JP6553103B2 - Fluid pressure cylinder sensor - Google Patents

Fluid pressure cylinder sensor Download PDF

Info

Publication number
JP6553103B2
JP6553103B2 JP2017015831A JP2017015831A JP6553103B2 JP 6553103 B2 JP6553103 B2 JP 6553103B2 JP 2017015831 A JP2017015831 A JP 2017015831A JP 2017015831 A JP2017015831 A JP 2017015831A JP 6553103 B2 JP6553103 B2 JP 6553103B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
voltage
voltage drop
fluid pressure
light emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017015831A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018124151A (en
Inventor
雅之 野村
雅之 野村
将男 岩田
将男 岩田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CKD Corp
Original Assignee
CKD Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CKD Corp filed Critical CKD Corp
Priority to JP2017015831A priority Critical patent/JP6553103B2/en
Publication of JP2018124151A publication Critical patent/JP2018124151A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6553103B2 publication Critical patent/JP6553103B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Actuator (AREA)

Description

本発明は、流体圧シリンダ用センサに関する。   The present invention relates to a sensor for fluid pressure cylinders.

従来から、エアシリンダ等のような流体圧を利用した流体圧シリンダが知られている。また、流体圧シリンダのピストンの位置を検出するものとして、2線式センサ回路構成の流体圧シリンダ用センサ等がある。このような流体圧シリンダ用センサには、例えば、プログラマブルコントローラ入力カード等の外部負荷と、外部電源とが接続される。流体圧シリンダ用センサは、当該流体圧シリンダ用センサのON時及びOFF時に関わらず、外部電源から電力供給を受けている。   Conventionally, a fluid pressure cylinder using fluid pressure such as an air cylinder is known. Further, as a device for detecting the position of the piston of the fluid pressure cylinder, there is a sensor for fluid pressure cylinder having a two-wire sensor circuit configuration or the like. For example, an external load such as a programmable controller input card and an external power source are connected to such a fluid pressure cylinder sensor. The fluid pressure cylinder sensor is supplied with electric power from an external power source regardless of whether the fluid pressure cylinder sensor is ON or OFF.

また、図8に示すように、流体圧シリンダ用センサの一例として、特許文献1に記載の流体圧シリンダ用センサ100は、磁気抵抗素子101a,101b及び分圧抵抗101c,101dを有するブリッジ回路101と、ブリッジ回路101からの出力信号が入力される比較器102とから構成されたMRセンサパッケージ103を備えている。また、流体圧シリンダ用センサ100は、比較器102の出力がベース端子に入力される第1トランジスタ111と、第1トランジスタ111のコレクタ端子にカソード端子が接続された発光ダイオード112と、発光ダイオード112のアノード端子にベース端子が接続された第2トランジスタ113とを備えている。流体圧シリンダ用センサ100は、外部負荷121及び外部電源122に接続されて使用される。かかる構成においては、流体圧シリンダ用センサ100のON時には、第2トランジスタ113のエミッタ−ベース間の電圧降下量δV1と、発光ダイオード19の電圧降下量δVaと、第1トランジスタ111のコレクタ−エミッタ間の電圧降下量δV3とを合わせた駆動電圧Vdが、ブリッジ回路101に印加される。   Further, as shown in FIG. 8, as an example of a fluid pressure cylinder sensor, a fluid pressure cylinder sensor 100 described in Patent Document 1 includes a bridge circuit 101 having magnetoresistive elements 101 a and 101 b and voltage dividing resistors 101 c and 101 d. And a comparator 102 to which an output signal from the bridge circuit 101 is input. In the fluid pressure cylinder sensor 100, the first transistor 111 whose output is input to the base terminal of the comparator 102, the light emitting diode 112 whose cathode terminal is connected to the collector terminal of the first transistor 111, and the light emitting diode 112 And a second transistor 113 having a base terminal connected to the anode terminal. The fluid pressure cylinder sensor 100 is used by being connected to an external load 121 and an external power source 122. In such a configuration, when the fluid pressure cylinder sensor 100 is ON, the voltage drop δV1 between the emitter and the base of the second transistor 113, the voltage drop δVa of the light emitting diode 19, and the collector-emitter of the first transistor 111. A drive voltage Vd obtained by combining the voltage drop amount .delta.V3 with the voltage drop amount .DELTA.V3 is applied to the bridge circuit 101.

特開2007−139130号公報JP 2007-139130 A

ここで、図9に示すように、流体圧シリンダ用センサ100及び流体圧シリンダ110は、自動機械装置200に対して複数組み込まれる場合がある。この場合、各流体圧シリンダ用センサ100がONとなったことに基づいて、プログラマブルコントローラにて次のシーケンス制御が行われるといった使用態様が想定される。   Here, as shown in FIG. 9, a plurality of hydraulic cylinder sensors 100 and a plurality of hydraulic cylinders 110 may be incorporated into the automatic machine 200. In this case, it is assumed that the next sequence control is performed by the programmable controller based on the fluid pressure cylinder sensors 100 being turned on.

上記使用態様を実現するためのシステムの一例としては、例えば、図10に示すように、複数の流体圧シリンダ用センサ100が直列に接続されているとともに、これらに対してプログラマブルコントローラの入力カード等の外部負荷121と、外部電源122とが接続されるシステムが考えられる。かかる構成によれば、例えば各流体圧シリンダ用センサ100が全てONとなることによって外部負荷121に電流が流れることにより、各流体圧シリンダ用センサ100が全てONとなったことを外部負荷121にて検知できる。   For example, as shown in FIG. 10, a plurality of fluid pressure cylinder sensors 100 are connected in series as an example of a system for realizing the above usage mode, and an input card of a programmable controller, etc. A system is conceivable in which the external load 121 of and the external power supply 122 are connected. According to such a configuration, for example, when all of the fluid pressure cylinder sensors 100 are turned on, a current flows through the external load 121, so that all the fluid pressure cylinder sensors 100 are turned on to the external load 121. Can be detected.

上記のようなシステムにおいては、外部負荷121の最低動作電圧Vmin、外部電源122の電源電圧V0及び駆動電圧Vdによって、直列に接続できる流体圧シリンダ用センサ100の数Nが決まる。詳細には、駆動電圧Vdに対して流体圧シリンダ用センサ100の数Nを乗算した値が、電源電圧V0から最低動作電圧Vminを減算した値以下に設定されている必要があるため、流体圧シリンダ用センサ100の数Nは、N≦(V0−Vmin)/Vdの不等式を満たす自然数である。このため、直列に接続できる流体圧シリンダ用センサ100の数Nは制限されている。   In the system as described above, the number N of fluid pressure cylinder sensors 100 that can be connected in series is determined by the minimum operating voltage Vmin of the external load 121, the power supply voltage V0 of the external power supply 122, and the drive voltage Vd. Specifically, since the value obtained by multiplying the drive voltage Vd by the number N of the fluid pressure cylinder sensors 100 needs to be set to be equal to or less than the value obtained by subtracting the minimum operating voltage Vmin from the power supply voltage V0, the fluid pressure The number N of cylinder sensors 100 is a natural number that satisfies the inequality N ≦ (V0−Vmin) / Vd. For this reason, the number N of fluid pressure cylinder sensors 100 that can be connected in series is limited.

上記不等式によれば、駆動電圧Vdが低くなることによって数Nを増やすことが可能となる。ここで、駆動電圧Vdを低くすると、MRセンサパッケージ103の動作が不安定となることが懸念されるが、近年MRセンサパッケージ103の最低動作電圧は低下しているため、駆動電圧Vdが低下している状況下でもMRセンサパッケージ103は正常に動作できる。   According to the above inequality, the number N can be increased by lowering the drive voltage Vd. Here, there is a concern that if the drive voltage Vd is lowered, the operation of the MR sensor package 103 becomes unstable. However, since the minimum operation voltage of the MR sensor package 103 has been lowered in recent years, the drive voltage Vd is lowered. The MR sensor package 103 can operate normally even under the above conditions.

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は流体圧シリンダ用センサのON時においてブリッジ回路に印加される駆動電圧の低下を図ることができる流体圧シリンダ用センサを提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a fluid pressure cylinder sensor capable of reducing the drive voltage applied to the bridge circuit when the fluid pressure cylinder sensor is ON. It is to be.

上記目的を達成する流体圧シリンダ用センサは、磁気抵抗素子を含むブリッジ回路と、前記ブリッジ回路からの出力信号が入力される比較器と、信号端子及びコモン端子とを備え、流体圧シリンダのピストンの位置検出に用いられる2線式センサ回路構成であって、前記比較器の出力がベース端子に入力される第1トランジスタと、接続ラインを介して前記第1トランジスタのコレクタ端子と接続されたベース端子、前記信号端子に接続されたエミッタ端子、及び前記ブリッジ回路に接続されたコレクタ端子を有する第2トランジスタと、前記接続ライン上に設けられ、スイッチングダイオード又は整流ダイオードで構成された電圧調整ダイオードと、前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタがON状態である場合に、前記第2トランジスタのエミッタ−ベース間の電圧降下と前記電圧調整ダイオードの電圧降下とに対応する電圧が印加される発光ダイオードと、を備え、前記流体圧シリンダ用センサは、前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタがON状態である場合に、前記第2トランジスタのエミッタ−ベース間の電圧降下量と前記電圧調整ダイオードの電圧降下量とを含む駆動電圧が前記ブリッジ回路に印加されるように構成されていることを特徴とする。   A sensor for a fluid pressure cylinder which achieves the above object includes a bridge circuit including a magnetoresistive element, a comparator to which an output signal from the bridge circuit is input, a signal terminal and a common terminal, and a piston of the fluid pressure cylinder Two-wire sensor circuit configuration used for detecting the position of the first transistor, the first transistor whose output is input to the base terminal, and the base connected to the collector terminal of the first transistor via a connection line. A second transistor having a terminal, an emitter terminal connected to the signal terminal, and a collector terminal connected to the bridge circuit; a voltage regulating diode provided on the connection line and configured by a switching diode or a rectifier diode; When the first transistor and the second transistor are in the ON state, the second And a light emitting diode to which a voltage corresponding to the voltage drop between the emitter and the base of the resistor and the voltage drop of the voltage adjustment diode is applied, wherein the fluid pressure cylinder sensor comprises the first transistor and the second transistor. When the transistor is in an ON state, a drive voltage including the voltage drop amount between the emitter and base of the second transistor and the voltage drop amount of the voltage adjustment diode is applied to the bridge circuit. It is characterized by

かかる構成によれば、第1トランジスタ及び第2トランジスタがON状態である場合には、第2トランジスタのエミッタ−ベース間の電圧降下と電圧調整ダイオードの電圧降下とに対応する電圧が発光ダイオードに印加されて発光ダイオードが発光するとともに、駆動電圧がブリッジ回路に印加される。駆動電圧には、第2トランジスタのエミッタ−ベース間の電圧降下量と電圧調整ダイオードの電圧降下量とが含まれる一方、発光ダイオードの電圧降下量が含まれない。これにより、駆動電圧に、第2トランジスタのエミッタ−ベース間の電圧降下量と発光ダイオードの電圧降下量とが含まれる構成と比較して、駆動電圧の低下を図ることができる。   According to this configuration, when the first transistor and the second transistor are in the ON state, a voltage corresponding to the voltage drop between the emitter and the base of the second transistor and the voltage drop of the voltage adjustment diode is applied to the light emitting diode As a result, the light emitting diode emits light, and a drive voltage is applied to the bridge circuit. The driving voltage includes the voltage drop between the emitter and the base of the second transistor and the voltage drop of the voltage adjustment diode, but does not include the voltage drop of the light emitting diode. As a result, the drive voltage can be reduced as compared with the configuration in which the drive voltage includes the emitter-base voltage drop amount of the second transistor and the light-emitting diode voltage drop amount.

