智能型电感式传感器.pdf

本发明涉及一种智能型电感式传感器，属于传感器技术领域。一种智能型电感式传感器，包括电源电路和电容三点式振荡电路，还包括与电容三点式振荡电路的输出相连的单片机，以及与该单片机相连的输入电路和输出电路；所述输入电路和输出电路通过通信总线与外部控制板相连；所述单片机用于实现数据传送功能和逻辑输出功能之间的切换；所述输入电路用于数据的传送，其通断由外部控制板发送的信号控制；所述输出电路用于逻辑信号的输出，其通断由单片机根据输入电路的通断情况控制，保持与输入电路的通断相反。本发明通过数据传送功能和逻辑输出功能的隔离，实现成品后的参数修改，使其集众多功能于一体。

权利要求书
1.  一种智能型电感式传感器，包括电源电路和电容三点式振荡电路，其特 征在于，还包括与电容三点式振荡电路的输出相连的单片机，以及与该单片 机相连的输入电路和输出电路；所述输入电路和输出电路通过通信总线与外 部控制板相连；
所述单片机用于实现数据传送功能和逻辑输出功能之间的切换；
所述输入电路用于数据的传送，其通断由外部控制板发送的信号控制；
所述输出电路用于逻辑信号的输出，其通断由单片机根据输入电路的通断 情况控制，保持与输入电路的通断相反。

2.  根据权利要求1所述的智能型电感式传感器，其特征在于，所述输入电 路包括第一三极管、电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和稳压二极管；
所述第一三极管的基极分别接第一电阻的一端、第二电阻的一端和稳压二 极管的阴极，集电极分别接单片机和经第三电阻后接电源电压的输出，发射 极接地；
所述第二电阻的另一端和稳压二极管的阳极均接地；
所述第一电阻的另一端经电容后通过通信总线与外部控制板相连。

3.  根据权利要求1所述的智能型电感式传感器，其特征在于，所述输出电 路包括第二三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻和发光二极管；
所述第二三极管的基极分别接第五电阻的一端和发光二极管的阴极，集电 极通过通信总线与外部控制板相连，发射极经第六电阻后接地；
所述第五电阻的另一端接地；
所述发光二极管的阳极经第四电阻后接单片机。

