JPH03230611A - 近接スイッチ - Google Patents

近接スイッチ

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JPH03230611A
JPH03230611A JP2655190A JP2655190A JPH03230611A JP H03230611 A JPH03230611 A JP H03230611A JP 2655190 A JP2655190 A JP 2655190A JP 2655190 A JP2655190 A JP 2655190A JP H03230611 A JPH03230611 A JP H03230611A
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Katsuya Koyama
勝也 小山
Toshio Okada
岡田 登志夫
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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] この発明は近接スイッチに関し、特にその汎用性の向上
ならびに小型化に関するものである。
[従来の技術] 被検出物に接触することなくその有無を確認するため、
あるいは被検出物の個数を計数するために、近接スイッ
チか用いられている。近接スイッチは、一般にLCを含
む発振回路を備えている。
被検出物の接近により、このLまたはCが変化し、発振
周波数、出力振幅が変化することを利用して検出を行う
ものである。
発振回路の発振周波数の変化を検出する方法としては、
LCフィルタを介して発振出力を正帰還させるものかあ
る。LCフィルタの通過周波数を、被検出物がある場合
の発振周波数に合致させておくことにより、被検出物に
よって発振周波数が移動したことを検出することができ
る。
また、発振周波数を周波数カウンタによって計数し、被
検出物の接近による発振周波■の移動を検出するように
したものもある。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来の近接スイッチにおいては、次のよ
うな問題点かあった。
LCフィルタを用いて正帰還をかけるものにおいては、
LCフィルタの外形寸法が大きく、装置の大型化を招い
ていた。さらに、LCフィルタの温度特性に起因して、
温度変化により検出距離が変動していた。加えて、LC
フィルタが発振回路の一部を構成するため、検出感度等
の調整が困難であった。
一方、周波数カウンタを用いるものにあっては、周波数
カウントに時間を要し、迅速な応答を得ることかできな
かった。
この発明は上記のような問題点を解決して、調整が容易
で、温度変化による検出距離の変動がなく、応答時間が
早く、がっ小型の近接スイッチを提供することを目的と
する。
[課題を解決するための手段] 請求項1の近接スイッチは、 電圧可変コンデンサおよび検出用インダクタンスを備え
た発振回路、 発振回路からの発振出力が与えられる機械振動型フィル
タ、 所定のしきい値に基づき、機械振動型フィルタの出力レ
ベルにより検出出力を出す検出回路、を備えている。
請求項2の近接スイッチは、 機械振動型フィルタにバンドパス特性を有スルものを用
い、 機械振動型フィルタのバンドパス特性のほぼ中心の周波
数を有する基準周波出力を出す基準周波発振回路、 基準周波と発振回路の出力周波数とを比較して、発振回
路の出力周波数の方が高い場合には、検出回路の検出出
力を出力しないようにする周波数判別回路、 を備えたことを特徴としている。
請求項3の近接スイッチは、 機械振動型フィルタにバンドパス特性を有するものを用
い、 機械振動型フィルタのバンドパス特性のほぼ中心の周波
数を有する基準周波出力を出す基準周波発振回路、 基準周波と発振回路の出力周波数とを比較して、発振回
路の出力周波数の方が低い場合には、検出回路の検出出
力を出力しないようにする周波数判別回路、 を備えたことを特徴としている。
請求項4の近接スイッチは、 機械振動型フィルタにバンドパス特性を有するものを用
い、 機械振動型フィルタのバンドパス特性のほぼ中心の周波
数を有する基準周波出力を出す基準周波発振回路、 周波数判別回路の動作モードを指定する選択スイッチ、 基準周波と発振回路の出力周波数とを比較して、選択ス
イッチの指定モードにより、発振回路の出力周波数の方
が高い場合あるいは低い場合に、検出回路の検出出力を
出力しないようにする周波数判別回路、 を備えたことを特徴としている。
[作用コ 検出用インダクタンスに被検出物か接近すると、発振回
路の発振周波数か移動する。これにより、発振回路に接
続された機械振動型フィルタの出力も変動する。検出回
路は、この変動を検出して、検出出力を出す。機械振動
型フィルタを用いているので、温度変化による特性の変
化が少なく、また装置の小型化を図ることができる。さ
らに、機械振動型フィルタが発振ループの外に設けられ
ているので、発振回路の調整が容易である。
周波数判別回路を設けることにより、磁性金属のように
周波数が下がる方向に発振出力を変える物と、非磁性金
属のように周波数が上がる方向に発振出力を変える物と
を区別して、検出することができる。さらに、選択スイ
ッチを設ければ、上記の何れの検出を行うのかを選択す
ることができる。
[実施例] 第1図に、この発明の一実施例による近接スイッチのブ
