JP2739742B2 - 差動コイル型近接スイッチ - Google Patents
差動コイル型近接スイッチInfo
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- JP2739742B2 JP2739742B2 JP1331994A JP33199489A JP2739742B2 JP 2739742 B2 JP2739742 B2 JP 2739742B2 JP 1331994 A JP1331994 A JP 1331994A JP 33199489 A JP33199489 A JP 33199489A JP 2739742 B2 JP2739742 B2 JP 2739742B2
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- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
- G01V3/10—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
- G01V3/101—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils by measuring the impedance of the search coil; by measuring features of a resonant circuit comprising the search coil
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は互いに近い共振周波数を有する２つの並列共
振回路を有し、その周波数差の変化に基づいて物体を検
出する差動コイル型近接スイッチに関し、特にその検出
ヘッドの構造に関するものである。
振回路を有し、その周波数差の変化に基づいて物体を検
出する差動コイル型近接スイッチに関し、特にその検出
ヘッドの構造に関するものである。
従来周波数差の変化を検出する差動コイル型の近接ス
イッチとしては、通常の高周波発振型近接スイッチと同
様にポットコア内に埋設されコンデンサが接続された検
出用の共振回路と、トリマインダクタ及びこれに接続さ
れたコンデンサから成る並列共振回路の２つの共振回路
が設けられている。そして物体の近接に伴い検出用共振
回路の共振周波数が変化することに基づいて物体を検出
している。
イッチとしては、通常の高周波発振型近接スイッチと同
様にポットコア内に埋設されコンデンサが接続された検
出用の共振回路と、トリマインダクタ及びこれに接続さ
れたコンデンサから成る並列共振回路の２つの共振回路
が設けられている。そして物体の近接に伴い検出用共振
回路の共振周波数が変化することに基づいて物体を検出
している。
このような従来の差動コイル型近接スイッチでは、検
出ヘッドのコイルと可変型のトリマインダクタの材質に
大きな相違があり、又トリマインダクタは通常基板等の
異なった位置に実装されることが多く、熱的条件が不均
一となる。従って温度ドリフトに対して極めて不安定に
なり易いという欠点があった。
出ヘッドのコイルと可変型のトリマインダクタの材質に
大きな相違があり、又トリマインダクタは通常基板等の
異なった位置に実装されることが多く、熱的条件が不均
一となる。従って温度ドリフトに対して極めて不安定に
なり易いという欠点があった。
本発明はこのような従来の差動コイル型近接スイッチ
の問題点に鑑みてなされたものであって、熱的不均衡を
なくすことができるようにすることを技術的課題とす
る。
の問題点に鑑みてなされたものであって、熱的不均衡を
なくすことができるようにすることを技術的課題とす
る。
本願の請求項１の発明は夫々コンデンサが接続されて
共振回路を構成する検出コイル及び比較コイルを有し、
その共振周波数の差に基づいて物体を検出する差動コイ
ル型の近接スイッチであって、検出コイルが埋設されそ
の端部が物体の検知面に開放されていることにより、接
近した物体による影響を受ける開磁路の一部をなす第１
のコアと、比較コイルが埋設され第１のコアと同一材料
を用い第１のコアの背後に隣接して配置されていること
により、接近した物体による影響を受けない閉磁路の一
部をなす第２のコアと、を具備することを特徴とするも
のである。
共振回路を構成する検出コイル及び比較コイルを有し、
その共振周波数の差に基づいて物体を検出する差動コイ
ル型の近接スイッチであって、検出コイルが埋設されそ
の端部が物体の検知面に開放されていることにより、接
近した物体による影響を受ける開磁路の一部をなす第１
のコアと、比較コイルが埋設され第１のコアと同一材料
を用い第１のコアの背後に隣接して配置されていること
により、接近した物体による影響を受けない閉磁路の一
部をなす第２のコアと、を具備することを特徴とするも
のである。
又本願の請求項２の発明では、第２のコアの一部が位
置調整可能に設けられていることを特徴とするものであ
る。
置調整可能に設けられていることを特徴とするものであ
る。
このような特徴を有する本願の請求項１の発明によれ
ば、第1,第２のコアを同一の材料を用いて隣接して配置
し、第１のコア内に検出コイルを埋設し第２のコア内に
比較用のコイルを埋設して２つの共振回路を構成するこ
とにより、熱的な条件をほとんど同一となるようにして
いる。
ば、第1,第２のコアを同一の材料を用いて隣接して配置
し、第１のコア内に検出コイルを埋設し第２のコア内に
比較用のコイルを埋設して２つの共振回路を構成するこ
とにより、熱的な条件をほとんど同一となるようにして
いる。
又本願の請求項２の発明では、第２のコアにトリマ機
構を設けることによりインダクタンスを微調整して共振
