一种控制交流接触器的接近开关的制作方法

1.本实用新型涉及一种控制交流接触器的接近开关，属于智能开关技术领域。


背景技术：

2.交流接触器是电气控制模块中常见的控制电器，通常由一路电压控制接触器上的a1、a2口，接触器通过触头断开和闭合状态，控制三相电的通断，达到控制电机的转动和停止。交流接触器的工作原理是利用电磁力与弹簧弹力相配合，实现触头的接通和分断的。交流接触器有两种工作状态:失电状态(释放状态)和得电状态(动作状态)。当吸引线圈通电后，使静铁芯产生电磁吸力，衔铁被吸合，与衔铁相连的连杆带动触头动作，使常闭触头断开，常开触头闭合;当吸引线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在弹簧作用下复位，使常闭触头恢复到闭合状态，常开触头断开。
3.工件通过电机的启动和停止实现在控制台上移动，由于惯性动作或操作失误，可能会出现工件超出工作台面，造成工件损坏或者人员伤害事故。通过定位传感器检测工件是否超过界限，防止事故的发生。传统的定位方式是无源的机械式定位开关，当工件碰触定位开关时，使开关闭合，断开电机的电源，使得电机停止运行。该控制方式无需外加电源、控制电流大而且可以控制交流和直流电源，但是，由于是碰触式工作，容易因为碰撞而损坏；在闭合的瞬间由于通过电流产生点蚀，表面易氧化产生接触不良，导致控制失灵形成安全隐患。
4.接近开关是一种具有感知物体接近能力的器件，它利用位移传感器对接近的物体具有敏感特性来识别物体的接近，并输出相应开关信号。接近开关包含光电式、电感式、电容式和霍尔式等。市场上大多数接近开关，主要的是直流低电压供电，输出信号为直流控制信号，无法控制交流信号；有部分产品是交流电源、输出交流电信号的,如两线制电感接近开关、三线制霍尔式接近开关，体积较大，价格昂贵，无法大规模替换原先的机械式定位开关。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种控制交流接触器的接近开关，可实现交流电源供电，控制交流负载，且外形尺寸小，制造成本低，安全性好，使用寿命长。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供的一种控制交流接触器的接近开关，包括整流滤波模块，所述整流滤波模块的输入端与交流电源相连，所述整流滤波模块的输出端通过稳压二极管d2与三端稳压器u1的输入端相连，三端稳压器u1的输出端与传感器芯片h1的电源端口相连，传感器芯片h1的信号输出端通过电阻r1与三极管t1的基极相连；三极管t1的发射极通过电阻r4与三极管t2的集电极相连，三极管t1的集电极通过电阻r3接地且通过电阻r2与三极管t2的基极相连，三极管t2的发射极与光耦继电器u2的输入端相连，光耦继电器u2的输出端与交流接触器的线圈回路相连；三极管t1为pnp型三极管，三极管t2为
npn型三极管。
7.进一步的，所述整流滤波模块包括整流器d1，整流器d1的引脚1和引脚3接交流电源，整流器d1的引脚4接地，整流器d1的引脚2与稳压二极管d2的负极相连，稳压二极管d2的正极与三端稳压器u1的引脚1相连；所述整流器d1的引脚2通过滤波电容c1接地，滤波电容c1为容量为10μf的电解电容；所述整流器d1的引脚2还通过滤波电容c3接地，滤波电容c3为容量为0.1μf的x7r电容。
8.进一步的，三端稳压器u1的引脚3通过滤波电容c2接地，滤波电容c2为容量为10μf的电解电容；三端稳压器u1的引脚3还通过滤波电容c4接地，滤波电容c4为容量为0.1μf的x7r电容。
9.进一步的，三端稳压器u1的型号为p6ke12ca7812，光耦继电器u2的型号为aqh3213。
10.进一步的，电阻r1的阻值为5.1kω,电阻r2的阻值为5.1kω，电阻r3的阻值为10kω,电阻r4的阻值为10kω。
11.进一步的，所述交流电源的电压为24v。
12.进一步的，所述传感器为hal132型霍尔传感器。
13.本实用新型的有益效果是：1、该接近开关首先通过整流器d1将24v的交流电整流成直流电，并通过滤波电容c1和滤波电容c3进行滤波，其中滤波电容c1为大容量电解电容，将整流成的直流脉动信号转换为直线式直流信号；滤波电容c3为小容量x7r电容，负责对高频干扰信号进行滤波；经过整流滤波后的直流电源由稳压二极管d2进行分压稳压，再经过三端稳压器u1稳压后，再经过滤波电容c2和滤波电容c4的再次滤波，提供传感器芯片h1安全稳定的工作电压。
14.2、当有磁钢的s极靠近传感器时，传感器芯片h1输出一个电流信号，电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4与三极管t1、三极管t2组成信号的功率放大和逻辑判断电路，将传感器信号放大，以触发光耦继电器u2输入端的发光二极管点亮，光耦继电器u2的输出端导通，使交流接触器的线圈得电，交流接触器的常开触头闭合，常闭触头断开。当磁钢离开传感器时，光耦继电器u2输入端的发光二极管熄灭，其输出端断开，使交流接触器的线圈失电，交流接触器的常开触头断开，常闭触头闭合。
15.3、传感器芯片h1输出一个几ma的电流，就可以驱动几十ma、几百ma，甚至1000ma的电流，可以通过该电路，实现不同电压之间的控制。该电路实现了交流电源供电，控制交流负载的功能。
16.4、采用霍尔传感器和光耦继电器u2的检测控制方式，与电感式传感器比较，体积比较小，成本相对低。市面上电感式传感器的尺寸为m18
×
52或m18
×
62，驱动能力仅为300ma；而本实用新型所涉及传感器的尺寸仅为m12
×
50，体积得到了缩小，驱动能力可达到1000ma，相较于目前的产品，性能得到了提升。
17.5、本实用新型采用了霍尔元件非接触式感应方式，确保了工件在保持一定距离的情况下，进行电机控制，提前做出反应，同时也避免了机械式接触的易损和点蚀现象；采用光耦继电器隔离的控制方式，既能防止电源和被控制物件的相互干扰，也能实现弱电电压控制强电电压的控制方式，实现驱动大电流的能力。
附图说明
18.图1是本实用新型的电气原理图。
具体实施方式
19.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
20.如图1所示，本实用新型的控制交流接触器的接近开关，包括整流滤波模块，整流滤波模块的输入端与交流电源相连，交流电源的电压可以为24v。整流滤波模块包括整流器d1，整流器d1的引脚1和引脚3接交流电源，整流器d1的引脚4接地，整流器d1的引脚2与稳压二极管d2的负极相连，稳压二极管d2的正极与三端稳压器u1的引脚1相连；整流器d1的引脚2通过滤波电容c1接地，滤波电容c1为容量为10μf的电解电容；整流器d1的引脚2还通过滤波电容c3接地，滤波电容c3为容量为0.1μf的x7r电容。电阻r1的阻值为5.1kω,电阻r2的阻值为5.1kω，电阻r3的阻值为10kω,电阻r4的阻值为10kω。
21.三端稳压器u1的型号为p6ke12ca7812，三端稳压器u1的引脚3通过滤波电容c2接地，滤波电容c2为容量为10μf的电解电容；三端稳压器u1的引脚3还通过滤波电容c4接地，滤波电容c4为容量为0.1μf的x7r电容。
22.整流滤波模块的输出端通过稳压二极管d2与三端稳压器u1的输入端相连，三端稳压器u1的输出端与传感器芯片h1的电源端口相连，传感器可以为hal132型霍尔传感器。传感器芯片h1的信号输出端通过电阻r1与三极管t1的基极相连；三极管t1的发射极通过电阻r4与三极管t2的集电极相连，三极管t1的集电极通过电阻r3接地且通过电阻r2与三极管t2的基极相连，三极管t2的发射极与光耦继电器u2的输入端相连，光耦继电器u2的输出端与交流接触器的线圈回路相连；三极管t1为pnp型三极管，三极管t2为npn型三极管，光耦继电器u2的型号为aqh3213。
23.该接近开关首先通过整流器d1将24v的交流电整流成直流电，并通过滤波电容c1和滤波电容c3进行滤波，其中滤波电容c1为大容量电解电容，将整流成的直流脉动信号转换为直线式直流信号；滤波电容c3为小容量x7r电容，负责对高频干扰信号进行滤波；经过整流滤波后的直流电源由稳压二极管d2进行分压稳压，再经过三端稳压器u1稳压后，再经过滤波电容c2和滤波电容c4的再次滤波，提供传感器芯片h1安全稳定的工作电压。
24.当有磁钢的s极靠近传感器时，传感器芯片h1输出一个电流信号，电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4与三极管t1、三极管t2组成信号的功率放大和逻辑判断电路，将传感器信号放大，以触发光耦继电器u2输入端的发光二极管点亮，光耦继电器u2的输出端导通，使交流接触器的线圈得电，交流接触器的常开触头闭合，常闭触头断开。
25.当磁钢离开传感器时，光耦继电器u2输入端的发光二极管熄灭，其输出端断开，使交流接触器的线圈失电，交流接触器的常开触头断开，常闭触头闭合。
26.传感器芯片h1输出一个几ma的电流，就可以驱动几十ma、几百ma，甚至1000ma的电流，可以通过该电路，实现不同电压之间的控制。该电路实现了交流电源供电，控制交流负载的功能。
27.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实
用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。