JP3166385B2 - 検出スイッチ - Google Patents
検出スイッチInfo
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- JP3166385B2 JP3166385B2 JP05494093A JP5494093A JP3166385B2 JP 3166385 B2 JP3166385 B2 JP 3166385B2 JP 05494093 A JP05494093 A JP 05494093A JP 5494093 A JP5494093 A JP 5494093A JP 3166385 B2 JP3166385 B2 JP 3166385B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光電スイッチや近接スイ
ッチ等のスイッチに関し、特にその出力回路の故障診断
機能に特徴を有する検出スイッチに関するものである。
ッチ等のスイッチに関し、特にその出力回路の故障診断
機能に特徴を有する検出スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の近接スイッチの一例を示す
ブロック図である。本図において電源端子１ａにはダイ
オードＤ３を介して電源回路２が接続され、近接スイッ
チ内の各ブロックの電源を供給している。近接スイッチ
内には一定の周波数で発振する発振回路３及びその発振
出力を検波する検波回路４と、検波出力の低下に基づい
て物体の近接を判別する信号処理回路５が設けられる。
信号処理回路５の出力は出力回路６を介して端子１ｃよ
り外部に出力される。出力回路６は図示のように、信号
処理回路５の出力がベースに与えられ、エミッタが端子
１ｂに接続された出力トランジスタＱ１を有している。
トランジスタＱ１のコレクタはダイオードＤ１，抵抗Ｒ
１を介して電源端子１ａに接続される。そしてトランジ
スタＱ１のコレクタ・エミッタ間はサージ吸収用のツェ
ナダイオードＤ２が接続され、又コレクタは抵抗Ｒ２を
介して出力端子１ｃに接続されている。電源端子１ａは
ダイオードＤ３を介して電源回路２に接続されている。
ブロック図である。本図において電源端子１ａにはダイ
オードＤ３を介して電源回路２が接続され、近接スイッ
チ内の各ブロックの電源を供給している。近接スイッチ
内には一定の周波数で発振する発振回路３及びその発振
出力を検波する検波回路４と、検波出力の低下に基づい
て物体の近接を判別する信号処理回路５が設けられる。
信号処理回路５の出力は出力回路６を介して端子１ｃよ
り外部に出力される。出力回路６は図示のように、信号
処理回路５の出力がベースに与えられ、エミッタが端子
１ｂに接続された出力トランジスタＱ１を有している。
トランジスタＱ１のコレクタはダイオードＤ１，抵抗Ｒ
１を介して電源端子１ａに接続される。そしてトランジ
スタＱ１のコレクタ・エミッタ間はサージ吸収用のツェ
ナダイオードＤ２が接続され、又コレクタは抵抗Ｒ２を
介して出力端子１ｃに接続されている。電源端子１ａは
ダイオードＤ３を介して電源回路２に接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような出力回路６
を有する従来の検出スイッチにおいて、電源端子１ａに
はコンデンサを挿入することによってサージ吸収が可能
であるが、出力端子１ｃはスイッチングされるためツェ
ナダイオードＤ２によってサージ吸収を行う必要があ
る。そのため多大なサージ電圧が出力回路に印加される
とツェナダイオードＺＤで吸収できなくなり、出力トラ
ンジスタＱ１が破壊してしまうという欠点があった。そ
して出力トランジスタＱ１が破壊した場合は、物体検出
がなくても物体検出があった場合と同様に出力端子が閉
成されてしまうという欠点があった。
を有する従来の検出スイッチにおいて、電源端子１ａに
はコンデンサを挿入することによってサージ吸収が可能
であるが、出力端子１ｃはスイッチングされるためツェ
ナダイオードＤ２によってサージ吸収を行う必要があ
る。そのため多大なサージ電圧が出力回路に印加される
とツェナダイオードＺＤで吸収できなくなり、出力トラ
ンジスタＱ１が破壊してしまうという欠点があった。そ
して出力トランジスタＱ１が破壊した場合は、物体検出
がなくても物体検出があった場合と同様に出力端子が閉
成されてしまうという欠点があった。
【０００４】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、出力トランジスタの劣化があっ
ても正常な出力を発生できるようにすると共に、故障の
予知を行えるようにすることを目的とする。
なされたものであって、出力トランジスタの劣化があっ
ても正常な出力を発生できるようにすると共に、故障の
予知を行えるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、一対の電源端に接続されスイッチ信号を出力するス
