DE3606586C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Annäherungsschalter
des Hochfrequenztyps.
Herkömmliche Hochfrequenz-Annäherungsschalter enthalten
eine Nachweisspule in ihrem Nachweiskopf und eine
Schwingungsschaltung, welche die Nachweisspule als Schwingungsspule
verwendet, wobei ein Gegenstand über den Abfall
des Schwingungsausgangssignals durch den Abfall des induktiven
Widerstands der Schwingungsspule festgestellt wird.
Ein Beispiel einer Schwingungsschaltung des Stromrückkopplungstyps,
welche bei dem herkömmlichen Annäherungsschalter
verwendet werden kann, ist in Fig. 7 wiedergegeben.
Die herkömmliche Schwingungsschaltung enthält einen LC-Resonanzkreis,
welcher durch Parallelschalten eines Kondensators
C und einer im vorderen Teil des Annäherungsschalters vorgesehenen
Nachweisspule L gebildet ist. Der LC-Resonanzkreis
erhält einen elektrischen Strom aus einer Konstantstromquelle
2 über eine Spannungsquelle 3, wobei ein Ende desselben
zur Stromverstärkung mit einem Transistor 4 verbunden
ist. Der Emitter des Transistors 4 ist über einen veränderbaren
Widerstand 5 geerdet, welcher den Kollektorstrom bestimmt,
und eine aus einem Paar von Transistoren 6 und 7 bestehende
Stromspiegelschaltung CM 1 ist mit dem Kollektor
des Transistors 4 verbunden. Der durch den LC-Resonanzkreis
erzeugte Strom wird durch den Transistor 4 verstärkt, und
ein Strom gleicher Amplitude wie der verstärkte Strom wird
durch Stromspiegelschaltung CM 1 über den Transistor 7
auf den LC-Resonanzkreis rückgekoppelt. Durch diese positive
Stromrückkopplung beginnt der LC-Resonanzkreis eine
Schwingung bei seiner Resonanzfrequenz. Die Geschwindigkeit
der Beendigung des Schwingens wird durch die Form und die
Wicklung der Nachweisspule L oder durch Veränderung anderer
Schaltungskonstanten verändert. Wenn sich ein Gegenstand
der Nachweisspule nähert und den Leitwert der Nachweisspule
erhöht, hört die Schwingung früher oder später auf. Dementsprechend
kann die Ansprechgeschwindigkeit eines Annäherungsschalters
als die Gesamtzeit aus Start und Beendigung
der Schwingung betrachtet werden. Im allgemeinen ist die
Schwingung einer Schwingungsschaltung extrem langsam hinsichtlich
ihrer Anstiegs- bzw. Startgeschwindigkeit, aber
verhältnismäßig schnell hinsichtlich ihrer Beendigungsgeschwindigkeit.
Die Zeit T, die die Schwingung für den Start,
das Anwachsen und das Erreichen eines Wertes, welcher die
Feststellung eines Gegenstands ermöglicht, benötigt, läßt
sich folgendermaßen angeben:
wobei bedeuten
Vo: Ausgangsumkehrwert
Vs: Amplitudenwert bei Beginn der Schwingung
C: Kapazität des Resonanzkondensators
∆ g: Variation des Leitwerts vom Beginn der Schwingung.
Vo: Ausgangsumkehrwert
Vs: Amplitudenwert bei Beginn der Schwingung
C: Kapazität des Resonanzkondensators
∆ g: Variation des Leitwerts vom Beginn der Schwingung.
Im allgemeinen ist der Amplitudenwert bei der Beendigung
der Schwingung Rauschwert, der beispielsweise von der
Größenordnung mV ist. Mit zunehmendem Nachweisabstand nimmt
die Leitwertsvariation ab und damit die Ansprechgeschwindigkeit,
was die Schwierigkeit mit sich bringt, daß der Nachweis
eines sich schnell bewegenden Gegenstands unmöglich
wird. Ferner ist in einer Umgebung, wo starke magnetische
Wechselfelder vorhanden sind, wie bei einem Widerstandsschweißgerät,
welches elektrische Ströme von mehr als
10 000 Ampere beinhaltet, der Ferritkern der Nachweisspule
gesättigt, und die Schwingung wird infolge der Zunahme der Dämpfung
in der Nachweisspule unterbrochen. Es kann daher sein, daß
in einer solchen Umgebung ein herkömmlicher Hochfrequenz-
Annäherungsschalter unbrauchbar wird.
