長距離型電感式接近開關的製作方法
2023-10-22 16:39:32 2
專利名稱：長距離型電感式接近開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種接近開關，特別是一種長距離型電感式接近開關。
技術背景電子傳感器是工控領域中必不可少的重要產品，它的應用繼續以正常的速度增 加。在需要計數、監視、定位或者測量的工業機器製造過程中，接近傳感器、光電傳 感器和超聲波傳感器是常見的元件。但是，最成熟的產品是電感式接近傳感器及電容 型接近傳感器，它在機器製造業中用得最多。作為電感式接近傳感器的一種應用，電 感式接近開關可以無接觸地檢測所有的金屬，而且電感式接近開關外殼採用螺紋型， 接頭採用標準接插件，便於安裝。其原理是， 一個LC振蕩迴路產生一個高頻交變磁 場，該交變場是從傳感器的感應面輻射出來。 一種具有電導能力的物體進入該場，這 樣根據感應定律，物體內部產成渦流電流，該渦流電流反作用於LC振蕩迴路，消除 振蕩電路的能量，振幅因此減小，內部電路的參數發生變化，由此識別出有無金屬物 體接近，進而控制開關的通或斷。當電導材料接近傳感器而導致信開關量變化時，其 與感應面的距離稱為感應距離。此類接近近傳感器具有無滑動觸點，工作時不受灰塵 等非金屬因素的影響，並且低功耗，長壽命，可使用在各種惡劣條件下。但是， 一般 的電感式接近開關的感應距離最大只能達到lOmm。發明內容為了解決現有技術中電感式接近開關感應距離短的問題，本實用新型提出了一 種長距離型電感式接近開關，具體技術方案是-一種長距離型電感式接近開關，包括外殼、高頻振蕩電路、整形檢波電路、信號 處理電路、開關量輸出電路。高頻振蕩電路輸出的信號經整形檢波電路整形檢波後， 連接信號處理電路，信號處理電路的輸出端連接開關量輸出電路的輸入端；所述高頻 振蕩電路是LC振蕩電路。LC振蕩電路中採用精度土O. 5%、溫漂不大於20PPM/X:的電 容和多股導線繞制的電感，來提高振蕩頻率和振蕩幅度的穩定度。IX振蕩電路的頻 率範圍是300-500kHz。上述信號處理電路是以U2136系列晶片為核心的電路；U2136系列晶片的內部設 有整型檢波電路；所述U2136系列晶片採用U2136P晶片，可對溫度升高引起電容值 的漂移進行相應補償，從而提高了在高溫下近接開關基準點上的穩定性，使本接近開 關工作溫度大於8(TC; LC振蕩電路的輸出端連接所得直流信號送入U2136P晶片的8 腳，U2136P晶片的5腳連接開關量輸出電路的控制端。U2136P晶片的2腳通過濾波 電容接地，以消除紋波；U2136P晶片的7腳連接用於信號校正的可調電阻。上述電氣部分被密封在加長型外殼內，該加長型外殼是外表面帶有螺紋的圓柱體。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是通過提高電路核心元件的精密度， 提高了感應距離，使感應距離達到15mm;通過使用對溫度升高引起電容值的漂移進 行相應補償，使工作溫度範圍更大；通過採用外表面帶有螺紋的圓柱體形狀的加長型 外殼，可使在組裝時方便快捷。
圖1是本實用新型的爆炸圖圖2是本實用新型的工作過程圖圖3是本實用新型的電路簡圖l感應外殼，2電感，3為螺母，4為加長型外殼，5為PCB板，6和8為密封圈，7 為後蓋，9為LED燈，IO為四芯插頭塑件，ll為四芯插頭鑲件具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。基於的理論公式有F^1/4LC屍其中F—頻率(HZ)、 L一電感(H)、 C一電 容(F)通過以上公式我們可以知道頻率F的值與LC成反比關係，當我們的電感值固 定在一個範圍之內，就需要通過調節電容的值來調整振蕩頻率，如果我們所用的電容 的容值隨溫度變化太大的話，那麼頻率的變化就會很大；如果我們把電容固定在一個 值，那麼就需要採用精密度很高的電感頭，使電感式接近開關工作在遠距離15mm時， 頻率能夠保持穩定。