一种电感器式接近传感器电路的制作方法

1.本技术涉及传感器的领域，尤其是涉及一种电感器式接近传感器电路。


背景技术：

2.电感器式接近传感器是一种利用电涡流原理检测金属有无的传感器，由于工业要求，电感器式传感器的工作温度要求在-25℃至70℃，且温漂不能大于10%。由于电感器式传感器内部电子元件和磁芯等元件受高低温的影响，会使电感器式传感器的感应距离发生很大的变化，特别是长距离感应的电感器式传感器，温度对感应距离的影响更加明显。
3.传统的电感器式传感器低温下感应距离都会变大，尤其对于小口径距离增强的电感器式传感器，针对这种问题，常规的方法是采用电压值补偿的方式，即根据电感器式传感器所工作的温度环境来调整最终输出的电压信号的值。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：当温度产生变化时，需要及时调整补偿的值以适应温漂现象，实际操作复杂，工作量大。


技术实现要素：

5.为了在维持测量精度的条件下减少温度补偿的工作量，本技术提供一种电感器式接近传感器电路。
6.本技术提供的一种电感器式接近传感器电路，采用如下的技术方案：
7.一种电感器式接近传感器电路，包括振荡电路、控制电路与积分电路，所述振荡电路用于生成第一振荡信号，所述振荡电路与所述控制电路连接，所述控制电路包括第一开关管，所述振荡电路连接有第二开关管，所述第一开关管的输入端用于与电源连接，所述第一开关管的输出端连接有第一二极管，所述第一二极管的阴极接地，所述第一开关管的控制端同时与其集电极及所述第二开关管的控制端连接，所述第二开关管的输入端用于与所述振荡电路连接并接收第一振荡信号，所述第二开关管的输出端用于输出第二振荡信号，所述第二开关管的输出端连接有第二二极管，所述第二二极管用于响应第二振荡信号并输出第三振荡信号，所述积分电路与所述第二二极管的阴极连接，所述积分电路用于接收第三振荡信号并输出电压信号。
8.通过采用上述技术方案，在温度较低时，可利用二极管的pn结结电压随温度的降低而升高的特性来对电路进行低温补偿，低温时第一二极管的压降增加，所增加的压降会抬高第二振荡信号的电压，从而可抵消电路中第二二极管由于低温对第二振荡信号下降的电压，该方法可对电感器式传感器的振荡电路进行低温补偿，补偿效果明显，且补偿电路简单，成本低，一致性较好，且减少了温度补偿的工作量。
9.优选的，所述振荡电路包括电感器与电容器组，所述电感器一端与所述电容器组的一端连接且该连接点与电源连接，所述电感器的另一端与所述电容器组的另一端连接且该连接点连接于所述第二开关管的输入端，所述第二开关管的输出端与所述电容器组连接。
10.通过采用上述技术方案，电感器与电容器组可生成第一振荡信号，第二开关管处于放大状态时，可向振荡电路提供所需的放大倍数，以此向振荡电路补充电能，进而维持振荡电路生成第一振荡信号。
11.优选的，所述第一开关管与所述第二开关管均采用npn型三极管，所述第一开关管的基极与所述第二开关管的基极连接，所述第一开关管的发射极与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极连接有第一电阻器，所述第一电阻器接地，所述第一开关管的集电极连接有第二电阻器，所述第二电阻器用于与电源连接。
12.通过采用上述技术方案，第一电阻器与第二电阻器可设定第一振荡信号的大小，同时第二电阻器可尽量避免电路中电流过大而损坏第一开关管的情况，可保护电路中的电子元器件。
13.优选的，所述第二开关管的发射极连接有限幅电路，所述第二二极管的阳极与所述第二开关管的发射极连接，所述限幅电路用于调节第二振荡信号的电位并输出第三振荡信号。
14.通过采用上述技术方案，第二振荡信号经过限幅电路后，限幅电路可对第二振荡信号限幅，可调节第二振荡信号的电位，以便输出至积分电路，积分电路可处理第三振荡信号并输出电压信号。
