變磁阻固體無觸點非接觸開關的製作方法

2023-07-01 06:40:36

專利名稱:變磁阻固體無觸點非接觸開關的製作方法
本實用新型涉及到一種新式無觸點非接觸式的開關量輸出傳感器。適用於各種自動控制電路。
現有的位置發訊開關中分有觸點和無觸點兩大類型。有觸點式的如行程開關、微動開關、磁幅幹簧開關等均由彈性元件加觸點組成，其復現性受彈性元件老化或磁體衰老的影響使用壽命短可靠性差。在振動場合下觸點抖動現象尤為突出，而且工作頻率低無法在高速高頻度啟動的場合下使用，現行的無觸點開關中應用較普遍的是霍爾開關和光電開關，霍爾開關雖然有較高的位置精度，但結構中有機械活動部件，而且啟動須接觸開關的活動部件，因而有振動無法正常應用，光電開關雖然實現了無觸點啟動，且有較高的位置精度和工作頻率，但在振動、粉塵、油汙環境下不能保證正常工作，安裝調試較複雜，成本也較高。
隨著計算機在生產上應用的推廣，高度自動化的生產對開關量輸出的傳感器要求越來越高，用量越來越大，為適應生產現場中各種位置量採樣的需要，一種防粉塵、耐油汙、抗震動、工作頻率高且能直接對計算機輸入的固體全封閉式無觸點非接觸開關越來越急需，這正是本實用新型的發明目的。
本發明目的是通過以下構思來實現的，電原理見圖1。開關的基本部件包括一個漏磁通變壓器(A)和一個完成振蕩、整形、倒相輸出功能的TTL集成塊(B)，該變壓器的原邊線圈和TTL集成塊的振蕩輸出端相連形成一個諧振迴路，諧振可通過調整原邊線圈匝數或電容(C)實現。接通電源後由於諧振，在變壓器的付邊線圈上會產生一個穩定的高幅值交流輸出，輸出訊號經整形後加載到倒相器上，控制輸出一個標準的TTL高電平①和一個標準的TTL低電平②。變壓器可採用高導磁材料製成非閉合磁迴路。如本實用新型採用MX2000中間開了一個3－5mm的缺口。在缺口處形成一個漏磁區，當用來觸發開關的導磁體或金屬物從任一方位接近缺口時會引起漏磁區磁力線的收縮從而改變原邊線圈的電感量形成諧振電路失調，付邊輸出電壓陡然下降使TTL電路電平降致關門電壓於是輸出端1、2的高低電平跳轉實現了開關量輸出的目的。
做為自動控制中的位置採樣開關，其性能參數有復現性，不靈敏區寬度，電平跳轉曲線陡度，以上的技術指標均通過對原付邊線圈的匝數比及諧振電容C的數值選擇來加以實現，本實用新型的參考數值如下原邊線圈110－160匝付邊線圈30－60匝電容C1000－4700PF適當選擇以上數值可保證實現以下技術指標不靈敏動作區＜0.1mm滯環＜0.5mm復現性＜0.1mm
開關的全部元件固定在一個塑料骨架上後用環氧樹脂整體封裝在一個代缺口的耐油塑料殼內僅留有兩個電源線和兩個輸出端(如圖2示)。使用時可採用穿過缺口或側面接近方式來實現開關轉換。適當設計穿過缺口的觸發金屬片形狀和截面可將觸發區限制在一個狹窄的空間區域，實現往復位置的精確測量是優於各類開關的又一顯著特點，將耐油塑料殼的厚度選擇在9－12mm之間可實現單面。雙面的接近觸發效果。在高速度工件計數時可直接將本開關水平置在工件通道上，其啟動頻率大於1000HZ，使用壽命大於105小時。由於本開關完全固化密封無機械活動部件因而可以適用於粉塵。油汙，震動的各種惡劣環境，以及煤礦。麵粉廠等防爆特殊要求，本開關在較強的靜電場和磁場中仍能保持正常工作。此外本發明體積小安裝方便成本低廉製作工藝簡單，因而有較大的實用價值。
權利要求
1.一種無觸點非接觸式開關，其特徵在於具有一個漏磁通變壓器和一個起振蕩、整形、倒相併輸出標準高、低電平作用的TTL集成塊，且變壓器的原邊線圈和振蕩電路輸出端相連，付邊線圈和整形倒相電路的輸入端相連。
2.按權利要求
1所說的非接觸式開關，其特徵在於變壓器鐵心採用的是MX2000鐵氧體磁環，環上開有一個3－5mm寬的缺口。
3.按權利要求
1所說的非接觸式開關，其特徵在於變壓器原邊繞組為110－160匝，付邊繞組為30－60匝。
4.按權利要求
1所說的非接觸式開關，其特徵在於TTL集成塊選用的是一塊74LS04。
5.按權利要求
1所說的非接觸式開關，其特徵在於變壓器和TTL集成塊被組裝在一個塑料骨架上並由環氧樹脂密封在一個耐油塑料殼內。
6.按權利要求
1和5所說的非接觸式開關，其特徵在於耐油外殼厚度是9－12mm。
專利摘要
本實用新型是一種變磁組無觸點非接觸開關，由一個漏磁通式變壓器和連接成振蕩，整形倒相電路的集成塊組成。整體密封在9～12mm厚的耐油塑料殼中，當磁性(或金屬)物體和本開關接近到一定距離本開關會自動跳轉輸出標準TTL高、低電平，本開關適宜在粉塵、油汙、震動惡劣條件下進行精確位置採樣，其開關量輸出可以直接送入計算機。
文檔編號H03K17/94GK85201814SQ85201814
公開日1986年10月15日 申請日期1985年5月12日
發明者田吉春, 戊志剛, 周強, 申請人:河北機電學院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan