JPH07154226A

JPH07154226A - 近接スイッチ

Info

Publication number: JPH07154226A
Application number: JP5321274A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Sasaki; 一夫佐々木; Shinya Tamino; 真也民野; Masazumi Ueda; 正純上田; Takashi Otsuka; 隆史大塚
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 1993-11-26
Publication date: 1995-06-16
Anticipated expiration: 2018-08-25
Also published as: JP3440518B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】比較的簡単な構成で容易に感度設定を行える
ようにする。【構成】発振回路に感度を調整する感度調整回路を接
続する。感度調整回路は複数の抵抗Ｒ_B1〜Ｒ_Bnと夫々の
抵抗に直列接続されたスイッチＳＷ１〜ＳＷｎを有す
る。そして外部からのスイッチ信号に基づいてスイッチ
を開閉し、その合成抵抗を変化させることによって帰還
電流を変化させるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は近接スイッチに関し、特
にその感度調整及び感度設定に特徴を有する近接スイッ
チに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高周波発振型の近接スイッチは物体の近
接時に発振の振幅の低下を検出する振幅検波型と、周波
数の変化に基づいて物体の近接を検出する周波数検波型
とがある。一般に磁性金属を検出する近接スイッチで
は、振幅検波型の近接スイッチが広く用いられている。
図１５は従来の振幅検波型近接スイッチの一例を示すブ
ロック図である。本図において発振コイルＬとコンデン
サＣの並列共振回路１と共に発振回路２が構成されてい
る。発振回路２の出力は検波回路３によって検波され、
信号処理回路４によって発振レベルの低下が検出され
る。そして発振の低下が検出されれば出力回路５を介し
て物体検知信号が出力される。又電源回路６は各ブロッ
クに電源を供給するものである。ここで発振回路２には
感度を調整するための感度調整抵抗Ｒｅが接続されてい
る。

【０００３】図１６はこの並列共振回路１と共に構成さ
れる発振回路２の一例を示す回路図である。本図におい
て並列共振回路１には抵抗Ｒ１、ダイオードＤ１，Ｄ２
を介してトランジスタＱ１のベースが接続される。トラ
ンジスタＱ１のベースには電源より定電流が供給されて
おり、そのエミッタ側には抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が接地
端との間に直列接続される。そして抵抗Ｒ２，Ｒ３の中
点がトランジスタＱ２のベースに接続され、そのエミッ
タには前述した感度調整抵抗Ｒｅが接続される。トラン
ジスタＱ２のコレクタ側には、トランジスタＱ３，Ｑ４
から成るカレントミラー回路が接続されており、トラン
ジスタＱ２に流れる電源と同じ電流値の電流がトランジ
スタＱ４を介して並列共振回路１に帰還され、正帰還ル
ープが構成されて発振している。図１７（ａ）は感度調
整抵抗Ｒｅが小〜大に変化したときの発振振幅と検出物
体までの距離の関係を示すグラフである。本図より明ら
かなように物体までの距離が特定の位置で発振が急激に
開始、停止することとなる。このような発振を硬発振と
称している。

【０００４】図１８は周波数検波型の近接スイッチの一
例を示すブロック図である。本図ではセンサヘッド１１
と信号処理ユニット１２とを分離した分離型の近接スイ
ッチについて示している。センサヘッド１１はコイル及
びコンデンサから成る並列共振回路１１ａと温度検出素
子１１ｂを含んでいる。又信号処理ユニット１２はこの
並列共振回路１１ａに接続される発振回路１３を有して
おり、その出力端は周波数カウンタ１４に接続される。
周波数カウンタ１４は発振回路の発振周波数を検出する
ものであって、その出力はマイクロコンピュータ１５で
構成される信号処理部１５ａに接続される。又センサヘ
ッド１１の感温素子１１ｂが信号処理ユニット１２内の
温度検出回路１６に入力される。温度検出回路１６は温
度情報をマイクロコンピュータ１５内に出力するもので
ある。マイクロコンピュータ１５は所定の周波数を閾値
として物体の有無を判別するものであって、その出力は
出力ポート１５ｂを介して出力バッファ回路１７より出
力される。又感度設定時には設定部１８より入力ポート
１５ｃを介して信号処理部１５ａに入力される。

