专利名称：多功能电子接近延时开关器的制作方法
技术领域：
本发明属于自动控制领域，涉及一种电子接近延时开关器。
目前所使用的电子接近延时器均由几个单元组成，所用的元件多、线路复杂，因此存在的电气故障也较多。而一些无触点开关只对某一特定的能量(例如光、磁、电等)的变化是敏感的，并且只能用于弱电控制。公告号CN2048651U公开了一种“万能无触点接近开关”可提供较大的工作电流，无需并联继电器即可直接用于强电控制。但是这种开关实际上仍然只能起到“开”和“关”的单一的开关作用。
本发明的目的是提供一种多功能电子接近延时开关器，可以根据自动控制系统的要求去控制受控对象，既可以经过延时系统去控制，也可以不经延时而直接迅速地发出控制指令，真正做到多功能。
本发明的另一个目的是在进行延时控制的基础上，增加一个迅速指令器，在金属物体靠近开关器的一瞬间，光电耦合器向其他需要瞬间控制的设备发出指令，而不受以后部分的延时控制。
按照本发明的多功能电子接近延时开关器由开关单元、延时单元、触发单元、放大整形单元、振荡单元串接而成，整流稳压滤波部分则分别和触发单元、放大整形单元、延时单元、振荡单元相连接，各个部分还配置有抗干扰电路。
按照本发明，振荡单元由一个电感线圈、一组三个电容、四个电阻和一个三极管和一个手动触片所组成;放大整形单元由一个整形放大三极管及其偏置电压、定向整形二极管及振荡输出耦合电容所组成;触发单元由光电触发耦合器、触发三极管及其偏置电阻、传递电阻所组成;延时单元时基电路及确定延时时间的阻容电路所组成;整流稳压滤波单元由二个二极管及与其相关的电容所组成;开关单元由双向可控硅、此可控硅的阻容保护回路、限流电阻、定向二极管、光耦合器及其保护电阻、指令瞬时开关组成。
按照本发明的多功能电子接近延时开关器，当连接到控制系统中并给上电源之后振荡单元就开始振荡，其振荡频率由此单元的几个电容、电阻和触发三极管所决定。所产生的振荡信号由振荡输出耦合电容耦合到整形二极管的正端和整形放大三极管的偏置电阻上。当周围条件发生变化时，例如当人手触摸到触摸片B时，或者有金属件接近振荡单元的电感应线圈时，振荡单元的振荡频率发生变化，发出和原振荡频率不同的振荡信号，使整形放大三极管由原来的放大接近饱和状态转变到接近截止状态，而开关触发三极管由原来的导通装态变为截止状态，在其发射极和集电极之间向触发单元和开关单元送出两路信号，一路送至触发耦合器去控制时基电路延时系统，另一路则送至指令瞬时开关耦合，作为控制外部设备(即受控对象)的瞬间指令用。从时基电路输出的延时控制信号经保护电阻送至光电耦合器，使其输出端导通。整流后的负电流通过定向二极管和限流电阻去控制双向可控硅的控制极，使其导通，控制所需的受控对象。当人手离开触摸片或者金属物体远离电感线圈时，振荡单元恢复到原来的非工作振荡状态，整个电子接近延时开关器也恢复到初始状态。
在振荡单元中接有两个电阻，它们是在人手接触到触摸片时，对人体起保护作用和传递触摸信号的作用。
按照本发明的电子接近延时开关器是一种多功能电子器件，既可用在同时带有延时和不需要延时动作的控制电路里，又可以用于同时控制多路电气元件的工作。这种电子器件能耗低、寿命长、动态功率大，可直接用于强电控制，可靠性高，使用方便，应用范围广。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的多功能电子接近延时开关器的系统框图。
图2是本发明实施例的原理图。
如图1所示，本发明的多功能电子接近延时开关器由振荡单元1，放大整形单元2，触发单元3，延时单元4和开关单元6所串接而成，整流稳压滤波部分5分别和振荡单元1，放大整形单元2，触发单元3，延时单元4相连接。由振荡单元1所发出振荡信号送到放大整形单元2，使此接近延时开关器处于振荡状态。当受到外界条件的触发时，例如用手触动或有金属件接近时，振荡单元的振荡信号随即发生改变。改变了的振荡信号通过整形放大单元和触发单元去控制延时单元和开关单元，对外部受控对象进行控制。延时控制通过OUT、IN、COM端，直接控制通过CA、CB端。整流稳压滤波部分向其它各个单元提供稳定的工作电流，各个单元还附有抗干扰电路。
