JPH04227115A - 誘導近接スイッチ - Google Patents
誘導近接スイッチInfo
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- JPH04227115A JPH04227115A JP3214880A JP21488091A JPH04227115A JP H04227115 A JPH04227115 A JP H04227115A JP 3214880 A JP3214880 A JP 3214880A JP 21488091 A JP21488091 A JP 21488091A JP H04227115 A JPH04227115 A JP H04227115A
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- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
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- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
信コイルに給電する発振器を備え、該発振器は前記交番
磁界内に侵入する金属性のトリガ体によってその振動状
態に制御され、かつ該振動状態の変化から切換信号を取
り出すための評価回路を備えている、誘導近接スイッチ
に関する。
の種々様々な方法が公知である。
界中に惹き起こされた渦電流損が評価される。その際交
番磁界は大抵、LC振動回路を有する発振器によって発
生され、該発振器は低減されたQを有する渦電流損に応
答する。このことから生じる、振動振幅の変化は、切換
基準に達した際に評価回路によって、負荷スイッチを制
御するために利用される。この形式の誘導近接スイッチ
は数多くの変形例において、例えば西独国特許出願公開
第1286099号公報から公知である。この方法にお
いて、種々異なった導電性のトリガ体が種々異なった大
きさの渦電流損、ひいては近接スイッチの種々異なった
応答距離を来すことが不都合であることが認められてい
る。応答距離は例えば非鉄金属の場合、磁性鋼に比べて
1/2ないし1/3に低減される。この方法では、“目
的とする”損失の他に、“寄生の”損失、例えば巻線抵
抗によるまたはフェライト材料および注入樹脂における
損失も関係してくる。これら損失は大部分が周囲温度に
依存している。この形式の、ヨーロッパ特許出願公開第
0070796号公報および西独国特許出願公開第38
14131号公報から公知の近接スイッチは、温度依存
性を低減するための特別な手段を設けているが、これら
手段のために著しい回路技術コストが必要である。
た応答距離を次のようにして回避することが既に提案さ
れている。すなわち周波数に依存したLC回路の変化し
た順方向特性をトリガ体の接近に対する尺度と見なすの
である。その際渦電流損の他に、コイルのインダクタン
ス変化も評価される。殊に高安定の素子を使用した場合
、構成部品が正しく選定されていれば、鉄金属および非
鉄金属に対して同じ応答距離および殆ど温度に無関係な
応答距離を実現することができる。しかしこれではコイ
ル直径を上回る、温度に無関係な応答距離は、大きな温
度領域にわたって実現することができない。
2号公報によって、誘導近接スイッチにおいて、空間的
に離された2つのセンサコイルを介して交番磁界自体に
おける複素損失電力を測定しかつ評価することが公知で
ある。確かにこの方法によれば、寄生損失の、応答距離
に対する影響は回避されるが、負荷されていない磁界測
定コイルを介するセンサ信号の直接測定は、電磁障害に
対して非常に敏感であることがわかっている。更に、そ
こで必要とされる、付加的に必要な基準信号の、センサ
信号との数学的な論理結合のための回路技術コストは非
常に大きい。
