一种水下潜艇用接近传感器的制作方法

1.本实用新型涉及水下潜艇领域，具体是一种水下潜艇用接近传感器。


背景技术：

2.普遍采用金属电感式接近传感器做潜航器的前端限位开关和后端限位开关，很多进口的金属电感式接近传感器，存在一个普通的缺点就是在陆上时由于电机转动产生的热量使金属电感式接近传感器的周边的环境温度达到60℃以上，而进入水下后在北方地区海水的温度在10℃以下，而海水能够在瞬间将金属电感式接近传感器的周边的环境温度降到10℃以下。
3.温度突变使金属电感式接近传感器在那种瞬间温差大的复杂环境下变得不稳定，使金属电感式接近传感器在使用时有时会出现长期处于“关”的状态，而没有了“开”的功能，或者感应距离变长，使“关”的状态变得相当灵敏，这样会使水下潜航器无法正常通过传感器判断水底环境，基至有时会失控。分析后判断为是普通金属式接近传感器的温度补偿（高低温）不足，需要改进。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种水下潜艇用接近传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种水下潜艇用接近传感器，包括：
7.滤波模块，用于将供给电压进行滤波处理；
8.感应模块，用于无金属片感应时，产生振荡信号，有金属片感应时，停止振荡，改变输出电压；
9.常规补偿模块，用于通过三极管的pn结随温度升高电阻变低，配合热敏电阻来达到温度补偿；
10.温度补偿模块，用于通过热敏电阻随着温度变化阻值变化完成温度补偿；
11.滤波模块连接感应模块、温度补偿模块，感应模块连接常规补偿模块、温度补偿模块。
12.作为本实用新型再进一步的方案：滤波模块包括电感l1、电感l2、电容c4、电容c5、二极管vz1，电感l1的一端连接二极管vz1的负极、电容c5、主板的一端，电容c5的另一端连接二极管vz1的正极、主板的另一端、电感l2，电感l2的另一端接地，电感l1的另一端连接电容c4、感应模块、常规补偿模块、温度补偿模块，电容c4的另一端接地。
13.作为本实用新型再进一步的方案：感应模块包括线圈t1、电容c1、电容c2、电容c3、三极管q2、电阻r1，电阻r1的一端连接滤波模块，电阻r1的另一端连接线圈t1的第一端、电容c1、电容c2、电容c3、常规补偿模块、温度补偿模块，电容c1的另一端连接线圈t1的第二端、电容c2的另一端、电容c3的另一端、三极管q2的基极，三极管q2的集电极连接滤波模块，
三极管q2的发射极连接电容c9、线圈t1的第三端，电容c9的另一端接地，线圈t1的第四端连接温度补偿模块。
14.作为本实用新型再进一步的方案：常规补偿模块包括三极管q1、电阻r2，三极管q1的基极连接三极管q1的集电极、感应模块，三极管q1的发射极连接电阻r2，电阻r2的另一端连接电阻r7、热敏电阻r8，电阻r7的另一端接地，热敏电阻r8的另一端接地。
15.作为本实用新型再进一步的方案：温度补偿模块包括电阻r5、电容c8、电容c6、电容c7、电阻r4、三极管q3、三极管q4、电阻r12、电阻r13、热敏电阻r10、电阻r6、电阻r14、接近电阻r11、电阻r3、热敏电阻r9，电阻r5的一端连接滤波模块，电容c8的一端连接感应模块，电阻r5的另一端连接电容c7、电阻r4、三极管q3的基极、三极管q4的集电极，电容c8的另一端接地，电容c7的另一端接地，电阻r4的另一端连接电容c6、三极管q3的集电极，电容c6的另一端连接感应模块、电阻r3、接近电阻r11，电阻r3的另一端通过热敏电阻r9接地，三极管q3的发射极接地，接近电阻r11的另一端连接电阻r6、电阻r14，电阻r14的另一端接地，电阻r6的另一端连接电阻r13、三极管q4的基极、热敏电阻r10，三极管q4的发射极接地，电阻r13的另一端连接热敏电阻r10的另一端、电阻r12，电阻r12的另一端接地。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用多个ntc（热敏电阻）,调节ntc的阻值和与ntc并联或串联的电阻阻值，使产品能够适应恶劣的环境，当温度变低时，ntc热敏电阻会马上使用自身的阻值变小，使感应器的感应模块输出的振荡信号始终稳定，整个感应器无论周边温度环境怎么样变化，始终能够稳定工作。
附图说明
17.图1为一种水下潜艇用接近传感器的电路图。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1，一种水下潜艇用接近传感器，包括：
20.滤波模块，用于将供给电压进行滤波处理；
21.感应模块，用于无金属片感应时，产生振荡信号，有金属片感应时，停止振荡，改变输出电压；
22.常规补偿模块，用于通过三极管的pn结随温度升高电阻变低，来达到温度补偿；
23.温度补偿模块，用于通过热敏电阻随着温度变化阻值变化完成温度补偿；
24.滤波模块连接感应模块、温度补偿模块，感应模块连接常规补偿模块、温度补偿模块。
25.在本实施例中：请参阅图1，滤波模块包括电感l1、电感l2、电容c4、电容c5、二极管vz1，电感l1的一端连接二极管vz1的负极、电容c5、主板的一端，电容c5的另一端连接二极管vz1的正极、主板的另一端、电感l2，电感l2的另一端接地，电感l1的另一端连接电容c4、感应模块、常规补偿模块、温度补偿模块，电容c4的另一端接地。
26.主板通过绿白两线输出电压给本实用新型（后续用接近传感器代表本实用新型），最大12v直流电压，电流2ma电流恒流源给接近传感器供电，输出电压经过l1、l2、c4、c5构成的lc滤波电路完成滤波，二极管vz1为tvs瞬态抑制二极管，防静电和电涌，保护接近传感器里面的电子器件。
27.在本实施例中：请参阅图1，感应模块包括线圈t1、电容c1、电容c2、电容c3、三极管q2、电阻r1，电阻r1的一端连接滤波模块，电阻r1的另一端连接线圈t1的第一端、电容c1、电容c2、电容c3、常规补偿模块、温度补偿模块，电容c1的另一端连接线圈t1的第二端、电容c2的另一端、电容c3的另一端、三极管q2的基极，三极管q2的集电极连接滤波模块，三极管q2的发射极连接电容c9、线圈t1的第三端，电容c9的另一端接地，线圈t1的第四端连接温度补偿模块。
28.线圈t1、电容c1、电容c2、电容c3、三极管q2组成振荡电路，振荡频率为180khz。没有感应到金属片时，绿白两线间电压为5-6v（电感、电容存储电能）；当有金属片感应时，振荡电路停止振荡，绿白两线间电压变为11-12v（电感、电容释放电能）。主板会识别电压变化以此判断外界环境，以此来控制电机。
29.在本实施例中：请参阅图1，常规补偿模块包括三极管q1、电阻r2，三极管q1的基极连接三极管q1的集电极、感应模块，三极管q1的发射极连接电阻r2，电阻r2的另一端连接电阻r7、热敏电阻r8，电阻r7的另一端接地，热敏电阻r8的另一端接地。
30.三极管q1和电阻r2组合为常用的温度补偿电路，缺点为难以保证温差变化过大保证补偿效果，本实用新型添加电阻r7、热敏电阻r8在原来的温度补偿基础上进一步补偿温度变化。
31.在本实施例中：请参阅图1，温度补偿模块包括电阻r5、电容c8、电容c6、电容c7、电阻r4、三极管q3、三极管q4、电阻r12、电阻r13、热敏电阻r10、电阻r6、电阻r14、接近电阻r11、电阻r3、热敏电阻r9，电阻r5的一端连接滤波模块，电容c8的一端连接感应模块，电阻r5的另一端连接电容c7、电阻r4、三极管q3的基极、三极管q4的集电极，电容c8的另一端接地，电容c7的另一端接地，电阻r4的另一端连接电容c6、三极管q3的集电极，电容c6的另一端连接感应模块、电阻r3、接近电阻r11，电阻r3的另一端通过热敏电阻r9接地，三极管q3的发射极接地，接近电阻r11的另一端连接电阻r6、电阻r14，电阻r14的另一端接地，电阻r6的另一端连接电阻r13、三极管q4的基极、热敏电阻r10，三极管q4的发射极接地，电阻r13的另一端连接热敏电阻r10的另一端、电阻r12，电阻r12的另一端接地。
32.温度补偿电路，采用多个热敏电阻r9、r10，同时在实验室多次调节ntc的阻值和与ntc并联或串联的电阻阻值，使产品能够适应恶劣的环境，保证温度在60
°
以上和10
°
以下都能够完成温度补偿。
33.本实用新型的工作原理是：在外界环境金属片未接近时，电路正常工作，感应模块产生振荡信号，常规补偿电路和温度补偿电路补偿温度变化，在外界环境金属片接近时，感应模块停止振荡，改变输出电压，主板感知到电压变化，进而确定外界环境有金属物靠近。
34.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含
义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
35.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。