上記流体圧シリンダ用センサについて、前記ブリッジ回路及び前記比較器は、1つのパッケージに組み込まれているとよい。
かかる構成によれば、ブリッジ回路及び比較器が独立の部品の場合と比較して流体圧シリンダ用センサの組み立てを容易にできる。
Regarding the fluid pressure cylinder sensor, the bridge circuit and the comparator may be incorporated in one package.
According to this configuration, the assembly of the fluid pressure cylinder sensor can be facilitated as compared with the case where the bridge circuit and the comparator are independent components.

上記流体圧シリンダ用センサについて、前記第2トランジスタのエミッタ端子又はコレクタ端子と、前記接続ラインにおける前記第1トランジスタと前記電圧調整ダイオードとの間の部分とを接続するバイパスラインを備え、前記発光ダイオードは、前記バイパスライン上に設けられているとよい。   The fluid pressure cylinder sensor includes a bypass line connecting an emitter terminal or a collector terminal of the second transistor and a portion of the connection line between the first transistor and the voltage adjustment diode, the light emitting diode Is preferably provided on the bypass line.

かかる構成によれば、第2トランジスタのエミッタ−ベース間及び電圧調整ダイオードに対して並列に発光ダイオードが接続されているため、発光ダイオードと第2トランジスタのエミッタ−ベース間とが直列的に接続されることに起因して駆動電圧が高くなることを抑制できる。   According to this configuration, since the light emitting diode is connected in parallel with the emitter-base of the second transistor and the voltage adjustment diode, the light emitting diode and the emitter-base of the second transistor are connected in series. It can suppress that a drive voltage becomes high resulting from the problem.

特に、本構成によれば、第1トランジスタがON状態となることによって、電圧調整ダイオードと発光ダイオードとの双方において電流が流れる。これにより、1つのトランジスタで、並列接続された電圧調整ダイオードと発光ダイオードとの双方に電流を流すことができるため、構成の簡素化を図ることができる。   In particular, according to this configuration, when the first transistor is turned on, current flows in both the voltage adjusting diode and the light emitting diode. Thus, current can flow through both the voltage adjustment diode and the light emitting diode connected in parallel with one transistor, so that the configuration can be simplified.

上記流体圧シリンダ用センサについて、前記信号端子及び前記コモン端子に接続されているラインであって、前記電圧調整ダイオード及び前記第1トランジスタを通るラインとは別に設けられたバイパスラインと、前記バイパスライン上に設けられ、前記比較器の出力がベース端子に入力される第3トランジスタと、を備え、前記発光ダイオードは、前記バイパスライン上に設けられているとよい。   A line connected to the signal terminal and the common terminal for the fluid pressure cylinder sensor, the bypass line being provided separately from a line passing through the voltage adjustment diode and the first transistor, and the bypass line And a third transistor that receives the output of the comparator to a base terminal. The light emitting diode may be provided on the bypass line.

かかる構成によれば、第2トランジスタのエミッタ−ベース間及び電圧調整ダイオードに対して並列に発光ダイオードが接続されている。そして、第1トランジスタがON状態となることによって第2トランジスタがON状態となり、駆動電圧がブリッジ回路に印加される。また、第3トランジスタがON状態となることによって、第2トランジスタのエミッタ−ベース間の電圧降下と電圧調整ダイオードの電圧降下とに対応する電圧が発光ダイオードに印加される。これにより、発光ダイオードと第2トランジスタのエミッタ−ベース間とが直列的に接続されることに起因して駆動電圧が高くなることを抑制できる。特に、本構成によれば、電流が第1トランジスタと第3トランジスタとに分流されるため、第1トランジスタ及び第3トランジスタに要求される電流増幅率を低くできる。   According to this configuration, the light emitting diode is connected in parallel to the emitter-base of the second transistor and to the voltage adjustment diode. Then, when the first transistor is turned on, the second transistor is turned on, and a drive voltage is applied to the bridge circuit. Further, when the third transistor is turned on, a voltage corresponding to the voltage drop between the emitter and base of the second transistor and the voltage drop of the voltage adjusting diode is applied to the light emitting diode. Accordingly, it is possible to suppress an increase in drive voltage due to the light emitting diode and the emitter-base of the second transistor being connected in series. In particular, according to this configuration, since the current is divided into the first transistor and the third transistor, the current amplification factor required for the first transistor and the third transistor can be reduced.

上記流体圧シリンダ用センサについて、前記バイパスライン上には、前記電圧調整ダイオードを流れる電流と前記発光ダイオードを流れる電流との比率を調整する抵抗が設けられているとよい。   In the fluid pressure cylinder sensor, a resistor may be provided on the bypass line to adjust a ratio between the current flowing through the voltage adjustment diode and the current flowing through the light emitting diode.

かかる構成によれば、抵抗によって発光ダイオードに流れる電流を調整することができる。これにより、例えば発光ダイオードに過度な電流が流れることを抑制できる。
上記流体圧シリンダ用センサについて、前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタがOFF状態である状況において前記ブリッジ回路に対して電圧を印加するのに用いられる定電流回路を備えているとよい。
According to this configuration, the current flowing to the light emitting diode can be adjusted by the resistance. This can suppress, for example, excessive current flow to the light emitting diode.
The fluid pressure cylinder sensor may include a constant current circuit used to apply a voltage to the bridge circuit when the first transistor and the second transistor are in the OFF state.

かかる構成によれば、第1トランジスタ及び第2トランジスタがOFF状態である場合であっても、ブリッジ回路に電圧が印加される。また、定電流回路によってブリッジ回路を流れる電流が一定となっているため、第1トランジスタ及び第2トランジスタがOFF状態である状況におけるブリッジ回路及び比較器の安定動作を実現できる。   According to such a configuration, a voltage is applied to the bridge circuit even when the first transistor and the second transistor are in the OFF state. In addition, since the current flowing in the bridge circuit is constant by the constant current circuit, stable operation of the bridge circuit and the comparator can be realized in the situation where the first transistor and the second transistor are in the OFF state.

上記流体圧シリンダ用センサについて、前記電圧調整ダイオードの数は、前記発光ダイオードの電圧降下量から前記第2トランジスタのエミッタ−ベース間の電圧降下量を減算した値を、前記電圧調整ダイオードの1つ当たりの電圧降下量で除算したときの商であるとよい。   In the fluid pressure cylinder sensor, the number of the voltage adjustment diodes is obtained by subtracting the voltage drop amount between the emitter and base of the second transistor from the voltage drop amount of the light emitting diode. It may be a quotient when divided by the amount of voltage drop per unit.

かかる構成によれば、第2トランジスタのエミッタ−ベース間の電圧降下量と電圧調整ダイオードの電圧降下量とを合わせた電圧を、発光ダイオードの電圧降下量に近づけることができる。これにより、必要最小限の電圧調整ダイオードの数で上述した効果を実現できる。   According to this configuration, the voltage obtained by combining the voltage drop amount between the emitter and the base of the second transistor and the voltage drop amount of the voltage adjustment diode can be made close to the voltage drop amount of the light emitting diode. Thereby, the above-described effect can be realized with the minimum number of voltage adjustment diodes.

この発明によれば、流体圧シリンダ用センサのON時においてブリッジ回路に印加される駆動電圧の低下を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the drive voltage applied to the bridge circuit when the fluid pressure cylinder sensor is turned on.

エアシリンダの模式斜視図。FIG. 2 is a schematic perspective view of an air cylinder. エアシリンダとシリンダスイッチとの関係を示す模式図。The schematic diagram which shows the relationship between an air cylinder and a cylinder switch. 第1実施形態のシリンダスイッチの回路図。The circuit diagram of the cylinder switch of 1st Embodiment. 第2実施形態のシリンダスイッチの回路図。The circuit diagram of the cylinder switch of 2nd Embodiment. 別例のシリンダスイッチの回路図。The circuit diagram of another example cylinder switch. 別例のシリンダスイッチの回路図。The circuit diagram of another example cylinder switch. 別例のシリンダスイッチの回路図。The circuit diagram of another example cylinder switch. 従来技術のシリンダスイッチの回路図。The circuit diagram of a cylinder switch of a prior art. 自動機械装置の一例を模式的に示す概念図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The conceptual diagram which shows an example of an automatic machine apparatus typically. シリンダスイッチの電気的構成を模式的に示す概念図。FIG. 2 is a conceptual view schematically showing an electrical configuration of a cylinder switch.

(第1実施形態)
以下、流体圧シリンダ用センサの第1実施形態について説明する。
流体圧シリンダ用センサとしてのシリンダスイッチは、流体圧シリンダの一種であるエアシリンダのピストンの位置検出に用いられる。図1に示すように、シリンダスイッチ11は、エアシリンダ12の外周面にピストンロッド13aの移動方向に沿って延びるように形成された取付け溝14内に設置される。図2に示すように、ピストン13の外周面に形成された収容溝15には磁石16が設けられており、シリンダスイッチ11は、磁石16がピストン13と共に所定位置に移動した時に出力信号を発するように構成されている。なお、シリンダスイッチ11の取付け位置を適宜変更可能とするため、図示しないが、取付け溝14はエアシリンダ12の他の面にも設けられている。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of the fluid pressure cylinder sensor will be described.
A cylinder switch as a fluid pressure cylinder sensor is used to detect the position of the piston of an air cylinder, which is a type of fluid pressure cylinder. As shown in FIG. 1, the cylinder switch 11 is installed in a mounting groove 14 formed on the outer peripheral surface of the air cylinder 12 so as to extend along the moving direction of the piston rod 13 a. As shown in FIG. 2, a magnet 16 is provided in the housing groove 15 formed on the outer peripheral surface of the piston 13, and the cylinder switch 11 emits an output signal when the magnet 16 moves to a predetermined position with the piston 13. Is configured as. Although not shown, the mounting groove 14 is provided on the other surface of the air cylinder 12 in order to change the mounting position of the cylinder switch 11 appropriately.

図2に示すように、シリンダスイッチ11は各種の電子部品を備えている。これらの電子部品は全て表面実装部品(SMD)であって、回路基板17上に実装されて後述する2線式センサ回路を構成する。回路基板17には、電子部品としてのMRセンサパッケージ18、発光ダイオード19及び図示しないトランジスタや抵抗等の電子部品がはんだ付けにより表面実装されている。そして、各種電子部品及び回路基板17はケース21内に収容されている。   As shown in FIG. 2, the cylinder switch 11 includes various electronic components. These electronic components are all surface mounted components (SMD), and are mounted on the circuit board 17 to form a two-wire sensor circuit described later. An MR sensor package 18 as an electronic component, a light emitting diode 19 and electronic components such as transistors and resistors (not shown) are surface-mounted on the circuit board 17 by soldering. The various electronic components and the circuit board 17 are housed in the case 21.

