一种可调检测距离的非接触式位置开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可调检测距离的非接触式位置开关，包括光发射器、光接收器和开关电路，所述光发射器通过可变电阻与开关电路中供电单元串接，所述光接收器与所述开关电路中信号输入单元电连接，所述开关电路中有用于控制负载的控制单元，所述控制单元的控制信号输入端与电路中的控制信号输出端电连接。本实用新型消除了机械碰撞，可大大延长开关的使用寿命。可以通过调节可变电阻控制光发射器的发光强度进而调节被检测物与光头之间的有效检测距离，因而，可大大增加开关安装的灵活性。本实用新型结构简单，制造成本低廉，易于推广应用。
【专利说明】一种可调检测距离的非接触式位置开关
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种非接触式位置开关，特别涉及一种可调检测距离的非接触式位置开关。
【背景技术】
[0002]在电气控制系统中，接触式位置开关的作用是实现顺序控制、定位控制和位置状态的检测。用于控制机械设备的行程及限位保护。通常的构造是:由操作头、触点系统和外壳组成。在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。接触式位置开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用接触式位置开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位、轿厢的上、下限位保护。接触式位置开关可以安装在相对静止的物体(如固定架、门框等，简称静物)上或者运动的物体(如行车、门等，简称动物)上。当动物接近静物时，开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点断开或者断开的接点闭合。由开关接点断开、闭合状态的改变去控制电路和机构的动作。由于接触式位置开关经常产生机械碰撞，影响开关寿命，造成失控或物料溢出，而且，接触式位置开关的安装位置受到极大的限制。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可调检测距离的非接触式位置开关，该可调检测距离的非接触式位置开关不但消除了机械碰撞，延长开关的使用寿命，而且，大大增加了开关安装的灵活性。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可调检测距离的非接触式位置开关，包括光发射器、光接收器和开关电路，所述光发射器通过可变电阻与开关电路中供电单元串接，所述光接收器与所述开关电路中信号输入单元电连接，所述开关电路中有用于控制负载的控制单元，所述控制单元的控制信号输入端与电路中的控制信号输出端电连接。
[0005]所述光发射器为发光二极管，所述光接收器为光敏三极管，所述开关电路包括三个电阻和一个直流电源，所述发光二极管的正极与所述直流电源的正极通过第一电阻电连接，所述发光二极管的负极与所述直流电源的负极通过第二电阻电连接，所述第一电阻和/或第二电阻为可变电阻，所述光敏三极管为NPN型光三极管，所述NPN型光敏三极管的集电极与所述直流电源的正极通过第三电阻电连接，所述NPN型光敏三极管的发射极与所述直流电源的负极电连接，所述NPN型光敏三极管的发射极和集电极与所述控制单元的控制信号输入端电连接。
[0006]所述开关电路中用于控制负载的控制单元是继电器。
[0007]所述光发射器和光接收器之间为分体结构，所述光发射器和光接收器位于被检测物的同侧，所述光发射器的光头和光接收器的光头朝向被检测物，所述光接收器位于反射光线经过的范围内。
[0008]所述光发射器设置有反光抛物面，所述光发射器位于所述反光抛物面的焦点上。
[0009]所述光发射器和光接收器安装为一体并位于同一光轴上,所述光发射器的光头和光接收器的光头朝向被检测物，所述光轴垂直于被检测物的检测面。
[0010]本实用新型的可调检测距离的非接触式位置开关与现有技术相比具有以下有益效果。
[0011]1、本技术方案由于采用了光发射器、光接收器和开关电路，所述光发射器通过可变电阻与开关电路中供电单元串接，所述光接收器与所述开关电路中信号输入单元电连接，所述开关电路中有用于控制负载的控制单元，所述控制单元的控制信号输入端与电路中的控制信号输出端电连接的技术手段，所以，消除了机械碰撞，可大大延长开关的使用寿命。可以通过调节可变电阻控制光发射器的发光强度进而调节被检测物与光头之间的有效检测距离，因而，可大大增加开关安装的灵活性。
[0012]2、本技术方案由于采用了所述光发射器为发光二极管，所述光接收器为光敏三极管，所述开关电路包括三个电阻和一个直流电源，所述发光二极管的正极与所述直流电源的正极通过第一电阻电连接，所述发光二极管的负极与所述直流电源的负极通过第二电阻电连接，所述第一电阻和/或第二电阻为可变电阻，所述光敏三极管为NPN型光三极管，所述NPN型光敏三极管的集电极与所述直流电源的正极通过第三电阻电连接，所述NPN型光敏三极管的发射极与所述直流电源的负极电连接，所述NPN型光敏三极管的发射极和集电极与所述控制单元的控制信号输入端电连接的技术手段，所以，结构简单，制造成本低廉，易于推广应用。