な製造コストしか必要とせずしかもコイル直径に比べて
大きな、例えば−25°Cないし+100°Cの広範な
温度領域にわたって一定である応答距離を有している誘
導近接スイッチを提供することである。更に近接スイッ
チは、鉄金属および非鉄金属のトリガ体に同じ応答距離
で応答する全金属スイッチとしてまたは鉄金属か非鉄金
属にしか応答しない選択スイッチとして構成できるよう
にしたい。
告第1286099号公報から公知の、冒頭に述べた形
式の近接スイッチから出発して、この課題は本発明によ
れば次のようにして解決される。すなわち交番磁界の中
で、2つのセンサコイルが、該センサコイルに誘起され
る電圧の差を検出するための直接差形成回路に配設され
ており、かつ前記センサコイルはそれら相互の空間位置
およびそれぞれの巻数によって、所望の応答距離におい
て差交番電圧が零になるように構成配置されており、か
つ前記差交番電圧は、該差交番電圧が零の場合に前記発
振器がその振動状態を跳躍的に変化するように、前記発
振器の発振器増幅器の入力側に供給されるようにする。
コイルに誘起される電圧が、送信コイルから出た交番磁
界によって発生されるその都度の起磁力に対する尺度で
ある。高抵抗のタップにおいてこの電圧は、相応のセン
サコイル部における磁束に比例し、かつ以下差交番電圧
と称する誘起された電圧の差は、磁束の勾配に比例して
いる。導電性のトリガ体が交番磁界中に侵入すると、ト
リガ体にリング電流が惹き起こされ、それが、発生交番
磁界とは反対方向である磁界を形成する。これにより惹
き起こされる、勾配の変化に比例して、差交番電圧も変
化する。申し分ない高周波交番磁界であってしかも送信
コイルの直径に比べて大きい、トリガ体の接近距離に対
して、勾配の変化はトリガ体の材料の種類に殆ど無関係
であるので、差交番電圧もトリガ体の材料の種類に無関
係であり、これにより近接スイッチの応答距離は広範な
領域においてトリガ体の導電率に依存しない。
ルに誘起される電圧の大きさは、センサコイルの空間構
成配置およびセンサコイルのそれぞれの巻数並びにセン
サコイルを貫通する交番磁界の磁界強度および周波数に
依存している。磁界強度および周波数の大きさに対する
温度の影響を低減するために、本発明では、センサコイ
ルの空間位置およびそれらの巻数は互いに、その都度所
望の応答距離において差交番電圧が零になるように調整
されている。しかも有利にも必要な回路付加コストは非
常に僅かである。その理由は、発振器を評価回路の前置
段として利用しているため、通例の近接スイッチに普通
設けられている構成部品に対して付加的に、2つのセン
サコイルのみが必要でありかつ発振器増幅器をある程度
整合しさえすればよいだけであり、その際しかも発振器
の安定性には僅かな要求しか課せられない。
は、発振器のLC振動回路のインダクタンスとして接続
されており、かつ発振器増幅器の入力側は高抵抗であり
、かつ2つのセンサコイルは反対の極性で、分圧器と前
記発振器増幅器の高抵抗の入力側との間に直列に接続さ
れている。
することができる発振器回路が得られる:第1の作動形
式において、差交番電圧は発振器増幅器を、発振器の振
動条件が制御されていない状態において満たされている
ように制御する。トリガ体が接近すると差交番電圧は、
それが所望の応答距離において値零をとるまで低下する
。この切換判定基準において振動は中断し、このことが
評価段によって検出されかつ負荷スイッチに対する切換
信号に変換される。トリガ体が更に接近すると差交番電
圧の値は再び上昇することになるが、その位相位置はそ
れまでの状態に対して180°だけ回転しているので、
振動条件は満たされない。トリガ体が応答領域から再び
離れたとき漸く、発振器は再び振動しかつ新たに交番磁
界を形成する。
差交番電圧によって次のように制御することができる。 すなわち制御されていない状態において振動条件は満た
されずかつ発振器は、応答距離を上回った際にトリガ体
