專利名稱:感應(yīng)式電子開關(guān)的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種電子開關(guān)，特別是靠人體一部分或可感物的感應(yīng)即可閉合或斷開驅(qū)動(dòng)電路的電子開關(guān)電路。
現(xiàn)知的感應(yīng)式電子開關(guān)電路是由分立元件構(gòu)成的，電路中只有一個(gè)振蕩電路，其工作原理是各式振蕩電路由于可感物體的接近使振蕩電路停，振幅改變或頻率改變，經(jīng)鑒別后閉合或斷開驅(qū)動(dòng)電路。這種電路對(duì)電源要求高，受工作環(huán)境(溫度、濕度等)影響大。
本實(shí)用新型目的是提供一種由數(shù)字集成電路構(gòu)成的，電路中有兩個(gè)振蕩電路的電子開關(guān)電路。本實(shí)用新型對(duì)電路電源要求范圍寬，受工作環(huán)境中的溫度、濕度影響小，提高了可靠性。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的由一個(gè)基準(zhǔn)振蕩電路〔1〕產(chǎn)生基準(zhǔn)脈沖并進(jìn)入基準(zhǔn)脈沖計(jì)數(shù)器〔3〕，另外由一個(gè)感應(yīng)振蕩電路〔2〕也產(chǎn)生脈沖，但其脈沖頻率可因感應(yīng)極板G〔10〕附近有無感應(yīng)體而不同，此脈沖進(jìn)入感應(yīng)脈沖計(jì)數(shù)器〔4〕。無感應(yīng)體時(shí)可將感應(yīng)振蕩電路〔2〕的頻率調(diào)到高于(或低于)基準(zhǔn)振蕩電路〔1〕的頻率，而有感應(yīng)體時(shí)又能變成低于(或高于)基準(zhǔn)頻率。這樣兩種脈沖分別進(jìn)入各自的多位計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)器同時(shí)開始計(jì)數(shù)，達(dá)到計(jì)數(shù)器最高位翻轉(zhuǎn)就有先后，通過計(jì)數(shù)比較電路〔5〕給出電平以復(fù)位兩個(gè)計(jì)數(shù)器開始下一次比較。計(jì)數(shù)先后還可以鎖存在結(jié)果鎖存電路〔6〕中，由結(jié)果鎖存電路給出適當(dāng)?shù)碾娖叫盘?hào)和極性使驅(qū)動(dòng)電路〔8〕工作。驅(qū)動(dòng)電路〔8〕可根據(jù)負(fù)載〔9〕的要求決定是否加予放電路〔7〕，驅(qū)動(dòng)電路可設(shè)計(jì)成負(fù)載是控制繼電器線圈或可控硅控制極等，從而完成對(duì)主回路(有較高交流或直流電壓)的開關(guān)功能。
本實(shí)用新型采用雙振蕩電路，雙脈沖計(jì)數(shù)器及計(jì)數(shù)比較電路、結(jié)果鎖存電路等，并采用數(shù)字集成電路構(gòu)成因此具有靈敏度高，使用頻率寬，易于調(diào)整，對(duì)電源和工作環(huán)境要求低等優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述圖1是感應(yīng)式電子開關(guān)邏輯框圖。
圖2是感應(yīng)式電子開關(guān)典型實(shí)施實(shí)例之一。
圖3是感應(yīng)式電子開關(guān)典型實(shí)施實(shí)例之二。
圖4是感應(yīng)式電子開關(guān)典型實(shí)施實(shí)例之三。
參照?qǐng)D1本實(shí)用新型邏輯框圖中基準(zhǔn)振蕩電路〔1〕可根據(jù)精度要求決定。產(chǎn)生脈沖進(jìn)入基準(zhǔn)脈沖計(jì)數(shù)器〔3〕。感應(yīng)振蕩電路〔2〕可根據(jù)感應(yīng)物體的性質(zhì)采用一種可變頻率的振蕩電路。由此電路用高頻屏蔽線引出感應(yīng)極板G〔10〕。感應(yīng)極板G〔10〕的形狀和尺寸可由感應(yīng)物性質(zhì)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要決定。感應(yīng)脈沖進(jìn)入感應(yīng)脈沖計(jì)數(shù)器〔4〕?；鶞?zhǔn)脈沖計(jì)數(shù)器〔3〕和感應(yīng)脈沖計(jì)數(shù)器〔4〕采用具有總清輸入的數(shù)字集成電路的多位計(jì)數(shù)器，其位數(shù)可由靈敏度和響應(yīng)時(shí)間的要求決定。計(jì)數(shù)比較電路〔5〕接收兩個(gè)計(jì)數(shù)器的輸出，進(jìn)行邏輯比較后輸出又送到兩個(gè)計(jì)數(shù)器的總清輸入端以復(fù)位兩個(gè)計(jì)數(shù)器?？刹捎脭?shù)字邏輯電路。兩個(gè)計(jì)數(shù)器的輸出又能送到結(jié)果鎖存電路〔6〕中，以保持每次比較結(jié)果直到比較結(jié)果改變時(shí)才改變狀態(tài)。結(jié)果鎖存電路〔6〕可采用R－S或J－K觸發(fā)器或鎖存器。能給出下一級(jí)所需的電平和極性。驅(qū)動(dòng)予放電路〔7〕可根據(jù)需要決定是否設(shè)置。驅(qū)動(dòng)電路〔8〕可根據(jù)負(fù)載〔9〕(如繼電器線圖、可控硅等)而設(shè)計(jì)。其各部分連接關(guān)系如圖1所示。
