JP3380163B2 - 高周波発振形近接センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属物体の位置検
出等を行う高周波発振形近接センサに関し、特に、その
回路をＩＣ化した構成のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のセンサは、図７に示すように、
検出コイルＬおよびコンデンサＣからなる並列形のＬＣ
共振回路に帰還電流Ｉpfb を流して発振エネルギーを供
給する発振回路１と、検波・積分・比較等の回路により
発振状態の検出を行う発振状態検出回路２と、検出され
た結果に基づいてリレー等の負荷をオンオフする出力回
路３とから成り、前記各回路１〜３へは接地レベルに対
して正の単一の電圧が電源から供給されるようになって
おり、各回路１〜３は部品点数の削減等のためその一部
または全てをＩＣ回路で組まれる。

【０００３】これらのセンサの検出コイルに金属体が接
近すると、ＬＣ共振回路のコンダクタンスが変化して発
振が減衰し、発振状態検出回路２に設定された基準のし
きい値以下になると検出信号が出力回路３から出力され
て金属体の近接が検知される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のこのような
センサでは、発振の振幅は検波積分された後、比較回路
において設定された上述の基準値と比較されるが、振幅
信号のリップル分や外来ノイズに起因するチャタリング
によるセンサの動作不良を防ぐために、通常は図６に示
すように、金属体の近接により振幅値が第１のしきい値
Ｖonを下回った時にオン信号を出力するオンレベルと、
金属体が遠ざかることにより振幅値が第２のしきい値Ｖ
off を上回った時にオフ信号を出力するオフレベルを設
け、その両者の差の大きさを前記リップル分や外来ノイ
ズが納まるように設定する。

【０００５】そのため、オンレベルに相当する検出距離
ｄON（動作距離）とオフレベルに相当する検出距離ｄOF
F（復帰距離）が存在し、金属体が近接してくる場合と
遠ざかっていく場合では近接点の検出距離に違いが生ず
る。この検出距離の差をセンサの距離のヒステリシスと
称し、その度合いを（ｄOFF−ｄON）／ｄONで表現す
る。検出距離の差の大きさは、発振振幅Ｖosc が距離の
変化によっていかに変化するかによって決まり、ΔＶos
c ／Δｄすなわち距離対振幅の特性の傾きが大きい程そ
のヒステリシスは小さくなる。金属体の近接によって振
幅が減衰する様子を示す図６の距離対振幅の特性は、帰
還電流Ｉpfb 、帰還電流を流す動作をさせる発振回路の
ゲイン、そのゲインに影響を与える温度等の要因によっ
て左右され、これらが高いほど距離対振幅特性は振幅が
増大する側に変化する。

【０００６】そこで、帰還電流を増大させる要因を操作
して距離対振幅の特性の傾きを図６の曲線ＡからＢに示
すように増大させることが望ましいが、すると金属体が
遠ざかっている時（オフ時）の発振状態の振幅が傾きの
増大とともに大きくなる。振幅が大きくなると、その振
幅の負の成分によって、元々正の単一電源で接地に対し
正の電位分布で設計してある回路に電位の逆転現象を生
じさせ、例えばｎｐｎトランジスタの場合、トランジス
タのｐｎ接合の順方向電圧を超えるような負の成分によ
り、ｐ形半導体で作られるサブストレートとｎ形半導体
で作られるコレクタとの間に順方向の電圧が生じてコレ
クタとサブストレートが導通状態（寄生ダイオードが導
通状態）になる等、回路を構成するトランジスタやダイ
オード等が本来の機能を発揮しなくなってセンサの動作
を不良にする問題を生じる。

