[实用新型]智慧型电容式接近开关

说明书

技术领域

本实用新型属于一种接近开关，具体为一种智慧型电容式接近开关。

背景技术

电容式接近开关的感应电容串接在RC振荡回路内，电源接通时，RC振荡器不振荡，当一目标朝着电容器的电极靠近时，电容器的电容值增加，振荡器开始振荡。通过后级电路的处理，将振和振荡两种信号转换成开关信号，从而起到检测有无物体存在的目的。但一般电容式接近开关都是通过调节滑动变阻器来改变其感应距离的，由于滑动变阻器的精度问题，这在一定程度上增加了调节的难度并且降低了其感应的精度。一般的电容式接近开关也不支持远程调节。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：现有电容式接近开关的开关点不易调节，并且其调节的精度不高，并且不支持远程调节。具体技术方案是：

一种智慧型电容式接近开关，包括外壳和电路部分，电路部分装在外壳内。电路部分包括RC振荡电路、F/V变换器、差分放大电路、A/D转换器、MCU、开关量输出电路。RC振荡电路输出的信号经F/V变换器变换后送入差分放大器，放大的信号经A/D转换器转换后送入MCU；开关量输出电路连接MCU的输出端。MCU还连接存储器。MCU的开关控制端还连接LC振荡开关。可以通过一金属物体靠近和远离该振荡开关的感应区域来调节本装置的感应距离和设置其工作状态。所述LC振荡开关的振荡频率范围是300kHz～2MHz.。RC振荡电路的频率范围是1～3MHz.

所述A/D转换器不小于10位，使其转换精度可以达到mV级。

所述MCU的输出端还连接LED，用于显示其工作状态和开关信号的输出。MCU的开关控制端还可以连接一根可与电源地线接触的编程线。用户可以通过一跟编程线(WH)与电源地线接触的时间长短来实现对该传感器的远程调节与控制。该编程线的功能和LC振荡开关的作用是相同的。

外壳可以是圆柱型，在外壳上与感应电容对应处设有屏蔽罐。外壳也可以是扁平型。

与现有技术相比，本装置通过使用LC振荡开关可以对多种介电常数的被检测物进行检测，并可以设定本装置的工作状态。本装置还采用高精度A/D转换，很大程度上提高了感应精度。在一些环境复杂的作业场所，远程调节与控制功能使该电容式接近开关的调节更加灵活、方便。

附图说明

图1是本实用新型的原理图。

图2是本实用新型的圆柱形外观图

图3是本实用新型的扁平型外观图

LED1，线缆接头2，LC振荡开关位置3，外壳4，塑料前盖5。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

智慧型电容式接近开关，包括外壳和电路部分，电路部分装在外壳内。电路部分包括RC振荡电路、F/V变换器、差分放大电路、A/D转换器、MCU、开关量输出电路。RC振荡电路输出的信号经F/V变换器变换后送入差分放大器，放大的信号经A/D转换器转换后送入MCU；开关量输出电路连接MCU的输出端。MCU还连接存储器。MCU的开关控制端还连接LC振荡开关。可以通过一金属物体靠近和远离该振荡开关的感应区域来调节本装置的感应距离和设置其工作状态。所述LC振荡开关的振荡频率范围是300kHz～2MHz.。所述RC振荡电路的频率范围是1～3MHz.

所述MCU的输出端还连接三只LED1，用于显示其工作状态和开关信号的输出。MCU的开关控制端还连接一根可与电源地线接触的编程线。用户可以通过一跟编程线(WH)与电源地线接触的时间长短来实现对该传感器的远程调节与控制。该编程线的功能和LC振荡开关的作用是相同的。外壳4可以是圆柱型或扁平型，方便不不同场合的使用。在圆柱型外壳上与感应电容对应处设有屏蔽罐，防止非检测物的干扰，检测物体时，可将小至0.02pF电容变化精确地转换成可用的开关信号。

参考图线缆接头2中设有4根接线端子，其中编程线(WH)1根，电源线2根，开关量输出线1根。图2中，屏蔽罐设在塑料前盖5内。

本实施例中，采用了MS P430系列的16位高速、低功耗的单片机。该单片机有10位的A/D转换器和FLASH存储器。F/V变换器采用LM331。差分放大器可选种类较多，在此不作过多限定。单片机中还装有控制软件，由于该软件不在本实用新型保护范围，在此不说明。