JPH06334507A - 高周波発振型近接センサ - Google Patents
高周波発振型近接センサInfo
- Publication number
- JPH06334507A JPH06334507A JP5141293A JP14129393A JPH06334507A JP H06334507 A JPH06334507 A JP H06334507A JP 5141293 A JP5141293 A JP 5141293A JP 14129393 A JP14129393 A JP 14129393A JP H06334507 A JPH06334507 A JP H06334507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- coil
- detection
- oscillation
- proximity sensor
- 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.)
- Pending
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】コイルＬを含む検出部１０と、発振回路２を含
む制御部１とがケーブル４で延長接続された高周波発振
型近接センサの検出部１０と制御部１の周囲温度が互い
に異なっても安定した検出感度の検出動作を行われるよ
うにする。 【構成】高周波磁界を発生するコイルＬの等価直列抵抗
ｒの温度による変化を相殺するような温度係数の補償素
子１１をコイルＬと直列に接続し、検出部１０の全等価
直列抵抗値が温度によって変化しないように構成した。
む制御部１とがケーブル４で延長接続された高周波発振
型近接センサの検出部１０と制御部１の周囲温度が互い
に異なっても安定した検出感度の検出動作を行われるよ
うにする。 【構成】高周波磁界を発生するコイルＬの等価直列抵抗
ｒの温度による変化を相殺するような温度係数の補償素
子１１をコイルＬと直列に接続し、検出部１０の全等価
直列抵抗値が温度によって変化しないように構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、検出対象を金属物体と
する近接センサに関し、特に、高周波磁界を利用した高
周波発振型の近接センサに関するものである。
する近接センサに関し、特に、高周波磁界を利用した高
周波発振型の近接センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高周波発振型近接センサは、非接触形セ
ンサとして食品等の金属製異物検出，ＦＡ（ファクトリ
オートメーション）装置の位置決めセンサ，金属物体の
通過センサなどに広く用いられている。
ンサとして食品等の金属製異物検出，ＦＡ（ファクトリ
オートメーション）装置の位置決めセンサ，金属物体の
通過センサなどに広く用いられている。
【０００３】図２は従来の高周波発振型近接センサの構
成例を示す部分構造断面図と部分等価回路図である。図
において、１は制御部、２は発振回路、３は出力回路、
４はケーブル、５はフェライトなどのつぼ型コア、６は
コイル、７は磁力線、８は金属製の検出物体、９は渦電
流、１０は検出部である。この例は、検出部１０の前面
に発生する高周波磁界と検出物体８との間で発生する電
磁誘導現象を利用したものである。検出部１０と制御部
１とはケーブルで接続されており、検出部１０を制御部
１から離れた検出点に配置することができる。発振周波
数は、例えば１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの範囲内に設定
され、検出部１０のコイル６は、ＬＣ発振回路２の発振
周波数を規定する素子としてのインダクタンスＬであ
り、その電気的等価回路は図２（Ｂ）のように表すこと
ができる。ｒはコイル６の等価直列抵抗である。
成例を示す部分構造断面図と部分等価回路図である。図
において、１は制御部、２は発振回路、３は出力回路、
４はケーブル、５はフェライトなどのつぼ型コア、６は
コイル、７は磁力線、８は金属製の検出物体、９は渦電
流、１０は検出部である。この例は、検出部１０の前面
に発生する高周波磁界と検出物体８との間で発生する電
磁誘導現象を利用したものである。検出部１０と制御部
１とはケーブルで接続されており、検出部１０を制御部
１から離れた検出点に配置することができる。発振周波
数は、例えば１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの範囲内に設定
され、検出部１０のコイル６は、ＬＣ発振回路２の発振
周波数を規定する素子としてのインダクタンスＬであ
り、その電気的等価回路は図２（Ｂ）のように表すこと
ができる。ｒはコイル６の等価直列抵抗である。
【０００４】検出部１０の前面に発生している高周波磁
界の近傍に金属製の検出物体８が接近すると、磁力線７
の一部が検出物体８と交差し、検出物体８の内部に渦電
流９（誘導電流）が発生する。検出物体８の中に渦電流
９が流れると、検出物体８内部の電気抵抗分による電力
損失（渦電流損失）が生じる。この渦電流損失によって
消費される電力は、コイル側すなわち発振回路から誘導
現象によって引き出されたものであるから、発振回路２
は大きな影響を受けて発振電圧が低下したり、発振が停
止したりする。出力回路３はこの発振状態の変化すなわ
ち発振出力レベルの変化を判定して検出信号を出力す
る。
界の近傍に金属製の検出物体８が接近すると、磁力線７
の一部が検出物体８と交差し、検出物体８の内部に渦電
流９（誘導電流）が発生する。検出物体８の中に渦電流
９が流れると、検出物体８内部の電気抵抗分による電力
損失（渦電流損失）が生じる。この渦電流損失によって
消費される電力は、コイル側すなわち発振回路から誘導
現象によって引き出されたものであるから、発振回路２
は大きな影響を受けて発振電圧が低下したり、発振が停
止したりする。出力回路３はこの発振状態の変化すなわ
ち発振出力レベルの変化を判定して検出信号を出力す
る。
【０００５】近接センサは、接近してくる金属物体を初
めて検出する動作距離と、検出物体が離れて非検出状態
となる復帰距離との応差が５〜２０％に設定されてい
る。近接センサの性能は、センサの検出部の前面と検出
物体との平行間隔を変数としてこの動作距離と復帰距離
を測定記録した動作領域図によって示される。従って、
実際に使用するとき、この動作領域図によってセンサの
取付け位置が決定される。
めて検出する動作距離と、検出物体が離れて非検出状態
となる復帰距離との応差が５〜２０％に設定されてい
る。近接センサの性能は、センサの検出部の前面と検出
物体との平行間隔を変数としてこの動作距離と復帰距離
を測定記録した動作領域図によって示される。従って、
実際に使用するとき、この動作領域図によってセンサの
取付け位置が決定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、検出部１０がケーブル４で延長接続された分離
形の高周波発振型近接センサを装置に取付けて使用する
場合、周囲温度の変化によって動作領域が変化し、特
に、温度が高いとき検出距離が小さくなる。即ち検出感
度が低下する。従って、その分余裕を持たせて、被検査
物が検出部１０の近くを通過するように装置の設計がな
されている。そのため、装置の構造設定の余裕度が小さ
くなり、実用装置としての性能が制限されるという欠点
がある。上述の欠点は、検出部１０がケーブル４で延長
接続されているために生ずるものである。何故なら、発
振回路２，出力回路３が備えられた制御部１の内部に、
検出部１０のインダクタンスＬも含めた温度補償対策が
施されているが、実際の応用装置では検出部１０の周囲
温度が制御部１の周囲温度と異なるためインダクタンス
Ｌの温度による変化が補償されないためである。図１
（Ｃ）はコイルの等価直列抵抗ｒ及びＱの温度特性例図
である。曲線ａは従来の等価直列抵抗ｒの温度特性を示
し、破線で示した曲線Ｑは抵抗ｒの変化に従ったコイル
のＱの温度特性を示す。このように温度が高くなるとコ
イルのＱが低下して発振出力レベルが低下するため、セ
ンサとしての検出感度が低下し、検出動作が不安定とな
る。
ように、検出部１０がケーブル４で延長接続された分離
形の高周波発振型近接センサを装置に取付けて使用する
場合、周囲温度の変化によって動作領域が変化し、特
に、温度が高いとき検出距離が小さくなる。即ち検出感
度が低下する。従って、その分余裕を持たせて、被検査
物が検出部１０の近くを通過するように装置の設計がな
されている。そのため、装置の構造設定の余裕度が小さ
くなり、実用装置としての性能が制限されるという欠点
がある。上述の欠点は、検出部１０がケーブル４で延長
接続されているために生ずるものである。何故なら、発
振回路２，出力回路３が備えられた制御部１の内部に、
検出部１０のインダクタンスＬも含めた温度補償対策が
施されているが、実際の応用装置では検出部１０の周囲
温度が制御部１の周囲温度と異なるためインダクタンス
Ｌの温度による変化が補償されないためである。図１
（Ｃ）はコイルの等価直列抵抗ｒ及びＱの温度特性例図
である。曲線ａは従来の等価直列抵抗ｒの温度特性を示
し、破線で示した曲線Ｑは抵抗ｒの変化に従ったコイル
のＱの温度特性を示す。このように温度が高くなるとコ
イルのＱが低下して発振出力レベルが低下するため、セ
ンサとしての検出感度が低下し、検出動作が不安定とな
る。
【０００７】本発明の目的は、上記従来の欠点を解決す
るために、検出部の周囲温度と制御部の周囲温度が異な