【０００７】この問題を図７を参照して具体的に示せ
ば、次の通りである。ここで発振回路１では、ＬＣ共振
回路の振幅をレベルシフタ(ダイオード接続したトラン
ジスタＴr4）により電圧を１ＶBE分シフトしてトランジ
スタＴr3のベースに入力し、振幅の正の半周期の間Ｔr1
がオンになってそのコレクタ電流Ｉc が流れ、それに伴
ってトランジスタＴr1，Ｔr2によるカレントミラー回路
の作用により、帰還電流Ｉpfb をＬＣ共振回路に帰還さ
せてエネルギーを補充することによりＬとＣの充放電の
繰り返しが継続され、正負の振幅の発振が持続されるも
のである。そのレベルシフタは、振幅が正の半周期の電
圧においてトランジスタＴr1が確実に動作するために必
要なものであるが、発振振幅Ｖosc が−２ＶBEを超える
と、その負の周期において、トランジスタＴr4のベース
・エミッタ間のｐｎ接合の順方向電圧とそのコレクタ・
サブストレート間に存在する寄生ダイオードＤp のｐｎ
接合の順方向電圧との和を超えることになり、寄生ダイ
オードＤp が導通し、ＬＣ共振回路の電流がその寄生ダ
イオードＤp を通して接地ラインに流れ、消費電流の増
大を招く。しかも、ＩＣ回路ではＴr4のトランジスタと
他のトランジスタやダイオードが同一チップ内にあるの
で、寄生ダイオードＤp の導通の影響は迷走電流となっ
て他の素子へも及ぶ。それらの結果、発振は歪み、不安
定となりセンサの動作を不良にするのである。

【０００８】そこで、従来のこの種のセンサにあって
は、帰還電流Ｉpfb の帰還率を設定する抵抗体Ｒ3 の抵
抗値を大きくするとともに、発振回路１のゲインを小さ
く抑え、金属体が遠ざかっている時の最大振幅が、温度
上昇によるゲインの増加等を見込んでも上記の問題を発
生しない範囲Ｖmax 内に納まるように設定される必要が
あり、そのため図６の曲線Ａのように、傾きの小さい距
離対振幅特性しか得られず、ヒステリシスが１０％以上
にもなって動作距離と復帰距離に大きな差が生ずるとい
う問題があった。

【０００９】そのため、金属体が近接してオン信号を出
力した後復帰させるのにそれだけ大きく金属体を移動さ
せる必要があり、移動距離の小さい金属体の検出に用い
ることができないという問題があった。また、発振エネ
ルギーの吸収が小さい微小金属体を検出しようとする
と、発振の振幅の変化が元々小さいので、センサ自体の
ヒステリシスが大きい場合には動作距離と復帰距離の差
が極端に大となり、実用上は動作点あるいは復帰点が存
在しなくなって検出不能となってしまう。

【００１０】さらに、直列に接続された負荷（リレー
等）と電源の両端にセンサの出力線を接続する２線式セ
ンサにおいては、オフ時に負荷を流れる漏れ電流（消費
電流）が過大となって負荷の誤動作を生じさせないよう
厳しい制約を必要とするが、センサがオフの時における
共振回路の上記振幅の負の成分によって生じる寄生ダイ
オードの導通状態発生の問題により、オフ時の漏れ電流
がセンサの製品規格で規定されている制限値以上に容易
に増大してしまうという問題がある。そのため振幅の増
大を一層抑えるために、ゲインを余裕を持って小さく保
つ必要があり、良好なヒステリシスが得られないばかり
か、基板に組込む際の検出距離の設定も距離の小さい範
囲にしか設定できないという問題があり、動作距離の小
さなセンサしか提供できなかった。

【００１１】一方、Ｒ1 を可変抵抗器によって構成する
ことで可変抵抗器Ｒ1 によるゲイン調整で検出距離の設
定を可能にするタイプのセンサもある。このタイプで
は、近い距離を設定する場合には図６の破線に示すよう
にゲインを上げることによって、しきい値を通過する振
幅の減衰現象が近い距離において発生するように設定す
る必要がある。すると、金属体が遠ざかっている時の振
幅は一層大きくなり、負成分の振幅が大きくなって上述
の寄生ダイオードの導通が発生し易くなり、結局、近い
距離を検出可能な範囲に設定できないという問題があっ
た。

