JP4385825B2

JP4385825B2 - 近接センサ

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Publication number: JP4385825B2
Application number: JP2004103548A
Authority: JP
Inventors: 信裕藤森; 知史元氏; 秀智大槻
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Current assignee: Omron Corp
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Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2009-12-16
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Description

この発明は、コイルを含む発振回路の発振振幅の変化を利用して、金属物体の有無を判別したり、金属物体までの距離を計測する用途に使用される近接センサに関する。

この種の近接センサとして、検出対象の金属体（以下、単に「物体」という。）を検出できる範囲（検出距離）を、ユーザーの調整操作に応じて可変設定できるようにしたものがある。その代表的なものとして、発振回路内に可変抵抗を組み込み、この可変抵抗に対する回転操作によって、発振回路の帰還回路に流れる電流を変化させるようにしたものがある。

下記の特許文献１では、上記構成の近接センサを従来例として紹介した上で、その構成を改良したタイプのセンサを提案している。この改良タイプのセンサでは、抵抗およびスイッチの直列回路を複数組含む感度調整回路が組み込まれており、マイクロコンピュータからの制御によって感度調整に用いる抵抗の組み合わせを切り替えることにより、共振回路への帰還電流量を制御するようにしている（特許文献１の図１参照。）。このほか、この特許文献１には、帰還電流を定めるカレントミラー回路の抵抗を切り替えることで帰還電流量を調整するようにした構成の近接センサも開示されている（特許文献１の図１５参照。）。

特許第３４４０５６６号公報

可変抵抗により帰還電流の大きさを調整する場合には、可変抵抗の回転量と検出距離との関係が非線形であるため、所望の検出距離を得るのに必要な操作量を把握しにくい状態にある。このため、作業者は、調整操作と、その調整によるセンサの動作確認とを繰り返す必要があり、調整に手間がかかるという問題がある。

また、ユーザーが調整操作を行うタイプの近接センサでは、調整の適否を作業者の勘や経験に頼っており、調整された発振振幅が物体を検出する上で適切な感度を持つかどうかを判断するための指標は、何も示されていない。

また、同性能の近接センサを複数配置して、各センサに同一の検出距離を設定するような場合には、各センサの感度を均一にするのが望ましい。しかしながら、従来の可変抵抗による調整を行うセンサでは、操作量を正確に把握できるような工夫はされておらず、またわずかな手のぶれによっても、調整にばらつきが生じる可能性があるから、各センサに均一な調整を行うのは困難である。各センサに対する調整を一人の熟練者が行ったとしても、同様の理由により、センサ毎の感度にばらつきが生じるのを回避するのは困難である。

一方、特許文献１に開示された近接センサによれば、マイクロコンピュータの制御により抵抗の組み合わせが決定されるので、抵抗を多数設けるようにすれば、設定したい検出距離に応じて適切な感度調整を行うことができる。しかしながら、抵抗を多数設けると、部品点数が多くなり、機体の大型化やコスト増を招くという問題がある。また、この近接センサでも、感度がどのように設定されたかをユーザーに知らせる手段は設けられていない。

この発明は、上記の問題に着目してなされたもので、発振回路の帰還回路に印加する電圧の大きさをディジタル制御により調整することによって、少ない部品点数で感度を細かく調整できるようにすることを、第１の目的とする。
また、この発明は、作業者の調整操作に応じて感度を調整する場合に、設定される感度のばらつきをなくしたり、最適な感度を設定するための指標を示すことにより、感度調整の精度を高めることを、第２の目的とする。

この発明にかかる近接センサは、コイルを含む発振回路と、前記発振回路の発振振幅を用いて金属物体を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果を出力する出力手段と、前記コイルと金属物体との距離の変化に対する発振振幅の変化の状態を調整する調整手段とを具備する。

上記近接センサの検出手段には、前記発振振幅を所定のしきい値と比較して、物体の有無を判別する判別手段を含めることができる。また、発振振幅の値をあらかじめ定められたテーブルと照合するなどして、前記コイルから物体までの距離を測定する測定手段を含めることもできる。これらの判別手段や測定手段は、コンパレータなどを含む論理演算回路として構成することができるが、好ましくは、その手段の機能に応じたプログラムが設定されたコンピュータにより構成するのがよい。

出力手段は、前記検出手段による検出結果（物体の有無、物体までの距離など）を、ディジタル量またはアナログ量の信号として外部に出力する回路として構成することができる。また、調整手段は、コイルと金属物体との距離の変化に対する発振振幅の変化の大きさを調整したり、発振振幅が所定のしきい値に達するときの前記距離の大きさが変化するような調整を行うことができる。

この発明にかかる第１の近接センサでは、前記発振回路に、印加される電圧によって帰還電流の量が変化するように設計された帰還回路が組み込まれるとともに、前記調整手段が、前記発振回路内の帰還回路に印加する電圧のレベルをディジタル量で示した調整信号を生成する信号生成手段と、前記調整信号をアナログ変換して前記帰還回路に出力する信号出力手段とを含むものとして構成される。

前記調整手段のうち、信号生成手段は、前記判別手段や測定手段と同様にコンピュータにより構成するのが望ましいが、論理演算回路により構成することもできる。信号出力手段は、前記信号生成手段が生成した調整信号をアナログ変換するためのＤ／Ａコンバータにより構成することができる。さらに、この信号出力手段には、バッファや電圧シフト用の回路などを含めることもできる。

上記構成の近接センサによれば、発振回路の帰還回路に印加する電圧のレベルをディジタル量の調整信号として設定した後、この調整信号をアナログ変換して得た電圧信号を帰還回路に出力するので、Ｄ／Ａ変換の分解能に応じた一定の単位毎に電圧のレベルを制御することができる。よって、特許文献１のように多数の回路を並列に設けなくとも、細かい単位で電流を調整することができ、感度を細かく調整することができる。

上記近接センサの好ましい一態様には、感度調整のための操作部と、前記調整信号の値を示す情報または発振振幅の大きさを示す情報を表示するための表示部とが設けられる。また、前記調整手段の信号生成手段は、前記操作部の操作に応じて調整信号の値を設定する。さらに、この近接センサには、信号生成手段により設定された調整信号の値、またはその調整信号のアナログ変換後の信号が前記帰還回路に出力されたときの発振振幅を用いて前記表示部の表示を制御する表示制御手段が設けられる。

上記の操作部や表示部は、センサ本体を構成する機体（コイルなどを含む検出部とアンプ部とを具備するセンサの場合にはアンプ部）に設けることができる。操作部は、押釦式のスイッチや数字入力用のキーとすることができるが、これに限らず、レバーやボリウムにより構成してもよい。また、この操作部は、前記調整信号の値そのものを入力するように構成しても良いが、これに限らず、調整信号の値を間接的に示す情報を入力してもよい。たとえば調整信号を複数のレベルに分け、そのうちの１つを選択する操作を行うようにすることができる。