说明书智能型电感式传感器
技术领域
本发明涉及一种传感器，特别涉及一种智能型电感式传感器。
背景技术
随着数字化时代的接踵而来，以及数字化产品的飞速发展，在控制系统中 为了能便捷、有效、精准的控制各底层设备，将各底层设备数字化是一个必 然的趋势。传感器是实现智能控制、远程控制最基本的元素。
现有的传统电感式传感器，将震荡模块采集到的信号经过滤波后转换为模 拟电压变化，再将模拟电压与一个固定电压比较，直接输出逻辑电平。如图1 所示，为传统电感式传感器的电源电路；如图2所示，为传统电感式传感器 中采用的典型的电容三点式振荡电路。该传统电感式传感器具有如下缺点：
1、传统电感式传感器，一经组装后，产品所有参数无法更改，而电感式 传感器本身就是一个高精度的信号测量仪器，在组装上稍有差池，传感器的 开关点就有可能发生偏移，从而使得产品不符合技术标准，甚至直接报废。
2、传统电感式传感器，在长期供电或者存放后，也有可能会导致开关点 偏移，从而使产品不符合技术要求。
3、传统电感式传感器，在生产线上，组装调试步骤繁多且复杂，因此对 员工有一定技术技能的要求。
4、传统电感式传感器，输出信号单一，只能在一个固定的开关点上输出 高低电平，无法实现现在工业控制的自动化与智能化。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种智能型电感式传感器，可根 据具体环境修改传感器的性能参数。
本发明的目的是这样实现的：
一种智能型电感式传感器，包括电源电路和电容三点式振荡电路，其特征 在于，还包括与电容三点式振荡电路的输出相连的单片机，以及与该单片机 相连的输入电路和输出电路；所述输入电路和输出电路通过通信总线与外部 控制板相连；
所述单片机用于实现数据传送功能和逻辑输出功能之间的切换；
所述输入电路用于数据的传送，其通断由外部控制板发送的信号控制；
所述输出电路用于逻辑信号的输出，其通断由单片机根据输入电路的通断 情况控制，保持与输入电路的通断相反。
其中，所述输入电路包括第一三极管、电容、第一电阻、第二电阻、第三 电阻和稳压二极管；所述第一三极管的基极分别接第一电阻的一端、第二电 阻的一端和稳压二极管的阴极，集电极分别接单片机和经第三电阻后接电源 电压的输出，发射极接地；所述第二电阻的另一端和稳压二极管的阳极均接 地；所述第一电阻的另一端经电容后通过通信总线与外部控制板相连。
其中，所述输出电路包括第二三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻和 发光二极管；所述第二三极管的基极分别接第五电阻的一端和发光二极管的 阴极，集电极通过通信总线与外部控制板相连，发射极经第六电阻后接地； 所述第五电阻的另一端接地；所述发光二极管的阳极经第四电阻后接单片机。
本发明的有益效果为：
1、对本发明进行调试时，只需将组装好的产品接入主控制板，主控制板 通过输入电路向接入传感器发送调试指令，收到指令后传感器将自动完成调 试，并将调试数据回馈给主控制板。提高生产效益，同时增加了批量产品的 可靠性。
2、本发明的现场安装快速、维护简单。本传感器能适应各种环境，可以 根据现场环境修改其性能参数，从而满足客户的要求。
3、本发明便于传感器网络化控制。本传感器可以根据主控制系统的需求 回应主控制系统，将传感器编号信息、实际开关点距离、响应速度等信息反 馈至主控制系统。
4、本发明集众多功能于一体，不仅减少了库存量，同时可根据现场需求 切换各功能。本传感器集NPN/PNP输出、常开/常闭输出、各种常规带载能力 等功能于一体，可根据客户需求设置上述任一组合功能，也可根据现场需求 在其最大过载电流以内设置任一过载电流，来保护设备不被烧毁，进入过载 后传感器将会输出过载脉冲信号。
附图说明
图1为现有技术中的电源电路。
图2为现有技术中的电容三点式振荡电路。
图3为本发明中的电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。
一种智能型电感式传感器，包括图1中所示的现有的电源电路和图2中 所示的现有的电容三点式振荡电路，还包括图3中所示的单片机IC、输入电 路1和输出电路2，该单片机IC分别与电容三点式振荡电路的原有输出信号 线、输入电路1和输出电路2相连，输入电路1和输出电路2通过通信总线4 与外部控制板3相连。
单片机IC用于实现数据传送功能和逻辑输出功能之间的切换。
输入电路1用于数据的传送，其通断由外部控制板3发送的信号控制。 具体包括第一三极管T1、电容C、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3 和稳压二极管ZD。第一三极管T1的基极分别接第一电阻R1的一端、第二电 阻R2的一端和稳压二极管ZD的阴极，集电极分别接单片机IC和经第三电阻 R3后接电源电压的输出，发射极接地。第二电阻R2的另一端和稳压二极管 ZD的阳极均接地。第一电阻R1的另一端经电容C后通过通信总线4与外部控 制板3相连。
输出电路2用于逻辑信号的输出，其通断由单片机IC根据输入电路1的 通断情况控制，保持与输入电路1的通断相反。具体包括第二三极管T2、第 四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和发光二极管VD。第二三极管T2的基 极分别接第五电阻R5的一端和发光二极管VD的阴极，集电极通过通信总线4 与外部控制板3相连，发射极经第六电阻R6后接地。第五电阻R5的另一端 接地。发光二极管VD的阳极经第四电阻R4后接单片机IC。
本传感器在通常状态下为逻辑信号输出模式，只有在主控制板发送激活信 号，并成功激活后，才切换到数据传送通信模式。具体工作原理如下：
当外部控制板3通过通信总线4发出高电平时，输入电路1中的电容C、 第一电阻R1和第一三极管T1发射极的PN节组成一个充电回路，使第一三极 管T1导通，因而单片机IC与输入电路1相连的端口得到逻辑0，相应的单片 机IC与输出电路2相连的端口输出逻辑0，使第二三极管T2截止，此时逻辑 信号输出模式关闭，数据传送通信模式开启。在此状态下，可以通过对本传 感器传送正确格式的信号，对其进行调试、修改其性能参数和变换传感器的 功能等操作，且不会因标靶靠近引起输出响应。在一次完整的信号传送完毕 后，或当本传感器接收到的信号格式不正确时，在等待一段时间后，本传感 器都将会自动切换到逻辑信号输出模式。
当外部控制板3通过通信总线4发出低电平时，输入电路1中的电容C、 第一电阻R1和第一三极管T1发射极的PN节组成一个放电回路，将电容C中 积累的电荷迅速放掉，使第一三极管T1截止，因而单片机IC与输入电路1 相连的端口得到逻辑1，相应的单片机IC与输出电路2相连的端口输出逻辑 1，使第二三极管T2导通，此时逻辑信号输出模式开启，数据传送通信模式 关闭。在此状态下，本传感器会因标靶靠近引起输出响应。
本传感器在原有传感器的逻辑信号输出功能上，增加了数据传送通信功 能，且每次只有两种功能中的一种功能被开启，以保证增加的数据传送通信 功能可正常工作，且不会造成逻辑信号输出误动作。