一種兩線式無接點電晶體雙色LED型磁感應開關的製作方法

2023-05-05 09:54:46 3

本實用新型涉及開關控制技術領域，具體涉及一種磁感應開關電路。

背景技術：

磁感應開關由於對磁場具有快速響應的特點，且具有高安全性、高可靠性的優點，因而被廣泛應用於具有磁場的特殊環境中。傳統磁感應開關的電路為無接點電晶體G型單路輸出型磁感應開關，只能應用於氣缸磁場穩定範圍的環境中，開關在安裝時需要前後移動，然後定位標記才能找到氣缸磁場穩定範圍，安裝起來太麻煩，開關內部結構比較複雜，易發生故障，成本較高，可靠性不夠理想。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種內部電路結構簡單、可直接感應到氣缸磁場不穩定範圍和穩定範圍、可靠性更高的兩線式無接點電晶體雙色LED型磁感應開關。

為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案：一種兩線式無接點電晶體雙色LED型磁感應開關，包括有金屬殼體、安裝在殼體內的電路和安裝於殼體頭部的緊固螺栓，螺栓的螺紋為反牙，其特徵在於：殼體內的電路包括感應控制部分、穩壓供電部分和輸出部分，穩壓供電部分接輸入電源，輸出部分和穩壓供電部分各自與感應控制部分連接；其中，感應控制部分採用兩路輸出的感應磁敏探頭集成電路，即磁敏IC2，磁敏IC2的VDD腳接穩壓供電部分，磁敏IC2的OUT1腳接控制數字電晶體T1的2腳和二極體D2，磁敏IC2的OUT2腳接控制數字電晶體T1的5腳，6腳和紅色LED負極，控制數字電晶體T1由兩個NPN+NPN型晶體元件組成，晶體元件是獨立的，可以消除幹擾，安裝成本和面積可以減少一半，輸出部分採用三極體Q3，三極體Q3的基極分兩路接磁敏IC2，一路通過綠色LED接磁敏IC2的OUT1腳，另一路通過紅色LED接磁敏IC2的OUT2腳，三極體Q3的發射極接輸入電源，三極體Q3的集電極接負載。

所述穩壓供電部分採用三端穩壓源IC1作為電源晶片，三端穩壓源IC1的IN腳接輸入電源，其OUT腳接磁敏IC2的VDD腳。

所輸出三極體Q3採用PNP型三極體，三極體Q3的基極通過限流電阻R1接輸入電源。

磁敏IC2的OUT1腳至綠色LED的迴路上依次設有限流電阻R2和二極體D2，其中限流電阻R2位於磁敏IC2的OUT1腳與控制數字電晶體T1的2腳之間，正向的二極體位於控制數字電晶體T1的2腳與3腳，控制數字電晶體T1的3腳從二極體與綠色LED之間接入。

磁敏IC2的型號為MRUS73C；控制IC1作為控制晶片，其型號為XC6216；二極體D2的型號為ISS400G。

在殼體上部具有燈孔，紅色LED和綠色LED對準該燈孔，當電路感應時，LED燈通電點亮，光線通過燈孔射出。

本實用新型通過採用金屬殼體，不容易老化，外觀與氣缸的開槽相吻合，定位更穩定；螺紋採用反牙，迫使鐵片向上運動頂住氣缸槽，使螺栓頂住開關向下運動頂住槽底部，開關與氣缸更貼合，從而感應更準確，更靈敏；內部電路則通過採用磁敏IC作為控制晶片，並以控制數字電晶體T1作為開關管，通過磁敏IC的兩路輸出以感應到磁場的不穩定和穩定狀態，內部的電路結構更簡單、可靠性更高，能更準確的安裝到使用目標上，達到快速準確安裝磁性開關。

附圖說明

圖1為本實用新型電路原理圖；

圖2為本實用新型整體結構圖。

圖中，1為殼體，2為安裝平臺，3為螺栓，4為線材，5為燈孔。

具體實施方式

本實施例中，參照圖1和圖2，所述兩線式無接點電晶體雙色LED型磁感應開關，包括有金屬殼體1、安裝在殼體1內的電路和安裝於殼體1頭部的緊固螺栓3及固定緊固螺栓的安裝平臺2，螺栓3的螺紋為反牙，線材4從殼體1接入；殼體1內的電路包括感應控制部分、穩壓供電部分和輸出部分，穩壓供電部分接輸入電源，輸出部分和穩壓供電部分各自與感應控制部分連接；其中，感應控制部分採用兩路輸出的感應磁敏探頭集成電路IC2，即磁敏IC2，磁敏IC2的VDD腳接穩壓供電部分，磁敏IC2的OUT1腳接控制數字電晶體T1的2腳和3腳，磁敏IC2的OUT2腳接控制數字電晶體T1的5腳和6腳，控制數字電晶體由兩個NPN+NPN型晶體元件組成，晶體元件是獨立的，可以消除幹擾，安裝成本和面積可以減少一半，輸出部分採用三極體Q3，三極體Q3的基極分兩路接磁敏IC2，一路通過綠色LED接磁敏IC2的OUT1腳，另一路通過紅色LED接磁敏IC2的OUT2腳，三極體Q3的發射極接輸入電源，三極體Q3的集電極接負載。