【００１２】そこで、本発明は、回路のＩＣ化によって
不可避的に生じてしまう寄生ダイオードの導通等に起因
する動作不良を防止しつつ距離対振幅特性の傾きを大き
くでき、もって移動距離の小さい、或いは小型の被検出
体でも安定的に検出することができる高周波発振形近接
センサを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明では、検出コイルを含んだＬＣ共振
回路を備え、そのＬＣ共振回路の振幅電圧をレベルシフ
トして電圧電流変換し、その振幅電圧に応じた電流を前
記ＬＣ共振回路に帰還させることで発振を持続させる発
振回路と、前記検出コイルへの金属体の接近に伴う前記
発振回路の振幅電圧の変化を検出してそれに応じてスイ
ッチング信号を出力する発振状態検出回路と、そのスイ
ッチング信号に基づいてオンオフ動作を行う出力回路と
を備えた高周波発振形近接センサであって、少なくとも
前記発振回路がＩＣ化されたものにおいて、前記発振回
路における発振の振幅電圧が前記ＩＣのトランジスタの
ｐｎ接合の順方向電圧以下の所定値を超えて変化するよ
うに電流の帰還率が設定された状態において、発振回路
の発振の振幅電圧が所定値より大きくなったことを検出
して検出信号を出力する誤差検出回路と、誤差検出回路
から検出信号を受けたことを条件にＬＣ共振回路に帰還
させる電流を抑制する帰還電流制限回路とを設けたとこ
ろに特徴を有する。

【００１４】また、請求項２の発明は、請求項１のもの
において、前記発振回路はカレントミラー回路を備え、
そのカレントミラー回路の一方のトランジスタからＬＣ
共振回路に電流を帰還させると共に、他方のトランジス
タにエミッタフォロワ接続のトランジスタを直列に接続
しており、前記帰還電流制限回路が、前記エミッタフォ
ロワ接続のトランジスタのエミッタ電位を制御する構成
としたところに特徴を有する

【００１５】

【発明の作用・効果】本発明によれば、発振回路におけ
る発振の振幅電圧がＩＣを構成するトランジスタのｐｎ
接合の順方向電圧以下の所定値を超えて変化しようとす
ると、帰還電流制限回路がＬＣ共振回路に帰還させる電
流を抑制するように機能するから、共振回路が発生する
振幅の大きさをＩＣ回路に不都合を生じさせない範囲の
所定値に納めることが可能である。しかも、本発明のよ
うに、その値をトランジスタのｐｎ接合の順方向電圧を
目安にそれを少し下回る値に選んでおけば、常温から高
温に至るまで、寄生ダイオードを導通させるような過大
な負の振幅は生じない。従って、その不都合が生ずるの
を防ぐために振幅傾度設定手段やゲイン調整手段を距離
対振幅の傾きが小さくなるように設定しておく必要がな
く、これらが大きくなるように設定することによって、
金属体が近接するもしくは遠ざかるに伴う振幅の変化を
大きい割合で変化させることができるので、センサの距
離とのヒステリシスが（例えば2.5〜4.0％程度まで）小
さくなる。この結果、センサの動作距離と復帰距離の違
いがその分少なく改善される効果があり、それだけ移動
距離の短い金属体や微小物体の検出が可能となる。

【００１６】また出力線が２線式のセンサにおいては、
振幅の負の成分による障害がもたらす漏れ電流の増大が
なくなるから、基板に組込む前のゲイン調整用抵抗体Ｒ
１の設定が自由になり、検出可能な距離をより広く自由
に設定して組込める効果がある。

【００１７】また、アンプ部分離形センサのように、基
板に組み込み後も調整可能なゲイン調整抵抗体Ｒ１を有
するセンサにおいては、振幅の負の成分によるＩＣ回路
への影響が存在しなくなるため、アンプ部を製造コスト
の安いＩＣで製作することができ、使用者は安価なアン
プ部分離形センサを使って自由に近い距離を設定できる
効果がある。

【００１８】

【発明の実施の形態】＜第１実施形態＞以下、本発明の
第１実施形態について図１及び図５を参照して説明す
る。図１中、１０は発振回路であって、検出コイル１１
及びコンデンサ１２からなるＬＣ共振回路１３に、カレ
ントミラー回路のＴr1から正帰還電流Ｉpfb を供給して
発振を持続させるようになっている。カレントミラー回
路の他方のトランジスタＴr2には、ゲイン調整用抵抗Ｒ
1 を備えてエミッタフォロワ型に構成したトランジスタ
Ｔr3が直列接続されており、そのエミッタ電位（ゲイン
調整用抵抗Ｒ1 の電位）に応じて正帰還電流Ｉpfb が制
御される。

【００１９】一方、電流源１４がダイオード接続された
トランジスタＴr4を介して前記ＬＣ共振回路１３に接続
され、そのトランジスタＴr4のベース・コレクタがトラ
ンジスタＴr3のベースに接続されている。これにより、
ＬＣ共振回路１３の発振振幅ＶoscはトランジスタＴr4
のＶBE分だけレベルシフトされてトランジスタＴr1のベ
ースに入力され、そのコレクタ電流Ｉc に応じてカレン
トミラー回路の作用によって、帰還電流ＩpfbがＬＣ共
振回路１３に正帰還される。なお、ＬＣ共振回路１３及
びゲイン調節用抵抗Ｒ1 を除く上述の回路は、後述する
諸回路とともに同一のサブストレート上にＩＣ化されて
おり、正の単一電源によって動作する。

【００２０】上記発振回路１０には帰還電流Ｉpfb の帰
還率を決定する帰還率設定手段としての抵抗Ｒ3 が設け
られており、これによって発振振幅Ｖosc に対する帰還
電流の大きさが決定され、金属体の検出コイル１１への
接近及び離間に伴う発振振幅Ｖosc の変化度合いを示す
振幅傾度が定まる。

【００２１】トランジスタＴr4のベース・コレクタは検
波積分回路１５に接続され、ここからの出力信号が比較
回路１６にて基準値設定回路１７の基準値と比較され
る。これらは発振状態検出回路１８を構成するもので、
発振回路１０の発振振幅Ｖoscが設定されたオンレベル
を下回ったときに図示しない出力回路にオン信号を出力
し、オフレベルを上回ったときにオフ信号を出力するよ
うになっている。

【００２２】さて、前記検波積分回路１５の出力は誤差
検出回路１９にも与えられる。この誤差検出回路１９は
差動増幅器により構成されており、その反転入力端子
(-)に検波積分回路１５の出力信号が与えられると共
に、非反転入力端子(+)にはＶmax設定回路２０からの設
定値Ｖmax が与えられ、その差分に応じた信号が帰還電
流制限回路２１に与えられる。ここで、設定値Ｖmax
は、発振振幅Ｖosc の負の成分によってＩＣ回路に不都
合を生じさせない範囲で、かつ、温度の影響を考慮した
最大値に選ばれ、具体的には次のように決定されてい
る。

【００２３】一般に、ＩＣのサブストレートとトランジ
スタのコレクタとの間に形成されてしまう寄生ダイオー
ドＤpとトランジスタＴr4のベース・エミッタの経路
は、発振振幅Ｖosc が−２ＶBEより負方向に大となった
ときに導通するが、周囲温度が高いと寄生ダイオードＤ
p とトランジスタのｐｎ接合の順方向電圧が低下するた
め、そのほぼ１／２に近い振幅でも導通する場合があ
る。そこで、前記順方向電圧を目安とし、その値の半分
である−ＶBE（−０．６Ｖ）下回る程度の値を選び、誤
差検出回路１９での設定値Ｖmax を、発振振幅Ｖosc が
−０．６Ｖとなったときの検波積分回路１５の出力信号
と等しくなるように設定しているのである。

