專利名稱：密閉容器內(nèi)開關(guān)按鍵操控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無源非接觸式的無線遙控按鍵裝置，是基于無源的非接觸式 霍爾開關(guān)的密閉容器內(nèi)開關(guān)按鍵操控裝置，屬于工業(yè)自動(dòng)化控制的自動(dòng)化儀表領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在防爆、防塵、防水等密閉隔離的電控柜系統(tǒng)中，電控柜內(nèi)有儀器儀表電器，這些 儀器電器的操作會(huì)用到一些按鍵、開關(guān)，如用按鍵設(shè)定一些參數(shù)，啟動(dòng)或關(guān)閉設(shè)備，有些場(chǎng) 合由于安全、防護(hù)等特殊的需要不允許現(xiàn)場(chǎng)打開電控柜，這樣給柜內(nèi)的按鍵、開關(guān)使用帶來 難題或不經(jīng)濟(jì)，因而生產(chǎn)電控柜的廠家會(huì)用各種方法解決上述問題。在現(xiàn)有的密閉隔離的 電控柜系統(tǒng)中內(nèi)部按鍵開關(guān)電器的操作通常有以下幾種方法1.電控柜系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)做好布局，將有按鍵或開關(guān)需要操作的的電器放在一起，開 一專門的防護(hù)門，此門設(shè)計(jì)得容易開啟，可現(xiàn)場(chǎng)打開使用開關(guān)、按鍵，特點(diǎn)是只要設(shè)計(jì)時(shí)作 專門的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)容易，但操作仍然麻煩，在有些由于防護(hù)或安全的需要不允許現(xiàn)場(chǎng)打開電 控柜的場(chǎng)合就不能使用，如水下、防爆等場(chǎng)所不允許現(xiàn)場(chǎng)打開電控柜，這種方法的應(yīng)用范圍 受限制。2.在電控柜的柜體上開孔，孔上裝按鈕，孔與按鈕符合防護(hù)安全等要求，通過孔用 杠桿的原理做一些連桿到柜內(nèi)電器的按鍵上，用這樣的聯(lián)動(dòng)裝置來操作電控柜內(nèi)的按鍵電 器，特點(diǎn)是能完成按鍵的操作功能，但聯(lián)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜而不可靠，柜體上開孔對(duì)防護(hù)安全 等的要求也會(huì)有不利影響。3.密閉隔離電控柜內(nèi)的儀器儀表采用帶通信功能的設(shè)備，它可以通過遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī) 通信的方式設(shè)定修改電控柜內(nèi)的儀器儀表的參數(shù)，解決了按鍵設(shè)定參數(shù)難的問題，但帶通 信的儀器儀表復(fù)雜而價(jià)格昂貴，而且在遠(yuǎn)程還需要與工控計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的工控軟件配合使 用，對(duì)于一般的使用者在成本上難以接受，只可用在高端設(shè)備，難以普遍推廣使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決密閉隔離的電控柜內(nèi)使用柜內(nèi)的帶有開關(guān)或按鍵 的電器操控困難的問題，提供一種采用無源的非接觸式的霍爾開關(guān)作為開關(guān)按鍵的無線遙 控的開關(guān)按鍵操控裝置。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的包括磁鋼、非磁屏蔽介質(zhì)的容 器壁、霍爾元件、供給霍爾元件的電源及按鍵開關(guān)驅(qū)動(dòng)組成。電源供電后，磁鋼遠(yuǎn)離霍爾元 件時(shí)，霍爾元件無輸出，此時(shí)對(duì)應(yīng)的按鍵狀態(tài)為斷開，當(dāng)磁鋼通過非磁屏蔽介質(zhì)的容器壁接 近霍爾元件到一定距離時(shí)，霍爾元件有輸出，此時(shí)對(duì)應(yīng)的按鍵狀態(tài)為接通。由于磁鋼是無源 器件，符合本安防爆的要求，磁鋼的磁力能穿透一定厚度的非磁屏蔽介質(zhì)的容器壁，作用于 霍爾元件，使霍爾元件能輸出通斷信號(hào)作電器的開關(guān)使用，具有反應(yīng)快、開關(guān)迅速、介質(zhì)的 隔離密封好、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于防爆電控柜、防塵電器柜、水下電控柜等需要 操作密封隔離容器內(nèi)的電器的各種控制系統(tǒng)中，替代原有結(jié)構(gòu)復(fù)雜可靠性低的機(jī)械按鍵開 關(guān)。[0007]本實(shí)用新型的有益效果是通過采用無源本安的磁鋼磁場(chǎng)穿透一定厚度的非磁 屏蔽介質(zhì)的特性及霍爾元件的開關(guān)特性制成的密閉容器內(nèi)開關(guān)按鍵操控裝置，解決了從外 部操作密閉隔離容器內(nèi)電器的開關(guān)按鍵問題，具有防爆、防塵、防水、隔離等功能，而且成本 低、實(shí)施容易、操作方便。