次に、シリンダスイッチ11の回路構成を図3に基づいて説明する。
図3に示すように、シリンダスイッチ11を構成する2線式センサ回路22は、磁気抵抗素子23a,23bを含むブリッジ回路23と、ブリッジ回路23からの出力信号が入力される比較器(オペアンプ)24と、信号端子25及びコモン端子26とを備えている。
Next, the circuit configuration of the cylinder switch 11 will be described based on FIG.
As shown in FIG. 3, the two-wire sensor circuit 22 constituting the cylinder switch 11 includes a bridge circuit 23 including magnetic resistance elements 23 a and 23 b and a comparator (op-amp) to which an output signal from the bridge circuit 23 is input. A signal terminal 25 and a common terminal 26 are provided.

ブリッジ回路23は、2個の磁気抵抗素子23a,23bと2個の分圧抵抗23c,23dとにより構成されている。両磁気抵抗素子23a,23bの接続点が比較器24の反転入力端子に接続されて比較器24に磁気検出信号が入力され、両分圧抵抗23c,23dの接続点が比較器24の非反転入力端子に接続されて比較器24に基準電圧が入力されるようになっている。比較器24は、ブリッジ回路23からの出力信号を比較して、High/Lowの2値化するとともに増幅して出力する。また、ブリッジ回路23及び比較器24は、1つのパッケージに組み込まれてMRセンサパッケージ18となっている。   The bridge circuit 23 is composed of two magnetoresistance elements 23a and 23b and two voltage dividing resistors 23c and 23d. The connection point between the two magnetoresistive elements 23a and 23b is connected to the inverting input terminal of the comparator 24, and a magnetic detection signal is input to the comparator 24. The connection point between the two voltage dividing resistors 23c and 23d A reference voltage is input to the comparator 24 by being connected to the input terminal. The comparator 24 compares the output signal from the bridge circuit 23, binarizes High / Low, amplifies and outputs it. The bridge circuit 23 and the comparator 24 are incorporated into one package to form an MR sensor package 18.

シリンダスイッチ11の2線式センサ回路22は、信号端子25とMRセンサパッケージ18(詳細にはブリッジ回路23)とを接続する第1母線LN1と、コモン端子26とMRセンサパッケージ18(詳細にはブリッジ回路23)とを接続する第2母線LN2とを備えている。   The two-wire sensor circuit 22 of the cylinder switch 11 has a first bus LN1 connecting the signal terminal 25 and the MR sensor package 18 (specifically, the bridge circuit 23), a common terminal 26, and the MR sensor package 18 (specifically, And a second bus LN2 for connecting to the bridge circuit 23).

2線式センサ回路22は、第1トランジスタ28及び第2トランジスタ29と、接続ラインLN3と、電圧調整ダイオードとしてのスイッチングダイオード31,32と、を備えている。   The two-wire sensor circuit 22 includes a first transistor 28 and a second transistor 29, a connection line LN3, and switching diodes 31 and 32 as voltage adjustment diodes.

第1トランジスタ28は、NPNトランジスタである。MRセンサパッケージ18の比較器24の出力端子は、抵抗27を介して第1トランジスタ28のベース端子に接続されている。すなわち、比較器24の出力は第1トランジスタ28のベース端子に入力される。第1トランジスタ28のエミッタ端子は第2母線LN2に接続されている。   The first transistor 28 is an NPN transistor. The output terminal of the comparator 24 of the MR sensor package 18 is connected to the base terminal of the first transistor 28 via the resistor 27. That is, the output of the comparator 24 is input to the base terminal of the first transistor 28. The emitter terminal of the first transistor 28 is connected to the second bus LN2.

第2トランジスタ29は、PNPトランジスタである。第2トランジスタ29は、第1母線LN1上に設けられており、第2トランジスタ29のエミッタ端子は信号端子25に接続されており、第2トランジスタ29のコレクタ端子はMRセンサパッケージ18(詳細にはブリッジ回路23)に接続されている。   The second transistor 29 is a PNP transistor. The second transistor 29 is provided on the first bus LN1, the emitter terminal of the second transistor 29 is connected to the signal terminal 25, and the collector terminal of the second transistor 29 is connected to the MR sensor package 18 (in detail). It is connected to the bridge circuit 23).

接続ラインLN3は、第1トランジスタ28のコレクタ端子と第2トランジスタ29のベース端子とを接続している。
スイッチングダイオード31,32は、接続ラインLN3上に設けられている。本実施形態では、スイッチングダイオード31,32は2つ設けられている。両スイッチングダイオード31,32は、第2トランジスタ29のベース端子から第1トランジスタ28のコレクタ端子に向かう方向を順方向として互いに直列に接続されている。
The connection line LN3 connects the collector terminal of the first transistor 28 and the base terminal of the second transistor 29.
The switching diodes 31 and 32 are provided on the connection line LN3. In the present embodiment, two switching diodes 31 and 32 are provided. Both the switching diodes 31 and 32 are connected in series with each other with the direction from the base terminal of the second transistor 29 toward the collector terminal of the first transistor 28 as the forward direction.

かかる構成によれば、第1トランジスタ28がON状態である場合には、第2トランジスタ29がON状態となり、それによって駆動電圧VdがMRセンサパッケージ18(ブリッジ回路23)に印加される。   According to such a configuration, when the first transistor 28 is in the ON state, the second transistor 29 is in the ON state, whereby the drive voltage Vd is applied to the MR sensor package 18 (bridge circuit 23).

この場合、第2トランジスタ29のエミッタ−ベース間におけるダイオード特性によって、第2トランジスタ29のエミッタ−ベース間において電圧降下が生じるとともに、両スイッチングダイオード31,32において電圧降下が生じる。このため、駆動電圧Vdは、第2トランジスタ29のエミッタ−ベース間の電圧降下量である第1電圧降下量δV1と、両スイッチングダイオード31,32の電圧降下量である第2電圧降下量δV2とを含む。詳細には、駆動電圧Vdは、第1電圧降下量δV1と、第2電圧降下量δV2と、第1トランジスタ28のコレクタ−エミッタ間の電圧降下量である第3電圧降下量δV3とを合わせた電圧である。なお、駆動電圧Vdは、MRセンサパッケージ18の最低動作電圧(例えば1.6V)以上に設定されている。   In this case, the diode characteristic between the emitter and the base of the second transistor 29 causes a voltage drop between the emitter and the base of the second transistor 29 and a voltage drop between both switching diodes 31 and 32. Therefore, the drive voltage Vd includes a first voltage drop amount δV1 that is a voltage drop amount between the emitter and the base of the second transistor 29, and a second voltage drop amount δV2 that is a voltage drop amount of both the switching diodes 31 and 32. including. Specifically, the drive voltage Vd is a combination of the first voltage drop amount δV1, the second voltage drop amount δV2, and the third voltage drop amount δV3 that is the collector-emitter voltage drop amount of the first transistor 28. Voltage. The drive voltage Vd is set to the minimum operating voltage (for example, 1.6 V) of the MR sensor package 18 or more.

シリンダスイッチ11の2線式センサ回路22は、接続ラインLN3とは別に設けられたバイパスラインLN4と、バイパスラインLN4上に設けられた発光ダイオード19及び抵抗20と、を備えている。   The two-wire sensor circuit 22 of the cylinder switch 11 includes a bypass line LN4 provided separately from the connection line LN3, and a light emitting diode 19 and a resistor 20 provided on the bypass line LN4.

バイパスラインLN4は、第2トランジスタ29のエミッタ端子と、接続ラインLN3のうち両スイッチングダイオード31,32(詳細には第2スイッチングダイオード32)と第1トランジスタ28のコレクタ端子とを接続している部分とを接続している。   The bypass line LN4 is a portion connecting the emitter terminal of the second transistor 29 and the switching diodes 31 and 32 (specifically, the second switching diode 32) of the connection line LN3 and the collector terminal of the first transistor 28. And connected.

発光ダイオード19及び抵抗20は、バイパスラインLN4上において互いに直列に接続されている。発光ダイオード19及び抵抗20は、第2トランジスタ29のエミッタ−ベース間及び両スイッチングダイオード31,32と並列に接続されている。このため、両トランジスタ28,29がON状態である場合、発光ダイオード19には、第2トランジスタ29のエミッタ−ベース間の電圧降下とスイッチングダイオード31,32の電圧降下とに対応した電圧が印加される。詳細には、発光ダイオード19及び抵抗20の直列接続体には、第1電圧降下量δV1と第2電圧降下量δV2とを合わせた電圧が印加される。ちなみに、発光ダイオード19の電圧降下量δVaは、スイッチングダイオード31,32の1つ当たりの電圧降下量よりも大きく、第2電圧降下量δV2よりも大きい。   The light emitting diode 19 and the resistor 20 are connected in series with each other on the bypass line LN4. The light emitting diode 19 and the resistor 20 are connected between the emitter and base of the second transistor 29 and in parallel with the switching diodes 31 and 32. For this reason, when both transistors 28 and 29 are in the ON state, a voltage corresponding to the voltage drop between the emitter and base of the second transistor 29 and the voltage drop of the switching diodes 31 and 32 is applied to the light emitting diode 19. The Specifically, a voltage obtained by combining the first voltage drop amount δV1 and the second voltage drop amount δV2 is applied to the series connection body of the light emitting diode 19 and the resistor 20. Incidentally, the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19 is larger than the voltage drop amount per switching diode 31, 32, and is larger than the second voltage drop amount δV2.

抵抗20は、両スイッチングダイオード31,32を流れる電流と、発光ダイオード19を流れる電流とに分流される両電流の比率を調整する。詳細には、発光ダイオード19及び抵抗20からなる直列接続体の印加電圧と、第1電圧降下量δV1と第2電圧降下量δV2とを合わせた電圧との大小関係は、抵抗20の抵抗値に応じて変化し、それによって両電流の比率が変化する。   The resistor 20 adjusts the ratio between the current flowing through the switching diodes 31 and 32 and the current flowing through the light emitting diode 19. Specifically, the magnitude relationship between the voltage applied to the series connection body composed of the light emitting diode 19 and the resistor 20 and the voltage obtained by combining the first voltage drop amount δV1 and the second voltage drop amount δV2 is the resistance value of the resistor 20. It changes accordingly, which changes the ratio of the two currents.

本実施形態では、抵抗20の抵抗値は、発光ダイオード19の電圧降下量δVaと抵抗20の印加電圧とを合わせた電圧が第1電圧降下量δV1と第2電圧降下量δV2とを合わせた電圧と一致するように設定されている。具体的には、第1電圧降下量δV1と第2電圧降下量δV2とを合わせた電圧から発光ダイオード19の電圧降下量δVaを差し引いた電圧(δV1+δV2−δVa)が抵抗20に印加されるように、抵抗20の抵抗値が設定されている。   In the present embodiment, the resistance value of the resistor 20 is a voltage obtained by combining the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19 and the voltage applied to the resistor 20 with the first voltage drop amount δV1 and the second voltage drop amount δV2. It is set to match. Specifically, a voltage (δV1 + δV2−δVa) obtained by subtracting the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19 from the voltage obtained by adding the first voltage drop amount δV1 and the second voltage drop amount δV2 is applied to the resistor 20. The resistance value of the resistor 20 is set.

