JPH0510847B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0510847B2 JPH0510847B2 JP59157913A JP15791384A JPH0510847B2 JP H0510847 B2 JPH0510847 B2 JP H0510847B2 JP 59157913 A JP59157913 A JP 59157913A JP 15791384 A JP15791384 A JP 15791384A JP H0510847 B2 JPH0510847 B2 JP H0510847B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- oscillation
- transistor
- circuit
- collector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 74
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 5
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- 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
- H03K17/945—Proximity switches
- H03K17/95—Proximity switches using a magnetic detector
- H03K17/952—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils
- H03K17/9537—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils in a resonant circuit
- H03K17/9542—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils in a resonant circuit forming part of an oscillator
- H03K17/9547—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils in a resonant circuit forming part of an oscillator with variable amplitude
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
- Vending Machines For Individual Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は物体検知の応答速度を向上させた近接
スイツチに関するものである。
スイツチに関するものである。
従来技術とその問題点
高周波発振型近接スイツチは検出ヘツドに検出
コイルを有し、検出コイルを発振コイルとして発
振回路が構成され、発振出力の低下に基づいて物
体を検知している。近接スイツチに用いられる電
流帰還型の発振回路としては、例えば第4図に示
すものがある。本図において近接スイツチの前面
に設けられた検出コイルLと並列にコンデンサC
が接続され共振回路を構成している。そしてこの
LC共振回路に定電流源2より電源3を介して電
流が供給されており、その一端がトランジスタ4
に与えられて電流増幅される。トランジスタ4の
エミツタはコレクタ電流を定める可変抵抗5を介
して接地され、コレクタにはトランジスタ6,7
から成る電流ミラー回路CM1が接続されてい
る。そしてLC共振回路より得られる電流値がト
ランジスタ4によつて電流増幅され、電流ミラー
回路CM1によつてそのコレクタ電流と同一の電
流値がトランジスタ7を通してLC共振回路に電
流帰還される。このようにして電流正帰還がかけ
られるためLC共振回路の共振周波数によつて発
振が開始される。この発振回路は検出コイルLの
形状、巻数値やその他の回路定数を調整すること
により発振停止時の速度が変化する。しかし近接
体が接近し検出コイルのコンダクタンスが大きく
なればいずれ発振は停止する。従つて近接スイツ
チの応答速度は発振の開始速度と停止速度との合
計時間であると考えることができる。一般的に発
振回路は発振の立上り(開始)速度は非常に遅い
が停止速度は比較的速い。発振が開始し成長して
物体を検知することができる振幅レベルに達する
時間τは次式によつて示される。
コイルを有し、検出コイルを発振コイルとして発
振回路が構成され、発振出力の低下に基づいて物
体を検知している。近接スイツチに用いられる電
流帰還型の発振回路としては、例えば第4図に示
すものがある。本図において近接スイツチの前面
に設けられた検出コイルLと並列にコンデンサC
が接続され共振回路を構成している。そしてこの
LC共振回路に定電流源2より電源3を介して電
流が供給されており、その一端がトランジスタ4
に与えられて電流増幅される。トランジスタ4の
エミツタはコレクタ電流を定める可変抵抗5を介
して接地され、コレクタにはトランジスタ6,7
から成る電流ミラー回路CM1が接続されてい
る。そしてLC共振回路より得られる電流値がト
ランジスタ4によつて電流増幅され、電流ミラー
回路CM1によつてそのコレクタ電流と同一の電
流値がトランジスタ7を通してLC共振回路に電
