電容式傳感器的電路裝置的製作方法

2023-06-07 08:24:41

專利名稱：電容式傳感器的電路裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電容式傳感器，特別是涉及一種能夠適應各種電源的電容式傳感器的電路裝置。
背景技術：
電容式傳感器是將被測物理量變化轉換為電容量變化的一種傳感器。通常，電容式傳感器的使用電源比較單一，要麼為直流MV，要麼為交流220V。但用戶的使用現場根據要求是靈活多變的，因此現有的電容式傳感器由於使用電源的單一，無法滿足各種使用現場。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種能夠適應各種電源的電容式傳感器的電路裝置。為解決上述技術問題，本實用新型包括振蕩電路、檢波電路、觸發電路、輸出電路及電源穩壓電路，所述的電源穩壓電路包括依次連接的橋式整流二極體Dl 1、初步穩壓電路和穩壓供電電路。作為本實用新型的一種優選方案，所述的初步穩壓電路包括第一電容C3、第一電阻R1、第二電阻R2、穩壓二極體D2和場效應管Tl ；所述的第一電容C3 —端與所述的橋式整流二極體Dll的正極輸出端相連，另一端接地；所述的穩壓二極體D2的正極接地，負極與所述的第一電阻Rl的一端相連，所述的第一電阻Rl的另一端與所述的橋式整流二極體Dll的正極輸出端相連；所述的第二電阻R2—端與所述的橋式整流二極體Dll的正極輸出端相連，另一端與所述的場效應管Tl的漏極相連；所述的場效應管的柵極與所述的穩壓二極體D3的負極相連，源極與所述的穩壓供電電路相連。作為本實用新型的一種優選方案，所述的穩壓供電電路包括第二電阻R5、第二電容C7、第三電容C8、第四電容C9和電壓轉換器IC2 ；所述的第二電阻5 —端與所述的初步穩壓電路相連，另一端與所述的電壓轉換器IC2的輸入端相連；所述的第二電容C7正極與所述的電壓轉換器IC2的輸入端相連，負極接地；所述的第三電容C8並聯在所述的第二電容C7兩端；所述的第四電容C9的正極與所述的電壓轉換器IC2的輸出端相連，負極接地；所述的電壓轉換器IC2的接地端接地。作為本實用新型的一種優選方案，所述振蕩電路包括電容式傳感器的感應面所形成的電容和兩個串聯在所述電容兩極的電阻R29、R20，所述電容和所述兩電阻R29、R20構成RC振蕩迴路。作為本實用新型的一種優選方案，所述的電容式傳感器電路裝置還包括抗幹擾電路；所述的抗幹擾電路包括第一電感L2、第二電感L3和第三電感Ll ；所述抗幹擾電路的第三電感Ll的一端連接所述RC振蕩迴路，其另一端連接所述振蕩電路中的一電晶體T9的基極，該電晶體T9的發射極連接所述第二電感L3，該第二電感L3通過數個電容通過兩並聯電容C20、C21和一與所述兩並聯電容C20、C21相串聯的另一電容C22連接所述第一電感L2，所述第一電感L2的另一端連接所述檢波電路；所述的電容C22未與兩並聯電容C20、C21連接的一端與電位器P2的調節端相連。本實用新型的技術效果在於經過對產品的電源的特別處理，產品在直流、交流均可工作，工作電壓範圍寬，20 250AC/DC，幾乎適用於任何工業場合。同時本電容式傳感器的還具有感應距離調節電路裝置以滿足客戶多種要求。