表示部は、前記調整信号や発振振幅の値そのものを表示する数値表示器とすることができる。または、バーグラフ、円グラフなどのグラフや数値のレベルを示す記号を表示するように構成することもできる。また、グラフ表示を行う場合には、数値を精度良く読み取ることができるように、グラフに読取用のメモリを付けてもよい。

信号生成手段は、押釦スイッチの操作回数やボリウムの回転量などに応じて調整信号の値を設定し、これを前記信号出力手段に与えることができる。表示制御手段は、調整信号の値もしくはその値が信号出力手段に与えられた直後に測定された発振振幅の値を用いて、前記表示部の仕様に適した表示用情報を生成し、表示部に出力することができる。なお、この表示制御手段も、コンピュータにより構成するのが望ましい。

上記の構成によれば、作業者が感度調整のための操作を行うと、その操作に応じて帰還回路への印加電圧が変化して、発振振幅が調整される。ここで、あらかじめ作業者に調整に適した調整信号の値または発振振幅の値を示しておけば、表示部にその提示された値を示す情報が表示されるように調整操作を行うことにより、適切な感度を設定することができる。また、同一性能を持つ複数の近接センサに同じ検出距離を設定する場合にも、表示部の表示に基づいて調整操作を行うことにより、センサ間の感度を均一に設定することができる。なお、表示部には、調整信号の値を示す情報と発振振幅の大きさを示す情報との双方を並列させて表示させることができる。また、両者を切り替えて表示させることもできる。

つぎに、前記第１の近接センサにかかる他の好ましい態様では、前記調整手段に、信号生成手段に対し、前記調整信号の値を一定の単位で段階的に変更する処理を、前記発振振幅が所定の値となるまで繰り返し実行させる制御手段と、前記発振振幅が所定の値となったときの調整信号の値を登録する登録手段とを設けるようにしている。

上記において、発振振幅の「所定の値」とは、物体の有無判別のためにあらかじめ設定されたしきい値、または、発振が飽和した状態になるときの発振振幅に応じて設定することができる。この設定は、使用する発振回路の特性やセンサの用途に応じて行うことができる。

たとえば、発振振幅の変化が起きる範囲が限定される硬発振型の発振回路を用いて物体の有無を検出する場合には、前記しきい値を十分な余裕をもって下回る値を、所定の値とすることができる。また、発振振幅が緩やかに変化する特性を持つ発振回路を用いて、検出距離の範囲内にある物体の距離を測定する場合には、飽和のレベルよりも低い値を、前記所定値とすることができる。さらに、この場合の所定値は、検出距離がどのような値になっても、その検出距離に対応する位置を中心とする所定範囲を物体が移動する間に十分な振幅の変化が生じるようにした場合の発振振幅のレベル（検出距離に対応する位置で得られるレベル）にするのが望ましい。

また上記の態様において、登録手段には、登録対象の調整値を保存するためのメモリを含めることができる。
この態様によれば、作業者が検出対象の物体を所望の位置に配置すると、信号生成手段の反復動作によって、帰還電流の値を自動的に変更しながら発振振幅を測定することができる。ここで測定された発振振幅が物体を精度良く検出できる状態になったとき、その時点での調整信号の値を適切なものとして登録することができる。以後は、登録された調整信号によって帰還電流の量を調整することができるので、物体の有無判別や距離の測定を精度良く行うことができる。

さらに、第１の近接センサには、周囲温度を測定するための温度測定手段（温度センサなど）を設けるとともに、前記調整手段の信号生成手段に、前記温度測定手段による測定値に基づき、前記調整信号の値を補正する補正手段を含めることができる。この構成によれば、適切な感度が設定された後に周囲温度が変動しても、その変動に応じて調整信号の値を補正することができるので、温度変化に強い近接センサを提供することができる。

この発明にかかる第２の近接センサでは、発振回路に、印加される電圧によって帰還電流の量が変化するように設計された帰還回路が組み込まれるとともに、この帰還回路に印加する電圧の値を設定するための操作部と、前記電圧の設定値を示す情報または発振振幅を示す情報を表示するための表示部とが設けられる。また、前記調整手段は、発振回路内の帰還回路に前記操作部の設定に応じた電圧を印加するように設定される。

上記において、操作部や表示部は、前記第１の近接センサについて述べたのと同様に構成することができる。
調整手段は、第１の近接センサと同様の信号生成手段や信号出力手段を具備するものとすることができる。ただし、この第２の近接センサにかかる調整手段には、ディジタル制御に限らず、前記帰還回路にかかる抵抗の値を調整することにより印加電圧を制御する態様（前記した可変抵抗を組み込む態様や複数の抵抗を切り替える態様）を含めることができる。

上記第２の近接センサによれば、作業者が電圧値の設定操作を行ったとき、その電圧の設定値または発振振幅の大きさを示す情報が表示される。よって、表示部に所定の情報が表示されるまで設定操作を行うことにより、検出距離に応じて適切な感度を設定することができる。また、同一性能のセンサに同一の検出距離を設定する場合のセンサ間の感度のばらつきをなくし、測定精度を高めることができる。

上記第２の近接センサでは、前記表示部として、前記操作部で設定された電圧またはその電圧が印加された発振回路の発振振幅に対応する数値を表示する数値表示部を用いることができる。なお、印加電圧に対応する数値を表示する場合、表示される数値は、印加電圧の値そのものに限らず、オフセット値を加えたり、所定の係数を掛けるなどの補正を行った後の電圧値を表示することもできる。また、電圧値の逆数や、電圧値を所定の演算式に代入することにより一意に得られる値を表示することもできる。ただし、この第２の近接センサでも、数値に代えて、グラフやバーコードなどによるアナログ表示を行うこともできる。

さらに、この発明にかかる近接センサには、前記調整手段に、操作部による電圧の設定後に帰還回路への印加電圧を制御する電圧制御手段を設けることができる。この電圧制御手段は、前記印加電圧が、外部からの信号に応じて前記金属物体に反応しない大きさの発振振幅に設定するための電圧から通常設定すべき電圧よりも大きい電圧に変化し、さらにその変化から所定時間経過後に前記通常設定すべき電圧になるように、印加電圧を調整する。

上記の態様は、複数の近接センサを近傍に配置した状態下において、センサ間の相互干渉を防止するために各センサを間欠動作させる場合に適用することができる。外部からの信号は、前記の間欠動作を制御する外部機器から入力することができる。また、外部機器を用いずに、前記複数の近接センサ間で相互に通信を行うことによって、間欠動作を制御することもできる。この場合には、他のセンサからの送信信号を前記外部からの信号と考えることができる。たとえば、各センサにおいて、金属物体に反応可能な大きさで発振している状態を「動作状態」と考えると、非動作状態から動作状態に切り替わったとき、または動作状態から非動作状態に切り替わったときに、他のセンサにその切り替えを示す信号を送信することができる。