ロック図を示す。端子A、Bには、ケーブル(図示せず
)を介して検出用のコイルLが接続される。検出用コイ
ルLと電圧可変コンデンサであるバリキャップCV1 
コンデンサC1によって、共振回路が形成されている。
発振回路2は、この共振回路の共振周波数に従って発振
する。バリキャップCvの静電容量は、可変抵抗器R7
によりバリキャップCv両端の電圧を変えることにより
変化する。これにより、発振周波数を調整して、感度調
整を行う。すなわち、可変抵抗器R1によって、種々の
検出用コイルLに対応して、距離感度を調整することが
できる。
発振回路2の発振出力は、増幅器4を介して機械振動型
フィルタであるセラミックフィルタ6に与えられる。こ
の実施例においては、第2図に示すような特性を有する
セラミックフィルタ6を用いた。このセラミックフィル
タ6は、特性図からも明らかなように、中心周波数を4
55KHzとするバンドパスフィルタである。セラミッ
クフィルタ6の出力は、増幅器8を介して、コンパレー
タ10、積分回路12に与えられる。
検出用コイルしに、被検出物が接近していない場合の発
振回路2の発振出力を、第2図のf。に調整したとする
。この時、検出用コイルしに被検出物が接近すると、発
振回路2の発振周波数がf、に示すように上昇する。こ
のため、セラミックフィルタ6、増幅器8の出力が低下
する。したがって、コンパレータ10のしきい値THを
第2図のように設定しておけば、積分回路12の出力が
被検出物の有無により、オン・オフとなる。この実施例
では、コンパレータ10と積分回路12により検出回路
が構成されている。
この実施例においては、セラミックフィルタ6を用いて
いる。セラミックフィルタに代表される機械振動型フィ
ルタは小型であるので、装置全体の小型化を図ることが
できる。また、その温度特性は、第3図に示すように良
好であるため、温度変化による測定誤差の生じにくい近
接スイッチを実現することができる。
ところで、被検出物が磁性金属であるか非磁性金属であ
るかによって、発振周波数が高い方にずれるか低い方に
ずれるかが変る。上記のように、非磁性金属が検出用コ
イルしに接近した場合には、発振周波数は第2図のf。
からf、に示すように周波数の高い側にずれる。しかし
、磁性金属が検出用コイルLに接近すると、周波数の低
い側にずれることがある。たとえば、第2図のf、まで
ずれたとすれば、しきい値THを下回るので、検出出力
が出されてしまう。このため、磁性金属のみを検出しよ
うとする場合であっても、非磁性金属をも検出してしま
うおそれがある(非磁性金属のみを検出じたい場合にも
同様の事か生しる)。
そこで、磁性金属と非磁性金属を区別して検出を行う場
合には、第4図に示す近接スイッチを用いればよい。こ
の実施例においては、発振回路2の発振出力をワンショ
ットパルス発生回路22、積分回路24によって周波数
−電圧変換をしている。
また、セラミックフィルタ6の中心周波数と同し周波数
(基準周波数)で発振するセラミック発振子20を設け
、この発振出力も上記と同様にして、周波数−電圧変換
をしている。これらの両電圧(すなわち画周波数)をコ
ンパレータ26において比較し、比較出力によってアナ
ログスイッチSW3を開閉するようにしている。
非磁性金属を非検出対象物とする場合には、選択スイッ
チSWcをaの側に切り換える。これにより、アナログ
スイッチSW4か導通し、アナログスイッチSW、がし
ゃ断して、コンパレータ26の出力はそのままアナログ
スイッチSW3に与えられる。
コンパレータ26は、発振回路2の発振出力がセラミッ
ク発振子20の発振周波数(455Klz)より太きい
場合にのみ出力をHレベルにする。したがって、周波数
か高い方向に変動した場合にのみアナログスイッチSW
3か導通して、コンパレータ10.積分回路12からの
検出信号か出力される。
上記の特性を、等測的に表わすと、第5図のような特性
を有するセラミックフィルタ6を用いた場合に等しい。
領域αの部分はアナログスイッチSW、か開いている領
域であり、領域βの部分はアナログスイッチSW3か閉
している領域である。この図からも明らかなように、磁
性金属が接近した場合(周波数か低い方にすれた場合)
には、検出出力は出力されない。すなわち、非磁性金属
のみを検出対象とすることかできる。
また、磁性金属のみを検出する場合には、選択スイッチ
SWcをbの側に切り換えればよい。これにより、スイ
ッチSW5が閉じ、スイッチSW4が開いて、コンパレ
ータ26の出力か反転器N2によって反転されてスイッ
チSW3に与えられる。したがって、等両特性は第6図
に示すように、上記の場合と対象的なものとなる。すな
わち、磁性金属のみ(周波数が低い方にずれた場合のみ
)を検出することができる。
この実施例では、ワンショットパルス発生回路22と積
分回路24の何れにおいても、発振回路2の出力とセラ
ミック発振子20の出ノJを1つのチップによって処理
している。このため、温度変化等による誤差が互いにキ
ャンセルされ、誤差の少ない回路を実現している。した
がって、温度による距離感度の変動が少ない装置を提供
することができる。
なお、この実施例においては、感度調整抵抗R。
の両端にアナログスイッチsw、、sw2を設けて、選
択スイッチSWcによりその極性を切り換えるようにし
ている。第5図、第6図を比較すれば明らかなように、
磁性金属を検出する場合と非磁性金属を検出する場合を
比べると、距離感度調整抵抗R1の変動と感度の変動か
逆となる。このため、検出距離を上げよう(下げよう)
