CN2215727Y - 一种交流接近传感器 - Google Patents

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张玉林
袁祥通
杨春江
张守德
宋海勤
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Abstract

本实用新型提供了一种交流接近传感器，其高频 和低频振荡电路是通过一个三极管发射极耦合，另一 个三极管作为电子开关而构成的调制控制电路，再配 合前放、检波及放大输出处理，整个传感器置于一个 圆筒形体内，利用电感振荡被低频信号和金属体靠近 降低Q值而产生交流信号。当本传感器主要有源器 件失效时，无交流信号输出，具有故障倒向安全功 能。且工作温度范围宽，适宜于铁路道口状态，道叉 密贴和自动生产线位置状态检测。

Description

本实用新型涉及位置探测领域，是一种利用电感振荡被低频信号和金属体靠近降低Q值而产生交流信号的接近传感器。
目前，在自动控制领域使用的非接触式接近开关，都为直流接近开关，只有直流信号输出，当传感器有故障时，仍有直流高低电平信号输出，故没有故障倒向安全的功能，这种状态不适合具有高可靠要求的场合使用。
本实用新型的目的是提供一种在主要有源器件有故障时，传感器没有交流信号输出，具有故障倒向安全功能的交流接近传感器。
本实用新型的目的是通过以下技术方案完成的。交流接近传感器顺序包括电源电路、磁芯线圈、高频、低频振荡电路和其它电路组成。选用了具有故障倒向安全的磁感应电路，高频和低频振荡电路是通过一个三极管发射极耦合、另一个三极管作为电子开关而构成的调制控制电路，而其它电路本质上顺序为含有前置放大电路、检波电路和放大输出电路的电子处理电路。而高频振荡电路为典型的射极反馈电感三点式振荡器。电路部分都安装在印刷电路板上，电路板和其它部件均安装在一个圆筒形壳体内。当铁制金属体靠近传感器前端面时，传感器端面上磁芯线圈产生的磁场，在金属体上产生涡流损耗，降低振荡器回路的Q值，高频振荡器随低频振荡器间歇振荡，信号经耦合放大、检波、放大后输出低频交流信号。供专用选频器二次处理显示。
本实用新型的有益效果在于当本传感器主要有源器件失效时，无交流信号输出，而不会误报，具有故障倒向安全功能。适用于要求高可靠性的场所。本实用新型可以利用原来直流电源线以实现长距离传输，省去重新铺设电缆的耗费。本实用新型工作温度范围宽，适合于野外使用，如铁路道口栏木状态检测及信号灯控制，铁路道叉密贴检测，也可用于自动生产线位置状态的检测。
下面结合附图对本实用新型实施例作进一步描述。
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型一种实施例的剖示结构图。
图3是本实用新型磁性线圈部分的详细结构剖示图。
图4是本实用新型用作铁路道口栏木状态检测实施例的电原理图。
参阅图1和图2，本实用新型实施例的磁芯线圈1固定在圆筒形壳体8的前端部，以便与被测金属接近，前面盖上前盖板7。电源部分、高频振荡电路2、低频振荡电路3、前置放大电路4、检波电路5和放大输出电路6都安装在印刷电路板9上，印刷电路板9固定于壳体8内。后面盖上后盖板10，电源及信号输出通过后盖板10中间由电缆馈送。
参阅图1、图2和图3，本实用新型实施例的磁芯线圈1，主要由磁罐101、线圈骨架102和线圈103组成，磁罐101是铁氧体磁罐，其磁导率为2000亨／米。线圈骨架102用聚氯乙烯塑料制成。线圈用直径为0.11mm高强度漆包线绕成，其总圈数为500圈，在200圈处抽头。线圈与磁罐用普通环氧树脂粘接密封、固化后使用。
参阅图1、图4，三极管210、电容202、203、204、电阻205、206、207、208配合磁芯线圈1组成高频振荡器2。它是一个典型的射极反馈电感三点式振荡器。为了提高振荡器频率稳定度，电容203选用高稳定的云母电容。运放301、三极管302、电容303和电阻304、304、305、306、307、308组成低频振荡器3。高频振荡器2被低频振荡器3调制，电容303选用稳定性高的电容，以提高低频振荡器的频率稳定性。选用合适的207、208电阻值，达到金属物体靠近时正好有调制波输出。三极管401、电容402和电阻403、404、405组成前置放大器4。使微弱的调制波被放大后达到可以用二极管检波的要求。二极管501、电容502、503和电阻504组成检波电路5。把所需低频信号取出，滤除高频信号。运放601、电容602和电阻603、604、605、606组成放大输出电路6。使所需信号放大后达到输出要求的幅度。三端稳压器7812和二只滤波电容组成二次稳压电源电路11，将输入15～24V的直流电源变为稳定的12V直流电源，提供传感器电路使用。经试验，本实施例的有效检测距离在0～10毫米之间。

Claims (1)

1、一种交流接近传感器，包括电源电路、磁芯线圈、高频振荡电路、低频振荡电路和其它处理电路，其特征在于：
a.选用了具有故障倒向安全性能的顺序由磁芯线圈(1)、射极反馈电感三点式高频振荡电路(2)和低频振荡电路(3)组成的磁感应电路，并通过高频振荡电路(2)中的三极管(201)发射极耦合、低频振荡电路(3)中的三极管(302)作为电子开关而构成了调制控制电路；其它电路本质上为顺序含有前置放大电路(4)、检波电路(5)和放大输出电路(6)的电子处理电路；
b.磁芯线圈(1)固定在圆筒形壳体(8)的前端部，前端部盖有前盖板(7)，电源电路、高频振荡电路(2)、低频振荡电路(3)、前置放大电路(4)、检波电路(5)和放大输出电路(6)都安装在印刷电路板(9)上，印刷电路板(9)固定于壳体(8)腔内，后端部盖上后盖板(10)，电源及信号输出通过后盖板(10)中间的电缆馈送。
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