專利名稱：光電式模擬量輸出型接近開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及開關(guān)，特別涉及一種光電式模擬量輸出型接近開關(guān)。
背景技術(shù)：
接近開關(guān)，是代替限位開關(guān)、行程開關(guān)等接觸式檢測方式，以無需接觸檢測對象進(jìn) 行檢測為目的開關(guān)的總稱。它能將檢測對象的移動(dòng)信息和存在信息轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)。在轉(zhuǎn) 換為電氣信號(hào)的檢測方式中，包括利用電磁感應(yīng)引起的檢測對象的金屬體中產(chǎn)生的渦電流 的方式。 接近開關(guān)包括有感應(yīng)型、靜電容量型、超聲波型、光電型、磁力型等類型，各有優(yōu) 劣。 光電型的接近開關(guān)由于其檢測距離長，不受檢測物體材質(zhì)的影響，應(yīng)用非常廣泛。 其電感式模擬量輸出型接近開關(guān)，只能檢測金屬物體，而金屬物體的材質(zhì)不同，其檢測的距 離也不同，其檢測距離也比較短，不能滿足要求檢測距離長，不限檢測物體的材質(zhì)的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種光電式模擬量輸出型接 近開關(guān)，檢測距離長，不受檢測物體材質(zhì)的影響，定位準(zhǔn)確，使用壽命長。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下所述 光電式模擬量輸出型接近開關(guān)，包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的光學(xué)透鏡、光電發(fā)射 器、光電接受器，和分別與光電發(fā)射器及接受器電連接的線路板。 所述光學(xué)透鏡為大小相同的兩塊，銜接于一體；安裝在外殼的最頂端，即與檢測物 體相對應(yīng)的檢測面一端。 所述光電發(fā)射器和光電接受器分別對應(yīng)地安裝在所述兩塊光學(xué)透鏡的正下方，光 電發(fā)射器以光線的形式發(fā)射脈沖光信號(hào)穿過一光學(xué)透鏡到達(dá)檢測物體，所述檢測物體漫反 射脈沖光信號(hào)，產(chǎn)生的反射光線穿過另一光學(xué)透鏡被聚集后集中地射向所述光電接受器， 所述光電接受器將脈沖光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。所述光電發(fā)射器可定時(shí)同步驅(qū)動(dòng)光電發(fā) 射器元件將脈沖光信號(hào)重復(fù)發(fā)射，可準(zhǔn)確迅速的檢測到靠近接近開關(guān)的外界物體，迅速靈 敏。 所述外殼有兩層，最表面的一層為金屬外殼，將組成接近開關(guān)的所有結(jié)構(gòu)部件包 裹于內(nèi)；在光學(xué)透鏡、光電發(fā)射器及光電接受器與金屬外殼之間包裹有一層塑料外殼，主要 用于保護(hù)位于檢測面端面的光學(xué)透鏡。 進(jìn)一步，所述光電發(fā)射器、光電接受器與塑料外殼之間鑲嵌有固定支架，用于穩(wěn)固 所述光電發(fā)射器與光電接受器。 所述線路板安裝在外殼內(nèi)光電發(fā)射器與接受器的下方，線路板的最底端安裝有電 源線，以便與外部電源接通。 所述線路板上布置由電容、二極管、三極管等電子元件形成的定時(shí)同步驅(qū)動(dòng)光電
3發(fā)射器的脈沖電路、第一信號(hào)放大電路、檢波電路、第二信號(hào)放大電路和輸出電路。 所述脈沖電路電連接光電發(fā)射器，可定時(shí)同步驅(qū)動(dòng)所述光電發(fā)射器不斷重復(fù)發(fā)射
出脈沖光線，以便及時(shí)檢測到靠近的外界物體。 所述第一信號(hào)放大電路的輸入端電連接光電接受器，其輸出端同時(shí)電路連接檢波 電路的輸入端和所述脈沖電路的輸入端；所述檢波電路的輸出端電連接第二信號(hào)放大電路 的輸入端，所述第二信號(hào)放大電路的輸出端電連接輸出電路，所述輸出電路連接外部設(shè)備。 本實(shí)用新型的工作原理簡述如下 接通電源后，通過與光電發(fā)射器定時(shí)同步驅(qū)動(dòng)光電發(fā)射器元件將脈沖光重復(fù)發(fā)
射，當(dāng)有被檢測物體經(jīng)過和靠近時(shí)，物體將光電發(fā)射器發(fā)射的脈沖光信號(hào)反射到光電接受
器，于是光電接受器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。第一信號(hào)放大電路將電信號(hào)放大后輸出，