【００２４】帰還電流制限回路２１は、ｐｎｐ形のトラ
ンジスタＴr5のエミッタを正の電源ラインに接続すると
共に、コレクタを発振回路１０のトランジスタＴr3のエ
ミッタに接続し、ベースをダイオードＤ5 を介して誤差
検出回路１９の出力端子に接続して構成されており、誤
差検出回路１９からの信号に応じた大きさのバイアス電
流Ｉd をコレクタから発振回路１０のゲイン調節用抵抗
Ｒ1 に流し込む機能を有する。

【００２５】本実施形態の作用は次のようである。発振
回路１０において発振が持続されているとき、検出コイ
ル１１に金属製の被検出体が接近すると、そのコンダク
タンスが変化するために発振振幅Ｖosc が小さくなる。
すると、検波積分回路１５の出力レベルも低下すること
になり、それが比較回路１６にて基準値設定回路１７の
基準値と比較され、設定されたオンレベルを下回ったと
きにオン信号が出力される。また、被検出体が検出コイ
ル１１から離れると発振振幅Ｖosc が大きくなり、その
結果、検波積分回路１５の出力レベルが設定されたオフ
レベルを上回ったときにオフ信号が出力される。

【００２６】ところで、例えば微小物体の検出等のため
に距離対振幅特性の傾きを大きく設定しようとすると、
従来では図６の曲線Ｂに示すように、被検出体が近くに
存在しない場合の発振振幅Ｖosc が過剰に大きくなり、
それがために寄生ダイオードＤp が導通して動作不良を
発生させることは、既に従来技術の問題点として指摘し
た通りである。これに対して本実施例では、発振回路１
０の発振振幅Ｖosc が大きくなって検波積分回路１５の
出力電圧が予め設定したＶmax を上回るようになると、
その差分に相当するバイアス電流Ｉd がトランジスタＴ
r5からゲイン調節用抵抗Ｒ1 に流し込まれ、トランジス
タＴr3のエミッタ電位が上昇するために、そのコレクタ
電流Ｉc が減少する。すなわち、トランジスタＴr3のコ
レクタ電流Ｉc は、トランジスタＴr3の入力電圧をＶi
、そのベース・エミッタ間電圧をＶBE、ゲイン調節用
抵抗Ｒ1 の抵抗値をＲ1 で表すと次式で表され、直流バ
イアス電流Ｉd の大きさに従って小さくなるのである。

【００２７】Ｉc ＝｛（Ｖi −ＶBE）／Ｒ1 ｝−Ｉd

【００２８】この結果、発振回路１０の発振振幅Ｖosc
が異常に大きくなり始めると、直ちにＬＣ共振回路１３
へ供給される帰還電流Ｉpfb が抑えられることになるの
で、誤差検出回路１９で比較される振幅信号値と設定値
Ｖmax との差が無くなるように発振振幅Ｖosc が抑えら
れ、結局、発振振幅Ｖosc は図５に示すように所定の値
Ｖosc-maxにクランプされることになる。これにて、発
振振幅Ｖosc が異常に大きくなることがなく、ＩＣのサ
ブストレートとトランジスタとの間に形成されている寄
生ダイオードＤp が導通してしまうことがなくなる。従
って、発振振幅Ｖosc の過大化による寄生ダイオードＤ
p の導通を気にすることなく距離対振幅特性の傾きを大
きく設定でき、もって、移動距離の小さな物体や、微小
物体の検出も可能になるという優れた効果が得られる。
なお、この実施形態では、ゲイン調節用抵抗Ｒ1 の一方
を接地ラインに接続する構成であるから、後述のそうで
ない例に比べてＩＣ回路の抵抗体接続用のパッド（図１
中で白丸印にて表してある）を少なくできるという利点
がある。

【００２９】＜第２実施形態＞図２は本発明の第２実施
形態を示す。前記第１実施形態と同一部分には同一符号
を付して重複する説明は省略し、異なるところのみを説
明する。すなわち、発振回路１０のゲイン調整用抵抗Ｒ
1 と接地ラインとの間にｎｐｎ形の電流制限トランジス
タＴr6を設け、そのベースに前記第１実施例と同様な誤
差検出回路１９の出力端子を接続して帰還電流制限回路
２２を構成してある。