為說明本實(shí)用新型的實(shí)際使用價(jià)值，特舉幾個(gè)典型實(shí)施實(shí)例在描述圖中表明的本實(shí)用新型之優(yōu)選的具體實(shí)施時(shí)，將采用特定的術(shù)語(yǔ)，特定的元件，應(yīng)充分理解的是，每一特定術(shù)語(yǔ)，特定元件都包括所有技術(shù)上的等同物，這些等同物以相同的方式，達(dá)到相同的目的。
參照?qǐng)D2，本實(shí)施方案用于感應(yīng)式洗手器水嘴電磁閥繼電器電路中。由一塊CD4069集成電路IC1及電阻R1、R2，電容C1、C2，感應(yīng)極板G〔10〕構(gòu)成了基準(zhǔn)環(huán)振電路〔1〕和感應(yīng)環(huán)振電路〔2〕。由兩塊CD4040IC2、IC3分別構(gòu)成基準(zhǔn)脈沖計(jì)數(shù)器〔3〕和感應(yīng)脈沖計(jì)數(shù)器〔4〕。由一塊CD4001IC4構(gòu)成計(jì)數(shù)比較電路〔5〕和結(jié)果鎖存電路〔6〕。由晶體管BG1電阻R3和電容C3構(gòu)成驅(qū)動(dòng)予放〔7〕由晶體管BG2構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路〔8〕。負(fù)載〔9〕是繼電器線圖L。整個(gè)電路連線如圖2。
參照?qǐng)D3，本實(shí)施方案用于感應(yīng)式電加熱器可控硅電路。由一塊CD4069集成電路IC1及電阻R1、R2，電容C1，C2感應(yīng)極板G〔10〕構(gòu)成簡(jiǎn)單的基準(zhǔn)振蕩電路〔1〕和感應(yīng)振蕩電路〔2〕。由兩塊CD4020IC2、IC3分別構(gòu)成基準(zhǔn)脈沖計(jì)數(shù)器〔3〕和感應(yīng)脈沖計(jì)數(shù)器〔4〕。由一塊CD4001IC3構(gòu)成計(jì)數(shù)比較電路〔5〕和鎖存電路〔6〕由晶體管BG1、電阻R3電容C3構(gòu)成驅(qū)動(dòng)予放〔7〕。由晶體管BG2，電阻R4、R5構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路〔8〕。負(fù)載〔9〕是可控硅控制極。整個(gè)電路連線如圖3。
參照?qǐng)D4，本實(shí)施方案用于感應(yīng)式警報(bào)器電路。由兩塊 MSM508RS集成電路IC1、IC2和兩個(gè)晶體管BG1、BG2，電位器R1、R2，電阻R3、R4，電容C1、C2，感應(yīng)極板G〔10〕分別構(gòu)成頻率可調(diào)的基準(zhǔn)振蕩電路〔1〕和感應(yīng)振蕩電路〔2〕。由兩塊MSM5563RS構(gòu)成基準(zhǔn)脈沖計(jì)數(shù)器〔3〕和感應(yīng)脈沖計(jì)數(shù)器〔4〕。由一塊MSM505RS構(gòu)成計(jì)數(shù)比較電路〔5〕和結(jié)果鎖存電路〔6〕。由一塊MSM501RS電阻R5、R6，電容C3構(gòu)成一個(gè)延時(shí)電路。由晶體管BG3電阻R7，二極管D1構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路〔8〕。負(fù)載〔9〕是蜂嗚器F。整個(gè)電路連線如圖4。
要充分理解的是在圖2圖3圖4顯示并描述的新型形式是作為優(yōu)選的具體實(shí)施實(shí)例。在形狀、尺寸以及部件的安排上可以作出各種各樣的改變。例如此處描述并圖示的元件可以用等同的元件來代替，部件可以被交換，而且實(shí)用新型中某些特點(diǎn)可以不依賴其他特點(diǎn)的使用而加以利用，這都不致偏離權(quán)項(xiàng)所定義的實(shí)用新型的范圍和精神實(shí)質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一個(gè)感應(yīng)式電子開關(guān)電路是由一個(gè)感應(yīng)振蕩電路及其鑒別電路組成。本實(shí)用新型特征是由基準(zhǔn)振蕩電路[1]、感應(yīng)振蕩電路[2]二個(gè)振蕩電路和感應(yīng)極板G[10]以及基準(zhǔn)脈沖計(jì)數(shù)器[3]，感應(yīng)脈沖計(jì)數(shù)器[4]，計(jì)數(shù)比較電路[5]，結(jié)果鎖存電路[6]，驅(qū)動(dòng)予放電路[7]和驅(qū)動(dòng)電路[8]組成，其中[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[6]部分采用數(shù)字集成電路，而[7]、[8]部分采用晶體管電路，有一個(gè)由屏蔽線引出的感應(yīng)極板G[10]。