図3に示すように、シリンダスイッチ11の2線式センサ回路22は、シリンダスイッチ11がOFF時に、MRセンサパッケージ18に電圧を印加するのに用いられる定電流回路30を備えている。   As shown in FIG. 3, the two-wire sensor circuit 22 of the cylinder switch 11 includes a constant current circuit 30 that is used to apply a voltage to the MR sensor package 18 when the cylinder switch 11 is OFF.

定電流回路30は、第2トランジスタ29のエミッタ−コレクタ間に接続されている。定電流回路30は、NPNトランジスタQ1のコレクタ−ベース間に第1の定電流用抵抗R1が接続された回路を備えるとともに、NPNトランジスタQ1のコレクタ端子が第2トランジスタ29のエミッタ端子に接続されている。第1の定電流用抵抗R1は、NPNトランジスタQ1が飽和した状態で動作可能にする値の抵抗値を有する。定電流回路30は、さらにNPNトランジスタQ1のエミッタ端子に一端が接続された第2の定電流用抵抗R2と、NPNトランジスタQ1のベース端子にコレクタ端子が接続されるとともにベース端子がNPNトランジスタQ1のエミッタ端子に接続された第2のNPNトランジスタQ2とを備えている。第2の定電流用抵抗R2の他端及び第2のNPNトランジスタQ2のエミッタ端子が第2トランジスタ29のコレクタ端子に接続されている。   The constant current circuit 30 is connected between the emitter and collector of the second transistor 29. The constant current circuit 30 includes a circuit in which a first constant current resistor R1 is connected between the collector and base of the NPN transistor Q1, and the collector terminal of the NPN transistor Q1 is connected to the emitter terminal of the second transistor 29. Yes. The first constant current resistor R1 has a resistance value that enables operation in a state where the NPN transistor Q1 is saturated. The constant current circuit 30 further includes a second constant current resistor R2 having one end connected to the emitter terminal of the NPN transistor Q1, a collector terminal connected to the base terminal of the NPN transistor Q1, and a base terminal connected to the NPN transistor Q1. And a second NPN transistor Q2 connected to the emitter terminal. The other end of the second constant current resistor R 2 and the emitter terminal of the second NPN transistor Q 2 are connected to the collector terminal of the second transistor 29.

第1の定電流用抵抗R1及び第2の定電流用抵抗R2の抵抗値を所定の範囲に設定することによりシリンダスイッチ11のOFF時に、定電流回路30からMRセンサパッケージ18に流れる電流値は、シリンダスイッチ11が誤動作をしない所定の範囲内になる。例えば、第1の定電流用抵抗R1の抵抗値を1kΩ、第2の定電流用抵抗R2の抵抗値を100kΩとすることにより、MRセンサパッケージ18に流れる電流値を1mA未満にすることができる。   By setting the resistance values of the first constant current resistor R1 and the second constant current resistor R2 within a predetermined range, the current value flowing from the constant current circuit 30 to the MR sensor package 18 when the cylinder switch 11 is OFF is , And the cylinder switch 11 falls within a predetermined range that does not malfunction. For example, by setting the resistance value of the first constant current resistor R1 to 1 kΩ and the resistance value of the second constant current resistor R2 to 100 kΩ, the value of the current flowing through the MR sensor package 18 can be less than 1 mA. .

また、信号端子25とコモン端子26との間には、サージ電圧対策用のツェナーダイオード33と、外部雑音対策用のコンデンサ34とが並列に接続されている。
シリンダスイッチ11は、エアシリンダ12の所定位置に取付けられている。例えばピストンロッド13aが所定の没入状態(基準位置)となった場合に磁石16の作用によりMRセンサパッケージ18(比較器24)からHighの出力信号が出力され、基準位置から移動した状態ではMRセンサパッケージ18からLowの出力信号が出力される。
Further, between the signal terminal 25 and the common terminal 26, a Zener diode 33 for preventing a surge voltage and a capacitor 34 for preventing an external noise are connected in parallel.
The cylinder switch 11 is attached to a predetermined position of the air cylinder 12. For example, when the piston rod 13a is in a predetermined immersion state (reference position), an output signal of High is output from the MR sensor package 18 (comparator 24) by the action of the magnet 16, and the MR sensor is moved in the state of moving from the reference position. A low output signal is output from the package 18.

図3に示すように、シリンダスイッチ11が1つ使用される場合、シリンダスイッチ11は、2線式センサ回路22の信号端子25とコモン端子26との間に外部負荷35及び直流の外部電源36が接続された状態で使用される。この場合、外部電源36の+端子が外部負荷35を介して信号端子25に接続され、外部電源36の−端子がコモン端子26に接続される。   As shown in FIG. 3, when one cylinder switch 11 is used, the cylinder switch 11 is connected between the external load 35 and the DC external power supply 36 between the signal terminal 25 of the two-wire sensor circuit 22 and the common terminal 26. Is used in the connected state. In this case, the + terminal of the external power supply 36 is connected to the signal terminal 25 via the external load 35, and the − terminal of the external power supply 36 is connected to the common terminal 26.

シリンダスイッチ11のON時、すなわちピストンロッド13aが基準位置に移動して磁石16の作用によりMRセンサパッケージ18からHighの出力信号が出力される状態では、第1トランジスタ28がON状態となる。そして、第2トランジスタ29がON状態となって、信号端子25から、第2トランジスタ29のエミッタ−ベース間、接続ラインLN3の両スイッチングダイオード31,32、及び第1トランジスタ28のコレクタ−エミッタ間を経由する第1電流経路EL1を通って、コモン端子26へと外部負荷35を動作させる電流が流れる。そして、駆動電圧VdがMRセンサパッケージ18に印加される。   When the cylinder switch 11 is turned on, that is, the piston rod 13a moves to the reference position and the MR sensor package 18 outputs a High output signal by the action of the magnet 16, the first transistor 28 is turned on. Then, the second transistor 29 is turned on, and from the signal terminal 25, between the emitter and base of the second transistor 29, both the switching diodes 31 and 32 of the connection line LN3, and between the collector and emitter of the first transistor 28. The current for operating the external load 35 flows to the common terminal 26 through the first current path EL1 which passes through. Then, the drive voltage Vd is applied to the MR sensor package 18.

また、両トランジスタ28,29がON状態となることによって、バイパスラインLN4の発光ダイオード19及び抵抗20と第1トランジスタ28のコレクタ−エミッタ間とを経由する第2電流経路EL2を通って電流が流れる。これにより、発光ダイオード19が点灯し、シリンダスイッチ11がONとなったことを目視で確認できる。すなわち、シリンダスイッチ11は、第2トランジスタ29のエミッタ−ベース間及び両スイッチングダイオード31,32を流れる第1電流経路EL1と、第1電流経路EL1とは別に設けられ、発光ダイオード19を流れる第2電流経路EL2とを備えていると言える。第1電流経路EL1と第2電流経路EL2とは、一部(第1トランジスタ28)において共通している。   Further, when both transistors 28 and 29 are turned on, a current flows through the second current path EL2 passing through the light emitting diode 19 and resistor 20 of the bypass line LN4 and between the collector and emitter of the first transistor 28. . Thereby, it can be visually confirmed that the light emitting diode 19 is turned on and the cylinder switch 11 is turned on. That is, the cylinder switch 11 is provided separately from the first current path EL1 flowing between the emitter-base of the second transistor 29 and between the switching diodes 31 and 32, and the first current path EL1. It can be said that a current path EL2 is provided. The first current path EL1 and the second current path EL2 are common to a part (first transistor 28).

本実施形態では、第2トランジスタ29のエミッタ−ベース間を流れる電流と、発光ダイオード19を流れる電流とが別々になっている。既に説明した通り、バイパスラインLN4上の抵抗20によって、両スイッチングダイオード31,32を流れる電流と、発光ダイオード19を流れる電流との比率が調整されており、その結果発光ダイオード19を流れる電流は、発光ダイオード19の定格電流よりも低くなっている。すなわち、抵抗20は、両スイッチングダイオード31,32を流れる電流と発光ダイオード19を流れる電流との比率を調整することにより、発光ダイオード19に流れる電流が定格電流よりも低くなるように制限するものとして機能している。   In the present embodiment, the current flowing between the emitter and the base of the second transistor 29 is different from the current flowing through the light emitting diode 19. As already described, the ratio of the current flowing through the switching diodes 31 and 32 and the current flowing through the light emitting diode 19 is adjusted by the resistor 20 on the bypass line LN4. As a result, the current flowing through the light emitting diode 19 is It is lower than the rated current of the light emitting diode 19. That is, the resistor 20 limits the current flowing through the light emitting diode 19 to be lower than the rated current by adjusting the ratio of the current flowing through the switching diodes 31 and 32 and the current flowing through the light emitting diode 19. It is functioning.

ちなみに、第2トランジスタ29は、シリンダスイッチ11のON時にON状態となることにより、MRセンサパッケージ18を安定動作させるのに寄与している。詳述すると、仮に第2トランジスタ29が存在せず、第1母線LN1上に定電流回路30が設けられている場合、MRセンサパッケージ18には、定電流回路30によって分圧された電圧が印加されることとなる。この場合、MRセンサパッケージ18の印加電圧が低くなり、MRセンサパッケージ18の動作が不安定となり得る。   Incidentally, the second transistor 29 contributes to stable operation of the MR sensor package 18 by being turned on when the cylinder switch 11 is turned on. More specifically, if the second transistor 29 does not exist and the constant current circuit 30 is provided on the first bus LN1, the voltage divided by the constant current circuit 30 is applied to the MR sensor package 18. It will be done. In this case, the voltage applied to the MR sensor package 18 is lowered, and the operation of the MR sensor package 18 may become unstable.

この点、本実施形態では、第1母線LN1上に第2トランジスタ29が設けられており、当該第2トランジスタ29に対して並列に定電流回路30が設けられているため、第2トランジスタ29がON状態である場合には、MRセンサパッケージ18に印加される電圧(駆動電圧Vd)が定電流回路30によって分圧されない。これにより、定電流回路30に起因する不都合、すなわち分圧によってMRセンサパッケージ18に印加される電圧が低くなることを抑制できる。   In this respect, in the present embodiment, since the second transistor 29 is provided on the first bus LN 1 and the constant current circuit 30 is provided in parallel with the second transistor 29, the second transistor 29 is provided. When in the ON state, the voltage (drive voltage Vd) applied to the MR sensor package 18 is not divided by the constant current circuit 30. As a result, it is possible to suppress the disadvantage caused by the constant current circuit 30, that is, the decrease in the voltage applied to the MR sensor package 18 due to the partial pressure.

