关电路的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性地，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请的方案，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、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例中，需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请实施例的描述中，“示例”或“例如”等词语用于表示举例、说明或描述。本申请实施例中描述为“举例”或“例如”的任何实施例或设计方案均不解释为比另一实施例或设计方案更优选或具有更多优点。使用“示例”或“例如”等词语旨在以清晰的方式呈现相对概念。

另外，本申请实施例中的“多个”是指两个或两个以上，鉴于此，本申请实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“至少一个”，可理解为一个或多个，例如理解为一个、两个或更多个。例如，包括至少一个，是指包括一个、两个或更多个，而且不限制包括的是哪几个，例如，包括A、B和C中的至少一个，那么包括的可以是A、B、C、A和B、A和C、B和C、或A和B和C。

需要指出的是，本申请实施例中“连接”可以理解为电连接，两个电学元件连接可以是两个电学元件之间的直接或间接连接。例如，A与B连接，既可以是A与B直接连接，也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元件间接连接。

如图1所示，本申请实施例提供的常开常闭一体式两线接近开关电路100包括：用于连接第一连接线V1的第一连接端(图中未示出)、用于连接第二连接线V2的第二连接端(图中未示出)、信号输入端10、转换电路20以及输出电路30，其中，信号输入端10用于输入感应目标物所产生的第一电平信号；转换电路20与信号输入端10连接，用于根据第一电平信号进行常开常闭转换，并输出对应的第二电平信号；输出电路30与转换电路20连接，包括整流模块31以及输出控制模块32，整流模块31通过第一连接端连接第一连接线V1，通过第二连接端连接第二连接线V2，输出控制模块32包括用于接收第二电平信号的第一端、与整流模块31连接的第二端以及与整流模块31连接的第三端，输出控制模块32根据第二电平信号控制整流模块31、输出控制模块32、第一连接线V1和第二连接线V2之间的通断以实现常开常闭转换。

本申请实施例提供的常开常闭一体式两线接近开关电路100能够实现转换电路20的输出直接控制接近开关的输出电路30，减少了转换电路20与输出电路30之间的信号处理过程，降低了发生错误的几率，解决了常开常闭转换电路的输出并不是直接控制接近开关的输出，在信号处理过程中容易发生误判的情况，导致接近开关的输出错误的技术问题，具有常开常闭转换控制精确，不易发生控制错误的效果。

在一些实施例中，请参见图2，输出控制模块32还包括：第一三极管Q1、第二三极管Q2、偏压电阻R3、第一二极管D1以及第二二极管D2，第一三极管Q1的基极连接第一端，第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的集电极连接第一二极管D1的负极，第一二极管D1的正极与第二三极管Q2的基极、偏压电阻R3的一端共接，偏压电阻R3的另一端以及第二三极管Q2的发射极连接电源电压VCC，第二三极管Q2的集电极连接第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极连接第三端，第二三极管Q2的发射极还连接第二端。在一些实施例中，第一三极管Q1为NPN型三极管，第二三极管Q2为PNP型三极管。

在一些实施例中，请参见图3，整流模块包括：第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5以及第六二极管D6，第三二极管D3的正极、第五二极管D5的正极以及第三端共接，第三二极管D3的负极、第四二极管D4的正极以及第一连接端共接，第五二极管D5的负极、第六二极管D6的正极以及第二连接端共接，第四二极管D4的负极、第六二极管D6的负极以及第二端共接。

在一些实施例中，请参见图4，转换电路20包括：异或门U1、分压组件21以及第七二极管D7，异或门U1的第一输入端A连接信号输入端10，异或门U1的第二输入端B连接分压组件21，异或门U1的输出端Y连接输出控制模块32的第一端，分压组件21的一端连接电源电压VCC，分压组件21的另一端连接第七二极管D7的正极，第七二极管D7的负极连接第二连接端以及整流模块31。

该实施例中，异或门U1的第一输入端A、第二输入端B以及输出端Y的真值表如下：

表1为异或门U1的第一输入端A、第二输入端B以及输出端Y的真值表，其中，“H”表示高电平，“L”表示低电平，“1”表示高电平，“0”表示低电平。

第一输入端A	第二输入端B	输出端Y
			H	L	1
H	H	0
			L	L	0
L	H	1

在一些实施例中，请参见图4，分压组件21包括：串接的第一分压电阻R1以及第二分压电阻R2，异或门U1的第二输入端B连接第一分压电阻R1以及第二分压电阻R2。在该实施例中，异或门U1的第二输入端B连接第一分压电阻R1与第二分压电阻R2之间，第一分压电阻R1的一端连接电源电压VCC，第二分压电阻R2的一端连接第七二极管D7的正极。

