Бесконтактный оптоэлектронный переключатель

 

О П И С А Н И Е Л8876

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 02,06.78 (21) 2625249/24-07 (5) ) M. Кл. с присоединением заявки J%Н 03 К 17/58

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет(53) УДK621.316. .543 (088.8) Опубликовано 15.07.80, Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 18.07.80 но делам изобретений н открытий

В. И. Садовников, Л. Г. Попов, В. l1. Гавритенков, Л. В. Бочарова. и В. A. Петрухин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) БЕСКОНТАКТН6! Й ОПТОЭЛ ЕКТРОНН61 Й

П EPE КЛЮЧ АТЕЛЬ

Изобретение относится к бесконтакт ным оптоэлектронным переключателям, используемым для коммутации электрических цепей в автоматических устройствах, система ввода информации ЭВМ,:и

5 может найти применение на подвижных объектах в авиации, космонавтике, морских судах, а также в нефтегазодобывающей промышленности, в оборудовании шахт, рудников и т. п.

Известны бесконтактные оптоэлектронные переключатели, используемые в радиоэлектронных установках и приборах (1).

Недостатком таких переключателей является негерметичность исполнительного

15 элемента, что приводит к попаданию и осаждению пыли и влаги на оптические поверхности оптоэлектронной пары, вызывая, тем самым, отказы в работе.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сутпности и достигаемому результату является переключатель, содержащий изоляционный кор,пус, воздействующий механизм, включаю2 щий толкатель, пружину возврата и постоянный магнит, закрепленный на толкатьле с возможностью возвратно-поступатель ного перемещения, исполнительный элемент с источником излучения и фотоприемником, управляющий механизм, включающий светопрерыватель, выполненный из магнитопроводящего материала; магнитопроводы и разделительную изоляционную перегородку, причем магнитопроводы расположены напротив полюсов постоянного магнита и герметично установлены с зазором друг относительно друга в разделительной изоляционной перегородке, отделяющей воздействующий механизм от исполнительного элемента и управлякипего механизма 1.2 .

Недостаток данного устройства заключается в том, что при перемещении постоянного магнита из одного положения в другое направление магнитного поля мат нитопроводов меняет знак, и при переходе магнитного поля через ноль светопрерыватель не притягивается ни к одному из магнитопроводов, вследствие чего при

3 74 воздействии вибрадии и ускорений может занимать любое из положений, соответствующих состояниям включено, выключено, т. е. в этой случае имеет место ложное срабатывание переключателя.

Бель изобретения - новышение надежности работы переключателя при вибрапиях и ускорениях.

Поставленная дель достигается тем, что в известном бесконтактном оптоэлект ровном переключателе, содержащем изоляпионный корйус, воздействующий механизм, включающий толкатель пружину возврата и постоянный магнит, эакренленйый на толкателе с возможностью возвратно-по ступательного перемещения, исполнительный элемент с источнйком излучения и фотоприемником, управляющий механизм, включакипий светопрерыватель, выполненraN из магнитопроводящего материала, . магнитопроводы и разделительную изолядионную перегородку, причем магнитопроводы расположены напротив полюсов постоянного магнита и герметично установлены с зазорам друг относительно друга в разделительной изоляпионной перегородке, отделяющей воздействующий механизм от исполнительного элемента и у равляющего механизма введен другой постояйный магнит неподвижно закрепленный в корпусЕ светопрерыватель выполнен B виде плоской спиральной пружины, внешний ви-; ток которой жестко закреплен на корпусе, а дентралънаи часть имеет форму диска и установлен так, что указанный диск расположен напротив полюсов указанного другого постоянного магнита, причем обращенная к исполнительному элементу сторона диска имеет светоотражающую зеркальную поверхность, магнитопроводы представляют собой равные сегменты круга, хорды которых параллельны, ра делительная иэолядионная перегородка расположена между постоянным магнитом воздействующего механизма так, что диск светопрерывателя противолежит магнитопроводам, На фиг. l показан бесконтактный оптоэлектронный переключатель, общий вид на фиг. 2 — переключатель в рабочем состоянии; на фиг. 3 - возможный вариант выполнения переключателя сй ласно изсбретению", на фиг. 4 - переключатель, изображеняый на фиг. 3, в рабочем поло" жении.

