JPH03202797A - センサ出力電圧２値化回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 光センサ、磁スセンサ等の各種センサのアナログ出力電
圧信号を２値化するセンサ出力電圧２値化回路に関する
ものである。

〔従来の技術〕

用紙、原稿等の検知手段として光式センサーを用いるこ
とが多いが、光学式センサーからの出力は、アナログ信
号であり倫理回路の信号として入力するためにはディノ
タル信号に変換する必要がある。アナログ信号をデイノ
タル信号に変換するには電圧比較器を用い、設定した電
圧とセンサー電圧との比較を行なうのが一般的である。

しかし、光学式センサー自体の感度のばらつきや、取付
等のばらつきがあるため、可変抵抗器等によってセンサ
ー出力電圧の調整作業を行なう必要がある。調整作業は
、被検出物の有無により電圧が比較器の設定された電圧
（基準電圧）よりも、高い電圧と低い電圧とを出力する
様にさせるが、その際に、センサー出力電圧と基準電圧
にある程度の差が得られる様に調整しないと、ノイズ等
がセンサー出力電圧に重畳した場合に比較器の出力が簡
単に反転してしまう恐れがある。

そこで従来は、電圧テスター等を用い、センサー出力を
測定しながら被検出物の有無により（基準電圧）＋（余
裕分の電圧）、（基準電圧）−（余裕分の電圧）満たす
様にセンサ出力電圧を調整していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この調整には電圧テスター等の検兵が必要であ
り、また調整時に検兵を接続したり、調整値を調整者に
教育する必要等も生じるため、複雑な作業であった。

本発明は、電圧テスター等の検兵を用いず波調９１装置
自体に調整値検査機能を付加させることにより簡単に短
時間のうちに調整作業を行える様にしたセンサ出力電圧
２値化回路を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を遠戚するために、本発明は、センサの出力電
圧を調整する調整手段と、この調整手段により調整され
た前記センサのアンログ出力電圧信号を予め設定した２
値化用の基準電圧と比較することによって前記アナログ
出力電圧信号を２値化する比較手段と、前記基準電圧に
対し前記比較手段の出力電圧を必要に応じて適宜レヘル
だけ正帰還させるスイッチ手段と、前記比較手段の出力
電圧によって作動し、前記比較手段の出力電圧を前記基
準電圧に対して正帰還させている状態での比較手段の出
力電圧が論理″１”かｏ”かを報知する報知手段とを備
え、２値化される前記センサの入力物理量と報知手段の
報知内容とが対応関係になる上うに前記報知手段の報知
内容に従って前記調整手段を調整するように構成してい
る。

〔作用〕

上記構成によれば、スイッチ手段を操作することに上っ
て比較手段の基準電圧が倫理”１″０”を判別するレベ
ルよりも高いレベルと低いレベルに強制的にシフトされ
るので、２値化回路自体がセンサ出力電圧の判定回路と
して働くようになる。そこで、センサの入力を１１１″
と２値化されるべき状態に設定した時に、センサの出力
電圧がシフトされた基準電圧よりも高い電圧であれば、
このことが比較手段の判定動作を通じて報知手段により
通知される。しかし、シフトされた基準電圧よりも低い
電圧であれば、低いことを示す情報が通知される状態に
なるまで調整手段によってセンサ出力電圧が高くなるよ
うに調整する。論ＩＮ！＃ｏ”として２４１１化される
べき状態についても同様な手順で調整する。

〔実施例〕

以下、本発明を自動原稿送り装置に具体化した一実施例
を説明する。

第１図において光センサの発光素子１と受光素子２は原
稿送り装置の原稿搬送経路に対向して配置されており、
原稿が発光素子１からの放射光をさえぎることにより受
光素子１に流れる光電流が減少し、可変抵抗３によって
生じる電圧降下も減少するため受光素子の出力電位Ｖ、
は上昇する。

逆に、発光素子１と受光素子２の間に原稿が存在しなけ
れば、受光素子２は発光素子１からの放射光を最大限受
光するため、受光素子２を流れる光電流が増大し、可変
抵抗３によって生じる電圧降下のためＶ、は下降し、原
稿の有無を検出できる。

受光素子２の出力電位Ｖ１はアナログ値であるため、論
理回路に必要とされる信号レベルに電位を返還するため
、電圧比較器６を用いて〜・る。電圧比較器６はその入
力電位Ｖ、とＶ、を比較し、Ｖｌの電位が■、の電位よ
りも高ければ出力ｖ２は０＃の電位レベル、■、の電位
が■、よりも低ければ１＃の電位レベルが出力される。