っても安定した検出特性を有する高周波発振型近接セン
サを提供することにある。
るために、検出部の周囲温度と制御部の周囲温度が異な
っても安定した検出特性を有する高周波発振型近接セン
サを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の高周波発振型近
接センサは、高周波磁界を発生するコイルが実装された
検出部と、該コイルに接続されたケーブルと、該ケーブ
ルの他端に接続され前記コイルを発振周波数の規定要素
の１つとする発振回路と該発振回路の発振出力を所定の
電圧と比較して発振出力が所定の電圧より低いとき検出
信号を出力する出力回路とが実装された制御部とを備
え、前記出力回路から検出信号が出力されたとき前記高
周波磁界内を金属製検出物体が通過したことを検出する
高周波発振型近接センサにおいて、前記検出部のコイル
と直列に、該コイルの等価直列抵抗の温度による変化を
相殺するような温度係数を有する補償素子を接続したこ
とを特徴とするものである。
接センサは、高周波磁界を発生するコイルが実装された
検出部と、該コイルに接続されたケーブルと、該ケーブ
ルの他端に接続され前記コイルを発振周波数の規定要素
の１つとする発振回路と該発振回路の発振出力を所定の
電圧と比較して発振出力が所定の電圧より低いとき検出
信号を出力する出力回路とが実装された制御部とを備
え、前記出力回路から検出信号が出力されたとき前記高
周波磁界内を金属製検出物体が通過したことを検出する
高周波発振型近接センサにおいて、前記検出部のコイル
と直列に、該コイルの等価直列抵抗の温度による変化を
相殺するような温度係数を有する補償素子を接続したこ
とを特徴とするものである。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の実施例を示すブロック図，部
分回路図及び特性例図である。図１（Ａ）において、１
〜４は従来と同じ部分を示す。１１は本発明によって付
加した補償素子であり、（Ｂ）に示すように、例えば、
サーミスタと抵抗ｒ0とで構成することができる。検出
部１０のインダクタンスＬの等価直列抵抗ｒの温度特性
は（Ｃ）の曲線ａで示すように正の温度係数をもってい
る。本発明で付加した補償素子１１は、インダクタンス
Ｌに直列に接続されており、この等価抵抗ｒの温度によ
る変化を補償するために負の温度係数をもたせてある。
図１（Ｃ）の曲線ｂは補償素子１１によって補償された
検出部１０の等価直列抵抗を示す。このように、本発明
では検出部１０の周囲温度が変わり、制御部１の周囲温
度と異なっても安定したＱの値を保ち、検出感度が安定
に保たれる。
分回路図及び特性例図である。図１（Ａ）において、１
〜４は従来と同じ部分を示す。１１は本発明によって付
加した補償素子であり、（Ｂ）に示すように、例えば、
サーミスタと抵抗ｒ0とで構成することができる。検出
部１０のインダクタンスＬの等価直列抵抗ｒの温度特性
は（Ｃ）の曲線ａで示すように正の温度係数をもってい
る。本発明で付加した補償素子１１は、インダクタンス
Ｌに直列に接続されており、この等価抵抗ｒの温度によ
る変化を補償するために負の温度係数をもたせてある。
図１（Ｃ）の曲線ｂは補償素子１１によって補償された
検出部１０の等価直列抵抗を示す。このように、本発明
では検出部１０の周囲温度が変わり、制御部１の周囲温
度と異なっても安定したＱの値を保ち、検出感度が安定
に保たれる。
【００１０】
【発明の効果】以上のように、本発明を実施することに
より、センサとしての検出感度が高くなり、検出部の周
囲温度が制御部の周囲温度と異なっても安定した検出感
度が保たれるため、応用装置設計の自由度が増し、実用
上の効果が大きい。また、検出部に単独の温度補償が施
されるため、制御部の発振回路，出力回路の設計に検出
部のばらつきを考慮する必要がなくなり、回路が簡単に
なる。
より、センサとしての検出感度が高くなり、検出部の周
囲温度が制御部の周囲温度と異なっても安定した検出感
度が保たれるため、応用装置設計の自由度が増し、実用
上の効果が大きい。また、検出部に単独の温度補償が施
されるため、制御部の発振回路，出力回路の設計に検出
部のばらつきを考慮する必要がなくなり、回路が簡単に
なる。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図，部分図及び
温度特性例図である。
温度特性例図である。
【図２】従来の構成例図と部分等価回路である。
１ 制御部 ２ 発振回路 ３ 出力回路 ４ ケーブル ５ コア ６ コイル ７ 磁力線 ８ 検出物体 ９ 渦電流 １０ 検出部 １１ 補償素子
Claims (1)
- 【請求項１】 高周波磁界を発生するコイルが実装され
た検出部と、該コイルに接続されたケーブルと、該ケー
ブルの他端に接続され前記コイルを発振周波数の規定要
