一种用于磁性接近传感器的控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及磁性接近传感器领域，尤其涉及一种用于磁性接近传感器的控制电路。


背景技术：

2.磁性接近传感器通常用于工业机械设备及自动化生产线，起到限位保护、定位监测等作用。磁性接近传感器是利用磁性物接近驱动感应元件——干簧管，根据干簧管的通断来输出高低电平信号，但这种磁性接近传感器，不能识别外部的电磁干扰、或是感应元件等环境变化造成误判误检，设备在使用上存在安全隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于磁性接近传感器的控制电路，能够有效避免电磁干扰等环境变化造成误判误检。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
5.一种用于磁性接近传感器的控制电路，包括控制芯片和与所述控制芯片电连接的干簧管电路，还包括磁性采集电路，所述磁性采集电路与控制芯片的输入端电连接。
6.进一步的，所述磁性采集电路包括n极采集单元和s极采集单元，所述n极采集单元和s极采集单元分别与控制芯片的输入端电连接。
7.进一步的，所述n极采集单元包括n极磁性感应器件q1和电容c5，所述n极磁性感应器件q1与电容c5并联连接，并联连接后的一端与外设的电源vcc电连接，并联连接后的另一端接地，所述n极磁性感应器件q1的输出端与控制芯片的输入端电连接；
8.所述s极采集单元包括s极磁性感应器件q2和电容c6，所述s极磁性感应器件q2与电容c6并联连接，并联连接后的一端与外设的电源vcc电连接，并联连接后的另一端接地，所述s极磁性感应器件q2的输出端与控制芯片的输入端电连接。
9.进一步的，所述干簧管电路包括隔离芯片u3，所述隔离芯片u3的一端与控制芯片的输出端电连接，所述隔离芯片u3的另一端与干簧管的一端电连接，所述干簧管的另一端与控制芯片的输入端电连接。
10.进一步的，所述隔离芯片u3为光耦芯片，所述干簧管电路还包括电阻r4，所述电阻r4的一端与外设的电源vcc电连接，所述电阻r4的另一端与光耦芯片的一端的第一引脚电连接，所述光耦芯片的一端的第二引脚与控制芯片的输出端电连接。
11.进一步的，还包括电阻r5、二极管d4和熔断器f1；所述光耦芯片的另一端的第一引脚与干簧管的一端电连接，所述干簧管的另一端通过电阻r5与外设的24v电源电连接，所述干簧管的另一端与二极管d4的负极电连接，所述二极管d4的正极接地，所述光耦芯片的另一端的第二引脚通过熔断器f1接地。
12.进一步的，还包括电阻r2和场效应管q3；所述干簧管的另一端与场效应管q3的漏极电连接，所述场效应管q3的栅极和电阻r2的一端均与外设的电源vcc电连接，所述场效应
管q3的源极和电阻r2的另一端均与控制芯片的输入端电连接。
13.进一步的，还包括与控制芯片的输出端电连接的状态显示单元。
14.进一步的，所述状态显示单元包括发光二极管d2和电阻r3；
15.所述发光二极管d2的负极与控制芯片的输出端电连接，所述发光二极管d2的正极与电阻r3的一端电连接，所述电阻r3的另一端与外设的电源vcc电连接。
16.进一步的，还包括复位开关s1；所述复位开关s1的一端与控制芯片的输出端电连接，所述复位开关s1的另一端接地。
17.本实用新型的有益效果在于：
18.本实用新型提供的一种用于磁性接近传感器的控制电路，在现有干簧管检测的基础上增设磁性采集电路并且所述磁性采集电路与控制芯片的输入端电连接，采用两种检测相结合的方式共同作为系统的判断依据，提升识别检测稳定性，避免因电磁干扰等环境变化造成误判误检。
附图说明
19.图1为本实用新型的一种用于磁性接近传感器的控制电路的模块框图；
20.图2为本实用新型的一种用于磁性接近传感器的控制电路的局部电路图；
21.图3为本实用新型的一种用于磁性接近传感器的控制电路的n、s极磁性检测的电路图；
22.图4为本实用新型的一种用于磁性接近传感器的控制电路的dcdc电源的电路图；
23.标号说明：
24.1、控制芯片；2、干簧管电路；3、磁性采集电路。