在一些实施例中，请参见图5，常开常闭一体式两线接近开关电路还包括用于根据是否感应到目标物而产生第一电平信号的信号检测电路40，信号检测电路40包括：用于感应目标物并输出感应信号的感应模块41、用于对感应信号进行滤波处理的滤波模块42以及用于对滤波后的感应信号进行信号放大及转换处理以输出对应的第一电平信号的信号放大模块43。

在一些实施例中，请参见图6，常开常闭一体式两线接近开关电路100还包括：用于为转换电路20以及输出电路30提供稳定的电源电压VCC的稳压电路50。

示例地，将磁性金属(如铁或铜)作为目标物，两线接近开关检测到目标物时，为两线接近开关感应，两线接近开关未检测到目标物时，为两线接近开关不感应。一实施例中，两线接近开关不感应时，第二三极管Q2不导通，两线接近开关感应时，第二三极管Q2导通，这种状态叫常开模式。两线接近开关不感应时，第二三极管Q2导通，两线接近开关感应时，第二三极管Q2不导通，这种状态叫常闭模式。

以负载200串接在第一连接线V1上为例进行说明，该实施例的两线接近开关电路实现常开常闭转换的原理如下：

(1)常开模式：两线接近开关不感应时，异或门U1的第一输入端A为低电平，当第一连接线V1接正极，第二连接线V2接负极时，由于第二分压电阻R2经第七二极管D7接负极，第七二极管D7导通，第一分压电阻R1和第二分压电阻R2分掉电源电压VCC，异或门U1的第二输入端B变为低电平，由上述真值表可以看出，异或门U1的第一输入端A为低电平，异或门U1的第二输入端B变为低电平时，异或门U1的输出端Y为“0”，即低电平，第一三极管Q1不导通，第一二极管D1不导通，偏压电阻R3接电源电压VCC，偏压电阻R3下端为高电平，第二三极管Q2的基极为高电平，第二三极管Q2不导通。两线接近开关感应时，异或门U1的第一输入端A为高电平，此时异或门U1的第二输入端B仍为低电平，由上述真值表可以看出，异或门U1的输出端Y变为“1”，即高电平，第一三极管Q1导通，第一二极管D1导通，第二三极管Q2的基极被拉低，第二三极管Q2导通，使得第一连接线V1—第四二极管D4—第二三极管Q2—第二二极管D2—第五二极管D5—第二连接线V2通路，负载200导通。

(2)常闭模式：两线接近开关不感应时，异或门U1的第一输入端A为低电平，当第一连接线V1接负极，第二连接线V2接正极时，由于第二分压电阻R2经第七二极管D7接正极，第七二极管D7不导通，第一分压电阻R1的电压等于电源电压VCC，异或门U1的第二输入端B因第一分压电阻R1上拉变为高电平，由上述真值表可以看出，异或门U1的输出端Y为“1”，即高电平，第一三极管Q1导通，第一二极管D1导通，第二三极管Q2的基极变为低电平，第二三极管Q2导通，使得第二连接线V2—第六二极管D6—第二三极管Q2—第二二极管D2—第三二极管D3—第一连接线V1通路，负载200导通。两线接近开关感应时，异或门U1的第一输入端A为高电平，此时异或门U1的第二输入端B仍为高电平，由上述真值表可以看出，异或门U1的输出端Y变为“0”，即低电平，第一三极管Q1不导通，第一二极管D1不导通，偏压电阻R3接电源电压VCC，偏压电阻R3下端为高电平，第二三极管Q2的基极为高电平，第二三极管Q2不导通。因此，第一连接线V1接正极且第二连接线V2接负极时，两线接近开关电路为常开模式；第一连接线V1接负极且第二连接线V2接正极时，两线接近开关电路为常闭模式，可实现同一产品同时具备常开常闭两种输出功能，能够降低生产成本和提高用户体验。