因光電發(fā)射器發(fā)射的脈沖光信號(hào)，所以光電接受器接收到的也是脈沖光信號(hào)。 第一信號(hào)放大電路將電信號(hào)放大后，通過檢波電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成平滑的直流
電壓信號(hào)，再通過第二信號(hào)放大電路將直流電壓信號(hào)放大，驅(qū)動(dòng)輸出電路輸出。 當(dāng)被檢測物體與本實(shí)用新型之間的距離發(fā)生變化時(shí)，其在物體上反射光信號(hào)的強(qiáng)
弱成線性變化，使輸出信號(hào)電壓或電流成線性輸出，完成無接觸檢測物體的目的。其檢測距
離遠(yuǎn)，不受物體材質(zhì)的影響，可應(yīng)用在自動(dòng)化裝備生產(chǎn)線對模擬量的智能控制。 本實(shí)用新型的有益效果是，結(jié)構(gòu)緊湊，利用光信號(hào)檢測，反應(yīng)靈敏、定位準(zhǔn)確，檢測
距離長，使用壽命長。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的作用原理示意圖。
具體實(shí)施方式參看圖1，一種光電式模擬量輸出型開關(guān)，包括金屬外殼5和安裝于金屬外殼5內(nèi) 部的光學(xué)透鏡11與光學(xué)透鏡12、位于光學(xué)透鏡11正下方的光電發(fā)射器2、位于光學(xué)透鏡12 正下方的光電接受器3，與所述光電發(fā)射器2及光電接受器3電連接的線路板6。 所述線路板6的底部設(shè)有電源線7，以便與外部電源相連通； 在光學(xué)透鏡1的側(cè)面及金屬外殼5與所述固定支架9之間的間隙中包裹有一層塑 料外殼4，主要用于保護(hù)光學(xué)透鏡1及相鄰部件。[0026] 所述光電發(fā)射器2及光電接受器3與塑料外殼4之間配置有固定支架9，起到穩(wěn)固 作用。 如圖1所示，所述光學(xué)透鏡11與光學(xué)透鏡12大小相同，位置對稱，對光線有聚集
作用。位于光學(xué)透鏡12正下方的光電發(fā)射器2以光線的形式發(fā)射脈沖光信號(hào)穿過光學(xué)透
鏡12到達(dá)檢測物體8，所述檢測物體8漫反射脈沖光信號(hào)，產(chǎn)生的反射光線穿過另一光學(xué)透
鏡11被聚集后集中地射向位于光學(xué)透鏡11正下方的光電接受器3，所述光電接受器3將脈
沖光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。所述光電發(fā)射器2可定時(shí)同步驅(qū)動(dòng)光電發(fā)射器元件將脈沖光
信號(hào)重復(fù)發(fā)射，可準(zhǔn)確迅速的檢測到靠近接近開關(guān)的外界物體，迅速靈敏。 參看圖2，所述線路板6上布置由電容、二極管、三極管等電子元件形成的定時(shí)同射器的脈沖電路13、第一信號(hào)放大電路10、檢波電路11、第二信號(hào)放大電路 12和輸出電路14。 脈沖電路13電連接光電發(fā)射器2，可定時(shí)同步驅(qū)動(dòng)所述光電發(fā)射器2不斷重復(fù)發(fā) 射出脈沖光線，以便及時(shí)檢測到靠近的外界物體。 第一信號(hào)放大電路10的輸入端電連接光電接受器3，其輸出端同時(shí)電路連接檢波 電路11的輸入端和所述脈沖電路13的輸入端；所述檢波電路11的輸出端電連接第二信號(hào) 放大電路12的輸入端，所述第二信號(hào)放大電路12的輸出端電連接輸出電路14，所述輸出電 路14連接外部設(shè)備。 再次參看圖1與圖2，本實(shí)用新型的工作原理如下所述 通過線路板6上的電源線7接通電源后，脈沖電路13定時(shí)同步驅(qū)動(dòng)光電發(fā)射器2 將脈沖光信號(hào)以光線的形式重復(fù)發(fā)射，光線穿過光學(xué)透鏡12向外射出；當(dāng)有被檢測物體8 經(jīng)過和靠近時(shí)，檢測物體8將光電發(fā)射器2發(fā)射的脈沖光信號(hào)透過光學(xué)透鏡11集中反射到 光電接受器3，于是光電接受器3將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。 第一信號(hào)放大電路10將接收于光電接受器3輸出的電信號(hào)放大后再輸出。第一 信號(hào)放大電路10將電信號(hào)放大后，通過檢波電路11將脈沖電信號(hào)轉(zhuǎn)換成平滑的直流電壓 信號(hào)，再通過第二信號(hào)放大電路12放大，驅(qū)動(dòng)輸出電路14輸出。 