【０００５】このような周波数検波型の近接スイッチで
は、図１７（ｂ）に示すように物体までの距離Ｌに対し
て周波数ｆが連続して変化する。従って閾値レベルをテ
ィーチングすることによって動作距離を調整するものが
知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに前述した振幅
検波型の近接スイッチでは、以下のような欠点があっ
た。感度調整が感度調整抵抗Ｒｅを変化させるという手動
で行われるため、調整に熟練を要し、作業者によって調
整位置のばらつきが発生するという欠点があった。感度調整抵抗Ｒｅの可変抵抗器の回転角度と検出動作
距離とは比例しないため、最適点に調整することが難し
く、感に頼った調整と動作確認とを繰り返す必要があっ
た。特に長距離の動作点を設定する場合には、検出物体の
有無によって発振コイルのコンダクタンスの変化が小さ
くなる。そのため最適点に調整することが難しく、又振
動等により可変抵抗器の位置が少しずれただけでも動作
点が大きく変わってしまうという欠点があった。又近接スイッチは物体の通過検知だけに用いる場合が
最も多いが、この場合にも物体を配置した状態で可変抵
抗の調整や動作確認が必要となる。特に物体を動かしに
くい場合には、調整が困難になるという欠点があった。

【０００７】一方周波数検波型の近接スイッチにおいて
は、以下のような欠点があった。物体の接近による発振周波数の変化は振幅検波型の近
接スイッチにおけるコンダクタンス変化よりも小さく、
使用温度による周波数変動が動作点に大きな影響を与え
る。従って温度検出回路を要し、マイクロコンピュータ
内での温度補償処理が必要となるが、１台毎にスクリー
ニングを行って補正する必要があり、製造工程が長く複
雑になるという欠点があった。センサヘッドを近接スイッチ本体と分離する構造の近
接スイッチでは、センサヘッドが本体と対応付けられる
ため、使用時の融通性がなくなる。従っていずれか一方
のみが破損した場合にも全体を交換する必要があった。更にセンサヘッドには温度検出素子が必要となって、
小型化が難しくなる。又センサヘッドと本体側との接続
ケーブル数が増えるため、接続工程も増加するという欠
点もあった。更に感度設定時には検出物体の有無から閾値を決定し
ているため、検出物体の単なる通過検出のように、特に
高精度を必要としない感度設定の場合にも検出物体が接
近した状態と物体のない状態とで２回のティーチングが
必要となり、操作が複雑になるという欠点があった。

【０００８】本発明はこのような従来の近接スイッチの
感度調整方法の問題点に鑑みてなされたものであって、
構造を複雑にすることなく可変抵抗を用いずに感度設定
を行えるようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、発振コイルを含む発振回路と、発振回路に接続され
た抵抗群及び該抵抗群を切換えるスイッチ回路を有し、
該スイッチ回路のスイッチ状態で定まる感度調整抵抗の
抵抗値によって帰還電流を切換えることによってその感
度を調整する感度調整回路と、感度調整回路にスイッチ
信号を出力することによって発振回路の感度を調整する
スイッチ制御手段と、発振回路の出力を検波する検波回
路と、検波回路の出力に基づいて発振又はその停止によ
って物体の有無を判別する信号処理手段と、を具備する
ことを特徴とするものである。

【００１０】本願の請求項２の発明では、感度調整回路
は、第１のトランジスタと、夫々スイッチを介して第１
のトランジスタと共にカレントミラー接続された第２の
複数のトランジスタとを有し、該第２の各トランジスタ
はそのエミッタサイズ比を変化させたものであり、該第
２のトランジスタはスイッチ制御手段からのスイッチ信
号に基づいて動作することによりスイッチ制御手段から
のスイッチ信号に応じた帰還電流を発振回路に帰還する
ことを特徴とするものである。

【００１１】本願の請求項３の発明では、感度調整回路
は、互いに異なった抵抗値を有する複数の抵抗と、複数
の抵抗の夫々に直列接続されたスイッチング用のトラン
ジスタの直列接続体を並列接続して構成され、スイッチ
制御手段は、トランジスタに並列のスイッチ信号を与え
ることを特徴とするものである。

【００１２】本願の請求項４の発明では、感度調整回路
は、複数のトランジスタにインピーダンス素子を介して
接続され、各トランジスタのオフ時にベース・コレクタ
間の寄生容量を充電する充電回路を含むことを特徴とす
るものである。

【００１３】本願の請求項５の発明では、感度調整回路
は、複数のトランジスタのベース・コレクタ間に接続さ
れた補助コンデンサを有し、該補助コンデンサの容量は
下位ビットのトランジスタより最上位ビットのトランジ
スタまで順次その容量を上昇させるように選択したこと
を特徴とするものである。

【００１４】

【作用】このような特徴を有する本願の請求項１の発明
によれば、スイッチ制御手段からのスイッチ信号に基づ
いて感度調整回路の合成抵抗を変化させ、帰還電流を切
換えるようにしている。

【００１５】又請求項２の発明では、第１のトランジス
タと複数の第２のトランジスタを用い、第２のトランジ
スタのエミッタサイズを変化させスイッチ制御手段から
のスイッチ信号に基づいて第２のトランジスタを選択的
に動作させることによって、帰還電流を変化させるよう
にしている。

【００１６】更に請求項３の発明では、感度調整回路は
異なった抵抗値を有する複数の抵抗とスイッチング用の
トランジスタを用いて構成しており、スイッチング用ト
ランジスタのオンオフ状態によって帰還電流を変化させ
ている。

【００１７】請求項４の発明では、スイッチング用のト
ランジスタを用いた場合にそのトランジスタのオフ時に
ベース・コレクタ間の寄生容量を充電回路から充電させ
ることによって帰還電流の誤差の発生を防止するように
している。

【００１８】更に請求項５の発明では、複数のトランジ
スタのベース・コレクタ間に補助コンデンサを接続し、
その容量をトランジスタのビットに対応させて順次増加
させるようにしている。こうすればスイッチ制御手段か
らの並列信号によってオンオフとなるトランジスタ数が
変化した場合にも、寄生容量に基づく充電電流はビット
に対応して増加することとなるため、帰還電流が増減す
ることがなくなる。

【００１９】

【実施例】図２は本発明の一実施例による高周波発振型
の近接スイッチ２０の構成を示すブロック図である。本
図において前述した従来例の振幅検波型近接スイッチと
同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。本
実施例においてもＬＣ並列共振回路１と共に発振回路２
が構成されている。そして発振回路２にはその感度調整
を行うための感度調整回路２１が設けられる。感度調整
回路２１は外部からのスイッチ信号に基づいて発振回路
の感度調整抵抗を変化させ、発振感度を調整するための
調整回路である。そして発振回路２の出力は検波回路３
を介して信号処理回路４に与えられる。信号処理回路４
は従来例と同様に検波回路３の出力レベルを所定の閾値
で弁別することによって物体の有無を判別するものであ
り、その出力は出力回路５を介して外部に出力される。
さて本実施例では近接スイッチのモードを動作モード
「ＲＵＮ」と感度設定のためのセットモード「ＳＥＴ」
に切換えるモード切換スイッチ２２、及びティーチング
時に用いられるティーチングスイッチ２３が設けられて
いる。これらのスイッチからの信号はマイクロコンピュ
ータ２４に入力される。マイクロコンピュータ２４はモ
ード切換スイッチ２２及びティーチングスイッチ２３か
らの入力に基づいて、ティーチングを夫々行い、感度設
定値をスイッチ信号によって感度調整回路２１に設定す
るものであって、スイッチ制御手段を構成している。

【００２０】図１は第１実施例の並列共振回路１と発振
回路２及び感度調整回路２１の構成を示す回路図であ
る。本図において前述した従来例と同一部分は同一符号
を付して詳細な説明を省略する。本実施例においても並
列共振回路１にダイオードＤ１，Ｄ２及びトランジスタ
Ｑ１〜Ｑ４を有する発振回路２が接続されている。そし
て発振回路２の感度調整用抵抗Ｒｅの位置には、図示の
ように抵抗Ｒ_A，Ｒ_B1，Ｒ_B2，Ｒ_B3・・・Ｒ_Bnから成る
抵抗群が並列に接続される。抵抗Ｒ_B1，Ｒ_B2，Ｒ_B3・・
・にはこれを切換えるスイッチ回路として、夫々スイッ
チＳＷ１，ＳＷ２・・・ＳＷｎが直列に接続されてい
る。これらのスイッチはマイクロコンピュータ２４から
のスイッチ信号に基づいて開閉され、並列の合成抵抗が
前述した抵抗Ｒｅに代えて用いられる。このためマイク
ロコンピュータ２４からの制御によって発振回路の感度
が調整できるように構成されている。ここでこのスイッ
チ数をＳＷ１〜ＳＷ１１までの１１個とし、これに夫々
直列に接続される抵抗もＲ_B1〜Ｒ_B11とする。これらの
抵抗Ｒ_B(i)はＲ_Bi＝Ｒ₀・２ⁱ（ｉ＝１〜11）となる抵
抗値が設定されているものとする。こうすればスイッチ
ＳＷ１〜ＳＷ１１の１１ビットのスイッチをオンオフす
ることによって、2048段階で合成抵抗値Ｒｅが設定でき
ることとなる。ここで図１のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎ
は、トランジスタやアナログスイッチ，リレーのいずれ
によっても構成することができる。