本申请实施例还提供一种检测设备，该检测设备包括设备主体以及设于设备主体内的如上述的常开常闭一体式两线接近开关电路100。该检测设备通过转换电路20的输出直接控制接近开关的输出电路30，减少了转换电路20与输出电路30之间的信号处理过程，降低了发生错误的几率，解决了常开常闭转换电路的输出并不是直接控制接近开关的输出，在信号处理过程中容易发生误判的情况，导致接近开关的输出错误的技术问题，具有常开常闭转换控制精确，不易发生控制错误的效果。

以上，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本申请，任何本领域技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种常开常闭一体式两线接近开关电路，其特征在于，包括：

用于连接第一连接线的第一连接端；

用于连接第二连接线的第二连接端；

信号输入端，用于输入感应目标物所产生的第一电平信号；

与所述信号输入端连接的转换电路，用于根据所述第一电平信号进行常开常闭转换，并输出对应的第二电平信号；

与所述转换电路连接的输出电路，所述输出电路包括整流模块以及输出控制模块，所述整流模块分别连接所述第一连接线和第二连接线，所述输出控制模块包括用于接收所述第二电平信号的第一端、与所述整流模块连接的第二端以及与所述整流模块连接的第三端，所述输出控制模块根据所述第二电平信号控制所述整流模块、所述输出控制模块、所述第一连接线和所述第二连接线之间的通断以实现常开常闭转换。

2.如权利要求1所述的常开常闭一体式两线接近开关电路，其特征在于，所述输出控制模块还包括：第一三极管、第二三极管、偏压电阻、第一二极管以及第二二极管，所述第一三极管的基极连接所述第一端，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极连接所述第一二极管的负极，所述第一二极管的正极与所述第二三极管的基极、所述偏压电阻的一端共接，所述偏压电阻的另一端以及所述第二三极管的发射极连接电源电压，所述第二三极管的集电极连接所述第二二极管的正极，所述第二二极管的负极连接所述第三端，所述第二三极管的发射极还连接所述第二端。

3.如权利要求2所述的常开常闭一体式两线接近开关电路，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管。

4.如权利要求2所述的常开常闭一体式两线接近开关电路，其特征在于，所述整流模块包括：第三二极管、第四二极管、第五二极管以及第六二极管，所述第三二极管的正极、所述第五二极管的正极以及所述第三端共接，所述第三二极管的负极、所述第四二极管的正极以及所述第一连接端共接，所述第五二极管的负极、所述第六二极管的正极以及所述第二连接端共接，所述第四二极管的负极、所述第六二极管的负极以及所述第二端共接。

5.如权利要求4所述的常开常闭一体式两线接近开关电路，其特征在于，所述转换电路包括：异或门、分压组件以及第七二极管，所述异或门的第一输入端连接所述信号输入端，所述异或门的第二输入端连接所述分压组件，所述异或门的输出端连接所述输出控制模块的第一端，所述分压组件的一端连接所述电源电压，所述分压组件的另一端连接所述第七二极管的正极，所述第七二极管的负极连接所述第二连接线以及所述整流模块。

6.如权利要求5所述的常开常闭一体式两线接近开关电路，其特征在于，所述分压组件包括：串接的第一分压电阻以及第二分压电阻，所述异或门的第二输入端连接所述第一分压电阻以及所述第二分压电阻。

7.如权利要求1所述的常开常闭一体式两线接近开关电路，其特征在于，所述常开常闭一体式两线接近开关电路还包括用于根据是否感应到目标物而产生所述第一电平信号的信号检测电路，所述信号检测电路包括：用于感应所述目标物并输出感应信号的感应模块、用于对所述感应信号进行滤波处理的滤波模块以及用于对滤波后的所述感应信号进行信号放大及转换处理以输出对应的所述第一电平信号的信号放大模块。

8.如权利要求1所述的常开常闭一体式两线接近开关电路，其特征在于，所述常开常闭一体式两线接近开关电路还包括：用于为所述转换电路以及所述输出电路提供稳定的电源电压的稳压电路。

9.如权利要求1所述的常开常闭一体式两线接近开关电路，其特征在于，所述第一连接线接正极且所述第二连接线接负极时，所述两线接近开关电路为常开模式；所述第一连接线接负极且所述第二连接线接正极时，所述两线接近开关电路为常闭模式。

10.一种检测设备，其特征在于，包括设备主体以及设于所述设备主体的如上述权利要求1至9任一项所述的常开常闭一体式两线接近开关电路。