イッチ主回路と、スイッチ主回路から出力されるスイッ
チ信号に基づいて電源端子と出力端子間に接続される負
荷への通電を制御する出力回路と、を有する検出スイッ
チであって、出力回路は、スイッチ主回路からの出力が
ベースに入力され、コレクタが抵抗を介して出力端子に
接続される第１のトランジスタと、スイッチ主回路から
の出力がベースに入力され、コレクタがダイオードを介
して第１のトランジスタのコレクタに接続された第２の
トランジスタと、を含むことを特徴とするものである。
は、一対の電源端に接続されスイッチ信号を出力するス
イッチ主回路と、スイッチ主回路から出力されるスイッ
チ信号に基づいて電源端子と出力端子間に接続される負
荷への通電を制御する出力回路と、を有する検出スイッ
チであって、出力回路は、スイッチ主回路からの出力が
ベースに入力され、コレクタが抵抗を介して出力端子に
接続される第１のトランジスタと、スイッチ主回路から
の出力がベースに入力され、コレクタがダイオードを介
して第１のトランジスタのコレクタに接続された第２の
トランジスタと、を含むことを特徴とするものである。
【０００６】本願の請求項２の発明では、第１，第２の
トランジスタは夫々エミッタ抵抗が接続されたものであ
り、第１，第２のトランジスタのベースに加わる入力電
圧、第１のトランジスタのエミッタ電圧、第２のトラン
ジスタのエミッタ電圧が夫々入力され、これらがいずれ
も同一の論理レベルでないときに故障診断信号を出力す
る故障診断回路を有することを特徴とするものである。
トランジスタは夫々エミッタ抵抗が接続されたものであ
り、第１，第２のトランジスタのベースに加わる入力電
圧、第１のトランジスタのエミッタ電圧、第２のトラン
ジスタのエミッタ電圧が夫々入力され、これらがいずれ
も同一の論理レベルでないときに故障診断信号を出力す
る故障診断回路を有することを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】このような特徴を有する本発明によれば、スイ
ッチ主回路からの出力に基づいて第１，第２のトランジ
スタがほぼ同時に開閉し、負荷に電流が供給される。そ
して第１のトランジスタが電流ドライブ不能となり、又
はそのコレクタ・エミッタ間の飽和電圧が高くなって
も、第２のトランジスタによって負荷に電流が供給され
る。又第２のトランジスタの短絡時や出力ケーブルの短
絡時には、第１のトランジスタのエミッタ電圧は高いレ
ベルとなる。これらの異常時には第１，第２のトランジ
スタのベース電圧，エミッタ電圧が正常時と異なるた
め、故障診断回路によって故障診断を行うようにしてい
る。
ッチ主回路からの出力に基づいて第１，第２のトランジ
スタがほぼ同時に開閉し、負荷に電流が供給される。そ
して第１のトランジスタが電流ドライブ不能となり、又
はそのコレクタ・エミッタ間の飽和電圧が高くなって
も、第２のトランジスタによって負荷に電流が供給され
る。又第２のトランジスタの短絡時や出力ケーブルの短
絡時には、第１のトランジスタのエミッタ電圧は高いレ
ベルとなる。これらの異常時には第１，第２のトランジ
スタのベース電圧，エミッタ電圧が正常時と異なるた
め、故障診断回路によって故障診断を行うようにしてい
る。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例による検出スイッチ
の出力回路部分の構成を示す回路図である。本図におい
て電源回路２から信号処理回路５までの各ブロックは従
来例と同様とし、スイッチ主回路１１として示してい
る。スイッチ主回路１１の出力は出力回路１２のトラン
ジスタＱ２に与えられる。トランジスタＱ２のエミッタ
は接地され、コレクタは抵抗Ｒ３を介して電源回路２の
入力端子に接続されている。端子１ａにはダイオードＤ
４のアノードが接続され、そのカソード端が抵抗Ｒ３及
びスイッチ主回路１１内の電源回路２に接続される。さ
てトランジスタＱ２のコレクタには抵抗Ｒ４を介して第
１のトランジスタＱ３のベースが接続される。トランジ
スタＱ３のエミッタは抵抗Ｒ５を介して端子１ｂに接続
され、又コレクタは抵抗Ｒ６を介して端子１ａに接続さ
れる。そしてトランジスタＱ３のコレクタと端子１ｂ間
にはサージ吸収用のツェナダイオードＤ５が接続され
る。又トランジスタＱ２のコレクタは、抵抗Ｒ７とコン
デンサＣ１の積分回路を介して第２のトランジスタＱ４
のベースに接続される。トランジスタＱ４のエミッタと
端子１ｂ間には抵抗Ｒ８が接続され、コレクタにはツェ
ナダイオードＤ６を介してトランジスタＱ３のコレクタ
に接続される。又トランジスタＱ３のコレクタは抵抗Ｒ
９を介して出力端子１ｃに接続されている。トランジス
タＱ３は出力開閉用のスイッチングトランジスタであ
り、トランジスタＱ４もこれとほぼ同時に動作し、トラ
ンジスタＱ４と共に出力を開閉するものである。
の出力回路部分の構成を示す回路図である。本図におい
て電源回路２から信号処理回路５までの各ブロックは従
来例と同様とし、スイッチ主回路１１として示してい