固定抵抗器４及び３は比較基準電位■、を設定している
。

電圧比較器６の出力に接続されて〜する固定抵抗７は比
較器６の”１″出力を設定するためのものである。尚、
比較器６の”０″出力は比較器内部でＧＮＤを短絡する
ことによって得てりする。

電圧比較器６の入力と出力間に接続されて−る固定抵抗
Ｈ８は正帰還作用を持たせるものであり、電圧比較器６
の出力により基準電位ｖ４を変化させる目的がある。

切換スイッチ９は上記正帰還の切換を行なうためのもの
である。

電圧比較器６の出力に接続される反転回路ｌＯと、発光
ダイオードで構成された報知手段１１によって、比較器
６の出力を確認することができる。

また、電圧比較器６の出力は論理回路１２に入力され、
この論理回路１２により原稿自動送り装置が制御される
。

次に、以上の構成に係る動作について説明する。

まず、発光素子１と受光素子２からなる検出部１３に原
稿がある場合、放射光が原稿に上りさえぎられ、受光素
子２の光電流が減少しｖｌの上昇する。この時の電位を
Ｖ、Ｈとする。

逆に検出部１３に原稿がない場合、受光素子２の光電流
が増大しｖＩの電位が下降する。このときの電位をＶ、
Ｌとする。

電圧比較器６においで切換手段９を開放して正帰還作用
を与えない場合、比較器６の基準入力電位ｖ４は固定抵
抗器４及び５からのみ決まりＶ　、Ｈ＞　Ｖ　。

のとき比較器６出力ｖ２は′０”レベルＶ　、ｔ＜　Ｖ
　４ ならばｖ２は＃１＃のレベルになる。

通常状態においては上記の条件を満たす様な受光素子２
の出力電位Ｖ　、Ｈ，Ｖ　、Ｌが得なければ問題ははな
い。

しかし、検出部分の経羊変化での光軸ずれ、紙粉等に上
る発光／受光量の変化、発光素子自体の発光量の変動、
さらには外米からの電磁雑音等を考慮すれば受光素子２
の出力電位Ｖ　、Ｈ，Ｖ　、Ｌと比較器６の基準電位Ｖ
、との間にある程度の余裕電圧Ｖ　Ｎ、　Ｖ　Ｎ’が必
要となってくる。すなわちＶ、Ｈ＞Ｖ、＋ＶＨ Ｖ、Ｌ＜Ｖ４−ＶＩ４’ となる機上受光素子２の出力を調整させる。

受光素子２の出力電位は可変抵抗器３の抵抗値を変化さ
せることにより調整できる。

つまり、発光素子１と受光素子２からなる検出部１３に
被検出物となる原稿を置き、受光素子２の出力電位が、
Ｖ、Ｉｔ＞Ｖ、＋ＶＮになる様に可変抵抗器３を調整し
たのち、原稿を取９Ｉ！ｌ！き、Ｖ　、ｉ、＜Ｖ、−Ｖ
Ｈ”となっていることを確認する。＊たは、逆ニＶ、Ｌ
ヲ１１９１シタ後、Ｖ　、’Ｈ＞　Ｖ　、＋　Ｖ　Ｈｔ
：なっていることを確認する方法でもよい。

この場合、切換スイッチ９を閉じることにより電圧比較
器６に正帰還作用が付与され、基準電位Ｖ、は比較器６
の出力が”Ｏ”であるか＃１＃であるかにより変化する
。すなわち、比較器６の出力がφであるときの基準電位
Ｖ、Ｌは ｂＲｆ 一方、比較器６の出力が”１″であるときの基準電位Ｖ
、旧よ Ｒｈ（Ｒａ十Ｒｆ＋　ＲＩ） となる、ここでＶｃｃは本回路の電源電圧、Ｒａ、Ｒｂ
、Ｒ１，Ｒｆはそれぞれ、固定抵抗器４．５．７．８の
抵抗値である。

正帰還作用のない時の基準電位ｖ４はＲｂとＲｈのみで
決まり、 である、これを図示すると第２図のようになる。

すなわち、■、の値を０から上昇させていくと、出力■
２は虫ず１＃のレベルを維持しく図中亀の経路）、Ｖ　
、ＨＩこ達すると出力ｖ２は反転して”０”レベルにな
る。

逆にこの状態から■、の値を下降させると、出力その＊
＊”ｏ”レベルを維持しく図中すの経路）、Ｖ、Ｌまで
下降すると＃１″レベルに反転する。

切換スイッチ９を閉じた状態で前記の調整作業を行なえ
ば、原稿の有無に応じて比較器６の出力が”ｏ”　　　
ｉ”のレベルに変化するためにはＶ　Ｉｊｆ＞　Ｖ　４
Ｈ Ｖ　、Ｌ＜　Ｖ　、Ｌ でなければならない、これは即ち本末の基準電位Ｖ、に
余裕分の電位を加えた電位と見ることができる。

つまり、 Ｖ　、Ｈ−Ｖ　４＝　ＶＮ Ｖ、−Ｖ、Ｌ＝Ｖｔ４’ となる、比較器６の出力レベルは報知手段１１によって
確認できる。この場合、出力レベル″０″ならば発光ダ
イオードが点灯し出力レベル”　１　”ならば消灯する
。

調整時にはこの発光ダイオードの点灯／消灯と検知部分
の原稿の有無が対応するか否かによって調整の良否が判
別できる。

つまり、検知部分に原稿置き、発光タイオードが点灯す
れば、 Ｖ、Ｈ＞Ｖ、１Ｉ＝Ｖ、＋ＶＮ となり、余裕電圧分を含めて設定通りの出力電圧が得ら
れたことを意味し、原稿があるにもかかわらず、発光ダ
イオードが点灯しないのは出力電圧が不足しているので
可変抵抗器３を調整し、発光ダイオードを点灯させる。

その状態で原稿を取り除いた時に発光ダイオード消灯す
れば ＶＩＬ＜Ｖ４Ｌ＝Ｖ４−ＶＭ’ であり、余裕電圧分を含めて十分に低い電位が得られた
ことを示している。もし発光ダイオードが消灯しない場
合は、Ｖ、Ｌの電位が設定より高くなっているので可変
抵抗器３を調整し、発光ダイオードを消灯させる。

この様にして発光ダイオードの点灯／１＃灯と原稿の有
無が対応すれば調整は完了したことになり、切換スイッ
チ９を開放することに↓９電圧比較器６の基準電位をｖ
４に戻せばよい。

第２図において切換スイッチ９を開放した場合の入力電
位と出力レベルの変化は経路によらず一定（Ｃの経路）
をとり、図中斜線部分は余裕分の電圧として確保できる
。

余裕分の電圧となるＶ　Ｈ，Ｖ　Ｎ’すなわちＶ　、Ｈ
−Ｖ　４．Ｖ　４−　Ｖ　４Ｌノ値ハＲａ＊Ｒｂ、Ｒｆ
、Ｒｌノ値を適宜に決めることによって設定できる。　
なお、上記実施例はセンサとして発光素子を用いた場合
を示したが、本発明はこれに限らず、磁気、湿度、温度
、圧力、流量などの各物理量を検出し、そのアナログ出
力電圧を２値化する２値化回路に全く同様に適用するこ
とができる。また、電圧比較器６にはスイッチで構成さ
れる切換スイッチ９により該電圧比較器６の出力電圧を
基準電位に正帰還させているが、アナログスイッチ、半
導体スイッチ等の各種のスイッチ手段を用いることがで
きる。

さらに、切換スイッチ９が閉じた時のみ正帰還を付与し
ているが、常時一定の正帰還を付与しておき、これにさ
らに大きな正帰還を切換え手段９によって加算する構成
にしてもよい。

また、報知手段１１として発光ダイオードを用いている
が、１””０”が判明すればよいので、ブザー等の他の
手段を用いることができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、通常は２値化行う比較手段をセ
ンサ出力電圧の適否を判定する判定手段として動作させ
、センサ出力電圧が適切な値になるように調整手段を操
作するように構成したため、従来は電圧テスタなどを使
用してセンサ出力電圧を調整していたものを、切換手段
の切換操作と報知手段による報知内容の確認のみの極め
て簡単な作業まで、センサ出力電圧を余裕分を含めた値
に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図はセン
サ出力′電圧ｖ１と比較器出力電圧ｖ２との変化を示す
説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 物理量を検出し、該物理量に対応したアナログ電圧信号
   を出力するセンサの出力電圧を２値化する回路において
   、 前記センサの出力電圧を調整する調整手段と、この調整
   手段により調整された前記センサのアナログ出力電圧信
   号を予め設定した２値化用の基準電圧と比較することに
   よって前記アナログ出力電圧信号を２値化する比較手段
   と、 前記基準電圧に対し前記比較手段の出力電圧を必要に応
   じて適宜レベルだけ正帰還させるスイッチ手段と、 前記比較手段の出力電圧によって作動し、前記比較手段
   の出力電圧を前記基準電圧に対して正帰還させている状
   態での比較手段の出力電圧が論理“１”か“０”かを報
   知する報知手段とを備え、２値化される前記センサの入
   力物理量と報知手段の内容とが、対応関係になるように
   前記報知手段の報知内容に従って前記調整手段を調整す
   るように構成したセンサ出力電圧２値化回路。