[实用新型]一种基于霍尔传感器的接触式接近开关

说明书

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，尤其涉及一种基于霍尔传感器的接触式接近开关。

背景技术

随着现代电子技术的快速发展，各类传感器不但在工业自动化领域的应用越来越广泛，汽车工业、消费电子工业、国土安全、医疗保健和国防工业等等领域也不例外。对于矿山井下电力机车，能够准确检测机车位置对于生产、运输都极为重要，目前井下机车位置检测装置，检测机车到位的简单可靠的传感器一般使用接触式接近开关，这种传感器当机车接近到一定范围时能有效的检测机车的位置信息。但是接触式接近开关由于本身的特性，需要接触外部接触棒，然后使得开关闭合才能检测，需要开关长期持续的接通断开，内部机械结构容易磨损甚至损坏，同时由于外部接触棒是可活动的，封闭性上容易使得内部受潮或逐步腐蚀，影响使用寿命也存在安全隐患。因此研究一种新的检测机车到位的传感器装置显得尤为必要。

现在，具有信息探测和转换功能的传感器已成为电子信息领域中不可或缺的部分。在众多传感器中，具有磁场探测功能的霍尔传感器扮演着至关重要的角色，与此同时，人们对霍尔传感相关技术的研究仍在持续中，霍尔传感技术可谓前途无量。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对于现有的接触式接近开关存在的问题，提供了一种基于霍尔传感器的接触式接近开关。

一种基于霍尔传感器的接触式接近开关，包括壳体、接触棒、霍尔传感器和磁块；

其中，所述接触棒穿过壳体，一段位于壳体外，剩余一段位于壳体内；接触棒与壳体为非固定式连接，接触棒能够在与壳体相交处做轴向摆动，并且接触棒静止时与壳体垂直；

所述磁块设置在壳体内接触棒的末端；

所述霍尔传感器位于壳体内，并有连接的导线穿出壳体；

较好的，所述磁块与霍尔传感器不接触；

较好的，所述磁块与霍尔传感器垂直相对，磁块的感应较强磁极面向霍尔传感器的感应探头，接触棒摆动时向远离霍尔传感器的方向摆动；

较好的，所述磁块为磁性材料，优选为磁铁或磁钢。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

本实用新型的接近开关内部由霍尔传感器和磁块通过电磁感应控制电路的开合，能通过霍尔传感器和磁块传递的磁感应强度信号准确检测到机车位置，并输出一个方便识别的电压讯号，并且内部元件无直接接触，不容易磨损，也不会受到内部受潮腐蚀等影响，所以更加安全可靠，灵敏度更高，反应更加精确，同时可以提高开关使用寿命。

附图说明

图1、实施例1中接近开关识别机车位置的工作原理简图。

图2、实施例1中接近开关结构示意图。

图中，1，接触式接近开关；2，导电弓；3，霍尔传感器；4，磁块；5，接触棒；6，壳体。

具体实施方式

一种基于霍尔传感器的接触式接近开关1，如图2所示，包括壳体6、接触棒5、霍尔传感器3和磁块4；

所述接触棒5穿过壳体4，一段位于壳体外，剩余一段位于壳体内；接触棒5与壳体4为非固定式连接，接触棒5能够在与壳体6相交处做轴向摆动；

所述磁块4设置在壳体内接触棒5的末端；

所述霍尔传感器3位于壳体内，并有连接的导线穿出壳体6；霍尔传感器3内部由电压传感器、霍尔电压发生器、差分放大器、施密特触发器和集电极开路的输出级(OC门)组成的磁敏传感器，其输入为磁感应强度，输出为一个数字电压讯号；

磁块4与霍尔传感器3不接触，并且磁块4与霍尔传感器3垂直相对，磁块4的感应较强的磁极面向霍尔传感器3的感应探头，接触棒5摆动时向远离霍尔传感器3的方向摆动；

磁块4为磁铁或磁钢。

本实用新型的工作原理简图如图1所示，将接触式接近开关安装在电力机车架线顶部，而当电力机车到达接触式接近开关接触棒位置时，电力机车导电弓会随着机车的行进拨动接触式接近开关的接触棒，以此来触发开关。

本接触式接近开关的磁块位置与霍尔传感器垂直相对，安装时应将磁块感应较强磁极面向霍尔传感器的感应探头，霍尔传感器的检测距离为10mm-20mm，输出电压6V-36V直流电压；平时常态时霍尔传感器对处于感应状态，即常闭状态，此时施密特触发器输出高电平(相对于地)，使三极管导通，OC门输出端输出低电平；当电力机车到达接近开关所在位置时，电力机车上部的导电弓会触碰接触式接近开关的接触棒，接触棒被拨动带动接触式接近开关内部磁块远离霍尔传感器，离开霍尔传感器的最大检测范围，感应断开，此时施密特触发器输出低电平，三极管截止，OC门输出端输出高电平，使装置通过霍尔传感器OC门输出一个电压讯号，与未触发前的讯号相反，即检测到机车已经到达指定位置。