流帰還される。このようにして電流正帰還がかけ
られるためLC共振回路の共振周波数によつて発
振が開始される。この発振回路は検出コイルLの
形状、巻数値やその他の回路定数を調整すること
により発振停止時の速度が変化する。しかし近接
体が接近し検出コイルのコンダクタンスが大きく
なればいずれ発振は停止する。従つて近接スイツ
チの応答速度は発振の開始速度と停止速度との合
計時間であると考えることができる。一般的に発
振回路は発振の立上り(開始)速度は非常に遅い
が停止速度は比較的速い。発振が開始し成長して
物体を検知することができる振幅レベルに達する
時間τは次式によつて示される。
τ=2C/Δg×lnVo/Vs …(1)
Vo…出力反転レベル
Vs…発振開始時の振幅レベル
C …共振コンデンサ容量
Δg…発振開始点からのコンダクタンス変
化量 一般的に発振が停止すればその時の振幅レベル
Vsはノイズレベルであつて、例えば数mV程度で
ある。そして検出距離を大きくすると検出コイル
のコンダクタンス変化は小さく応答速度が遅くな
り、変化の速い物体の近接を適確に検知すること
ができないという問題点があつた。そこで発振回
路に始動信号を与えるため始動信号発生器を設け
た装置が提案されているが(特開昭58−1327号)、
始動信号を発振周波数に合わせておかなければな
らず回路構成が複雑になるという欠点があつた。
化量 一般的に発振が停止すればその時の振幅レベル
Vsはノイズレベルであつて、例えば数mV程度で
ある。そして検出距離を大きくすると検出コイル
のコンダクタンス変化は小さく応答速度が遅くな
り、変化の速い物体の近接を適確に検知すること
ができないという問題点があつた。そこで発振回
路に始動信号を与えるため始動信号発生器を設け
た装置が提案されているが(特開昭58−1327号)、
始動信号を発振周波数に合わせておかなければな
らず回路構成が複雑になるという欠点があつた。
又抵抗溶接機等の数万Aの大電流が流れ強力な
交流磁界が加わる環境下においては、検出コイル
のフエライトコアが飽和し検出コイルの損失が増
加して発振が停止してしまう。従つてこのような
環境下では高周波発振型の近接スイツチを使用す
ることができなくなるという問題点があつた。
交流磁界が加わる環境下においては、検出コイル
のフエライトコアが飽和し検出コイルの損失が増
加して発振が停止してしまう。従つてこのような
環境下では高周波発振型の近接スイツチを使用す
ることができなくなる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近接スイツチの問題
点に鑑みてなされたものであつて、発振開始を速
くすることによつて応答速度を向上させ、もしく
は強力な交流磁界が加わる環境下において使用す
ることができるように、耐磁界型として構成する
ことができる近接スイツチを提供することを目的
とする。
点に鑑みてなされたものであつて、発振開始を速
くすることによつて応答速度を向上させ、もしく
は強力な交流磁界が加わる環境下において使用す
ることができるように、耐磁界型として構成する
ことができる近接スイツチを提供することを目的
とする。
発明の構成と効果
本発明は発振電流の一部を帰還させる電流帰還
型発振回路と、発振出力の低下により物体を検知
する検知回路を有する近接スイツチであつて、電
流帰還型発振回路は、発振電流が第1のトランジ
スタに与えられ該第1のトランジスタと第2のト
ランジスタによつて構成される電流ミラー回路
と、ベースが第1のトランジスタのコレクタに接
続され第2のトランジスタのミラー電流がエミツ
タに与えられ該ミラー電流をコレクタにより分割
しその一部を帰還電流とするマルチコレクタトラ
ンジスタと、該マルチコレクタトランジスタの他
のコレクタ電流が与えられた第2の電流ミラー回
路と、該第2の電流ミラー回路の出力電流をマル
チコレクタトランジスタの帰還電流と共に電流帰
還させる第3のトランジスタと、第2の電流ミラ
ー回路を抑制するスイツチング素子とを有するも
のであり、発振回路の発振出力を所定のレベルで
弁別し、発振出力低下時にスイツチング素子を不
動作とする比較手段を具備し、発振振幅の低下時
に帰還電流を増加させて発振を継続させることを
特徴とするものである。
型発振回路と、発振出力の低下により物体を検知
する検知回路を有する近接スイツチであつて、電
流帰還型発振回路は、発振電流が第1のトランジ
スタに与えられ該第1のトランジスタと第2のト
ランジスタによつて構成される電流ミラー回路
と、ベースが第1のトランジスタのコレクタに接
続され第2のトランジスタのミラー電流がエミツ
タに与えられ該ミラー電流をコレクタにより分割
しその一部を帰還電流とするマルチコレクタトラ
ンジスタと、該マルチコレクタトランジスタの他
のコレクタ電流が与えられた第2の電流ミラー回
路と、該第2の電流ミラー回路の出力電流をマル
チコレクタトランジスタの帰還電流と共に電流帰
還させる第3のトランジスタと、第2の電流ミラ
ー回路を抑制するスイツチング素子とを有するも
のであり、発振回路の発振出力を所定のレベルで
弁別し、発振出力低下時にスイツチング素子を不
動作とする比較手段を具備し、発振振幅の低下時
に帰還電流を増加させて発振を継続させることを
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、近接
スイツチが物体を検知した後発振出力が更に低下
すれば、比較手段によつて検知し、スイツチング
素子を不動作として第2の電流ミラー回路を動作