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述電路，其特征是感應(yīng)振蕩電路［2］的頻率可在C2處串聯(lián)或并聯(lián)一個(gè)小微調(diào)電容，或者R2處串聯(lián)或并聯(lián)一個(gè)小電位器進(jìn)行微調(diào)，以適應(yīng)各種需要。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述電路，其特征是感應(yīng)振蕩器［2］感應(yīng)極板G［10］是由數(shù)字集成電路組成的振蕩器通過屏蔽線引出的，感應(yīng)極板G［10］與地的分布電容可由極板大小和形狀及安裝位置進(jìn)行調(diào)整，并能由于感應(yīng)物體的接近而改變，致使感應(yīng)電路振蕩電路［2］頻率改變。感應(yīng)極板材料是金屬。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述電路，其特征是由基準(zhǔn)脈沖計(jì)數(shù)器［3］的計(jì)數(shù)結(jié)果和感應(yīng)脈沖計(jì)數(shù)器［4］的計(jì)數(shù)結(jié)果可以由一個(gè)最簡(jiǎn)單或非門構(gòu)成比較電路 鎖存在由一個(gè)最簡(jiǎn)單的R S觸發(fā)器構(gòu)成的鎖存電路［6］中，并可給出不同的極性電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述電路，其特征是可采用或不采用由通用晶體管電路構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)予放電路［7］和驅(qū)動(dòng)電路［8］，以便推動(dòng)各種負(fù)載［9］，包括電磁線圈或可控硅控制極等或直接連負(fù)載。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述電路，其特征是基準(zhǔn)振蕩電路［1］和感應(yīng)振蕩電路［2］采用了CD4069或CD4093或MSM508RS集成電路，基準(zhǔn)脈沖計(jì)數(shù)器［3］和感應(yīng)脈沖計(jì)數(shù)器［4］采用了CD4040或CD4020或MSM5563RS，計(jì)數(shù)比較電路［5］采用了CD4001或CD4011或MSM505RS，結(jié)果鎖存電路［6］采用了CD4001或CD4011或MSM505RS，每一特定元件都包括所有技術(shù)上的等同物，這些等同物以相同的方式，達(dá)到相同的目的。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述電路，其特征是基準(zhǔn)振蕩電路［1］中的電阻R1和電容C1，感應(yīng)振蕩電路［2］中的電阻R2和電容C2是構(gòu)成振蕩頻率的主要元件，構(gòu)成振蕩周期的最佳頻率是300KHz～8MHz。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述電路，其特征是感應(yīng)極板 G［10］的最佳尺寸是25～900平方厘米，最佳材料是銅質(zhì)材料，最佳厚度是0.3～3.0毫米，最佳安裝方式是與地平行。
專利摘要
本實(shí)用新型公開了一種靠人體一部分或可感應(yīng)物體接近電路感應(yīng)極板即可閉合和斷開驅(qū)動(dòng)電路的電子開關(guān)電路。本實(shí)用新型采用數(shù)字集成電路構(gòu)成主要部分振蕩器、計(jì)數(shù)器、計(jì)數(shù)比較器、結(jié)果鎖存器，由通用放大、驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成驅(qū)動(dòng)部分。感應(yīng)極板大小形狀可變，且安裝方便。本實(shí)用新型感應(yīng)靈敏度高，使用頻率寬、易于調(diào)整，對(duì)電源和工作環(huán)境要求低。本實(shí)用新型可廣泛用于不許(或不能)接觸而要靠感應(yīng)物體接近感應(yīng)方式閉合和斷開驅(qū)動(dòng)電路的各種場(chǎng)合。給出了典型實(shí)施實(shí)例。
文檔編號(hào)H03K17/955GK87206283SQ87206283
公開日1988年10月26日 申請(qǐng)日期1987年4月8日
發(fā)明者張如松 申請(qǐng)人:張如松導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan