JP2606494Y2 - ２線式センサ回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、２線式のセンサ回路技
術に関し、特にシリンダなどの流体圧作動機器の位置検
出装置に良好な２線式センサ回路に適用して有効な技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、流体圧作動機器の位置検出装置に
おいては、小形化と共に短絡保護回路などの付加機能を
入れるため、モノリシックＩＣを使用したタイプと、汎
用センサＩＣとＳＭＤ（サーフェイス・マウント・デバ
イス）構成をした単機能のセンサがある。

【０００３】たとえば、後者の例としては、実公平３−
４６３２１号公報に記載されるピストン位置検出装置な
どがあり、この回路では図６に示すように、ＭＲ素子１
１ａ〜１１ｄによるブリッジ回路１１、増幅器１２を介
した非検出状態におけるＯＦＦ時は、トランジスタＱ１
１と発光ダイオードＬＥＤ１１と抵抗Ｒ１１，Ｒ１２で
定電流回路を構成し、検出状態のＯＮ時は発光ダイオー
ドＬＥＤ１１とトランジスタＱ１２とダイオードＤ１１
により定電圧回路を構成している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な従来技術においては、ＯＦＦ時の電流値は発光ダイオ
ードＬＥＤ１１と抵抗Ｒ１２とトランジスタＱ１１のＶ
BEで決められるため、電流値のばらつきが大きい上に、
発光ダイオードＬＥＤ１１には常に微小電流が流れてお
り、暗室などでは若干発光することも考えられる。

【０００５】また、空気圧機器は電気機械、精密機械、
一般機械などに多く用いられ、シリンダの位置検出は手
軽さのために重要な要素部品となっている。この空気圧
機器の制御には、一般化しているＰＣないしＰＬＣ（プ
ログラマブルコントローラ）が多く用いられており、コ
スト面からＰＬＣの入力点数を削減するメリットが大き
い。

【０００６】そこで、２個のセンサを直列に接続した場
合には、ＡＮＤ回路となってＰＬＣの入力点数を半減で
き、有接点スイッチに比べて寿命や耐振動性で優れてい
る無接点式スイッチが多く用いられている。たとえば、
２線式の無接点スイッチでは、アクティブ回路で構成す
るために常に電流を流す必要があり、注意が必要とされ
る。

【０００７】たとえば、その１つとしては、２個のセン
サを直列接続するため、特に電源投入時に２個のスイッ
チの過渡的な電圧降下が不均一になり発振する。この発
振は、ＯＮ−ＯＦＦを数回繰り返すと正常に戻るが、ユ
ーザーが使用時に確認し難い上に対応がさらに遅れるこ
とが多く、それに伴って被害も大きくなる。

【０００８】また、２個のセンサを直列に接続するた
め、ＯＮ時の残留電圧も２倍となり、ＯＮ電流が規定値
より少ないための対策であるブリーダ抵抗Ｒ１３を図７
のように入れた場合でも、直列に２個では出力ケーブル
が長くなるためにその効果が小さなものとなる。

【０００９】従って、従来の２線式センサにおいては、
ＯＦＦ時の電流値のばらつきおよびＬＥＤへの微小電流
の流通、さらに２個のセンサを直列接続した場合の発振
およびケーブル長などの問題が生じている。

【００１０】そこで、本考案の目的は、ダーリントン接
続回路による最小限の汎用ＳＭＤ部品を用いることによ
り、非検出時に発光ダイオードに暗電流を流さないよう
にでき、さらに検出時の電圧降下を補正して安定に動作
させることができる２線式センサ回路を提供することに
ある。

【００１１】また、本考案の他の目的は、センサ内部の
出力端子間にブリーダ抵抗を挿入することにより、複数
個のセンサスイッチを直列接続してＡＮＤ回路を構成す
る場合でも、電圧変化を低減して安定に動作させること
ができる２線式センサ回路を提供することにある。