外部からの信号がいずれの態様をとる場合でも、各近接センサの帰還回路は、他のセンサが動作状態にあるときは、金属物体に反応しない大きさの発振振幅（ゼロに近い振幅であるのが望ましい。）が生じるような電圧がかけられた状態、または全く電圧がかけられない状態となる。そして外部信号の変化により動作可能な状態になると、印加電圧は、先の感度調整時に設定された電圧よりも大きな電圧に変化する。さらに、この電圧は、所定時間が経過すると、前記感度調整時に設定された電圧に変化する。

上記の態様によれば、非動作状態から動作状態に切り替えられた直後に、帰還回路に一時的に大きな電圧がかけられるので、信号の入力直後から発振振幅を大きくすることができ、またその後の発振振幅が安定するまでに要する時間も短縮することができる。よって、応答速度が速く、立ち上がり時のノイズに強い近接センサを提供することができる。

この発明によれば、発振回路の帰還回路に印加する電圧の大きさをディジタル制御により調整し、帰還回路において、印加された電圧の大きさに応じた電流を帰還することで発振状態を制御するようにしたから、部品点数を少なくできるとともに、帰還電流をきめ細かく調整することができる。よって、発振回路の特性や検出距離に応じて、感度を細かく調整することができる。

また、この発明では、作業者の操作に応じて感度を調整する場合に、操作により帰還回路に印加される電圧の大きさ、またはその電圧によって調整される発振振幅の大きさを確認しながら調整操作を行えるようにしたので、適切な感度に調整する作業を容易に行うことが可能となる。また、同一性能のセンサに同一の検出距離を設定する場合などにも、表示内容を確認しながら作業を行うことによって、センサ間での感度のばらつきをなくすことができ、精度の高い測定を行うことが可能となる。

図１は、この発明の一実施例にかかる近接センサの外観を示す。この実施例の近接センサは、ヘッド部１と、プリアンプ部３と、ＣＰＵを含むアンプ部２とを、それぞれシールドケーブル４，５を介して接続して成る。ヘッド部１およびプリアンプ部３は、この近接センサの検出部として機能するもので、ヘッド部１の検出面（前面）から検出対象の金属物体（以下、「物体」という。）までの距離に応じて大きさが変化する検出信号（発振振幅を表すもの）を出力する。アンプ部２は、この検出信号を用いて物体の有無を判別し、その判別結果を外部に出力する。

この実施例のアンプ部２の上面には、複数のスイッチを含む操作部２２や表示部２１が設けられ、その上方が蓋部２００により保護されている。図２は、蓋部２００を取り外したときの上面の詳細な構成を示すもので、図中、左手に表示部２１が、右手に操作部２２が、それぞれ設けられる。

表示部２１は、ＬＥＤランプ２１１（以下、単に「ランプ２１１」という。）と４個のＬＥＤ表示器２１２とを１組として、この組み合わせを、２組、並べたものである（以下、１組目のランプ２１１およびＬＥＤ表示器２１２の組み合わせを「表示部２１ａ」，２組目のランプ２１１およびＬＥＤ表示器２１２の組み合わせを「表示部２１ｂ」という。）。なお、１組目の表示部２１ａは赤色のＬＥＤにより構成され、２組目の表示部２１ｂは緑色のＬＥＤにより構成される。

前記操作部２２には、２個の選択キー２２１，２２２、確定キー２２３、切替スイッチ２２４，２２５などが設けられる。選択キー２２１，２２２や確定キー２２３は、設定モードで使用されるものである。また、切替スイッチ２２４は、前記設定モードと通常の動作モードとを切り替えるためのものであり、他方の切替スイッチ２２５は、物体検出時に後記する出力回路２７の動作（出力回路２７からのオン／オフ信号）を切り替えるためのものである。なお、設定モードでは、前記表示部２１に設定用の項目を示す文字列や設定値を表す数値を表示し、選択キー２２１，２２２の操作に応じて表示を切り替えつつ、確定キー２２３の操作に応じて項目の選択や設定値を確定するようにしている。

前記設定モードには、ユーザーが所望する位置で物体を検出できるようにするための感度の調整が含まれる。この調整は、操作部２２から所定大きさの調整値を入力し、その調整値に基づき発振回路の帰還電流を制御することにより行われる。以下では、この調整値を「感度調整値」という。

この実施例では、いずれか一方の表示部２１（たとえば表示部２１ａ）に感度調整値の初期値を表示した後、その表示された数値を選択キー２２１，２２２の操作に応じて変更し、最終的に確定キー２２３の操作時に表示されていた値を、感度調整値として確定するようにしている。なお、感度調整値の初期値は０であり、選択キー２２１の操作により１だけ減算され（ただし、マイナス値にはならない。）、選択キー２２２の操作により１が加算される。

図３は、前記近接センサの回路構成例を示す。
この近接センサには、金属物体を検出するための発振回路１０が組み込まれる。この発振回路１０には、コイルＬとコンデンサＣとによる共振回路１１のほか、信号検出回路１２、帰還回路１３などが含められる。なお、これらのうち共振回路１１はヘッド部１に配備され、信号検出回路１２や帰還回路１３はプリアンプ部２３に配備される。なお、ＣＰＵ２０には、プログラムなどが格納されたメモリが含まれるものとする。

一方、アンプ部２には、前記したＣＰＵ２０のほか、検波回路２３、Ａ／Ｄコンバータ２４、Ｄ／Ａコンバータ２５、電圧調整回路２６、出力回路２７、電源回路２８などが組み込まれる。また、前記した表示部２１および操作部２２がＣＰＵ２０に接続される。

検波回路２３およびＡ／Ｄコンバータ２４は、前記発振回路１０からＣＰＵ２０への入力経路に設けられる。またＣＰＵ２０から発振回路１０への出力経路には、Ｄ／Ａコンバータ２５および電圧調整回路２６が接続される。ただし、検波回路２３や電圧調整回路２６は、プリアンプ部２３に組み込むこともできる。

電圧調整回路２６は、バッファや電圧シフト回路などにより構成される。電源回路２８は、ＣＰＵ２０のほか、前記シールドケーブル４を介して、発振回路１０にも電源を供給する。
出力回路２７は、外部機器に物体の検出結果を出力するためのもので、物体の有無を示す２値信号を出力する。以下では、この２値信号をオン／オフ信号といい、「物体あり」を示す場合を「オン状態」とする。さらに、物体までの距離を測定する用途に使用される場合には、出力回路２７は、測定した距離の大きさに応じた電圧信号を出力することができる。

なお、前記検波回路２３は、通常は信号検出回路１２が取り出した信号を検波するが、発振回路１０の構成によっては、図中の一点鎖線に示すように、共振回路１１に接続される場合もある。