[0013]3、本技术方案由于采用了所述开关电路中用于控制负载的控制单元是继电器的技术手段，所以，可直接通过继电器控制负载，不需要对负载增加辅助控制器件，大大增加了可调检测距离的非接触式位置开关的适用性。
[0014]4、本技术方案由于采用了所述光发射器和光接收器之间为分体结构，所述光发射器和光接收器位于被检测物的同侧，所述光发射器的光头和光接收器的光头朝向被检测物，所述光接收器位于反射光线经过的范围内的技术手段，所以，只要将光接收器位于反射光线经过的范围内就可对被检测物实施检测，进一步增加了开关安装的灵活性。
[0015]5、本技术方案由于采用了所述光发射器设置有反光抛物面，所述光发射器位于所述反光抛物面的焦点上的技术手段，所以，可充分集中利用光发射器发射出的光线，提高检测的准确性，有利于节约能源。
[0016]6、本技术方案由于米用了光发射器和光接收器安装为一体并位于同一光轴上,所述光发射器的光头和光接收器的光头朝向被检测物，所述光轴垂直于被检测物的检测面的技术手段，所以，可大大减小开关的占用面积。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的可调检测距离的非接触式位置开关作进一步的详细描述。
[0018]图1为本实施方式可调检测距离的非接触式位置开关的原理示意图。
[0019]图2为本实施方式可调检测距离的非接触式位置开关的电路示意图。
[0020]图3为本实施方式可调检测距离的非接触式位置开关中光发射器和光接收器之间为分体结构的示意图(被检测物未到达有效检测位置)。
[0021]图4为本实施方式可调检测距离的非接触式位置开关中光发射器和光接收器之间为分体结构的示意图(被检测物到达有效检测位置)。
[0022]图5为本实施方式可调检测距离的非接触式位置开关中光发射器和光接收器之间为一体结构的示意图(被检测物未到达有效检测位置)。
[0023]图6为本实施方式可调检测距离的非接触式位置开关中光发射器和光接收器之间为一体结构的示意图(被检测物到达有效检测位置)。
【具体实施方式】
[0024]如图1所示，本实施方式提供的可调检测距离的非接触式位置开关，包括光发射器1、光接收器2和开关电路，所述光发射器I通过可变电阻与开关电路中供电单元串接，所述光接收器2与所述开关电路中信号输入单元电连接，所述开关电路中有用于控制负载的控制单元，所述控制单元的控制信号输入端与电路中的控制信号输出端电连接。从图1中可以看出，所述信号输入单元的控制信号输出端与所述控制单元的控制信号输入端电连接，所述供电单元的供电输出端与所述信号输入单元的供电输入端电连接。
[0025]本实施方式由于采用了光发射器、光接收器和开关电路，所述光发射器通过可变电阻与开关电路中供电单元串接，所述光接收器与所述开关电路中信号输入单元电连接，所述开关电路中有用于控制负载的控制单元，所述控制单元的控制信号输入端与电路中的控制信号输出端电连接的技术手段，所以，消除了机械碰撞，可大大延长开关的使用寿命。可以通过调节可变电阻控制光发射器的发光强度进而调节被检测物与光头之间的有效检测距离，因而，可大大增加开关安装的灵活性。
[0026]作为本实施方式的一种改进，如图2所示，所述光发射器I为发光二极管D，所述光接收器2为光敏三极管BG，所述开关电路包括三个电阻Rl、R2、R3和一个直流电源E，所述发光二极管D的正极与所述直流电源E的正极通过第一电阻Rl电连接，所述发光二极管I的负极与所述直流电源E的负极通过第二电阻R2电连接，所述第一电阻Rl和/或第二电阻R2为可变电阻，所述光敏三极管BG为NPN型光三极管BG，所述NPN型光敏三极管BG的集电极与所述直流电源E的正极通过第三电阻R3电连接，所述NPN型光敏三极管BG的发射极与所述直流电源E的负极电连接，所述NPN型光敏三极管BG的发射极和集电极与所述控制单元J的控制信号输入端电连接。
[0027]本实施方式由于采用了所述光发射器为发光二极管，所述光接收器为光敏三极管，所述开关电路包括三个电阻和一个直流电源，所述发光二极管的正极与所述直流电源的正极通过第一电阻电连接，所述发光二极管的负极与所述直流电源的负极通过第二电阻电连接，所述第一电阻和/或第二电阻为可变电阻，所述光敏三极管为NPN型光三极管，所述NPN型光敏三极管的集电极与所述直流电源的正极通过第三电阻电连接，所述NPN型光敏三极管的发射极与所述直流电源的负极电连接，所述NPN型光敏三极管的发射极和集电极与所述控制单元的控制信号输入端电连接的技术手段，所以，结构简单，制造成本低廉，易于推广应用。当然，所述光发射器也可以是电珠，所述光接收器也可以是光敏电阻。
[0028]作为本实施方式进一步的改进，如图2所示，所述开关电路中用于控制负载的控制单元J是继电器。
[0029]本实施方式由于采用了所述开关电路中用于控制负载的控制单元是继电器的技术手段，所以，可直接通过继电器控制负载，不需要对负载增加辅助控制器件，大大增加了可调检测距离的非接触式位置开关的适用性。
