JPH02224523A - High frequency oscillation type proximity switch - Google Patents

High frequency oscillation type proximity switch

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JPH02224523A
JPH02224523A JP4734289A JP4734289A JPH02224523A JP H02224523 A JPH02224523 A JP H02224523A JP 4734289 A JP4734289 A JP 4734289A JP 4734289 A JP4734289 A JP 4734289A JP H02224523 A JPH02224523 A JP H02224523A
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JP
Japan
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circuit
frequency
oscillation
proximity switch
voltage
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Pending
Application number
JP4734289A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Iichi Hirao
平尾 猪一
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Tateisi Electronics Co
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Abstract

PURPOSE:To make the conductance of an oscillating circuit stable by giving a voltage signal to a voltage controlled varactor diode circuit so as to vary the capacitance of a varactor diode via an F/V converter when the oscillated frequency is changed because of the proximity of a surrounding metal. CONSTITUTION:The inductance of a coil L is changed due to the effect of the presence of a surrounding metal or the like and the oscillating frequency of an oscillation circuit 1 is changed. The change is given to a voltage controlled varactor diode circuit 22 as a change in a voltage signal by an F/V converter 21. Then the capacitance of the varactor diode 25 is changed to suppress the fluctuation in the oscillating frequency. Thus, the fluctuation of the oscillating frequency is suppressed and the conductance of the circuit 1 is made stable. When the tip of the proximity switch is used while being imbedded in the mount part, the effect of the surrounding metal is not almost received. Thus, an object is sensed with high sensitivity.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は周囲金属の影響を低減するようにした高周波発
振型の近接スイッチに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of the Invention] The present invention relates to a high frequency oscillation type proximity switch that reduces the influence of surrounding metal.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第6図は従来の高周波発振型近接スイッチの一例を示す
ブロック図である。この近接スイッチ100はLCから
成る共振回路101に負性抵抗型発振回路102が接続
されており、その発振出力は検波回路103に与えられ
、る。検波回路103は発振振幅に対応した信号を出力
するものであり、その出力は比較回路104゛に与えら
れる。比較回路104は所定闇値で入力信号を弁別して
物体検知信号を出力し、出力回路105を介して外部に
出力するものである。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional high frequency oscillation type proximity switch. In this proximity switch 100, a negative resistance type oscillation circuit 102 is connected to a resonant circuit 101 consisting of an LC, and the oscillation output thereof is given to a detection circuit 103. The detection circuit 103 outputs a signal corresponding to the oscillation amplitude, and its output is given to a comparison circuit 104'. The comparison circuit 104 discriminates the input signal based on a predetermined darkness value, outputs an object detection signal, and outputs it to the outside via the output circuit 105.

さて従来高周波発振型の近接スイッチの一態様として第
7図(81,(blに示すように円筒状で周囲に取付ネ
ジを設けるようにしたものがある。このような近接スイ
ッチを取付ける際に、第7図falに示すように近接ス
イッチの先端部を取付は板106に近接させずに取付は
板106の開口に近接スイッチ100を挿入し1.一対
のネジによって取付けるようにすれば周囲金属の影響を
受けることばない。しかし第7図(b)に示すように近
接スイッチ自体を周囲金属107に埋め込む場合には周
囲金属の影響が大きくなる。このような影響を除くため
に近接スイッチの先端部の発振コイルのコアを真鍮製ベ
ースメタルで被うことによって周囲金属の影響を測るよ
うにした近接スイッチが用いられている。
Now, as one type of conventional high-frequency oscillation type proximity switch, there is one that has a cylindrical shape and has mounting screws around it, as shown in Fig. 7 (81, (bl).When installing such a proximity switch, As shown in FIG. 7, the proximity switch 100 is inserted into the opening of the plate 106 without placing the tip end of the proximity switch close to the plate 106. However, when the proximity switch itself is embedded in the surrounding metal 107 as shown in FIG. 7(b), the influence of the surrounding metal increases. A proximity switch is used that measures the influence of surrounding metal by covering the core of the oscillation coil with a brass base metal.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかるにこのような従来の高周波発振型近接スイッチで
は、高感度型の近接スイッチでは周囲金属の影響がより
大きく現れる。そして周囲金属の種類によって検出物体
までの距離βに対する共振回路101のコンダクタンス
が相異なる方向に変化する。即ち第8図に示すように近
接スイッチが周囲金属に埋め込まれない状態では、物体
までの距離lに対して共振回路101のコンダクタンス
gが曲線Aに示すように変化するものとすると、第7図
(blの周囲金属が鉄であれば曲線B、アルミニウム又
は黄銅の場合には曲線Cに示すように変化する。従って
近接スイッチ内のコアを真鍮製ベースメタルで被うだけ
では、このような検出距離の変動を十分に防ぐことがで
きないという欠点があった。
However, in such conventional high-frequency oscillation type proximity switches, the influence of surrounding metal appears more greatly in high-sensitivity type proximity switches. The conductance of the resonant circuit 101 with respect to the distance β to the detection object changes in different directions depending on the type of surrounding metal. That is, in a state where the proximity switch is not embedded in the surrounding metal as shown in FIG. 8, if the conductance g of the resonant circuit 101 changes as shown by curve A with respect to the distance l to the object, then as shown in FIG. (If the surrounding metal of bl is iron, it will change as shown in curve B, and if it is aluminum or brass, it will change as shown in curve C. Therefore, simply covering the core in the proximity switch with a brass base metal will not allow such detection. This method has the disadvantage that it is not possible to sufficiently prevent variations in distance.