とする時、磁性金属検出と非磁性金属検出の場合で、感
度調整抵抗R。
の回転(摺動)方向が逆となってしまう。
そこで、この実施例では、感動調整抵抗R1の接続方向
(極性)を切り換えて、磁性金属検出の場合にも非磁性
金属検出の場合にも感度調整抵抗R7の回転(摺動)方
向を一致させるようにしている。
なお、上記実施例においては、選択スイッチSW、によ
って、磁性金属検出モードと非磁性金属検出モードを切
り換えるようにしている。しかし、何れかのモードのみ
でしか使用しないことが明らかであれば、選択スイッチ
SWcを設ける必要はない。
また、上記実施例においては、ワンショットパルス発生
回路22と積分回路24によって周波数−電圧変換を行
い、周波数判別回路を構成している。
しかし、これ以外の周波数−電圧変換回路を用いてもよ
い。さらに、周波数をカウンタ等によって、直接比較す
るようにしてもよい。
さらに、上記実施例では検出用コイルLを一本体と別個
に設けているが、本体に検出用コイルLを収納するよう
にしてもよい。この場合においても、セラミックフィル
タ6が小型であるため、本体全体の大型化は免れる。
「発明の効果] 請求項1の近接スイッチは、機械振動型フィルタを用い
ているので、温度変化による特性の変化が少なく、また
装置の小型化を図ることができる。
さらに、機械振動型フィルタが発振ループの外に設けら
れているので、発振回路の調整が容易である。
すなわち、調整が容易で、温度変化による検出距離の変
動がなく、かつ小型の近接スイッチを提供することかで
きる。
請求項2.3の近接スイッチにおいては、周波数判別回
路を設けている。したがって、磁性金属のように周波数
か下かる方向に発振出力を変える物と、非磁性金属のよ
うに周波数が上がる方向に発振出力を変える物とを区別
して、検出することができる。
請求項4の近接スイッチにおいては、モード選択のため
の選択スイッチを設けている。したがって、上記の何れ
の検出を行うのかを選択することかできる
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による近接スイッチを示す
ブロック図、 第2図はこの実施例において用いたセラミックフィルタ
60周波数特性を示す図、 第3図はセラミックフィルタ6の温度特性を示す図、 第4図は他の実施例による近接スイッチを示すブロック
図、 第5図は磁性金属検出の場合のセラミックフィルタの等
価特性を示す図、 第6図は非磁性金属検出の場合のセラミックフィルタの
等価特性を示す図である。 2 ・ 6 ・ 10・ 12・ 20・ 発振回路 セラミックフィルタ コンパレータ 積分回路 セラミック発振子 22・・・ワンショットパルス発生回路24・・・積分
回路 26・・・コンパレータ SWo・・・選択スイッチ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電圧可変コンデンサおよび検出用インダクタンス
    を備えた発振回路、 発振回路からの発振出力が与えられる機械振動型フィル
    タ、 所定のしきい値に基づき、機械振動型フィルタの出力レ
    ベルにより検出出力を出す検出回路、を備えた近接スイ
    ッチ。
  2. (2)請求項1の近接スイッチにおいて、 機械振動型フィルタはバンドパス特性を有するものであ
    り、 機械振動型フィルタのバンドパス特性のほぼ中心の周波
    数を有する基準周波出力を出す基準周波発振回路、 基準周波と発振回路の出力周波数とを比較して、発振回
    路の出力周波数の方が高い場合には、検出回路の検出出
    力を出力しないようにする周波数判別回路、 を備えたことを特徴とする近接スイッチ。
  3. (3)請求項1の近接スイッチにおいて、 機械振動型フィルタはバンドパス特性を有するものであ
    り、 機械振動型フィルタのバンドパス特性のほぼ中心の周波
    数を有する基準周波出力を出す基準周波発振回路、 基準周波と発振回路の出力周波数とを比較して、発振回
    路の出力周波数の方が低い場合には、検出回路の検出出
    力を出力しないようにする周波数判別回路、 を備えたことを特徴とする近接スイッチ。
  4. (4)請求項1の近接スイッチにおいて、 機械振動型フィルタはバンドパス特性を有するものであ
    り、 機械振動型フィルタのバンドパス特性のほぼ中心の周波
    数を有する基準周波出力を出す基準周波発振回路、 周波数判別回路の動作モードを指定する選択スイッチ、 基準周波と発振回路の出力周波数とを比較して、選択ス
    イッチの指定モードにより、発振回路の出力周波数の方
    が高い場合あるいは低い場合に、検出回路の検出出力を
    出力しないようにする周波数判別回路、 を備えたことを特徴とする近接スイッチ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130177830A1 (en) * 2010-10-29 2013-07-11 Jason B. Parsons Fuel cell assembly sealing arrangement

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56102110U (ja) * 1980-01-07 1981-08-11

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