電感式感測(cè)：使用非接觸式感應(yīng)開(kāi)關(guān)可靠地檢測(cè)斷路器中的故障

斷路器通常只有兩種狀態(tài)：導(dǎo)通和關(guān)斷。導(dǎo)通狀態(tài)表示正常工作狀態(tài)，電流流過(guò)電路。關(guān)斷表示電流已停止。這兩種狀態(tài)通常通過(guò)與斷路器的相對(duì)端上的附加電接觸點(diǎn)進(jìn)行電阻或電接觸來(lái)檢測(cè)。這意味著必須具有良好的機(jī)械系統(tǒng)，以確保清楚地選擇一個(gè)或另一個(gè)狀態(tài)。隨著時(shí)間的推移，開(kāi)關(guān)的機(jī)械部分可能磨損，使開(kāi)關(guān)在電路復(fù)位之后卡在中途或不完全恢復(fù)。圖1為正常接合/分離狀態(tài)以及中間不期望狀態(tài)的示例，中間狀態(tài)下典型的斷路器將失效或不正確地工作。

圖1：斷路器狀態(tài)

通過(guò)使用非接觸式開(kāi)關(guān)技術(shù)，例如LDC0851差分感應(yīng)開(kāi)關(guān)，您可以檢測(cè)金屬桿本身的位置，而不需要電接觸。因此，如果開(kāi)關(guān)磨損、卡在中間或產(chǎn)生部分接觸，LDC0851仍然能夠檢測(cè)到這種狀態(tài)，并通過(guò)簡(jiǎn)單的LED警告或消息提示用戶采取行動(dòng)。注意，這種非接觸式方法還意味著LDC0851不受在系統(tǒng)中流動(dòng)的任何交流或直流電流的影響。

為了實(shí)施這一概念，我配置了兩個(gè)LDC0851器件，如圖2所示。

圖2：雙LDC0851配置

當(dāng)開(kāi)關(guān)完全接合時(shí)，兩個(gè)參考線圈（LREF＃1和LREF＃2）都被覆蓋，使LDC0851推/拉輸出產(chǎn)生高、高輸出。當(dāng)開(kāi)關(guān)完全分離時(shí)，兩個(gè)感應(yīng)線圈（LSENSE＃1和LSENSE＃2）都被覆蓋，使LDC0851推/拉輸出產(chǎn)生低、低輸出。當(dāng)開(kāi)關(guān)在中間任何位置時(shí)，表示意外狀態(tài)，LREF＃1和LSENSE＃2被覆蓋，表示高、低輸出模式。這些狀態(tài)用簡(jiǎn)單的黃色和紅色LED顯示器表示，但是也可以顯示更復(fù)雜的消息。圖3顯示了功能操作。

圖3：LDC0851以線圈目標(biāo)為中心

為了完全測(cè)試這個(gè)概念，我3D打印了斷路器樣機(jī)，并在桿上添加銅帶以模擬金屬目標(biāo)；參見(jiàn)圖4。我使用了兩個(gè)LDC0851EVM，配置為并排線圈，線圈E來(lái)自LDCCOILEVM。注意，電感線圈不與斷路器桿電接觸，因此它們被放置在離桿標(biāo)稱1mm距離處。此外，LDC0851在各種溫度都可穩(wěn)定的工作，不受環(huán)境污染物的影響。

圖4：采用LDC0851器件構(gòu)建的斷路器

所以當(dāng)斷路器卡在中間時(shí)，您現(xiàn)在知道，可以使用TI的非接觸感應(yīng)開(kāi)關(guān)解決這個(gè)問(wèn)題。您設(shè)計(jì)感應(yīng)開(kāi)關(guān)應(yīng)用的有什么經(jīng)歷？登錄并在下方評(píng)論。

審核編輯：郭婷