本発明はこのような従来の高周波発振型近接スイッチの
問題点に鑑みてなされたものであって、周囲金属の影響
による検出距離の変動を軽減できるようにすることを技
術的課題とする。
The present invention has been made in view of the problems of the conventional high frequency oscillation type proximity switch, and its technical object is to reduce the variation in detection distance due to the influence of surrounding metal.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は共振回路を含む発振回路と、発振回路の出力を
検波する検波回路と、検波回路の検波出力を所定のレベ
ルと比較することにより物体検知信号を出力する比較回
路と、を有する高周波発振型近接スイッチであうで、発
振回路の出力が与えられ、その発振周波数に対応した電
圧信号を発生するF/V変換器と、共振回路に接続され
、電圧制御可変容量ダイオードを含みF/V変換器より
与えられる入力電圧に基づいて共振回路の共振周波数を
制御し、共振周波数を安定化する電圧制御可変容量回路
と、を具備することを特徴とするものである。
The present invention provides a high-frequency oscillator that has an oscillation circuit including a resonant circuit, a detection circuit that detects the output of the oscillation circuit, and a comparison circuit that outputs an object detection signal by comparing the detection output of the detection circuit with a predetermined level. The F/V converter is a type proximity switch, which is connected to the resonant circuit and includes an F/V converter that receives the output of the oscillation circuit and generates a voltage signal corresponding to the oscillation frequency, and a voltage-controlled variable capacitance diode. The present invention is characterized by comprising a voltage-controlled variable capacitance circuit that controls the resonant frequency of the resonant circuit based on the input voltage given by the resonant circuit and stabilizes the resonant frequency.

〔作用〕[Effect]

このような特徴を有する本発明によれば、共振回路には
可変容量ダイオードを含む電圧制御可変容量回路が接続
されており、発振回路の発振出力がF/V変換器に与え
られる。そして周囲金属等の影響によって発振周波数が
変化した場合には、その変化がF/V変換器によって電
圧信号に変換され、それに対応した電圧信号が電圧制御
可変容量回路に与えられる。従って可変容量ダイオード
の容量が変化することとなって発振周波数の変化を押さ
えるように働く。発振周波数の変動が押されられること
によって共振回路のコンダクタンスが安定化されること
となる。
According to the present invention having such characteristics, a voltage controlled variable capacitance circuit including a variable capacitance diode is connected to the resonant circuit, and the oscillation output of the oscillation circuit is given to the F/V converter. When the oscillation frequency changes due to the influence of surrounding metal, etc., the change is converted into a voltage signal by the F/V converter, and the corresponding voltage signal is given to the voltage controlled variable capacitance circuit. Therefore, the capacitance of the variable capacitance diode changes, working to suppress changes in the oscillation frequency. By suppressing fluctuations in the oscillation frequency, the conductance of the resonant circuit is stabilized.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

