JP4849042B2 - 非接触センサ - Google Patents
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Description
図1は、実施例1の非接触式センサの構成図である。同図のように、1はセンサ部であり、5は信号周波数f(Hz)の交流電圧E(V)を出力する発振回路であり、6はバッファ回路であり電流検出抵抗7を介して発振回路5の交流電圧を送信電極2aに印加する。
以上の構成により実施例1の非接触センサは、以下のように動作する。この動作を図3、図4の動作説明図および図5の動作フローチャート図を用いて以下詳細に説明する。
送信電極2aと補助電極2bは、バッファ回路6により同電位に保ち、コンデンサとして働かないようにしている。このため、送信電極2aと補助電極2b間の距離を小さくすることが可能となる。
次に、誘電体で接地された被検出物20がセンサ部1から所定の距離Lx離れた位置にあり、このときの出力を所定の電圧Vaに調整する場合について説明する。なお、ゲイン調整回路16の初期値は被検出物20がない場合と同様に、A0とする。
以上の制御部17の動作を図5の動作フローチャートを用いてさらに、詳細に説明する。同図に示したように、先ず、被検出物20を取り除き(ステップS10)、ゲインをA0、iカウンタ値を0とし(ステップS11)、出力値Voutを測定し(ステップS12)、被検出物20がない場合の目標出力0Vとの差となるオフセットD00をD/A変換器14にセットし出力値Voutが0Vとなるようにする。そして、ゲインA0に対応付けてオフセットD00を格納する(ステップS13)。
以上のように、実施例1の非接触センサによれば、所定の範囲でゲインを変化させるゲイン調整手段と、被検出物を配置しない第1の状態と、所定の位置に被検出物を配置した第2の状態についてあらかじめ決めた出力値となるように前記各ゲインにおいてオフセット値を調整するオフセット調整手段と、前記ゲインごとに前記オフセット値を保持するオフセット保持手段を設け、前記保持した第1の状態のオフセット値と第2の状態のオフセット値が最も近いゲインを求め、当該ゲインと、当該ゲインに対応したオフセット値を調整値とするようにしたので、短時間で確実に、所望の検出位置における最適なゲインとオフセットに調整することができる。
実施例2の非接触式センサの構成は、図1および図2に示した実施例1の構成と同様であるので、簡略化のためにその詳細な説明は省略する。
以上の構成により実施例2の非接触センサは以下のように動作する。なお、 実施例2の非接触センサでは、測定回数を減らすために測定ポイントを所定の数としている。
以上の制御部17の動作を図7の動作フローチャートを用いてさらに、詳細に説明する。なお、ステップS30〜S34、S36、ステップS38〜S42、S44は、実施例1のステップS10〜S14、S16、ステップS17〜S21、S23と同様であるので、同様の部分は簡略化して説明する。
以上のように実施例の非接触センサによれば、測定ポイントを所定の数とし、被検出物がない場合と所定の距離にある場合について、各測定ポイントのゲインに対するオフセット値を測定し、当該測定した結果からそれぞれの直線近似をして交点を算出し、設定するゲインとオフセットを求めるようにしたので、実施例1の効果に加え、調整精度を維持したままで、測定に要する時間を短縮することができる。
なお、以上の実施例の説明では、ゲインA0と初期値として説明したが、ゲインAnを初期値として、ゲインAを徐々に減少させながらゲインA0までオフセット値を求めるようにしても勿論よい。
2a 送信電極
2b 補助電極
7 電流検出抵抗
9 第1の差動増幅回路
13 第2の差動増幅回路
14 D/A変換器
15 ゲイン調整回路
16 A/D変換器
17 制御部
20 被検出物
Claims (3)
- 被検出物の位置を検出する静電容量型の非接触センサにおいて、
所定の範囲でゲインを変化させるゲイン調整手段と、
第1の所定の位置に被検出物を配置した第1の状態と、第2の所定の位置に被検出物を配置した第2の状態についてあらかじめ決めた出力値となるように前記各ゲインにおいてオフセット値を調整するオフセット調整手段と、
前記ゲインごとに前記オフセット値を保持するオフセット保持手段を設け、
前記保持した第1の状態のオフセット値と第2の状態のオフセット値が最も近いゲインを求め、当該ゲインと、当該ゲインに対応したオフセット値を調整値とすることを特徴とする非接触センサ。 - 被検出物の位置を検出する静電容量型の非接触センサにおいて、
所定の範囲のゲインを所定の数で分割し、当該分割した各ゲインに順次変化させるゲイン調整手段と、
第1の所定の位置に被検出物を配置した第1の状態と、第2の所定の位置に被検出物を配置した第2の状態についてあらかじめ決めた出力値となるように前記各ゲインにおいてオフセット値を調整するオフセット調整手段と、
前記ゲインごとにオフセット値を保持するオフセット保持手段を設け、
前記第1の状態と第2の状態について保持したゲインおよびオフセット値から第1の近似直線と第2の近似直線を求める近似直線化手段と、
前記第1の近似直線と第2の近似直線の交点を算出する交点算出手段とを設け、
算出した交点のゲイン及びオフセットを調整値とすることを特徴とする非接触センサ。 - 前記第1の状態を、被検出物を配置しない状態とし、
前記第2の状態を、被検出物を所定の距離離した位置に配置するようにしたことを特徴とする請求項1および請求項2記載の非接触センサ。
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