以下結合附圖和優選實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型電容式傳感器的電路裝置的電路方框圖；以及。圖2是本實用新型電容式傳感器的電路裝置的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的電容式傳感器的電路裝置包括由電容式傳感器的感應面構成的電極、振蕩電路、檢波電路、放大及觸發電路、距離調節電路、輸出電路以及穩壓電路。請同時參閱圖2，本實用新型的電容式傳感器的電路裝置中的穩壓電路包括依次連接的橋式整流二極體Dl 1、初步穩壓電路和穩壓供電電路。所述的初步穩壓電路包括第一電容C3、第一電阻R1、第二電阻R2、穩壓二極體D2和場效應管Tl ；所述的第一電容C3 —端與所述的橋式整流二極體Dll的正極輸出端相連，另一端接地；所述的穩壓二極體D2的正極接地，負極與所述的第一電阻Rl的一端相連，所述的第一電阻Rl的另一端與所述的橋式整流二極體Dll的正極輸出端相連；所述的第二電阻R2 —端與所述的橋式整流二極體Dll的正極輸出端相連，另一端與所述的場效應管Tl的漏極相連；所述的場效應管的柵極與所述的穩壓二極體D3的負極相連，源極與所述的穩壓供電電路相連。所述的穩壓供電電路包括第二電阻R5、第二電容C7、第三電容C8、第四電容C9和電壓轉換器IC2;所述的第二電阻5 一端與所述的初步穩壓電路相連，另一端與所述的電壓轉換器IC2的輸入端相連；所述的第二電容C7正極與所述的電壓轉換器IC2的輸入端相連，負極接地；所述的第三電容C8並聯在所述的第二電容C7兩端；所述的第四電容C9的正極與所述的電壓轉換器IC2的輸出端相連，負極接地；所述的電壓轉換器IC2的接地端接地。其工作原理為20 250AC/DC為輸入，經整流穩壓後給電路提供電源供電路工作，在不滿足導通條件時，開關壓降即為輸入電壓，相當於迴路處於截止狀態，此時開關工作電流即為漏電流。由橋式整流二極體Dll整流可實現交直流通用及直流正反接都能正常工作。由第一電容C3、第一電阻R1、第二電阻R2、穩壓二極體D2、場效應管Tl構成的初步穩壓電路實現將橋式整流二極體Dll整流後的直流電壓穩定到較低電壓；再通過第二電阻R5、第二電容C7、第三電容C8、電壓轉換器IC2、第四電容C12構成的穩壓供電電路實現穩壓供電路正常工作。由此可見，採用第一電容C3、第一電阻R1、第二電阻R2、穩壓二極體D2、場效應管Tl構成的初步穩壓電路具有功耗低，輸入電壓範圍寬，輸出電壓波動小的特點，可以為傳感器提供可靠的電源，而且減小傳感器因自身功耗產生的溫升，因其消耗電流小，降低了開關漏電流，保證了開關動作的可靠性。所述振蕩電路包括電容式傳感器的感應面所形成的電容和兩個串聯在所述電容兩極的電阻R29、R20，所述電容和所述兩電阻R29、R20構成RC振蕩迴路。當電源接通，所述RC振蕩器不進行振蕩，當目標朝著本實用新型的電容式傳感器的電靠近時，所述電容式傳感器的容量增加，所述RC振蕩器開始振蕩。通過後級電路的處理，所述RC振蕩器產生的振蕩信號轉換成了開關信號，從而起到了檢測有無物體存在的目的。所述的電容式傳感器電路裝置還包括抗幹擾電路；所述的抗幹擾電路包括第一電感L2、第二電感L3和第三電感Li。所述抗幹擾電路的第三電感Ll的一端連接所述RC振蕩迴路，其另一端連接所述振蕩電路中的一電晶體T9的基極，該電晶體T9的發射極連接所述第二電感L3，該第二電感L3通過數個電容通過兩並聯電容C20、C21和一與所述兩並聯電容C20、C21相串聯的另一電容C22連接所述第一電感L2，所述第一電感L2的另一端連接所述檢波電路。所述的電容C22未與兩並聯電容C20、C21連接的一端與電位器P2的調節端相連。當環境中出現水氣、粉塵、溼氣等，從而對檢測距離產生影響，所述第一電感L2、第二電感L3和第三電感Ll將對這些外界環境產生的幹擾進行有效過濾，避免其觸發輸出部分，從而能有效地防止水氣及防汙。與電容C22未與兩並聯電容C20、C21相連的電位器P2用於調節振蕩信號傳輸大小，從而實現感應距離的調節，該調節方式對開關的溫度差異影響較小，保證開關的穩定度，實現不同環境使用的要求。通過本實用新型的電容式傳感器的電路裝置能檢測金屬物體，也能檢測非金屬物體，對金屬物體可以獲得最大的動作距離，對非金屬物體動作距離決定於材料的介電常數，材料的介電常數越大，可獲得的動作距離越大。以上已對本發明創造的較佳實施例進行了具體說明，但本發明創造並不限於所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明創造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的範圍內。