图2示出了本发明的最佳实施方案原理图。如图2所示，振荡单元1由电感应线圈2，手动触摸片B，传递电阻R12，隔离电阻R12、振荡电路的电容C9、C10、C11和电阻R14，三极管BG1及其偏置电阻R11所组成。触摸片B和电感线圈L为外界条件变化感觉件，电容C9、C10，C11和电阻R14三极管BG1组成振荡电路。
如图2所示，放大整形单元2由定向整形二极管Z5，整形放大三极管BG2及其偏置电阻R9，振荡输出耦合电容C8所组成。通过电容C8和振荡电路相连，将振荡输出耦合到此整形放大电路上。
如图2所示，触发单元3由触发耦合器TV2及其传递电阻R5、二极管Z3、触发开关三极管BG3及其传递电阻R6、偏置电阻R7、R8、抗干扰电容C7所连接而成。
如图2所示，延时单元4由时基电路集成片NE，延时电容C4，C6和电阻R3，R4，电位器W1及与之相串接的开关K，抗干扰电容C5所连接成。
如图2所示，整流稳压滤波部分5由稳压二极管D，整流二极管Z2，降压电容C1，滤波电容C3所组成。此部分分别和振荡单元1、整形放大单元2、触发单元3、延时单元4相连接。
如图2所示，开关单元6分两个部分，即由双向开关部分和指令瞬时开关部分所组成，该双向开关部分由双向可控硅BCR及其阻容吸收保护回路C12，R14，限流电阻R1，定向二极管Z1，光电耦合器TV1及其保护电阻R2和抗干扰电容C2所组成，另一部分为指令瞬时开关，由光电耦合器TV3和二极管Z4所组成，双向开关部分的控制接点为OUT，IN，COM，指令瞬时开关的控制接点为CA和CB。
按照本发明，将如图所示的多功能电子接近延时开关器接到控制系统中并接了电源之后(即处于准备控制状态)，振荡单元就开始发出振荡信号，其振荡频率由电感线圈L、振荡电容C9、C10、C11、电阻R14和三极管BG1所决定。此振荡信号经由整形放大单元的振荡出耦合电容C8耦合到整形放大三极管BG2及整形二极管Z5的正端和偏置电压R9上。当外界条件发生变化时，例如当手触及触摸片B或有金属物体接近电感线圈L时，振荡单元1发生输出和原振荡频率不同的振荡信号。此信号经由电容C8输出到三极管BG2，使之由原来的导通状态变成为截止状态。这时在触发三极管BG3的发射极和集电极之间，通过二极管Z3，电阻R6，电容C7，电阻R5，二极管Z4发出两路信号。一路送至触发耦合器TV2去控制时基电路NE延时单元;另一路送至指令瞬时开关TV3，用作为控制外部设备的瞬间指令。延时单元4的延时时间由电阻R4，电容C4，C6和电位器W1所决定，从时基电路NE输出的延时控制信号经保护电阻R2送至光电耦合器TV1，此时TV1的输出端导通，经整流后的负电流通过定向二极管Z1和限流电阻R1去控制双向可控硅BCR的控制极，使此双向可控硅BCR导通，去控制待控的外部设备。另一路信号控制无需延时的外部设备的动作，此时将与电位器W1相串联的开关K打开，延时系统不起作用。
在最佳实施方案中，所选用的元件规格为
电阻R1-RJ 0.125 0.9kR2-RJ 0.125 510ΩR3-RJ 0.125 12kR4-RJ 0.125 22kR5-RJ 0.125 30ΩR6-RJ 0.125 22kR7-RJ 0.125 20kR8-RJ 0.125 30kR9-RJ 0.125 29kR13-RJ 0.125 1MΩR14-RJ 0.25 200Ω电容C1-CJ40-1 1μF 400VC2-CD11B 25V 11μFC3-CD11B 25V 122μFC4-CT12 0.033C5-CT12 0.047C6-CD11B 25V 22μFC7-CT12 0.01C8-CT12 610PC9-1000Ⅱ 5/100C10-CT12 0.033
C11-CT12 1000ⅡC12-MYHT-1二极管Z4～Z5-IN4004D-2CW111三极管BG1-3CGB B＞100BG2-3DG6 B＞150BG3-3DG6 B＞200光电耦合器TV1～TV3-TIL-113-V920时基电路NE-NE555C 038A双向可控硅BCR-BCR 3AM-8-50电感线圈L-φ0.3-2m，2.5m电位器W1-RT×K-1.2M
权利要求
1.一种电子接近延时开关器，其特征在于此延时开关器由振荡单元1，放大整形单元2，触发单元3，延时单元4和开关单元6所串接而成，整流稳压滤波部分别和振荡单元1，放大整形单元2，触发单元3，延时单元4相连接。