Der eingangs beschriebene Hochfrequenz-Annäherungsschalter
sowie ein Hochfrequenz-Annäherungsschalter gemäß
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sind aus EP 01 71 013 A1
sowie EP 01 69 582 A1 bekannt, die beide prioritätsälter,
aber nachveröffentlicht sind. Der aus diesen Dokumenten
bekannte Annäherungsschalter gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs
1 weist eine den durch die zweite Stromspiegelschaltung
erzeugten Spiegelstrom erhaltende Rückkopplungsschaltung
auf, die durch einen Mehrkollektor-Transistor gebildet ist.
Annäherungsschalter mit einer Schwingungsschaltung, auf
die unter Verwendung einer Stromspiegelschaltung rückgekoppelt
wird, sind aus DE 30 16 821 C2, DE 33 12 964 A1 und
JP 57-199 332 A, in: Patents Abstr. of Japan, Sect. E. Vol. 7
(1983), Nr. 49 (E-161) bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Annäherungsschalter
des Hochfrequenztyps zu schaffen, welcher durch ein Beschleunigen
des Beginns der Schwingung eine hohe Ansprechgeschwindigkeit
hat.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Annäherungsschalter
gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung
anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen beschrieben.
Auf dieser ist
Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten
Schwingungsschaltung für einen der Erfindung ähnlichen Annäherungsschalter,
Fig. 2 ein Blockschaltbild, welches den Gesamtaufbau
des Annäherungsschalters gemäß der Erfindung zeigt,
Fig. 3 ein Wellenformdiagramm für verschiedene Punkte
des Annäherungsschalters in bezug zum Abstand zwischen dem
Annäherungsschalter und einem durch diesen nachzuweisenden
Gegenstand, gemäß der ersten Schwingungsschaltung,
Fig. 4 ein Schaltbild einer derjenigen der Erfindung
ähnlichen zweiten Schwingungsschaltung,
Fig. 5 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform der
Schwingungsschaltung gemäß der Erfindung,
Fig. 6 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der
Schwingungsschaltung gemäß der Erfindung, und
Fig. 7 ein Schaltbild einer herkömmlichen Schwingungsschaltung.
Fig. 1 zeigt das Schaltbild einer ersten Schwingungsschaltung
für einen der Erfindung ähnlichen Annäherungsschalter.
Dabei sind Teile, die denjenigen der in Fig. 7 dargestellten herkömmlichen
Schwingungsschaltung entsprechen, mit den gleichen
Bezugszeichen wie dort versehen.
Die Schwingungsschaltung dieser Ausführungsform ist so
ausgelegt, daß die Schwingung mit kleinen Amplituden auch
dann weitergeht, wenn sich ein nachzuweisender Gegenstand
genähert und das Schwingungsausgangssignal abgenommen hat.
Dazu ist der Kollektor des Transistors 4 mit dem Transistor
10 verbunden, welcher im Zusammenwirken mit anderen
Transistoren 11 und 12 eine Stromspiegelschaltung CM 2 bildet.
Die einzelnen Transistoren 10, 11 und 12 haben Emitterflächen
n 1S, n 2S und n 3S, wenn die Schwingungsschaltung als
auf einem Chip integrierte Schaltung hergestellt ist. Der
Transistor 11 gibt einen Rückkopplungsstrom auf den LC-Resonanzkreis
wie der Transistor 7 der in Fig. 7 dargestellten
herkömmlichen Schaltung, und der Kollektor des Transistors
12 ist mit dem Kollektor von NPN-Transistor 13 verbunden.