【００１２】本考案の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
考案のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１４】すなわち、本考案の２線式センサ回路は、
検出素子によるブリッジ回路からの検出信号を増幅器を
通して出力する信号端子およびコモン端子を備え、流体
圧作動機器の位置検出に用いる２線式センサ回路であっ
て、増幅器の出力端子にベース端子が接続されるダーリ
ントン接続回路と、ダーリントン接続回路のコレクタ端
子にカソード端子が接続される発光ダイオードと、発光
ダイオードのアノード端子にベース端子が接続されるト
ランジスタと、トランジスタのエミッタ−コレクタ端子
間にエミッタ端子からコレクタ端子へ順方向に接続され
る定電流ダイオードとを備え、トランジスタのエミッタ
端子を信号端子に接続すると共に、ダーリントン接続回
路のエミッタ端子をコモン端子に接続するものである。

【００１５】また、前記２線式センサ回路を直列に複数
個接続する場合に、信号端子とコモン端子との間にブリ
ーダ抵抗を挿入するようにしたものである。

【００１６】

【作用】前記した２線式センサ回路によれば、ダーリン
トン接続回路、発光ダイオード、トランジスタおよび定
電流ダイオードによる回路構成により、検出素子の非検
出時には、定電流ダイオードにより漏れ電流を決定し、
かつ検出素子の検出時にはトランジスタのベース−エミ
ッタ端子間電圧、発光ダイオードの順電圧、ダーリント
ン接続回路の終端トランジスタのコレクタ−エミッタ端
子間電圧で検出信号の出力電圧を決定することができ
る。

【００１７】これにより、ダーリントン接続回路を用い
ることによって増幅器側の出力インピーダンスを高くす
ることができ、非検出時に発光ダイオードに暗電流を流
さないようにでき、さらに検出時の電圧降下を補正して
安定に動作させることができる。

【００１８】また、信号端子とコモン端子との間にブリ
ーダ抵抗が挿入されることにより、２線式センサ回路を
直列に複数個接続する場合でも、電源の投入時や負荷の
急激な変動時などに対しても電圧変化を低減して安定に
動作させることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本考案の実施例を詳細に説明する。

【００２０】（実施例１） 図１は本考案の一実施例である２線式センサ回路を示す
回路図、図２(a) ，(b) は本実施例の２線式センサ回路
を流体圧作動機器に搭載した状態を示す正面図および側
面図である。

【００２１】まず、図１により本実施例の２線式センサ
回路の構成を説明する。

【００２２】本実施例の２線式センサ回路は、たとえば
検出素子によるブリッジ回路からの検出信号を増幅器を
通して出力する信号端子およびコモン端子を備えた２線
式センサとされ、磁力に感応されるＭＲ素子（検出素
子）１ａ〜１ｄを４辺とするブリッジ回路１、ブリッジ
回路１からの検出信号を増幅する増幅器２、増幅器２に
接続されるダーリントン接続回路３、ダーリントン接続
回路３に接続される発光ダイオードＬＥＤ１、発光ダイ
オードＬＥＤ１に接続されるＰＮＰ形トランジスタＱ
１、およびＰＮＰ形トランジスタＱ１に接続される定電
流ダイオードＩＤなどから構成されている。

【００２３】そして、ＰＮＰ形トランジスタＱ１のエミ
ッタ端子が信号端子ＯＵＴに接続されると共に、ダーリ
ントン接続回路３のエミッタ端子がコモン端子ＧＮＤに
接続され、ブリッジ回路１による非検出時には、定電流
ダイオードＩＤにより漏れ電流が決定され、かつ検出時
には、ＰＮＰ形トランジスタＱ１のベース−エミッタ端
子間電圧、発光ダイオードＬＥＤ１の順電圧、ダーリン
トン接続回路３の終端トランジスタのコレクタ−エミッ
タ端子間電圧で検出信号の出力電圧が決定されるように
なっている。

