一種多通道非接觸控制開關系統的製作方法
2023-08-02 03:31:26
專利名稱：一種多通道非接觸控制開關系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多通道非接觸控制開關系統裝置，適用於諸如裝載機、挖掘機、壓路機、推土機、叉車等工程機械的電液多路閥、操縱閥(下文統稱電液閥)類多個控制信號的處理和控制，也可以用於其它需要多通道開關控制的場合。
技術背景 目前工程機械電液多路閥、操縱閥的多個電磁鐵控制普遍使用有觸點的機械開關控制，控制時通過機械動作改變開關的閉合與斷開，進而實現控制電液多路閥、操縱閥電磁鐵動作的目的。有觸點的機械開關操作費力；觸點容易磨損；觸點接觸分離時會產生火花。因此有觸點的機械開關操作人員操作不方便，使用壽命短，而且不能用於易燃易爆場合。而且這種機械開關不能對控制信號進行邏輯處理。
發明內容為了克服現有的有觸點機械開關的缺點，本實用新型採用非接觸信號採集元件和高可靠性無觸點的開關元件替代機械觸點，並在信號採集元件和開關元件之間增加邏輯處理單元，進而可以對信號進行邏輯處理，實現多通道的邏輯處理控制。本實用新型涉及一種多通道非接觸控制開關系統，包含電路板和改變電路板上作為敏感元件的霍爾元件周邊磁場的小磁體，電路板包含電源單元、非接觸敏感單元和無觸點開關執行單元，在非接觸敏感單元和無觸點開關執行單元電路之間設有邏輯處理單元。為了配合整個系統工作設有電源單元，以給工作電壓相對較低的敏感單元和邏輯處理單元供電。電路中包含霍爾元件、電阻和電容共同構成一個非接觸控制基本電路。控制開關系統非接觸控制單元含有兩個或者兩個以上非接觸控制基本電路。邏輯處理單元可以由微處理器、數字邏輯集成電路或者其它邏輯門電路組成。無觸點開關執行單元可以由三極體、場效應管或者可控矽等開關元件組成。在電路板邏輯處理單元和無觸點開關執行單元之間還可以有信號放大驅動單元。本技術方案採用霍爾元件作為敏感元件，控制系統還包含在霍爾元件周邊有改變其磁場的小磁體。小磁體的位置不受方位的限制，只和霍爾元件的距離和對準霍爾元件的磁極方向有關。當動作霍爾元件周邊的小磁體時，霍爾元件配合非接觸敏感單元產生一個微弱的電信號，這個信號通過導線或者電阻傳輸到邏輯處理單元進行處理，邏輯處理單元可以實現對霍爾元件產生的信號進行邏輯處理，實現開關元件與霍爾元件一一對應或者非一一對應的電平變化。處理後的開關信號經信號放大驅動單元進一步處理再通過電阻或者導線傳輸給無觸點開關元件單元控制開關元件的導通斷開，進而實現開關信號對電液閥電磁鐵的交叉控制。本實用新型的有益效果是，控制過程通過動作霍爾元件周邊的小磁體就能實現電磁鐵控制電路的導通與切斷。這個控制系統沒有觸點，工作時沒有電火花的產生，而且由於小磁體可以不接觸霍爾元件，所以為非接觸控制，不存在機械磨損。電路中包含邏輯處理單元，可以實現對霍爾元件產生的信號進行邏輯處理，實現開關元件與霍爾元件一一對應或者非一一對應的電平變化，從而能實現交叉控制。
圖I是本實用新型具體實例的一種電路原理圖。圖2是具體實例的一種結構。圖3是具體實例的ー種控制邏輯圖。圖4是具體實例電路的非接觸敏感基本電路。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進ー步說明。 圖I為本實用新型的ー個應用實例電路原理圖，電路中中包含電源單元A，非接觸敏感単元B，邏輯處理單元C，信號放大驅動単元D，和無觸點開關執行単元E。電源單元A包含連接在電源正負極之間的濾波電容Cl、C2、C 3、C4，和三端穩壓電源模塊CW7805共同組成ー個低壓直流電源，給非接觸敏感単元B，邏輯處理單元C提供合適電壓的電源。圖4非接觸敏感單元B中，由電阻R1、電容C5和霍爾元件HGl組成ー個非接觸敏感基本電路。非接觸敏感單元B由兩個或兩個以上非接觸敏感基本電路組成，圖