る。スイッチ主回路１１の出力は出力回路１２のトラン
ジスタＱ２に与えられる。トランジスタＱ２のエミッタ
は接地され、コレクタは抵抗Ｒ３を介して電源回路２の
入力端子に接続されている。端子１ａにはダイオードＤ
４のアノードが接続され、そのカソード端が抵抗Ｒ３及
びスイッチ主回路１１内の電源回路２に接続される。さ
てトランジスタＱ２のコレクタには抵抗Ｒ４を介して第
１のトランジスタＱ３のベースが接続される。トランジ
スタＱ３のエミッタは抵抗Ｒ５を介して端子１ｂに接続
され、又コレクタは抵抗Ｒ６を介して端子１ａに接続さ
れる。そしてトランジスタＱ３のコレクタと端子１ｂ間
にはサージ吸収用のツェナダイオードＤ５が接続され
る。又トランジスタＱ２のコレクタは、抵抗Ｒ７とコン
デンサＣ１の積分回路を介して第２のトランジスタＱ４
のベースに接続される。トランジスタＱ４のエミッタと
端子１ｂ間には抵抗Ｒ８が接続され、コレクタにはツェ
ナダイオードＤ６を介してトランジスタＱ３のコレクタ
に接続される。又トランジスタＱ３のコレクタは抵抗Ｒ
９を介して出力端子１ｃに接続されている。トランジス
タＱ３は出力開閉用のスイッチングトランジスタであ
り、トランジスタＱ４もこれとほぼ同時に動作し、トラ
ンジスタＱ４と共に出力を開閉するものである。
【０００９】次に本実施例の動作について図２を参照し
つつ説明する。まず正常時の動作を説明する。 （１）スイッチ主回路１１からの出力によってトランジ
スタＱ２のコレクタ電位ＶａがＬレベルとなった場合に
は、トランジスタＱ３は動作しない。このときトランジ
スタＱ３，Ｑ４のエミッタ電位を夫々Ｖｂ，Ｖｃとする
と、トランジスタＱ３，Ｑ４はオフ状態であり、Ｖｂ，
ＶｃもＬレベルとなる。 （２）出力回路１２が正常状態で電圧ＶａがＨレベルの
ときには、トランジスタＱ３はオンとなって電圧Ｖｂは
Ｈレベルとなる。トランジスタＱ４もこれより少し遅れ
てオンとなりＶｃはＨレベルとなる。
つつ説明する。まず正常時の動作を説明する。 （１）スイッチ主回路１１からの出力によってトランジ
スタＱ２のコレクタ電位ＶａがＬレベルとなった場合に
は、トランジスタＱ３は動作しない。このときトランジ
スタＱ３，Ｑ４のエミッタ電位を夫々Ｖｂ，Ｖｃとする
と、トランジスタＱ３，Ｑ４はオフ状態であり、Ｖｂ，
ＶｃもＬレベルとなる。 （２）出力回路１２が正常状態で電圧ＶａがＨレベルの
ときには、トランジスタＱ３はオンとなって電圧Ｖｂは
Ｈレベルとなる。トランジスタＱ４もこれより少し遅れ
てオンとなりＶｃはＨレベルとなる。
【００１０】さて出力回路のトランジスタＱ２のコレク
タ電圧ＶａがＨレベルで異常時のときの動作について説
明する。 （３）出力トランジスタＱ３が電流ドライブができない
異常状態では、電圧ＶｂはＬレベルとなる。このときツ
ェナダイオードＤ６，トランジスタＱ４，抵抗Ｒ８を介
して負荷電流が流れるため、電圧ＶｃはＨレベルとな
る。従って出力トランジスタＱ３の故障にもかかわらず
出力を開閉することができる。
タ電圧ＶａがＨレベルで異常時のときの動作について説
明する。 （３）出力トランジスタＱ３が電流ドライブができない
異常状態では、電圧ＶｂはＬレベルとなる。このときツ
ェナダイオードＤ６，トランジスタＱ４，抵抗Ｒ８を介
して負荷電流が流れるため、電圧ＶｃはＨレベルとな
る。従って出力トランジスタＱ３の故障にもかかわらず
出力を開閉することができる。
【００１１】（４）出力トランジスタＱ３が電流ドライ
ブ可能であるが、ＶCE3 が高くなる異常時には、ＶCE3
＞ＶCE4 ＋ＶD6＋ＶR8と設定しておけば、ツェナダイオ
ードＤ６，トランジスタＱ４，抵抗Ｒ８を介して負荷電
流が流れる。この場合にもＶｂはＬ、ＶｃはＨレベルと
なる。
ブ可能であるが、ＶCE3 が高くなる異常時には、ＶCE3
＞ＶCE4 ＋ＶD6＋ＶR8と設定しておけば、ツェナダイオ
ードＤ６，トランジスタＱ４，抵抗Ｒ８を介して負荷電
流が流れる。この場合にもＶｂはＬ、ＶｃはＨレベルと
なる。
【００１２】（５）出力トランジスタＱ３が短絡破壊し
たときには、電圧ＶａがＨレベルのときには電圧Ｖｂも
Ｈレベルとなる。このときトランジスタＱ４には負荷電
流は流れずＶｃはＬレベルとなる。
たときには、電圧ＶａがＨレベルのときには電圧Ｖｂも
Ｈレベルとなる。このときトランジスタＱ４には負荷電
流は流れずＶｃはＬレベルとなる。
【００１３】（６）又端子１ｃに接続される出力ケーブ
ルが断線したときには、電圧ＶａがＨレベルとなっても
Ｖｂ，Ｖｃは共にＬレベルとなる。これをまとめると図
２に示すように表される。従ってＶａ，Ｖｂ，Ｖｃの論
理状態に基づいて異常状態を診断することができる。
ルが断線したときには、電圧ＶａがＨレベルとなっても
Ｖｂ，Ｖｃは共にＬレベルとなる。これをまとめると図
２に示すように表される。従ってＶａ，Ｖｂ，Ｖｃの論
理状態に基づいて異常状態を診断することができる。
【００１４】図３はこのような故障診断回路１３を含む