圖1是本實(shí)用新型密閉容器內(nèi)開關(guān)按鍵操控裝置的電路原理框圖圖2是本實(shí)用新型密閉容器內(nèi)開關(guān)按鍵操控裝置的具體實(shí)施例子的電原理圖圖1的符號(hào)及其說明QD1是開關(guān)驅(qū)動(dòng)，GND是電源地，Vcc是直流電源，Ul是霍爾 電路，CGl是無源器件磁鋼。JZl是非磁屏蔽介質(zhì)的容器壁圖2的符號(hào)及其說明Vcc是直流電源，是供本裝置的外部提供的電源，Cl是電容， Rl、R2、R3是電阻，Dl是LED發(fā)光二極管，Ul是霍爾元件，Ql是晶體管，Kl是常開輸出的繼 電器，CGl是無源器件磁鋼，JZl是非磁屏蔽介質(zhì)的容器壁。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖闡述本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例子。如圖1所示本實(shí)用新型密閉容器內(nèi)開關(guān)按鍵操控裝置有三部分組成霍爾部分、 非磁屏蔽介質(zhì)的容器壁與磁鋼?；魻柌糠峙c磁鋼之間被非磁屏蔽介質(zhì)的容器壁所間隔，磁 鋼為無源器件，符合本安防爆的要求，非磁屏蔽介質(zhì)為對(duì)磁場(chǎng)不會(huì)屏蔽的材料，如塑料、玻 璃、銅、鋁等，霍爾部分由霍爾元件、外部提供的電源、開關(guān)按鍵驅(qū)動(dòng)組成，外部提供的電源 與霍爾元件相連，霍爾元件與開關(guān)驅(qū)動(dòng)相連，霍爾元件與非磁屏蔽介質(zhì)的容器壁相連，磁鋼 在非磁屏蔽介質(zhì)的容器壁另一則相連。如圖2所示活動(dòng)的磁鋼與霍爾元件被非磁屏蔽介質(zhì)(如塑料板、玻璃、銅板、鋁 板等)的容器壁隔開，外部提供的供本按鍵裝置的電源連接到霍爾元件U1、電阻R2與電阻 R3，電阻R2再與發(fā)光二極管Dl正端相連，發(fā)光二極管Dl負(fù)端與霍爾元件的輸出端及電阻 Rl相連，電阻Rl與晶體管Ql的基極相連，晶體管Ql的集電極與R3相連，晶體管Ql的發(fā)射 極與繼電器Kl線包端相連，繼電器Kl線包的另一端與電源地相連，繼電器Kl的輸出作為 按鍵開關(guān)，發(fā)光二極管Dl指示按鍵開關(guān)的通斷狀態(tài)。當(dāng)磁鋼遠(yuǎn)離霍爾元件時(shí)，霍爾元件沒 有受磁鋼磁場(chǎng)的作用，霍爾元件的輸出端呈現(xiàn)高阻，此時(shí)發(fā)光二極管Dl不亮，晶體管Ql不 導(dǎo)通，繼電器Kl不吸合，對(duì)應(yīng)開關(guān)按鍵斷開。當(dāng)磁鋼在非磁屏蔽介質(zhì)的容器壁的另一則接 近霍爾元件到一定距離時(shí)，霍爾元件的輸出端呈現(xiàn)低阻，此時(shí)發(fā)光二極管Dl亮，晶體管Ql 導(dǎo)通，繼電器Kl吸合，對(duì)應(yīng)開關(guān)按鍵接通。
權(quán)利要求1. 一種由磁鋼、非磁屏蔽介質(zhì)的容器壁、霍爾元件、供給霍爾元件的電源及按鍵開關(guān)驅(qū) 動(dòng)組成的基于無源的非接觸式霍爾元件的密閉容器內(nèi)開關(guān)按鍵操控裝置，其特征在于(1)磁鋼是無源的元件，磁鋼與霍爾元件之間的介質(zhì)是非磁屏蔽介質(zhì)(2)移動(dòng)磁鋼的磁場(chǎng)通過有一定厚度的非磁屏蔽介質(zhì)的容器壁作用于霍爾元件，使霍 爾元件輸出高低電平信號(hào)驅(qū)動(dòng)開關(guān)按鍵，是非接觸式的，(3)霍爾元件是感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)弱的元件，輸出的電平信號(hào)可直接用作開關(guān)按鍵信號(hào) 或用于驅(qū)動(dòng)開關(guān)按鍵。
專利摘要本實(shí)用新型涉及采用無源的非接觸式的霍爾開關(guān)作為開關(guān)按鍵的無線遙控的開關(guān)按鍵操控裝置。包括磁鋼、非磁屏蔽介質(zhì)的容器壁、霍爾元件、供給霍爾元件的電源及按鍵開關(guān)驅(qū)動(dòng)組成。電源供電后，磁鋼遠(yuǎn)離霍爾元件時(shí)，霍爾元件無輸出，此時(shí)對(duì)應(yīng)的按鍵狀態(tài)為斷開，當(dāng)磁鋼通過非磁屏蔽介質(zhì)的容器壁接近霍爾元件到一定距離時(shí)，霍爾元件有輸出，此時(shí)對(duì)應(yīng)的按鍵狀態(tài)為接通。由于磁鋼是無源器件，符合本安防爆的要求，磁鋼的磁場(chǎng)能穿透一定厚度的非磁屏蔽介質(zhì)的容器壁，作用于霍爾元件，使霍爾元件能輸出通斷信號(hào)作電器的開關(guān)使用，具有反應(yīng)快、開關(guān)迅速、介質(zhì)的隔離密封好、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，可替代原有機(jī)械按鍵，可廣泛應(yīng)用于防爆電控柜、防塵電器柜、水下電控柜等需要操作密封隔離容器內(nèi)的電器的各種控制系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)H03K17/945GK201781474SQ201020201689
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者葉鋼輝, 金森橋 申請(qǐng)人:金森橋;葉鋼輝