中"......"代表多個基本電路的重複。當改變霍爾元件周邊的磁場時可以使霍爾元件
輸出ー個變化的高低電平，電平的變化方式取決於霍爾元件的型號和磁極。本實例當小磁體N極接近霍爾元件時，霍爾元件輸出ー個低電平，磁場消失或者變為S極時，霍爾元件無輸出，Rl將霍爾元件輸出腳上拉為高電平。霍爾元件輸出端與邏輯處理單元C輸入端連接。邏輯處理單元C可以由微處理器、數字邏輯集成電路或者其它邏輯門電路組成，本實例採用微處理器ICl組成，微處理器輸出端與信號放大驅動単元D輸入端連接。非接觸敏感単元B產生的高低電平變化信號經邏輯處理單元C處理處理後經導線或者電阻傳輸給信號放大驅動單元D。信號放大驅動単元D可以由集成處理算大電路或者其它放大電路組成，本實例採用集成處理放大電路IC2組成。信號放大驅動単元D輸出端與無觸點開關執行単元E控制端連接。無觸點開關執行単元E可以由三極體、場效應管或者可控矽等開關元件組成，本實例採用場效應管Vi組成。圖2具體實例的磁體安裝的ー種結構。本實例中非接觸敏感單元中由三個非接觸敏感基本電路組成，霍爾元件HG1、HG2、HG3分別被安放在ー個平面內的圓弧上，其中N為空位。在霍爾元件的上面有一個能繞著圓弧中心的轉動的非磁性杆1，在杆的靠近霍爾元件的一端，對應霍爾元件所在半徑的位置安裝一個小磁體，轉動非磁性杆I時小磁體可以依次划過HG2、HG1、N、HG3四個位置。圖3是對應圖2具體實例的ー種控制邏輯圖。圖中HGl、HG2、HG3、N代表小磁體的位置，DT1、DT2、DT3代表三個被控制的電磁鐵，圖中「 + 」，代表電磁鐵通電，代表電磁鐵不通電。電磁鐵和霍爾元件的對應關係是由邏輯處理単元的信號邏輯處理實現的。
權利要求1.一種多通道非接觸控制開關系統，包含電路板和改變電路板上作為敏感元件的霍爾元件周邊磁場的小磁體，電路板包含電源單元、非接觸敏感單元和無觸點開關執行單元，在非接觸敏感單元和無觸點開關執行單元電路之間設有邏輯處理單元。
2.根據權利要求I所述的控制開關系統，其特徵是霍爾元件、電阻和電容共同構成一個非接觸控制基本電路。
3.根據權利要求I所述的控制開關系統，其特徵是邏輯處理單元可以由微處理器、數字邏輯集成電路或者其它邏輯門電路組成。
4.根據權利要求I所述的控制開關系統，其特徵是無觸點開關執行單元可以由三極體、場效應管或者可控矽等開關元件組成。
5.根據權利要求I所述的控制開關系統，其特徵是在霍爾元件周邊有改變其磁場的小磁體。
6.根據權利要求I所述的控制開關系統，其特徵是電路中包含邏輯處理單元，可以實現對霍爾元件產生的信號進行邏輯處理，實現開關元件與霍爾元件一一對應或者非一一對應的電平變化。
7.根據權利要求I所述的控制開關系統，其特徵是控制開關系統非接觸控制單元含有兩個或者兩個以上非接觸控制基本電路。
專利摘要一種多通道非接觸控制開關系統裝置，包含電路板和改變電路板上作為敏感元件的霍爾元件周邊磁場的小磁體，電路板包含電源單元、非接觸敏感單元和無觸點開關執行單元，在非接觸敏感單元和無觸點開關執行單元電路之間設有邏輯處理單元。本實用新型控制過程通過動作霍爾元件周邊的小磁體就能實現電磁鐵控制電路的三極體、場效應管或者可控矽等開關元件導通與切斷。這個控制系統沒有觸點，小磁體不接觸霍爾元件，為非接觸控制。電路中邏輯處理單元，可以實現對霍爾元件產生的信號進行邏輯處理。具有非接觸無磨損，無觸點，能實現多通道交叉控制邏輯控制的特點。
文檔編號H03K17/95GK202495925SQ201120579549
公開日2012年10月17日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者李思謙 申請人:李思謙