具体实施方式
25.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
26.请参照图1至图4，本实用新型提供的一种用于磁性接近传感器的控制电路，包括控制芯片和与所述控制芯片电连接的干簧管电路，还包括磁性采集电路，所述磁性采集电路与控制芯片的输入端电连接。
27.从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：
28.本实用新型提供的一种用于磁性接近传感器的控制电路，在现有干簧管检测的基础上增设磁性采集电路并且所述磁性采集电路与控制芯片的输入端电连接，采用两种检测相结合的方式共同作为系统的判断依据，提升识别检测稳定性，避免因电磁干扰等环境变化造成误判误检。
29.进一步的，所述磁性采集电路包括n极采集单元和s极采集单元，所述n极采集单元和s极采集单元分别与控制芯片的输入端电连接。
30.进一步的，所述n极采集单元包括n极磁性感应器件q1和电容c5，所述n极磁性感应器件q1与电容c5并联连接，并联连接后的一端与外设的电源vcc电连接，并联连接后的另一端接地，所述n极磁性感应器件q1的输出端与控制芯片的输入端电连接；
31.所述s极采集单元包括s极磁性感应器件q2和电容c6，所述s极磁性感应器件q2与
电容c6并联连接，并联连接后的一端与外设的电源vcc电连接，并联连接后的另一端接地，所述s极磁性感应器件q2的输出端与控制芯片的输入端电连接。
32.从上述描述可知，通过上述具体的电路设计，实现n、s极的磁性采集功能。
33.进一步的，所述干簧管电路包括隔离芯片u3，所述隔离芯片u3的一端与控制芯片的输出端电连接，所述隔离芯片u3的另一端与干簧管的一端电连接，所述干簧管的另一端与控制芯片的输入端电连接。
34.进一步的，所述隔离芯片u3为光耦芯片，所述干簧管电路还包括电阻r4，所述电阻r4的一端与外设的电源vcc电连接，所述电阻r4的另一端与光耦芯片的一端的第一引脚电连接，所述光耦芯片的一端的第二引脚与控制芯片的输出端电连接。
35.从上述描述可知，通过隔离芯片u3起到保护控制芯片的作用。当n、s极的磁性采集均检测到信号时，控制芯片的输出端给予光耦芯片的一端的第二引脚低电平，此时当干簧管检测到信号时，即可
36.进一步的，还包括电阻r5、二极管d4和熔断器f1；所述光耦芯片的另一端的第一引脚与干簧管的一端电连接，所述干簧管的另一端通过电阻r5与外设的24v电源电连接，所述干簧管的另一端与二极管d4的负极电连接，所述二极管d4的正极接地，所述光耦芯片的另一端的第二引脚通过熔断器f1接地。
37.从上述描述可知，电阻r5起到上拉电阻的作用，二极管d4和熔断器f1均起到保护电路的作用。
38.进一步的，还包括电阻r2和场效应管q3；所述干簧管的另一端与场效应管q3的漏极电连接，所述场效应管q3的栅极和电阻r2的一端均与外设的电源vcc电连接，所述场效应管q3的源极和电阻r2的另一端均与控制芯片的输入端电连接。
39.从上述描述可知，电阻r2和场效应管q3起到保护电路的作用。
40.进一步的，还包括与控制芯片的输出端电连接的状态显示单元。
41.进一步的，所述状态显示单元包括发光二极管d2和电阻r3；
42.所述发光二极管d2的负极与控制芯片的输出端电连接，所述发光二极管d2的正极与电阻r3的一端电连接，所述电阻r3的另一端与外设的电源vcc电连接。
43.从上述描述可知，发光二极管d2的状态能够表示出当前电路是否发生异常情况，例如，当异常时，发光二极管d2显示红色，当正常时，则显示绿色。
44.进一步的，还包括复位开关s1；所述复位开关s1的一端与控制芯片的输出端电连接，所述复位开关s1的另一端接地。
45.从上述描述可知，通过复位开关s1可实现系统复位的作用。
46.请参照图1至图4，本实用新型的实施例一为：
47.需要说明的是，本实施例中所采用的电子元器件均采用现有产品。
48.如图1所示，本实用新型提供的一种用于磁性接近传感器的控制电路，包括dcdc电源单元、控制芯片1、与所述控制芯片1电连接的干簧管电路2、与所述控制芯片1电连接的磁性采集电路3、与所述控制芯片电连接的状态显示单元和与所述控制芯片电连接的复位单元；
