磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)采集電路、方法和氣動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁性開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)采集電路、方法和氣動(dòng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在利用氣缸進(jìn)行控制的系統(tǒng)中，需要安裝可以檢測(cè)氣缸活塞位置的磁性開關(guān)以及控制活塞左右運(yùn)動(dòng)的電磁閥控制氣路。系統(tǒng)的工作原理是:氣缸中的活塞在電磁閥控制氣路的控制下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到磁性開關(guān)對(duì)應(yīng)的位置處時(shí)(即磁性開關(guān)接觸到活塞的磁性物質(zhì))，磁性開關(guān)工作，輸出為1.7V左右的低電平信號(hào)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)到離開磁性開關(guān)對(duì)應(yīng)的位置處(即磁性開關(guān)沒有接觸到活塞的磁性物質(zhì)時(shí))，磁性開關(guān)輸出5V電源電壓信號(hào)。系統(tǒng)采集到磁性開關(guān)的開、關(guān)信號(hào)的變化從而判斷出氣缸活塞的運(yùn)動(dòng)位置。通過磁性開關(guān)，限定活塞在氣缸中的運(yùn)動(dòng)行程。在設(shè)置了電磁閥控制氣路的控制系統(tǒng)中，為了避免電磁閥對(duì)磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)造成干擾，通常會(huì)設(shè)置光耦電路，在開關(guān)信號(hào)進(jìn)入微控制器之前先經(jīng)過光耦電路處理，光耦電路的光耦合器的正向壓降最小值為1.0V左右。當(dāng)磁性開關(guān)輸出為5V或者1.7V左右的電平時(shí)，該電平都會(huì)使得光耦導(dǎo)通。因此，不論磁性開關(guān)輸出高電平或低電平信號(hào)光耦合器都會(huì)導(dǎo)通，后面的微控制器檢測(cè)不到磁性開關(guān)的電壓信號(hào)的變化從而不能判斷氣缸活塞的位置，導(dǎo)致了系統(tǒng)無法工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)采集電路、方法解決不論磁性開關(guān)輸出高電平或低電平信號(hào)光耦合器都會(huì)導(dǎo)通，后面的微控制器檢測(cè)不到磁性開關(guān)的電壓信號(hào)的變化從而不能判斷氣缸活塞的位置，導(dǎo)致系統(tǒng)無法工作的問題，本發(fā)明還提供了一種包含上述磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)采集電路的氣動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)采集電路，該開關(guān)信號(hào)采集電路包括:電平轉(zhuǎn)換電路和光耦電路；
[0005]電平轉(zhuǎn)換電路，用于接收磁性開關(guān)輸出的信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行降壓處理后輸出第一控制信號(hào)到光耦電路；
[0006]光耦電路，用于根據(jù)第一控制信號(hào)控制電路中的光耦合器導(dǎo)通或截止，從而輸出采集到的磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)。
[0007]可選地，電平轉(zhuǎn)換電路包括:第一二極管和第二二極管；
[0008]第一二極管的正極與磁性開關(guān)的輸出端連接，第一二極管的負(fù)極與第二二極管的正極連接；
[0009]第二二極管的負(fù)極與光耦電路的光耦合器的輸入端連接；
[0010]光耦電路的光耦合器的輸出端輸出采集到的磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)。
[0011]可選地，電平轉(zhuǎn)換電路包括:第三穩(wěn)壓二極管；
[0012]第三穩(wěn)壓二極管的負(fù)極與磁性開關(guān)的輸出端連接；
[0013]第三穩(wěn)壓二極管的正極與光耦電路的光耦合器的輸入端連接；
[0014]光耦電路的光耦合器的輸出端輸出采集到的磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)。
[0015]可選地，磁性開關(guān)的供電電壓為5V ;
[0016]磁性開關(guān)沒有接觸到磁性物質(zhì)時(shí)，輸出5V的高電平信號(hào)；
[0017]磁性開關(guān)接觸到磁性物質(zhì)時(shí)，輸出1.7V的低電平信號(hào)；
[0018]第一二極管和第二二極管的導(dǎo)通壓降為0.6V-0.8V ；
[0019]光親電路的光親合器的正向壓降為1.0V。
[0020]可選地，第三穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值為:1.7V-3.3V ；
[0021]磁性開關(guān)的供電電壓為5V ;
[0022]磁性開關(guān)沒有接觸到磁性物質(zhì)時(shí)，輸出5V的高電平信號(hào)；
[0023]磁性開關(guān)接觸到磁性物質(zhì)時(shí)，輸出1.7V的低電平信號(hào)；
[0024]光親電路的光親合器的正向壓降為1.0V。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種氣動(dòng)控制系統(tǒng)，該氣動(dòng)控制系統(tǒng)包括:微處理器MCU、磁性開關(guān)、氣缸、氣路管道、電磁閥以及如本發(fā)明一個(gè)方面的開關(guān)信號(hào)采集電路；