によって惹き起こされる、差交番電圧の位相変化後に漸
く振動を開始する。
、発振器が交番磁界の形成の際に、非常に接近したトリ
ガ体によって惹き起こされる渦電流損によって付加的に
負荷されないので、発振器は全体として比較的電力の小
さいものに設計することができるという利点を有してい
る。有利にも両方の作動形式において発振器の振動特性
は、発振器増幅器の増幅係数が十分大きい場合、差交番
電圧の零点通過によってのみ決定されかつ送信コイルま
たは発振器増幅器の特性によっては決定されない。近接
スイッチの応答距離は、前以て決められているセンサコ
イルではセンサコイルの空間位置にのみ依存しており、
これにより電気的な部材の温度依存性は応答距離には影
響しないままである。
のセンサコイルは直接差形成回路において作動され、す
なわちそれらは直列に接続されているが、巻線は反対方
向であいり、これにより誘起される電圧間に180°の
位相のずれを来しかつこのようにして直列に接続された
コイルを介して差交番電圧が直接取り出し可能に生じる
。
器振幅を検出することによって評価回路を用いて行われ
、評価回路が負荷スイッチを制御する。この場合周波数
選択性の特性および発振器の積分作用により装置の雑音
裕度を大きくすると有利であることがわかっている。
幅器は入力トランジスタおよび出力トランジスタを有す
る2段のトランジスタ増幅器であり、かつ送信コイルは
発振器のLC振動回路のインダクタンスとして接続され
ておりかつ前記出力トランジスタのコレクタ回路に設け
られており、かつ2つのセンサコイルは反対の極性で、
前記入力トランジスタのベースと前記出力トランジスタ
のエミッタとの間に直列に接続されているようにするこ
とができる。
の2つの作動形式において動作することができる。その
際、簡単な、2段のトランジスタ増幅器によって既に、
十分大きな増幅度が得られ、その結果発振器の振動特性
が差交番電圧の零点通過によってのみ決められかつ送信
コイルまたは発振器増幅器の特性によって決められない
ようにすれば有利であることがわかっている。更に、付
加的な抵抗から形成される分圧器は、反対方向の巻線を
有し、直列に配設された2つのセンサコイルを入力トラ
ンジスタの高抵抗のベースと出力トランジスタのエミッ
タとの間に挿入することによって回避することができる
。その際第2トランジスタ増幅器段の既存の構成素子が
相応の分圧器を形成する。
性に対して、発振器の作動周波数は重要な意味を有して
いる。発振器が本発明の実施例において有利には50k
Hzと1MHzとの間にある、20kHz以上の作動周
波数に設計されかつセンサコイルがその相互の空間位置
およびそれぞれの巻数によって、差交番電圧が鉄金属か
ら成るトリガ体の場合にも非鉄金属から成るトリガ体の
場合にも同じ切換距離において零になるように構成され
ているとき、所謂全金属タイプのスイッチが得られる。
て、卓抜した選択的な切換特性が実現される、すなわち
発振器の作動周波数を変化することによって、非鉄金属
にのみ応答するするか、または鉄金属にのみ応答するよ
うにできる。
にして実現することができる。すなわち発振器を有利に
は1kHzおよび10kHzの間の作動周波数に設計し
かつセンサコイルをそれらの相互の空間位置およびそれ
ぞれの巻数によって、差交番電圧が鉄金属トリガ体が所
望の切換距離まで接近した際にのみ零になり、一方非鉄
金属トリガ体の接近の際にはトリガ体の可能な走行領域
全体にわたって差交番電圧は決して零にならないように
構成する。
1kHzおよび10kHzの間の作動周波数に基づいて
設計しかつ2つのセンサコイルの適当な空間位置および
センサコイルに対する適当な巻数を設定することによっ
て、差交番電圧が非鉄金属トリガ体の接近の際にのみ零
になり、鉄金属トリガ体の接近の際には零にならないよ
うにすることもできる。
チの種々異なった特性の原因となるのは、例えば鉄の周
波数に依存した透磁率および種々異なった侵入深度から