【００２４】ダーリントン接続回路３は、極性が同じ複
数個のトランジスタを直結して、見掛け上、特性の優れ
た１個のトランジスタとする回路であり、ブリッジ回路
１による検出時でＯＮ状態、非検出時にＯＦＦ状態とな
り、たとえば２個のＮＰＮ形トランジスタＱ２，Ｑ３お
よび抵抗Ｒ１，Ｒ２から構成されている。そして、初段
のＮＰＮ形トランジスタＱ２のベース端子が増幅器２に
接続され、終段のＮＰＮ形トランジスタＱ３のエミッタ
端子がコモン端子ＧＮＤに接続され、かつ両方のＮＰＮ
形トランジスタＱ２，Ｑ３のコレクタ端子が発光ダイオ
ードＬＥＤ１に接続されている。

【００２５】発光ダイオードＬＥＤ１は、検出時にダー
リントン接続回路３のＯＮ状態により点灯し、非検出時
にダーリントン接続回路３のＯＦＦ状態で消灯する表示
灯であり、カソード端子がダーリントン接続回路３に接
続され、アノード端子がＰＮＰ形トランジスタＱ１に接
続されている。

【００２６】ＰＮＰ形トランジスタＱ１は、検出時に発
光ダイオードＬＥＤ１とダーリントン接続回路３のＮＰ
Ｎ形トランジスタＱ３とにより出力電圧を決定するもの
であり、ベース端子が発光ダイオードＬＥＤ１、コレク
タ端子がブリッジ回路１、エミッタ端子が信号端子ＯＵ
Ｔにそれぞれ接続されている。また、ＰＮＰ形トランジ
スタＱ１のコレクタ−エミッタ端子間には定電流ダイオ
ードＩＤが接続され、さらにベース−エミッタ端子間に
抵抗Ｒ３が接続されている。

【００２７】定電流ダイオードＩＤは、非検出時に２線
式センサの漏れ電流を決定するものであり、カソード端
子がＰＮＰ形トランジスタＱ１のエミッタ端子、アノー
ド端子がコレクタ端子にそれぞれ接続されている。

【００２８】なお、本実施例におけるブリッジ回路１、
増幅器２、さらに電流または電圧調整用の抵抗Ｒ４〜Ｒ
６はセンサＩＣに内蔵され、その出力端子間、すなわち
信号端子ＯＵＴとコモン端子ＧＮＤとの間には、外部雑
音による補償のため、遅れ時間を考慮してコンデンサＣ
１が挿入され、さらにサージ電圧対策用の定電圧ダイオ
ードＤ１が接続されている。

【００２９】そして、これらの２線式センサの構成部品
は、汎用ＳＭＤ部品を用いて図示しないプリント基板上
に実装され、さらにケース内に内蔵されて２線式センサ
の位置検出装置４とされ、たとえば図２に示すようにシ
リンダ（流体圧作動機器）５の取付溝６に嵌合されて取
り付けられ、シリンダ５の位置検出に用いられる。

【００３０】次に、本実施例の作用について、非検出
時、検出時の動作を実際の測定結果に基づいて詳細に説
明する。

【００３１】(1).非検出時 始めに、ＭＲ素子１ａ〜１ｄのブリッジ回路１を内蔵し
たセンサＩＣによる非検出時には、回路の漏れ電流が定
電流ダイオードＩＤのピンチオフ電流で決まり、たとえ
ば定電流ダイオードＩＤのメーカー規格値で0.６０〜0.
９２ｍＡとなるが、測定結果では３σn-1 での範囲で0.
５８〜0.６９ｍＡの範囲となった。

【００３２】すなわち、非検出時は、たとえば外部に接
続される電源ＤＣ２４Ｖより負荷（ＲＬ＝0.９１ｋΩＭ
ＩＮ，4.７ｋΩＭＡＸ）を介して、信号端子ＯＵＴから
定電流ダイオードＩＤを通じて一定電流をセンサＩＣに
供給する。

【００３３】このとき、センサＩＣに内蔵された増幅器
２の出力はＬｏレベルであり、ダーリントン接続回路３
のＮＰＮ形トランジスタＱ２，Ｑ３はカットオフされ、
これによってＰＮＰ形トランジスタＱ１もＯＦＦ状態と
なる。