49.所述控制芯片为至少具有六个信号输入/输出的引脚，在本实施例中，只需要采用六个引脚即可。
50.如图4所示，dcdc电源单元由降压芯片u2、电阻r1、二极管d1、电容c1～c3组成，根据图4进行电路连接，实现将24v输入转化成稳定的vcc电源输出，用于后续的各单元中。
51.其中，所述磁性采集电路与控制芯片的输入端电连接。所述磁性采集电路包括n极采集单元和s极采集单元，所述n极采集单元和s极采集单元分别与控制芯片的输入端电连接。
52.具体的，如图3所示，所述n极采集单元包括n极磁性感应器件q1和电容c5，所述n极磁性感应器件q1与电容c5并联连接，并联连接后的一端与外设的电源vcc电连接，并联连接后的另一端接地，所述n极磁性感应器件q1的输出端与控制芯片的输入端(io1引脚)电连接；
53.所述s极采集单元包括s极磁性感应器件q2和电容c6，所述s极磁性感应器件q2与电容c6并联连接，并联连接后的一端与外设的电源vcc电连接，并联连接后的另一端接地，所述s极磁性感应器件q2的输出端与控制芯片的输入端(io2引脚)电连接。
54.如图2所示，所述干簧管电路包括隔离芯片u3、电阻r4、电阻r5、二极管d4、熔断器f1、电阻r2和场效应管q3；所述隔离芯片u3为光耦芯片，所述隔离芯片u3的一端与控制芯片的输出端(io3引脚)电连接，所述隔离芯片u3的另一端与干簧管的一端电连接，所述干簧管的另一端与控制芯片的输入端(io4引脚)电连接。
55.所述电阻r4的一端与外设的电源vcc电连接，所述电阻r4的另一端与光耦芯片的一端的第一引脚电连接，所述光耦芯片的一端的第二引脚与控制芯片的输出端(io3引脚)电连接。
56.所述光耦芯片的另一端的第一引脚与干簧管s2的一端电连接，所述干簧管s2的另一端通过电阻r5与外设的24v电源电连接，所述干簧管s2的另一端与二极管d4的负极电连接，所述二极管d4的正极接地，所述光耦芯片的另一端的第二引脚通过熔断器f1接地。所述干簧管s2的另一端与场效应管q3的漏极电连接，所述场效应管q3的栅极和电阻r2的一端均与外设的电源vcc电连接，所述场效应管q3的源极和电阻r2的另一端均与控制芯片的输入端(io4引脚)电连接。
57.当n、s极的磁性采集均检测到信号时，即io1引脚和io2引脚均输入高电平时，控制芯片的输出端(io3引脚)给予光耦芯片的一端的第二引脚低电平，此时当干簧管s2检测到信号时，即干簧管s2高电平，进而触发光耦芯片导通，给予控制芯片的输入端(io4引脚)高电平，此时控制芯片则判定完成识别，否则，判定异常。
58.如图2所示，状态显示单元与控制芯片的输出端(io5引脚)电连接。所述状态显示单元包括发光二极管d2和电阻r3；所述发光二极管d2的负极与控制芯片的输出端电连接，所述发光二极管d2的正极与电阻r3的一端电连接，所述电阻r3的另一端与外设的电源vcc电连接。发光二极管d2的状态能够表示出当前电路是否发生异常情况，例如，当异常时，发光二极管d2显示红色，当正常时，则显示绿色。
59.如图2所示，复位单元包括复位开关s1；所述复位开关s1的一端与控制芯片的输出端电连接，所述复位开关s1的另一端接地。通过复位开关s1可实现系统复位的作用。
60.工作原理：
61.电源输入，通过电源dc-dc模块产生内部工作电压，磁极采集电路采集收到磁极信号，输入mcu，mcu逻辑判定磁极信号触发且极性与预设的一致，触发驱动输出电路输出信
号，即io3输出低电平。输出信号驱动并采集干簧管输入，当干簧管有输入时，即为高电平，进而触发光耦芯片导通，给予控制芯片的输入端(io4引脚)高电平。当磁极检测信号或干簧管信号异常时，发出异常警报，需断电重启或触发复位信号复位后，电路恢复正常状态。
62.具体电路图如下：
63.dc-dc电源电路：对输入电源具有接错防呆保护，电源滤波，内部u2稳压。q1/q2检测n/s极性，u3引入信号检测，逻辑运算，当极性信号错误时，d2常亮警报指示。当判定结果正确时由u3输出，采集干簧管s2的信号并输出，f1为输出保护，同时输出状态通过q3反馈回mcu，mcu逻辑运算，判定输出结果不正确时，由d2发出闪烁指示信号。当d2的常亮或闪烁状态异常时，由s1复位，恢复到正常状态。本产品具有自诊断、复位、信号输出功能，检测匹配的目标，且具有准确极性识别功能。