生じる、種々異なった種類の材料における磁界変化であ
る。すなわち鉄の透磁率は最初低い周波数において大き
いが、所定の周波数を上回ると著しく低下する。導電性
のトリガ体は磁界を導電性材料からいわば押しのける特
性を有しており、一方透磁性のトリガ体は磁界をいわば
トリガ体内に引き込む特性を有している。従って作動周
波数が十分に低い場合鉄の場合でも“引き込み”の効果
が磁界押しのけ効果に勝っている。損失の少ない磁性材
料、例えばフェライトでは、“引き込み”効果しかない
。すなわち鉄金属は送信コイルとトリガ体との間の空間
に磁界の増強を来し、非鉄金属は磁界の低減を来す。 それ故に、センサコイルをそれら相互の空間位置および
相応の巻数を相応に整合することによって、発振器がそ
の振動状態を非鉄金属トリガ体の接近の際にのみ変化す
るかまたは鉄金属トリガ体の接近の際にのみ変化するよ
うに構成することができる。
びセンサコイルを空心コイルとして共通の巻型に同軸的
に配設することができる。これにより、そのために応答
距離がたいして変化することなく、近接スイッチの応答
側に相対向する裏面を金属壁に配設することができる。 もし応答距離に変化がある場合にも、本発明の別の実施
例により送信コイルをセンサコイルの間に中央に移動可
能に配設すれば、補正することができる。しかも必要に
応じて裏面側の影響に依存して応答距離を金属壁の近傍
に設定することができる。その理由は空心コイル装置は
大きなコイル間隔によって大きな差交番電圧を実現し、
これにより近接スイッチの感度を著しく高めることがで
きるからである。
の熱による膨張に基づいて僅かな温度依存性しか発生し
ない。従って応答距離のこのような変化を回避するため
に本発明の実施例によれば、センサコイルの磁界中に、
大きなコイル間隔において発生する温度ドリフトを補償
するための、既知の温度に依存する透磁率特性を有する
磁気材料が挿入される。その際、巻型の凹所内にトリガ
体とは反対側にあるセンサコイルの領域において、例え
ばコイル直径を30mmとした場合4mm2 の表面積
を有する磁気材料を設けると有利であることが認められ
ている。
、溶接装置への使用のために適している、すなわち外部
磁界の影響を受けにくいことが認められている。その理
由は、影響を受け易い場合に外部磁界による飽和の際に
近接スイッチの切換特性に不都合に作用するおそれがあ
るフェライトコアが存在しないからである。フェライト
コアの老化による応答距離の影響も生じない。
合は、公知のようにコイル装置を、トリガ体に対して開
いている金属シールド内に配設することができる。この
それ自体公知のシールド手段は、金属シリンダの形にお
いて実現することもできる。この場合この種のシールド
用金属体およびシリンダを多層に構成し、その際個々の
金属層は異なった磁気特性を有している。
の開いた方の側に補償コイルを同心的に、補償コイルに
おける電流方向が送信コイルにおける電流方向とは反対
であるように配設しかつ送信コイルと直列に接続するこ
とができる。その際有利には、補償コイルの巻数nと電
流Iとの積は送信コイルの積n×Iのほぼ5%である。 この手段によって送信コイルの磁界はほぼ方向付けられ
かつ組み込み壁の影響を与えないようにされる。
込みまたは金属面への一体組み込みの他に、ユーザが近
接スイッチに対して別の用途を要求することがある。例
えば、高圧、高温および液体中並びに防爆形の構成にお
けるような特別厳しい周囲条件下でも必ず同じにとどま
る大きな応答距離を有する近接スイッチが要求される。 従ってこのような要求に応えるために本発明によれば、
コイルを、トリガ体に対して閉じている、一体の、壺形
状の金属ケーシング内に配設することができる。これに
より、評価の際振動回路のQはそれほど重要な役割を果
たさず、その結果金属性のトリガ体の検出は厚い金属壁
を通しても可能になるという利点が得られる。従って更
に、送信コイルから出た、壺形状のケーシングの底を貫