【００３４】この場合に、ＯＦＦ時の漏れ電流は定電流
ダイオードＩＤで決定されるが、たとえば定電流ダイオ
ードＩＤのピンチオフ電流はメーカー規格値が0.６０〜
0.９２ｍＡであり、漏れ電流が１ｍＡＭＡＸを満足す
る。

【００３５】また、センサＩＣに印加される電圧は漏れ
電流で決定されるが、センサＩＣのインピーダンスはブ
リッジ回路１のＭＲ素子１ａ〜１ｄの抵抗（たとえば６
ｋΩ×４素子）に近似されるため、結局、消費電流0.６
ｍＡで3.６Ｖとなり、センサＩＣの使用電圧範囲を満足
する。

【００３６】たとえば、センサＩＣの電源電圧範囲は３
〜３０Ｖであり、常にその範囲に入れる必要がある。こ
こでは、定電流ダイオードＩＤの規格より漏れ電流の範
囲がＩOFF ＝0.６０〜0.９２ｍＡであり、回路電流0.６
０ｍＡでのセンサＩＣのＶCCは測定された特性データよ
り3.５５Ｖとなり、センサＩＣの電源電圧範囲を満足す
る。

【００３７】これにより、非検出時は定電流ダイオード
ＩＤの特性で２線式センサの漏れ電流が決まるため、従
来のようにトランジスタと抵抗とＬＥＤの順電圧で定電
流を構成し、製造ロット間の各素子特性の変動が大きく
影響するような場合に比べて、漏れ電流値のばらつきを
小さくすることができる。

【００３８】特に、定電流ダイオードＩＤの素子メーカ
ーにおいて、ロット管理された一部品で電流値を明確に
管理することができるので、製造上の管理が簡単となり
歩留まりを良くすることができる。

【００３９】その上、ＰＮＰ形トランジスタＱ１のベー
ス端子からＮＰＮ形トランジスタＱ３への暗電流を流さ
ないようにすることができるので、従来のように発光ダ
イオードＬＥＤ１に暗電流が流れることなく、この発光
ダイオードＬＥＤ１の消灯を確実に行うことができる。

【００４０】(2).検出時 続いて、ＭＲ素子１ａ〜１ｄのブリッジ回路１を内蔵し
たセンサＩＣによる検出時には、内部降下電圧がＰＮＰ
形トランジスタＱ１のＶBE、ＮＰＮ形トランジスタＱ３
のＶCEと発光ダイオードＬＥＤ１のＶF で決まり、たと
えば測定結果では４ｍＡ負荷で3.３Ｖ、２０ｍＡ負荷で
3.６Ｖとなり、この値は設計値と一致する。

【００４１】すなわち、検出時は、センサＩＣの出力が
Ｈｉレベルとなり、ＮＰＮ形トランジスタＱ２，Ｑ３が
ＯＮ状態となる。ここで、電源ＤＣ２４Ｖより負荷（0.
９１ｋΩ＜ＲＬ＜4.７ｋΩ）を介して、信号端子ＯＵＴ
からＰＮＰ形トランジスタＱ１のエミッタ端子を通じて
ベース電流がＮＰＮ形トランジスタＱ３に流れる。

【００４２】このとき、ＰＮＰ形トランジスタＱ１のエ
ミッタ電位は、 ＶA ＝（ＰＮＰ形トランジスタＱ１のＶEB） ＋（発光ダイオードＬＥＤ１のＶF ） ＋（ＮＰＮ形トランジスタＱ３のＶCE） で決定され、これが内部降下電圧となる。

【００４３】ここで、（ＮＰＮ形トランジスタＱ３のＶ
CE）＝（ＮＰＮ形トランジスタＱ２のＶCE）＋（抵抗Ｒ
２の電圧降下）＋（ＮＰＮ形トランジスタＱ３のＶBE）
であり、（ＮＰＮ形トランジスタＱ２のＶCE）＋（ＮＰ
Ｎ形トランジスタＱ３のＶBE）≫（抵抗Ｒ２の電圧降
下）であるから、 ＶA ＝（ＰＮＰ形トランジスタＱ１のＶEB） ＋（発光ダイオードＬＥＤ１のＶF ） ＋（ＮＰＮ形トランジスタＱ２のＶCE） ＋（ＮＰＮ形トランジスタＱ３のＶBE） で表すこともできる。

