JPH039395Y2 - - Google Patents
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- JPH039395Y2 JPH039395Y2 JP1982133942U JP13394282U JPH039395Y2 JP H039395 Y2 JPH039395 Y2 JP H039395Y2 JP 1982133942 U JP1982133942 U JP 1982133942U JP 13394282 U JP13394282 U JP 13394282U JP H039395 Y2 JPH039395 Y2 JP H039395Y2
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- JP
- Japan
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- circuit
- proximity switch
- output
- transistor
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 11
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は半導体集積回路化（以下IC回路化と
いう）に好適な近接スイツチ回路に関するもので
ある。
いう）に好適な近接スイツチ回路に関するもので
ある。
従来この種の近接スイツチには、たとえば第１
図に示す様な回路構成のものがある。すなわち検
出コイルＬに被検出物体Ｍが近接するとこれに応
じて動作する検出コイルＬを含んで構成された発
振回路と、この発振回路の発振状態に応じて
ON，OFFする検出出力信号を送出する出力回路
とから構成された近接スイツチ主回路１の動作に
よつて、この主回路１の出力回路中のスイツチン
グ素子としての出力トランジスタQ1がONするこ
とにより、回路電源Ｖが電源印加端子VT→トラ
ンジスタQ2のエミツタ・ベース→抵抗R1→動作
表示用発光ダイオードLED→トランジスタQ1の
経路で流れるので、出力回路２の出力トランジス
タQ2がONし、負荷RLを駆動するとともに、発
光ダイオードLEDが点灯し被検出物体Ｍの接近
を表示するものである。これとは反対に検出コイ
ルＬに被検出物体Ｍが接近していない（検出して
いない）時には、近接スイツチ主回路１の出力ト
ランジスタQ1はOFFであり、従つて回路電流は
抵抗R1を介してトランジスタQ2のベースには印
加されないので、この出力トランジスタQ2も
OFFであり、負荷RLは駆動されず、かつ発光ダ
イオードLEDも発光動作しない。しかしながら
上記の構成の近接スイツチ回路では近接スイツチ
主回路１の出力トランジスタQ1の出力端OPには
電源電圧が抵抗R2，R1、発光ダイオードLEDを
介して直接的に印加される方式であるので、出力
トランジスタQ1の耐圧は該出力トランジスタQ1
がOFFの場合において、IC回路化したときそれ
ほど大きく（一般的には30V以下）とることがで
きないので、使用する電源電圧に制限がでてく
る。また、この回路方式では出力トランジスタ
Q1がON状態（即ち物体検出状態）の時に抵抗R1
を流れる電流ｉはほぼｉ≒Ｖ／Ｒ｛但しＶ＞（Q1
の出力端電圧）VL＋（LEDの順方向電圧）VF＋
（Q1にのベースエミツタ電圧）VBE｝となり、印
加する電源電圧に比例する。ところがトランジス
タQ2がONするベース電流は予め定められてお
り、それ以上の電流は必要ないので、予めその電
流値になるように抵抗R1の値を定めておくと高
い電源電圧が印加された場合、抵抗R1ではi2Rで
規定される電力が無駄に消費されるので、抵抗の
容量も大きいものを使用しなければならず、さら
には主回路１のトランジスタQ1へ流れる電流も
電圧に比例するので大電流となり、流せる電流も
規定されてしまう等IC化回路には大変不向きで
ある欠点がある。
図に示す様な回路構成のものがある。すなわち検
出コイルＬに被検出物体Ｍが近接するとこれに応
じて動作する検出コイルＬを含んで構成された発
振回路と、この発振回路の発振状態に応じて
ON，OFFする検出出力信号を送出する出力回路
とから構成された近接スイツチ主回路１の動作に
よつて、この主回路１の出力回路中のスイツチン
グ素子としての出力トランジスタQ1がONするこ
とにより、回路電源Ｖが電源印加端子VT→トラ
ンジスタQ2のエミツタ・ベース→抵抗R1→動作
表示用発光ダイオードLED→トランジスタQ1の
経路で流れるので、出力回路２の出力トランジス
タQ2がONし、負荷RLを駆動するとともに、発
光ダイオードLEDが点灯し被検出物体Ｍの接近
を表示するものである。これとは反対に検出コイ
ルＬに被検出物体Ｍが接近していない（検出して
いない）時には、近接スイツチ主回路１の出力ト
ランジスタQ1はOFFであり、従つて回路電流は
抵抗R1を介してトランジスタQ2のベースには印
加されないので、この出力トランジスタQ2も
OFFであり、負荷RLは駆動されず、かつ発光ダ
イオードLEDも発光動作しない。しかしながら
上記の構成の近接スイツチ回路では近接スイツチ
主回路１の出力トランジスタQ1の出力端OPには
電源電圧が抵抗R2，R1、発光ダイオードLEDを
介して直接的に印加される方式であるので、出力
トランジスタQ1の耐圧は該出力トランジスタQ1
がOFFの場合において、IC回路化したときそれ
ほど大きく（一般的には30V以下）とることがで
きないので、使用する電源電圧に制限がでてく
る。また、この回路方式では出力トランジスタ
Q1がON状態（即ち物体検出状態）の時に抵抗R1
を流れる電流ｉはほぼｉ≒Ｖ／Ｒ｛但しＶ＞（Q1
の出力端電圧）VL＋（LEDの順方向電圧）VF＋
（Q1にのベースエミツタ電圧）VBE｝となり、印
加する電源電圧に比例する。ところがトランジス
タQ2がONするベース電流は予め定められてお
り、それ以上の電流は必要ないので、予めその電
流値になるように抵抗R1の値を定めておくと高
い電源電圧が印加された場合、抵抗R1ではi2Rで
規定される電力が無駄に消費されるので、抵抗の
容量も大きいものを使用しなければならず、さら
には主回路１のトランジスタQ1へ流れる電流も
電圧に比例するので大電流となり、流せる電流も
規定されてしまう等IC化回路には大変不向きで
ある欠点がある。
本考案は上記従来の欠点に鑑み提案されたもの
で、検出コイルと発振回路を含み、被検出物体が
この検出コイルに接近したとき発振状態が変化す
ることに基づき出力信号を生じる近接スイツチ主
回路と、この近接スイツチ主回路の出力信号に基
づき動作する出力回路との間に、電源印加端子と
回路アース間に直列接続した抵抗と定電圧素子を
接続し、さらにその抵抗と定電圧素子の接続点に
スイツチング素子のベースを接続するとともに、
コレクタを前記出力回路の入力側に、またエミツ
タを前記近接スイツチ主回路の出力端に抵抗を介
して接続した構成の半導体スイツチング回路を設
けたことを特徴とするものである。以下本考案の
一実施例を第２図を基に詳細に説明する。図中第
１図と同一記号は同一物品を表わす。
で、検出コイルと発振回路を含み、被検出物体が
この検出コイルに接近したとき発振状態が変化す
ることに基づき出力信号を生じる近接スイツチ主
回路と、この近接スイツチ主回路の出力信号に基
づき動作する出力回路との間に、電源印加端子と
回路アース間に直列接続した抵抗と定電圧素子を
接続し、さらにその抵抗と定電圧素子の接続点に
スイツチング素子のベースを接続するとともに、
コレクタを前記出力回路の入力側に、またエミツ
タを前記近接スイツチ主回路の出力端に抵抗を介
して接続した構成の半導体スイツチング回路を設
けたことを特徴とするものである。以下本考案の
一実施例を第２図を基に詳細に説明する。図中第
１図と同一記号は同一物品を表わす。
１′はIC回路構成の近接スイツチ主回路で、検
出コイルＬを含んで構成される発振回路と、この
発振回路の発振状態に応じて、ON，OFF検出出
力信号を生じる出力回路と、電源電圧をIC回路
構成の主回路１へ安定な電圧として供給する電源
安定化回路とから構成されており、被検出物体Ｍ
が検出コイルＬに接近することにより生ずる発振
状態の変化に基づき、その出力回路より「１」又
は「０」に相当するON，OFF検出出力信号を発
生するものである。OPは主回路１の出力端であ
る。尚、この近接スイツチ主回路１′は電源印加
端子VTと回路アースＥ間に接続されている。２
は第１図と同様の出力回路でありPNP形トラン
ジスタQ2と抵抗R2で構成され、そのトランジス
タQ2のコレクタが出力端子OUTに又エミツタが
電源印加端子VTにさらにそのベースが抵抗R2を
介して電源印加端子VTに接続されている。さら
にこのトランジスタQ2のベースは後述する半導
体スイツチング回路３へ接続されている。３は前
記半導体スイツチング回路で、スイツチング素子
としてのトランジスタQ3、抵抗R3，R4および定