上記において、発振回路１０の発振振幅は、前記ヘッド部１に物体が近づくにつれて小さくなる。検波回路２３は、この発振振幅の大きさを示す検出信号を生成する。この検出信号は、Ａ／Ｄコンバータ２４によりディジタル変換されて、ＣＰＵ２０に入力される。このデータ入力は、図示しないタイミング発生回路からの出力パルスに基づき、一定の時間間隔毎に行われるもので、ＣＰＵ２０は、毎時の入力データをその時点の発振振幅の測定値として取り込み、この測定値を所定数単位毎に平均化する。そして、この平均化された測定値を前記メモリ内のしきい値と比較することにより、物体の有無を判別し、その判別結果を出力回路２７から出力する。また、平均化された測定値によりメモリ内の変換テーブルを照合することにより、物体までの距離を求めることができる。

ＣＰＵ２０は、操作部２２でのキー操作に応じて、感度調整値を表す８ビットのディジタル信号を生成する。以下、この信号を「感度調整信号」という。この感度調整信号は、設定モード時に、選択キー２２４，２２５が操作される毎に更新されるとともに、前記表示部２１およびＤ／Ａコンバータ２５に出力される。また、感度調整値の確定操作が行われると、ＣＰＵ２０は、その確定値をメモリに保存する。さらに実測のモードでは、ＣＰＵ２０は、メモリから読み出した感度調整値をＤ／Ａコンバータ２５に与えて、発振回路１０の動作を制御する。

Ｄ／Ａコンバータ２５でアナログ変換された感度調整信号は、電圧調整回路２６を介して発振回路１０の帰還回路１３に与えられる。帰還回路１３は、この感度調整信号の電圧のレベルにより、共振回路１１への帰還電流の大きさが変化するように設計されている。

図４は、前記近接センサにおける発振回路１０の具体例を示す。なお、この図４から図８までの発振回路１０の具体例では、前記図１の共振回路１１、信号検出回路１２、帰還回路１３に対応する部分を点線の枠で囲んで示している。

図４の発振回路１０の主要部は、前述した特許文献１に開示されているものと同様である。構成を簡単に説明すると、前記コイルＬ１，コンデンサＣ１から成る共振回路１１の一端に、抵抗Ｒ１，ダイオードＤ１，Ｄ２の直列回路を介して、エミッタホロワのトランジスタＱ１のベースが接続される。

トランジスタＱ１のエミッタは、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の直列回路に接続され、また、抵抗Ｒ２、Ｒ３間の接続の分岐がトランジスタＱ２のベースに接続される。トランジスタＱ２のコレクタには、トランジスタＱ３、Ｑ４（ＰＮＰ型）によるカレントミラー回路が接続される。トランジスタＱ３のエミッタは、抵抗Ｒ６を介して電源Ｖｃｃに接続され、コレクタは、ベースと同様にトランジスタＱ２に接続される。他方のトランジスタＱ４のエミッタは、抵抗Ｒ７を介して前記電圧調整回路２６に接続され、コレクタは前記共振回路１１の帰還経路に接続される。

なお、この実施例では、特許文献１の図１の感度調整回路２１や図１６の感度調整抵抗Ｒｅに対応する位置、すなわち、トランジスタＱ２と接地電位との間に、固定抵抗Ｒ８を設けている。

上記構成において、共振回路１１の信号は、ダイオードＤ１，Ｄ２を介してトランジスタＱ１のベースに入力された後、トランジスタＱ２のベースに入力される。また、前記トランジスタＱ１と抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４とから成る信号検出回路１２により前記共振回路１１の信号の変化が取り出され、前記検波回路２３に与えられる。

前記カレントミラー回路のトランジスタＱ３には、トランジスタＱ２に流れる電流と同じ大きさの電流が流れる。一方、トランジスタＱ４は、エミッタの電位はトランジスタＱ３側のエミッタと等しくなるが、電圧調整回路２６が接続されているので、電圧調整回路２６の出力とエミッタとの電圧差によって、トランジスタＱ４に流れる電流量が制御される。すなわち、Ｄ／Ａコンバータ２５からの感度調整信号が大きくなると、電圧調整回路２６の出力とトランジスタＱ４のエミッタとの電圧差も大きくなり、トランジスタＱ４に流れる電流も大きくなる。

図５は、発振回路１０の第２の例を示す。この回路の主要部は前記図４と同様であるが、前記電圧調整回路２６およびＤ／Ａコンバータ２５を、抵抗Ｒ８を介してトランジスタＱ２のエミッタに接続している。一方、トランジスタＱ４のエミッタは、トランジスタＱ３と同様に、電源Ｖｃｃに接続される。なお、他の構成については、図４と同じ符号を使用することにより、説明を省略する。

この第２の例では、抵抗Ｒ８の両端にかかる電圧、すなわち電圧調整回路２６の出力とトランジスタＱ２のエミッタとの電圧差によって、トランジスタＱ２に流れるコレクタ電流が制御される。よって、Ｄ／Ａコンバータ２５からの感度調整信号が大きくなると、トランジスタＱ２のコレクタ電流も増量し、これに応じて、トランジスタＱ４からの帰還電流も増量する。

図６は、発振回路１０の第３の例を示す。この発振回路１０の共振回路１１は、２個のコンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路とコイルＬ１とを並列に接続したものである。この共振回路１１には、ＰＮＰ型のトランジスタＱ１１が接続される。このトランジスタＱ１１および第２のトランジスタＱ１２によるカレントミラー回路により帰還回路１３が構成される。また、コンデンサＣ１，Ｃ２間の接続とトランジスタＱ１１のエミッタとの接続ラインに介装させた抵抗Ｒ１１が、信号検出回路１２として機能する。なお、この実施例では、共振回路１１に検波回路２３を直接接続している。

トランジスタＱ１２のエミッタは電源Ｖｃｃより低い所定電位Ｖ１に、コレクタおよびベースは抵抗Ｒ１３を介して接地電位に、それぞれ接続される。また、前記トランジスタＱ１１のエミッタは、抵抗Ｒ１２を介して電圧調整回路２６に接続される。

上記の発振回路１０では、トランジスタＱ１１のエミッタに、前記抵抗Ｒ１１により取り出された信号が入力され、その信号変化に応じた電流がトランジスタＱ１１から共振回路１１に帰還するようになる。ここで、トランジスタＱ１１のエミッタ電位はトランジスタＱ１２のエミッタと同じであるが、電圧調整回路２６に接続されているため、その出力電圧の影響によって電流の大きさが変化する。すなわち、Ｄ／Ａコンバータ２５からの感度調整信号が大きくなると、電圧調整回路２６の出力とトランジスタＱ１１のエミッタとの電圧差が増大し、これに伴って帰還電流も増加する。

