Выключатель концевой бесконтактный

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано во взрывобезопасных средах. Техническим результатом является расширение области применения путем использования в цепях постоянного тока с напряжением до 220 В, увеличение точности позицирования. Выключатель концевой бесконтактный состоит из печатной платы, на которой расположена схема с двумя магнитоуправляемыми микросхемами и с двумя электронными ключами на полевых транзисторах, образующих два идентичных управляющих канала, работающих независимо друг от друга. В качестве магнитоуправляемых микросхем использованы микросхемы с малой петлей гистерезиса. Печатная плата расположена во взрывобезопасном корпусе, подвижный элемент с постоянными магнитами - вне корпуса. Два управляющих канала расположены так, что срабатывают в крайних положениях постоянных магнитов. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве сигнализатора конечных положений и передачи управляющих сигналов на исполнительные органы запорной арматуры, используемой, например, во взрывобезопасных средах.

Известен герконовый датчик перемещения, содержащий постоянный магнит, закрепленный с возможностью перемещения, в котором сигнализация перемещения осуществляется с помощью переключающих герконов с размыкающими механическими контактами.

Недостатком данной конструкции является низкая надежность, т.к. в герконах происходит механическое переключение контактов, при этом может происходить "замыкание" и "дребезг" контактов, что уменьшает количество циклов перемещения, большая величина гистерезиса около 20 мТл, ухудшает точность позиционирования [1].

Наиболее близким к изобретению техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является переключатель бесконтактный, содержащий магнитоуправляемую микросхему, подвижную систему, постоянный магнит, закрепленный на подвижной системе, концентратор магнитного поля, корпус [2].

Недостатками известного выключателя бесконтактного является то, что выключатель может работать только в цепях с низким напряжением, не обладает необходимой точностью позиционирования и не имеет возможности передачи и автоматического отключения управляющего сигнала.

Технический результат, достигаемый изобретением - расширение области применения, путем использования во взрывобезопасных средах и в цепях постоянного тока c напряжением до 220В, передача и автоматическое отключение управляющего сигнала, при достижении исполнительным органом крайнего положения, увеличение надежности и точности позиционирования.

Технический результат достигается тем, что выключатель концевой бесконтактный содержит взрывобезопасный корпус, расположенную в нем печатную плату с двумя магнитоуправляемыми микросхемами и двумя электронными ключами на полевых транзисторах, расположенных и соединенных между собой с образованием двух идентичных управляющих каналов, работающих независимо друг от друга, подвижная система с постоянными магнитами расположена вне взрывобезопасного корпуса, магнитоуправляемые микросхемы расположены таким образом, что они срабатывают в крайних положениях подвижных постоянных магнитов. Конструкция выключателя концевого бесконтактного поясняется чертежами: фиг.1 - вид выключателя концевого бесконтактного в разрезе; фиг.2 - вид выключателя концевого бесконтактного сверху.

Выключатель концевой бесконтактный содержит печатную плату 1. На печатной плате 1 расположены две магнитоуправляемые микросхемы 2, 3 и два электронных ключа 4, 5 на полевых транзисторах. Магнитоуправляемая микросхема 2 и электронный ключ 4 на полевых транзисторах и соответственно магнитоуправляемая микросхема 3 и электронный ключ 5 на полевых транзисторах соединены между собой с образованием двух идентичных управляющих каналов, работающих независимо друг от друга. В качестве магнитоуправляемых микросхем 2, 3 использованы магнитоуправляемые микросхемы с малой петлей гистерезиса 1-2 мТл, например магнитоуправляемые микросхемы серии К1116КП. На противоположной стороне печатной платы 1 расположены концентраторы магнитного поля 6 и 7, которые крепятся на магнитоуправляемых микросхемах 2 и 3, значительно повышающие их магниточувствительность.

Плата 1, с двумя идентичными управляющими каналами, работающими независимо друг от друга, расположена внутри взрывозащищенного корпуса 8 таким образом, что магнитоуправляемые микросхемы 2 и 3 размещены в непосредственной близости к стенке корпуса 8 и параллельно ей.

Магнитоуправляемые микросхемы 2 и 3 взаимодействуют с полями постоянных магнитов 9 и 10, образующих с соответствующими концентраторами 6 и 7 магнитного поля магнитную систему. Постоянные магниты 9 и 10 размещены вне корпуса 8 на подвижной системе 11, выполненной, например, в виде рычагов, которые в свою очередь закреплены на валу 12 исполнительного механизма. Конструкция подвижной системы 11 позволяет производить регулировку момента срабатывания выключателя концевого бесконтактного установкой рычагов на необходимый угол и перпендикулярным перемещением постоянных магнитов 9,10 относительно магнитоуправляемых микросхем 2, 3.

Магнитоуправляемые микросхемы 2, 3 и постоянные магниты 9, 10 установлены так, что магнитный поток направлен перпендикулярно магнитоуправляемым микросхемам 2, 3 и по оси концентраторов 6 и 7 магнитного поля и так, что они срабатывают в крайних положениях подвижных постоянных магнитов 9 и 10.

Функции выключателя концевого бесконтактного заключаются в том, что в любом их двух крайних положений исполнительного механизма с выключателя концевого бесконтактного поступает информация об этом положении.

С пульта диспетчера на выключатель концевой бесконтактный поступает управляющий сигнал, включающий один из управляющих каналов, запускающий исполнительный механизм, от которого приводной вал 12 приходит в движение и перемещает рычаги 11 с постоянными магнитами 9 и 10. При подходе постоянного магнита 10 к магнитоуправляемой микросхеме 3 на расстояние 1 мм от центра, магнитоуправляемая микросхема 3 срабатывает и "размыкает" через магнитоуправляемую микросхему 3 контакты электронного ключа 5, подача управляющего сигнала прекращается, а на пульте диспетчера загорается сигнальная лампа (светодиод) сообщающая, что команда выполнена.

Так как выключатель концевой бесконтактный включает два управляющих идентичных канала с двумя рычагами, то второй канал аналогично срабатывает при подаче управляющего сигнала на противоположное перемещение.

Источники информации 1. Патент РФ 2035082, кл. Н 01 Н 36/00, 1993.

2. Бесконтактные переключатели фирмы Honeywell серии XL / Бараночников М.Л. Микроэлектроника. М.: ДМК, 2001, с.395, рис.6.1.

Формула изобретения

Выключатель концевой бесконтактный, содержащий взрывобезопасный корпус, расположенную в нем печатную плату с двумя магнитоуправляемыми микросхемами и двумя электронными ключами на полевых транзисторах, расположенных и соединенных между собой с образованием двух идентичных управляющих каналов, работающих независимо друг от друга, и подвижную систему с постоянными магнитами, расположенную вне взрывобезопасного корпуса, причем магнитоуправляемые микросхемы расположены таким образом, что срабатывают в крайних положениях постоянных магнитов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2