電圧素子ZDで構成されている。すなわちトラン
ジスタQ3のコレクタは前記トランジスタQ2のベ
ースへ接続され、又エミツタ抵抗R3、動作表示
用発光素子LEDを介して前記近接スイツチ主回
路１の出力トランジスタQ1の出力端OPへ接続さ
れている。さらにそのベースは電源印加端子VT
と回路アースＥ間に直列接続された抵抗R4およ
び定電圧素子ZDの接続点ａに接続されている。
出コイルＬを含んで構成される発振回路と、この
発振回路の発振状態に応じて、ON，OFF検出出
力信号を生じる出力回路と、電源電圧をIC回路
構成の主回路１へ安定な電圧として供給する電源
安定化回路とから構成されており、被検出物体Ｍ
が検出コイルＬに接近することにより生ずる発振
状態の変化に基づき、その出力回路より「１」又
は「０」に相当するON，OFF検出出力信号を発
生するものである。OPは主回路１の出力端であ
る。尚、この近接スイツチ主回路１′は電源印加
端子VTと回路アースＥ間に接続されている。２
は第１図と同様の出力回路でありPNP形トラン
ジスタQ2と抵抗R2で構成され、そのトランジス
タQ2のコレクタが出力端子OUTに又エミツタが
電源印加端子VTにさらにそのベースが抵抗R2を
介して電源印加端子VTに接続されている。さら
にこのトランジスタQ2のベースは後述する半導
体スイツチング回路３へ接続されている。３は前
記半導体スイツチング回路で、スイツチング素子
としてのトランジスタQ3、抵抗R3，R4および定
電圧素子ZDで構成されている。すなわちトラン
ジスタQ3のコレクタは前記トランジスタQ2のベ
ースへ接続され、又エミツタ抵抗R3、動作表示
用発光素子LEDを介して前記近接スイツチ主回
路１の出力トランジスタQ1の出力端OPへ接続さ
れている。さらにそのベースは電源印加端子VT
と回路アースＥ間に直列接続された抵抗R4およ
び定電圧素子ZDの接続点ａに接続されている。
以上の構成における動作を次に説明する。ま
ず、電源が印加され近接スイツチの回路が動作状
態において、被検出物Ｍが検出コイルＬより遠く
はなれている時（非検出状態時）は、近接スイツ
チ主回路１′の発振回路（図示せず）は発振状態
にあり、従つてその出力回路のトランジスタQ1
はOFFである。ゆえにトランジスタQ3にはベー
スエミツタに電流が流れず、該トランジスタQ3
はOFFであり又当然動作表示用発光素子LEDに
も電流は流れず点灯しない。さらに、出力回路２
のPNP形トランジスタQ2は前記半導体スイツチ
ング回路３のトランジスタQ3がOFFであるので、
ベース電流は流れないのでこれもOFFで、負荷
RLに負荷電流が流れず近接スイツチは非検出状
態を示す。そしてこの状態においては半導体スイ
ツチング回路３のａ点の電圧は（トランジスタ
Q3のベース電圧）は定電圧素子ZDで規定される
定電圧値となるので、近接スイツチ主回路１′の
出力回路のトランジスタQ1の出力端OPに印加さ
れる電圧はａ点の電圧とほぼ同電圧となる。これ
は電源印加端子VTに印加される回路電源Ｖの電
圧が変化しても近接スイツチ主回路１′の出力回
路のトランジスタQ1のコレクタに印加される電
圧は定電圧素子ZDの働きで定電圧値以上にはな
らないからである。従つて定電圧素子ZDの定電
圧値を近接スイツチ主回路１′の出力回路のトラ
ンジスタQ1の耐圧以下のものを選ぶことにより、
該トランジスタQ1は安全に保護できるのである。
次に被検出物体Ｍが検出コイルＬに接近すると近
接スイツチ主回路１′の発振回路の発振が減衰し
停止する。したがつてその出力回路のトランジス
タQ1はONとなるのでトランジスタQ3のベースに
はベース電流が流れ、該トランジスタQ3はONと
なり、これにともなつて出力回路２のトランジス
タQ2にもベース電流が流れONとなる。よつて電
源印加端子VTを介してトランジスタQ2のエミツ
タ→コレクタ→出力端子OUT→負荷RL→回路ア
ースＥの経路で負荷駆動電流が流れ、該負荷RL
を駆動するものである。尚、このとき動作表示用
発光素子LEDにはトランジスタQ3のコレクタ・
エミツタを介してトランジスタQ1に流れ込む電
流によつて駆動され点灯し、被検出物体を近接ス
イツチが検出したことを表示するものである。又
このとき接続点ａの電圧をVa、近接スイツチ主
回路１′の出力トランジスタQ1の出力端OPの電
圧をVL、動作表示用発光素子の順方向電圧をVF、
トランジスタQ3のベース・エミツタ電圧をVBEと
すると抵抗R3に流れる電流i′はi′＝（Va−VL−VF
−VBE）／R3となるので接続点ａの電圧を電源印