15.优选的，所述限幅电路包括热敏电阻器，所述热敏电阻器一端连接于所述第二开关管的发射极与所述第二二极管的阳极的连接处，另一端接地。
16.通过采用上述技术方案，温度较高时，第二二极管的压降减小，第二振荡信号经过第二二极管时，调节的幅度变小，会使第二二极管输出的第三振荡信号在高温时的幅度大于低温时的幅度，热敏电阻器可起到高温补偿的作用，采用负温度系数的热敏电阻器，温度升高时阻值变小，第二二极管的阳极处第二振荡信号幅度变小，抵消第二二极管由于高温减小的压降，以此维持第三振荡信号的幅度。
17.优选的，所述限幅电路还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极连接于所述第二二极管的阴极与所述积分电路的连接点，所述第三二极管的阴极接地。
18.通过采用上述技术方案，温度较低时，第三二极管的压降增大，可抬高第二二极管的阴极处第三振荡信号的电压，以此维持第三振荡信号的电压。
19.优选的，所述限幅电路还包括电位器，所述电位器一端与所述第三二极管的阴极电性连接，另一端接地。
20.通过采用上述技术方案，操作员可通过调节电位器的阻值大小，以此调节第三振荡信号的幅度，进而调节传感器的感应距离。
21.优选的，所述限幅电路包括第三电阻器与第四电阻器，所述第三电阻器一端连接于第二开关管的发射极与第二二极管的阳极的连接处，另一端与所述热敏电阻器连接，所述第四电阻器一端与第三二极管的阴极连接，另一端与电位器连接。
22.通过采用上述技术方案，操作员可通过第三电阻器与第四电阻器设定限幅电路对第二振荡信号调节的幅度。
23.优选的，所述积分电路包括第五电阻器与第一电容器，所述第五电阻器一端与所述第二二极管的阴极电性连接，另一端与第一电容器连接，所述第一电容器另一端接地，所述第一电容器用于接收第三振荡信号并输出电压信号。
24.通过采用上述技术方案，第五电阻器与第一电容器构成的积分电路可将由第二二极管输入的第三振荡信号转换成电压信号，再将电压信号输送给后面的电路，可尽量避免第三振荡信号输入后面的电路中导致信号失真的情况。
25.优选的，所述积分电路包括第六电阻器，所述第六电阻器的一端连接于所述第五电阻器与所述第一电容器的连接处，所述第六电阻器另一端接地。
26.通过采用上述技术方案，第一电容器在充电与放电时，第六电阻器可过滤高频信号，可降低高频信号对电路的影响。
27.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
28.1.低温时第一二极管的压降增加，所增加的压降会抬高第二振荡信号的电压，从而可抵消电路中第二二极管由于低温对第二振荡信号下降的电压，该方法可对电感器式传感器的振荡电路进行低温补偿，补偿效果明显，且补偿电路简单，成本低，一致性较好，且减少了温度补偿的工作量；
29.2.操作员可通过调节电位器的阻值大小，以此调节第三振荡信号的幅度，进而调节传感器的感应距离，传感器工作的灵活性提高；
30.3.第一电容器在充电与放电时，第六电阻器可过滤高频信号，可降低高频信号对电路的影响。
附图说明
31.图1是本技术实施例一种电感器式接近传感器电路的整体电路结构示意图。
32.附图标记说明：1、振荡电路；2、控制电路；3、限幅电路；4、积分电路；5、比较电路。
具体实施方式
33.以下结合全部附图对本技术作进一步详细说明。
34.本技术实施例公开一种电感器式接近传感器电路。参照图1，电感器式接近传感器电路包括振荡电路1、控制电路2、限幅电路3与积分电路4，振荡电路1分别与控制电路2、限幅电路3连接，限幅电路3与积分电路4连接。振荡电路1用于产生第一振荡信号，振荡电路1连接有第二开关管，第二开关管用于接收第一振荡信号并输出第二振荡信号，控制电路2用于控制第二开关管输出的第二振荡信号的幅度，限幅电路3响应于第二振荡信号并输出第三振荡信号，积分电路4用于接收第三振荡信号并输出电压信号，该方法可对电感器式传感器的振荡电路1进行低温补偿，可减小传感器低温下的感应距离。