【００３０】この実施形態によれば、発振回路１０の発
振振幅Ｖosc が大きくなると検波積分回路１５の出力電
圧とＶmax 設定回路２０との差が反転されて電流制限ト
ランジスタＴr6のベースに与えられる。従って、発振振
幅Ｖosc が十分に小さい場合には、トランジスタＴr6の
ベース電流が十分に流れてＬＣ共振回路１３への帰還電
流Ｉpfb が十分に供給されるが、発振振幅Ｖosc が設定
値よりも大きくなると、電流制限トランジスタＴr6のベ
ース電流が抑えられるので、そのトランジスタＴr6のコ
レクタ電流すなわちトランジスタＴr3のエミッタ電流を
制限することになってＬＣ共振回路１３へ供給される帰
還電流Ｉpfb が抑えられる。この結果、第１実施形態と
同様に、発振振幅Ｖosc が異常に大きくなることがな
く、寄生ダイオードＤp の導通を防止して、移動距離の
小さな物体や微小物体の検出も可能になるという効果が
得られる。

【００３１】なお、この実施形態では、トランジスタＴ
r3のエミッタ側に作用して帰還電流Ｉpbf を制限する構
成であるから、後述のカレントミラー回路の電流を吸引
する構成や発振回路から直接に振幅信号を取り出したり
する構成に比べて、ＬＣ共振回路のキャパシタンスやコ
ンダクタンスへの影響が極めて少なく、発振動作を安定
化できるという利点がある。

【００３２】＜第３実施形態＞図３は本発明の第３実施
形態を示す。前記第１実施形態と同一部分には同一符号
を付して重複する説明は省略し、異なるところのみを説
明する。前記第１実施例とは入力側の極性を逆にした誤
差検出回路２３が設けられ、その出力端子をダイオード
Ｄ6 を介してｎｐｎ形の電流吸引トランジスタＴr7のベ
ースに接続してある。そのトランジスタＴr7のコレクタ
は発振回路１０のカレントミラー回路を構成するトラン
ジスタＴr1のエミッタに接続してあり、トランジスタＴ
r7のエミッタは接地ラインに接続して電流吸引形の帰還
電流制限回路２４を構成してある。

【００３３】この構成とすると、発振回路１０の発振振
幅Ｖosc が大きくなると検波積分回路１５の出力電圧と
Ｖmax 設定回路２０との差に相当する電圧が電流吸引ト
ランジスタＴr7のベースに与えられる。従って、発振振
幅Ｖosc が十分に小さい場合には、トランジスタＴr7の
ベース電流は流れずにカレントミラー回路のトランジス
タＴr1から電流は吸引されずにＬＣ共振回路１３への帰
還電流Ｉpfb が十分に供給されるが、発振振幅Ｖosc が
設定値よりも大きくなると、電流吸引トランジスタＴr7
のベース電流が流れ始めるので、カレントミラー回路の
抵抗Ｒ3 に流れる電流を吸引することになり、その抵抗
Ｒ3 における電圧降下が増大し、トランジスタＴr1のベ
ース・エミッタ間電位が減少してＬＣ共振回路１３へ供
給される帰還電流Ｉpfb が抑えられる。この結果、第１
実施形態と同様に、発振振幅Ｖosc が異常に大きくなる
ことがなく、寄生ダイオードＤp の導通を防止して、移
動距離の小さな物体や微小物体の検出も可能になるとい
う効果が得られる。

【００３４】なお、第１ないし第３の各実施形態では、
検波積分回路１５から振幅信号を誤差検出回路１９に入
力させるものであるから、発振回路から専用の交直変換
回路を介して振幅信号を取り出す例に比べて誤差検出回
路１９に信号を与えるまでの回路構成が簡素となるとい
う利点がある。

【００３５】＜他の実施形態＞本発明は上記記述及び図
面によって説明した実施の形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施の形態も本発明の技術的範囲
に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲
内で種々変更して実施することができる。