加端子VTに印加する電源電圧（電圧の最小電圧）
より低い電圧にVaを設定することにより使用電
源電圧範囲が広範囲に変化しても抵抗R3に流れ
る電流i′はほとんど変化しない為、必要以上の過
大電流が近接スイツチ主回路１の出力端OPに流
れることがなく、抵抗R3の消費電力も小さくて
すみ必要以上の容量をもつた抵抗にする必要もな
いものである。尚上記実施例では動作表示発光素
子LEDは近接スイツチ主回路１′の出力回路と半
導体スイツチング回路３の間に接続した例を説明
したが、この動作表示用発光素子LEDは第３図
の様に半導体スイツチング回路３と出力回路２の
間に接続しても同様の効果を得ることが出来るこ
とはもちろんである。図中第２図と同一記号は同
一物品を表わす。本考案は以上の通り、近接スイ
ツチ主回路と出力回路間にトランジスタ、定電圧
ダイオード、抵抗等の組合せにより構成した半導
体スイツチング回路を介挿接続し、回路電源から
主回路の出力端へ印加する出力電圧を常に一定に
保つように構成したから、回路電源の変動によつ
ても常に近接スイツチ主回路の出力回路へ供給さ
れる電圧、電流はほぼ一定の値に保つことが可能
となり、該主回路のIC化が容易に行えるととも
に、使用する電源電圧の範囲も大幅に拡げること
ができ、取扱いやすくかつ信頼性の高い近接スイ
ツチとすることができたものである。
ず、電源が印加され近接スイツチの回路が動作状
態において、被検出物Ｍが検出コイルＬより遠く
はなれている時（非検出状態時）は、近接スイツ
チ主回路１′の発振回路（図示せず）は発振状態
にあり、従つてその出力回路のトランジスタQ1
はOFFである。ゆえにトランジスタQ3にはベー
スエミツタに電流が流れず、該トランジスタQ3
はOFFであり又当然動作表示用発光素子LEDに
も電流は流れず点灯しない。さらに、出力回路２
のPNP形トランジスタQ2は前記半導体スイツチ
ング回路３のトランジスタQ3がOFFであるので、
ベース電流は流れないのでこれもOFFで、負荷
RLに負荷電流が流れず近接スイツチは非検出状
態を示す。そしてこの状態においては半導体スイ
ツチング回路３のａ点の電圧は（トランジスタ
Q3のベース電圧）は定電圧素子ZDで規定される
定電圧値となるので、近接スイツチ主回路１′の
出力回路のトランジスタQ1の出力端OPに印加さ
れる電圧はａ点の電圧とほぼ同電圧となる。これ
は電源印加端子VTに印加される回路電源Ｖの電
圧が変化しても近接スイツチ主回路１′の出力回
路のトランジスタQ1のコレクタに印加される電
圧は定電圧素子ZDの働きで定電圧値以上にはな
らないからである。従つて定電圧素子ZDの定電
圧値を近接スイツチ主回路１′の出力回路のトラ
ンジスタQ1の耐圧以下のものを選ぶことにより、
該トランジスタQ1は安全に保護できるのである。
次に被検出物体Ｍが検出コイルＬに接近すると近
接スイツチ主回路１′の発振回路の発振が減衰し
停止する。したがつてその出力回路のトランジス
タQ1はONとなるのでトランジスタQ3のベースに
はベース電流が流れ、該トランジスタQ3はONと
なり、これにともなつて出力回路２のトランジス
タQ2にもベース電流が流れONとなる。よつて電
源印加端子VTを介してトランジスタQ2のエミツ
タ→コレクタ→出力端子OUT→負荷RL→回路ア
ースＥの経路で負荷駆動電流が流れ、該負荷RL
を駆動するものである。尚、このとき動作表示用
発光素子LEDにはトランジスタQ3のコレクタ・
エミツタを介してトランジスタQ1に流れ込む電
流によつて駆動され点灯し、被検出物体を近接ス
イツチが検出したことを表示するものである。又
このとき接続点ａの電圧をVa、近接スイツチ主
回路１′の出力トランジスタQ1の出力端OPの電
圧をVL、動作表示用発光素子の順方向電圧をVF、
トランジスタQ3のベース・エミツタ電圧をVBEと
すると抵抗R3に流れる電流i′はi′＝（Va−VL−VF
−VBE）／R3となるので接続点ａの電圧を電源印
加端子VTに印加する電源電圧（電圧の最小電圧）
より低い電圧にVaを設定することにより使用電
源電圧範囲が広範囲に変化しても抵抗R3に流れ
る電流i′はほとんど変化しない為、必要以上の過
大電流が近接スイツチ主回路１の出力端OPに流
れることがなく、抵抗R3の消費電力も小さくて
すみ必要以上の容量をもつた抵抗にする必要もな
いものである。尚上記実施例では動作表示発光素
子LEDは近接スイツチ主回路１′の出力回路と半
導体スイツチング回路３の間に接続した例を説明
したが、この動作表示用発光素子LEDは第３図
