JPH0377688B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は検出物体までの距離に比例した出力を
与えるリニア出力型の近接センサの発振回路に関
し、特に検出物体までの距離に対応したレベルで
発振する近接センサ発振回路に関するものであ
る。

〔発明の概要〕

本発明による近接センサ発振回路は電流ミラー
回路を用いた負性抵抗型の発振回路であつて、電
流ミラー回路のミラー電流を定電流型としセンサ
コイルとコンデンサによる共振回路の共振抵抗に
比例した発振振幅を得るようにしたものである。
こうすれば距離に対応して連続的に変化する発振
出力が得られ、それに基づいて距離に対応した出
力を得るリニア出力型の近接センサとすることが
可能となる。

〔従来技術とその問題点〕

近接センサの発振回路は電流ミラー回路を用い
た負性抵抗型発振回路が用いられているものがあ
る。このような発振回路は、例えば第４図に示す
ように検出コイル１にコンデンサ２を設けて共振
回路を構成し、トランジスタ３ａ，３ｂから成る
電流ミラー回路３の一方のトランジスタ３ａのコ
レクタ端を検出コイル１に接続し、他方のトラン
ジスタ３ｂのコレクタをトランジスタ４に接続し
ている。検出コイル１のホツトエンド側は抵抗Ｒ
１とトランジスタ５，６のダイオード接続を介し
てトランジスタ７のベースに与えられる。トラン
ジスタ７はコレクタが電源端に直接接続されてお
り、エミツタは抵抗Ｒ２を介して接地されたエミ
ツタフオロワ型トランジスタであり、そのエミツ
タ端子は更に抵抗Ｒ３を介してトランジスタ４の
ベースに接続される。そしてトランジスタ７の出
力がトランジスタ４に与えられて電流増幅され、
その電流と等しい電流が電流ミラー回路３を介し
て検出コイル１に帰還されて発振している。この
発振回路はトランジスタ４に接続されるエミツタ
抵抗Ｒ４によつて発振回路の負性コンダクタンス
が定まる負性抵抗型発振回路を構成しており、第
５図に示すように検出コイル１に近接する物体ま
での距離ｌに対応して共振回路の損失を示すコン
ダクタンスｇが低下する。そして共振回路のコン
ダクタンスと発振回路の負性コンダクタンスとの
絶対値が等しい点ｐで発振を開始し、検出体がそ
れより近接すれば発振は停止され、それより離れ
れば発振が電源レベルにまで達して飽和するので
物体の近接を検出することができる。

しかしながらこのような従来の負性抵抗型発振
回路では、検出体の有無は判定することが可能で
あるが検出体までの距離によつて連続した出力を
得ることができず、距離に対応したリニア出力を
与える近接センサを構成することができないとい
う問題点があつた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような従来の負性抵抗型発振回路
の問題点に鑑みてなされたものであつて、検出物
体と検出コイルとの距離に対応した発振出力を得
ることができるリニア出力型の近接センサ発振回
路を提供することを目的とする。

〔発明の構成と効果〕

本発明は検出コイルを含む共振回路と、共振回
路の出力を正帰還して電流ミラー回路を介して振
幅に対応した電流を与える負性抵抗型の近接セン
サ発振回路であつて、電流ミラー回路による帰還
電流を一定値に制限する定電流回路を設けたこと
を特徴とするものである。

このような特徴を有する本発明によれば、電流
ミラー回路による帰還電流を定電流化しているた
め共振回路のコンダクタンスに対応したレベルの
振幅で発振する発振信号を得ることが可能であ
る。従つてこの発振信号を検波することによつて
距離に対応したレベルの出力が得られ、これに基
づいて単一電源でリニア出力型の近接センサを構
成することが可能となる。又検出コイル１に物体
が密着した場合にも発振はそのまま継続している
ため、物体の移動に対して速い応答性を有する近
接センサとすることが可能である。

〔実施例の説明〕

第１図は本発明による近接センサ発振回路の一
実施例を示す回路図である。本図において従来例
と同一部分は同一符号を付している。本実施例は
従来例と同様に検出コイル１とコンデンサ２から
成る共振回路のホツトエンド側がトランジスタ３
ａ，３ｂから成る電流ミラー回路３の一方のトラ
ンジスタ３ａのコレクタ端に接続される。トラン
ジスタ３ａ，３ｂのエミツタは電源端より図示の
ように抵抗Ｒ５，Ｒ６が接続されている。更に抵
抗Ｒ１、トランジスタ５，６のベース・エミツタ
接続体を介してトランジスタ７のベースに接続さ
れている。トランジスタ７はエミツタフオロワ型
トランジスタであり、エミツタ端の電圧変化分が
後段の検波回路１０及びトランジスタ４のベース
に伝えられる。