図７は、発振回路１０の第４の例を示す。この例の共振回路１１は、図６と同様の構成であるが、信号検出回路１２は、コンデンサＣ３，Ｃ４、オペアンプＯＰ１、およびプルダウン抵抗Ｒ２１などにより構成される。また、帰還回路１３は、カレントミラー回路を構成するトランジスタＱ２１，Ｑ２２（ＮＰＮ型）、抵抗Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ２５，Ｒ２６などにより構成される。

前記オペアンプＯＰ１は、共振回路１１の信号をコンデンサＣ３を介して入力し、これを負帰還をかけて増幅する。この増幅出力は、コンデンサＣ４を介して検波回路２３に入力されるとともに、さらに抵抗Ｒ２３を介してトランジスタＱ２１，２２のベースに入力される。なお、このベースへの入力ラインには、抵抗Ｒ２５が配備される。

前記トランジスタＱ２２は、コレクタが抵抗Ｒ２４を介して電源Ｖｃｃに接続され、エミッタは接地される。また、トランジスタＱ２１は、コレクタが電源Ｖｃｃに接続されるとともに、エミッタ側の接続経路が２方向に分岐され、その一方が抵抗Ｒ２６を介して電圧調整回路２６に接続される。他方の経路は、抵抗Ｒ２２を含む共振回路１１への帰還経路となる。

前記トランジスタＱ２１には、共振回路１１の信号変化に応じた電流が流れる。この電流は、トランジスタＱ２１のエミッタから抵抗Ｒ２２を介して共振回路１１に帰還する。ここでＤ／Ａコンバータ２５からの感度調整信号が大きくなると、電圧調整回路２６の出力とトランジスタＱ２１のエミッタとの電圧差が増大し、その結果、帰還電流が増量する。

図８は、前記発振回路１０の第５の例を示す。この例では、前記図４，５の例と同様の共振回路１１を、オペアンプＯＰ２を含む信号検出回路１２に接続する。また、帰還回路１３には、ＮＰＮ型のトランジスタＱ３１，Ｑ３２によるカレントミラー回路が設けられる。

信号検出回路１２には、オペアンプＯＰ２のほか、抵抗Ｒ３１、Ｒ３２やコンデンサＣ５が設けられる。共振回路１１の信号は、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２により取り出されてオペアンプＯＰ２に入力される。このオペアンプＯＰ２の増幅出力は、コンデンサＣ５を介して検波回路２３および帰還回路１３に出力される。

トランジスタＱ３１およびＱ３２のベース、およびトランジスタＱ３２のコレクタは、抵抗３５を介して接地電位に接続される。またトランジスタＱ３２のエミッタは負電位Ｖｅｅに接続される。他方のトランジスタＱ３１は、コレクタが共振回路１１に接続されるとともに、エミッタ側の接続ラインは分岐して、一方が抵抗Ｒ３３を介して前記信号検出回路１２のコンデンサＣ５に、他方は抵抗Ｒ３４を介して電圧調整回路２６に、それぞれ接続される。

この実施例では、共振回路１１からトランジスタＱ３１を介して電圧調整回路２６の方向に電流が流れる。すなわち、発振振幅が負側になったときに、トランジスタＱ１により共振回路１１から電流を引き込むので、発振振幅が負側に大きくなって、共振回路１１にエネルギーが供給される。この場合の帰還電流は、トランジスタＱ３１のエミッタと電圧調整回路２６の出力との電圧差により決定される。

なお、上記５つの発振回路１０の例のうち、図４，５の構成の発振回路１０は、コイルから所定の距離だけ離れた地点（仮にＡ点とする。）とその後方の所定の地点（仮にＢ点とする。）との間を物体が移動する間の発振振幅に大きな変化が生じるが、Ａ点より前では殆ど発振せず、Ｂ点より後方では発振が飽和状態となるように動作する。このような発振状態は、「硬発振」と呼ばれている。

一方、図６，７，８の構成による発振回路１０では、発振振幅は、あるレベルに達するまで、物体とコイルとの距離に応じて緩やかに変化する。このような発振状態は、「軟発振」と呼ばれている。いずれの構成の発振回路を使用する場合にも、発振振幅が所定のしきい値より大きい状態から前記しきい値より小さい状態になったときに、前記オン／オフ信号をオン状態にすることができる。また、物体までの距離を測定する必要がある場合には、軟発振型の発振回路１０を使用する。この場合、つぎの図９（１）に示す各特性曲線をテーブル化したものがメモリに組み込まれ、設定されている感度に応じた特性曲線を発振振幅の測定値と照合する方法により、距離を求めることができる。

前記図４〜８に示した発振回路１０によれば、いずれも、Ｄ／Ａコンバータ２５からの感度調整信号を変化させることにより、共振回路１１への帰還電流を調整でき、もって発振振幅を調整することができる。ここで、本来の感度調整信号は、感度調整値を示す８ビット構成のディジタル信号であるから、感度調整値を１ずつ変化させることにより、帰還回路１３に印加する電圧を一定の単位で変化させることができる。よって、抵抗の切替により感度調整を行う場合よりも簡単に、感度のきめ細かい調整を行うことが可能となる。

つぎに、図９（１）は、コイルから物体までの距離と発振振幅との関係をグラフにしたもので、前記感度調整値によって両者の関係が変化する点を表している。なお、このグラフに示されている曲線（以下、「特性曲線」という。）は、前記図６〜８の軟発振型の発振回路１０を使用した場合に得られるものである。また、横軸の距離は、定格の検出距離（メーカーが検出可能であると保証している検出距離）を１００％として、実際の物体の距離を正規化して示している。

このグラフにおいて、特性曲線Ｐ_０は、感度調整値が０のときの関係を示し、特性曲線Ｐ_２５５は、感度調整値が最大の２５５のときの関係を示す。他の感度調整値に対応する特選曲線は、曲線Ｐ_０から曲線Ｐ_２５５に向かう方向（図中の矢印Ｆで示す方向）に沿って、感度調整値が小さいものから順に並ぶようになる。

このグラフによれば、定格距離の範囲であれば、感度調整値が大きくなるほど、発振振幅は大きくなる。ただし、発振振幅は、回路内の内部電圧の影響によって飽和するため、感度調整値が大きくなって発振振幅が飽和状態に近づくと、かえって感度が低下する。

たとえば、図９（１）のグラフにおいて、距離軸のＡ点からＢ点までの範囲で物体までの距離を測定する場合、Ａ，Ｂ間の距離に対する発振振幅の変化（曲線毎に三角形の傾きとして模式している。）が大きいほど、測定精度を高めることができる。すなわち、感度を表すパラメータとして、各曲線の傾きを求めることができる。