させている。従つて電流ミラー回路によつて電流
帰還量が増加し、低いレベルで発振を継続させる
ことができる。そしてこの電流帰還量はマルチコ
レクタトランジスタの帰還用のコレクタ数を適宜
選択することによつて容易に変更することができ
る。更にミラー電流を分割するマルチコレクタト
ランジスタのベースが第1の電流ミラー回路のト
ランジスタのコレクタに接続されている。そのた
め温度変化に基づく電流増幅率の変化によつても
帰還電流量はほとんど変化せず設定した値とな
る。従つて物体が近接している間に安定して発振
を継続させることができる。それ故物体が離れた
場合には発振の再開が迅速となり、応答速度の速
い近接スイツチを構成することができる。又強力
な交流磁界が加わる環境下においても発振開始速
度が速いため交流のゼロクロス点で断続的に発振
させることができる。従つて物体検知出力を与え
る平滑回路の時定数を大きくすれば、高磁界下で
物体が検出できる耐磁界型の近接スイツチを構成
することができる。
スイツチが物体を検知した後発振出力が更に低下
すれば、比較手段によつて検知し、スイツチング
素子を不動作として第2の電流ミラー回路を動作
させている。従つて電流ミラー回路によつて電流
帰還量が増加し、低いレベルで発振を継続させる
ことができる。そしてこの電流帰還量はマルチコ
レクタトランジスタの帰還用のコレクタ数を適宜
選択することによつて容易に変更することができ
る。更にミラー電流を分割するマルチコレクタト
ランジスタのベースが第1の電流ミラー回路のト
ランジスタのコレクタに接続されている。そのた
め温度変化に基づく電流増幅率の変化によつても
帰還電流量はほとんど変化せず設定した値とな
る。従つて物体が近接している間に安定して発振
を継続させることができる。それ故物体が離れた
場合には発振の再開が迅速となり、応答速度の速
い近接スイツチを構成することができる。又強力
な交流磁界が加わる環境下においても発振開始速
度が速いため交流のゼロクロス点で断続的に発振
させることができる。従つて物体検知出力を与え
る平滑回路の時定数を大きくすれば、高磁界下で
物体が検出できる耐磁界型の近接スイツチを構成
することができる。
実施例の説明
第1図は本発明の近接スイツチ発振回路の一実
施例を示す回路図である。本実施例では第4図に
示した従来例と同一部分は同一符号を用いて示し
ている。さて本実施例においてトランジスタ4の
コレクタはトランジスタ10に接続されており、
トランジスタ10,11によつて電流ミラー回路
CM2が形成されている。これらのトランジスタ
10,11のエミツタ面積を同一とし、トランジ
スタ11のコレクタに図示のように4つのコレク
タを有するマルチコレクタトランジスタ12を接
続し、そのベースをトランジスタ10のコレクタ
に接続しておく。マルチコレクタトランジスタ1
2は3つのコレクタ12aを共通接続してLC共
振回路にフイードバツクするようにしており、他
方のコレクタ12bをNPN型トランジスタ13
のコレクタ・ベース共通接続端子に接続する。ト
ランジスタ13はトランジスタ14と共に電流ミ
ラー回路CM3を構成しており、他方のトランジ
スタ14のコレクタはマルチコレクタトランジス
タ15のベース・コレクタ共通接続端に接続され
ている。マルチコレクタトランジスタ15の他の
コレクタ端子はLC共振回路に接続されている。
トランジスタ13のベース及びコレクタはスイツ
チング用トランジスタ16のコレクタ端子に接続
される。スイツチング用トランジスタ16は発振
出力が上昇した時に与えられる信号によつて断続
して、電流ミラー回路CM3の動作を制御するも
のである。
施例を示す回路図である。本実施例では第4図に
示した従来例と同一部分は同一符号を用いて示し
ている。さて本実施例においてトランジスタ4の
コレクタはトランジスタ10に接続されており、
トランジスタ10,11によつて電流ミラー回路
CM2が形成されている。これらのトランジスタ
10,11のエミツタ面積を同一とし、トランジ
スタ11のコレクタに図示のように4つのコレク
タを有するマルチコレクタトランジスタ12を接
続し、そのベースをトランジスタ10のコレクタ
に接続しておく。マルチコレクタトランジスタ1
2は3つのコレクタ12aを共通接続してLC共
振回路にフイードバツクするようにしており、他
方のコレクタ12bをNPN型トランジスタ13
のコレクタ・ベース共通接続端子に接続する。ト
ランジスタ13はトランジスタ14と共に電流ミ
ラー回路CM3を構成しており、他方のトランジ
スタ14のコレクタはマルチコレクタトランジス
タ15のベース・コレクタ共通接続端に接続され
ている。マルチコレクタトランジスタ15の他の
コレクタ端子はLC共振回路に接続されている。
トランジスタ13のベース及びコレクタはスイツ
チング用トランジスタ16のコレクタ端子に接続
される。スイツチング用トランジスタ16は発振
出力が上昇した時に与えられる信号によつて断続
して、電流ミラー回路CM3の動作を制御するも
のである。
第2図は本発明による近接スイツチの全体構成
を示すブロツク図である。本図において第1図で
示した発振回路1の発振出力は二つの整流回路2
0,21に与えられている。整流回路20,21
は夫々所定の時定数によつて発振出力を直流に変
換するものであつて、その出力端には夫々容量の
異なる平滑用のコンデンサ22,23が接続さ
れ、更に比較回路24,25が設けられている。
比較回路24,25には夫々異なるスレツシユホ
ールドレベルを定める基準電圧Vref1,Vref2
(Vref1>Vref2)が与えられており、入力信号を
方形波に変換するものである。比較回路24は基
準電圧Vref1を越える信号が与えられたときに出
力を出し、出力回路26を介して物体検出信号と
して外部に出力する。一方比較回路25は比較回
路24より低い基準電圧レベルVref2が与えられ
ており、整流回路21の出力を方形波に変換する
ものでレベルが高くなれば信号を第1図に示す発
振回路1のトランジスタ16に伝えるものであ
る。
を示すブロツク図である。本図において第1図で
示した発振回路1の発振出力は二つの整流回路2
0,21に与えられている。整流回路20,21
は夫々所定の時定数によつて発振出力を直流に変
換するものであつて、その出力端には夫々容量の
異なる平滑用のコンデンサ22,23が接続さ
れ、更に比較回路24,25が設けられている。
比較回路24,25には夫々異なるスレツシユホ
ールドレベルを定める基準電圧Vref1,Vref2
(Vref1>Vref2)が与えられており、入力信号を
方形波に変換するものである。比較回路24は基
準電圧Vref1を越える信号が与えられたときに出
力を出し、出力回路26を介して物体検出信号と
して外部に出力する。一方比較回路25は比較回
路24より低い基準電圧レベルVref2が与えられ
ており、整流回路21の出力を方形波に変換する
ものでレベルが高くなれば信号を第1図に示す発
振回路1のトランジスタ16に伝えるものであ
る。
次に本実施例の動作について説明する。第3図
は本実施例による検出コイルLと近接体の距離に
対する各部の波形を示す波形図である。さて近接
体が充分離れている場合にはコイルLはほとんど
損失のない状態となつている。そして発振回路1
ではLC共振回路の電圧がトランジスタ4に与え
られて電流増幅され、トランジスタ10、トラン
ジスタ4を通つてコレクタ電流が流れる。このコ
レクタ電流によつてトランジスタ11を介してト
ランジスタ12にミラー電流が流れる。そしてそ
のミラー電流が4分割され、3/4が帰還電流とし
てLC共振回路に電流帰還されて発振回路1が発
振する。
は本実施例による検出コイルLと近接体の距離に
対する各部の波形を示す波形図である。さて近接
体が充分離れている場合にはコイルLはほとんど
損失のない状態となつている。そして発振回路1
ではLC共振回路の電圧がトランジスタ4に与え
られて電流増幅され、トランジスタ10、トラン
ジスタ4を通つてコレクタ電流が流れる。このコ
レクタ電流によつてトランジスタ11を介してト
ランジスタ12にミラー電流が流れる。そしてそ
のミラー電流が4分割され、3/4が帰還電流とし
てLC共振回路に電流帰還されて発振回路1が発
振する。
ここでトランジスタ4のコレクタ電流をIoとし
トランジスタ10,11のエミツタ電流を夫々
Ie1,Ie2、電流増幅率を夫々hfe1,hfe2、トラン
ジスタ12の電流増幅率をhfe3とすると、電流Io
は次式で示される。
トランジスタ10,11のエミツタ電流を夫々
Ie1,Ie2、電流増幅率を夫々hfe1,hfe2、トラン
ジスタ12の電流増幅率をhfe3とすると、電流Io
は次式で示される。
Io=(Ie1−Ie1/1+hfe1)+Ie1/1+hfe1+Ie2/
1+hfe3 そしてトランジスタ10,11のベース・エミ
ツタ間電圧が等しいのでIe1=Ie2(=Ie)であり、
又トランジスタ10,11,12の電流増幅率が
等しくhfeとすると、 Io=Ie(1+1/(1+hfe)2 …(2) となる。又トランジスタ12の3つのコレクタ端
子12aの電流をIaとすると、 Ia=3/4{Ie/1+hfe1+Ie−(Ie/1+hfe1+Ie
/1+hfe3)}=3/4・Ie(1−1/(1+hfe)2)
…(3) 従つてIaとIoとの比は式(2),(3)より次のように
表すことができる。
1+hfe3 そしてトランジスタ10,11のベース・エミ
ツタ間電圧が等しいのでIe1=Ie2(=Ie)であり、
又トランジスタ10,11,12の電流増幅率が
等しくhfeとすると、 Io=Ie(1+1/(1+hfe)2 …(2) となる。又トランジスタ12の3つのコレクタ端
子12aの電流をIaとすると、 Ia=3/4{Ie/1+hfe1+Ie−(Ie/1+hfe1+Ie
/1+hfe3)}=3/4・Ie(1−1/(1+hfe)2)
…(3) 従つてIaとIoとの比は式(2),(3)より次のように
表すことができる。
Ia/Io=3/4・1−1/(1+hfe)2/1+1/(
1+hfe)2…(4) このように電流ミラー回路10,11のミラー
電流を分割するトランジスタ12のベースをトラ
ンジスタ10のコレクタに接続しておくことによ
り、温度変化に基づいてトランジスタの電流増幅
率が変化しても電流IaとIoとの比はほとんど変化
しなくなる。このときには第3図に示すように近
接体が遠く離れており発振レベルは高く比較回路
25より信号が与えられるためトランジスタ16
はオン状態となつている。従つて電流ミラー回路
CM3が動作せずトランジスタ15を通つてLC
共振回路に電流帰還が成されない。従つてLC共
振回路に帰還される電流値はトランジスタ12の
3本のコレクタ12aの電流、即ちIaのみとな
る。
1+hfe)2…(4) このように電流ミラー回路10,11のミラー
電流を分割するトランジスタ12のベースをトラ
ンジスタ10のコレクタに接続しておくことによ
り、温度変化に基づいてトランジスタの電流増幅
率が変化しても電流IaとIoとの比はほとんど変化
しなくなる。このときには第3図に示すように近