Der Transistor 13 bildet im Zusammenwirken mit einem Transistor
14 eine Stromspiegelschaltung CM 3, und sein Kollektor
und seine Basis sind miteinander über einen Schalttransistor
15 verbunden, welcher ansprechend auf ein Signal, das er erhält,
wenn das Ausgangssignal der Schwingungsschaltung abgenommen
hat, leitend wird und die Stromspiegelschaltung
CM 3 betätigt. Der Kollektor des Transistors 14 der Stromspiegelschaltung
CM 3 ist mit dem zusammengeführten Anschluß
von Basis und Kollektor eines Mehrkollektortransistors 16
verbunden, dessen anderer Kollektor mit dem LC-Resonanzkreis
verbunden ist.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, welches den Gesamtaufbau
eines die Schwingungsschaltung der Fig. 1 verwendenden
Annäherungsschalters wiedergibt. Das Schwingungsausgangssignal
der in Fig. 1 gezeigten Schwingungsschaltung 1 wird auf
ein Paar von Gleichrichterschaltungen 21 und 22 gegeben.
Die Gleichrichterschaltungen 21 und 22 wandeln das Schwingungsausgangssignal
entsprechend ihren Zeitkonstanten in
Gleichspannungssignale um, und ihre Ausgänge sind mit unterschiedliche
Kapazitäten habenden Glättungskondensatoren 23
und 24 und dann mit Vergleichsschaltungen 25 und 26 verbunden.
Die Vergleichsschaltungen 25 und 26 erhalten Referenzspannungen
Vref 1 und Vref 2 (Vref 1 < Vref 2), welche unterschiedliche
Schwellwerte bestimmen, und wandeln die Eingangssignale
in Rechtecksignale um. Wenn das Eingangssignal
unter die Referenzspannung Vref 1 abfällt, erzeugt die Vergleichsschaltung
25 ein Ausgangssignal, welches über eine
Ausgangsschaltung 27 als Gegenstandsnachweissignal nach
außen übertragen wird. Die Vergleichsschaltung 26, welche
die unter derjenigen der anderen Vergleichsschaltung 25
liegende Referenzspannung Vref 2 erhält und das Eingangssignal
in ein Rechtecksignal umwandelt, überträgt ein Signal
auf den Transistor 15 der Schwingungsschaltung 1 der Fig. 1,
wenn der Wert ihres Eingangssignals niedrig ist.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm, welches die Wellenformen an
verschiedenen Stellen in Zuordnung zum Abstand zwischen einem
sich nähernden Körper und der Nachweisspule (L) bei dieser
Ausführungsform wiedergibt. Wenn der Gegenstand ausreichend
weit entfernt ist, ist die Spule L ohne jede wesentliche
Dämpfung. In der Schwingungsschaltung 1 wird die Spannung
des LC-Resonanzkreises auf den Transistor 4 zur Stromverstärkung
gegeben und es fließt ein Kollektorstrom durch
die Transistoren 10 und 4. Infolge dieses Kollektorstromes
wird ein Rückkopplungsstrom durch die Stromspiegelschaltung
mit den Transistoren 10 und 11 erzeugt, der die Schaltung
1 schwingen läßt.
Seien nun Io der Kollektorstrom des Transistors 10 und
Ia und Ib die Emitterströme der Transistoren 11 und 12. Da
der Gegenstand weit weg und der Schwingungswert, wie in Fig. 3
gezeigt, hoch ist, sperrt der Transistor 15, der kein
Signal von der Vergleichsschaltung 26 erhält, in diesem
Zeitpunkt. Daher wird die Stromspiegelschaltung CM 3 deaktiviert
und es liegt keine Stromrückkopplung über den Transistor
16 auf den LC-Resonanzkreis vor. Infolgedessen ist
der auf den LC-Resonanzkreis rückgekoppelte Strom allein
der Kollektorstrom Ia des Transistors 11, der sich als
n 2/n 1 · Io, entsprechend dem Emitterflächenverhältnis der Transistoren
10 und 11, ausdrückt.
