本發(fā)明涉及繼電器的通斷檢測(cè)，特別涉及磁保持繼電器通斷的檢測(cè)。

背景技術(shù)：

近年來，隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，作為基礎(chǔ)元件的繼電器被廣泛應(yīng)用在家電、通信、汽車、儀器儀表、機(jī)器設(shè)備、航空航天等自動(dòng)化控制領(lǐng)域。最近的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在電子元件產(chǎn)品中，就年銷售額而言，繼電器已經(jīng)成為第一大產(chǎn)品。磁保持繼電器是近幾年發(fā)展起來的一種新型繼電器，它作為智能控制的重要元器件之一，發(fā)揮著重要的作用。和其他電磁繼電器一樣，對(duì)電路起著自動(dòng)接通和切斷作用。所不同的是，磁保持繼電器的常閉或常開狀態(tài)完全是依賴永久磁鋼的作用，其開關(guān)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是靠一定寬度的脈沖電信號(hào)觸發(fā)而完成的，具有省電、性能穩(wěn)定、體積小、承載能力大，相比其它繼電器具有性能優(yōu)越的特點(diǎn)，所以磁保持繼電器越來越被廣泛地使用。

現(xiàn)有技術(shù)中，判斷繼電器的通斷通常有以下幾種方法：第一種方法是設(shè)置旁支電路，通過檢測(cè)輸出端的電壓判斷繼電器是否連通；第二種方法是通過感應(yīng)輸出端是否存在電流判斷繼電器是否連通；第三種方法是通過接近傳感器或光電傳感器判斷繼電器動(dòng)觸頭的位置是否位于繼電器連通的位置上判斷繼電器是否連通。上述幾種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的問題：磁保持繼電器通斷檢測(cè)。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的一種磁保持繼電器無輔助觸點(diǎn)通斷檢測(cè)的裝置，包括磁保持繼電器、第一霍爾傳感器和控制器；所述第一霍爾傳感器緊貼所述磁保持繼電器設(shè)置，使得當(dāng)所述磁保持繼電器連通狀態(tài)發(fā)生變化而導(dǎo)致永磁磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)所述第一霍爾傳感器能夠檢測(cè)到相應(yīng)的磁場(chǎng)變化；所述控制器連接所述磁保持繼電器和第一霍爾傳感器，并用于控制所述磁保持繼電器在連通和斷開狀態(tài)之間切換，以及用于通過所述第一霍爾傳感器檢測(cè)到的磁場(chǎng)變化判斷所述磁保持繼電器所處的通斷狀態(tài)。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的一種磁保持繼電器無輔助觸點(diǎn)通斷檢測(cè)的裝置，該裝置還包括第二霍爾傳感器；所述第二霍爾傳感器連接所述控制器，并遠(yuǎn)離所述磁保持繼電器，使得當(dāng)所述磁保持繼電器連通狀態(tài)發(fā)生變化而導(dǎo)致永磁磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)所述第二霍爾傳感器不能檢測(cè)到相應(yīng)的磁場(chǎng)變化；所述控制器還用于通過所述第二霍爾傳感器檢測(cè)到的磁場(chǎng)判斷是否存在磁場(chǎng)干擾。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的一種磁保持繼電器無輔助觸點(diǎn)通斷檢測(cè)的裝置，所述第一霍爾傳感器的周圍還設(shè)置有磁屏蔽罩。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的一種磁保持繼電器無輔助觸點(diǎn)通斷檢測(cè)的裝置，所述第一霍爾傳感器或者為單極霍爾傳感器，或者為雙極霍爾傳感器，或者為全極霍爾傳感器。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的一種磁保持繼電器無輔助觸點(diǎn)通斷檢測(cè)的裝置，所述第一霍爾傳感器由兩個(gè)位置不同的霍爾傳感器所組成；所述控制器通過所述第一霍爾傳感器的兩個(gè)霍爾傳感器所判斷的繼電器連通狀態(tài)是否一致判斷是否存在磁場(chǎng)干擾。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的一種磁保持繼電器無輔助觸點(diǎn)通斷檢測(cè)的裝置，所述第一霍爾傳感器的兩個(gè)霍爾傳感器或者為兩個(gè)n極霍爾傳感器，或者為兩個(gè)s極霍爾傳感器，或者為一個(gè)n極霍爾傳感器和一個(gè)s極霍爾傳感器，或者為兩個(gè)全極霍爾傳感器，或者為兩個(gè)雙極霍爾傳感器。

根據(jù)本發(fā)明的一種磁保持繼電器無輔助觸點(diǎn)通斷檢測(cè)的方法，該方法涉及控制器、磁保持繼電器和第一霍爾傳感器；該方法中，控制器通過緊貼所述磁保持繼電器的第一霍爾傳感器檢測(cè)到的磁場(chǎng)變化判斷所述磁保持繼電器的通斷。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的一種磁保持繼電器無輔助觸點(diǎn)通斷檢測(cè)的方法，該方法還涉及遠(yuǎn)離所述磁保持繼電器的第二霍爾傳感器；該方法中，控制器還通過所述第二霍爾傳感器檢測(cè)到的磁場(chǎng)判斷是否存在磁場(chǎng)干擾。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的一種磁保持繼電器無輔助觸點(diǎn)通斷檢測(cè)的方法，所述第一霍爾傳感器由兩個(gè)位置不同的霍爾傳感器所組成；該方法中，控制器還通過所述第一霍爾傳感器的兩個(gè)霍爾傳感器所判斷的繼電器連通狀態(tài)是否一致判斷是否存在磁場(chǎng)干擾。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的一種磁保持繼電器無輔助觸點(diǎn)通斷檢測(cè)的方法，當(dāng)控制器控制所述磁保持繼電器在連通和斷開狀態(tài)之間切換時(shí)和切換后的一段時(shí)間內(nèi)，控制器停止檢測(cè)所述磁保持繼電器的通斷。

本發(fā)明的技術(shù)效果如下：

1、本發(fā)明是一種非接觸式的無輔助觸點(diǎn)的繼電器通斷檢測(cè)，避免了接觸式繼電器通斷檢測(cè)所存在的安全性風(fēng)險(xiǎn)。

2、本發(fā)明的繼電器通斷檢測(cè)無需依賴于是否存在負(fù)載。

3、本發(fā)明通過磁屏蔽和磁場(chǎng)干擾檢測(cè)，使得該裝置抗磁場(chǎng)干擾能力強(qiáng)。

4、本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡單，檢測(cè)準(zhǔn)確性和可靠性高。

附圖說明

圖1和圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的整體結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖1為磁保持繼電器連通狀態(tài)，圖2為磁保持繼電器連通狀態(tài)斷開狀態(tài)。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例3的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例4的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

一種磁保持繼電器無輔助觸點(diǎn)通斷檢測(cè)的裝置，如圖1、圖2所示，包括磁保持繼電器1、第一霍爾傳感器2、控制器3以及磁屏蔽罩4。磁保持繼電器1包括動(dòng)觸頭、靜觸頭、u形電磁鐵11、能夠圍繞擺動(dòng)軸121進(jìn)行擺動(dòng)的工字形永磁擺12。圖1和圖2省略了動(dòng)觸頭和靜觸頭。u形電磁鐵11的兩端分別設(shè)置有軛鐵c、d。擺動(dòng)軸121位于軛鐵c、d之間。工字形永磁擺12的上方為n極，下方為s極。當(dāng)工字形永磁擺12位于圖1位置時(shí)，此時(shí)，工字形永磁擺12的n極緊緊吸附在軛鐵c的上方，工字形永磁擺12的s極緊緊吸附在軛鐵d的下方，此時(shí)，磁保持繼電器1的動(dòng)觸頭在工字形永磁擺12的帶動(dòng)下緊緊貼在靜觸頭上使得磁保持繼電器1保持于連通狀態(tài)。當(dāng)工字形永磁擺12位于圖2位置時(shí)，此時(shí)，工字形永磁擺12的n極緊緊吸附在軛鐵d的上方，工字形永磁擺12的s極緊緊吸附在軛鐵c的下方，此時(shí)，磁保持繼電器1的動(dòng)觸頭在工字形永磁擺12的帶動(dòng)下遠(yuǎn)離靜觸頭使得磁保持繼電器1保持于斷開狀態(tài)。磁保持繼電器1連接控制器3，具體來說，磁保持繼電器1的u形電磁鐵11連接控制器3。當(dāng)磁保持繼電器1保持于連通狀態(tài)時(shí)，控制器3驅(qū)動(dòng)u形電磁鐵11使得軛鐵c為n極，軛鐵d為s極，通過u形電磁鐵11與工字形永磁擺12之間磁場(chǎng)的同極相斥異極相吸的作用，工字形永磁擺12擺動(dòng)至圖2的位置使得工字形永磁擺12的n極吸附在軛鐵d上，工字形永磁擺12的s極吸附在軛鐵c上，從而使得磁保持繼電器1的動(dòng)觸頭遠(yuǎn)離靜觸頭，從而將磁保持繼電器1切換為斷開狀態(tài)。當(dāng)磁保持繼電器1斷開后，控制器3斷開u形電磁鐵11的勵(lì)磁電流，磁保持繼電器1持續(xù)保持為斷開狀態(tài)。當(dāng)磁保持繼電器1保持于斷開狀態(tài)時(shí)，控制器3驅(qū)動(dòng)u形電磁鐵11使得軛鐵c為s極，軛鐵d為n極，通過u形電磁鐵11與工字形永磁擺12之間磁場(chǎng)的同極相斥異極相吸的作用，工字形永磁擺12擺動(dòng)至圖1的位置使得工字形永磁擺12的n極吸附在軛鐵c上，工字形永磁擺12的s極吸附在軛鐵d上，從而使得磁保持繼電器1的動(dòng)觸頭與靜觸頭相接觸，從而將磁保持繼電器1切換為連通狀態(tài)。當(dāng)磁保持繼電器1連通后，控制器3斷開u形電磁鐵11的勵(lì)磁電流，磁保持繼電器1持續(xù)保持為連通狀態(tài)。

本實(shí)施例中，磁保持繼電器1采用的是一種外購件，動(dòng)觸頭、靜觸頭、u形電磁鐵11以及工字形永磁擺12包裹在封閉的殼體之內(nèi)。磁保持繼電器1、第一霍爾傳感器2、控制器3以及磁屏蔽罩4均安裝在同一電路板上?？刂破?連接磁保持繼電器1的u形電磁鐵11，由此控制器3能夠通過控制u形電磁鐵11的勵(lì)磁電流，從而控制磁保持繼電器1連通和斷開的切換?？刂破?通常通過數(shù)據(jù)線和/或控制線連接控制主機(jī)。

第一霍爾傳感器2設(shè)置于磁保持繼電器1的殼體之外，并緊貼磁保持繼電器1的殼體。具體來說，第一霍爾傳感器2設(shè)置于磁保持繼電器1的殼體外，靠近工字形永磁擺12的n極的軛鐵c側(cè)。當(dāng)工字形永磁擺12的n極緊貼在軛鐵c，s極緊貼軛鐵d時(shí)，也就是，當(dāng)磁保持繼電器1處于連通狀態(tài)時(shí)，由于工字形永磁擺12的n極遠(yuǎn)離第一霍爾傳感器2，工字形永磁擺12磁場(chǎng)迅速衰減，使得第一霍爾傳感器2無法檢測(cè)到工字形永磁擺12的磁場(chǎng)，此時(shí)，第一霍爾傳感器2的輸出電平為低電平。當(dāng)工字形永磁擺12的n極緊貼在軛鐵d，s極緊貼軛鐵c時(shí)，也就是，當(dāng)磁保持繼電器1處于斷開狀態(tài)時(shí)，由于工字形永磁擺12的n極靠近第一霍爾傳感器2，使得第一霍爾傳感器2能夠檢測(cè)到工字形永磁擺12的磁場(chǎng)，此時(shí)，第一霍爾傳感器2的輸出電平為高電平。第一霍爾傳感器2的輸出電平，通過第一霍爾傳感器2和控制器3之間的連接，輸入至控制器3，由此控制器3能夠通過第一霍爾傳感器2的輸出電平判斷磁保持繼電器1是否處于連通狀態(tài)。此時(shí)，當(dāng)控制器3檢測(cè)到第一霍爾傳感器2的輸出電平為低電平時(shí)，控制器3能夠判斷出當(dāng)前磁保持繼電器1處于連通狀態(tài)；當(dāng)控制器3檢測(cè)到第一霍爾傳感器2的輸出電平為高電平時(shí)，控制器3能夠判斷出當(dāng)前磁保持繼電器1處于斷開狀態(tài)。控制器3能夠?qū)⒋疟３掷^電器1的通斷狀態(tài)上傳至控制主機(jī)。

磁屏蔽罩4設(shè)置于第一霍爾傳感器2的周圍，是設(shè)置于第一霍爾傳感器2之外，由高磁導(dǎo)率材料制成的殼體。該殼體于第一霍爾傳感器2和磁保持繼電器1的殼體的貼合部開口。磁屏蔽罩4用于屏蔽外界磁場(chǎng)，避免外界磁場(chǎng)干擾第一霍爾傳感器2對(duì)磁保持繼電器1的通斷狀態(tài)的檢測(cè)。高磁導(dǎo)率材料，比如軟鐵、硅鋼、坡莫合金等。

本實(shí)施例中，第一霍爾傳感器2靠近工字形永磁擺12的n極的軛鐵c側(cè)。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，第一霍爾傳感器2也可以設(shè)置于靠近工字形永磁擺12的n極的軛鐵d側(cè)，或者設(shè)置于靠近工字形永磁擺12的s極的軛鐵c側(cè)，或者設(shè)置于靠近工字形永磁擺12的s極的軛鐵d側(cè)。

此外，本實(shí)施例中，第一霍爾傳感器2采用的是雙極霍爾傳感器，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，第一霍爾傳感器2也可以采用n極霍爾傳感器或采用s極霍爾傳感器，也就是單極霍爾傳感器。不過需要注意的是，n極霍爾傳感器應(yīng)當(dāng)設(shè)置于工字形永磁擺12的s極側(cè)，s極霍爾傳感器則應(yīng)當(dāng)設(shè)置于工字形永磁擺12的n極側(cè)。

此外，本實(shí)施例中，磁保持繼電器1采用的是一種外購件，動(dòng)觸頭、靜觸頭、u形電磁鐵11和工字形永磁擺12包裹在封閉的殼體之內(nèi)。磁保持繼電器1、第一霍爾傳感器2、控制器3以及磁屏蔽罩4均安裝在同一電路板上。本領(lǐng)域技術(shù)人員，磁保持繼電器1的動(dòng)觸頭、靜觸頭、u形電磁鐵11和工字形永磁擺12也可以不包裹在封閉的殼體之內(nèi)，而是和第一霍爾傳感器2、控制器3以及磁屏蔽罩4共同封閉在同一殼體之內(nèi)。

實(shí)施例2

本實(shí)施例基于實(shí)施例1。不同于實(shí)施例1的是，如圖3所示，本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上增加了第二霍爾傳感器5。第二霍爾傳感器5遠(yuǎn)離磁保持繼電器1設(shè)置，并連接控制器3。第二霍爾傳感器5遠(yuǎn)離磁保持繼電器1，使得第二霍爾傳感器5無法檢測(cè)到磁保持繼電器1的工字形永磁擺12所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。第二霍爾傳感器5通常有多個(gè)，多個(gè)第二霍爾傳感器5環(huán)繞磁保持繼電器1或第一霍爾傳感器2設(shè)置。控制器3用于通過第二霍爾傳感器5輸出電平的高低判斷是否存在磁場(chǎng)干擾，當(dāng)控制器3接收到第二霍爾傳感器5的輸出電平為低電平時(shí)，則判斷不存在磁場(chǎng)干擾；當(dāng)控制器3接收到第二霍爾傳感器5的輸出電平為高電平時(shí)，則控制器3判斷存在磁場(chǎng)干擾，并將存在磁場(chǎng)干擾的信息作為警告信息上傳至控制主機(jī)。

實(shí)施例3

本實(shí)施例基于實(shí)施例1。不同于實(shí)施例1的是，如圖4所示，本實(shí)施例的第一霍爾傳感器2由霍爾傳感器21和霍爾傳感器22兩個(gè)霍爾傳感器所組成。其中，霍爾傳感器21位于靠近工字形永磁擺12的n極的軛鐵c側(cè)，霍爾傳感器22位于靠近工字形永磁擺12的n極的軛鐵d側(cè)。霍爾傳感器21和霍爾傳感器22均連接控制器3。當(dāng)控制器3檢測(cè)到霍爾傳感器21的輸出電平為低電平并且霍爾傳感器22的輸出電平為高電平，則判斷磁保持繼電器1為連通狀態(tài)；當(dāng)控制器3檢測(cè)到霍爾傳感器21的輸出電平為高電平并且霍爾傳感器22的輸出電平為低電平，則判斷磁保持繼電器1為斷開狀態(tài)；當(dāng)控制器3檢測(cè)到霍爾傳感器21和霍爾傳感器22的輸出電平均為低電平時(shí)，則判斷磁保持繼電器1處于異常狀態(tài)；當(dāng)控制器3檢測(cè)到霍爾傳感器21和霍爾傳感器22的輸出電平均為高電平時(shí)，則判斷存在磁場(chǎng)干擾。當(dāng)控制器3檢測(cè)到磁保持繼電器1處于異常狀態(tài)或者存在磁場(chǎng)干擾時(shí)，則將磁保持繼電器1的異常狀態(tài)和存在磁場(chǎng)干擾的信息作為警告信息上傳至控制主機(jī)。

實(shí)施例4

本實(shí)施例基于實(shí)施例1。不同于實(shí)施例1的是，如圖5所示，本實(shí)施例的第一霍爾傳感器2由霍爾傳感器21和霍爾傳感器22兩個(gè)霍爾傳感器所組成。其中，霍爾傳感器21位于靠近工字形永磁擺12的n極的軛鐵c側(cè)，霍爾傳感器22位于靠近工字形永磁擺12的s極的軛鐵c側(cè)?；魻杺鞲衅?1和霍爾傳感器22均連接控制器3。當(dāng)控制器3檢測(cè)到霍爾傳感器21的輸出電平為低電平并且霍爾傳感器22的輸出電平為高電平，則判斷磁保持繼電器1為連通狀態(tài)；當(dāng)控制器3檢測(cè)到霍爾傳感器21的輸出電平為高電平并且霍爾傳感器22的輸出電平為低電平，則判斷磁保持繼電器1為斷開狀態(tài)；當(dāng)控制器3檢測(cè)到霍爾傳感器21和霍爾傳感器22的輸出電平均為低電平時(shí)，則判斷磁保持繼電器1處于異常狀態(tài)；當(dāng)控制器3檢測(cè)到霍爾傳感器21和霍爾傳感器22的輸出電平均為高電平時(shí)，則判斷存在磁場(chǎng)干擾。當(dāng)控制器3檢測(cè)到磁保持繼電器1處于異常狀態(tài)或者存在磁場(chǎng)干擾時(shí)，則將磁保持繼電器1的異常狀態(tài)和存在磁場(chǎng)干擾的信息作為警告信息上傳至控制主機(jī)。

另外，需要指出的是，實(shí)施例3和實(shí)施例4中的兩個(gè)霍爾傳感器可以為兩個(gè)n極霍爾傳感器，或者為兩個(gè)s極霍爾傳感器，或者為一個(gè)n極霍爾傳感器和一個(gè)s極霍爾傳感器，或者為兩個(gè)全極霍爾傳感器，或者為兩個(gè)雙極霍爾傳感器。

此外，還需要指出的是，上述各實(shí)施例所涉及的第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器采用的均為開關(guān)型霍爾傳感器，而且是當(dāng)能夠檢測(cè)到磁場(chǎng)時(shí)輸出高電平，當(dāng)檢測(cè)不到磁場(chǎng)時(shí)輸出低電平的開關(guān)型霍爾傳感器。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，開關(guān)型霍爾傳感器也可以是當(dāng)能夠檢測(cè)到磁場(chǎng)時(shí)輸出低電平，當(dāng)檢測(cè)不到磁場(chǎng)時(shí)輸出高電平的開關(guān)型霍爾傳感器。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器也可以采用鎖鍵型或線性型的霍爾傳感器。其原理都是根據(jù)磁保持繼電器連通狀態(tài)發(fā)生變化而導(dǎo)致永磁磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)第一霍爾傳感器能夠檢測(cè)到相應(yīng)的磁場(chǎng)變化，然后控制器根據(jù)第一霍爾傳感器檢測(cè)到的磁場(chǎng)變化判斷磁保持繼電器是否連通。

最后，需要指出的是，上述各實(shí)施例中，磁保持繼電器1完成連通狀態(tài)的切換通常需要一定的時(shí)間，磁保持繼電器1通過控制器3控制下從連通狀態(tài)切換至斷開狀態(tài)，或者從斷開狀態(tài)切換至連通狀態(tài)，其磁場(chǎng)會(huì)有較大波動(dòng)，因此，此時(shí)控制器3不檢測(cè)磁保持繼電器1的連通狀態(tài)。另外，磁保持繼電器1通過控制器3控制下從連通狀態(tài)切換至斷開狀態(tài)，或者從斷開狀態(tài)切換至連通狀態(tài)后的一段時(shí)間內(nèi)，磁保持繼電器1中的u形電磁鐵11的線圈中存在殘留的感應(yīng)電流波動(dòng)，導(dǎo)致存在有較大波動(dòng)的感應(yīng)磁場(chǎng)，因此在這段時(shí)間內(nèi)，控制器3也不檢測(cè)磁保持繼電器1的連通狀態(tài)。這段時(shí)間的長度通常為100ms~400ms。也就是說，控制器3在磁保持繼電器1完成連通狀態(tài)的切換后再等待100ms~400ms后，才開始檢測(cè)磁保持繼電器1的連通狀態(tài)，或者說，控制器3在連通和斷開狀態(tài)之間切換時(shí)和切換后的100ms~400ms內(nèi)停止檢測(cè)磁保持繼電器1的連通狀態(tài)。