の様に半導体スイツチング回路３と出力回路２の
間に接続しても同様の効果を得ることが出来るこ
とはもちろんである。図中第２図と同一記号は同
一物品を表わす。本考案は以上の通り、近接スイ
ツチ主回路と出力回路間にトランジスタ、定電圧
ダイオード、抵抗等の組合せにより構成した半導
体スイツチング回路を介挿接続し、回路電源から
主回路の出力端へ印加する出力電圧を常に一定に
保つように構成したから、回路電源の変動によつ
ても常に近接スイツチ主回路の出力回路へ供給さ
れる電圧、電流はほぼ一定の値に保つことが可能
となり、該主回路のIC化が容易に行えるととも
に、使用する電源電圧の範囲も大幅に拡げること
ができ、取扱いやすくかつ信頼性の高い近接スイ
ツチとすることができたものである。
第１図は従来の近接スイツチの一例を示すブロ
ツク回路図。第２図は本考案の実施例を示すブロ
ツク図。第３図は本考案の他の実施例を示すブロ
ツク回路図。 １……近接スイツチ主回路、２……出力回路、
３……半導体スイツチング回路、RL……負荷、
Ｖ……回路電源。
ツク回路図。第２図は本考案の実施例を示すブロ
ツク図。第３図は本考案の他の実施例を示すブロ
ツク回路図。 １……近接スイツチ主回路、２……出力回路、
３……半導体スイツチング回路、RL……負荷、
Ｖ……回路電源。
Claims (1)
- 検出コイルと発振回路を含み、被検出物体がこ
の検出コイルに接近したとき発振状態が変化する
ことに基づき出力信号を生じる近接スイツチ主回
路と、この近接スイツチ主回路の出力信号に基づ
き動作する出力回路との間に、電源印加端子と回
路アース間に直列接続した抵抗と定電圧素子を接
続し、さらにその抵抗と定電圧素子の接続点にス
イツチング素子のベースを接続するとともに、コ
レクタを前記出力回路の入力側に、またエミツタ
を前記近接スイツチ主回路の出力端に抵抗を介し
て接続した構成の半導体スイツチング回路を設け
たことを特徴とする近接スイツチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13394282U JPS5941837U (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 近接スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13394282U JPS5941837U (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 近接スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5941837U JPS5941837U (ja) | 1984-03-17 |
| JPH039395Y2 true JPH039395Y2 (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=30301965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13394282U Granted JPS5941837U (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 近接スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5941837U (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53116480A (en) * | 1977-03-18 | 1978-10-11 | Buck Robert | Electronic switch device |
-
1982
- 1982-09-03 JP JP13394282U patent/JPS5941837U/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53116480A (en) * | 1977-03-18 | 1978-10-11 | Buck Robert | Electronic switch device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5941837U (ja) | 1984-03-17 |
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