[0030]作为本实施方式再进一步的改进，如图3和图4所示，所述光发射器I和光接收器2之间为分体结构，所述光发射器I和光接收器2位于被检测物的同侧，所述光发射器I的光头和光接收器2的光头朝向被检测物4，所述光接收器位于反射光线经过的范围内。从图3和图4中可以看出，被检测物4通过负载(图3和图4中未画)贯注到容器3内，在贯注过程中，被检测物4逐渐上升，当被检测物4上升到规定的位置时，需要停止负载工作。为此，所述光发射器I和光接收器2相互分开，设置于容器3的上方，所述光发射器I发出的光线斜向照射在容器3中，当被检测物4达到预设水平面6时，光线从被检测物4上反射到光接收器2，当光接收器2获得足够的光能时，光接收器2的导电性能发生变化，通过开关电路中的控制单元控制负载停止工作。其中，所述光发射器I和光接收器2与法线7位于同一平面内，入射角8与反射角9相等。通过调节可变电阻Rl或R2的阻值可方便地调节光发射器I与预设水平面6上反射点之间的有效检测距离5，使光接收器2获得足够的光能。
[0031]本实施方式由于采用了所述光发射器和光接收器为分体结构，所述光发射器和光接收器位于被检测物的同侧，所述光发射器的光头和光接收器的光头朝向被检测物，所述光接收器位于反射光线经过的范围内的技术手段，所以，只要将光接收器位于反射光线经过的范围内就可对被检测物实施检测，进一步增加了开关安装的灵活性，方便调试安装。
[0032]作为本实施方式再进一步的改进，如图3和图4所示，所述光发射器I设置有反光抛物面10，所述光发射器I位于所述反光抛物面10的焦点上。
[0033]本实施方式由于采用了所述光发射器设置有反光抛物面，所述光发射器位于所述反光抛物面的焦点上的技术手段，所以，可充分集中利用光发射器发射出的光线，提高检测的准确性，有利于节约能源。
[0034]作为本实施方式又进一步的改进，如图5和图6所示，光发射器I和光接收器2安装为一体并位于同一光轴上，所述光发射器I的光头和光接收器2的光头朝向被检测物，所述光轴垂直于被检测物的检测面。从图5和图6中可以看出，被检测物4通过负载(图5和图6中未画)贯注到容器3内，在贯注过程中，被检测物4逐渐上升，当被检测物4上升到规定的位置时，需要停止负载工作。为此，所述光发射器I和光接收器2合为一体，设置于容器3的上方，所述光发射器I发出的光线垂直照射在容器3中，当被检测物4达到预设水平面6时，光线从被检测物4上反射到光接收器2，当光接收器2获得足够的光能时，光接收器2的导电性能发生变化，通过开关电路中的控制单元控制负载停止工作。其中，所述光发射器I和光接收器2与法线7位于同一直线上，入射角8与反射角9均为零度。通过调节可变电阻Rl或R2的阻值可方便地调节光发射器I与预设水平面6上反射点之间的有效检测距离5，使光接收器2获得足够的光能。
[0035]本实施方式由于米用了光发射器和光接收器安装为一体并位于同一光轴上，所述光发射器的光头和光接收器的光头朝向被检测物，所述光轴垂直于被检测物的检测面的技术手段，所以，可大大减小开关的占用面积。
[0036]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种可调检测距离的非接触式位置开关，其特征在于:包括光发射器、光接收器和开关电路，所述光发射器通过可变电阻与开关电路中供电单元串接，所述光接收器与所述开关电路中信号输入单元电连接，所述开关电路中有用于控制负载的控制单元，所述控制单元的控制信号输入端与电路中的控制信号输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的可调检测距离的非接触式位置开关，其特征在于:所述光发射器为发光二极管，所述光接收器为光敏三极管，所述开关电路包括三个电阻和一个直流电源，所述发光二极管的正极与所述直流电源的正极通过第一电阻电连接，所述发光二极管的负极与所述直流电源的负极通过第二电阻电连接，所述第一电阻和/或第二电阻为可变电阻，所述光敏三极管为NPN型光三极管，所述NPN型光敏三极管的集电极与所述直流电源的正极通过第三电阻电连接，所述NPN型光敏三极管的发射极与所述直流电源的负极电连接，所述NPN型光敏三极管的发射极和集电极与所述控制单元的控制信号输入端电连接。
3.根据权利要求1所述的可调检测距离的非接触式位置开关，其特征在于:所述开关电路中用于控制负载的控制单元是继电器。
4.根据权利要求1所述的可调检测距离的非接触式位置开关，其特征在于:所述光发射器和光接收器之间为分体结构，所述光发射器和光接收器位于被检测物的同侧，所述光发射器的光头和光接收器的光头朝向被检测物，所述光接收器位于反射光线经过的范围内。
5.根据权利要求4所述的可调检测距离的非接触式位置开关，其特征在于:所述光发射器设置有反光抛物面，所述光发射器位于所述反光抛物面的焦点上。
6.根据权利要求1所述的可调检测距离的非接触式位置开关，其特征在于:所述光发射器和光接收器安装为一体并位于同一光轴上，所述光发射器的光头和光接收器的光头朝向被检测物，所述光轴垂直于被检测物的检测面。
【文档编号】G05B19/04GK203838501SQ201420263987
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】马东生, 李艳军 申请人:马东生, 李艳军