专利名称：红外光电无触点接近开关的制作方法
技术领域：
属于一种工业用的自动控制开关。
现行的冶金、纺织、矿山工业等各部门用的自动控制开关，一般采用有触点的红外光电接近开关，其中比较先进的是GD－F系列。这种系列开关采用变压稳压电源，并与脉冲源组成振荡发射器，脉冲源再向接收控制器提供脉冲信号。具体过程是接收控制器中的感应器将所接收到的脉冲信号送信号放大器放大，然后经控制门输入到检波器，检波器将检波后的信号送入信号鉴别器进行鉴别，再经动作选择器选择动作方式后送功率放大器放大，最后驱动继电器动作或电平输出。这种GD－F系列开关控制距离较长，达50mm以上，且灵敏度可调，但其结构复杂，体积大、引接线多，需用专用屏蔽电缆线连接，故使用不方便，由于是有触点的，因此成本高，且防震、防腐蚀性能差，故使用寿命短。
本实用新型的目的是设计一种结构简单，性能可靠，并具有防震、耐蚀性能的红外光电无触点接近开关，这种开关对操作人员不但使用方便而且寿命长、成本低廉。
为此本实用新型采用如下技术方案采用一个无变压器稳压电源，它一方面向振荡器提供直流电压，一方面又分别向放大器、整流滤波器、控制器供给直流电压。此振荡器得到直流电压后，向上述的感应器输出脉冲信号，感应器将此脉冲信号转换为光信号向被检测物体发射，同时又把从被检测物体反射回来的光信号再转换为电信号送入上述的放大器进行放大，经整流滤波器整流、滤波后输入到控制器，促使控制器对无触点输出器进行控制。上述的无变压器稳压电源、振荡器、以及作为感应器的红外光电对管中的发射二极管D6组成振荡发射器；上述的放大器、整流滤波器、控制器、以及作为感应器的红外光电对管中的接收三极管BG1组成接收控制器。此振荡发射器、接收控制器、和无触点输出器均安装在一个密封的外壳中。
无变压器稳压电源有五个整流二极管D1、D2、D3、D4、D8、二个稳压二极管D5、D7，此无变压器稳压电源向整个线路提供直流电压的具体情况是整流二极管D1、D2、D3、D4，它们组成桥式整流器D，以及稳压二极管D5为振荡器提供直流电压；而整流二极管D8与稳压二极管D7则分别向接收控制器中的放大器、整流滤波器、控制器提供直流电压。振荡器得到直流电压后，即产生脉冲信号，并将此信号输入到感应器中，具体地讲，是由振荡器中的集成电路片IC1的3腳将脉冲信号输入到作为感应器的红外光电对管D6、BG1中的发射二极管D6，D6再将光信号向外发射，BG1则接收反射回来的光信号，再从其集电极将转换的电信号送入放大器中的三极管BG2进行放大，BG2再将放大的信号送到整流滤波器中的整流二极管D10整流和滤波电容C8滤波后输入到控制器中，再由控制器去控制无触点输出器的导通。
本实用新型的优点如下1、结构简单，集成度高，体积小；2、引接线少，无需专用屏蔽电缆线，引线长度不受限制，使用方便，控制距离最远达50mm；
3、无触点、使用寿命长；4、由于整个器件均安装在封闭的外壳中，因此具有耐震动、耐腐蚀、防水、抗干扰性能；5、成本低廉，坚固耐用；6、电阻负载达500mA，电感负载为300mA。
下面介绍附图，并结合附图叙述本实用新型的最佳实施例。
图1为本实用新型方块原理图。
其中1、振荡发射器；2、接收控制器；3、无变压器稳压电源；4、振荡器；5、感应器；6、放大器；7、整流滤波器；8、控制器；9、无触点输出器。
图2为本实用新型的原理电路图。
该图给出图1中各方块的细节，下面进一步详细说明。
无变压器稳压电源(3)由桥式整流器D和一个整流二极管D8、二个稳压二极管D5、D7、二个滤波电容C2、C5、并联的降压电容C1和放电电阻R0、并联的降压电容C4和放电电阻R11组成。其中D是由四个整流二极管D1、D2、D3、D4组成。
振荡器(4)包括集成电路片IC1、二个充放电延迟电阻R1、R2以及振荡电容C3。
感应器(5)采用红外光电对管D6、BG1，其中D6为发射二极管，BG1为接收三极管。
放大器(6)由放大三极管BG2、二个电阻R6、R7、可调电位器W组成，R6、R7、W均用于调节静态工作点。
整流滤波器(7)包括二个整流二极管D9、D10、耦合电容C7、充电电容C8、放电电阻R8。
控制器(8)是集成电路片IC2。
无触点输出器(9)由双向可控硅SCR、涌浪保护电容C9、涌浪保护电阻R10组成。
a为火线；l为输出负荷线；O为零线；J为负载继电器。
D(D1、D2、D3、D4)、D5、C1、C2、R0。向振荡器(4)提供直流稳压电源，在C两端输出6V直流电压，振荡器(4)中IC1的4、8脚接稳压电源(3)正极，1脚接负极，3脚接感应器(5)中的D6，这样脉冲信号由IC13脚输入到D6，由D6产生红外光脉冲向外发射。D6和限流电阻R也可从A点转接到B点。