図９（２）は、各曲線の感度の値をそれぞれＡ点における発振振幅に対応づけたグラフである。このグラフに示すように、発振振幅がある値Ｄになるまでは、発振振幅が大きくなるほど感度が高くなるが、その後は、発振振幅が飽和状態に近づくにつれて、感度は小さくなる。また、感度のピークに対応する特性曲線は、検出距離によって変動する。したがって、検出距離毎に感度のピークに対応する特性曲線を求めておけば、その曲線に対応する感度調整値を設定することによって、物体の検出処理精度を最も良い状態にすることができる。

図１０は、前記図３，４に示した硬発振型の発振回路１０を使用した場合の特性曲線を示す。なお、この図でも、感度調整値が０のときの特性曲線をＰ_０とし、感度調整値が２５５のときの特性曲線をＰ_２５５とする。他の感度調整値による特性曲線は、Ｐ_０，Ｐ_２５５の間に位置することになる。

この種の発振回路１０の場合、いずれの曲線でも、発振振幅の変化の傾きは同様であるが、その変化が起こる範囲は、感度調整値が大きくなるほど前方に移動する。したがって、ユーザーが物体を検出しようとする位置（図中のＣ点）が発振振幅の変化の範囲に含まれるような特性曲線Ｐ_ｘをあらかじめ求め、その曲線Ｐ_ｘに対応する感度調整値を設定することによって、前記物体を安定して検出することができる。

また、後記する図１５に示すように、発振回路１０の発振振幅は、温度変化などの外的な要因によって変化する可能性がある。このため、図１０のような特性を持つ発振回路１０を使用する場合に、コイルからＣ点までの距離が定格検出距離よりも大きいと、動作が不安定になり、物体を正しく検出できなくなる可能性がある。したがって、前記Ｃ点は、定格検出距離よりも前方に設定する必要がある。

前記図１〜３の構成の近接センサで硬発振型の発振回路１０を使用する場合には、上記の点に鑑み、ユーザーにつぎの図１１に示すような作業により感度を調整させるようにしている。なお、この図１１およびつぎの図１２では、各ステップ（ＳＴＥＰ）をＳＴと略して示す。以下の説明でも、これに準じてＳＴを使用する。

この手順は、近接センサのヘッド部１を所定位置に位置決めした後に開始される。まず、最初のＳＴ１で、検出対象の物体をヘッド部１から所定の距離を隔てた位置に配置する。つぎのＳＴ２では、前記設定モード中のメニューから感度調整モードを選択するなどの操作に応じて、感度調整値を初期値のゼロに設定する。

この状態下で、センサからの出力がオン状態（「物体あり」と判別した状態）になるまで感度調整値を大きくする（ＳＴ３，４）。そして、オン状態になると、その時点で表示部２１に表示されている感度調整値をチェックする。ここで表示されている数値が所定の下限値Ｔ１より小さければ、ＳＴ５が「ＮＯ」となり、ＳＴ７において、前記物体をヘッド部１に近づける処理を実行する。また、表示されている数値が所定の上限値Ｔ２よりも大きい場合には、ＳＴ６が「ＮＯ」となり、ＳＴ８において、前記物体をヘッド部１から遠ざける処理を実行する。

物体をヘッド部１に近づける処理、またはヘッド部１から遠ざける処理を実行した後は、ＳＴ２に戻り、再設定操作などを行うことにより、感度調整値をリセットする。以下、上記と同様に、感度調整値を徐々に大きくしながら、オン出力が得られたときの感度調整値を確認する。

所定の時点で、オン出力時の感度調整値が下限値Ｔ１と上限値Ｔ２との間に入ると、ＳＴ５，６がともに「ＹＥＳ」となり、調整作業を終了する。

上記の手順によれば、ユーザーは、ヘッド部１から所望の距離だけ離れた位置に物体を配置し、前記オン／オフ信号がオフ状態からオン状態に移行するまで感度調整を行う。ここで定格の検出距離に対応する特性曲線の感度を下限値Ｔ１に設定しておけば、物体の現在位置が定格の検出距離より遠い場合には、前記Ｔ１よりも小さな感度調整値で出力オン状態となるから、物体を前方に移動させる必要が生じる。よって、物体を安定して検出できるような検出距離を定めると同時に、その検出距離に適した感度設定を行うことができる。なお、上限値Ｔ２には、ユーザーの目的に応じた値を設定すればよく、最大の２５５をＴ２としてもよい。

つぎに、物体までの距離を測定する目的で軟発振型の発振回路１０を使用する場合には、一般に、ユーザーが測定したいと考える最大の距離が検出距離として設定されるから、その検出距離を維持しつつ感度を調整するのが望ましい。ここで、図９（１）に示したように、設定した検出距離付近での発振振幅の変化が小さかったり、発振振幅が飽和状態に近くなっている場合には、検出の精度が不安定となるから、その検出距離に適切な感度（図９（２）のピーク付近の感度）が得られるように感度調整値を選択する必要がある。

しかしながら、一般のユーザーは、図９に示すような発振の特性を熟知している訳でない。特に初めて感度調整を行う場合には、検出距離に適した感度調整値を全く把握していない可能性が高い。したがって、前記感度調整値に代わる指標をもって、調整操作を支援する必要がある。

上記の問題を考慮して、図１〜３の構成の近接センサに軟発振型の発振回路１０を使用する場合には、前記表示部２１に前記Ａ／Ｄコンバータ２４からの出力値、すなわち発振振幅の値を表示するようにしている。また、調整作業の手順は、図１２に示すような流れで実行される。

図１２の手順でも、ユーザーは、設定したい検出距離に対応する位置に物体を配置した後、感度調整値を０に初期設定する（ＳＴ１１，１２）。以後は、発振振幅の表示が所定値Ｄに達するまで、感度調整値の値を増加設定する（ＳＴ１３，１４）。なお、前記Ｄの値は、物体有無判別のためのしきい値より大きく、かつ、飽和状態の発振振幅よりも小さくする必要がある。また、検出距離がいずれの値をとっても、その検出距離に対応する位置での発振振幅を前記Ｄにすれば、前後位置との間での発振振幅が十分に大きな変化を示すようにする必要がある。このような点や感度調整値毎の発振状態を考えると、飽和状態下での発振振幅の７０％前後の値をＤとするのが望ましい。

上記の手順によれば、ユーザーは、発振振幅が検出に適した状態になるように感度調整値を設定することができるから、ユーザーの設定した検出距離に関わらず、良好な感度を設定することができる。

上記図１１，１２に示した手順によれば、いずれも、表示部２１に調整のための指標を表示しながら調整作業を行うことができる。よって、同一性能の複数のセンサを同様の条件で使用するような場合にも、１台のセンサについて、前記の手順による設定を行った後、残りのセンサに、最初のセンサの調整終了時点で表示された値と同じ値が表示されるように調整を行うことで、センサ間での感度のばらつきをなくし、精度の良い測定を行うことができる。なお、軟発振型の近接センサでも、最初のセンサに対し、図１２の手順で感度設定を行った後に、表示を感度調整値に切り替えるようにすれば、他のセンサについては感度調整値を指標として同様の設定を行うことができる。

つぎに、前記図１１，１２の手順は、いずれもユーザーにより実行されるものであるが、これに代えて、ＣＰＵ２０が感度調整値を１度ずつ更新しながら発振振幅の大きさを調整するようにしてもよい。この場合、硬発振型の発振回路１０を使用する場合には、発振振幅が物体検出用のしきい値に達するまで感度調整値の更新を行えば良い。また、軟発振型の発振回路１０を使用する場合には、発振振幅が前記Ｄの値に達するまで感度調整値の更新を行えば良い。
また、硬発振型の発振回路１０については、発振振幅がしきい値に達したときの感度調整値が前記下限値Ｔ１より小さくなった場合に、表示部２１にエラーコードを表示するなどして、ユーザーにその旨を伝えるのが望ましい。

つぎに、図１に示した構成によれば、プリアンプ部２３は、ヘッド部１とともに検出部を構成するので、ヘッド部１毎に製作する必要があるが、アンプ部２は、複数種のヘッド部１に共通の構成とすることができる。この場合、アンプ部２では、ヘッド部１毎にその特性に応じた最適な感度を設定することができる。

図１３（１）は、発振振幅と距離との関係が異なる３つのヘッド部１（この図では、便宜上、ヘッドＡ，Ｂ，Ｃとする。）を例示したものである。図１３（２）は、図１３（１）の各特性曲線に対し、従来の抵抗値を変化させる方法で調整を行った結果を、図１３（３）は、各特性曲線にこの実施例の感度調整値を用いた調整を行った結果を、それぞれ示す。

感度調整のための可変抵抗を切り替えることによる調整を行う場合、ユーザーにとって、ボリウムの適切な操作量を把握するのが困難であった。この結果、図１３（２）に示すように、調整後の発振振幅の変化は、ヘッド部１によってまちまちとなり、設定される感度のばらつきが大きいという問題がある。

これに対し、この実施例の近接センサでは、前記したように、発振振幅を示す数値を表示しながら感度調整値を調整することができる。よって、図１３（３）に示すように、各ヘッド部の発振振幅の差が小さくなるようにヘッド部毎に感度調整値を調整することによって、ヘッド部間の感度のばらつきを小さくすることができる。

さらに、図３の構成による近接センサによれば、ＣＰＵ２０により帰還電流の値を決定することができるから、センサの設置環境や使用目的に応じて、より詳細な制御を行うことができる。

図１４は、センサ周囲の温度変化に応じて発振振幅を制御できるようにした構成を示す。なお、この図の主要な構成は、図３に示したのと同様であるので、ここでは図３と同じ符号を付すことによって、詳細な説明を省略する。

この図１４の実施例では、ヘッド部１（ここでは図示せず。）およびアンプ部２にそれぞれ温度センサ６１，６２を設けるとともに、アンプ部２に、温度センサ６１，６２による測定値をＣＰＵ２０に入力するための入力部２９を設けている。なお、ＣＰＵ２０に付属のメモリには、あらかじめ、感度調整値を温度に基づいて補正するための補正テーブルが組み込まれている。この補正テーブルは、温度の値を複数の区分に分類し、これらの区分毎に、感度調整値の補正値を対応づけたものとなる。

また、温度センサは、ヘッド部１、アンプ部２のいずれか一方に設けてもよい。特に、ヘッド部１が温度変化の大きい場所に置かれる場合には、ヘッド部１側に温度センサを設置するのが望ましい。

図１５は、周囲温度が２５度、６０度、−１０度のときの距離と発振振幅との関係に基づき、温度情報に基づく補正の原理を示す。
図１５（１）は、各温度にかかる補正前の特性曲線である。これによれば、周囲温度が上昇すると、発振振幅は大きくなり、周囲温度が減少すると、発振振幅は小さくなる。
図１５（２）は、６０度のときの特性曲線、および−１０度のときの特性曲線が、それぞれ２５度のときの特性曲線に合うように、補正した例を示す。

ＣＰＵ２０は、上記の原理に基づき、操作部２２から入力された感度調整値を温度の測定値に基づき補正し、その補正後の値を、感度調整信号として出力する。なお、この補正に必要な補正値は、前記メモリの補正テーブルから読み出される。

たとえば、あらかじめ所定の温度（たとえば２５度）を常温として設定しておき、温度センサ６１，６２が検出した温度が常温より高くなると、感度調整値を入力値よりも小さい値に補正することにより、発振振幅を小さくする。また、温度センサ６１，６２が検出した温度が常温より低くなると、感度調整値を入力値よりも大きい値に補正することにより、発振振幅を大きくする。

つぎの図１６は、複数の近接センサを近傍位置で使用する場合の制御に、前記感度調整信号を利用した例を示す。
複数の近接センサを接近させて配置する場合には、従来より、センサ間の相互干渉を防ぐために、各センサを交互に切り替えて発振させる制御を実行している。図１６（１）は、この制御の具体例であって、３個のセンサＡ，Ｂ，Ｃを、順番に、同じ長さの期間、発振させるようにしている。なお、各センサの発振の切り替えは、外部の上位機器からの制御信号により、またセンサ間の相互通信により、制御することができる。

上記の制御によれば、いずれのセンサも、他のセンサの動作に影響を受けずに、物体検出処理を行うことができる。
ただし、従来の制御では、図１６（２）に示すように、発振の立ち上がりの時点では、十分な大きさの信号が出力されないため、発振が安定するまでの時間Ｔが長くなり、その間にノイズの影響を受けるおそれがあった。

これに対し、前記図３の構成の近接センサでは、図１６（３）に示すように、発振の立ち上がり時点の感度調整信号を本来の設定値よりも大きくし、その後、感度調整信号を本来の値に戻すような制御を実行することができる。これにより、発振が安定するまでの時間Ｔを従来よりも大幅に短縮することが可能となり、安定した検出を行うことができる。

つぎに、これまでは、発振振幅を検出するタイプの近接センサを例にして説明したが、この発明は、周波数検波型の近接センサにも適用することができる。図１７に、その適用例を示す。

この実施例の近接センサでは、発振回路１０の構成は図３と同様であるが、アンプ部２では、検波回路２３およびＡ／Ｄコンバータ２４に代えて、周波数カウンタ２０１が配備されている。この実施例では、Ｄ／Ａコンバータ２５からの感度調整信号を増減させることにより、電流の帰還量を増減し、もって発振周波数を調整することができる。

この実施例でも、操作部２２により感度調整値を入力することによって、その入力値に応じた感度を設定することができる。また、この実施例でも、周波数カウンタ２０１の表示が所定の値を示すまで感度調整値を調整することにより、物体の検出に適した感度を設定することができる。