Переключатель (см. фиг. 1) содержит иэолядионный корпус 1, воздействующий ме- ханизм, включающий кнопку 2, соединенную с толкателем 3, в котором с восможностью

8876. световой поток, отразившись от диска

10„поступает (фиг. 4) на фотоприемник

17 и не попадает на фотоприемник 14, При отпускании кнопки 2, магнит 4 перемещается вверх и при силе упругости пружины 9, превышающей силу притижения. ее к магиитопроводам .7, 8, а также под

4 возвратно-поступательного перемещения жестко закреплен постоянный магнит 4, возвратную пружину 5, управляющий механизм, включающий разделительную изоляционную перегородку 6, и двух магнитопроводов 7, 8 в форме сегментов круга. хорды которых параллельны, а сегменты установлены с зазором относительно друг друга, но образуют герметичное соединение с участком 6 и корпусом 1. Каждый сегмент 7, 8 лежит напротив одного иэ полюсов магнита 4. Светопрерыватель

9 выполнен в виде плоской спиральной пружины из магнитопроводищего материала имеющей центральную часть выполненную в виде диска 10, который прилегает к общей части световых каналов 11, 12 светоиэлучателя 13 и фотоприемника 14, расположенных на плате 15, жестко и герметично "размещенной в корпусе 1. Другой постоянный магнит 16, неподвижно закрепленный в корпусе, обеспечивает прилегание (притягивание) диска 10 к общей части световых каналов 11, 12.

Сторона диска 10, обращенная к световым каналам 11, 12, имеет светоотражающую зеркальную поверхность. Вариантом бесконтакчнсн о оптоэлектронного переключателя является конструкпия (см. фиг. 3), в которой на плате 15 размещен также фотоприемник 17, что обеспечивает работу переключателя в качестве тумблера, Переключатель работает следующим образом.

В исходном состоянии переключателя (фиг. 1, 3),световой поток от излучате- ля 1 3, отразившись от зеркальной поверхности диска 10, попадает на фотопрпемник 14., При нажатии на кнопку 2, толкатель 3 приводит в движение постоянный магнит

4, полюса которого приближаются к ear нитопроводам 7, 8. Когда сила притяже . ния между диском 10 пружины 9 и .мат» нитопроводами 7, 8 становится больше силы притяЖения между диском и другим постоянным магнитом 16, происходит отрыв диска 10 пружины 9 от магнита

16 и прилипание его"к магйитойроводам

7, 8, которые в этом случае выполниют роль полюсных наконечников. При этом

5 748 действием силы притяжения магнита 16 происходит возвращение пружины в исходное состояние.

Характеристика переключения имеет гистереэисный характер, что предотвращает 5 ложные срабатывания при непроизвольных, колебаниях постоянного магнита вблизи эоны срабатывания.

Величину зоны нечувствительности можно изменять, подбирая определенным обра- 10 зом характеристики магнита и спиральной пружины, Формула изобретения 15

Бесконтактный оптоэлектронный переключатель, содержащий изоля жонный корпус, воздействующий механизм, включающий толкатель, пружину возврата и по- 20 стоянный магнит, закрепленный на толкателе с воэможностью возвратно-поступательного перемещения, исполнительный; элемент с источником излучения и фотоприемникам, управляющий механизм, 25 включающий светопрерыватель, выполненный иэ магнитопроводящего материала, магнитопроводы и разделительную изоляционную перегородку, причем магнитопроводы расположены напротив полюсов 30 укаэанного постоянного магнита и гермвтично установлены с зазором друг отно876 6 сительно друга в разделительной изоляционной перегородке, отделяющей механизм от исполнительного элемента и управляю-- " щего механизма, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надеж- " ности работы при вибрациях и ускорениях, в переключатель введей другой постоянный магнит, неподвижно закрепленный в корпусе, светопрерыватель выполнен в виде плоской спиральной пружины, внешний вичок которой жестко закреплен на корпусе, а центральная часть имеет форму диска, и установлен так, что указанный.,диск расположен напротив полюсов указанного другого постоянного магнита," причем обращенная к исполнительному элементу сторона диска имеет светоотражающую зеркальную поверхность, магнитопроводы представляют собой равные сегменты круга, хордй которых параллельны,, разделительная изоляционная перегородка расположена между постоянныМ магнитом воздействующего механизма так, что диск светопрерывателя противолежит магнито- - проводам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3624644, кл. 250-229, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

М 535735, кл. Н 03 К 17/00, 1975 (прототип).

ro

9 !4

74 88 76

/2.

r2

Ф>д I!

ЦНИИПИ Заказ 4384/22 Тираж 995 Подписное

Филиал Г!ПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

rt

А>е. 2

7 ю

>7 б