Mit Annäherung des Gegenstands an den Annäherungsschalter
fällt das Schwingungsausgangssignal, welches über
dem Widerstand 5 der Schwingungsschaltung 1 erscheint, wie
in Fig. 3(a) gezeigt, rasch ab. Wenn der Abstand L 1 ist,
nämlich wenn das Ausgangssignal der Gleichrichterschaltung
21 auf den Referenzspannungswert Vref 1 der Vergleichsschaltung
25 abfällt, wird ein Gegenstandsnachweissignal an
der Ausgangsschaltung 27 erzeugt. Wenn sich der Gegenstand
dem Annäherungsschalter noch weiter nähert und das Schwingungsausgangssignal
unter den Referenzspannungswert Vref 2
der Vergleichsschaltung 26 abfällt, erzeugt die Vergleichsschaltung
26 ein Ausgangssignal, welches auf den Schalttransistor
15 der Schwingungsschaltung 1 gegeben wird, und der
Transistor 15 schaltet auf. Die durch die Transistoren 13
und 14 gebildete Stromspiegelschaltung CM 3 geht in einen
aktiven Zustand über und der Transistor 14 beginnt, durch
den in die Stromspiegelschaltung CM 3 fließenden Kollektorstrom
Ib des Transistors 12, den Mehrkollektortransistor 16
anzusteuern. Der andere Kollektorstrom Ic des Mehrkollektortransistors
16 wird also auf den LC-Resonanzkreis rückgekoppelt.
Wenn die Emitterflächen der Transistoren 13 und 14
einander gleich sind, ist der Kollektorstrom Ic des Transistors
16 im wesentlichen gleich zu Ib, und der Wert des
in den LC-Resonanzkreis fließenden elektrischen Stromes If
ist die Summe der Ströme Ia und Ic der Kollektoren der Transistoren
11 und 16 und läßt sich durch folgenden Gleichung
ausdrücken:
Der Rückkopplungsstrom If wird daher extrem angehoben und
die Verstärkung der Schwingungsschaltung kann erhöht werden.
Die Schwingung kann also, wie in Fig. 3 gezeigt, aufrechterhalten
werden, auch wenn sich der Gegenstand noch weiter
dem Annäherungsschalter nähert.
Wie durch die oben erwähnte Gleichung (1) angegeben,
hängt die Schwingungsstart-Ansprechzeit T von der Amplitude
im Anfangszustand ab, und die Schwingungsanstiegszeit läßt
sich drastisch vermindern, wenn der Anfangsamplitudenwert
Vs hoch ist. Die Schwingungsanstiegszeit läßt sich also
verbessern, indem die Schwingung auf einem niedrigen Wert
gehalten wird, auch nachdem der Gegenstand nahe an den Annäherungsschalter
herangekommen und das Gegenstandsnachweissignal
erzeugt worden ist, wie dies in Fig. 3(a) dargestellt
ist.
Die Ansprechgeschwindigkeit des Annäherungsschalters
kann daher erhöht werden, indem die Kapazität des am Ausgang
der Gleichrichterschaltung 21 vorgesehenen Kondensators 23
gesenkt oder die Zeitkonstante der Glättungsschaltung vermindert
wird. Der vorliegende Annäherungsschalter kann in
einer Umgebung verwendet werden, wo, wie im Falle eines Widerstandsschweißgerätes
mit elektrischen Strömen hoher Amplitude,
ein starkes magnetisches Wechselfeld zugegen ist.
In diesem Fall kann die Schwingung in der Nähe der Nulldurchgangspunkte
des magnetischen Wechselfeldes beginnen
und rasch hochfahren. Wenn beispielsweise ein magnetisches
Wechselfeld von 60 Hz zugegen ist, läßt sich mit der
Schwingungsschaltung 1 eine Folge von Stoßwellenformen
mit dem Doppelten der Frequenz des Magnetfeldes, also
120 Hz, erhalten. Durch Erhöhen der Kapazität des Ausgangskondensators
23 der Gleichrichtungsschaltung 21 zur Erhöhung
der Glättungszeitkonstanten, Feststellen des Vorhandenseins
der Stoßschwingungen bei großer Zeitkonstanten der
Gleichrichterschaltung und Vergleichen des gewonnenen Signals
mit einem bestimmten Schwellwert in der Vergleichsschaltung
25 läßt sich dementsprechend ein Annäherungsschalter
gewinnen, welcher Magnetfeldern standhalten kann.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Rückkopplungsstrom
zum LC-Resonanzkreis mit einer Änderung der
Emitterflächen in der Stromspiegelschaltung CM 2 verändert,
falls gewünscht, kann dieser aber auch mit einer Änderung
der Emitterflächen der Transistoren 13 und 14 in der Stromspiegelschaltung
CM 3 verändert werden.
Fig. 4 zeigt das Schaltbild einer derjenigen der Erfindung ähnlichen zweiten Schwingungsschaltung.
Gleiche Teile wie in Fig. 1 haben die
gleichen Bezugszeichen wie dort. Die Stromspiegelschaltung
CM 2 dieser Ausführungsform besteht aus Transistor 10 und
Transistor 11, dessen Kollektor mit einem Mehrkollektortransistor
17 mit vier Kollektoren zur Aufteilung des Spiegelstromes
verbunden ist. Die Basis des Transistors 17 ist mit
dem Kollektor des Transistors 10 verbunden, seine drei Kollektoren
17 a sind gemeinsam mit dem LC-Resonanzkreis zur
Rückkopplung auf diesen verbunden, und sein verbleibender
Kollektor 17 b ist mit dem Kollektor des Transistors 13 der
Stromspiegelschaltung CM 3 verbunden. Über Basis und Kollektor
des Transistors 13 ist wie bei obiger Ausführungsform
ein Schalttransistor 15 angeschlossen.
Wenn ein Gegenstand ausreichend weit weg ist, sperrt
der Transistor 15, so daß durch den Transistor 16 keine
Stromrückkopplung über die Stromspiegelschaltung CM 3 erzeugt
wird und nur ein Kollektorstrom Ia an den gemeinsamen
drei Kollektoranschlüssen 17 a als Rückkopplungsstrom auf
den LC-Resonanzkreis gegeben wird. Wenn sich der Gegenstand
nähert und der Schalttransistor 15 durchschaltet, wird aus
dem Kollektor 17 b des Transistors 17 der Strom Ib auf die
Stromspiegelschaltung CM 3 gegeben, wodurch der Rückkopplungsstrom
über den Transistor 16 erhöht wird. Auch bei Annäherung
des Gegenstands bleibt, wie bei der vorstehenden Ausführungsform
dargelegt, die Schwingung auf einem niedrigen Wert.
Fig. 5 zeigt das Schaltbild einer ersten Ausführungsform
einer Schwingungsschaltung für den gegenständlichen
Annäherungsschalter. Gleiche Teile wie bei den vorstehenden
Ausführungsformen haben die gleichen Bezugszeichen wie dort.
Der vorstehende Transistor 11 der Stromspiegelschaltung CM 2
ist bei dieser Ausführungsform durch einen Mehrkollektortransistor
18 mit vier Kollektoren 18 a und 18 b zur Unterteilung
des Spiegelstromes ersetzt. Die drei Kollektoren
18 a des Transistors 18 sind gemeinsam mit den gemeinsamen
Basen der Transistoren 10 und 18 und mit dem Emitter des
Transistors 19 verbunden. Die Basis des Transistors 19 ist
mit dem Kollektor des Transistors 10 verbunden, welcher zur
Stromrückkopplung mit dem LC-Resonanzkreis verbunden ist.
Der Kollektor 18 b des Transistors 18 kann wie bei den vorstehenden
Ausführungsformen direkt mit dem Transistor 13
der Stromspiegelschaltung CM 3 verbunden sein, ist aber bei
der vorliegenden Ausführungsform, wie in Fig. 5 gezeigt,
mit dem Kollektor des Schalttransistors 15 verbunden. Der
Transistor 15 ist zum Schalten eines Spiegelstroms an seinem
Emitter mit dem Kollektor des Transistors 13 der Stromspiegelschaltung
CM 3 verbunden. Der zum LC-Resonanzkreis
fließende Rückkopplungsstrom kann der durch den Transistor
16 rückgekoppelte Spiegelstrom des Transistors 14 der Stromspiegelschaltung
CM 3, wie bei den vorstehenden Ausführungsformen
beschrieben, sein, wird aber bei der vorliegenden
Ausführungsform, wie in Fig. 5 gezeigt, durch eine aus
Transistoren 16 a und 16 b bestehende Stromspiegelschaltung
CM 4 erzeugt. Der übrige Aufbau ist der gleiche wie bei den
vorstehenden Ausführungsformen.