當(dāng)被檢測物體8與本實(shí)用新型之間的距離發(fā)生變化時(shí)，其在檢測物體8上反射光 信號(hào)的強(qiáng)弱成線性變化，使輸出信號(hào)電壓或電流成線性輸出，完成無接觸檢測物體的目的。 其檢測距離遠(yuǎn)，不受物體材料的影響，可應(yīng)用在自動(dòng)化裝備生產(chǎn)線對模擬量的智能控制。 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述 的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì) 有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要 求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求光電式模擬量輸出型接近開關(guān)，其特征在于，它包括外殼(5)和設(shè)置在外殼(5)端面的兩塊相同的光學(xué)透鏡(11、12)，位于外殼(5)內(nèi)光學(xué)透鏡(12)正下方用于發(fā)出脈沖光信號(hào)的光電發(fā)射器(2)和位于光學(xué)透鏡(11)正下方用于將脈沖光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光電接受器(3)，與所述光電發(fā)射器(2)及光電接受器(3)電連接的線路板(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光電式模擬量輸出型接近開關(guān)，其特征在于，所述線路板(6) 上設(shè)置由電子元件構(gòu)成的可驅(qū)動(dòng)光電發(fā)射器(2)重復(fù)發(fā)射脈沖光線的脈沖電路(13)，所述 脈沖電路(13)電連接光電發(fā)射器(2);線路板(6)上還設(shè)置有與光電接受器(3)電連接的第一信號(hào)放大電路(IO)，第一信號(hào) 放大電路(10)的輸出端電連接將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成平滑的直流電壓信號(hào)的檢波電路(11)， 檢波電路(11)連接第二信號(hào)放大電路(12)，第二信號(hào)放大電路(12)再連接輸出電路 (14)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光電式模擬量輸出型開關(guān)，其特征在于，所述光學(xué)透鏡 (1)、光電發(fā)射器(2)與光電接受器(3)外表包裹有一層塑料外殼(4)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電式模擬量輸出型接近開關(guān)，其特征在于，所述光電發(fā)射 器(2)及光電接受器(3)與塑料外殼(4)之間配置有固定支架(9)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光電式模擬量輸出型接近開關(guān)，其特征在于，所述線路板(6) 的底部安裝連接外部電源的電源線(7)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種光電式模擬量輸出型接近開關(guān)，包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的光學(xué)透鏡、光電發(fā)射器、光電接受器，和分別與光電發(fā)射器及接受器電連接的線路板。所述光學(xué)透鏡為大小相同的兩塊，安裝于檢測面端；所述光電發(fā)射器與光電接受器分別位于所述兩塊光學(xué)透鏡的正下方，光電發(fā)射器發(fā)出光線，通過被檢測物體將光線反射給光電接受器。所述線路板上設(shè)置由電子元件構(gòu)成的定時(shí)同步驅(qū)動(dòng)光電發(fā)射器的脈沖電路、信號(hào)放大電路、檢波電路和輸出電路。所述脈沖電路電連接光電發(fā)射器，所述光電接受器電連接所述信號(hào)放大電路。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，通過光線檢測外界物體，反應(yīng)靈敏、定位準(zhǔn)確，檢測距離長，使用方便。
文檔編號(hào)H03K17/945GK201528327SQ200920212210
公開日2010年7月14日 申請日期2009年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者楊武平, 許為民 申請人:上海普邦傳感器有限公司