【００４４】このときに、センサＩＣの電源電圧もＰＮ
Ｐ形トランジスタＱ１がＯＮ状態であり、内部降下電圧
にほぼ等しくなる。

【００４５】たとえば、内部降下電圧については、規格
表を参考に設計値を算出すると、 ２０ｍＡ負荷では、ＶA ＝0.７＋2.１＋０＋0.７＝3.５Ｖ ４ｍＡ負荷では、ＶA ＝0.６５＋1.９＋０＋0.６５＝3.２Ｖ となる。この電圧は、センサＩＣの使用電圧範囲を満足
する。

【００４６】また、ＯＮ時の内部降下電圧については、
温度変化が、 ΔＶA ＝（ＰＮＰ形トランジスタＱ１のΔＶEB） ＋（発光ダイオードＬＥＤ１のΔＶF ） ＋（ＮＰＮ形トランジスタＱ２のΔＶCE） ＋（ＮＰＮ形トランジスタＱ３のΔＶBE） となり、ここで、ＶCE＝０、ΔＶBE＝（ＰＮＰ形トラン
ジスタＱ１のΔＶEB）＝（ＮＰＮ形トランジスタＱ３の
ΔＶBE）とすると、 ΔＶA ＝２ΔＶBE＋ΔＶF となる。

【００４７】また、発光ダイオードＬＥＤ１について
は、たとえば測定された特性データによるΔＶF ＝−1.
７ｍＶ／℃、ＶBEの温度係数−２ｍＶ／℃より、 ΔＶA ＝２×（−２）＋（−1.7)＝−5.７ｍＶ／℃ となり、測定結果の−5.３〜−4.３ｍＶ／℃とほぼ一致
する。

【００４８】これにより、検出時はＰＮＰ形トランジス
タＱ１のＶBEと発光ダイオードＬＥＤ１の順電圧とＮＰ
Ｎ形トランジスタＱ３のＶCEで残留電圧が決まるため、
電圧降下を補正して動作を安定させることができる。

【００４９】その上、ダーリントン接続回路３によって
増幅器２側の出力インピーダンスを高くできるので、検
出時の電圧を安定化させて動作させることができる。す
なわち、２線式センサでは、回路電流を0.８ｍＡ程度に
抑えるため、センサＩＣ内部を高インピーダンス回路で
構成する必要があり、増幅器２側の出力インピーダンス
が高くなり、トランジスタ１段をドライブできないの
で、ダーリントン接続回路３で構成することが重要な要
素となる。

【００５０】また、ダーリントン回路により敷居値（ス
レッショールドレベル）を高くでき、オペアンプ出力と
の非検出時のマッチングも良好となる。

【００５１】従って、本実施例の２線式センサ回路によ
れば、センサＩＣに、ダーリントン接続回路３、発光ダ
イオードＬＥＤ１、ＰＮＰ形トランジスタＱ１および定
電流ダイオードＩＤなどが接続されることにより、非検
出時は、定電流ダイオードＩＤの特性のみで漏れ電流が
決まるために漏れ電流値のばらつきを低減することがで
き、かつＮＰＮ形トランジスタＱ３への暗電流が流れな
いので発光ダイオードＬＥＤ１を確実に消灯することが
できる。

【００５２】一方、検出時には、ＰＮＰ形トランジスタ
Ｑ１、発光ダイオードＬＥＤ１およびＮＰＮ形トランジ
スタＱ３で電圧が決まるため、電圧を安定化させて動作
させることができ、かつダーリントン接続回路３によっ
て出力インピーダンスを高くすることが最小限の部品点
数で構成できる。

【００５３】（実施例２） 図３は本考案の他の実施例である２線式センサ回路を示
す回路図、図４は本実施例の２線式センサ回路を直列接
続した状態を示す回路図、図５は２線式センサ回路の発
振状態を説明する特性図である。

【００５４】本実施例の２線式センサ回路は、実施例１
と同様に検出素子によるブリッジ回路からの検出信号を
増幅器を通して出力する信号端子およびコモン端子を備
えた２線式センサとされ、実施例１との相違点は、ブリ
ッジ回路１、増幅器２、ダーリントン接続回路３、発光
ダイオードＬＥＤ１、ＰＮＰ形トランジスタＱ１および
定電流ダイオードＩＤによる回路構成に加えて、出力端
子間にブリーダ抵抗Ｒ７が挿入される点である。

【００５５】すなわち、本実施例においては、図３に示
すように信号端子ＯＵＴとコモン端子ＧＮＤとの間にブ
リーダ抵抗Ｒ７が接続され、そして図４に示すように、
たとえば２個の２線式センサＳＷ１，ＳＷ２が直列にＡ
ＮＤ回路構成となっており、ＰＬＣの入力ユニットに接
続されている。

【００５６】次に、本実施例の作用について説明する。

【００５７】通常、２線式センサでは、たとえば非検出
時は出力インピーダンスがおよそＲOFF ＝２４Ｖ／１ｍ
Ａ＝２４ｋΩと高く、検出時はＲON＝２４Ｖ／５ｍＡ＝
５ｋΩと低くなり、このように急激に変化するために過
渡時に発振し易いことが原理的に予想される。

【００５８】そこで、一般の装置において、図示しない
メイン電源を投入するとＶinは数ｍｓから１秒程度で０
Ｖから２４Ｖへと安定化する。たとえば、２線式センサ
が１個のときはそれ自身に電圧が印加されるため、セン
サの使用電圧範囲に達したら正常動作へ移行する。

【００５９】しかし、２個の２線式センサを直列かつ２
線式センサが検出状態で投入すると、それぞれのセンサ
の不安定領域でのインピーダンス変動（位相特性も含
む）およびリード線の分布容量（Ｌ−Ｃ−Ｒ）により発
振条件を満たす可能性が高く、実際に図５(a) に示すよ
うに問題が生じている。

【００６０】そこで、本実施例のようにブリーダ抵抗Ｒ
７を挿入すると、２線式センサＳＷ１，ＳＷ２の不安定
領域での位相特性の補正で共振点がなくなり、図５(b)
に示すように継続発振を防止することができる。つま
り、不安定領域での２線式センサＳＷ１，ＳＷ２の電圧
を安定化させることができる。

【００６１】さらに、検出時に、負荷電流が少ないと２
線式センサＳＷ１，ＳＷ２の内部電圧が非安定となる
が、このブリーダ抵抗Ｒ７によって安定化させることが
できるため、非安定化領域でも使用することができる。

【００６２】この場合に、挿入するブリーダ抵抗Ｒ７
は、漏れ電流（0.８〜１ｍＡ）の２割程度の電流を流す
抵抗値、たとえば Ｉb ＝（電源電圧−２×残留電圧）／２Ｒ＝（２４Ｖ−
２×４Ｖ）／２×３３ｋΩ＝0.２４ｍＡ で満足でき、漏れ電流がほとんど変化しないため、従来
のＰＬＣ入力に対応することができる。

【００６３】従って、本実施例の２線式センサ回路によ
れば、実施例１の回路構成に加えて信号端子ＯＵＴとコ
モン端子ＧＮＤとの間にブリーダ抵抗Ｒ７が接続される
ことにより、検出時において、内部の電圧が非安定領域
でもブリーダ抵抗Ｒ７により安定に動作させることがで
き、その上検出時の負荷電流の実力値を従来に比べて下
げることができる。