[0026]電磁閥用于控制氣路管道的通斷，電磁閥導(dǎo)通時(shí)，氣路管道導(dǎo)通，從而驅(qū)動(dòng)氣缸的活塞運(yùn)動(dòng)；
[0027]氣缸的活塞中設(shè)置有磁性物質(zhì)，當(dāng)氣缸的活塞運(yùn)動(dòng)到磁性開關(guān)的安裝位置處時(shí)，磁性開關(guān)閉合，反之磁性開關(guān)處于斷開狀態(tài)；
[0028]開關(guān)信號(hào)采集電路的輸出端與微處理器MCU的輸入端連接；
[0029]微處理器MCU根據(jù)開關(guān)信號(hào)采集電路采集到的磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)控制所述氣路管道對(duì)應(yīng)的電磁閥導(dǎo)通或關(guān)閉。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)采集方法，方法包括:
[0031]接收磁性開關(guān)輸出的信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行降壓處理后輸出第一控制信號(hào)；
[0032]根據(jù)第一控制信號(hào)控制電路中的光耦合器導(dǎo)通或截止，從而輸出采集到的磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)。
[0033]可選地，接收磁性開關(guān)輸出的信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行降壓處理后輸出第一控制信號(hào)包括:
[0034]利用第一二極管和第二二極管組成電平轉(zhuǎn)換電路，將第一二極管的正極與磁性開關(guān)的輸出端連接，將第一二極管的負(fù)極與第二二極管的正極連接；
[0035]將第二二極管的負(fù)極與光耦電路的光耦合器的輸入端連接；
[0036]將光耦電路的光耦合器的輸出端輸出采集到的磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)。
[0037]可選地，接收磁性開關(guān)輸出的信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行降壓處理后輸出第一控制信號(hào)包括:
[0038]利用第三穩(wěn)壓二極管組成電平轉(zhuǎn)換電路；
[0039]將第三穩(wěn)壓二極管的負(fù)極與磁性開關(guān)的輸出端連接；
[0040]將第三穩(wěn)壓二極管的正極與光親電路的光親合器的輸入端連接；
[0041]將光耦電路的光耦合器的輸出端輸出采集到的磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)。
[0042]可選地，磁性開關(guān)的供電電壓為5V ;
[0043]磁性開關(guān)沒有接觸到磁性物質(zhì)時(shí)，輸出5V的高電平信號(hào)；
[0044]磁性開關(guān)接觸到磁性物質(zhì)時(shí)，輸出1.7V的低電平信號(hào)；
[0045]第一二極管和第二二極管的導(dǎo)通壓降為0.6V-0.8V ;
[0046]光耦電路的光耦合器的正向壓降為1.0V。
[0047]本發(fā)明的這種磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)采集電路通過對(duì)磁性開關(guān)輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行降壓處理再送入光耦電路的光耦合器，這樣當(dāng)磁性開關(guān)沒有接觸到磁性物質(zhì)輸出高電平信號(hào)時(shí)，經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換電路的降壓處理后輸出的電壓信號(hào)依然大于光耦合器的正向壓降保證光耦合器的導(dǎo)通，使得微控制器檢測(cè)到高電平信號(hào)；當(dāng)磁性開關(guān)接觸到磁性物質(zhì)輸出為低電平信號(hào)時(shí)，經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換電路的降壓處理后輸出的電壓信號(hào)小于光耦合器的正向壓降導(dǎo)致光耦合器截止，使得微控制器檢測(cè)到低電平信號(hào)，根據(jù)磁性開關(guān)的電壓信號(hào)的變化即開、關(guān)信號(hào)的變化進(jìn)而判斷出氣缸活塞的位置，保證系統(tǒng)的正常工作。
【附圖說明】
[0048]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)采集電路的框圖；
[0049]圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)采集電路的電路圖；
[0050]圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種磁性開關(guān)的開關(guān)信號(hào)采集電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051]本發(fā)明的核心思想是:由于光耦合器的正向壓降均為1.0V左右當(dāng)系統(tǒng)中的磁性開關(guān)的供電電壓為5V時(shí)，磁性開關(guān)接觸到磁性物質(zhì)時(shí)(即磁性開關(guān)處于關(guān)狀態(tài))輸出的電壓為1.7V左右，沒有接觸到磁性物質(zhì)時(shí)(即磁性開關(guān)處于開狀態(tài))輸出的電壓為電源電壓即5V左右，而5V和1.7V都大于光耦合器的正向壓降(1.0V)都會(huì)導(dǎo)致光耦合器導(dǎo)通，這樣不論磁性開關(guān)輸出開信號(hào)或關(guān)信號(hào)系統(tǒng)