2.根据权利要求1所述的电子接近延时开关器，其特征在于所述的振荡单元1由电感应线圈L，手动触摸片B，传递电阻R12，隔离电阻R13、振荡电容C9、C10、C11，电阻R14和三极管BG1及其偏置电阻R11所连接成。
3.根据权利要求1所述的电子接近延时开关器，其特征在于所述的放大整形单元2是由单向整形二极管Z5，整形放大三极管BG2及其电阻R9和振荡输出耦合电容器C8所连接成。
4.根据权利要求1所述的电子接近延时开关器，其特征在于所述的触发单元3由触发耦合器TV2及其传递电阻R5，二极管Z3，触发开关三极管BG3及其传递电阻R6，偏置电阻R7，R8，抗干扰电容C7所连接成。
5.根据权利要求1所述的电子接近延时开关器，其特征在于所述的延时单元4由时基电路集成片NE，延时电容C4，C6和电阻R3，R4，电位器W1及与之串接的开关K，抗干扰电容C5所连接成。
6.根据权利要求1所述的电子接近延时开关器，其特征在于所述的整流稳压滤波部分5由稳压二极管D，整流二极管Z2，降压电容C1及滤波电容C3所组成。
7.根据权利要求1所述的电子接近延时开关器，其特征在于所述的开关单元6由双向开关部分和指令瞬时开关部分所组成，该双向开关部分由双向可控硅BCR及其阻容吸收保护回路C12，R14，限流电阻R1，定向二极管Z1，光电耦合器TV1及其保护电阻R2和抗干扰电容C2所连接成，有三个控制接点为OUT、IN、COM，该指令瞬时开关部分由二极管Z4和光耦合器TV3所连接成，有二个控制接点为CA和CB。
8.根据权利要求1和2所述的电子接近延时开关器，其特征在于所选用的元件为L-φ0.3-2m，2.5m，电阻R11-RJ0.125，1.2MΩ，R12-240kΩ，R13-1MΩ，R14-RJ0.25200Ω，5/100，电容C9-1000Ⅱ 5/100，C10-CT120.033，C11-CT12，1000Ⅰ，三极管BG1-3DG6，B＞200。
9.根据权利要求1和3所述的电子接近延时开关器，其特征在于所选用的元件为二极管Z5-IN4004，三极管BG2-3DG6，B＞150，电阻R9-RJ0.125 29K，电容C8-CT12610P，
10.根据权利要求1和4所述的电子接近延时开关器，其特征在于所选用的元件为TV2-TIL-113-V920，R5-RJ0.125 30Ω，Z3-IN4004，BG3-3CG8 B＞80，R6-RJ 0.025 22K，R7-RJ0.025 20K，D3-CT12 0.01，
11.根据权利要求1和5所述的电子接近延时开关器，其特征在于所选用的元件为NE-NE555C 038A，C4-CT120.033，C5-CT12 0.047，C6-CD11B 25v 22μf，R3-RT 0.125 510Ω，R4-RT 0.125 22k，W1-RTXK-1.2MΩ，
12.根据权利要求1和6所述的电子接近延时开关器，其特征在于所选用的元件为，D-2CW111，Z2-IN4004，C1-CJ40-11μF 400V，C3-CD11B 25V 122μf。
13.据权利要求1和7所述的电子接近延时开关器，其特征在于所选用的元件为BCR-BCR 3AM-8-50，R1-RJ 0.125 0.9K，R2-RJ0.125 510Ω，R14-RJ 0.25 200Ω，C2-CD11B 25V 10μf，C12-MYHI-1，TV1和TV3-TIL-113-V920。
全文摘要
本发明所提供的多功能电子接近延时开关器是由振荡单元1，整形放大单元2，触发单元3，延时单元4，开关单元6，整流稳压滤波单元5所组成的。本延时开关器可以根据自动控制系统的要求去控制受控对象，既可经过延时系统去控制，也可以不经延时而直接迅速地发出控制指令。这种开关器能耗低、动态功率大、寿命长，可直接用于强电控制，可靠性高，使用方便，应用范围广。
文档编号H03K17/94GK1059434SQ91105758
公开日1992年3月11日 申请日期1991年8月17日 优先权日1991年8月17日
发明者刘明生 申请人:鞍山钢铁公司, 鞍山钢铁公司第一薄板厂