周波数を同一にできるようにしている。
構を設けることによりインダクタンスを微調整して共振
周波数を同一にできるようにしている。
第１図は本発明の一実施例による近接スイッチの検出
ヘッド部を示す断面図である。本図において近接スイッ
チのケース１の前面には環状の溝が形成されたコア２が
取付けられる。コア２の溝内にはコイルスプール３に取
付けられた検出用のコイル４が設けられる。又このコア
２の背後にはコア５が取付けられる。コア５は中央部が
浅く環状の溝を有しており、その溝には断面コ字状のコ
イルスプール６内に比較用のコイル７が設けられてい
る。コイルスプール６はコア２の背面に密着して取付け
られ、コア２とコア５とは微小ギャップを隔てて取付け
られている。
ヘッド部を示す断面図である。本図において近接スイッ
チのケース１の前面には環状の溝が形成されたコア２が
取付けられる。コア２の溝内にはコイルスプール３に取
付けられた検出用のコイル４が設けられる。又このコア
２の背後にはコア５が取付けられる。コア５は中央部が
浅く環状の溝を有しており、その溝には断面コ字状のコ
イルスプール６内に比較用のコイル７が設けられてい
る。コイルスプール６はコア２の背面に密着して取付け
られ、コア２とコア５とは微小ギャップを隔てて取付け
られている。
次にこのように構成された２つのコイルを有する差動
コイル型の発振回路の一例について第２図を参照しつつ
説明する。この発振回路11は比較コイル７とコンデンサ
C1,C2から成る第１のタンク回路T1と、検出コイル４及
びコンデンサC3から成る第２のタンク回路T2が設けら
れ、タンク回路T1がトランジスタTr1のベースに、タン
ク回路T2がトランジスタTr1のエミッタに接続され、そ
の間の抵抗R1,R2によってタンク回路T1に帰還すること
により正帰還回路12が構成され発振回路11を構成してい
る。このような発振回路11では２つのタンク回路T1,T2
の共振周波数を夫々f1,f2とし、周波数f2をf1よりわず
かに高い周波数としておけば、発振回路11はこれらの共
振周波数の交点の位置で発振することとなる。ここで比
較コイル７は第１図に点線で示した閉磁路を有してお
り、検出コイル４は点線で示した開磁路を有している。
そして開磁路中に金属体が接近すれば第２のタンク回路
T2の共振周波数f2が変化することとなる。しかしこのと
きにはタンク回路T1の共振周波数は変化しないので、こ
の共振周波数の差に基づいて物体を検出することができ
る。そして温度変化等に対して２つのコイル４及び７は
同一の温度特性を有するため、温度特性をほぼ同一とす
ることができる。
コイル型の発振回路の一例について第２図を参照しつつ
説明する。この発振回路11は比較コイル７とコンデンサ
C1,C2から成る第１のタンク回路T1と、検出コイル４及
びコンデンサC3から成る第２のタンク回路T2が設けら
れ、タンク回路T1がトランジスタTr1のベースに、タン
ク回路T2がトランジスタTr1のエミッタに接続され、そ
の間の抵抗R1,R2によってタンク回路T1に帰還すること
により正帰還回路12が構成され発振回路11を構成してい
る。このような発振回路11では２つのタンク回路T1,T2
の共振周波数を夫々f1,f2とし、周波数f2をf1よりわず
かに高い周波数としておけば、発振回路11はこれらの共
振周波数の交点の位置で発振することとなる。ここで比
較コイル７は第１図に点線で示した閉磁路を有してお
り、検出コイル４は点線で示した開磁路を有している。
そして開磁路中に金属体が接近すれば第２のタンク回路
T2の共振周波数f2が変化することとなる。しかしこのと
きにはタンク回路T1の共振周波数は変化しないので、こ
の共振周波数の差に基づいて物体を検出することができ
る。そして温度変化等に対して２つのコイル４及び７は
同一の温度特性を有するため、温度特性をほぼ同一とす
ることができる。
又第３図は発振回路の他の例を示す回路図である。こ
の発振回路ではインバータ21,22の入出力端間に抵抗R3,
R4を接続して縦続接続し、更に入出力端間に抵抗R5を接
続して発振回路を構成している。そしてインバータ21の
入力端を比較コイル７とコンデンサC4から成る共振回路
に接続し、インバータ22の出力端に更にインバータ23を
介して検出コイル４とコンデンサC5から成る共振回路を
接続する。これらの共振回路の共振周波数は発振回路の
発振周波数とほとんど一致させておくものとし、各共振
回路の他方の端子を電源と接地端間の中間の電圧点とな
るように直流バイアス回路を接続する。そしてこれらの
共振回路の一端の出力を夫々アンド回路24の入力端に与
える。こうすれば検出コイル４に物体が近接しておら
ず、共振周波数が一致している場合にはアンド回路24よ
り得られる出力のデューティ比が大きくなり、物体が検
出コイル４に接近することによってその共振周波数が変
化すればデューティ比が小さくなる。従ってデューティ
比に基づいて物体の近接を検出することができる。この
ように複数のコイルを用いた種々の差動コイル型の高周
波発振型近接スイッチに本発明を適用することができ
る。
の発振回路ではインバータ21,22の入出力端間に抵抗R3,
R4を接続して縦続接続し、更に入出力端間に抵抗R5を接
続して発振回路を構成している。そしてインバータ21の
入力端を比較コイル７とコンデンサC4から成る共振回路
に接続し、インバータ22の出力端に更にインバータ23を
介して検出コイル４とコンデンサC5から成る共振回路を
接続する。これらの共振回路の共振周波数は発振回路の
発振周波数とほとんど一致させておくものとし、各共振
回路の他方の端子を電源と接地端間の中間の電圧点とな
るように直流バイアス回路を接続する。そしてこれらの
共振回路の一端の出力を夫々アンド回路24の入力端に与
える。こうすれば検出コイル４に物体が近接しておら
ず、共振周波数が一致している場合にはアンド回路24よ
り得られる出力のデューティ比が大きくなり、物体が検
出コイル４に接近することによってその共振周波数が変
化すればデューティ比が小さくなる。従ってデューティ
比に基づいて物体の近接を検出することができる。この
ように複数のコイルを用いた種々の差動コイル型の高周
波発振型近接スイッチに本発明を適用することができ
る。
第４図は本発明の他の実施例を示す近接スイッチの検
出ヘッド部分の断面図である。本実施例では円筒形のコ
ア８の中央部にネジ溝9aを有するコイルスプール９を設
け、調整用コア片10の位置を自由に調整することによっ
て比較コイル７のインダクタンスを変化させるようにし
ている。こうすれば比較コイルによって構成される共振
回路の共振周波数はこのコア片の位置によって調整する
ことができ、トリマコンデンサ等を用いる必要がなく、
構成を簡略化し近接スイッチ自体を小型化することがで
きる。
出ヘッド部分の断面図である。本実施例では円筒形のコ
ア８の中央部にネジ溝9aを有するコイルスプール９を設
け、調整用コア片10の位置を自由に調整することによっ
て比較コイル７のインダクタンスを変化させるようにし
ている。こうすれば比較コイルによって構成される共振
回路の共振周波数はこのコア片の位置によって調整する
ことができ、トリマコンデンサ等を用いる必要がなく、
構成を簡略化し近接スイッチ自体を小型化することがで
きる。
以上詳細に説明したように本願の請求項１の発明で
は、差動コイル型の近接スイッチにおいて検出コイル用
のコアと比較コイル用のコアとを接近させて同一材料で
形成することによって熱的な条件がほとんど同一とな
り、温度ドリフトに対して安定な近接スイッチとするこ
とができる。又検出コイルのコアの背面を利用して比較
コイルの閉磁路を形成することができるため、検出ヘッ
ドの構造が簡略化され実装体積が小さくなり小型化する
ことが可能となる。又基板上にインダクタを設けること
がないので小型化することができるという効果が得られ
る。
は、差動コイル型の近接スイッチにおいて検出コイル用
のコアと比較コイル用のコアとを接近させて同一材料で
形成することによって熱的な条件がほとんど同一とな
り、温度ドリフトに対して安定な近接スイッチとするこ
とができる。又検出コイルのコアの背面を利用して比較
コイルの閉磁路を形成することができるため、検出ヘッ
ドの構造が簡略化され実装体積が小さくなり小型化する
ことが可能となる。又基板上にインダクタを設けること
がないので小型化することができるという効果が得られ
る。
又本願の請求項２の発明では、比較コイル側にそのイ
ンダクタンスを調整する機構を設けることにより、トリ
マコンデンサ等が不要となり、構成が簡略化され近接ス
イッチを小型化することができるという効果が得られ
る。
ンダクタンスを調整する機構を設けることにより、トリ
マコンデンサ等が不要となり、構成が簡略化され近接ス
イッチを小型化することができるという効果が得られ
る。
第１図は本発明の一実施例による近接スイッチの検出ヘ
ッド部を示す断面図、第２図は差動コイル型の発振回路
の一例を示す回路図、第３図は発振回路の他の例を示す
回路図、第４図は本発明の他の実施例を示す近接スイッ
チの検出ヘッド部分の断面図である。 2,5……コア、3,6,9……コイルスプール、４……検出コ
イル、７……比較コイル、10……調整用コア片
ッド部を示す断面図、第２図は差動コイル型の発振回路
の一例を示す回路図、第３図は発振回路の他の例を示す
回路図、第４図は本発明の他の実施例を示す近接スイッ
チの検出ヘッド部分の断面図である。 2,5……コア、3,6,9……コイルスプール、４……検出コ
イル、７……比較コイル、10……調整用コア片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−35864（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−119629（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−122877（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−79578（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−151795（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−137430（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】夫々コンデンサが接続されて共振回路を構
成する検出コイル及び比較コイルを有し、その共振周波
数の差に基づいて物体を検出する差動コイル型の近接ス
イッチにおいて、 前記検出コイルが埋設されその端部が物体の検知面に開
放されていることにより、接近した物体による影響を受
ける開磁路の一部をなす第１のコアと、 前記比較コイルが埋設され前記第１のコアと同一材料を
用い前記第１のコアの背後に隣接して配置されているこ
とにより、接近した物体による影響を受けない閉磁路の
一部をなす第２のコアと、を具備することを特徴とする
差動コイル型近接スイッチ。 - 【請求項２】前記第２のコアは中央にネジ溝を有し、そ
の溝内の位置を調整する調整用コア片を設けたことを特
徴とする請求項１記載の差動コイル型近接スイッチ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1331994A JP2739742B2 (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | 差動コイル型近接スイッチ |
| EP19900124912 EP0435168A3 (en) | 1989-12-20 | 1990-12-20 | Differential coil type proximity switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1331994A JP2739742B2 (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | 差動コイル型近接スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03192624A JPH03192624A (ja) | 1991-08-22 |
| JP2739742B2 true JP2739742B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=18249954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1331994A Expired - Fee Related JP2739742B2 (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | 差動コイル型近接スイッチ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0435168A3 (ja) |
| JP (1) | JP2739742B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000052499A1 (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-08 | Potchefstroom University For Christian Higher Education | Foreign material sensor utilizing a multipole magnetic field |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3292052A (en) * | 1963-09-19 | 1966-12-13 | Cutler Hammer Inc | Proximity switching system |
| US3743853A (en) * | 1972-01-10 | 1973-07-03 | Electro Corp America | Adjustable proximity sensor |
| FR2320663A1 (fr) * | 1975-08-06 | 1977-03-04 | Itt Produits Ind | Detecteur de proximite d'objets de toute nature |
| JPS52151795U (ja) * | 1976-05-14 | 1977-11-17 | ||
| DE3228524C2 (de) * | 1982-07-30 | 1985-05-02 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Induktiver Annäherungsschalter |
| DE3321003A1 (de) * | 1983-06-10 | 1984-12-13 | Honeywell Gmbh, 6050 Offenbach | Induktiver naeherungsschalter |
| DE3438120A1 (de) * | 1984-10-18 | 1986-04-24 | Gebhard Balluff Fabrik feinmechanischer Erzeugnisse GmbH & Co, 7303 Neuhausen | Stoerfeldfester naeherungsschalter |
| JPS63137430U (ja) * | 1987-03-02 | 1988-09-09 | ||
| US4847552A (en) * | 1987-07-07 | 1989-07-11 | The Boeing Company | Detection of electrically conductive materials beneath surface coatings employing eddy currents |
| NL8701980A (nl) * | 1987-08-24 | 1989-03-16 | Catena Product Dev Bv | Inductieve naderingssensor. |
-
1989
- 1989-12-20 JP JP1331994A patent/JP2739742B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-12-20 EP EP19900124912 patent/EP0435168A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03192624A (ja) | 1991-08-22 |
| EP0435168A2 (en) | 1991-07-03 |
| EP0435168A3 (en) | 1992-06-17 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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