【００６４】以上、本考案者によってなされた考案を実
施例１および２に基づき具体的に説明したが、本考案は
前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【００６５】たとえば、本実施例の２線式センサ回路に
ついては、センサＩＣの端子間に外部雑音対策用のコン
デンサＣ１と、サージ電圧対策用の定電圧ダイオードＤ
１が接続される場合について説明したが、本考案は前記
実施例に限定されるものではなく、外部雑音およびサー
ジ電圧が発生しないような環境で使用する場合には、こ
れらの対策用部品が不要となる。

【００６６】また、実施例２においては、実施例１の回
路構成にブリーダ抵抗Ｒ７を追加接続する場合について
説明したが、たとえば図３のような回路構成の他に、従
来のセンサ回路の出力端子間に接続することによっても
同様の効果を得ることができる。

【００６７】さらに、２線式センサの直列接続について
も、３個または４個以上のＡＮＤ接続など、センサが接
続される負荷仕様に応じて増加できることはいうまでも
ない。

【００６８】以上の説明では、主として本考案者によっ
てなされた考案をその利用分野であるシリンダの位置検
出に用いられる２線式センサ回路に適用した場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、ロータ
リアクチュエータなどの他の流体圧作動機器の位置検出
装置、さらに検出機能が必要とされる他の装置のセンサ
回路としても広く適用可能である。

【００６９】

【考案の効果】本願において開示される考案のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００７０】(1).検出素子によるブリッジ回路からの検
出信号を増幅する増幅器の出力側に、ダーリントン接続
回路、発光ダイオード、トランジスタおよび定電流ダイ
オードを接続し、トランジスタのエミッタ端子を信号端
子に接続すると共に、ダーリントン接続回路のエミッタ
端子をコモン端子に接続することにより、非検出時の漏
れ電流を定電流ダイオードにより決定することができ、
この定電流ダイオードの特性管理によって電流値のばら
つきの低減が可能となる。

【００７１】(2).前記(1) により、非検出時にはトラン
ジスタからダーリントン接続回路へ暗電流が流れないた
め、回路上安定化させて発光ダイオードに電流が完全に
流れないようにすることができるので、発光ダイオード
の消灯が確実に可能となる。

【００７２】(3).前記(1) により、検出時にはトランジ
スタのベース−エミッタ端子間電圧、発光ダイオードの
順電圧、ダーリントン接続回路のコレクタ−エミッタ端
子間電圧で検出信号の出力電圧を決定することができる
ので、電圧降下を補正して最適な状態による安定動作が
可能となる。

【００７３】(4).前記(1) により、ダーリントン接続回
路を用いることによって増幅器側の出力インピーダンス
を高くすることができ、さらに敷居値を高くできるた
め、センサ回路における動作の安定化が可能となる。

【００７４】(5).前記(1) において、従来の部品点数と
ほぼ同程度の個数による最小限の汎用ＳＭＤ部品で、性
能のよい回路構成ができるため、特に、流体圧作動機器
に埋め込む場合の重要条件となる小形化が可能となる。

【００７５】(6).前記(1) において、汎用ＳＭＤ部品を
用いることにより、モノリシックＩＣの開発費用を削減
して開発費の低減を図り、汎用品のために入手が簡単で
特性が管理されているので開発日数の削減を可能とし、
かつセンサの特性に対して製造上の変動要因がほとんど
ないので製造歩留まりの向上を図ることができ、品質の
安定化が容易に可能とされる２線式センサ回路を得るこ
とができる。

【００７６】(7).信号端子とコモン端子との間にブリー
ダ抵抗を挿入することにより、２線式センサ回路を直列
に複数個接続する場合でも、電源の投入時や負荷の急激
な変動時などに対しても電圧変化を低減することができ
るので、動作の安定化が可能となる。

【００７７】(8).前記(7) により、検出時において、セ
ンサ回路内部の電圧が非安定領域でもブリーダ抵抗によ
り安定化させることができるので、検出時における負荷
電流の実力値の低下が可能となる。

【００７８】(9).前記(7) において、センサ回路の安定
化が１本のブリーダ抵抗で解決できるので、複雑な回路
構成は必要なく、安価でかつ軽薄短小化が可能とされる
２線式センサ回路を得ることができる。