通する磁界が出来るだけ小さく減衰されるように、本発
明によれば、発振器周波数が1kHzと10kHzとの
間にある場合金属ケーシングの壁厚は、トリガ体に向か
って出て行く磁界の領域において表皮深さより小さいよ
うにされている。このことは殊に、金属ケーシングが僅
かな透磁率を有する電気的に良好でない導電材料、例え
ばチタン、V2A鋼またはV4A鋼から成るときに、実
現される。
施例において比較的厚い金属壁を介してもトリガ体に応
答することができる。本発明の近接スイッチは、トリガ
体材料に関する応答特性の点でも殆ど温度に無関係な応
答距離に関する応答特性の点でも公知の近接スイッチに
比べて著しく改善されている。
力センサまたは温度センサに組み立てられたトリガ体の
極めて小さな位置変化に応答するように高感度に構成す
ることができ、その結果それは圧力または温度監視装置
としても使用可能である。
の他の空間配置構成はその他の請求項に記載されている
。
て詳細に説明する。
よって、インダクタンスとしてコンデンサ3とともに該
発振器1のLC振動回路4を形成する送信コイル2を介
して交番磁界が発生される。LC振動回路4は、近接ス
イッチに対する要求が僅かである場合には既に発振器増
幅器7として申し分ない増幅器トランジスタ6のコレク
タ回路5に設けられている。発振器の振動状態は、評価
回路8によって整流器回路9を介してコレクタ回路5か
ら取り出されかつ評価回路によって負荷スイッチ10に
対する2進切換信号に変換される。発振器1、整流器回
路9および評価回路8には、接続端子11を介して電流
が供給される。
14と増幅器トランジスタ6のベース15ないし発振器
増幅器7の高抵抗の入力側16との間の直接差形成回路
に設けられている2つのセンサコイル12、13が存在
している。抵抗17、18並びにエミッタ回路に存在す
るRC組み合わせが、トランジスタの動作点を決定する
。センサコイルに誘起される電圧U1およびU2の差か
ら生じる差交番電圧UDが、発振器1の振動特性を制御
する。
出され、評価回路が相応に負荷スイッチ10を制御する
。負荷スイッチはその負荷回路に存在する、図示されて
いない負荷を切り換える。
ルおよびセンサコイルの種々異なった空間的な、同軸配
置構成が示されている。
ト製の壺状体21の中央隆起部22に配設されている。 2つのセンサコイル23、24は、軸線方向において送
信コイル20の前方にトリガ体25の側に設けられてい
る。
イルの1つは、バイファイラ巻線26として、フェライ
ト製の壺状体27の中央隆起部28に配設されており、
かつもう1つのセンサコイル29は、軸線方向において
バイファイラ巻線26の前方の交番磁界中に設けられて
いる。
びもう1つのセンサコイル31は、フェライト製の壺状
体33の中央隆起部23に軸線方向に相前後して設けら
れており、一方図5には、中央隆起部におけるバイファ
イラ巻線34とフェライト製の壺状体37内部でのセン
サコイル35との同心的な配置が示されている。
コイル40、41の中心においてフェライトコア39に
配設されている空間配置が示されており、その際すべて
のコイルの環状面は共通の面内にある。
心に送信コイル42が同軸的に配設されている構成が示
されており、その際すべてのコイルは管45の内壁に一
体に構成されているので、近接スイッチはこの管および
これらのコイルを通って通過走行するトリガ体46に応
答する。
その際送信コイル47はセンサコイル48、49の間の
中心に配設されている。3つのコイルは、共通の非フェ
ライト製の、例えばセラミックまたは合成樹脂から成る
巻型53の3つの室50、51、52内に設けられてい
る。更にここには、巻型53の凹所55に、トリガ体5
6とは反対側のセンサコイル49の領域において磁性の
部材54が配設されていることが示されている。この磁
性の部材54によって、相互に比較的離れて設けられて
いるコイル47、48、49間の温度により生ずる相対