なお、第2トランジスタ29は、シリンダスイッチ11のOFF時においてOFF状態となることにより、第1母線LN1を通ってMRセンサパッケージ18に電流が流れることを規制し、それを通じて定電流回路30を有効に機能させている。   The second transistor 29 is turned off when the cylinder switch 11 is turned off, thereby restricting the flow of current to the MR sensor package 18 through the first bus LN 1, thereby making the constant current circuit 30 effective. It makes it function.

外部負荷35は、例えばフォトカプラを有しており、当該外部負荷35に電流が流れることによってフォトカプラがON状態となり、プログラマブルコントローラに対して信号が出力される。プログラマブルコントローラは、上記信号が入力されることにより、シーケンス制御を実行する。   The external load 35 includes, for example, a photocoupler. When a current flows through the external load 35, the photocoupler is turned on, and a signal is output to the programmable controller. The programmable controller executes sequence control by the input of the signal.

次に本実施形態の作用について説明する。
シリンダスイッチ11のON時、すなわち比較器24からの出力信号がHighである場合、駆動電圧VdがMRセンサパッケージ18に印加されるとともに、第1電圧降下量δV1と第2電圧降下量δV2とを合わせた電圧が発光ダイオード19及び抵抗20に印加される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the cylinder switch 11 is ON, that is, when the output signal from the comparator 24 is High, the drive voltage Vd is applied to the MR sensor package 18, and the first voltage drop amount δV1 and the second voltage drop amount δV2 The combined voltage is applied to the light emitting diode 19 and the resistor 20.

ここで、駆動電圧Vdは、第1電圧降下量δV1と発光ダイオード19の電圧降下量δVaとを合わせた電圧よりも低くなっている。このため、図8に示すような構成、すなわち第2トランジスタ29のエミッタ−ベース間と発光ダイオード19とが直列に接続されている構成と比較して、駆動電圧Vdが低くなっている。   Here, the drive voltage Vd is lower than the voltage obtained by combining the first voltage drop amount δV1 and the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19. For this reason, the drive voltage Vd is lower than that of the configuration shown in FIG. 8, that is, the configuration in which the light emitting diode 19 is connected in series with the emitter-base of the second transistor 29.

例えば、発光ダイオード19の電圧降下量δVaが2.0Vであり、第1電圧降下量δV1が0.7Vであり、第3電圧降下量δV3が0.1Vであるとする。また、各スイッチングダイオード31,32の1つ当たりの電圧降下量がそれぞれ0.7Vであるとすると、第2電圧降下量δV2は1.4Vとなる。この場合、MRセンサパッケージ18に印加される駆動電圧Vdは2.2V(=0.7V+1.4V+0.1V)である。   For example, it is assumed that the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19 is 2.0V, the first voltage drop amount δV1 is 0.7V, and the third voltage drop amount δV3 is 0.1V. Further, assuming that the amount of voltage drop per switching diode 31 or 32 is 0.7 V, the second amount of voltage drop ΔV2 is 1.4 V. In this case, the drive voltage Vd applied to the MR sensor package 18 is 2.2V (= 0.7V + 1.4V + 0.1V).

なお、比較対象として示した図8の流体圧シリンダ用センサ100における駆動電圧Vdは、発光ダイオード19の電圧降下量δVaと、第1電圧降下量δV1と、第3電圧降下量δV3とを合わせて2.8Vである。このため、上記条件下においては、駆動電圧Vdを0.6V低下させることが実現される。   The driving voltage Vd in the fluid pressure cylinder sensor 100 of FIG. 8 shown as a comparison target is the sum of the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19, the first voltage drop amount δV1, and the third voltage drop amount δV3. It is 2.8V. For this reason, the drive voltage Vd can be reduced by 0.6 V under the above conditions.

また、第1電圧降下量δV1と第2電圧降下量δV2とを合わせた電圧が2.1Vであり、発光ダイオード19の電圧降下量δVaが2.0Vであるため、抵抗20の抵抗値は、当該抵抗20に0.1V(=2.1V−2.0V)が印加されるように設定されている。これにより、発光ダイオード19と両スイッチングダイオード31,32とに対して同一電流が流れる。   In addition, since the combined voltage of the first voltage drop amount δV1 and the second voltage drop amount δV2 is 2.1 V and the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19 is 2.0 V, the resistance value of the resistor 20 is The resistance 20 is set to be applied with 0.1 V (= 2.1 V-2.0 V). Thereby, the same current flows to the light emitting diode 19 and both the switching diodes 31 and 32.

なお、具体例として、第2トランジスタ29として型式DSA5002(パナソニック社製)、スイッチングダイオード31,32として型式1SS400(ローム社製)、発光ダイオード19として型式2SC4154(イサハヤ電子社製)を採用した。そして、抵抗20の抵抗値を20Ωとし、外部負荷35を1kΩとし、電源電圧V0を24Vとして実際に測定を行った。この場合、シリンダスイッチ11のON時において、MRセンサパッケージ18に約20mAの電流が流れ、駆動電圧Vd(詳細にはシリンダスイッチ11がON時における両端子25,26間の電圧)は2.2Vであった。   As a specific example, a model DSA5002 (manufactured by Panasonic) was used as the second transistor 29, a model 1SS400 (manufactured by ROHM) was used as the switching diodes 31 and 32, and a model 2SC4154 (manufactured by Isahaya Electronics Co., Ltd.) was employed as the light emitting diode 19. Then, the resistance value of the resistor 20 was set to 20Ω, the external load 35 was set to 1 kΩ, and the power supply voltage V0 was actually measured to 24V. In this case, when the cylinder switch 11 is ON, a current of about 20 mA flows through the MR sensor package 18, and the drive voltage Vd (specifically, the voltage between both terminals 25 and 26 when the cylinder switch 11 is ON) is 2.2V. Met.

次に、シリンダスイッチ11が複数使用される場合について説明する。シリンダスイッチ11が複数使用される使用態様としては、例えば外部負荷35及び外部電源36に対して複数のシリンダスイッチ11が直列に接続されることが想定される。詳細には、最上流にあるシリンダスイッチ11の信号端子25が外部負荷35を介して外部電源36の+端子に接続され、最下流にあるシリンダスイッチ11のコモン端子26が外部電源36の−端子に接続される。そして、上流側のシリンダスイッチ11のコモン端子26と下流側のシリンダスイッチ11の信号端子25とが互いに接続される。   Next, the case where a plurality of cylinder switches 11 are used will be described. As a mode of use in which a plurality of cylinder switches 11 are used, for example, it is assumed that the plurality of cylinder switches 11 are connected in series to the external load 35 and the external power supply 36. In detail, the signal terminal 25 of the cylinder switch 11 located on the most upstream side is connected to the + terminal of the external power supply 36 via the external load 35, and the common terminal 26 of the cylinder switch 11 located on the most downstream side is the − terminal of the external power supply 36 Connected to. The common terminal 26 of the upstream cylinder switch 11 and the signal terminal 25 of the downstream cylinder switch 11 are connected to each other.

上記のようにシリンダスイッチ11が直列接続される場合において外部電源36に対して直列接続可能なシリンダスイッチ11の数Nについて説明する。仮に外部負荷35の最低動作電圧Vminが10Vであり、電源電圧V0が24Vであるとすると、本実施形態では、直列接続可能なシリンダスイッチ11の数Nは、N≦(V0−Vmin)/Vdの不等式を満たす自然数であることから、「6」となる。一方、比較対象の流体圧シリンダ用センサ100における直列接続可能な数Nは「5」となる。   The number N of cylinder switches 11 that can be connected in series to the external power source 36 when the cylinder switches 11 are connected in series as described above will be described. If the minimum operating voltage Vmin of the external load 35 is 10 V and the power supply voltage V0 is 24 V, in this embodiment, the number N of cylinder switches 11 that can be connected in series is N ≦ (V0−Vmin) / Vd. Because it is a natural number that satisfies the inequality, it becomes "6". On the other hand, the number N that can be connected in series in the fluid pressure cylinder sensor 100 to be compared is “5”.

以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
(1−1)エアシリンダ12のピストン13の位置検出に用いられる2線式センサ回路構成のシリンダスイッチ11は、磁気抵抗素子23a,23bを含むブリッジ回路23と、当該ブリッジ回路23からの出力信号が入力される比較器24と、信号端子25及びコモン端子26とを備えている。そして、シリンダスイッチ11は、比較器24の出力がベース端子に入力される第1トランジスタ28と、接続ラインLN3を介して第1トランジスタ28のコレクタ端子と接続されたベース端子を有する第2トランジスタ29とを備えている。第2トランジスタ29のコレクタ端子は、ブリッジ回路23に接続されており、第2トランジスタ29のエミッタ端子は、信号端子25に接続されている。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1-1) The cylinder switch 11 of the two-wire sensor circuit configuration used to detect the position of the piston 13 of the air cylinder 12 has a bridge circuit 23 including magnetoresistive elements 23a and 23b and an output signal from the bridge circuit 23 Are input, and the signal terminal 25 and the common terminal 26 are provided. The cylinder switch 11 has a first transistor 28 whose output receives the output of the comparator 24 at its base terminal, and a second transistor 29 having its base terminal connected to the collector terminal of the first transistor 28 via the connection line LN3. And. The collector terminal of the second transistor 29 is connected to the bridge circuit 23, and the emitter terminal of the second transistor 29 is connected to the signal terminal 25.

かかる構成において、シリンダスイッチ11は、接続ラインLN3上に設けられたスイッチングダイオード31,32と、両トランジスタ28,29がON状態である場合に、第2トランジスタ29のエミッタ−ベース間の電圧降下とスイッチングダイオード31,32の電圧降下とに対応した電圧が印加される発光ダイオード19とを備えている。そして、シリンダスイッチ11は、両トランジスタ28,29がON状態である場合に、第2トランジスタ29のエミッタ−ベース間の電圧降下量である第1電圧降下量δV1とスイッチングダイオード31,32の電圧降下量である第2電圧降下量δV2とを含む駆動電圧Vdがブリッジ回路23に印加されるように構成されている。   In such a configuration, the cylinder switch 11 is provided with the switching diodes 31 and 32 provided on the connection line LN 3 and the voltage drop between the emitter and the base of the second transistor 29 when both the transistors 28 and 29 are in the ON state. And a light emitting diode 19 to which a voltage corresponding to the voltage drop of the switching diodes 31 and 32 is applied. When the both transistors 28 and 29 are in the ON state, the cylinder switch 11 has a first voltage drop δV1 that is a voltage drop between the emitter and base of the second transistor 29 and a voltage drop across the switching diodes 31 and 32. A drive voltage Vd including a second voltage drop amount δV2 which is an amount is applied to the bridge circuit 23.

かかる構成によれば、駆動電圧Vdには、第1電圧降下量δV1は含まれる一方、発光ダイオード19の電圧降下量δVaが含まれない。これにより、駆動電圧Vdに、第1電圧降下量δV1と発光ダイオード19の電圧降下量δVaとが含まれる構成と比較して、駆動電圧Vdの低下を図ることができる。したがって、直列接続可能なシリンダスイッチ11の数Nの増加を図ることができる。   According to this configuration, the drive voltage Vd includes the first voltage drop amount δV1, but does not include the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19. As a result, the drive voltage Vd can be reduced as compared with a configuration in which the first voltage drop amount δV1 and the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19 are included in the drive voltage Vd. Therefore, the number N of cylinder switches 11 that can be connected in series can be increased.

また、接続ラインLN3上に、一定量の電圧降下を生じさせるスイッチングダイオード31,32が設けられているため、発光ダイオード19に対して当該発光ダイオード19の電圧降下量δVaに相当する電圧を印加できる。   Further, since the switching diodes 31 and 32 that cause a certain amount of voltage drop are provided on the connection line LN3, a voltage corresponding to the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19 can be applied to the light emitting diode 19. .

ここで、電圧降下を生じさせる点に着目すれば、例えばスイッチングダイオード31,32に代えて、ショットキーバリアダイオードやツェナーダイオードを設けることも考えられる。しかしながら、一般的に、ショットキーバリアダイオードの電圧降下量は、発光ダイオード19の電圧降下量δVaよりも十分に小さいため、ショットキーバリアダイオードの数が多くなり易く、部品点数の増加が懸念される。一方、ツェナーダイオードの電圧降下量は、一般的に、発光ダイオード19の電圧降下量δVaよりも大きくなり易いため、使用に適さない。   Here, focusing on the point of causing a voltage drop, it may be considered to provide a Schottky barrier diode or a zener diode, for example, instead of the switching diodes 31 and 32. However, in general, the voltage drop amount of the Schottky barrier diode is sufficiently smaller than the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19, so that the number of Schottky barrier diodes tends to increase and there is a concern that the number of components increases. . On the other hand, the voltage drop amount of the Zener diode is generally not suitable for use because it tends to be larger than the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19.

この点、本実施形態では、一定量の電圧降下を生じさせる素子としてスイッチングダイオード31,32が採用されている。当該スイッチングダイオード31,32の電圧降下量は、ショットキーバリアダイオードの電圧降下量と比較して大きく、且つ、ツェナーダイオードの電圧降下量よりも小さくなり易い。これにより、部品点数の削減を図りつつ、発光ダイオード19に対して発光に必要な電圧を印加できる。   In this regard, in this embodiment, the switching diodes 31 and 32 are employed as elements that cause a certain amount of voltage drop. The voltage drop amount of the switching diodes 31 and 32 is large compared to the voltage drop amount of the Schottky barrier diode and tends to be smaller than the voltage drop amount of the zener diode. Thereby, the voltage necessary for light emission can be applied to the light emitting diode 19 while reducing the number of parts.

(1−2)発光ダイオード19の電圧降下量δVaは、スイッチングダイオード31,32の1つ当たりの電圧降下量よりも大きい。かかる構成において、スイッチングダイオード31,32は2つ設けられている。かかる構成によれば、第1電圧降下量δV1と両スイッチングダイオード31,32の電圧降下量である第2電圧降下量δV2とを合わせた電圧を、発光ダイオード19の電圧降下量δVaに近づけることができる。   (1-2) The voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19 is larger than the voltage drop amount per switching diode 31, 32. In such a configuration, two switching diodes 31 and 32 are provided. According to such a configuration, the voltage obtained by combining the first voltage drop amount δV1 and the second voltage drop amount δV2 that is the voltage drop amount of both the switching diodes 31 and 32 can be brought close to the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19. it can.

(1−3)シリンダスイッチ11は、第2トランジスタ29のエミッタ端子と、接続ラインLN3における第1トランジスタ28と両スイッチングダイオード31,32との間の部分とを接続するバイパスラインLN4を備えている。発光ダイオード19は、バイパスラインLN4上に設けられている。   (1-3) The cylinder switch 11 includes a bypass line LN4 that connects the emitter terminal of the second transistor 29 and a portion of the connection line LN3 between the first transistor 28 and the switching diodes 31 and 32. . The light emitting diode 19 is provided on the bypass line LN4.

かかる構成によれば、第2トランジスタ29のエミッタ−ベース間及びスイッチングダイオード31,32に対して並列に発光ダイオード19が接続されているため、発光ダイオード19と第2トランジスタ29のエミッタ−ベース間とが直列的に接続されることに起因して駆動電圧Vdが高くなることを抑制できる。   According to this configuration, since the light emitting diode 19 is connected between the emitter-base of the second transistor 29 and in parallel with the switching diodes 31 and 32, the distance between the light emitting diode 19 and the emitter-base of the second transistor 29 is It is possible to suppress that the drive voltage Vd becomes high due to the series connection of

特に、本実施形態では、第1トランジスタ28がON状態となることによって、両スイッチングダイオード31,32と、発光ダイオード19との双方において電流が流れる。これにより、1つのトランジスタで両電流を流すことができ、構成の簡素化を図ることができる。   In particular, in the present embodiment, when the first transistor 28 is turned ON, current flows in both the switching diodes 31 and 32 and the light emitting diode 19. As a result, both currents can be supplied by one transistor, and the structure can be simplified.

(1−4)バイパスラインLN4上には、両スイッチングダイオード31,32を流れる電流と発光ダイオード19を流れる電流との比率を調整する抵抗20が設けられている。かかる構成によれば、抵抗20によって発光ダイオード19を流れる電流を調整することができる。これにより、抵抗20の抵抗値を調整することにより、例えば発光ダイオード19に過度な電流(例えば定格電流以上の電流)が流れることを抑制できる。換言すれば、発光ダイオード19の定格電流以上の電流を、シリンダスイッチ11(換言すれば外部負荷35)に流すことができる。   (1-4) On the bypass line LN4, there is provided a resistor 20 that adjusts the ratio of the current flowing through the switching diodes 31 and 32 and the current flowing through the light emitting diode 19. According to this configuration, the current flowing through the light emitting diode 19 can be adjusted by the resistor 20. Thus, by adjusting the resistance value of the resistor 20, for example, it is possible to suppress the flow of an excessive current (for example, a current higher than the rated current) in the light emitting diode 19. In other words, a current equal to or greater than the rated current of the light emitting diode 19 can be supplied to the cylinder switch 11 (in other words, the external load 35).

特に、本実施形態では、抵抗20の抵抗値は、発光ダイオード19の電圧降下量δVaと抵抗の印加電圧とを合わせた電圧が、第1電圧降下量δV1と第2電圧降下量δV2とを合わせた電圧と同一に設定されている。これにより、シリンダスイッチ11を流れる電流(詳細にはシリンダスイッチ11を流れる電流のうちMRセンサパッケージ18を流れる電流を除いたもの)は、両スイッチングダイオード31,32を流れる電流と、発光ダイオード19を流れる電流とに均等に分流される。これにより、発光ダイオード19に適切な電流を流すことができる。   In particular, in the present embodiment, the resistance value of the resistor 20 is the sum of the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19 and the voltage applied to the resistor, and the sum of the first voltage drop amount δV1 and the second voltage drop amount δV2. It is set to the same voltage as the As a result, the current flowing through the cylinder switch 11 (specifically, the current flowing through the cylinder switch 11 excluding the current flowing through the MR sensor package 18) It is equally divided into the current flow. Thus, an appropriate current can be supplied to the light emitting diode 19.

(1−5)シリンダスイッチ11は、両トランジスタ28,29がOFF状態である状況においてMRセンサパッケージ18(詳細にはブリッジ回路23)に対して電圧を印加するのに用いられる定電流回路30を備えている。かかる構成によれば、両トランジスタ28,29がOFF状態である場合であっても、MRセンサパッケージ18に電圧が印加される。また、定電流回路30によってMRセンサパッケージ18を流れる電流が一定となっているため、両トランジスタ28,29がOFF状態である状況におけるMRセンサパッケージ18の安定動作を実現できる。   (1-5) The cylinder switch 11 uses the constant current circuit 30 used to apply a voltage to the MR sensor package 18 (specifically, the bridge circuit 23) in a state where both the transistors 28 and 29 are in the OFF state. I have. According to such a configuration, a voltage is applied to the MR sensor package 18 even when both transistors 28 and 29 are in the OFF state. Further, since the current flowing through the MR sensor package 18 is constant by the constant current circuit 30, stable operation of the MR sensor package 18 can be realized in a situation where both the transistors 28 and 29 are in the OFF state.

(1−6)ブリッジ回路23及び比較器24は、MRセンサパッケージ18として1つのパッケージに組み込まれている。かかる構成によれば、ブリッジ回路23及び比較器24が独立の部品の場合と比較してシリンダスイッチ11の組み立てを容易にできる。   (1-6) The bridge circuit 23 and the comparator 24 are incorporated in one package as the MR sensor package 18. According to such a configuration, the cylinder switch 11 can be easily assembled as compared with the case where the bridge circuit 23 and the comparator 24 are independent parts.

(第2実施形態)
本実施形態では、図4に示すように、シリンダスイッチ11は、信号端子25及びコモン端子26に接続されているバイパスラインLN14を備えている。
Second Embodiment
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the cylinder switch 11 includes a bypass line LN 14 connected to the signal terminal 25 and the common terminal 26.

バイパスラインLN14は、信号端子25に接続された第1母線LN1と、コモン端子26に接続された第2母線LN2とに接続されている。本実施形態では、バイパスラインLN14は、両スイッチングダイオード31,32及び第1トランジスタ28の直列接続体に対して両端子25,26側に設けられている。詳細には、バイパスラインLN14は、第1母線LN1における信号端子25と第2トランジスタ29のエミッタ端子とを繋ぐ部分に接続されているとともに、第2母線LN2のうち第1トランジスタ28のエミッタ端子との接続点Pよりもコモン端子26側の部分に接続されている。バイパスラインLN14は、スイッチングダイオード31,32及び第1トランジスタ28を通るラインとは別に設けられている。   The bypass line LN14 is connected to a first bus LN1 connected to the signal terminal 25 and a second bus LN2 connected to the common terminal 26. In the present embodiment, the bypass line LN14 is provided on both terminals 25 and 26 side with respect to the series connection body of the switching diodes 31 and 32 and the first transistor 28. Specifically, the bypass line LN14 is connected to a portion connecting the signal terminal 25 and the emitter terminal of the second transistor 29 in the first bus LN1, and is connected to the emitter terminal of the first transistor 28 in the second bus LN2. It is connected to the part by the side of the common terminal 26 rather than the connection point P of this. The bypass line LN14 is provided separately from the line passing through the switching diodes 31, 32 and the first transistor 28.

バイパスラインLN14上には、抵抗20と、発光ダイオード19と、第3トランジスタ38とが設けられている。抵抗20と、発光ダイオード19と、第3トランジスタ38とは互いに直列に接続されており、これらの直列接続体は、両スイッチングダイオード31,32及び第1トランジスタ28に対して並列に接続されている。   A resistor 20, a light emitting diode 19, and a third transistor 38 are provided on the bypass line LN14. The resistor 20, the light emitting diode 19 and the third transistor 38 are connected in series with one another, and the series connection of these is connected in parallel with both the switching diodes 31, 32 and the first transistor 28. .

発光ダイオード19は、第1母線LN1から第2母線LN2に向かう方向を順方向としてバイパスラインLN14上に設けられている。
第3トランジスタ38は、発光ダイオード19のカソード端子に接続されたコレクタ端子と、第2母線LN2に接続されたエミッタ端子とを有している。第3トランジスタ38は、抵抗37を介して比較器24に接続されたベース端子を有している。比較器24の出力は、第1トランジスタ28及び第3トランジスタ38の双方に入力される。つまり、第1トランジスタ28と第3トランジスタ38とは同期している。なお、本実施形態では、第3トランジスタ38は、第1トランジスタ28と同一品種である。
The light emitting diode 19 is provided on the bypass line LN14 with the direction from the first bus LN1 to the second bus LN2 as the forward direction.
The third transistor 38 has a collector terminal connected to the cathode terminal of the light emitting diode 19 and an emitter terminal connected to the second bus LN2. The third transistor 38 has a base terminal connected to the comparator 24 via a resistor 37. The output of the comparator 24 is input to both the first transistor 28 and the third transistor 38. That is, the first transistor 28 and the third transistor 38 are synchronized. In the present embodiment, the third transistor 38 is the same type as the first transistor 28.

本実施形態の作用について説明する。
比較器24からHighの出力信号が出力された場合、第1トランジスタ28及び第3トランジスタ38がON状態となる。これにより、駆動電圧VdがMRセンサパッケージ18に印加されるとともに、抵抗20、発光ダイオード19及び第3トランジスタ38から構成された直列接続体にも駆動電圧Vdが印加される。したがって、第1電流経路EL1に電流が流れるとともに、バイパスラインLN14に電流が流れる。この場合、発光ダイオード19には、第1電圧降下量δV1と第2電圧降下量δV2とに対応する電圧、詳細には発光ダイオード19の電圧降下量δVaに相当する電圧が印加される。なお、本実施形態では、バイパスラインLN14が第2電流経路EL2を構成しており、第1電流経路EL1と第2電流経路EL2とはそれぞれ独立している。
The operation of this embodiment will be described.
When a high output signal is output from the comparator 24, the first transistor 28 and the third transistor 38 are turned on. As a result, the drive voltage Vd is applied to the MR sensor package 18, and the drive voltage Vd is also applied to the series connected body composed of the resistor 20, the light emitting diode 19 and the third transistor 38. Therefore, a current flows through the first current path EL1, and a current flows through the bypass line LN14. In this case, a voltage corresponding to the first voltage drop amount δV1 and the second voltage drop amount δV2, more specifically, a voltage corresponding to the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19 is applied to the light emitting diode 19. In the present embodiment, the bypass line LN14 constitutes a second current path EL2, and the first current path EL1 and the second current path EL2 are independent of each other.

以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
(2−1)両スイッチングダイオード31,32及び第1トランジスタ28を通るラインとは別に設けられたバイパスラインLN14上に、発光ダイオード19及び第3トランジスタ38が設けられている。第3トランジスタ38は、比較器24の出力が入力されるベース端子を有している。かかる構成においても、(1−1)等の効果を奏する。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(2-1) A light emitting diode 19 and a third transistor 38 are provided on a bypass line LN14 provided separately from a line passing through both the switching diodes 31 and 32 and the first transistor 28. The third transistor 38 has a base terminal to which the output of the comparator 24 is input. Even in such a configuration, the effect (1-1) and the like are exhibited.

特に、本実施形態では、第1トランジスタ28とは別に第3トランジスタ38が設けられている。これにより、シリンダスイッチ11を流れる電流が、第1トランジスタ28を流れる電流と、第3トランジスタ38を流れる電流とに分流される。したがって、第1トランジスタ28及び第3トランジスタ38として、電流増幅率の低い品種を採用できる。   In particular, in the present embodiment, the third transistor 38 is provided separately from the first transistor 28. As a result, the current flowing through the cylinder switch 11 is divided into the current flowing through the first transistor 28 and the current flowing through the third transistor 38. Therefore, a variety having a low current amplification factor can be adopted as the first transistor 28 and the third transistor 38.

詳述すると、第1実施形態では、接続ラインLN3を流れる電流とバイパスラインLN4を流れる電流とを合わせた電流が第1トランジスタ28を流れる。これに対して、本実施形態では、電流が第1トランジスタ28と第3トランジスタ38とに分流しているため、各トランジスタ28,38に流れる電流は、第1実施形態の第1トランジスタ28に流れる電流よりも小さくて済む。これにより、各トランジスタ28,38に必要な電流増幅率は小さくて済む。したがって、各トランジスタ28,38に、電流増幅率の低い品種を採用できる。   More specifically, in the first embodiment, a current obtained by combining the current flowing through the connection line LN3 and the current flowing through the bypass line LN4 flows through the first transistor 28. On the other hand, in this embodiment, since the current is shunted to the first transistor 28 and the third transistor 38, the current flowing to each transistor 28, 38 flows to the first transistor 28 of the first embodiment. It can be smaller than the current. As a result, the current amplification factor required for each of the transistors 28 and 38 may be small. Therefore, a type having a low current amplification factor can be adopted for each of the transistors 28 and 38.

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図5に示すように、第1実施形態において、バイパスラインLN4が、第2トランジスタ29のコレクタ端子と接続ラインLN3とを接続してもよい。
The above embodiments may be modified as follows.
As shown in FIG. 5, in the first embodiment, the bypass line LN4 may connect the collector terminal of the second transistor 29 and the connection line LN3.

同様に、図6に示すように、第2実施形態において、バイパスラインLN14が両トランジスタ28,29とMRセンサパッケージ18との間に設けられていてもよい。詳細には、バイパスラインLN14の一端が、第1母線LN1における第2トランジスタ29のコレクタ端子とMRセンサパッケージ18とを接続する部分に接続され、バイパスラインLN14の他端が、第2母線LN2のうち接続点PよりもMRセンサパッケージ18側の部分に接続されていてもよい。   Similarly, as shown in FIG. 6, in the second embodiment, the bypass line LN 14 may be provided between both the transistors 28 and 29 and the MR sensor package 18. Specifically, one end of the bypass line LN14 is connected to a portion connecting the collector terminal of the second transistor 29 and the MR sensor package 18 in the first bus LN1, and the other end of the bypass line LN14 is connected to the second bus LN2. Of these, the MR sensor package 18 side may be connected to the connection point P.

○ 抵抗20の抵抗値は、抵抗20の印加電圧と発光ダイオード19の電圧降下量δVaとを合わせた電圧が、第1電圧降下量δV1と第2電圧降下量δV2とを合わせた電圧よりも大きく又は小さくなるように設定されていてもよい。これにより、両スイッチングダイオード31,32を流れる電流と、発光ダイオード19を流れる電流との比率を変更できる。要は、抵抗20の抵抗値は、発光ダイオード19の発光可能な最低電流以上且つ定格電流未満の電流が発光ダイオード19に流れるように、各電圧降下量δV1,δV2,δVaに対応させて設定されているとよい。   The resistance value of the resistor 20 is such that the voltage obtained by combining the voltage applied to the resistor 20 and the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19 is greater than the voltage obtained by combining the first voltage drop amount δV1 and the second voltage drop amount δV2. Alternatively, it may be set to be smaller. Thus, the ratio between the current flowing through both switching diodes 31 and 32 and the current flowing through the light emitting diode 19 can be changed. In short, the resistance value of the resistor 20 is set corresponding to each voltage drop amount δV1, δV2, δVa so that a current that is greater than or equal to the minimum current that can be emitted by the light emitting diode 19 and less than the rated current flows to the light emitting diode 19. It is good to have.

○ 第1実施形態において、スイッチングダイオードの数は、2つに限られず、各電圧降下量δV1,δV2,δVaに基づいて設定されればよい。例えば、スイッチングダイオードの数は、第1電圧降下量δV1と第2電圧降下量δV2とを合わせた電圧が発光ダイオード19の電圧降下量δVaに近づくように設定されているとよい。具体的には、スイッチングダイオードの数は、発光ダイオード19の電圧降下量δVaから第1電圧降下量δV1を減算した値を、スイッチングダイオードの1つ当たりの電圧降下量で除算したときの商に設定されているとよい。   In the first embodiment, the number of switching diodes is not limited to two, and may be set based on the respective voltage drop amounts δV1, δV2, and δVa. For example, the number of switching diodes may be set so that the voltage obtained by adding the first voltage drop amount δV1 and the second voltage drop amount δV2 approaches the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19. Specifically, the number of switching diodes is set to a quotient when a value obtained by subtracting the first voltage drop amount δV1 from the voltage drop amount δVa of the light emitting diode 19 is divided by the voltage drop amount per switching diode. It is good to be done.

また、上記のようにスイッチングダイオードの数が設定される構成において、上記除算において余りが発生する場合には、抵抗20の抵抗値は、当該余りの電圧が印加されるように設定されればよく、上記余りが発生しない場合には、抵抗20を省略してもよい。すなわち、抵抗20は必須ではない。第2実施形態についても同様である。   Further, in the configuration in which the number of switching diodes is set as described above, if a remainder is generated in the division, the resistance value of the resistor 20 may be set so that the voltage of the remainder is applied. The resistor 20 may be omitted if the above remainder does not occur. That is, the resistor 20 is not essential. The same applies to the second embodiment.

○ スイッチングダイオード31,32に代えて、整流ダイオードを用いてもよい。要は、電圧調整ダイオードは、スイッチングダイオード又は整流ダイオードで構成されていればよい。   In place of the switching diodes 31 and 32, a rectifying diode may be used. In short, the voltage adjustment diode may be formed of a switching diode or a rectifier diode.

○ 図7に示すように、シリンダスイッチ11は、定電流回路30に代えて、定電圧回路としての3端子レギュレータ40を備えていてもよい。この場合、3端子レギュレータ40は、MRセンサパッケージ18に定電圧を印加するように第1母線LN1及び第2母線LN2に接続されているとよい。   As shown in FIG. 7, the cylinder switch 11 may be provided with a three-terminal regulator 40 as a constant voltage circuit instead of the constant current circuit 30. In this case, the three-terminal regulator 40 may be connected to the first bus LN1 and the second bus LN2 so as to apply a constant voltage to the MR sensor package 18.

○ ブリッジ回路23と比較器24とはパッケージ化されていなくてもよい。
○ エアシリンダ12に対するシリンダスイッチ11の取付位置は、ピストンロッド13aが没入した状態におけるピストン13を検出する位置に限られない。例えば、ピストンロッド13aが突出した状態におけるピストン13を検出する位置でもよいし、ピストンロッド13aが所定の中間位置まで突出した状態におけるピストン13を検出する位置でもよい。
The bridge circuit 23 and the comparator 24 may not be packaged.
The mounting position of the cylinder switch 11 with respect to the air cylinder 12 is not limited to the position where the piston 13 is detected in the state where the piston rod 13a is immersed. For example, it may be a position for detecting the piston 13 in a state in which the piston rod 13a protrudes, or a position for detecting the piston 13 in a state in which the piston rod 13a protrudes to a predetermined intermediate position.

○ 流体圧シリンダは、エアシリンダ12に限られず、作動油で動作する油圧シリンダであってもよい。
○ シリンダスイッチ11が取り付けられる流体圧シリンダは、直動型の流体圧シリンダに限られず、ロータリシリンダでもよい。この場合、シリンダスイッチ11は、ロータリシリンダの軸の回転方向の位置検出に用いられるとよい。
The fluid pressure cylinder is not limited to the air cylinder 12 and may be a hydraulic cylinder that operates with hydraulic oil.
The fluid pressure cylinder to which the cylinder switch 11 is attached is not limited to a direct acting fluid pressure cylinder, and may be a rotary cylinder. In this case, the cylinder switch 11 may be used for position detection in the rotational direction of the shaft of the rotary cylinder.

○ シリンダスイッチ11は1つで使用されてもよいし、互いに直列に接続された状態で複数使用されてもよい。
○ 各実施形態と各別例とを適宜組み合わせてもよい。
The cylinder switch 11 may be used alone or in combination with each other in series.
The embodiments and other examples may be combined as appropriate.

次に、上記各実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
(イ)ブリッジ回路と信号端子とを接続する第1母線と、ブリッジ回路とコモン端子とを接続する第2母線とを備え、第1トランジスタのエミッタ端子は、第2母線に接続されており、第2トランジスタは、第1母線上に設けられているとよい。
Next, a preferable example that can be grasped from each of the above embodiments and other examples will be described below.
(A) A first bus connecting the bridge circuit and the signal terminal and a second bus connecting the bridge circuit and the common terminal are provided, and the emitter terminal of the first transistor is connected to the second bus, The second transistor may be provided on the first bus bar.

(ロ)抵抗の抵抗値は、発光ダイオードの電圧降下量と抵抗の印加電圧とを合わせた電圧が、第2トランジスタのエミッタ−ベース間の電圧降下量と電圧調整ダイオードの電圧降下量とを合わせた電圧と一致するように設定されているとよい。   (Ii) The resistance of the resistor is determined by combining the voltage drop of the light emitting diode and the voltage applied to the resistor with the voltage drop between the emitter and the base of the second transistor and the voltage drop of the voltage adjustment diode. It is good to be set to match the voltage.

11…シリンダスイッチ(流体圧シリンダ用センサ)、13…ピストン、18…MRセンサパッケージ、19…発光ダイオード、20…抵抗、23…ブリッジ回路、23a,23b…磁気抵抗素子、24…比較器、25…信号端子、26…コモン端子、28…第1トランジスタ、29…第2トランジスタ、30…定電流回路、31,32…スイッチングダイオード(電圧調整ダイオード)、38…第3トランジスタ、LN1…第1母線、LN2…第2母線、LN3…接続ライン、LN4,LN14…バイパスライン、Vd…駆動電圧。   11: cylinder switch (sensor for fluid pressure cylinder), 13: piston, 18: MR sensor package, 19: light emitting diode, 20: resistance, 23: bridge circuit, 23a, 23b: magnetic resistance element, 24: comparator, 25 Signal terminal 26 Common terminal 28 First transistor 29 Second transistor 30 Constant current circuit 31, 32 Switching diode (voltage adjustment diode) 38 Third transistor LN1 First bus , LN2 ... second bus, LN3 ... connection line, LN4, LN14 ... bypass line, Vd ... drive voltage.

Claims (7)

磁気抵抗素子を含むブリッジ回路と、前記ブリッジ回路からの出力信号が入力される比較器と、信号端子及びコモン端子とを備え、流体圧シリンダのピストンの位置検出に用いられる2線式センサ回路構成の流体圧シリンダ用センサであって、
前記比較器の出力がベース端子に入力される第1トランジスタと、
接続ラインを介して前記第1トランジスタのコレクタ端子と接続されたベース端子、前記信号端子に接続されたエミッタ端子、及び前記ブリッジ回路に接続されたコレクタ端子を有する第2トランジスタと、
前記接続ライン上に設けられ、スイッチングダイオード又は整流ダイオードで構成された電圧調整ダイオードと、
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタがON状態である場合に、前記第2トランジスタのエミッタ−ベース間の電圧降下と前記電圧調整ダイオードの電圧降下とに対応する電圧が印加される発光ダイオードと、
を備え、
前記流体圧シリンダ用センサは、前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタがON状態である場合に、前記第2トランジスタのエミッタ−ベース間の電圧降下量と前記電圧調整ダイオードの電圧降下量とを含む駆動電圧が前記ブリッジ回路に印加されるように構成されていることを特徴とする流体圧シリンダ用センサ。
Two-wire sensor circuit configuration including a bridge circuit including a magnetoresistive element, a comparator to which an output signal from the bridge circuit is input, a signal terminal and a common terminal, and used to detect the position of a piston of a fluid pressure cylinder A fluid pressure cylinder sensor,
A first transistor in which an output of the comparator is input to a base terminal;
A second transistor having a base terminal connected to the collector terminal of the first transistor via a connection line, an emitter terminal connected to the signal terminal, and a collector terminal connected to the bridge circuit;
A voltage adjusting diode provided on the connection line and configured by a switching diode or a rectifying diode;
A light emitting diode to which a voltage corresponding to the voltage drop between the emitter and the base of the second transistor and the voltage drop of the voltage adjustment diode is applied when the first transistor and the second transistor are in the ON state;
Equipped with
The fluid pressure cylinder sensor includes a voltage drop amount between the emitter and the base of the second transistor and a voltage drop amount of the voltage adjustment diode when the first transistor and the second transistor are in the ON state. A fluid pressure cylinder sensor, wherein a drive voltage is applied to the bridge circuit.
前記ブリッジ回路及び前記比較器は、1つのパッケージに組み込まれている請求項1に記載の流体圧シリンダ用センサ。   The sensor for a fluid pressure cylinder according to claim 1, wherein the bridge circuit and the comparator are integrated into one package. 前記第2トランジスタのエミッタ端子又はコレクタ端子と、前記接続ラインにおける前記第1トランジスタと前記電圧調整ダイオードとの間の部分とを接続するバイパスラインを備え、
前記発光ダイオードは、前記バイパスライン上に設けられている請求項1又は請求項2に記載の流体圧シリンダ用センサ。
A bypass line connecting the emitter terminal or collector terminal of the second transistor and a portion of the connection line between the first transistor and the voltage regulation diode;
The fluid pressure cylinder sensor according to claim 1, wherein the light emitting diode is provided on the bypass line.
前記信号端子及び前記コモン端子に接続されているラインであって、前記電圧調整ダイオード及び前記第1トランジスタを通るラインとは別に設けられたバイパスラインと、
前記バイパスライン上に設けられ、前記比較器の出力がベース端子に入力される第3トランジスタと、
を備え、
前記発光ダイオードは、前記バイパスライン上に設けられている請求項1又は請求項2に記載の流体圧シリンダ用センサ。
A line connected to the signal terminal and the common terminal, the bypass line provided separately from a line passing through the voltage adjustment diode and the first transistor;
A third transistor provided on the bypass line, the output of the comparator being input to a base terminal;
Equipped with
The fluid pressure cylinder sensor according to claim 1, wherein the light emitting diode is provided on the bypass line.
前記バイパスライン上には、前記電圧調整ダイオードを流れる電流と前記発光ダイオードを流れる電流との比率を調整する抵抗が設けられている請求項3又は請求項4に記載の流体圧シリンダ用センサ。   5. The fluid pressure cylinder sensor according to claim 3, wherein a resistor for adjusting a ratio of a current flowing through the voltage adjustment diode and a current flowing through the light emitting diode is provided on the bypass line. 6. 前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタがOFF状態である状況において前記ブリッジ回路に対して電圧を印加するのに用いられる定電流回路を備えている請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の流体圧シリンダ用センサ。   The constant current circuit used for applying a voltage to the said bridge circuit in the condition where the said 1st transistor and the said 2nd transistor are OFF states are provided in any one of Claims 1-5. Sensor for fluid pressure cylinder. 前記電圧調整ダイオードの数は、前記発光ダイオードの電圧降下量から前記第2トランジスタのエミッタ−ベース間の電圧降下量を減算した値を、前記電圧調整ダイオードの1つ当たりの電圧降下量で除算したときの商である請求項1〜6のうちいずれか一項に記載の流体圧シリンダ用センサ。   The number of voltage regulation diodes is obtained by subtracting the voltage drop amount between the emitter and base of the second transistor from the voltage drop amount of the light emitting diode, and dividing the value by the voltage drop amount per one of the voltage regulation diodes. The fluid pressure cylinder sensor according to any one of claims 1 to 6, which is a quotient of time.
JP2017015831A 2017-01-31 2017-01-31 Fluid pressure cylinder sensor Active JP6553103B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017015831A JP6553103B2 (en) 2017-01-31 2017-01-31 Fluid pressure cylinder sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017015831A JP6553103B2 (en) 2017-01-31 2017-01-31 Fluid pressure cylinder sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018124151A JP2018124151A (en) 2018-08-09
JP6553103B2 true JP6553103B2 (en) 2019-07-31

Family

ID=63110166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017015831A Active JP6553103B2 (en) 2017-01-31 2017-01-31 Fluid pressure cylinder sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6553103B2 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0346321Y2 (en) * 1984-09-29 1991-09-30
JP3811255B2 (en) * 1997-06-03 2006-08-16 シーケーディ株式会社 Two-wire sensor circuit
JP3288955B2 (en) * 1997-06-27 2002-06-04 太陽鉄工株式会社 Detection switch
JP2000314603A (en) * 1999-04-30 2000-11-14 Koganei Corp Position detector
JP2005294758A (en) * 2004-04-05 2005-10-20 Toshiba Corp Light emitting element drive circuit
EP1847810B1 (en) * 2006-04-20 2011-11-23 Sick Ag Method and device for position detection

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018124151A (en) 2018-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9872350B2 (en) Power supply unit and related lighting system
US8791651B2 (en) Illuminating device
JP4912067B2 (en) Semiconductor integrated circuit and electronic device having the same
US7903383B2 (en) Solenoid valve driving circuit and solenoid valve
JP4451376B2 (en) Lighting control device for vehicle lamp
US20080122383A1 (en) Led driver
JP4148827B2 (en) Vehicle lighting
JP4453172B2 (en) Power supply device and power supply system
JP4187565B2 (en) Lighting device
JP6553103B2 (en) Fluid pressure cylinder sensor
ITPD20120410A1 (en) PILOT CIRCUIT FOR LUMINOUS SOURCES AND AUTOMOTIVE LIGHT FACILITY PROVIDED WITH THIS LUMINOUS SOURCES PILOT CIRCUIT
JP2017021970A (en) Lighting device, luminaire and vehicle using the same
JP5807030B2 (en) Fluid pressure cylinder sensor
JP3469131B2 (en) DC stabilized power supply
US7639468B2 (en) Circuit for load current measurement, limitation and switching
JP4608419B2 (en) Fluid pressure cylinder sensor
JP6244211B2 (en) Fluid pressure cylinder sensor
JP6132091B2 (en) LED drive circuit and wiring board
JP2013139182A (en) Vehicle lighting fixture
JP2015012252A (en) Current detection circuit
JP6754241B2 (en) LED light emitting device
JP4842850B2 (en) Position detector for fluid pressure cylinder
KR100934249B1 (en) Current limiting circuit
JPH1013205A (en) Dc two-wire type detection switch
JP2020107540A (en) Vehicle lighting

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180829

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190515

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190604

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190703

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6553103

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150