JPH0488709A - センサ回路の感度調節回路 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、２つの可変抵抗器にて例えば粗調整と微調整
とを行うことができるようにしたセンサ回路の感度調節
回路に関する。

（従来の技術） この種の感度調節回路において、例えば充電スイッチに
おける例として第４図に示す回路が供されていた。これ
は、図示しないセンサ素子からの信号を増幅回路１にて
増幅し、この出力信号を粗調整用の可変抵抗器２にて分
圧すると共に、その分圧電圧をさらに微調整用の可変抵
抗器３にて分圧するという分圧回路を２段に直列に接続
した構成である。これによれば、両可変抵抗器２３を適
切に設定することにより、光電スイッチが動作する検出
距離を所望の値に設定することができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来の感度調節回路では、粗調
整用の可変抵抗器２の設定値によって微調整用の可変抵
抗器３が調整できる範囲が大きく相違してしまうという
欠点がある。これを説明するために、横軸に粗調整用の
可変抵抗器２の回転角（目盛）をとり、縦軸に検出距離
（ｃＩりをとり、微調整用の可変抵抗器３の調整範囲に
斜線を付して第５図に示す。同図に示すように、例えば
粗品要用の可変抵抗器２を目盛１に合わせた状態におけ
る微調整用の可変抵抗器３の調整範囲は約１２ｃｍであ
るが、粗調整用の可変抵抗器２を目盛５に合わせた状態
におけるそれは２倍以上の約２５ｃｍとなる。このこと
は、微調整用の可変抵抗器３を同じような角度だけ回転
させても、粗調整用の可変抵抗器２がどの目盛に合わせ
であるかによって検出距離の調整量が相違してしまうこ
とを意味し、感度調整がやりにくくなることを意味する
。

そこで、本発明の目的は、一方の可変抵抗器の設定値に
よって他方の可変抵抗器による調整範囲が影響を受ける
ことを極力防止でき、もって調整作業を容易に行うこと
ができるセンサ回路の感度調節回路を提供するにある。

［発明の構成コ （課選を解決するための手段） 本発明のセンサ回路の感度調節回路は、センサ素子側か
らの検出信号の増幅度を調整することによりセンサ回路
の感度を調節するようにした感度調節回路において、第
１の可変抵抗器を備えて前記検出信号を分圧する第１の
分圧回路と、第２の可変抵抗器を備えて前記第１の分圧
回路による調整範囲よりも狭い調整範囲で前記検出信号
を分圧する第２の分圧回路と、前記第１及び第２の両分
圧回路からの信号電圧をそれぞれ入力抵抗を介して受け
る高入力インピーダンスの負帰還増幅器とを具備せる構
成に特徴を有する。

（作用） 上記手段を例示すると第１図に示すようになる。

ここで負帰還増幅器１は入力インピーダンスダンスが高
いから、信号電流の大部分は負帰還回路２を通って負帰
還増幅器１の出力側に流れると考えることができる。そ
こで負帰還増幅器１の入力側電位を基準に各点の電位を
考える。同増幅器１の出力側電位をｖｏ１第１の分圧回
路３の出力電位をＶｌ、第２の分圧回路４の出力電位を
■２とすると次式が成立する。

Ｖｇ−−ｉｚ　　　　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（１）Ｖｌ−ｉ、Ｒ，・・・・・・・・・・・・
・・・・・・（２）Ｖ２　＝　ｉ　２　Ｒ２・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（３）２　：負帰還回路２
のインピーダンス ｉ　；負帰還回路２を流れる電流 Ｒ１，Ｒ２二人力抵抗 １１　：入力抵抗Ｒ１に流れる電流 １２：入力抵抗Ｒ２に流れる電流 そして、負帰還回路２を通る電流ｉはｉ　ｍ　ｉ　１＋
ｉ２で表されるから、これに上式（１）〜（３）を代入
して整理すれば、次式が得られる。

Ｖｏ−ｋ　（Ｒ２Ｖ、＋Ｒ０ｖ２） ｋ＝−ｚ／Ｒ，Ｒ２ これは、負帰還増幅器１の出力側電位ｖｏが各分圧回路
の出力電位Ｖ、、Ｖ２の和にて表され、各電位差Ｖ、、
Ｖ２を独立に変化させて出力側電位■ｏを調節できるこ
とを意味する。

（実施例） 以下本発明を光電スイッチの感度調整回路に適用した一
実施例について第２図及び第３図を参照して説明する。

図示しない光電変換素子からの検出信号は低出力インピ
ーダンスの増幅器１１にて増幅され、第１及び第２の各
分圧回路１２．１３に与えられる。

第１の分圧回路１２は増幅器１１の出力ラインと接地ラ
インとの間に粗調整用である第１の可変抵抗器１４を接
続して構成され、その設定に応じて増幅器１１の出力電
圧ＶＩＮを分圧した電圧Ｖ、が出力される。第２の分圧
回路１３は＠調整用である第２の可変抵抗器１５及び抵
抗１６．１７を図示の通りに接続して構成され、その設
定に応じて電圧■２が出力される。

一方、負帰還増幅器１８は高入力インピーダンスの演算
増幅器１９を利用しており、その出力端子・と反転入力
端子との間に帰還抵抗２０を設けると共に、非反転入力
端子を接地して構成されている。そして、上記反転入力
端子には、前記第１及び第２の両可変抵抗器１４．１５
の可変端子をそれぞれ入力抵抗２１．２２を介して接続
しており、各分圧回路１２．１３からの信号電圧を各入
力抵抗２１．２２を介して受けるようになっている。

この負帰還増幅器１８の出力端子は、図示はしないが周
知の通り、積分回路に接続されて検出信号が積分され、
その積分値が所定レベルを越えるようになったときに光
電スイッチの出力状態が反転する。

上記構成において、例えば第１の可変抵抗器１４の最大
抵抗値が１０にΩ、第２の可変抵抗器１５の最大抵抗値
が２０にΩ、抵抗１６．１７の抵抗値が夫々５１にΩ、
５．１にΩ、入力抵抗２１゜２２の抵抗値が夫々５．１
にΩ、ｌｋΩとして、各可変抵抗器１４．１５の回転角
と検出距離との関係を計算した結果を第３図に示す。な
お、光電スイッチにおいては、検出信号の大きさは距離
１の２乗に反比例するという事情があるから、感度２整
を行って増幅度Ａを変化させるときには、１−Ｊズ“な
る関係が成立している。第３図において、横軸は粗調整
用の第１の可変抵抗器１４の回転角（目盛）、縦軸は検
出距離（ｃ＋ｇ）で、微調整用の第２の可変抵抗器１５
の調整範囲は斜線を付して示しである。同図に示すよう
に、例えば粗調整用の可変抵抗器１４を目盛１に合わせ
た状態における微調整用の第２の可変抵抗器１５の調整
範囲は約１３ｃｍで、粗調整用の第１の可変抵抗器１４
を目盛５に合わせた状態におけるそれは約１８ｃｍとな
り、両者の差は第５図に示した従来例よりも十分に小さ
い。このことは、粗調整用の可変抵抗器１４をどの目盛
に合わせてあっても、微調整用の可変抵抗器１５を同じ
ような角度だけ回転させれば、最大検出距離の調整量が
同じになることを意味し、感度調整が容易になることを
意味する。また、特に本実施例の回路構成及び回路定数
のもとでは、各可変抵抗器１４．１５の回転角と検出距
離の変化量の関係が直線的になる上、微調整用の可変抵
抗器１５の１回転が粗調整用の可変抵抗器１４の１目盛
の調整量に相当するようになり、調整作業が一層行い品
くなる。

なお、上記実施例では、負帰還増幅器として演算増幅器
１９を利用した回路構成を示したが、本発明はこれに限
られず、負帰還増幅器を含めてそれ以降の積分回路や比
較回路を１チツプのＩＣにて構成しても良いことは勿論
であり、その場合の負帰還増幅器を高入力インピーダン
スに設計すれば良い。その他、本発明は、光電スイッチ
に限らず電磁現象、磁気現象、超音波等を利用したセン
サ回路に広く適用できる等、要旨を逸脱しない範囲内で
種々変更して実施することができるものである。

〔発明の効果］ 以上述べたように、本発明に係るセンサ回路の感度調節
回路によれば、一方の可変抵抗器の設定値によって他方
の可変抵抗器による調整範囲が影響を受けることを極力
防止でき、もって調整作業を容易に行うことができると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明するためのブロック図である。第
２図及び第３図は本発明の一実施例を示し、第２図は回
路図、第３図は可変抵抗器の目盛と検出距離との関係を
示す特性図である。第４図及び第５図は従来の感度調節
回路を示す第２図及び第３図相当図である。 図面中、１２は第１の分圧回路、１３は第２の分圧回路
、１４は第１の可変抵抗器、１５は第２の可変抵抗器、
１８は負帰還増幅器、１９は演算増幅器、２１．２２は
人力抵抗である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、センサ素子側からの検出信号の増幅度を調整するこ
   とによりセンサ回路の感度を調節するようにした感度調
   節回路において、第１の可変抵抗器を備えて前記検出信
   号を分圧する第１の分圧回路と、第２の可変抵抗器を備
   えて前記第１の分圧回路による調整範囲よりも狭い調整
   範囲で前記検出信号を分圧する第２の分圧回路と、前記
   第１及び第２の両分圧回路からの信号電圧をそれぞれ入
   力抵抗を介して受ける高入力インピーダンスの負帰還増
   幅器とを具備してなるセンサ回路の感度調節回路。