【００７９】(10). 特に、２線式センサ回路を流体圧作
動機器の位置検出に用いることにより、センサ回路の安
定動作によって信頼性の高い位置検出が可能とされる位
置検出装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例１である２線式センサ回路を示
す回路図である。

【図２】(a) ，(b) は実施例１の２線式センサ回路を流
体圧作動機器に搭載した状態を示す正面図および側面図
である。

【図３】本考案の実施例２である２線式センサ回路を示
す回路図である。

【図４】実施例２の２線式センサ回路を直列接続した状
態を示す回路図である。

【図５】実施例２の２線式センサ回路の発振状態を説明
する特性図である。

【図６】従来技術の一例である２線式センサ回路を示す
回路図である。

【図７】従来技術の一例である２線式センサ回路を直列
接続した状態を示す回路図である。

【符号の説明】

１ ブリッジ回路 １ａ〜１ｄ ＭＲ素子（検出素子） ２ 増幅器 ３ ダーリントン接続回路 ４ 位置検出装置 ５ シリンダ（流体圧作動機器） ６ 取付溝 １１ ブリッジ回路 １１ａ〜１１ｄ ＭＲ素子 １２ 増幅器 Ｃ１ コンデンサ Ｄ１ 定電圧ダイオード ＧＮＤ コモン端子 ＩＣ センサ ＩＤ 定電流ダイオード ＬＥＤ１ 発光ダイオード ＯＵＴ 信号端子 Ｑ１ ＰＮＰ形トランジスタ Ｑ２，Ｑ３ ＮＰＮ形トランジスタ Ｒ１〜Ｒ６ 抵抗 Ｒ７ ブリーダ抵抗 ＳＷ１，ＳＷ２ ２線式センサ Ｄ１１ ダイオード ＬＥＤ１１ 発光ダイオード Ｑ１１，Ｑ１２ トランジスタ Ｒ１１，Ｒ１２ 抵抗 Ｒ１３ ブリーダ抵抗

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出素子によるブリッジ回路からの検出
   信号を増幅器を通して出力する信号端子およびコモン端
   子を備え、流体圧作動機器の位置検出に用いる２線式セ
   ンサ回路であって、 前記増幅器の出力端子にベース端子が接続されるダーリ
   ントン接続回路と、該ダーリントン接続回路のコレクタ
   端子にカソード端子が接続される発光ダイオードと、該
   発光ダイオードのアノード端子にベース端子が接続され
   るトランジスタと、該トランジスタのエミッタ−コレク
   タ端子間に該エミッタ端子からコレクタ端子へ順方向に
   接続される定電流ダイオードとを備え、前記トランジス
   タのエミッタ端子を前記信号端子に接続すると共に、前
   記ダーリントン接続回路のエミッタ端子を前記コモン端
   子に接続し、前記トランジスタのコレクタ端子および前
   記ダーリントン接続回路のエミッタ端子を前記ブリッジ
   回路間に接続して該ブリッジ回路に対して回路電圧を印
   加し、 前記検出素子の非検出時には前記定電流ダイオードによ
   り漏れ電流を決定し、かつ前記検出素子の検出時には前
   記トランジスタのベース−エミッタ端子間電圧、前記発
   光ダイオードの端子間電圧、前記ダーリントン接続回路
   の終端トランジスタのコレクタ−エミッタ端子間電圧で
   検出信号の出力電圧を決定すると共に、前記信号端子と
   前記コモン端子間に前記トランジスタおよび前記ダーリ
   ントン接続回路の終端トランジスタと直列に接続された
   前記発光ダイオードを負荷電流によって直接的に動作表
   示させて、前記非検出時の回路電圧と前記検出時の回路
   電圧とをほぼ等しくすることを特徴とする２線式センサ
   回路。
2. 【請求項２】 前記２線式センサ回路を直列に複数個接
   続する場合に、前記信号端子とコモン端子との間にブリ
   ーダ抵抗を挿入することを特徴とする請求項１記載の２
   線式センサ回路。