35.振荡电路1采用lc振荡电路，其包括电感器l1与电容器组，电容器组包括两个电容器，分别为电容器c2与电容器c3，电容器c2与电容器c3连接，电感器l1一端与电容器c3的一端连接，电感器l1的另一端与电容器c2连接，电感器l1与电容器c3的连接处接有电源，电源采用电源vcc。
36.控制电路2包括第一开关管，第一开关管采用npn型第一三极管q1，其集电极与电源vcc连接，第一三极管q1的发射极连接有第一二极管d1，第一二极管d1的阳极与第一三极管q1的发射极连接，第一二极管d1的阴极连接有第一电阻器r1，第一电阻器r1接地，第一三极管q1的集电极与电源vcc之间连接有第二电阻器r2。通过第一电阻器r1与第二电阻器r2，操作员可设定振荡电路1产生的第一振荡信号的幅度。第一三极管q1的集电极与基极短路，
此时第一三极管q1一直处于饱和状态。
37.第二开关管采用npn型第二三极管q2，其集电极连接于电容器c2与电感器l1连接处，第二三极管q2的基极与第一三极管q1的基极连接，第二三极管q2的发射极连接于电容器c2与电容器c3的连接处，第二三极管q2处于放大状态，第二三极管q2可向振荡电路1提供所需的放大倍数，以此维持振荡电路1生成第一振荡信号。
38.第二三极管q2的发射极还连接于限幅电路3，第二三极管q2用于向限幅电路3输送第二振荡信号，限幅电路3包括第二二极管d2，第二二极管d2的阳极与第二三极管q2的发射极连接，第二二极管d2可调节第二振荡信号的电位。限幅电路3还包括第三电阻器r3、第四电阻器r4、热敏电阻器vr2与电位器vr1，第三电阻器r3一端连接于第二三极管q2的发射极与第二二极管d2的阳极连接处，第三电阻器r3另一端与热敏电阻器vr2连接，热敏电阻器vr2另一端与电位器vr1连接，电位器vr1接地，热敏电阻器vr2可对电路起到高温补偿的作用。第二二极管d2的阴极连接有第三二极管d3，第三二极管d3的阳极与第二二极管d2的阴极连接，第三二极管d3的阴极与第四电阻器r4连接，第四电阻器r4另一端与电位器vr1连接，第三二极管d3可对电路起到温度补偿的作用，可使限幅电路3输出的第三振荡信号电位处于常温时的电位。操作员可通过调节电位器vr1的阻值以此调节第三振荡信号的幅度，进而调节传感器的感应距离。
39.积分电路4连接于第二二极管d2的阴极与第三二极管d3的阳极连接处，积分电路4包括第五电阻器r5与第一电容器c1，第五电阻器r5一端与第二二极管d2的阴极连接，第五电阻器r5另一端与第一电容器c1连接，第一电容器c1接地，第五电阻器r5与第一电容器c1的连接处连接有第六电阻器r6，第六电阻器r6接地，第五电阻器r5与第一电容器c1的连接处用于与后面的电路连接，后面的电路可为比较电路5，积分电路4可将第三振荡信号的波形转换成电压信号的波形，以便将电压信号输送至比较电路5。
40.本技术实施例一种电感器式接近传感器电路的实施原理为：在低温时，第二二极管d2的压降增大，会导致第二振荡信号经过第二二极管d2后会比在常温的时候降低0.1v左右，第三振荡信号经过第五电阻器r5与第一电容器c1积分之后也会降低0.1v，此时的电压信号是去后端的比较电路5的，而比较电路5会因为电压多降低0.1v而提前触发感应，导致传感器会在低温下感应距离变大。
41.在振荡电路1中增加第一二极管d1后，由于低温，第一二极管d1的压降也会增加0.1v左右，所增加的0.1v会同时抬高第二振荡信号的电压，从而抵消了第二二极管d2下降的0.1v的电压，进而起到抑制传感器低温状态下感应距离变大的作用。
42.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。