JP5145841B2 - 検出装置 - Google Patents
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Description
この従来の検出回路では、トランジスタQ1、Q2のベースを接続し、トランジスタQ1のエミッタに、コイルL1とコンデンサC1を並列に接続した共振回路を接続し、トランジスタQ2のエミッタは抵抗R1を介してコイルL1の例えば中点にタップにより接続している。トランジスタQ1及びQ2のベースは抵抗R2を介して、トランジスタQ2のコレクタは抵抗R3を介して、それぞれ電源Vと接続されている。これらトランジスタQ1、Q2、コイルL1及びコンデンサC1からなる共振回路、抵抗R1〜R3は発振回路を形成している。トランジスタQ1はダイオード接続されている。また、共振回路のトランジスタQ1のエミッタと接続されていない側はグランドに接続されている。
この特許文献2に記載の従来技術では、スイッチング素子に流れる電流の値が所定値以上にならないよう制限することにより、その発熱を抑えるようになっている。その制限は、負荷を経由してスイッチング素子に流れる電流(この場合コレクタ−エミッタ間電流)の増大に応じて、スイッチング素子のベースに供給する電流を抑制することによって成されている。すなわち、スイッチング素子に過大な電流が流れると、そのスイッチング素子へのベース電流が、その過大な電流分に応じて減少するようになっている。
素子と電源が短絡状態となっている、或いは接続すべきでない負荷をスイッチング素子に接続している、といった理由でそのスイッチング素子に定格よりも大きな電流(流れるべきでないレベル以上の電流)が流れる状況下であっても、そのスイッチング素子が壊れることを回避できるようになるため、信頼性はより向上することとなる。このようなことから、過負荷の保護機能が実現され、その過負荷への耐性は向上することとなる。この保護機能は、電源投入時の誤動作の回避と同様に、部品点数、及び生産コストを抑えつつ、実現させることができる。
このように、電源投入時に前記静電容量素子に対する充電を抑制するようにしたので、通常動作時の被検出体接近の応答速度が損なわれず、電源投入時の不安定な期間に対する誤動作の回避と、出力過負荷時における出力スイッチング素子を的確に保護することが可能となる。
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施の形態による検出装置の回路図である。図1において、図6に示す従来の検出装置と同じもの、或いは基本的に同じものには同一の符号を付している。それにより、従来の検出装置から異なる部分にのみ着目して説明する。
れにより、電源投入時におけるコンデンサC2の充電の抑制、つまり平滑電圧bの上昇の抑制により誤動作の発生を回避しつつ、通常動作時の被検出体接近に対する応答速度を維持させている。
上述したようなことから、ダイオードD1、抵抗R10、R11、R13、及びR14並びにトランジスタQ6は、スイッチング素子Q5(のコレクタ−エミッタ間)に対する過負荷時の保護機能を実現させ、過負荷への耐性を向上させる。そのように、その保護機能は、僅かな回路素子の追加により実現させることができる。このため、生産コストの上昇も抑えることができる。本実施形態では、その回路素子の一部(ダイオードD1、抵抗R10)を、電源投入時における誤動作の回避のためのものと共通化することにより、部品点数や生産コストをより抑えられるようにしている。
定して、それらの選択を行うのが望ましい。なお、本実施形態では、コンデンサC3と電源V間に抵抗R12を配置しているが、抵抗R12の替わりに、定電流素子、或いは定電流回路等を配置しても良い。
図2は、第2の実施形態による検出装置の回路図である。図2において、上記第1の実施形態と同じもの、或いは基本的に同じものには同一の符号を付している。それにより、第1の実施形態から異なる部分にのみ着目して説明する。
電源Vを遮断後、再投入した場合には、コンデンサC3に電荷が残っている可能性がある。その電荷が残っていると、コンデンサC2に充電される電荷をコンデンサC3にバイパスできる分が小さくなって、スイッチング素子Q5を誤動作させてしまう可能性がある。ダイオードD2は、そのような理由による誤動作を確実に回避するために追加したものであり、電源Vの遮断時にコンデンサC3に残った電荷はダイオードD2を介して直ちに放電させるようにしている。その放電のために、カソードをコンデンサC3と接続させている。それにより、そのコンデンサC3に残った電荷はダイオードD2、及び発振回路を介して放電される。
図3は、第3の実施形態による検出装置の回路図である。
上記第1の実施形態では、トランジスタQ1、Q2、Q5、及びQ6としてNPN型のものを、トランジスタQ3、及びQ4としてPNP型のものをそれぞれ採用している。これに対し第3の実施形態は、第1の実施形態とは反対に、トランジスタQ1、Q2、Q5、及びQ6としてPNP型のものを、トランジスタQ3、及びQ4としてNPN型のものをそれぞれ採用したものである。そのようなトランジスタの変更に合わせ、第3の実施形態では、第1の実施形態を構成する他の素子は図3に示すように接続させている。各トランジスタQ1〜Q6に割り当てられた機能自体は同じであるため、図3では第1の実施形態と同一の符号を付している。
被検出体の接近によって変化する交流信号を出力する交流出力手段を用いて該被検出体を検出する検出装置において、
前記交流出力手段が出力する交流信号に応じたレベルの直流信号を出力するための静電容量素子と、
前記直流信号のレベルに応じた2値の信号を出力する2値信号出力手段と、
前記2値信号出力手段が出力する2値信号によりオン/オフするスイッチング素子と、
前記2値信号出力手段が出力する2値の信号により前記スイッチング素子がオンする状況となった場合に、該スイッチング素子に流れる電流を間欠的に抑制する通電制御手段と、
を具備することを特徴とする検出装置。
前記通電制御手段は、前記静電容量素子と接続された他の静電容量素子を備え、該静電容量素子、及び該他の静電容量素子に充電された電荷を前記スイッチング素子のオンによって流れる電流により放電させ、該放電によって該スイッチング素子を間欠的にオンさせることにより、該スイッチング素子に流れる電流を間欠的に抑制する、
ことを特徴とする付記1記載の検出装置。
C1、C2、C3 コンデンサ
L1 コイル
R1〜R8、R10〜R14 抵抗
D1〜D3 ダイオード
LD 負荷
V 電源
LED 発光ダイオード
Claims (2)
- 被検出体の接近によって変化する交流信号を出力する交流出力手段を用いて該被検出体を検出する検出装置において、
前記交流出力手段が出力する交流信号に応じたレベルの直流信号を出力するための静電容量素子と、
前記直流信号のレベルに応じた2値の信号を出力する2値信号出力手段と、
前記2値信号出力手段が出力する2値信号によりオン/オフするスイッチング素子と、
電源投入時に、前記静電容量素子に対する充電を抑制する充電抑制手段と、
前記静電容量素子、及び前記他の静電容量素子に充電された電荷を前記スイッチング素子のオンによって流れる電流により放電させ、前記被検出体の検出時に該スイッチング素子を間欠的にオンさせる放電制御手段と、
を具備することを特徴とする検出装置。 - 前記充電抑制手段は、前記静電容量素子と接続された他の静電容量素子である、
ことを特徴とする請求項1記載の検出装置。
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JP2007244510A JP5145841B2 (ja) | 2007-09-20 | 2007-09-20 | 検出装置 |
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JP2009077180A JP2009077180A (ja) | 2009-04-09 |
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