所述穩壓供電部分採用三端穩壓源IC1作為電源晶片，三端穩壓源IC1的IN腳接輸入電源，其OUT腳接磁敏IC2的VDD腳。

所述控制電路採用控制數字電晶體T1：當兩路輸出的磁敏IC2進入不穩定磁場範圍時，第一路輸出OUT1輸出一個信號，使控制數字電晶體T1中一個電晶體導通，紅色LED亮，開關導通；當兩路輸出的磁敏IC2進入穩定磁場範圍時，第二路輸出OUT2輸出一個信號，使控制數字電晶體T1另一個三極體導通，綠色LED亮，開關導通；

所述輸出三極體Q3採用PNP型三極體，三極體Q3的基極通過限流電阻R1接輸入電源。

磁敏IC2的OUT1腳至綠色LED的迴路上依次設有限流電阻R2和二極體D2，其中限流電阻R2位於磁敏IC2的OUT1腳與控制數字電晶體T1的2腳之間，正向的二極體位於控制數字電晶體T1的2腳與3腳，控制數字電晶體T1的3腳從二極體與綠色LED之間接入。

在殼體1上部具有燈孔5，紅色LED和綠色LED對準該燈孔5，當電路感應時，LED燈通電點亮，光線通過燈孔5射出。

電路工作原理：磁敏IC2為兩路輸出型，由對溫度變化不敏感，而對磁場變化相當敏感的強磁性材料製成的。當磁性開關前進到磁環磁場的內部邊緣（即不穩定磁場）時，因霍爾效應，磁敏IC2中的第一路輸出，即OUT1腳輸出一個信號（第二路，即OUT2無信號輸出），此信號經放大器處理，轉換成磁性開關的通電信號，使磁性開關導通；當磁性開關前進到磁環磁場內部中間（即穩定磁場）時，因霍爾效應，磁敏IC2中的第二路，即OUT2腳輸出一個信號（OUT1無信號輸出），此信號經放大器處理，轉換成磁性開關的通電信號，使磁性開關導通；當磁性開關前進到磁環磁場另一內部邊緣（不穩定磁場）時，因霍爾效應，磁敏IC2中的OUT1又輸出一個信號（OUT2無信號輸出），此信號經放大器處理，轉換成磁性開關的通電信號，使磁性開關導通；當磁性開關離開磁環磁場後，霍爾效應消失，磁敏IC2中兩路均無信號輸出，使開關斷開。

當磁敏IC2進入不穩定磁場範圍時，OUT1腳輸出輸出一個信號，紅色LED亮，開關導通；當磁敏IC2進入穩定磁場範圍時，OUT2腳輸出一個信號，綠色LED亮，開關導通。

穩壓供電部分在輸入電壓的範圍為5~30V的範圍內，輸出2~5V的穩定直流電壓，輸出電壓解析度為0.1V，誤差小於等於0.05V，電壓調整率小於0.1%。

數字電晶體T1：當兩路輸出的磁敏IC2進入不穩定磁場範圍時，第一路輸出OUT1輸出一個信號，使控制數字電晶體T1中一個電晶體導通，紅色LED亮，開關導通；當兩路輸出的磁敏IC2進入穩定磁場範圍時，第二路輸出OUT2輸出一個信號，使數字電晶體T1控制另一個三極體導通，綠色LED亮，開關導通；

三極體Q3對控制數字電晶體T1導通後輸出電壓進行放大，然後提供一個輸出信號到負載，使負載導通。

LED為開關動作時起指示作用，開關不在磁場範圍內，紅、綠LED均不亮，開關工作在不穩定的磁場範圍內，紅色LED亮，開關工作在穩定的磁場範圍內，綠色LED亮。

以上已將本實用新型做一詳細說明，以上所述，僅為本實用新型之較佳實施例而已，當不能限定本實用新型實施範圍，即凡依本申請範圍所作均等變化與修飾，皆應仍屬本實用新型涵蓋範圍內。