【００２１】図３は発振回路の帰還電流を調整する第２
実施例を示す発振回路と感度調整回路を示す回路図であ
る。本図において第１実施例と同一部分は同一符号を付
して詳細な説明を省略する。本実施例では感度調整抵抗
Ｒｅに代えてトランジスタＱ５を接続し、そのベースに
はトランジスタＱ５と共にカレントミラー回路を構成す
るトランジスタＱ６を接続する。トランジスタＱ６のコ
レクタ側には電源端子との間に複数のスイッチＳＷ１・
・・と抵抗Ｒ_B1，Ｒ_B2・・・の直列接続体を接続してお
く。この場合にもスイッチＳＷ１〜ＳＷｎを切換えるこ
とによって、トランジスタＱ５，Ｑ６から成るカレント
ミラー回路及びトランジスタＱ３，Ｑ４から成るカレン
トミラー回路を介して、選択した帰還電流を並列共振回
路１側に帰還することができる。

【００２２】図４はトランジスタＱ３と共に構成される
トランジスタＱ４のコレクタ抵抗Ｒ７をスイッチ回路で
変化させることによって帰還電流を変更するようにした
第３実施例である。即ち抵抗Ｒ７に代えて抵抗Ｒ_B1〜Ｒ
_BnとスイッチＳＷ１〜ＳＷｎの直列回路を並列に接続す
る。こうすれば前述した実施例と同様に、スイッチ信号
に基づいてこれらのスイッチを開閉することによって帰
還電流を制御することができる。

【００２３】図５は本発明の第４実施例による発振回路
及び感度調整回路の一例を示す回路図である。本実施例
では第３実施例のカレントミラー回路を構成するトラン
ジスタＱ４に代えて、多数のトランジスタＱ７₁，Ｑ７
₂・・・と抵抗Ｒ_C1，Ｒ_C2・・・の直列回路を用い、夫
々のトランジスタのエミッタサイズ比又はエミッタ抵抗
比を変化させることによって帰還電流を変えるように構
成する。更に図６に第５実施例を示すように、トランジ
スタＱ２のベースと抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続との間に、抵
抗Ｒ_D1，Ｒ_D2・・・とスイッチＳＷ１，ＳＷ２・・・と
を夫々直列制御した回路を並列に接続し、これによって
感度調整を行うように構成することも可能である。又図
７に第６実施例を示すように感度調整抵抗Ｒｅに代えて
ＦＥＴＱ８を接続し、そのゲート電圧をスイッチ回路で
変化させ、ＦＥＴを定電流動作させ、定電流の値をスイ
ッチ回路によって選択して帰還電流を変えるように構成
することもできる。

【００２４】図８は発振回路及び感度調整回路の第７実
施例を示す回路図である。本実施例では図１のスイッチ
ＳＷ１〜ＳＷｎとして、トランジスタＱ_B1〜Ｑ_Bnを用い
て構成している。これらのトランジスタはオン状態では
コレクタ・ベース間にＶsatが残留する。従ってこれを
相殺するために抵抗Ｒ１と並列共振回路１との間にトラ
ンジスタＱ_B0を接続しておく。このトランジスタＱ_B0は
常にオン状態とすれば、トランジスタＱ_B1〜Ｑ_Bnのいず
れがオン状態となっていても、この残留電圧分を相殺す
ることができ、Ｒ_B1〜Ｒ_Bnの並列抵抗値を理想的なもの
とすることができる。