權利要求1.一種電容式傳感器的電路裝置，包括振蕩電路、檢波電路、觸發電路、輸出電路及電源穩壓電路，其特徵在於，所述的電源穩壓電路包括依次連接的橋式整流二極體(D11)、初步穩壓電路和穩壓供電電路。
2.如權利要求1所述的電容式傳感器的電路裝置，其特徵在於，所述的初步穩壓電路包括第一電容(C3)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、穩壓二極體(D2)和場效應管(Tl);所述的第一電容(C3) —端與所述的橋式整流二極體(Dll)的正極輸出端相連，另一端接地；所述的穩壓二極體(D2)的正極接地，負極與所述的第一電阻(Rl)的一端相連，所述的第一電阻(Rl)的另一端與所述的橋式整流二極體(Dll)的正極輸出端相連；所述的第二電阻(R2)一端與所述的橋式整流二極體(Dll)的正極輸出端相連，另一端與所述的場效應管(Tl)的漏極相連；所述的場效應管的柵極與所述的穩壓二極體(D3)的負極相連，源極與所述的穩壓供電電路相連。
3.如權利要求2所述的電容式傳感器的電路裝置，其特徵在於，所述的穩壓供電電路包括第二電阻(R5)、第二電容(C7)、第三電容(C8)、第四電容(C9)和電壓轉換器(IC2)；所述的第二電阻(5)—端與所述的初步穩壓電路相連，另一端與所述的電壓轉換器(IC2)的輸入端相連；所述的第二電容(C7)正極與所述的電壓轉換器(IC2)的輸入端相連，負極接地；所述的第三電容(C8)並聯在所述的第二電容(C7)兩端；所述的第四電容(C9)的正極與所述的電壓轉換器(IC2)的輸出端相連，負極接地；所述的電壓轉換器(IC2)的接地端接地。
4.如權利要求1所述的電容式傳感器的電路裝置，其特徵在於，所述振蕩電路包括電容式傳感器的感應面所形成的電容和兩個串聯在所述電容兩極的電阻(R29、R20)，所述電容和所述兩電阻(I^9、R20)構成RC振蕩迴路。
5.如權利要求4所述的電容式傳感器的電路裝置，其特徵在於，所述的電容式傳感器電路裝置還包括抗幹擾電路；所述的抗幹擾電路包括第一電感(L2)、第二電感(L3)和第三電感(Li);所述抗幹擾電路的第三電感(Li)的一端連接所述RC振蕩迴路，其另一端連接所述振蕩電路中的一電晶體(T9)的基極，該電晶體(T9)的發射極連接所述第二電感(L3)，該第二電感(L3)通過數個電容通過兩並聯電容(C20、C21)和一與所述兩並聯電容(C20、C21)相串聯的另一電容(C22)連接所述第一電感(L2)，所述第一電感(L2)的另一端連接所述檢波電路；所述的電容(C22)未與兩並聯電容(C20、C21)連接的一端與電位器(P2)的調節端相連。
專利摘要本實用新型公開了一種電容式傳感器的電路裝置，包括振蕩電路、檢波電路、觸發電路、輸出電路及電源穩壓電路，所述的電源穩壓電路包括依次連接的橋式整流二極體、初步穩壓電路和穩壓供電電路。本實用新型通過對產品的電源的特別處理，產品在直流、交流均可工作，工作電壓範圍寬，20～250AC/DC，幾乎適用於任何工業場合。
文檔編號G01D5/12GK202329651SQ20112044950
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月14日 優先權日2011年11月14日
發明者汪金雲, 許用疆 申請人:上海蘭寶傳感科技股份有限公司