素の１つとする発振回路と該発振回路の発振出力を所定
の電圧と比較して発振出力が所定の電圧より低いとき検
出信号を出力する出力回路とが実装された制御部とを備
え、前記出力回路から検出信号が出力されたとき前記高
周波磁界内を金属製検出物体が通過したことを検出する
高周波発振型近接センサにおいて、 前記検出部のコイルと直列に、該コイルの等価直列抵抗
の温度による変化を相殺するような温度係数を有する補
償素子を接続したことを特徴とする高周波発振型近接セ
ンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5141293A JPH06334507A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 高周波発振型近接センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5141293A JPH06334507A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 高周波発振型近接センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06334507A true JPH06334507A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=15288520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5141293A Pending JPH06334507A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 高周波発振型近接センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06334507A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7109781B2 (en) * | 1998-11-12 | 2006-09-19 | Broadcom Corporation | Temperature compensation for internal inductor resistance |
| US7216419B2 (en) * | 2000-08-04 | 2007-05-15 | Sony Corporation | Method of manufacturing a high-frequency coil device |
| US20130118003A1 (en) * | 2011-11-16 | 2013-05-16 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing coil device |
| CN105181792A (zh) * | 2015-11-05 | 2015-12-23 | 爱德森（厦门）电子有限公司 | 一种提高高温涡流传感器极限灵敏度及稳定性的方法 |
-
1993
- 1993-05-21 JP JP5141293A patent/JPH06334507A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7109781B2 (en) * | 1998-11-12 | 2006-09-19 | Broadcom Corporation | Temperature compensation for internal inductor resistance |
| US7216419B2 (en) * | 2000-08-04 | 2007-05-15 | Sony Corporation | Method of manufacturing a high-frequency coil device |
| US20130118003A1 (en) * | 2011-11-16 | 2013-05-16 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing coil device |
| US8931165B2 (en) * | 2011-11-16 | 2015-01-13 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing coil device |
| CN105181792A (zh) * | 2015-11-05 | 2015-12-23 | 爱德森（厦门）电子有限公司 | 一种提高高温涡流传感器极限灵敏度及稳定性的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |