JPH0640802U - Proximity sensor - Google Patents
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- JPH0640802U JPH0640802U JP7732792U JP7732792U JPH0640802U JP H0640802 U JPH0640802 U JP H0640802U JP 7732792 U JP7732792 U JP 7732792U JP 7732792 U JP7732792 U JP 7732792U JP H0640802 U JPH0640802 U JP H0640802U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 検出コイルの特性がばらついても、正確な距
離測定が行えるようにする。
【構成】 近接センサは、導電性を有する測定対象6ま
での距離に応じた直流信号を出力する。このセンサは、
検出コイル1aを有する検出ヘッド1と、発振回路3
と、検波回路4とを備えている。発振回路3は、検出コ
イル1aに接続された抵抗R1 と容量C1 ,C2 とを含
み、出力振幅を変更し得るように抵抗R1 の抵抗値が可
変である。検波回路4は、発振回路3の出力を直流検波
して検波信号を出力する。
(57) [Summary] [Purpose] To enable accurate distance measurement even if the characteristics of the detection coil vary. [Configuration] The proximity sensor outputs a DC signal according to the distance to the measurement target 6 having conductivity. This sensor
Detection head 1 having detection coil 1a, and oscillation circuit 3
And a detection circuit 4. The oscillation circuit 3 includes a resistor R 1 and capacitors C 1 and C 2 connected to the detection coil 1a, and the resistance value of the resistor R 1 is variable so that the output amplitude can be changed. The detection circuit 4 DC-detects the output of the oscillation circuit 3 and outputs a detection signal.
Description
【0001】[0001]
本考案は、近接センサ、特に、導電性を有する測定対象までの距離に応じた直 流信号を出力する近接センサに関する。 The present invention relates to a proximity sensor, and more particularly to a proximity sensor that outputs a direct current signal according to a distance to a measurement target having conductivity.
【0002】[0002]
たとえば、測定対象までの距離に比例した電圧、または電流出力を与えるリニ ア出力型の近接センサは、検出コイルを有するヘッドとアンプ本体とを有してい る。アンプ本体には、ヘッドから測定対象までの距離に応じた振幅の発振出力を 生成する発振回路と、発振出力を検波して距離に応じた曲線状の直流電圧信号を 出力する検波回路と、ある決まった関数により検波出力を距離に比例した直線化 信号に変換する直線化回路とが設けられている。 For example, a linear output type proximity sensor that provides a voltage or current output proportional to the distance to a measurement target has a head having a detection coil and an amplifier body. The amplifier body has an oscillation circuit that generates an oscillation output with an amplitude that depends on the distance from the head to the measurement target, and a detection circuit that detects the oscillation output and outputs a curved DC voltage signal that depends on the distance. A linearization circuit that converts the detection output into a linearization signal proportional to the distance by a fixed function is provided.
【0003】 このような近接センサでは、発振回路の発振振幅が検出コイルと測定対象との 距離により変化することを利用して距離を測定している。近接センサの発振回路 の等価回路を示す図5において、検出コイルLにはコンデンサCが接続されてお り、損失分Rが抵抗として存在する。ここでは、アドミタンスYとコンダクタン スGとの関係は下記(1)式で表され、検出コイルLと測定対象との距離に応じ て、発振回路のコンダクタンスGが変化し、さらにアドミタンスYが変化する。In such a proximity sensor, the distance is measured by utilizing the fact that the oscillation amplitude of the oscillation circuit changes depending on the distance between the detection coil and the measurement target. In FIG. 5, which shows an equivalent circuit of the oscillation circuit of the proximity sensor, a capacitor C is connected to the detection coil L and a loss R exists as a resistance. Here, the relationship between the admittance Y and the conductance G is expressed by the following equation (1), the conductance G of the oscillation circuit changes according to the distance between the detection coil L and the measurement target, and further the admittance Y changes. To do.
【0004】[0004]
【数1】 [Equation 1]
【0005】 ここでコンダクタンスGは、(1)式の実数部である。このコンダクタンスG が距離に応じて変化し、コンダクタンスGの変化によりアドミタンスYが変化す るので、発振信号電圧の振幅を検出することにより検出コイルから測定対象まで の距離を測定できる。Here, the conductance G is the real part of the equation (1). Since the conductance G 1 changes according to the distance and the admittance Y changes according to the change in the conductance G, the distance from the detection coil to the measurement target can be measured by detecting the amplitude of the oscillation signal voltage.
【0006】[0006]
前記従来の構成では、検出ヘッドの製造上のばらつきにより、コンダクタンス の変化の特性(つまり、測定対象までの距離に対する発振振幅の変化の特性)が 変化する。測定対象までの距離に対する発振振幅の変化の特性が変化すると、発 振出力を検波して得られた検波出力が異なるパターンになる。そして、直線化回 路においてはある決まった関数で検波出力を直線化しているので、異なるパター ンの検波出力が与えられると正確に直線化することができなくなり、距離を正確 に測定できなくなる。 In the above-described conventional configuration, the characteristics of the change in conductance (that is, the characteristics of the change in oscillation amplitude with respect to the distance to the measurement target) change due to manufacturing variations in the detection head. If the characteristics of the change in the oscillation amplitude with respect to the distance to the measurement target change, the detection output obtained by detecting the oscillation output will have a different pattern. Since the detection output is linearized by a certain function in the linearization circuit, if the detection outputs of different patterns are given, the linearization cannot be performed accurately and the distance cannot be accurately measured.
【0007】 本考案の目的は、検出ヘッドの特性がばらついても正確な距離測定が行えるよ うにすることにある。An object of the present invention is to enable accurate distance measurement even if the characteristics of the detection head vary.
【0008】[0008]
本考案に係る近接センサは、導電性を有する測定対象までの距離に応じた直流 信号を出力するものである。このセンサは、検出コイルを有する検出ヘッドと、 発振回路と出力回路とを備えている。発振回路は、検出コイルに接続された抵抗 と容量とを含み、出力特性を変更し得るように抵抗の抵抗値が可変である。出力 回路は、発振回路の発振出力を直流検波して検波信号を出力するものである。 The proximity sensor according to the present invention outputs a DC signal corresponding to the distance to the measurement target having conductivity. This sensor includes a detection head having a detection coil, an oscillation circuit and an output circuit. The oscillator circuit includes a resistor and a capacitor connected to the detection coil, and the resistance value of the resistor is variable so that the output characteristic can be changed. The output circuit DC-detects the oscillation output of the oscillator circuit and outputs a detection signal.
【0009】[0009]
本考案に係る近接センサでは、検出ヘッドを測定対象に近接配置する。すると 、検出コイルと測定対象までの距離に応じてコンダクタンスが変化し、発振回路 の発振振幅が変化する。この発振振幅を検波回路が直流信号に検波し出力する。 検出ヘッドの特性のばらつきにより検波回路の出力を正確に直線化できない場 合には、発振回路の抵抗の抵抗値を調整する。これにより、発振回路におけるコ ンダクタンスが変化し、測定対象までの距離に対する検波回路の出力の変化の特 性を調整できる。したがって、検出ヘッドの特性がばらついても、適切な検波出 力が得られ、正確な距離測定が行える。 In the proximity sensor according to the present invention, the detection head is arranged close to the measurement target. Then, the conductance changes according to the distance between the detection coil and the measurement target, and the oscillation amplitude of the oscillation circuit changes. A detection circuit detects this oscillation amplitude into a DC signal and outputs it. If the output of the detection circuit cannot be accurately linearized due to variations in the characteristics of the detection head, adjust the resistance value of the oscillator circuit resistance. As a result, the conductance in the oscillator circuit changes and the characteristic of the change in the output of the detection circuit with respect to the distance to the measurement target can be adjusted. Therefore, even if the characteristics of the detection head vary, an appropriate detection output can be obtained and accurate distance measurement can be performed.
【0010】[0010]
図1において、本考案の一実施例による近接センサは、測定対象6に近接配置 される検出ヘッド1と、この検出ヘッド1を着脱可能なアンプ本体2とを備えて いる。検出ヘッド1には、検出コイル1aが配置されている。なお、dは検出コ イル1aと測定対象6との間の距離である。アンプ本体2は、検出コイル1aに 接続されたコルピッツ・コレクタ接地型の発振回路3と、発振回路3の出力を検 波してS字状の直流電圧信号を得る検波回路4と、検波回路4で得られた直流電 圧信号をある決まった関数で直線化して出力する直線化回路5とを有している。 In FIG. 1, a proximity sensor according to an embodiment of the present invention comprises a detection head 1 arranged in proximity to a measurement target 6 and an amplifier main body 2 to which the detection head 1 can be attached / detached. A detection coil 1 a is arranged in the detection head 1. Note that d is the distance between the detection coil 1a and the measurement target 6. The amplifier main body 2 includes a Colpitts-collector grounded oscillation circuit 3 connected to the detection coil 1a, a detection circuit 4 that detects the output of the oscillation circuit 3 to obtain an S-shaped DC voltage signal, and a detection circuit 4 And a linearization circuit 5 which linearizes the DC voltage signal obtained in step 1 by a predetermined function and outputs the linearized signal.
【0011】 発振回路3は、図2に示すように、トランジスタTrを有している。トランジ スタTrのベース端子が検出コイル1aに、可変抵抗R1 、容量C3 及び抵抗R 2 を介して接続されている。抵抗R1 と容量C3 との間の接続点には、直列接続 された容量C1 ,C2 が接続されている。容量C1 ,C2 は検出コイル1aに並 列接続されており、容量C2 は接地されている。容量C1 と容量C2 との間の接 続点には、抵抗R3 を介して検波回路4が接続されている。抵抗R3 と検波回路 4との接続点には、一端が接地された抵抗R5 と、トランジスタTrのエミッタ 端子とが接続されている。トランジスタTrのコレクタ端子には電源Vccが接 続されている。さらに抵抗R2 とトランジスタTrのベース端子との間の接続点 には、一端が接地された抵抗R4 が接続されている。The oscillator circuit 3 has a transistor Tr as shown in FIG. The base terminal of the transistor Tr is connected to the detection coil 1a and the variable resistor R1, Capacity C3And resistance R 2 Connected through. Resistance R1And capacity C3A capacitor C connected in series is connected to the connection point between1, C2Are connected. Capacity C1, C2Is connected in parallel to the detection coil 1a and has a capacitance C2Is grounded. Capacity C1And capacity C2At the connection point between3The detection circuit 4 is connected via. Resistance R3At the connection point between the detector circuit and the detector circuit 4, one end is grounded to a resistor RFiveAnd the emitter terminal of the transistor Tr are connected. The power supply Vcc is connected to the collector terminal of the transistor Tr. Further resistance R2The resistor R whose one end is grounded is connected to the connection point between the transistor and the base terminal of the transistor Tr.FourAre connected.
【0012】 このように構成された発振回路3と検出コイル1aとで構成される共振回路は 図5に示す回路と実質的に等価であり、この場合のコンダクタンスGも前記(1 )式の実数部である。 次に、上述の実施例の動作について説明する。 検出ヘッド1が測定対象6に近接して配置されると、共振回路のコンダクタン スGが距離dに応じて変化する。このため、(1)式よりアドミタンスYが変化 するため発振回路3の振幅が変化する。この振幅が検波回路4で直流信号に検波 され、図3に示すような距離dに応じたS字状の検波出力が得られる。The resonance circuit constituted by the oscillation circuit 3 and the detection coil 1a configured as described above is substantially equivalent to the circuit shown in FIG. 5, and the conductance G in this case is also the real number of the equation (1). It is a department. Next, the operation of the above embodiment will be described. When the detection head 1 is arranged close to the measurement target 6, the conductance G of the resonance circuit changes according to the distance d. Therefore, since the admittance Y changes according to the equation (1), the amplitude of the oscillation circuit 3 changes. This amplitude is detected as a DC signal by the detection circuit 4, and an S-shaped detection output corresponding to the distance d as shown in FIG. 3 is obtained.
【0013】 検出ヘッド1の製造のばらつきにより得られた出力が正確に直線化できない場 合には、可変抵抗R1 を調整する。 たとえば、図3に実線で示す基準となるS字状の振幅変化に比べて、一点鎖線 で示す右側にシフトした出力が得られた場合に、可変抵抗R1 の抵抗値を変える ことにより、一点鎖線で示す変化の割合が実線で示す変化の割合に近づく。つま り、検出ヘッド1の特性が変化しなくても、抵抗Rの値を変えることによりコン ダクタンスGを適切な値とでき、出力特性を適切な状態にセットできる。If the output obtained due to manufacturing variations of the detection head 1 cannot be accurately linearized, the variable resistor R 1 is adjusted. For example, when an output shifted to the right as shown by the alternate long and short dash line is obtained as compared with the reference S-shaped amplitude change shown by the solid line in FIG. 3, by changing the resistance value of the variable resistor R 1 , The rate of change indicated by the chain line approaches the rate of change indicated by the solid line. That is, even if the characteristics of the detection head 1 do not change, the conductance G can be set to an appropriate value by changing the value of the resistor R, and the output characteristics can be set to an appropriate state.
【0014】 このように抵抗R1 の抵抗値を変化させて調整することにより、正確に距離に 対応した直線化出力を得ることができる。 〔他の実施例〕 (a) 図4に示すように、抵抗R1 の代わりに、容量C1 ,容量C2 に対して 直列に可変抵抗R6 を挿入してもよい。この場合は図6の等価回路と実質的に同 一であり、アドミタンスYは下記(2)式で表される。By changing and adjusting the resistance value of the resistor R 1 as described above, it is possible to accurately obtain a linearized output corresponding to the distance. Other Embodiments (a) As shown in FIG. 4, instead of the resistor R 1 , a variable resistor R 6 may be inserted in series with the capacitors C 1 and C 2 . In this case, it is substantially the same as the equivalent circuit of FIG. 6, and the admittance Y is expressed by the following equation (2).