接体が遠く離れており発振レベルは高く比較回路
25より信号が与えられるためトランジスタ16
はオン状態となつている。従つて電流ミラー回路
CM3が動作せずトランジスタ15を通つてLC
共振回路に電流帰還が成されない。従つてLC共
振回路に帰還される電流値はトランジスタ12の
3本のコレクタ12aの電流、即ちIaのみとな
る。
さて物体が近接すれば第3図aに示すように発
振回路1の発振出力は急激に低下する。整流回路
20の出力が比較回路24の基準値レベルVref1
となるL1に達すれば、出力回路26より物体検
知出力が出される。更に物体が近接して発振振幅
が低下し比較回路25の基準値レベルVref2以下
となれば、比較回路25より比較出力が停止し発
振回路1のスイツチングトランジスタ16をオフ
とする。そうすればトランジスタ13,14によ
つて形成される電流ミラー回路CM3が能動状態
となり、トランジスタ12の一方のコレクタ電流
Ibが電流ミラー回路CM3に流入し、トランジス
タ14によつてマルチコレクタトランジスタ15
が駆動される。従つてマルチコレクタトランジス
タ15の他方のコレクタ電流がLC共振回路に電
流帰還される。トランジスタ13,14のエミツ
タ面積が等しければトランジスタ15のコレクタ
電流IcはIbにほぼ等しく、LC共振回路に流れ込
む電流値はトランジスタ12の3つのコレクタ電
流IaとIcの和となる。従つて帰還電流Ifが増加し
発振回路1の利得を向上させることができる。
振回路1の発振出力は急激に低下する。整流回路
20の出力が比較回路24の基準値レベルVref1
となるL1に達すれば、出力回路26より物体検
知出力が出される。更に物体が近接して発振振幅
が低下し比較回路25の基準値レベルVref2以下
となれば、比較回路25より比較出力が停止し発
振回路1のスイツチングトランジスタ16をオフ
とする。そうすればトランジスタ13,14によ
つて形成される電流ミラー回路CM3が能動状態
となり、トランジスタ12の一方のコレクタ電流
Ibが電流ミラー回路CM3に流入し、トランジス
タ14によつてマルチコレクタトランジスタ15
が駆動される。従つてマルチコレクタトランジス
タ15の他方のコレクタ電流がLC共振回路に電
流帰還される。トランジスタ13,14のエミツ
タ面積が等しければトランジスタ15のコレクタ
電流IcはIbにほぼ等しく、LC共振回路に流れ込
む電流値はトランジスタ12の3つのコレクタ電
流IaとIcの和となる。従つて帰還電流Ifが増加し
発振回路1の利得を向上させることができる。
ここでトランジスタ12のコレクタの接続数は
任意に変更することができる。トランジスタ12
のコレクタから電流ミラー回路CM3に与える電
流値を増加させれば帰還電流値を増加させること
が可能となる。更にトランジスタ13,14のエ
ミツタ面積を夫々n1,n2とすれば電流ミラー回路
CM3自体で電流増幅することが可能である。即
ちこの場合には帰還電流Ifは次式で示される。
任意に変更することができる。トランジスタ12
のコレクタから電流ミラー回路CM3に与える電
流値を増加させれば帰還電流値を増加させること
が可能となる。更にトランジスタ13,14のエ
ミツタ面積を夫々n1,n2とすれば電流ミラー回路
CM3自体で電流増幅することが可能である。即
ちこの場合には帰還電流Ifは次式で示される。
If=Ian2/n1Ib …(5)
このようにすれば電流ミラー回路CM3によつ
て帰還電流を増幅することが可能であり、第3図
に示すように近接体がそれ以上近接スイツチに近
づいても発振を継続させることができる。
て帰還電流を増幅することが可能であり、第3図
に示すように近接体がそれ以上近接スイツチに近
づいても発振を継続させることができる。
前述の式(1)に示したように発振開始応答時間τ
は初期状態の振幅に依存し、初期振幅レベルVs
が高ければ発振立上り時間が大幅に短縮される。
従つて第3図aに示すように近接体が近づき物体
検知出力を出した以後も発振を低いレベルで継続
させるようにすることによつて、発振の立上り速
度が向上することとなる。
は初期状態の振幅に依存し、初期振幅レベルVs
が高ければ発振立上り時間が大幅に短縮される。
従つて第3図aに示すように近接体が近づき物体
検知出力を出した以後も発振を低いレベルで継続
させるようにすることによつて、発振の立上り速
度が向上することとなる。
それ故整流回路20の出力端に設けられている
コンデンサの容量を小さく平滑の時定数を小さく
することによつて、応答速度の速い近接スイツチ
とすることができる。又抵抗溶接機等の大電流が
流れ強力な交流磁界が加わる環境下において近接
スイツチを使用することもできる。この場合には
交流磁界のゼロクロス点に近づけば発振し易い状
態となつているため発振が急激に開始する。従つ
て例えば60Hzの交流磁界が加わつている場合に
は、発振回路1からその倍の120Hzで発振を断続
するバースト波形が得られる。従つて整流回路2
0の出力コンデンサの容量を大きくし放電時定数
を大きくし、このバースト発振の有無を長い時定
数を有する整流回路によつて検知し、比較回路2
4で所定のスレツシユホールドレベルと比較すれ
ば耐磁界型の近接スイツチを構成することができ
る。
コンデンサの容量を小さく平滑の時定数を小さく
することによつて、応答速度の速い近接スイツチ
とすることができる。又抵抗溶接機等の大電流が
流れ強力な交流磁界が加わる環境下において近接
スイツチを使用することもできる。この場合には
