本實用新型屬于傳感器技術領域,尤其涉及一種基于霍爾傳感器的接觸式接近開關。
背景技術:
隨著現代電子技術的快速發(fā)展,各類傳感器不但在工業(yè)自動化領域的應用越來越廣泛,汽車工業(yè)、消費電子工業(yè)、國土安全、醫(yī)療保健和國防工業(yè)等等領域也不例外。對于礦山井下電力機車,能夠準確檢測機車位置對于生產、運輸都極為重要,目前井下機車位置檢測裝置,檢測機車到位的簡單可靠的傳感器一般使用接觸式接近開關,這種傳感器當機車接近到一定范圍時能有效的檢測機車的位置信息。但是接觸式接近開關由于本身的特性,需要接觸外部接觸棒,然后使得開關閉合才能檢測,需要開關長期持續(xù)的接通斷開,內部機械結構容易磨損甚至損壞,同時由于外部接觸棒是可活動的,封閉性上容易使得內部受潮或逐步腐蝕,影響使用壽命也存在安全隱患。因此研究一種新的檢測機車到位的傳感器裝置顯得尤為必要。
現在,具有信息探測和轉換功能的傳感器已成為電子信息領域中不可或缺的部分。在眾多傳感器中,具有磁場探測功能的霍爾傳感器扮演著至關重要的角色,與此同時,人們對霍爾傳感相關技術的研究仍在持續(xù)中,霍爾傳感技術可謂前途無量。
技術實現要素:
本實用新型的目的是針對于現有的接觸式接近開關存在的問題,提供了一種基于霍爾傳感器的接觸式接近開關。
一種基于霍爾傳感器的接觸式接近開關,包括殼體、接觸棒、霍爾傳感器和磁塊;
其中,所述接觸棒穿過殼體,一段位于殼體外,剩余一段位于殼體內;接觸棒與殼體為非固定式連接,接觸棒能夠在與殼體相交處做軸向擺動,并且接觸棒靜止時與殼體垂直;
所述磁塊設置在殼體內接觸棒的末端;
所述霍爾傳感器位于殼體內,并有連接的導線穿出殼體;
較好的,所述磁塊與霍爾傳感器不接觸;
較好的,所述磁塊與霍爾傳感器垂直相對,磁塊的感應較強磁極面向霍爾傳感器的感應探頭,接觸棒擺動時向遠離霍爾傳感器的方向擺動;
較好的,所述磁塊為磁性材料,優(yōu)選為磁鐵或磁鋼。
與現有技術相比,本實用新型的優(yōu)點是:
本實用新型的接近開關內部由霍爾傳感器和磁塊通過電磁感應控制電路的開合,能通過霍爾傳感器和磁塊傳遞的磁感應強度信號準確檢測到機車位置,并輸出一個方便識別的電壓訊號,并且內部元件無直接接觸,不容易磨損,也不會受到內部受潮腐蝕等影響,所以更加安全可靠,靈敏度更高,反應更加精確,同時可以提高開關使用壽命。
附圖說明
圖1、實施例1中接近開關識別機車位置的工作原理簡圖。
圖2、實施例1中接近開關結構示意圖。
圖中,1,接觸式接近開關;2,導電弓;3,霍爾傳感器;4,磁塊;5,接觸棒;6,殼體。
具體實施方式
一種基于霍爾傳感器的接觸式接近開關1,如圖2所示,包括殼體6、接觸棒5、霍爾傳感器3和磁塊4;
所述接觸棒5穿過殼體4,一段位于殼體外,剩余一段位于殼體內;接觸棒5與殼體4為非固定式連接,接觸棒5能夠在與殼體6相交處做軸向擺動;
所述磁塊4設置在殼體內接觸棒5的末端;
所述霍爾傳感器3位于殼體內,并有連接的導線穿出殼體6;霍爾傳感器3內部由電壓傳感器、霍爾電壓發(fā)生器、差分放大器、施密特觸發(fā)器和集電極開路的輸出級(OC門)組成的磁敏傳感器,其輸入為磁感應強度,輸出為一個數字電壓訊號;
磁塊4與霍爾傳感器3不接觸,并且磁塊4與霍爾傳感器3垂直相對,磁塊4的感應較強的磁極面向霍爾傳感器3的感應探頭,接觸棒5擺動時向遠離霍爾傳感器3的方向擺動;
磁塊4為磁鐵或磁鋼。
本實用新型的工作原理簡圖如圖1所示,將接觸式接近開關安裝在電力機車架線頂部,而當電力機車到達接觸式接近開關接觸棒位置時,電力機車導電弓會隨著機車的行進撥動接觸式接近開關的接觸棒,以此來觸發(fā)開關。
本接觸式接近開關的磁塊位置與霍爾傳感器垂直相對,安裝時應將磁塊感應較強磁極面向霍爾傳感器的感應探頭,霍爾傳感器的檢測距離為10mm-20mm,輸出電壓6V-36V直流電壓;平時常態(tài)時霍爾傳感器對處于感應狀態(tài),即常閉狀態(tài),此時施密特觸發(fā)器輸出高電平(相對于地),使三極管導通,OC門輸出端輸出低電平;當電力機車到達接近開關所在位置時,電力機車上部的導電弓會觸碰接觸式接近開關的接觸棒,接觸棒被撥動帶動接觸式接近開關內部磁塊遠離霍爾傳感器,離開霍爾傳感器的最大檢測范圍,感應斷開,此時施密特觸發(fā)器輸出低電平,三極管截止,OC門輸出端輸出高電平,使裝置通過霍爾傳感器OC門輸出一個電壓訊號,與未觸發(fā)前的訊號相反,即檢測到機車已經到達指定位置。