【0015】[0015]
【数2】 [Equation 2]
【0016】 ここでは、(2)式の実数部分がコンダクタンスGであり、このコンダクタン スGの増減を抵抗Raの値を変更することで調整できる。したがって、図4に示 す例では、抵抗R6 を適切な値に調整することにより、正確に距離に対応した直 線化出力を得ることができる。 (b) 可変抵抗を用いる代わりに、何種類かの抵抗値を有する抵抗群を検出コ イルLに直列または並列に挿入しておき、それらの抵抗値をスイッチ等で選択す るようにしてもよい。 (c) 検出ヘッドとアンプ本体とが一体型の場合にも本考案を適用できる。 (d) コルピッツ・ベース接地型やハートレ型の発振回路においても適切な位 置に抵抗を挿入すれば同様な効果を得られる。Here, the real part of the equation (2) is the conductance G, and the increase or decrease of the conductance G can be adjusted by changing the value of the resistance Ra. Therefore, in the example shown in FIG. 4, by adjusting the resistance R 6 to an appropriate value, it is possible to obtain a linearized output that accurately corresponds to the distance. (B) Instead of using a variable resistor, a resistor group having several kinds of resistance values may be inserted in series or in parallel with the detection coil L, and those resistance values may be selected by a switch or the like. Good. (C) The present invention can be applied to the case where the detection head and the amplifier main body are integrated. (D) Even in a Colpitts base grounding type or Hartley type oscillation circuit, the same effect can be obtained by inserting a resistor at an appropriate position.
【0017】[0017]
本考案に係る近接センサでは、抵抗の値を変化させることにより、発振振幅を 調整できるので、検出ヘッドの特性がばらついても正確な距離測定が行える。 In the proximity sensor according to the present invention, the oscillation amplitude can be adjusted by changing the resistance value, so that accurate distance measurement can be performed even if the characteristics of the detection head vary.
【図1】本考案の一実施例による近接スイッチのブロッ
ク構成図。FIG. 1 is a block diagram of a proximity switch according to an embodiment of the present invention.
【図2】その発振回路の回路図。FIG. 2 is a circuit diagram of the oscillation circuit.
【図3】振幅と距離との関係を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing the relationship between amplitude and distance.
【図4】図2の実施例の等価回路図。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the embodiment of FIG.
【図5】他の実施例の図2に相当する図。FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 2 of another embodiment.
【図6】図5の実施例の等価回路図。6 is an equivalent circuit diagram of the embodiment of FIG.
1 検出ヘッド 1a 検出コイル 3 発振回路 4 検波回路 R1 ,R6 可変抵抗1 Detection head 1a Detection coil 3 Oscillation circuit 4 Detection circuit R 1 , R 6 Variable resistance
Claims (1)
た直流信号を出力する近接センサであって、 検出コイルを有する検出ヘッドと、 前記検出コイルに接続された抵抗と容量とを含み、出力
特性を変更し得るように前記抵抗の抵抗値が可変である
発振回路と、 前記発振回路の出力を直流検波して検波信号を出力する
出力回路と、 を備えた近接センサ。1. A proximity sensor that outputs a DC signal according to a distance to a measurement object having conductivity, including a detection head having a detection coil, and a resistance and a capacitance connected to the detection coil, A proximity sensor, comprising: an oscillation circuit in which the resistance value of the resistor is variable so that the output characteristic can be changed; and an output circuit that outputs a detection signal by DC detection of the output of the oscillation circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7732792U JPH0640802U (en) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | Proximity sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7732792U JPH0640802U (en) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | Proximity sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0640802U true JPH0640802U (en) | 1994-05-31 |
Family
ID=13630848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7732792U Pending JPH0640802U (en) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | Proximity sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0640802U (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009038159A1 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Proximity sensor |
WO2017175603A1 (en) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | Ntn株式会社 | Capacitance change detection circuit and monitoring device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3111033B2 (en) * | 1996-11-06 | 2000-11-20 | 株式会社 ジャパンクリエイティブル | Ground covering material |
-
1992
- 1992-11-10 JP JP7732792U patent/JPH0640802U/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3111033B2 (en) * | 1996-11-06 | 2000-11-20 | 株式会社 ジャパンクリエイティブル | Ground covering material |
Cited By (2)
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WO2009038159A1 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Proximity sensor |
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