專利名稱：一種繼電器式長壽命接近開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接近開關(guān)，特別是一種長壽命接近開關(guān)。
接近開關(guān)被普遍用作行程開關(guān)，主要有磁感應于簧管式和霍爾元件式，前者的缺點主要在于觸點間開距過小，因而加在其上的電壓不能太高，否則極易擊穿，尤其是工作在干擾脈沖較大的電路中，觸點擊穿會造成誤動作；另一方面，受觸點體積和簧片彈性強度的限制，允許通過的電流不能做得很大，否則會影響它的工作壽命和動作可靠性，如果發(fā)生過載或者短路(這在實際使用中是經(jīng)常遇到的)往往會使觸點“燒結(jié)”或燒斷而報廢；后者的缺點主要在于耐壓不夠高，輸出電流較小，過載容易損壞；綜上所述，現(xiàn)有的接近開關(guān)壽命大多較短，且只能用于弱電領(lǐng)域。
本發(fā)明的目的就在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種壽命長、強弱電領(lǐng)域通用的接近開關(guān)。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的繼電器式長壽命接近開關(guān)包括繼電器J、接近開關(guān)元件及其穩(wěn)壓、功放電路，功放電路的輸入端接作為開關(guān)信號拾取元件的接近開關(guān)元件，輸出端接繼電器J的線圈，繼電器J的觸點對則接在負載回路上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用繼電器作為最終的開關(guān)執(zhí)行元件，而接近開關(guān)元件作為開關(guān)信號拾取元件始終只流過穩(wěn)定的弱電流，因而大大延長了其使用壽命，而且強弱電領(lǐng)域均可使用。


圖1為本發(fā)明實施例一的電路原理圖。
圖2為本發(fā)明實施例二的電路原理圖。
圖3為本發(fā)明實施例三的電路原理圖。
圖4為本發(fā)明實施例四的電路原理圖。
圖5為本發(fā)明實施例五的電路原理圖。
圖6為本發(fā)明實施例六的電路原理圖。
圖7為本發(fā)明實施例七的電路原理圖。
以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
如圖1～圖4所示的實施例均為直流式接近開關(guān)，即所控制的負載回路用的是直流電源。
如圖1所示，采用磁感應式干簧管H作為接近信號拾取元件，穩(wěn)壓二極管D1、電容C1并聯(lián)后串聯(lián)電阻R2分接電源的正負極，構(gòu)成穩(wěn)壓電路，干簧管H的一端經(jīng)限流電阻R1接R2、C1、D1的共接點，另一端接三極管BG的基極，BG的集電極經(jīng)繼電器J的線圈接電源正極，BG的發(fā)射極接電源負極，繼電器J的觸點則串接在負載回路中，負載回路可以是如圖所示為Rz1、Rz2兩路，由繼電器J切換，也可以只有其中一路；為防止在實際應用時電源接反而導致開關(guān)不能工作甚至損壞，可在三極管BG的發(fā)射極與電源負極之間串接一二極管D3；為防止繼電器J的反峰電壓對電路產(chǎn)生不良影響，可在繼電器J線圈兩端并接一二極管D2，其中D2的陰極接電源正極。
上述中的三極管BG是用來放大信號、驅(qū)動繼電器J動作的，因而可用具有同等功能的場效應管BG’替代，圖2所示即為這樣的一個實施例，場效應管BG’的柵極接干簧管H，BG’的漏極經(jīng)繼電器J的線圈，BG’的源極接電源負極；由于場效應管的柵極與源極之間必須由穩(wěn)定的電壓才能穩(wěn)定工作，也為了防止柵、源極之間的電壓過高而擊穿，最好在場效應管BG’的柵極與源極之間并聯(lián)一穩(wěn)壓二極管D4，為獲得更平穩(wěn)的柵極電壓，還可并聯(lián)一濾波電容C2，以更適合脈動直流電源，從而保證BG’穩(wěn)定工作；如果實際應用中電源相對穩(wěn)定，由于已經(jīng)有了穩(wěn)壓電路，因而上述的穩(wěn)壓二極管D4和濾波電容C2也可直接代以一電阻。
上述二實施例中的干簧管H為一接近信號拾取元件，因而可用具有同等的霍爾元件H’替代，圖3所示即為這樣的一個實施例，由于霍爾元件本身有一定的功率放大作用，因而圖中霍爾元件H’的正負極直接接電源正負極，其輸出端直接接繼電器J的線圈。
由于霍爾元件本身帶有一定的穩(wěn)壓作用，因而上述實施例中由電阻R2、穩(wěn)壓二極管D1和電容C1構(gòu)成的穩(wěn)壓電路可以省略，如圖4所示，即為這樣的一個實施例。
如果接近開關(guān)所控制的負載是接在交流回路中的，則需在上述直流式接近開關(guān)的控制電路前端增設(shè)整流、濾波回路，以隔離交流負載回路，如圖5～圖7所示即為分別對應圖1～圖3實施例的交流式接近開關(guān)交流電源經(jīng)電容C3降壓、二極管D5～D8橋式整流后作為控制電路的直流電源。由于經(jīng)整流后電源正負極已確定，因而在圖1～圖3中為防電源接反而設(shè)置的二極管D3可以省略。
圖1、圖2、圖5、圖6中的電阻R2位于繼電器J之后，因而由穩(wěn)壓二極管D1、電容C1及電阻R2構(gòu)成的穩(wěn)壓電路僅對三極管BG、三極管BG’供電，繼電器J則由電源直接供電，但如果功率足夠，電阻R2也可位于繼電器J之前，如圖3、圖7所示，繼電器J也由穩(wěn)壓電路供電；另外，在如圖5至圖7所示的交流負載實施例，由于已有電容C3的前端降壓，因而穩(wěn)壓電路中的電阻R2省略也可。
權(quán)利要求
1．一種繼電器式長壽命接近開關(guān)，包括繼電器J、接近開關(guān)元件，繼電器J的觸點對接在負載回路上，其特征在于在所述在繼電器J與接近開關(guān)元件之間設(shè)置有穩(wěn)壓、功放電路，功放電路的輸入端接作為開關(guān)信號拾取元件的接近開關(guān)元件，輸出端接繼電器J的線圈。
2．如權(quán)利要求1所述的繼電器式長壽命接近開關(guān)，其特征在于a．所述繼電器J的觸點對接在直流負載回路上；b．所述的接近開關(guān)元件采用磁感應式干簧管H；c．所述的穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓二極管D1、電容C1并聯(lián)后串聯(lián)電阻R2分接電源的正負極構(gòu)成。d．所述的功放電路采用三極管BG，干簧管H的一端經(jīng)限流電阻R1接電源正極，另一端接三極管BG的基極，BG的集電極經(jīng)繼電器J的線圈接電源正極，BG的發(fā)射極接電源負極。
3．如權(quán)利要求2所述的繼電器式長壽命接近開關(guān)，其特征在于所述三極管BG的發(fā)射極與電源負極之間還串接有一二極管D3。
4．如權(quán)利要求1所述的繼電器式長壽命接近開關(guān)，其特征在于a．所述的繼電器J觸點對接在交流負載回路上；b．所述的接近開關(guān)元件采用磁感應式干簧管H；c．交流電源經(jīng)電容C3降壓、二極管D5～D8橋式整流后作為直流電源；d．所述的穩(wěn)壓電路由并聯(lián)在直流電源正負極兩端的穩(wěn)壓二極管D1、電容C1構(gòu)成；e．所述的功放電路采用三極管BG，干簧管H的一端經(jīng)限流電阻R1接電源正極，另一端接三極管BG的基極，BG的集電極經(jīng)繼電器J的線圈接電源正極，BG的發(fā)射極接電源負極。
5．如權(quán)利要求1所述的繼電器式長壽命接近開關(guān)，其特征在于a．所述繼電器J的觸點對接在直流負載回路上；b．所述的接近開關(guān)元件采用磁感應式干簧管H；c．所述的穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓二極管D1、電容C1并聯(lián)后串聯(lián)電阻R2分接電源的正負極構(gòu)成。d．所述的功放電路采用場效應管BG’，干簧管H的一端經(jīng)限流電阻R1接電源正極，另一端接場效應管BG’的柵極，BG’的漏極經(jīng)繼電器J的線圈接電源正極，BG’的源極接電源負極。，BG’的柵極與源極之間并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管D4。
6．如權(quán)利要求5所述的繼電器式長壽命接近開關(guān)，其特征在于在所述的場效應管BG’的柵極與源極之間并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管D4。
7．如權(quán)利要求6所述的繼電器式長壽命接近開關(guān)，其特征在于在場效應管BG’的柵極與源極之間并聯(lián)有濾波電容C2。
8．如權(quán)利要求6或7所述的繼電器式長壽命接近開關(guān)，其特征在于所述的場效應管BG’的源極與電源負極之間還串接有一二極管D3。
9．如權(quán)利要求1所述的繼電器式長壽命接近開關(guān)，其特征在于a．所述繼電器J的觸點對接在交流負載回路上；b．所述的接近開關(guān)元件采用磁感應式干簧管H；c．交流電源經(jīng)電容C3降壓、二極管D5～D8橋式整流后作為直流電源；d．所述的穩(wěn)壓電路由并聯(lián)在直流電源正負極兩端的穩(wěn)壓二極管D1、電容C1構(gòu)成；e．所述的功放電路采用場效應管BG’，干簧管H的一端經(jīng)限流電阻R1接電源正極，另一端接場效應管BG’的柵極，BG’的漏極經(jīng)繼電器J的線圈接電源正極，BG’的源極接電源負極，BG’的柵極與源極之間并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管D4。
10．如權(quán)利要求9所述的繼電器式長壽命接近開關(guān)，其特征在于在場效應管BG’的柵極與源極之間并聯(lián)有濾波電容C2。
11．如權(quán)利要求1所述的繼電器式長壽命接近開關(guān)，其特征在于a．所述繼電器J的觸點對接在直流負載回路上；b．所述的接近開關(guān)元件、穩(wěn)壓電路、功放電路由霍爾元件H’集于一身，霍爾元件H’的正負極直接分別接電源正負極，其輸出端直接接繼電器J的線圈。
12．如權(quán)利要求11所述的繼電器式長壽命接近開關(guān)，其特征在于所述的穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓二極管D1、電容C1并聯(lián)后串聯(lián)電阻R2分接電源的正負極構(gòu)成。
13．如權(quán)利要求11或12所述的繼電器式長壽命接近開關(guān)，其特征在于所述在所述霍爾元件H’的負極與電源負極之間還串接有一二極管D3。
14．如權(quán)利要求1所述的繼電器式長壽命接近開關(guān)，其特征在于a．所述繼電器J的觸點對接在交流負載回路上；b．所述的接近開關(guān)元件采用霍爾元件H’；c．交流電源經(jīng)電容C3降壓、二極管D5～D8橋式整流后作為直流電源。
15．如權(quán)利要求14所述的繼電器式長壽命接近開關(guān)，其特征在于所述的穩(wěn)壓電路由并聯(lián)在直流電源正負極兩端的穩(wěn)壓二極管D1、電容C1構(gòu)成。
全文摘要
一種繼電器式長壽命接近開關(guān),繼電器J與接近開關(guān)元件之間設(shè)置有穩(wěn)壓、功放電路,功放電路的輸入端接作為開關(guān)信號拾取元件的接近開關(guān)元件,輸出端接繼電器J的線圈,繼電器J的觸點對則接在負載回路上。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明采用繼電器作為最終的開關(guān)執(zhí)行元件,而接近開關(guān)元件作為開關(guān)信號拾取元件始終只流過穩(wěn)定的弱電流,因而大大延長了其使用壽命,而且強弱電領(lǐng)域均可使用。
文檔編號H01H36/00GK1224227SQ9811099
公開日1999年7月28日 申請日期1998年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月29日
發(fā)明者何岳明 申請人:何岳明