【００３６】（１）本発明は、二線式センサに適用する
こともでき、その場合の回路図は図４に示すようにな
る。このタイプでは、出力回路３０が負荷３１と電源３
２との間に直列接続されるが、その出力回路３０にオン
オフ信号を与えるための回路構成は前記第１ないし第３
の各実施形態のいずれの構成を利用してもよい。また、
図４に示すような直流二線式に限らず、交流二線式であ
っても良いことは勿論である。

【００３７】（２）上記各実施形態では、発振回路１０
の発振振幅を検波積分回路１５から取り出すようにした
が、これに限らず、発振回路から交直変換回路と平滑回
路とを介して振幅信号を取り出すようにしてもよい。

【００３８】（３）本発明は、ゲイン調整用抵抗Ｒ1 の
抵抗値がＩＣ回路の基板に組み込まれる前に調整される
アンプ部内蔵形センサおよび組込み後に調整可とするア
ンプ分離形センサのいずれにおいても実施可能である。

【００３９】（４）上記各実施形態では、アンプ部全体
がＩＣ化されている例で示したが、上記ＩＣ回路に不都
合を生ずる振幅の負の成分はもっぱら発振回路において
生ずるので、発振回路だけがＩＣ化されているセンサや
発振回路を含むアンプの一部がＩＣ化されたセンサにお
いても本発明は有効である。

【００４０】（５）また、以上の実施形態では振幅制限
手段として誤差検出回路と帰還電流制限回路を設ける例
を示したが、これに限らず、電圧差を検出してその差分
に応じて電流を供給または吸引する任意の回路が使用可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す回路図

【図２】本発明の第２実施形態を示す回路図

【図３】本発明の第３実施形態を示す回路図

【図４】本発明の他の実施形態を示す回路図

【図５】本発明の各実施形態における発振回路の距離対
振幅特性を示すグラフ

【図６】従来例における発振回路の距離対振幅特性を示
すグラフ

【図７】従来例を示す回路図

【符号の説明】

１０…発振回路 １１…検出コイル １３…ＬＣ共振回路 １５…検波積分回路 １６…比較回路 １８…発振状態検出回路 １９…誤差検出回路 ２１，２２，２４…帰還電流制限回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出コイルを含んだＬＣ共振回路を備
   え、そのＬＣ共振回路の振幅電圧をレベルシフトして電
   圧電流変換し、その振幅電圧に応じた電流を前記ＬＣ共
   振回路に帰還させることで発振を持続させる発振回路
   と、前記検出コイルへの金属体の接近に伴う前記発振回
   路の振幅電圧の変化を検出してそれに応じてスイッチン
   グ信号を出力する発振状態検出回路と、そのスイッチン
   グ信号に基づいてオンオフ動作を行う出力回路とを備え
   た高周波発振形近接センサであって、少なくとも前記発
   振回路がＩＣ化されたものにおいて、 前記発振回路における発振の振幅電圧が前記ＩＣのトラ
   ンジスタのｐｎ接合の順方向電圧以下の所定値を超えて
   変化するように電流の帰還率が設定された状態におい
   て、前記発振回路の発振の振幅電圧が前記所定値より大きく
   なったことを検出して検出信号を出力する誤差検出回路
   と、前記誤差検出回路から前記検出信号を受けたことを
   条件に 前記ＬＣ共振回路に帰還させる電流を抑制する帰
   還電流制限回路とを設けたことを特徴とする高周波発振
   形近接センサ。
2. 【請求項２】 前記発振回路はカレントミラー回路を備
   え、そのカレントミラー回路の一方のトランジスタから
   前記ＬＣ共振回路に電流を帰還させると共に、他方のト
   ランジスタにエミッタフォロワ接続のトランジスタを直
   列に接続し、前記帰還電流制限回路は前記エミッタフォ
   ロワ接続のトランジスタのエミッタ電位を制御する構成
   であることを特徴とする請求項１記載の高周波発振形近
   接センサ。