図１８は、振幅検波型の近接センサの他の例を示す。なお、この実施例の近接センサも主要構成は前記図３と同様であるが、各構成と電源回路２８との関係を詳しく示している。

この実施例の近接センサでは、操作部２２として、前記図２の構成に代えて、可変抵抗Ｒｅを含むボリウムが配備される。この可変抵抗Ｒｅは、一端が接地電位に、他端が抵抗Ｒ４１を介して正電位Ｖに接続される。また、可変抵抗Ｒｅと抵抗Ｒ４１との接続ラインに、Ａ／Ｄコンバータ２０２が接続される。このＡ／Ｄコンバータ２０２は、検波回路２３側のＡ／Ｄコンバータ２４と同様に、ＣＰＵ２０に接続される。

上記のＡ／Ｄコンバータ２０２は、可変抵抗Ｒｅと抵抗Ｒ４１との間の電位を検出する。ＣＰＵ２０は、この検出電位をボリウムの操作量として取り込み、所定の数値に変換して表示部２１に表示する。同時にＣＰＵ２０は、前記表示部２１に出力した数値を感度調整信号としてＤ／Ａコンバータ２５に出力する。

この構成によれば、ボリウムの回転量を数値化してユーザーに明示することができるので、設定のばらつきをなくすことができる。また、ディジタル量の感度調整信号により、帰還電流を一定の単位毎に調整することができる。

つぎの図１９は、前記図１８の構成を変形させたものであり、共通する構成には、図１８と同様の符号を付す。この実施例の近接センサでは、前記検波回路２３に接続する回路を、Ａ／Ｄコンバータ２４から信号処理回路２０３に置きかえるとともに、この信号処理回路２０３を出力回路２７に直接接続するようにしている。信号処理回路２０３は、コンパレータなどを含むもので、検波された信号を所定のしきい値と比較し、その比較結果を示すオン／オフ信号を出力回路２７に出力する。
この構成によれば、物体の有無判定をＣＰＵ２０を介さずに行うことができるので、センサの応答を早くすることができる。

なお、上記の各実施例では、いずれも、発振回路１０の帰還回路１３に印加する電圧を調整することによって、帰還電流を調整するようにしたが、これに代えて、電流制御を行う回路やＩＣなどを用いて発振回路１０の帰還電流を調整するようにしてもよい。この場合にも、ＣＰＵ２０からの感度調整信号の値に応じて、電流量を制御することができる。

この発明が適用された近接センサの外観を示す斜視図である。アンプ部２の表示部および操作部の詳細な構成を示す上面図である。近接センサの電気構成を示すブロック図である。発振回路の構成例を示す回路図である。発振回路の構成例を示す回路図である。発振回路の構成例を示す回路図である。発振回路の構成例を示す回路図である。発振回路の構成例を示す回路図である。発振振幅と距離との特性曲線と感度との関係を示すグラフである。発振振幅と距離との特性曲線の他の例を示すグラフである。調整作業の手順を示すフローチャートである。調整作業の手順を示すフローチャートである。複数種のヘッド部に対する感度調整の例を示すグラフである。近接センサの電気構成の他の例を示すブロック図である。温度変化に応じた感度調整の例を示すグラフである。間欠動作を行う場合の制御例を示す説明図である。近接センサの電気構成の他の例を示すブロック図である。近接センサの電気構成の他の例を示すブロック図である。近接センサの電気構成の他の例を示すブロック図である。

符号の説明

１ヘッド部
２アンプ部
１０発振回路
１１共振回路
１２信号検出回路
１３帰還回路
２０ＣＰＵ
２１表示部
２２操作部
２５Ｄ／Ａコンバータ
２７出力回路２７

Claims

コイルを含む発振回路と、前記発振回路の発振振幅を用いて金属物体を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果を出力する出力手段と、前記コイルと金属物体との距離の変化に対する発振振幅の変化の状態を調整する調整手段とを具備する近接センサにおいて、
前記発振回路には、印加される電圧によって帰還電流の量が変化するように設計された帰還回路が組み込まれており、前記調整手段には、前記発振回路内の帰還回路に印加する電圧のレベルをディジタル量で示した調整信号を生成する信号生成手段と、前記調整信号をアナログ変換して前記帰還回路に出力する信号出力手段とが含まれて成る近接センサ。
請求項１に記載された近接センサにおいて、
感度調整のための操作部と、前記調整信号の値を示す情報または発振振幅の大きさを示す情報を表示するための表示部とが設けられており、
前記調整手段の信号生成手段は、前記操作部の操作に応じて調整信号の値を設定し、
前記信号生成手段により設定された調整信号の値、またはその調整信号のアナログ変換後の信号が前記帰還回路に出力されたときの発振振幅を用いて前記表示部の表示を制御する表示制御手段を具備して成る近接センサ。
請求項１に記載された近接センサにおいて、
前記調整手段には、前記信号生成手段に対し、前記調整信号の値を一定の単位で段階的に変更する処理を前記発振振幅が所定の値となるまで繰り返し実行させる制御手段と、前記発振振幅が所定の値となったときの調整信号の値を登録する登録手段とが含まれて成る近接センサ。
請求項１〜３のいずれかに記載された近接センサであって、
周囲温度を測定するための温度測定手段が設けられており、
前記調整手段の信号生成手段には、前記温度測定手段による測定値に基づき、前記調整信号の値を補正する補正手段が含まれて成る近接センサ。
コイルを含む発振回路と、前記発振回路の発振振幅を用いて金属物体を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果を出力する出力手段と、前記コイルと金属物体との距離の変化に対する発振振幅の変化の状態を調整する調整手段とを具備する近接センサにおいて、
前記発振回路に、印加される電圧によって帰還電流の量が変化するように設計された帰還回路が組み込まれるとともに、この帰還回路に印加する電圧の値を設定するための操作部と、前記電圧の設定値を示す情報または発振振幅を示す情報を表示するための表示部とが設けられており、
前記調整手段は、前記発振回路内の帰還回路に前記操作部の設定に応じて変化する電圧を印加するように構成されて成る近接センサ。
請求項５に記載された近接センサにおいて、
前記表示部は、前記操作部で設定された電圧またはその電圧が印加された発振回路の発信振幅に対応する数値を表示する数値表示部である近接センサ。
請求項１〜６のいずれかに記載された近接センサであって、
前記調整手段には、前記帰還回路への印加電圧が、外部からの信号に応じて前記金属物体に反応しない大きさの発振振幅に設定するための電圧から通常設定すべき電圧よりも大きい電圧に変化し、さらにその変化から所定時間経過後に前記通常設定すべき電圧になるように、前記印加電圧を調整する電圧制御手段が含まれて成る近接センサ。