64.综上所述，本实用新型提供的一种用于磁性接近传感器的控制电路，在现有干簧管检测的基础上增设磁性采集电路并且所述磁性采集电路与控制芯片的输入端电连接，采用两种检测相结合的方式共同作为系统的判断依据，提升识别检测稳定性，避免因电磁干扰等环境变化造成误判误检。
65.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种用于磁性接近传感器的控制电路，包括控制芯片和与所述控制芯片电连接的干簧管电路，其特征在于，还包括磁性采集电路，所述磁性采集电路与控制芯片的输入端电连接；所述磁性采集电路包括n极采集单元和s极采集单元，所述n极采集单元和s极采集单元分别与控制芯片的输入端电连接。2.根据权利要求1所述的一种用于磁性接近传感器的控制电路，其特征在于，所述n极采集单元包括n极磁性感应器件q1和电容c5，所述n极磁性感应器件q1与电容c5并联连接，并联连接后的一端与外设的电源vcc电连接，并联连接后的另一端接地，所述n极磁性感应器件q1的输出端与控制芯片的输入端电连接；所述s极采集单元包括s极磁性感应器件q2和电容c6，所述s极磁性感应器件q2与电容c6并联连接，并联连接后的一端与外设的电源vcc电连接，并联连接后的另一端接地，所述s极磁性感应器件q2的输出端与控制芯片的输入端电连接。3.根据权利要求1所述的一种用于磁性接近传感器的控制电路，其特征在于，所述干簧管电路包括隔离芯片u3，所述隔离芯片u3的一端与控制芯片的输出端电连接，所述隔离芯片u3的另一端与干簧管的一端电连接，所述干簧管的另一端与控制芯片的输入端电连接。4.根据权利要求3所述的一种用于磁性接近传感器的控制电路，其特征在于，所述隔离芯片u3为光耦芯片，所述干簧管电路还包括电阻r4，所述电阻r4的一端与外设的电源vcc电连接，所述电阻r4的另一端与光耦芯片的一端的第一引脚电连接，所述光耦芯片的一端的第二引脚与控制芯片的输出端电连接。5.根据权利要求4所述的一种用于磁性接近传感器的控制电路，其特征在于，还包括电阻r5、二极管d4和熔断器f1；所述光耦芯片的另一端的第一引脚与干簧管的一端电连接，所述干簧管的另一端通过电阻r5与外设的24v电源电连接，所述干簧管的另一端与二极管d4的负极电连接，所述二极管d4的正极接地，所述光耦芯片的另一端的第二引脚通过熔断器f1接地。6.根据权利要求5所述的一种用于磁性接近传感器的控制电路，其特征在于，还包括电阻r2和场效应管q3；所述干簧管的另一端与场效应管q3的漏极电连接，所述场效应管q3的栅极和电阻r2的一端均与外设的电源vcc电连接，所述场效应管q3的源极和电阻r2的另一端均与控制芯片的输入端电连接。7.根据权利要求1所述的一种用于磁性接近传感器的控制电路，其特征在于，还包括与控制芯片的输出端电连接的状态显示单元。8.根据权利要求7所述的一种用于磁性接近传感器的控制电路，其特征在于，所述状态显示单元包括发光二极管d2和电阻r3；所述发光二极管d2的负极与控制芯片的输出端电连接，所述发光二极管d2的正极与电阻r3的一端电连接，所述电阻r3的另一端与外设的电源vcc电连接。9.根据权利要求1所述的一种用于磁性接近传感器的控制电路，其特征在于，还包括复位开关s1；所述复位开关s1的一端与控制芯片的输出端电连接，所述复位开关s1的另一端接地。

技术总结
本实用新型涉及磁性接近传感器领域，尤其涉及一种用于磁性接近传感器的控制电路。在现有干簧管检测的基础上增设磁性采集电路并且所述磁性采集电路与控制芯片的输入端电连接，采用两种检测相结合的方式共同作为系统的判断依据，提升识别检测稳定性，避免因电磁干扰等环境变化造成误判误检。等环境变化造成误判误检。等环境变化造成误判误检。


技术研发人员：林玉华 陈育杰 王生才 林承术
受保护的技术使用者：欧耐安电子科技（福州）有限责任公司
技术研发日：2023.02.21
技术公布日：2023/7/17