所以通過使用精度高的電感頭和電容，才能使感應距離保持在遠 距離。同時採用可對溫度升高引起電容值的漂移進行相應補償的電路，從而提高了在 高溫下近接開關基準點上的穩定性。如圖2所示，電感線圈設在感應磁罐內，當被測金屬物體靠近電感式接近開關的 感應磁罐時，近接開關內部的LC振蕩頻率衰減，這個信號將送入整形檢波，再經過 信號處理，進而控制開關輸出量。在開關量輸出電路上還連接有LED燈，開關量輸出 狀態可由該燈判斷其通或斷。上述電氣部分被密封在加長型外殼4內，該加長型外殼 4是外表面帶有螺紋的圓柱體。如圖3所示LC振蕩電路的輸出端連接所得直流信號送入U2136P晶片的8腳， U2136P晶片的5腳連接開關量輸出電路的控制端。U2136P晶片的2腳通過濾波電容 接地，以消除紋波。U2136P晶片的7腳連接用於信號校正的可調電阻。2136P晶片的 5腳還控制一 LED的開關，用以指示開關量輸出的狀態。在所述LC振蕩線路中採用 精度±0.5%、溫漂是20PPM/。C的電容和0.05mn^60股，在工型骨架上繞20圈所成電 感，LC振蕩線路的頻率範圍是300-500kHz。通過這些措施，使本實用新型感應距離 達到15mm;通過使用對溫度升高引起電容值的漂移進行相應補償，使工作溫度範圍 更大;通過採用外表面帶有螺紋的圓柱體形狀的加長型外殼，可使在組裝時方便快捷。
權利要求1. 一種長距離型電感式接近開關，包括外殼、高頻振蕩電路、整形檢波電路、信號處理電路、開關量輸出電路，高頻振蕩電路輸出的信號經整形檢波電路整形檢波後，連接信號處理電路，信號處理電路的輸出端連接開關量輸出電路的輸入端；所述高頻振蕩電路是LC振蕩電路，其特徵是LC振蕩電路中採用精度±0.5％、溫漂不大於20PPM/℃的電容和多股導線繞制的電感，來提高振蕩頻率和振蕩幅度的穩定度。
2、 根據權利要求1所述長距離型電感式接近開關，其特徵是LC振蕩電路的頻率範圍 是300-500kHz。
3、 根據權利要求1所述長距離型電感式接近開關，其特徵是信號處理電路是以U2136 系列晶片為核心的電路。
4、 根據權利要求3所述長距離型電感式接近開關，其特徵是所述U2136系列晶片採 用U2136P型，使本接近開關工作溫度大於8(TC; LC振蕩電路的輸出端連接所得直流 信號連接U2136P晶片的8腳，U2136P晶片的5腳連接開關量輸出電路的控制端。
5、 根據權利要求1所述長距離型電感式接近開關，其特徵是所述各電路被密封在加 長型的外殼(4)內，該加長型外殼(4)是外表面帶有螺紋的圓柱體。
6、 根據權利要求4所述長距離型電感式接近開關，其特徵是U2136P晶片的2腳通過 濾波電容接地，以消除紋波；U2136P晶片的7腳連接用於信號校正的可調電阻。
專利摘要一種長距離型電感式接近開關，包括外殼、高頻振蕩電路、整形檢波電路、信號處理電路、開關量輸出電路。高頻振蕩電路輸出的信號經整形檢波電路整形檢波後，連接信號處理電路，信號處理電路的輸出端連接開關量輸出電路的輸入端；所述高頻振蕩電路是LC振蕩電路。LC振蕩電路中採用精度±0.5％、溫漂不大於20PPM/℃的電容和多股導線繞制的電感，來提高振蕩頻率和振蕩幅度的穩定度。通過提高電路核心元件的精密度，提高了感應距離，使感應距離到達15mm；通過使用對溫度升高引起電容值的漂移進行相應補償，使工作溫度範圍更大；通過採用帶有加長型外殼是帶有螺紋的圓柱體，可在組裝時方便快捷。
文檔編號H03K17/94GK201113962SQ200720040440
公開日2008年9月10日 申請日期2007年7月30日 優先權日2007年7月30日
發明者陳柏志 申請人:伊瑪精密電子(蘇州)有限公司