交流磁界のゼロクロス点に近づけば発振し易い状
態となつているため発振が急激に開始する。従つ
て例えば60Hzの交流磁界が加わつている場合に
は、発振回路1からその倍の120Hzで発振を断続
するバースト波形が得られる。従つて整流回路2
0の出力コンデンサの容量を大きくし放電時定数
を大きくし、このバースト発振の有無を長い時定
数を有する整流回路によつて検知し、比較回路2
4で所定のスレツシユホールドレベルと比較すれ
ば耐磁界型の近接スイツチを構成することができ
る。
第1図は本発明による近接スイツチの発振回路
の一実施例を示す回路図、第2図は本実施例によ
る近接スイツチの全体構成を示すブロツク図、第
3図は本実施例による近接スイツチの近接体の距
離に対する各部の波形を示す波形図、第4図は従
来の発振回路の一例を示す回路図である。 1……発振回路、4,6,7,10〜16……
トランジスタ、20,21……整流回路、22,
23……コンデンサ、24,25……比較回路,
26……出力回路CM1,CM2,CM3……電
流ミラー回路。
の一実施例を示す回路図、第2図は本実施例によ
る近接スイツチの全体構成を示すブロツク図、第
3図は本実施例による近接スイツチの近接体の距
離に対する各部の波形を示す波形図、第4図は従
来の発振回路の一例を示す回路図である。 1……発振回路、4,6,7,10〜16……
トランジスタ、20,21……整流回路、22,
23……コンデンサ、24,25……比較回路,
26……出力回路CM1,CM2,CM3……電
流ミラー回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 発振電流の一部を帰還させる電流帰還型発振
回路と、発振出力の低下により物体を検知する検
知回路を有する近接スイツチにおいて、 前記電流帰還型発振回路は、発振電流が第1の
トランジスタに与えられ該第1のトランジスタと
第2のトランジスタによつて構成される電流ミラ
ー回路と、ベースが前記第1のトランジスタのコ
レクタに接続され前記第2のトランジスタのミラ
ー電流がエミツタに与えられ該ミラー電流をコレ
クタにより分割しその一部を帰還電流とするマル
チコレクタトランジスタと、該マルチコレクタト
ランジスタの他のコレクタ電流が与えられた第2
の電流ミラー回路と、該第2の電流ミラー回路の
出力電流を前記マルチコレクタトランジスタの帰
還電流と共に電流帰還させる第3のトランジスタ
と、前記第2の電流ミラー回路を抑制するスイツ
チング素子とを有するものであり、 前記発振回路の発振出力を所定のレベルで弁別
し、発振出力低下時に前記スイツチング素子を不
動作とする比較手段、を具備し、 発振振幅の低下時に帰還電流を増加させて発振
を継続させることを特徴とする近接スイツチ。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15791384A JPS6135620A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 近接スイツチ |
US06/759,988 US4644298A (en) | 1984-07-27 | 1985-07-29 | Proximity switch |
DE8585109522T DE3573968D1 (en) | 1984-07-27 | 1985-07-29 | Proximity switch |
EP85109522A EP0171013B1 (en) | 1984-07-27 | 1985-07-29 | Proximity switch |
AT85109522T ATE47636T1 (de) | 1984-07-27 | 1985-07-29 | Naeherungsschalter. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15791384A JPS6135620A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 近接スイツチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6135620A JPS6135620A (ja) | 1986-02-20 |
JPH0510847B2 true JPH0510847B2 (ja) | 1993-02-10 |
Family
ID=15660188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15791384A Granted JPS6135620A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 近接スイツチ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4644298A (ja) |
EP (1) | EP0171013B1 (ja) |
JP (1) | JPS6135620A (ja) |
AT (1) | ATE47636T1 (ja) |
DE (1) | DE3573968D1 (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61199328A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-03 | Omron Tateisi Electronics Co | 近接スイツチ |