そのため本発明によれば、周囲金属の影響にかかわらず
発振周波数の変動が“低減されることとなり、共振回路
のコンダクタンスが安定するため周囲金属の影響を大幅
に低減することができる。従って本発明による高周波発
振型近接スイッチを取付ネジを有する円筒形近接スイッ
チに適用し、近接スイッチの先端部を取付部に埋め込ん
で使用する際にも、周囲金属の影響をほとんど受けずに
高感度化して物体を検知することができるという効果が
得られる。又コンダクタンスの距離変化率が大きくなる
ため検出距離の長距離化が可能となり、コンダクタンス
の周波数による変動を押さえることによって温度特性も
安定化することができるという効果が得られる。
Therefore, according to the present invention, fluctuations in the oscillation frequency are reduced regardless of the influence of surrounding metals, and the conductance of the resonant circuit is stabilized, so the influence of surrounding metals can be significantly reduced.Therefore, the present invention The high-frequency oscillation type proximity switch of 2009 was applied to a cylindrical proximity switch with a mounting screw, and even when the tip of the proximity switch is embedded in the mounting part, it has high sensitivity and is almost unaffected by surrounding metal. In addition, since the distance change rate of conductance increases, the detection distance can be extended over a longer distance, and temperature characteristics can also be stabilized by suppressing fluctuations due to conductance frequency. This effect can be obtained.

〔実施例の説明〕[Explanation of Examples]

第1図は本発明の一実施例による高周波発振型近接スイ
ッチの主要部の回路図である。本図においてこの発振回
路はコイルLとコンデンサC1から成る共振回路1に負
性抵抗型発振回路2が接続される。負性抵抗型発振回路
2はトランジスタ3゜4から成る電流ミラー回路5を有
しており、トランジスタ3のコレクタが共振回路1に接
続される。
FIG. 1 is a circuit diagram of the main parts of a high frequency oscillation type proximity switch according to an embodiment of the present invention. In this oscillation circuit, a negative resistance type oscillation circuit 2 is connected to a resonance circuit 1 consisting of a coil L and a capacitor C1. The negative resistance type oscillation circuit 2 has a current mirror circuit 5 consisting of transistors 3 and 4, and the collector of the transistor 3 is connected to the resonant circuit 1.

トランジスタ3.4のエミッタには夫々同一の抵抗値を
有するエミッタ抵抗R1,R2が電源端に接続されてい
る。又共振回路lには更に電源端との間に抵抗R3,ダ
イオード6.7と抵抗R4が直列に接続される。トラン
ジスタ4のコレクタはトランジスタ3.4のベースに接
続され、又トランジスタ8と抵抗R5を介して接地され
ている。
Emitter resistors R1 and R2, each having the same resistance value, are connected to the power source terminal of the transistor 3.4. Further, a resistor R3, a diode 6.7, and a resistor R4 are further connected in series between the resonant circuit 1 and the power supply terminal. The collector of transistor 4 is connected to the base of transistor 3.4, and is also grounded via transistor 8 and resistor R5.

抵抗R3とダイオード6の接続点にはトランジスタ90
ベースが接続される。トランジスタ9はエミッタフォロ
ワ型のトランジスタであってエミッタ抵抗R6を有して
おり、その出力がトランジスタ8のベースに与えられる
。そしてトランジスタ9のエミッタより得られる発振出
力が検波回路10のエミッタフォロワ接続されたトラン
ジスタ11によって検波されその出力が比較回路12に
与えられる。比較回路12は所定の閾値レベルが設定さ
れ、そのレベルを越えるときに物体検知信号が出力回路
13より外部に出力される。
A transistor 90 is connected to the connection point between the resistor R3 and the diode 6.
The base is connected. Transistor 9 is an emitter follower type transistor and has an emitter resistor R6, and its output is given to the base of transistor 8. The oscillation output obtained from the emitter of the transistor 9 is detected by the transistor 11 connected as an emitter follower of the detection circuit 10, and the output thereof is given to the comparison circuit 12. A predetermined threshold level is set in the comparator circuit 12, and when the threshold level is exceeded, an object detection signal is outputted from the output circuit 13 to the outside.

さて本発明においては共振回路1の一端には発振周波数
を電圧信号に変換するF/V変換器21が接続される。
In the present invention, an F/V converter 21 is connected to one end of the resonant circuit 1 to convert the oscillation frequency into a voltage signal.

F/V変換器21は発振出力を発振周波数に対応した電
圧信号に変換するものであって、その出力は電圧制御可
変容量回路22に与えられる。電圧制御可変容量回路2
2は図示のようにボルテージフォロワ23を有しており
、その出力がチョークコイル24を介して可変容量ダイ
オード25に与えられる。可変容量ダイオード25はコ
ンデンサC3を介して共振回路1に並列に接続されてい
る。
The F/V converter 21 converts the oscillation output into a voltage signal corresponding to the oscillation frequency, and the output is given to the voltage controlled variable capacitance circuit 22. Voltage control variable capacitance circuit 2
2 has a voltage follower 23 as shown, the output of which is given to a variable capacitance diode 25 via a choke coil 24. The variable capacitance diode 25 is connected in parallel to the resonant circuit 1 via the capacitor C3.

次に本実施例の動作について説明する。第2図はF/V
変換器21の人力周波数と出力電圧の関係を示す図であ
る。本図に示すようにF/V変換器21は入力周波数が
高くなるにつれてその出力電圧が低下するものとなって
いる。この電圧変化がボルテージフォロワ23及びチョ
ークコイル24を介して電圧制御可変容量ダイオード2
5に与えられる。
Next, the operation of this embodiment will be explained. Figure 2 shows F/V
3 is a diagram showing the relationship between the human power frequency and the output voltage of the converter 21. FIG. As shown in this figure, the output voltage of the F/V converter 21 decreases as the input frequency increases. This voltage change is transmitted to the voltage controlled variable capacitance diode 2 via the voltage follower 23 and the choke coil 24.
given to 5.

第3図は可変容量ダイオード25に与えられる電圧■。FIG. 3 shows the voltage ■ applied to the variable capacitance diode 25.

に対する接合容量CXの変化を示す図であり、第4図は
接合容量CXの容量変化に対する共振周波数の変化を示
す図である。本図において曲線L0は周囲金属の影響を
受けないとき、L。
FIG. 4 is a diagram showing a change in the resonance frequency with respect to a capacitance change in the junction capacitance CX. In this figure, the curve L0 is L when it is not affected by surrounding metal.

は周囲金属が存在しコイルLのインダクタンスが変化し
たときの接合容量Cxに対する周波数変化を示すグラフ
である。さてこれらの図において周囲金属がない状態で
の可変容量ダイオード25の接合容量をCXOとし、そ
の状態では第2〜4図に示すように発振回路1は周波数
f0で発振している。
is a graph showing frequency changes with respect to junction capacitance Cx when surrounding metal exists and the inductance of the coil L changes. Now, in these figures, the junction capacitance of the variable capacitance diode 25 in a state where there is no surrounding metal is CXO, and in that state, the oscillation circuit 1 oscillates at a frequency f0 as shown in FIGS. 2 to 4.

この状態でのF/V変換器21の出力をV、、可変容量
ダイオード25への印加電圧をVOOとする。
In this state, the output of the F/V converter 21 is assumed to be V, and the voltage applied to the variable capacitance diode 25 is assumed to be VOO.

さてこの近接スイッチが第7図山)に示すように取付金
属に埋め込まれてコイルLのインダクタンスがLoから
り、に変化すると、負帰還がかけられていなければイン
ダクタンスの変化によって発振周波数がfoからflに
変化する。そうすれば第2図に示すF/V変換器21の
入力周波数がfIからfIに変化するため、その出力電
圧もvoからvIに変化する。そして負帰還によりボル
テージフォロワ23.チョークコイル24を介して可変
容量ダイオード25に与えられる端子電圧もV、。から
VIに変化し、それに伴って可変容量ダイオード25の
接合容量はCXOからCXIに変化するものとする。従
って第4図において曲線り、上で接合容量をC□とする
と元の発振周波数f0より低い周波数f、′となるが、
実際には負帰還がかかることによって接合容量はCXZ
、発振周波数は元の周波数f0よりわずかに高い値f2
が発振周波数となる。このように共振回路の周波数変化
が押さえられるため、それに伴う共振回路1のコンダク
タンスgの変化も小さくなる。従って物体検出の感度や
検出距離等がほとんど低下することがなく物体を検出す
ることができる。即ちインダクタンスの変化ΔL=L+
  Loに対して帰還がかからなければ発振周波数はΔ
f+=f+  foだけ変動するが、帰還をかけること
によりΔf2 = rz −fO分しか変動せず、周波
数の変動を押さえることができる。ここで周波数の変動
分を以下に説明する。
Now, when this proximity switch is embedded in the mounting metal as shown in Figure 7, and the inductance of the coil L changes from Lo to Changes to fl. Then, since the input frequency of the F/V converter 21 shown in FIG. 2 changes from fI to fI, its output voltage also changes from vo to vI. Then, by negative feedback, the voltage follower 23. The terminal voltage applied to the variable capacitance diode 25 via the choke coil 24 is also V. It is assumed that the junction capacitance of the variable capacitance diode 25 changes from CXO to CXI. Therefore, if the junction capacitance is C□ on the curve in Fig. 4, the frequency f,' will be lower than the original oscillation frequency f0, but
In reality, due to negative feedback, the junction capacitance is CXZ
, the oscillation frequency is a value f2 slightly higher than the original frequency f0
is the oscillation frequency. Since the frequency change of the resonant circuit is suppressed in this way, the accompanying change in the conductance g of the resonant circuit 1 is also reduced. Therefore, objects can be detected with almost no reduction in object detection sensitivity, detection distance, etc. That is, the change in inductance ΔL=L+
If no feedback is applied to Lo, the oscillation frequency is Δ
The frequency fluctuates by f+=f+fo, but by applying feedback, the frequency fluctuates only by Δf2=rz-fO, and the frequency fluctuation can be suppressed. Here, the frequency variation will be explained below.

(1)帰還がない場合には共振周波数ωは以下の式で表
される。
(1) When there is no feedback, the resonant frequency ω is expressed by the following formula.

ω2=              ・−・−・(1)
”L (C+  +Cxa) ここでdω/dLを求める。
ω2= ・−・−・(1)
”L (C+ +Cxa) Here, dω/dL is determined.

d L    L”(C+  + Cxo)さてコイル
LのインダクタンスがLoのときのdω/dLをに、と
すると、K1は次式で表される。
d L L" (C+ + Cxo) Now, if dω/dL is when the inductance of the coil L is Lo, then K1 is expressed by the following equation.

る。Ru.

(2)次に帰還がある場合には、前述した第2図及び第
3図の関係から直線近似を用いると、可変容量ダイオー
ド25の接合容量CXは常数Qを用いて次式で表される
(2) Next, when there is feedback, using a linear approximation based on the relationships shown in FIGS. 2 and 3 above, the junction capacitance CX of the variable capacitance diode 25 is expressed by the following equation using the constant Q. .

Cx牛Pω−Q         −・・−・(3)こ
の場合には共振周波数は次式で表される。
Cx cow Pω-Q -... (3) In this case, the resonant frequency is expressed by the following equation.

L  (C1+ CX )   L  (CI  + 
Pω−Q)ここでdω/dLを求める。
L (C1+CX) L (CI+
Pω-Q) Here, dω/dL is determined.

dω  11 dL   K23Pω” +2 (ct−Q)ω・−・
−(4) ここでコイルLのインダクタンスがLoのときのdω/
dLをに2とすると、K2は次式で表され−・−・(5
) 従って(2)式と(5)式との比は次式で現される。
dω 11 dL K23Pω" +2 (ct-Q)ω・-・
−(4) Here, when the inductance of the coil L is Lo, dω/
If dL is set to 2, K2 is expressed by the following formula.
) Therefore, the ratio between equation (2) and equation (5) is expressed by the following equation.

K、        1 Cxoく<CI +  CXO<<Qとすると、Kz 
  2Ct K、   Q 即ち常数Qが01に比べて大きければコイルのインダク
タンスの変化に対する周波数変化は十分小さい値となっ
ている。
K, 1 Cxo<CI + CXO<<Q, then Kz
If 2Ct K, Q, that is, the constant Q is larger than 01, the frequency change with respect to the change in coil inductance is a sufficiently small value.

次に本発明の第2実施例について第5図を参照しつつ説
明する。本実施例において第1図と同一部分は同一符号
を付しておりその詳細な説明を省略する。本実施例では
共振回路1の一端にはF/■変換器21が接続され、そ
の電圧出力が電圧制御可変容量回路31に与えられる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted. In this embodiment, an F/■ converter 21 is connected to one end of the resonant circuit 1, and its voltage output is given to a voltage controlled variable capacitance circuit 31.

電圧制御可変容量回路31は第1実施例と同様にF/V
変換器21の出力が与えられるボルテージフォロワ32
を有しており、その出力は抵抗R9,RIOを介してト
ランジスタ33.34から成る電流ミラー回路35に与
えられる。トランジスタ33のコレクタは定電流回路3
6に接続されており、トランジスタ34のコレクタは共
振回路1の一端に接続されている。さて共振回路1の一
端には直流分遮断用コンデンサC3を介して演算増幅器
37が接続される。演算増幅器37は共振回路1の交流
出力を1 / nに減衰させると共に、直流電源38の
直流分を加算して反転増幅器39に与えている。
The voltage controlled variable capacitance circuit 31 has F/V as in the first embodiment.
a voltage follower 32 to which the output of the converter 21 is applied;
The output is given to a current mirror circuit 35 consisting of transistors 33 and 34 via resistors R9 and RIO. The collector of the transistor 33 is the constant current circuit 3
6, and the collector of the transistor 34 is connected to one end of the resonant circuit 1. Now, an operational amplifier 37 is connected to one end of the resonant circuit 1 via a DC blocking capacitor C3. The operational amplifier 37 attenuates the AC output of the resonant circuit 1 to 1/n, adds the DC component of the DC power supply 38, and provides the result to the inverting amplifier 39.

反転増幅器39はこの出力を反転して可変容量ダイオー
ド40に与える。可変容量ダイオード40の他端には前
述したトランジスタ33のコレクタが接続されている。
The inverting amplifier 39 inverts this output and supplies it to the variable capacitance diode 40. The collector of the transistor 33 described above is connected to the other end of the variable capacitance diode 40.

さてこの共振回路1には第1実施例と同様の負性抵抗型
発振回路2が接続され、その発振出力が検波回路10に
よって検波される。検波出力は比較回路12によって所
定の闇値レベルと比較され出力回路13を介して外部に
出力されることは前述した第1実施例と同様である。本
実施例において発振回路2を動作させると、その共振回
路1の共振出力が演算増幅器37.39を介して1 /
 nに縮小され、共振回路1と同一の位相で可変容量ダ
イオード40に与えられる。このとき可変容量ダイオー
ド40を流れる電流をi、定電流回路36を流れる電流
を■。とすると、電流ミラー回路35のトランジスタ3
3を流れる電流は■。−1となる。電流ミラー回路35
の電流増幅率をmとすれば、トランジスタ34より共振
回路lに流入する電流はm(1(、−i)となる。ここ
で演算増幅器39の出力電圧を■、可変容量ダイオード
40の容量をCxとすると、トランジスタ34のコレク
タ電流は直流分を無視すると次式で与えられる。
Now, a negative resistance type oscillation circuit 2 similar to that of the first embodiment is connected to this resonant circuit 1, and its oscillation output is detected by a detection circuit 10. Similar to the first embodiment described above, the detection output is compared with a predetermined dark value level by the comparator circuit 12 and outputted to the outside via the output circuit 13. In this embodiment, when the oscillation circuit 2 is operated, the resonance output of the resonance circuit 1 is 1 /
n, and is applied to the variable capacitance diode 40 in the same phase as the resonant circuit 1. At this time, the current flowing through the variable capacitance diode 40 is i, and the current flowing through the constant current circuit 36 is ■. Then, the transistor 3 of the current mirror circuit 35
The current flowing through 3 is ■. -1. Current mirror circuit 35
If the current amplification factor of is m, the current flowing into the resonant circuit l from the transistor 34 is m(1(,-i). Here, the output voltage of the operational amplifier 39 is ■, and the capacitance of the variable capacitance diode 40 is Assuming Cx, the collector current of the transistor 34 is given by the following equation, ignoring the DC component.

V m i = −−j ωCx 従ってトランジスタ34のコレクタ側のインビーダンス
は次式で示される。
V m i = −−j ωCx Therefore, the impedance on the collector side of the transistor 34 is expressed by the following equation.

n 従って共振回路lにm CX 6 / nの可変容量素
子が接続された状態と等価となる。このように第2実施
例では可変容量ダイオードを直接共振回路に接続するこ
となく、その容量変化を拡大して共振回路に接続するよ
うにしている。この場合には可変容量ダイオードの一端
に与える電圧変化をあまり大きくすることなく、又最適
の動作点を選択してその変化分を電流ミラー回路で帰還
することができるため、波形歪みを少なくすることがで
きる。
n Therefore, this is equivalent to a state in which a variable capacitance element of m CX 6 /n is connected to the resonant circuit l. In this way, in the second embodiment, the variable capacitance diode is not directly connected to the resonant circuit, but is connected to the resonant circuit by expanding its capacitance change. In this case, the voltage change applied to one end of the variable capacitance diode does not become too large, and the optimum operating point can be selected and the change can be fed back using the current mirror circuit, thereby reducing waveform distortion. Can be done.

本実施例の動作については接合容量をm/n倍する以外
は前述した第1実施例と同様である。この場合にも可変
容量ダイオードの容量変化分を拡大させた分だけ周囲金
属の影響を低減することが可能となる。
The operation of this embodiment is the same as that of the first embodiment described above, except that the junction capacitance is multiplied by m/n. In this case as well, it is possible to reduce the influence of the surrounding metal by the amount by which the capacitance change of the variable capacitance diode is increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例による高周波発振型近接スイ
ッチの回路図、第2図は本実施例によるF/V変換器の
特性を示すグラフ、第3図は可変容量ダイオ・−ドの特
性を示すグラフ、第4図は可変容量ダイオードの容量変
化と発振周波数の関係を示すグラフ、第5図は本発明の
第2実施例による高周波発振型近接スイッチの回路図、
第6図は従来の高周波発振型近接スイッチを示すブロッ
ク図、第7図(a)、第7図(blはその外観と使用態
様を示す図、第8図は従来の近接スイッチの物体までの
距離に対するコンダクタンスの変化を示すグラフである
。 1−・−共振回路  2 10−・・・・−検波回路 ・・−・・−・F/V変換器 変容量回路  25゜ ド ・−・−負性抵抗型発振回路 12−−−−−−一比較回路  21 22.31−・−・−電圧制御可 40−・・−・可変容量ダイオ− 特許出願人   立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本官喜(他1名) 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 (a) 第 図 (b)
Figure 1 is a circuit diagram of a high frequency oscillation type proximity switch according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a graph showing the characteristics of an F/V converter according to this embodiment, and Figure 3 is a diagram of a variable capacitance diode. A graph showing the characteristics, FIG. 4 is a graph showing the relationship between capacitance change of a variable capacitance diode and oscillation frequency, and FIG. 5 is a circuit diagram of a high frequency oscillation type proximity switch according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a block diagram showing a conventional high-frequency oscillation type proximity switch, Fig. 7 (a), Fig. 7 (bl) is a diagram showing its appearance and usage, and Fig. 8 is a block diagram showing the conventional high-frequency oscillation type proximity switch. It is a graph showing a change in conductance with respect to distance. 1--Resonance circuit 2 10--Detection circuit F/V converter variable capacitance circuit 25° de-- Negative Resistance type oscillator circuit 12 - Comparison circuit 21 22.31 - Voltage controllable 40 - Variable capacitance diode Patent applicant Tateishi Electric Co., Ltd. agent Patent attorney Okamoto Kan Ki (1 other person) Figure (a) Figure (b)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)共振回路を含む発振回路と、前記発振回路の出力
を検波する検波回路と、前記検波回路の検波出力を所定
のレベルと比較することにより物体検知信号を出力する
比較回路と、を有する高周波発振型近接スイッチにおい
て、 前記発振回路の出力が与えられ、その発振周波数に対応
した電圧信号を発生するF/V変換器と、前記共振回路
に接続され、電圧制御可変容量ダイオードを含み前記F
/V変換器より与えられる入力電圧に基づいて前記共振
回路の共振周波数を制御し、共振周波数を安定化する電
圧制御可変容量回路と、を具備することを特徴とする高
周波発振型近接スイッチ。
(1) It has an oscillation circuit including a resonant circuit, a detection circuit that detects the output of the oscillation circuit, and a comparison circuit that outputs an object detection signal by comparing the detection output of the detection circuit with a predetermined level. The high frequency oscillation type proximity switch includes: an F/V converter to which the output of the oscillation circuit is applied and generates a voltage signal corresponding to the oscillation frequency; and a voltage-controlled variable capacitance diode connected to the resonant circuit;
A high frequency oscillation type proximity switch comprising: a voltage controlled variable capacitance circuit that controls the resonant frequency of the resonant circuit based on the input voltage given from the /V converter and stabilizes the resonant frequency.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007141762A (en) * 2005-11-22 2007-06-07 Omron Corp Proximity sensor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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