D7、D8、C4、C5、R11向接收控制器(2)中的放大器(6)、整流滤波器(7)、控制器(8)提供直流稳压电源，在C5两端输出6V直流电压。当BG1接收到直射或反射来的红外光脉冲信号后，BG1的阻值随光脉冲变化，这样便在BG1两端产生脉冲电压，BG1将此脉冲电压通过耦合电容C6、耦合电阻R5耦合后，送入BG2放大，由BG2集电极输出放大信号，经D9、D10、C7、C8、R8整流、滤波变成直流电平，当C8两端电压达到IC2翻转电压时，即达到2／3Vcc时，IC2的3脚输出低电压，SCR导通，负载继电器J与220V交流电源接通，此时发光二极管D11变亮，显示导通。R4为限流电阻。
BG2集电极经C7耦合后与D10阳极相连，D10阴极又与并联的C8、R8一端连接，IC2的2、6脚与C8相连，3脚通过限流电阻R9与D11、和SCR控制端相连，4、8脚接稳压电源正极，1脚接其负极，桥式整流器D的两个输出端分别与D5的正、负极相连，其两个输入端中一端接电源火线a；另一端与C1相连。
IC1、IC2均采用NE555时基集成电路片，C1、C4为0.33μF／400V涤沦电容，C2、C5为100μF／10V电解电容，C3型号为0.022μF／400V，D1、D2、D3、D4、D8、D9、D10均为1W整流二极管，D6、BG1采用MEXICO红外光电对管，D5、D7为6～7V／1W稳压二极管，SCR采用1A／600V双向可控硅，D11为3mm红色发光二极管，BG2为8050、β＝60～100。
此外，R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、阻值分别为1MΩ、5.1kΩ、43kΩ、100Ω、43kΩ、2kΩ、150kΩ、5.1kΩ、300kΩ、1kΩ、100Ω、1MΩ。
C3、C6、C7、C8的电容均为0.01μF。
图3为本实用新型外形示意图。
其中10、壳体；11、有机玻璃透射片；12、引线塑料套；a、火线；l负载线；O为零线。
图4为图3中的A向视图。
其中13、密封盖。
壳体(10)、有机玻璃透射片(11)、密封盖(13)构成封闭的外壳。
权利要求1.一种由振荡发射器、接收控制器、触点输出器组成的红外光电触点接近开关，其特征在于振荡发射器(1)由无变压器稳压电源(3)、振荡器(4)、感应器(5)红外光电对管D6、BG1中的发射二极管D6组成，接收控制器(2)包括放大器(6)、整流滤波器(7)、控制器(8)、感应器(5)红外光电对管D6、BG1中的接收三极管BG1组成，并采用无触点输出器(9)，所述的无变压器稳压电源(3)分别向振荡器(4)、放大器(6)、整流滤波器(7)、控制器(8)提供直流电压，振荡器(4)向感应器(5)输入脉冲信号，感应器(5)将此脉冲信号转换为红外光信号后向外发射，同时接收反射回来的红外光信号并将其转换为电信号输入到放大器(6)，并经过整流滤波器(7)输入控制器(8)，再由控制器(8)控制无触点输出器(9)，振荡发射器(1)、接收控制器(2)、无触点输出器(9)均安装在封闭的外壳中。
2.根据权利要求1所述的红外光电无触点接近开关，其特征在于所述的稳压电源(3)中的桥式整流器D、稳压二极管D5为振荡器(4)提供直流电压；稳压电源(3)中的整流二极管D8、稳压二极管D7分别向所述的接收控制器(2)中的放大器(6)、整流滤波器(7)、控制器(8)提供直流电压。
3.根据权利要求2所述的红外光电无触点接近开关，其特征在于所述的桥式整流器D由四个整流二极管D1、D2、D3、D4组成。
4.根据权利要求1所述的红外光电无触点接近开关，其特征在于所述的振荡器(4)中集成电路片IC13脚将脉冲信号输入到感应器(5)中的发射二极管D6、D6将此脉冲信号转换为红外光信号向外发射，而感应器(5)中接收三极管BG1再将接收到的红外光信号转换为电信号送放大器(6)中放大三极管BG2进行放大。
5.根据权利要求4所述的红外光电无触点接近开关，其特征在于所述的放大器(6)中放大三极管BG2输出的放大信号送到整流滤波器(7)整流、滤波后输入到控制器(8)集成电路片IC2的2、6脚，而其3脚输出低电压使无触点输出器(9)中双向可控制SCR导通。
专利摘要属于工业用的自动控制开关、采用无变压器稳压电源分别向振荡器、放大器、整流滤波器、控制器提供直流电压，振荡器将脉冲信号输入到感应器，感应器一方面将红外光信号向外发射，一方面又将接收的光信号转换为电信号送入放大器，经整流滤波器整流、滤波后送入控制器，由其控制无触点输出器，各器件均装入封闭的外壳中。本实用新型结构简单，集成度高，体积小，引接线少，无需采用专用屏蔽电缆，还具有防震、耐蚀性能，故使用寿命长。
文档编号H03K17/78GK2045915SQ8822114
公开日1989年10月11日 申请日期1988年12月20日 优先权日1988年12月20日
发明者黄云 申请人:黄云