検出スイッチの全体構成を示すブロック図である。本図
において電源回路２から信号処理回路５までの各ブロッ
クは従来例と同様であり、出力回路１２の構成は図１で
示した第１実施例と同様である。本実施例では出力回路
１２内の電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが入力される故障診断回
路１３を設けている。故障診断回路１３は図２において
（３）〜（６）の場合に故障診断信号を出力する回路で
あって、例えばＶａ，Ｖｂ，Ｖｃの反転信号を入力とす
るオア回路、及びオア回路の出力とＶａとの論理積をと
るアンド回路によって、３つの入力のいずれもが同一の
論理レベルでないことを判別し、故障診断信号を得てい
る。そして故障診断回路１３の故障診断出力に応じて故
障表示灯１４を点灯させるようにしている。こうすれば
出力回路内のトランジスタＱ２がオフとなり、電圧Ｖａ
がＨレベルのときには、図２（３）〜（６）のいずれの
故障の場合にも故障診断信号を出力することができる。
又出力トランジスタＱ３が故障し電流ドライブができな
い状態下でも、第２のトランジスタＱ４によって補助的
に出力トランジスタの役割を果たすことが可能となる。
検出スイッチの全体構成を示すブロック図である。本図
において電源回路２から信号処理回路５までの各ブロッ
クは従来例と同様であり、出力回路１２の構成は図１で
示した第１実施例と同様である。本実施例では出力回路
１２内の電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが入力される故障診断回
路１３を設けている。故障診断回路１３は図２において
（３）〜（６）の場合に故障診断信号を出力する回路で
あって、例えばＶａ，Ｖｂ，Ｖｃの反転信号を入力とす
るオア回路、及びオア回路の出力とＶａとの論理積をと
るアンド回路によって、３つの入力のいずれもが同一の
論理レベルでないことを判別し、故障診断信号を得てい
る。そして故障診断回路１３の故障診断出力に応じて故
障表示灯１４を点灯させるようにしている。こうすれば
出力回路内のトランジスタＱ２がオフとなり、電圧Ｖａ
がＨレベルのときには、図２（３）〜（６）のいずれの
故障の場合にも故障診断信号を出力することができる。
又出力トランジスタＱ３が故障し電流ドライブができな
い状態下でも、第２のトランジスタＱ４によって補助的
に出力トランジスタの役割を果たすことが可能となる。
【００１５】尚本実施例ではトランジスタＱ４のコレク
タとトランジスタＱ３のコレクタ間にツェナダイオード
Ｄ６を接続しているが、図４に示すようにツェナダイオ
ードに代えてダイオードＤ７を用いてもよい。
タとトランジスタＱ３のコレクタ間にツェナダイオード
Ｄ６を接続しているが、図４に示すようにツェナダイオ
ードに代えてダイオードＤ７を用いてもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、出力用トランジスタが短絡した場合にも第２のトラ
ンジスタによって負荷電流を供給することができ、誤動
作の発生の可能性を少なくすることができる。又本願の
請求項２の発明では、出力トランジスタが破壊された状
態や破壊に至る前に残留電圧が増加した状態を故障状態
として診断することができるため、故障予知を行うこと
ができるという効果が得られる。
ば、出力用トランジスタが短絡した場合にも第２のトラ
ンジスタによって負荷電流を供給することができ、誤動
作の発生の可能性を少なくすることができる。又本願の
請求項２の発明では、出力トランジスタが破壊された状
態や破壊に至る前に残留電圧が増加した状態を故障状態
として診断することができるため、故障予知を行うこと
ができるという効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例による検出スイッチの出力回
路の構成を示す回路図である。
路の構成を示す回路図である。
【図２】本実施例のトランジスタの正常及び異常時と各
部の出力変化を示す図である。
部の出力変化を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例による検出スイッチの全体
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３実施例による出力回路の構成を示
す回路図である。
す回路図である。
【図５】従来の検出スイッチの構成を示すブロック図で
ある。
ある。
１１ スイッチ主回路 １２ 出力回路 １３ 故障診断回路 １４ 故障表示灯 Ｑ１〜Ｑ４ トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 元氏 知史 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 民野 真也 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−55523（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−202715（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−230114（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−14160（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−75418（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−229512（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−43032（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03K 17/00 - 17/70
Claims (2)
- 【請求項１】 一対の電源端に接続されスイッチ信号を
出力するスイッチ主回路と、 前記スイッチ主回路から出力される前記スイッチ信号に
基づいて電源端子と出力端子間に接続される負荷への通
電を制御する出力回路と、を有する検出スイッチにおい
て、 前記出力回路は、 前記スイッチ主回路からの出力がベースに入力され、コ
レクタが抵抗を介して前記出力端子に接続される第１の
トランジスタと、 前記スイッチ主回路からの出力がベースに入力され、コ
レクタがダイオードを介して第１のトランジスタのコレ
クタに接続された第２のトランジスタと、を含むもので
あることを特徴とする検出スイッチ。 - 【請求項２】 前記第１，第２のトランジスタは夫々エ
ミッタ抵抗が接続されたものであり、 前記第１，第２のトランジスタのベースに加わる入力電
圧、前記第１のトランジスタのエミッタ電圧、前記第２
のトランジスタのエミッタ電圧が夫々入力され、これら
がいずれも同一の論理レベルでないときに故障診断信号
を出力する故障診断回路を有することを特徴とする請求
項１記載の検出スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05494093A JP3166385B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 検出スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05494093A JP3166385B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 検出スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06244690A JPH06244690A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3166385B2 true JP3166385B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=12984644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05494093A Expired - Fee Related JP3166385B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 検出スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3166385B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009033389A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Koyo Electronics Ind Co Ltd | 故障診断機能付き近接センサ |
| JP2009033388A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Koyo Electronics Ind Co Ltd | 出力トランジスタ故障診断機能付き近接センサ |
| JP2009033391A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Koyo Electronics Ind Co Ltd | 故障診断表示機能付き近接センサ |
-
1993
- 1993-02-19 JP JP05494093A patent/JP3166385B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06244690A (ja) | 1994-09-02 |
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