Wenn ein Gegenstand ausreichend weit weg ist, sperrt
der Schalttransistor 15 auch bei dieser Ausführungsform,
wodurch keine Stromrückkopplung über die Stromspiegelschaltung
CM 3 erzeugt wird. Dementsprechend wird die Schwingung
aufrechterhalten, indem eine Stromrückkopplung aus den
drei Kollektoren 18 a des Transistors 18 über den Transistor
19 auf den LC-Resonanzkreis gegeben wird. Wenn sich
der Gegenstand nähert, wird der Schalter (Schalttransistor)
durchgeschaltet, wodurch ein Kollektorstrom am anderen
Kollektor 18 b des Transistors 18 über den Transistor 15 auf
die Stromspiegelschaltung CM 3 gegeben wird. Dadurch wird
ein Spiegelstrom über die Stromspiegelschaltung CM 4 auf den
LC-Resonanzkreis rückgekoppelt und so seine Schwingung auf
niedrigem Wert aufrechterhalten.
Fig. 6 zeigt ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform
der Schwingungsschaltung des gegenständlichen Annäherungsschalters.
Gleiche Teile wie bei den vorstehenden Ausführungsformen
erhalten auch in diesem Fall die gleichen
Bezugszeichen wie dort. Wie bei der Schaltung der Fig. 5
ist die Stromspiegelschaltung CM 2 durch einen Transistor
10 und einen Mehrkollektortransistor 18, der mit einem der
Kollektoren (18 b) mit dem Emitter eines Transistors 20 verbunden
ist, gebildet. Die Basen der Transistoren 20 und 19
sind gemeinsam mit dem Kollektor des Transistors 10 verbunden,
und der Kollektor des Transistors 20 ist mit dem Kollektor
des Transistors 15 verbunden. Der Transistor 15 ist
an seinem Emitter mit dem Kollektor des Transistors 13 verbunden,
welcher die Stromspiegelschaltung CM 3 aufbaut. Andere
Komponenten sind bei dieser Ausführungsform die gleichen
wie diejenigen der Schaltung der Fig. 5.
Wenn ein Gegenstand weit weg ist, ist auch bei dieser
Ausführungsform der Schalttransistor 15 nicht-leitend und
der Rückkopplungsstrom wird aus Transistor 18 an seinen
Kollektoren 18 a über Transistor 19 auf den LC-Resonanzkreis
gegeben. Wenn der Transistor 15 durch das Ausgangssignal
der Vergleichsschaltung 26 der die vorliegende Schwingungsschaltung
verwendenden Fig. 2 durchgeschaltet wird, wird
der vom Kollektor 18 b des Transistors 18 hergeleitete Spiegelstrom
über die Transistoren 20 und 15 auf die Stromspiegelschaltung
CM 3 gegeben. Der Rückkopplungsstrom auf den
LC-Resonanzkreis über die Stromspiegelschaltung CM 4 wird
dann erhöht, so daß, wie in Fig. 3 dargestellt, die Schwingung
auf einem niedrigen Wert aufrechterhalten werden kann.
Gemäß vorstehender Ausführungsform wird also die Vergleichsschaltung
durch einen Abfall des Schwingungsausgangssignals
dahingehend aktiviert, die Stromspiegelschaltung
anzusteuern. Wenn nach Feststellung eines Gegenstands durch
den Annäherungsschalter das Schwingungsausgangssignal weiter
abgefallen ist, wird die Stromrückkopplung durch die
Stromspiegelschaltung erhöht, und die Schwingung kann auf
einem niedrigen Wert aufrechterhalten werden. Dementsprechend
geht die Wiederaufnahme der Schwingung, nachdem sich der
Gegenstand entfernt hat, unmittelbar vor sich, so daß die
Ansprechgeschwindigkeit des Annäherungsschalters erhöht
werden kann. Da die Ansprechgeschwindigkeit also schnell
ist, kann ferner selbst in einer Umgebung, wo ein starkes
magnetisches Wechselfeld vorhanden ist, die Schwingung in
der Nähe des Nulldurchgangspunkts des magnetischen Wechselfelds
in einer intermittierenden Weise aufrechterhalten
werden. Durch Erhöhen der Zeitkonstanten einer Glättungsschaltung,
welche ein Gegenstandsnachweissignal erzeugt,
kann der Annäherungsschalter daher gegenüber Magnetfeldern
so ausreichend widerstandsfähig sein, daß er einen Gegenstand
auch in einem sehr starken Magnetfeld feststellen
kann.
Claims (3)
1. Annäherungsschalter des Hochfrequenztyps mit
Schwingungsmitteln (1) zur Erzeugung eines Schwingungsausgangssignals,
welches mit der Annäherung eines durch den
Annäherungsschalter nachzuweisenden Gegenstands veränderbar
ist,
Vergleichermitteln (25, 26) zum Vergleichen des Schwingungsausgangssignals mit einem bestimmten Wert zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn das Schwingungsausgangssignal unter dem bestimmten Wert liegt,
den Schwingungsmitteln zugehörigen Rückkopplungsmitteln zum Rückkoppeln eines Teils des Schwingungsstromes in den Schwingungsmitteln, die auf das Ausgangssignal der Vergleichermittel ansprechen und so eingerichtet sind, daß sie den Rückkopplungsstrom in den Schwingungsmitteln erhöhen, wobei die Rückkopplungsmittel eine den Schwingungsstrom in den Schwingungsmitteln erhaltende erste Stromspiegelschaltung (CM 2) zur Rückkopplung eines ersten Teils eines Spiegelstroms in der ersten Stromspiegelschaltung, eine einen zweiten Teil des Spiegelstroms in der ersten Stromspiegelschaltung erhaltende zweite Stromspiegelschaltung (CM 3), ein Schaltglied (15) zur Steuerung der Aktivierung der zweiten Stromspiegelschaltung ansprechend auf das Ausgangssignal der Vergleichermittel, und eine einen durch die zweite Stromspiegelschaltung erzeugten Spiegelstrom erhaltende Rückkopplungsschaltung zur Rückkopplung desselben zusätzlich zum ersten Teil des Spiegelstroms aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschaltung eine dritte Stromspiegelschaltung (CM 4) aufweist, welche den Spiegelstrom der zweiten Stromspiegelschaltung zur Erzeugung eines diesem entsprechenden Spiegelstroms zur Rückkopplung erhält.
Vergleichermitteln (25, 26) zum Vergleichen des Schwingungsausgangssignals mit einem bestimmten Wert zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn das Schwingungsausgangssignal unter dem bestimmten Wert liegt,
den Schwingungsmitteln zugehörigen Rückkopplungsmitteln zum Rückkoppeln eines Teils des Schwingungsstromes in den Schwingungsmitteln, die auf das Ausgangssignal der Vergleichermittel ansprechen und so eingerichtet sind, daß sie den Rückkopplungsstrom in den Schwingungsmitteln erhöhen, wobei die Rückkopplungsmittel eine den Schwingungsstrom in den Schwingungsmitteln erhaltende erste Stromspiegelschaltung (CM 2) zur Rückkopplung eines ersten Teils eines Spiegelstroms in der ersten Stromspiegelschaltung, eine einen zweiten Teil des Spiegelstroms in der ersten Stromspiegelschaltung erhaltende zweite Stromspiegelschaltung (CM 3), ein Schaltglied (15) zur Steuerung der Aktivierung der zweiten Stromspiegelschaltung ansprechend auf das Ausgangssignal der Vergleichermittel, und eine einen durch die zweite Stromspiegelschaltung erzeugten Spiegelstrom erhaltende Rückkopplungsschaltung zur Rückkopplung desselben zusätzlich zum ersten Teil des Spiegelstroms aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschaltung eine dritte Stromspiegelschaltung (CM 4) aufweist, welche den Spiegelstrom der zweiten Stromspiegelschaltung zur Erzeugung eines diesem entsprechenden Spiegelstroms zur Rückkopplung erhält.
2. Annäherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schwingungsmittel
einen LC-Resonanzkreis (LC) enthalten und die
Rückkopplungsmittel den rückgekoppelten Teil des Schwingungsstroms
auf den LC-Resonanzkreis rückkoppeln.
3. Annäherungsschalter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Stromspiegelschaltung (CM 3) so aufgebaut ist, daß sie
aktiviert wird, wenn das Ausgangssignal der Vergleichermittel
auf das Schaltglied (15) zur Durchschaltung desselben
gegeben wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60039784A JPS61199328A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 近接スイツチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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