DE3704893A1 (de) * | 1987-02-17 | 1988-08-25 | Turck Werner Kg | Anordnung fuer naeherungsschalter zum schutz gegen signalverfaelschung durch magnetische wechselfelder |
DE3722334A1 (de) * | 1987-07-07 | 1989-02-09 | Ifm Electronic Gmbh | Elektronisches, beruehrungslos arbeitendes schaltgeraet |
DE68926829T2 (de) * | 1988-04-11 | 1997-03-06 | Omron Tateisi Electronics Co | Zweidraht-Sensorsystem mit Mitteln zur Selbstdiagnose |
JP2540923B2 (ja) * | 1988-11-30 | 1996-10-09 | オムロン株式会社 | 近接スイッチおよびその発振回路 |
EP0404065A1 (en) * | 1989-06-21 | 1990-12-27 | Omron Corporation | Sensor having an oscillation circuit |
EP0523563A1 (en) * | 1991-07-15 | 1993-01-20 | Omron Corporation | Proximity switch |
DE4325406B4 (de) * | 1992-09-02 | 2006-02-23 | Tiefenbach Gmbh | Näherungsschalter |
US5469364A (en) * | 1993-03-15 | 1995-11-21 | Hughey; Bradley W. | Apparatus and methods for measuring and detecting variations in the value of a capacitor |
DE4317359A1 (de) * | 1993-05-25 | 1994-12-01 | Balluff Gebhard Feinmech | Sensor |
JP3440566B2 (ja) * | 1993-11-08 | 2003-08-25 | オムロン株式会社 | 近接スイッチ |
US5801530A (en) * | 1995-04-17 | 1998-09-01 | Namco Controls Corporation | Proximity sensor having a non-ferrous metal shield for enhanced sensing range |
ATE466405T1 (de) * | 1998-12-08 | 2010-05-15 | Baumer Innotec Ag | Verfahren und vorrichtung zur messung der dämpfung eines lc-schwingungskreises |
EP1885065B1 (de) * | 2006-07-27 | 2011-10-12 | Pepperl + Fuchs GmbH | Induktiver Näherungsschalter und Verfahren zu dessen Betrieb |
US8319500B2 (en) | 2010-05-24 | 2012-11-27 | Honeywell International Inc. | Proximity sensor with health monitoring |
US9097558B2 (en) * | 2010-06-10 | 2015-08-04 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Position sensor |
DE102013202573B3 (de) * | 2013-02-18 | 2014-04-17 | Ifm Electronic Gmbh | Induktiver Näherungsschalter |
DE102014202793A1 (de) | 2014-02-17 | 2015-08-20 | Ifm Electronic Gmbh | Induktiver Näherungsschalter |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1272363B (de) * | 1966-09-17 | 1968-07-11 | Bosch Gmbh Robert | Elektronischer Annaeherungsschalter |
US3732503A (en) * | 1972-02-11 | 1973-05-08 | W Rapp | Proximity switch including variable frequency oscillator with ferrite control element |
DE2722510A1 (de) * | 1977-05-18 | 1978-11-23 | Voll Walter | Induktiver initiator |
DE2815711A1 (de) * | 1978-04-12 | 1980-01-31 | Merten Kg Pulsotronic | Elektronisches, beruehrungslos wirkendes schaltgeraet |
JPS562575A (en) * | 1979-06-21 | 1981-01-12 | Takeo Ueda | Proximity detector |
DE3004829C2 (de) * | 1980-02-09 | 1982-04-29 | Ifm Electronic Gmbh, 4300 Essen | Elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät |
DE3016821C2 (de) * | 1980-05-02 | 1982-08-12 | Honeywell Gmbh, 6000 Frankfurt | Elektronischer Näherungsschalter |
JPS57157636A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | Proximity switch circuit |
DE3120884C1 (de) * | 1981-05-26 | 1982-11-04 | Ifm Electronic Gmbh, 4300 Essen | Elektronisches,beruehrungslos arbeitendes Schaltgeraet |
JPS57199332A (en) * | 1981-06-02 | 1982-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | Proximity switch circuit |
US4543527A (en) * | 1982-04-12 | 1985-09-24 | Eaton Corporation | Proximity switch exhibiting improved start-up characteristics |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP15791384A patent/JPS6135620A/ja active Granted
-
1985
- 1985-07-29 US US06/759,988 patent/US4644298A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-29 EP EP85109522A patent/EP0171013B1/en not_active Expired
- 1985-07-29 AT AT85109522T patent/ATE47636T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-07-29 DE DE8585109522T patent/DE3573968D1/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0171013A1 (en) | 1986-02-12 |
DE3573968D1 (en) | 1989-11-30 |
ATE47636T1 (de) | 1989-11-15 |
EP0171013B1 (en) | 1989-10-25 |
JPS6135620A (ja) | 1986-02-20 |
US4644298A (en) | 1987-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0510847B2 (ja) | ||
JPH09139661A (ja) | 磁性金属物体および非磁性金属物体の検出のための誘導近接検出器 | |
JPS61199328A (ja) | 近接スイツチ | |
EP0169582B1 (en) | Proximity switch | |
JPH0548646B2 (ja) | ||
JPH0511444B2 (ja) | ||
JP2508623B2 (ja) | 近接スイツチ | |
JPH0511443B2 (ja) | ||
JPS61199326A (ja) | 近接スイツチ | |
JPS61199325A (ja) | 近接スイツチ | |
JPH0548647B2 (ja) | ||
JPH0510848B2 (ja) | ||
US6515458B1 (en) | Pulse oscillator and voltage level converter | |
US5454463A (en) | Electric starting sensor for battery-operated coin acceptors | |
JPS6341837Y2 (ja) | ||
JP2550620B2 (ja) | 高周波発振型近接スイッチ | |
JPS60190021A (ja) | 近接スイッチ | |
JPH0810825B2 (ja) | 高周波発振型近接スイツチ | |
JPH0139247B2 (ja) | ||
JPH0888546A (ja) | コンパレータ及び近接センサ | |
JP2788732B2 (ja) | 発振回路 | |
JPH0139246B2 (ja) | ||
JPS63107315A (ja) | 近接スイツチ | |
JPH0123580Y2 (ja) | ||
JPH0758619A (ja) | 近接スイッチ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |