專利名稱：觸摸式電子開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，是關(guān)于一種觸摸式電子開關(guān)。
背景技術(shù)：
觸摸式電子開關(guān)在電器、儀表及自動(dòng)化控制方面使用很廣泛。機(jī)械式開關(guān)的缺點(diǎn)是體積大、按觸力大、切換速度慢、觸點(diǎn)易產(chǎn)生火花、不防抖易磨損、且不易與數(shù)字電路配套使用。為了克服現(xiàn)有機(jī)械式開關(guān)先天存在的種種缺陷，研究制作一種通用型的觸摸式電子開關(guān)很有必要。這款觸摸式電子開關(guān)通過無電火花控制觸點(diǎn)與電子電路之間連線的隔離，特別適合在易燃、易爆等場所推廣使用。本實(shí)用新型所述的觸摸式電子開關(guān)可以很好的克服機(jī)械式開關(guān)存在的種種缺陷。 該觸摸開關(guān)的核心元件采用電壓比較器LM393，由于電壓比較器的輸入阻抗較高，觸摸式電子開關(guān)的整機(jī)輸入電流極小，開關(guān)的輸入/輸出電平符合數(shù)字電路接口的電平等要求，能與TTL，DTL, MOS, CMOS等數(shù)字電路兼容，能使用同一組電源、具有電壓適用范圍寬等特點(diǎn)。 可用于驅(qū)動(dòng)光、電、磁或驅(qū)動(dòng)三極管、可控硅、繼電器等自動(dòng)控制電路。以下詳細(xì)說明本實(shí)用新型所述的觸摸式電子開關(guān)在制作過程中所涉及的有關(guān)技術(shù)內(nèi)容。

實(shí)用新型內(nèi)容發(fā)明目的及有益效果本實(shí)用新型所述的觸摸式電子開關(guān)能克服機(jī)械式開關(guān)存在體積大、按觸力大、切換速度低、觸點(diǎn)易產(chǎn)生火花、不防抖動(dòng)、易磨損等各種缺陷。該觸摸開關(guān)的核心元件采用電壓比較器LM393，由于LM393的輸入阻抗較高，觸摸開關(guān)的整機(jī)輸入電流極小，觸摸開關(guān)的輸入/輸出電平符合數(shù)字電路的接口電平等要求，能與TTL，DTL, M0S, CMOS等數(shù)字電路兼容，可以使用同一組電源、具有電壓適用范圍寬等特點(diǎn)。可用于驅(qū)動(dòng)光、 電、磁或驅(qū)動(dòng)三極管、可控硅、繼電器等自動(dòng)控制電路。技術(shù)特征觸摸式電子開關(guān)，包括直流電源DC、電源濾波電路、手摸觸頭SA、電壓比較器ICl-A電路、電壓比較器ICl-B及其偏置電路，電壓比較器ICl采用的型號(hào)為LM393， 在電壓比較器ICl-A的反相端接有一個(gè)電壓嵌位電路，在電壓比較器ICl中ICl-A的輸出端與ICl-B的輸入端之間接有抗干擾電路。各部分電路的組成及元器件相互間的連接特征電壓比較器ICl-A電路電壓比較器ICl-A的3腳接電阻Rl的一端和手摸觸頭SA 的一端，電阻Rl的另一端接直流電源DC正極VCC，手摸觸頭SA的另一端接電路地GND，電壓比較器ICl-A的2腳接電壓嵌位電路，電壓比較器ICl-A的8腳接直流電源DC正極VCC， 電壓比較器ICl-A的4腳接電路地GND，電壓比較器ICl-A的1腳接電壓比較器ICl-B的6 腳和抗干擾電路。電壓嵌位電路由3只開關(guān)二極管Dl D3與電阻R2組成，3只開關(guān)二極管Dl D3相互串接后的開關(guān)二極管Dl的正極接直流電源DC正極VCC，開關(guān)二極管D3的負(fù)極接電壓比較器ICl-A的2腳和電阻R2的一端，電阻R2的另一端接電路地GND。抗干擾電路中的電解電容Cl的負(fù)極和電阻R3的一端接電壓比較器ICl-A的1腳和電壓比較器ICl-B的6腳，電解電容Cl的正極和電阻R3的另一端同接直流電源DC正極 VCC。電壓比較器ICl-B及其偏置電路由電壓比較器IC1-B、電阻R4、電阻R5、電阻R6 和電阻R7組成，電壓比較器ICl-B的5腳同接電阻R4的一端、電阻R5的一端和電阻R6的一端，電阻R4的另一端接直流電源DC正極VCC，電阻R5的另一端接電路地GND，電壓比較器ICl-B的7腳接電阻R6的另一端和電阻R7的一端，電阻R7的另一端接直流電源DC正極 VCC。電路工作原理觸摸式電子開關(guān)的電路核心元件是電壓比較器IC1。在手摸觸頭 SA沒有被觸摸時(shí)，直流電源DC經(jīng)電阻R1，使電壓比較器ICl-A的3腳同相輸入端為高電位， 電阻R2和開關(guān)二極管Dl D3把比較器ICl-A的2腳反相端置于2. IV電位，電壓比較器 ICl-A的3腳> 2腳，ICl-A的1腳輸出為高電位；電阻R4、電阻R5分壓電路將ICl-B的同相端電位置于6腳電位> 5腳電位，電壓比較器ICl-B的7腳輸出低電位(OV)。當(dāng)手摸觸頭SA被觸摸時(shí)，ICl-A的3腳的電位< 2腳電位，電壓比較器IC1-A、 ICl-B的狀態(tài)均被翻轉(zhuǎn)，ICl-B的7腳輸出高電位。電壓比較器ICl是高增益、寬頻帶器件， 其輸出端到輸入端有寄生電容而很容易受到干擾產(chǎn)生振蕩，這種現(xiàn)象多出現(xiàn)在當(dāng)比較器改變狀態(tài)時(shí)，輸出端電位改變的間隙，通過在電源電路加旁路濾波并不能解決這個(gè)問題，所以通常電源不需要加旁路電容。為防止交流電或電源干擾脈沖竄入引發(fā)寄生振蕩，在電壓比較器ICl輸出端與輸入端之間接入電容Cl和電阻R3。電壓比較器ICl偏置電路確立的靜態(tài)電流與電源工作電壓范圍2. 0 30V無關(guān)。

附圖是本實(shí)用新型提供一個(gè)觸摸式電子開關(guān)的實(shí)施例電路工作原理圖；附圖中觸摸式電子開關(guān)電路中使用LM393型集成電路IC1，每只LM393型集成電路中有兩組相互獨(dú)立的電壓比較器，即IC1-A、IC-B。若電壓比較器沒有使用到的引腳必須全部接地。
具體實(shí)施方式
按照說明書附圖所示電路工作原理圖和附圖說明及以下所述的技術(shù)要求實(shí)施，即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。元器件的參數(shù)及選擇要求ICl為電壓比較器，型號(hào)選用LM393，LM393由兩個(gè)獨(dú)立的電壓比較器構(gòu)成。它的電源可以由寬范圍的單個(gè)正電壓供電，工作電壓2 36V，也可以由正負(fù)兩個(gè)電壓供電，即 士 1 士 18V，LM393 的輸出可與 TTL，DTL, MOS, CMOS 等兼容；Dl D3選用1N4148型硅開關(guān)二極管；電阻選用功率為1/8W金屬膜電阻，電阻Rl的阻值為IM Ω ；電阻R2和電阻R4、R5、 R7的阻值均為IOK Ω ；電阻R3、R6的阻值均為100K Ω ；Cl、C2為電解電容，其容量分別為100yF/16V、470yF/16V ；SA為手摸觸頭，可用兩塊小金屬片制作；[0022]本實(shí)施例的直流電源工作電壓為3 12V，推薦直流電源電壓使用6V。制作與電路調(diào)試觸摸式電子開關(guān)上的手摸觸頭開關(guān)SA是由兩塊小金屬片相距1mm，用鉚釘分別固定在絕緣板上。在使用觸摸式電子開關(guān)時(shí)，其電路附近有強(qiáng)電力設(shè)備工作，為了避免或減輕電磁干擾，手摸觸頭SA與電路之間的連接線用金屬屏蔽線，并將屏蔽線接地，電子電路板外面建議套用金屬外殼。
權(quán)利要求1.一種觸摸式電子開關(guān)，包括直流電源DC、電源濾波電路、手摸觸頭SA、電壓比較器 ICl-A電路、電壓比較器ICl-B及其偏置電路，電壓比較器ICl采用的型號(hào)為LM393，在電壓比較器ICl-A的反相端接有一個(gè)電壓嵌位電路，在電壓比較器ICl中ICl-A的輸出端與 ICl-B的輸入端之間接有抗干擾電路，其特征在于電壓比較器ICl-A電路中的電壓比較器 ICl-A的3腳接電阻Rl的一端和手摸觸頭SA的一端，電阻Rl的另一端接直流電源DC正極VCC，手摸觸頭SA的另一端接電路地GND，電壓比較器ICl-A的2腳接電壓嵌位電路，電壓比較器ICl-A的8腳接直流電源DC正極VCC，電壓比較器ICl-A的4腳接電路地GND，電壓比較器ICl-A的1腳接電壓比較器ICl-B的6腳和抗干擾電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸式電子開關(guān)，其特征是電壓嵌位電路由3只開關(guān)二極管Dl D3與電阻R2組成，3只開關(guān)二極管Dl D3相互串接后的開關(guān)二極管Dl的正極接直流電源DC正極VCC，開關(guān)二極管D3的負(fù)極接電壓比較器ICl-A的2腳和電阻R2的一端，電阻R2的另一端接電路地GND。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸式電子開關(guān)，其特征是抗干擾電路中的電解電容Cl的負(fù)極和電阻R3的一端接電壓比較器ICl-A的1腳和電壓比較器ICl-B的6腳，電解電容Cl 的正極和電阻R3的另一端同接直流電源DC正極VCC。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸式電子開關(guān)，其特征是電壓比較器ICl-B及其偏置電路由電壓比較器IC1-B、電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7組成，電壓比較器ICl-B的5腳同接電阻R4的一端、電阻R5的一端和電阻R6的一端，電阻R4的另一端接直流電源DC正極VCC，電阻R5的另一端接電路地GND，電壓比較器ICl-B的7腳接電阻R6的另一端和電阻R7的一端，電阻R7的另一端接直流電源DC正極VCC。
專利摘要本實(shí)用新型是關(guān)于一種觸摸式電子開關(guān)。該觸摸開關(guān)包括直流電源DC、電源濾波電路、手摸觸頭SA、電壓比較器IC1-A電路、電壓比較器IC1-B及其偏置電路，其特征是電壓比較器IC1采用的型號(hào)為LM393，在電壓比較器IC1-A的反相端接有一個(gè)電壓嵌位電路，在電壓比較器IC1中IC1-A的輸出端與IC1-B的輸入端之間接有抗干擾電路。本實(shí)用新型能克服機(jī)械式開關(guān)存在體積大、按觸力大、切換速度低、易磨損、觸點(diǎn)易產(chǎn)生火花等各種缺陷。由于LM393的輸入阻抗較高，觸摸開關(guān)的整機(jī)輸入電流極小，觸摸開關(guān)的輸入/輸出電平符合數(shù)字電路的接口電平等要求，可用于驅(qū)動(dòng)光、電、磁或驅(qū)動(dòng)三極管、可控硅、繼電器等自動(dòng)控制電路。
文檔編號(hào)H03K17/96GK202111681SQ201120132478
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者陳子楊 申請(qǐng)人:陳子楊