運動が補償される。
ル57は、送信コイル57およびセンサコイル58、5
9に共通な巻型60上を矢印方向aにおいて移動可能で
ある。これにより、後方の金属性の固定壁61の、近接
スイッチの応答距離に対する影響を補償することができ
る。
体に組み込むのに適している近接スイッチが示されてお
り、この近接スイッチにおいてセンサコイル63はセン
サコイル64、65の間に同軸的に配設されておりかつ
全体のコイル装置はトリガ体56に対して開いている金
属シールド66内に設けられている。金属シールド66
とセンサケーシング67の間において応答側に、別のシ
ールド手段として、送信コイル63の出て行く磁界をシ
ールドしかつ収束するための補償コイル68が示されて
いる。この補償コイル68における電流I1の方向は、
送信コイル63の電流I2の方向とは反対である。
爆形の実施例が示されている。近接スイッチのケーシン
グ69は、固定壁71における貫通孔70を通って差し
込まれている、直径が比較的小さいセンサヘッド72を
有しており、このセンサヘッドにコイル73、74、7
5が同軸的に配設されている。固定壁71とケーシング
の環状肩状部76との間に、パッキンリング77が保持
されている。壁71は、その中にセンサヘッド72が突
出する圧力容器の壁とすることができる。
する耐圧および防爆形の近接スイッチでは、送信コイル
73の磁界が貫通する、端面側の金属壁78の厚さSは
、所与の作動周波数における表皮深さより著しく小さい
。このことは、1kHzないし10kHzの周波数にお
いて殊に、ケーシング69に対して、チタンまたは非磁
性鋼のような僅かな透磁率しか有しない導電性のよくな
い金属を使用することによって実現される。
器79の有利な回路構成が示されている。発振器増幅器
80は、入力トランジスタ81および出力トランジスタ
82を有する2段のトランジスタ増幅器80として実現
されている。発振器増幅器80の高抵抗の入力側83は
、入力トランジスタ81のベース84によって形成され
る。センサコイル64、65はベース84と出力トラン
ジスタ82のエミッタ85との間の直接差形成回路に挿
入されている。この構成によって、図1に示されていた
別個の分圧器14は省略される。というのは一方におい
てRC組み合わせ86および、他方において増幅器回路
を介して電圧降下が利用されるからである。送信コイル
63は、出力トランジスタ82のコレクタ回路に設けら
れている。
参照)では、RL組み合わせ87は送信コイル63と直
列に接続することができ、その際補償コイル68の巻線
は、送信コイル63の巻線とは反対向きに巻かれている
。この構成によって、補償コイル68における電流I1
の方向は、送信コイル63における電流I2の方向とは
反対である。金属性の組み込み壁62と該組み込み壁6
2の近傍のセンサコイル64との間に補償コイル68を
配設した場合、磁界の一層良好な指向特性が得られる。
で製造することができかつコイル直径に比べて大きな、
広範な温度領域にわたって一定の応答距離を有するとい
う特長がある。
である。
の空間配置の1例を示す概略図である。
の空間配置の1例を示す概略図である。
の空間配置の1例を示す概略図である。
の空間配置の1例を示す概略図である。
の空間配置の1例を示す概略図である。
の空間配置の1例を示す概略図である。
の空間配置の1例を示す概略図である。
の空間配置の1例を示す概略図である。
の、シールドを備えたコイル配置の1実施例の概略図で
ある。
る。
信コイル、 4 LC振動回路、 7,80 発振器増幅器、 8 評価回路、 9 整流器回路、 12,13,23,24,29,31,35,40,4
1,43,44,48 ,49,58,59,64,65,74,75 セン
サコイル、 14 分圧器、 21,33,37 フェライト製壺状体、25,46
,56 トリガ体、 26,30,34 バイファイラ巻線、68 補償
コイル、 72 センサヘッド
Claims (25)
- 【請求項1】 交番磁界を発生する送信コイル(2)
に給電する発振器(1)を備え、該発振器(1)は前記
交番磁界内に侵入する金属性のトリガ体(25)によっ
てその振動状態に制御され、かつ該振動状態の変化から
切換信号を取り出すための評価回路(8)を備えている
、誘導近接スイッチにおいて、前記交番磁界の中で、2
つのセンサコイル(12,13)が、該センサコイルに
誘起される電圧(U1,U2)の差を検出するための直
接差形成回路に配設されており、かつ前記センサコイル
(12,13)はそれら相互の空間位置およびそれぞれ
の巻数によって、所望の応答距離において差交番電圧が
零になるように構成配置されており、かつ前記差交番電
圧(UD)は、該差交番電圧が零の場合(UD=0)に
前記発振器(1)がその振動状態を跳躍的に変化するよ
うに、前記発振器(1)の発振器増幅器(7)の入力側
(16)に供給されるようにしたことを特徴とする誘導
近接スイッチ。 - 【請求項2】 送信コイル(2)は、発振器(1)の
LC振動回路(4)のインダクタンスとして接続されて
おり、かつ発振器増幅器(7)の入力側(16)は高抵
抗であり、かつ2つのセンサコイル(12,13)は反
対の極性で、分圧器(14)と前記発振器増幅器(7)
の高抵抗の入力側(16)との間に直列に接続されてい
る請求項1記載の誘導近接スイッチ。 - 【請求項3】 発振器増幅器(80)は入力トランジ
スタ(81)および出力トランジスタ(82)を有する
2段のトランジスタ増幅器であり、かつ送信コイル(6
3)は発振器(79)のLC振動回路(4)のインダク
タンスとして接続されておりかつ前記出力トランジスタ
(82)のコレクタ回路に設けられており、かつ2つの
センサコイル(64,65)は反対の極性で、前記入力
トランジスタ(81)のベース(84)と前記出力トラ
ンジスタ(82)のエミッタ(85)との間に直列に接
続されている請求項1記載の誘導近接スイッチ。 - 【請求項4】 発振器(1,79)は、20kHz以
上の作動周波数に設計されておりかつセンサコイル(1
2,13)はこれら相互の空間位置およびそれぞれの巻
数によって、差交番電圧(UD)がトリガ体(25,4
6,56)が鉄金属から成る場合にも非鉄金属から成る
場合にも同じ切換距離において零になるように構成配置
されている請求項1から3までのいずれか1項記載の誘
導近接スイッチ。 - 【請求項5】 発振器(1,79)は、1kHzと1
0kHzとの間の作動周波数に設計されておりかつセン
サコイル(12,13;64,65)はこれら相互の空
間位置およびそれぞれの巻数によって、差交番電圧(U
D)がFEトリガ体が所望の切換距離に接近したときに
のみ零になり、一方トリガ体の可能な走行領域全体にわ
たって非鉄金属部材が接近したときは前記差交番電圧が
決して零にならないように構成配置されている請求項1
から3までのいずれか1項記載の誘導近接スイッチ。 - 【請求項6】 発振器(1,79)は、1kHzと1
0kHzとの間の作動周波数に設計されておりかつセン
サコイル(12,13;64,65)はこれら相互の空
間位置およびそれぞれの巻数によって、差交番電圧(U
D)が、NEトリガ体の接近のときにのみ零になるが、
鉄金属部材の接近のときには零にならないように構成配
置されている請求項1から3までのいずれか1項記載の
誘導近接スイッチ。 - 【請求項7】 送信コイル(20)および2つのセン
サコイル(23,24)は相互に同軸的に配設されてい
る請求項1から3までのいずれか6項記載の誘導近接ス
イッチ。 - 【請求項8】 送信コイル(20)は中央隆起部(2
2)を有するフェライト製の壺状体(21)に配設され
ておりかつ2つのセンサコイル(23,24)は前記フ
ェライト製の壺状体(21)の前方においてトリガ体(
25)の側に配設されている請求項7記載の誘導近接ス
イッチ。 - 【請求項9】 送信コイルおよびセンサコイルの1つ
はバイファイラに巻かれておりかつ前記バイファイラ巻
線(26)はフェライト製の壺状体(27)の内部に配
設されている請求項7記載の誘導近接スイッチ。 - 【請求項10】 別のセンサコイル(29)はフェラ
イト製の壺状体(27)の前方に配設されている請求項
9記載の誘導近接スイッチ。 - 【請求項11】 別のセンサコイル(35または31
)もフェライト製の壺状体(37または33)内部に、
第1のセンサコイルおよび送信コイルのバイファイラ巻
線(34)に対して同心的かまたはバイファイラ巻線(
30)の隣りに同軸的に配設されている請求項9記載の
誘導近接スイッチ。 - 【請求項12】 送信コイル(42)は管(45)内
において2つのセンサコイル(43,44)の間に配設
されている請求項9記載の誘導近接スイッチ。 - 【請求項13】 2つのセンサコイル(40,41)
の環状面は1平面内にありかつ前記センサコイル(40
,41)は送信コイル(38)をそれらの間の真ん中に
収容している請求項1または6記載の誘導近接スイッチ
。 - 【請求項14】 送信コイル(47)および2つのセ
ンサコイル(48,49)は空心コイルとして、合成樹
脂またはセラミックから成る共通の巻型(53)に軸線
方向に配設されている請求項7記載の誘導近接スイッチ
。 - 【請求項15】 送信コイル(47)は2つのセンサ
コイル(48,49)の間の真ん中に配設されている請
求項14記載の誘導近接スイッチ。 - 【請求項16】 送信コイル(57)は軸線方向に移
動可能である請求項15記載の誘導近接スイッチ。 - 【請求項17】 センサコイル(48,49)の磁界
中に、大きなコイル間隔において発生する温度ドリフト
を補償するための、周知の温度に依存する透磁率特性を
有する磁性材料部材(54)が挿入されている請求項1
4から16までのいずれか1項記載の誘導近接スイッチ
。 - 【請求項18】 磁性材料部材(54)は、巻型(5
3)の凹所(55)にトリガ体(56)とは反対側のセ
ンサコイル(49)の領域に設けられている請求項17
記載の誘導近接スイッチ。 - 【請求項19】 磁性材料部材(54)は、30mm
のコイル直径の場合に4mm2 の表面積を有する請求
項17記載の誘導近接スイッチ。 - 【請求項20】 コイル(63,64,65)は、ト
リガ体(56)の方に開いている金属シールド(66)
内に配設されている請求項1から19までのいずれか1
項記載の誘導近接スイッチ。 - 【請求項21】 金属シールド(66)の開いた側に
補償コイル(68)が、該補償コイル(68)における
電流(I1)の方向が送信コイル(63)における電流
(I2)の方向とは反対であるように同心的に配設され
かつ送信コイル(63)に直接に接続されている請求項
20記載の誘導近接スイッチ。 - 【請求項22】 補償コイル(68)の巻数nkは、
送信コイル(63)の巻数nsの約5%に、送信コイル
電流(I2)の、補償コイル電流(I1)に対する比を
乗じたもの、すなわちnk=0.05×I1/I2×n
sである請求項20記載の誘導近接スイッチ。 - 【請求項23】 コイル(73,74,75)は、ト
リガ体(56)に対して閉じている、一体の、壺形状の
金属ケーシング(69)内に配設されている請求項1か
ら22までのいずれか1項記載の誘導近接スイッチ。 - 【請求項24】 1kHzおよび10kHzの間の発
振器周波数において、トリガ体(56)に向かって出て
行く磁界の領域において金属ケーシング(69)の壁厚
(S)は所与の作動周波数における表皮深さより小さい
請求項23記載の誘導近接スイッチ。 - 【請求項25】 金属ケーシング(69)は、低い透
磁率を有しかつ導電性のよくない金属、例えばチタン、
V2A鋼またはV4A鋼から成る請求項24記載の誘導
近接スイッチ。
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