さて本発明においてはトランジスタ４のエミツ
タは電流ミラー回路１１より構成される定電流回
路に接続されている。トランジスタ１１ａ，１１
ｂは電流ミラー回路１１を構成するペアトランジ
スタであり、夫々エミツタが抵抗Ｒ８，Ｒ９を介
して接地されている。そしてトランジスタ１１ｂ
のコレクタは共通ベースに接続されると共に抵抗
Ｒ１０を介して電源端子に接続され、他方のトラ
ンジスタ１１ａのコレクタはトランジスタ４のエ
ミツタ端に接続される。

次に本実施例の動作について波形図を参照しつ
つ説明する。第２図は発振を開始する時点の各部
の波形を示す波形図である。今検出コイル１に物
体が近接していなければ検出コイル１とコンデン
サ２に抵抗Ｒ７、トランジスタ５，６及び抵抗Ｒ
１を介して電流が流れ込み、その電圧がエミツタ
フオロワ型トランジスタ７によつてインピーダン
ス変換されてトランジスタ４に加わる。このとき
トランジスタ４を流れる電流は電流ミラー回路１
１で定める電流値以下であるため、電流ミラー回
路１１のトランジスタ１１ａは大きなコンダクタ
ンスとして動作し、電流ミラー回路３を介して共
振回路に正帰還が成される。従つて第２図ａ，ｂ
に示すように発振振幅が図示のように急激に上昇
することとなる。そしてトランジスタ３ｂのコレ
クタ電流が電流ミラー回路１１によつて定められ
る電流値に等しくなれば電流ミラー回路１１は定
電流回路として動作し、トランジスタ３ｂのコレ
クタ電流は一定値に制限される。従つてトランジ
スタ３ａのコレクタよりコイル１及びコンデンサ
２から成る共振回路に帰還される電流も定電流化
されることとなる。そのため共振回路のコンダク
タンスに等しい振幅で発振回路が発振し、その出
力が検波回路１０によつて直流電圧に変換されて
外部に伝えられる。この共振回路のコンダクタン
スは第５図に示すように物体までの距離ｌにほぼ
反比例するため、第３図に示すように発振回路よ
り距離ｌに対応して増加する出力が得られる。従
つてこの出力に基づいて物体までの距離ｌを検出
する近接センサを構成することが可能となる。

尚本実施例は定電流回路として電流ミラー回路
を用いたものを示している。こうすれば電流ミラ
ー回路１１を同一の温度特性を有するペアトラン
ジスタを用いて構成することが容易となり、温度
変化に対して安定な近接センサを構成することが
可能である。しかし検波回路以後の出力によつて
温度変化に対応した補償を行う場合には他の定電
流回路、例えばFETを用いた定電流回路や定電
流ダイオード等を使用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による近接センサ発振回路の一
実施例を示す回路図、第２図はその各部の波形を
示す波形図、第３図は距離ｌに対応した発振回路
の振幅変化を示すグラフ、第４図は従来の近接ス
イツチ発振回路の一例を示す回路図、第５図は距
離ｌに対応した共振回路のコンダクタンスの変化
を示すグラフ、第６図は従来の近接スイツチ発振
回路の距離に対する発振振幅の変化を示すグラフ
である。 １……検出コイル、２……コンデンサ、３，１
１……電流ミラー回路、３ａ，３ｂ，１１ａ，１
１ｂ，４，５，６，７……トランジスタ、Ｒ１〜
Ｒ１０……抵抗、１０……検波回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 検出コイルを含む共振回路と、前記共振回路
   の出力を正帰還して電流ミラー回路を介して振幅
   に対応した電流を与える負性抵抗型の近接センサ
   発振回路において、 前記電流ミラー回路による帰還電流を一定値に
   制限する定電流回路を設けたことを特徴とする近
   接センサ発振回路。 ２ 前記定電流回路は、電流ミラー回路によつて
   構成された吸い込み型の定電流回路であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の近接セン
   サ発振回路。