【００２５】図９は本発明の第８実施例による感度調整
回路の一部を示す回路図である。第７実施例のように感
度調整回路のスイッチとしてトランジスタＱ_Bi（ｉ＝１
〜ｎ）を用いた場合には、ベース・コレクタ間に寄生容
量Ｃｓが存在する。このためトランジスタＱ_Biをオフと
したときに、各トランジスタのコレクタに直列に接続さ
れている抵抗Ｒ_Biから寄生容量Ｃｓに充電され、充電電
流ｉ_Bが流れることとなる。この充電電流ｉ_Bはトラン
ジスタＱ２のエミッタ電流の増加分となり、トランジス
タＱ３，Ｑ４のカレントミラー回路を介して発振回路の
並列共振回路１に帰還される。このため帰還電流が見か
け上増加することとなる。このスイッチ回路は例えば１
１ビットの並列信号によってオンオフ制御されるため、
トランジスタの全寄生容量に対する充電電流もスイッチ
のオンオフ状態により異なっている。従ってこの寄生容
量Ｃｓの影響により帰還電流の変化が連続しなくなる。
図１０はスイッチ制御部から出力される並列のｎビット
のスイッチ信号の値をポインタｍ（１１ビットの場合、
ｍ＝０〜2047）で表したときに、ポインタｍに対する帰
還電流の変化を示すグラフである。本図に示すように、
これらのスイッチングトランジスタＱ_B1〜Ｑ_Bnの制御信
号である並列信号のハミング距離が大きく異なる変化点
では、寄生容量の影響によって帰還電流が大きく変化
し、これに伴って発振の振幅が大きく変化することがあ
る。このため各トランジスタＱ_Biに直列に接続されてい
る抵抗値Ｒ_Biだけでなく、この寄生容量の影響のためｎ
ビットのスイッチ信号と帰還電流が連続せず、不連続で
大きく変化してしまう点が存在することとなる。

【００２６】第８実施例ではこれを改善するために充電
回路３１を加えたものである。図９のトランジスタＱ９
はこの充電回路の構成を示しており、トランジスタＱ９
のコレクタは電源Ｖccに、ベースは抵抗Ｒ２，Ｒ３の共
通接続端、即ちトランジスタＱ２のベースに接続され
る。又トランジスタＱ９のエミッタはインピーダンス素
子であるコンデンサＣ_Eiを介してトランジスタＱ_Biのコ
レクタに接続される。トランジスタＱ９は能動動作を行
い、トランジスタＱ_Biがオフ状態のときにそのエミッタ
からトランジスタＱ_Biのベース・エミッタ間の寄生容量
Ｃｓを充電するものである。

【００２７】図１１はこの充電回路３１を有する発振回
路及び感度調整回路を含む全体の回路図である。充電回
路３１はトランジスタＱ２のベースにそのベースが接続
され、コレクタ端が電源Ｖccに接続されたトランジスタ
Ｑ９と、このトランジスタのエミッタと各スイッチング
用トランジスタＱ_B1〜Ｑ_Bnのコレクタとの間に接続され
るコンデンサＣ_E1〜Ｃ_Enを有している。充電回路３１を
設けることによって、スイッチングトランジスタＱ_B1〜
Ｑ_BnがオフとなったときにはトランジスタＱ９から寄生
容量Ｃｓに充電するため、寄生容量による帰還電流への
影響を除くことができる。ここで充電回路３１はコンデ
ンサＣ_E0〜Ｃ_Enに代えて抵抗を用いて構成してもよい。
又トランジスタＱ９を各ビット毎に独立して構成するこ
ともできる。

【００２８】又このトランジスタＱ９に代えて図１２の
第９実施例に示すように、演算増幅器３２を用いて構成
してもよい。図１２では感度調整回路及び感度調整回路
内の充電回路３３のみを示している。この場合には演算
増幅器３２はトランジスタＱ２のエミッタ側からみた入
力インピーダンスが上昇するため、発振回路の感度調整
をより理想的に行うことができる。

【００２９】図１３は充電回路を含む感度調整回路の第
１０実施例である。本図に示すように、各スイッチング
素子に充放電用のトランジスタを用い、更にトランジス
タＱ１のベースにベースを共通に接続したトランジスタ
Ｑ１０を用い、このトランジスタＱ１０のコレクタを電
源Ｖccに、エミッタを抵抗Ｒ２〜Ｒ４と同一の抵抗値を
有する抵抗Ｒ８〜Ｒ９の直列接続体を介して接地する。
こうして得られた抵抗Ｒ８とＲ９の中点間をトランジス
タＱ９₁〜Ｑ９_nのベースに共通に接続するようにした
ものである。このように各ビットのトランジスタＱ_B1〜
Ｑ_Bnの寄生容量の充電回路を各ビット毎に独立して構成
すれば、他のビットの影響をなくすることができ、又調
整部のインピーダンスの影響を除くことができる。

【００３０】ここで図１３に示すように各スイッチング
トランジスタＱ_B1〜Ｑ_Bnの各ビットにトランジスタ及び
コンデンサから成る充電回路を接続する場合には、部品
点数が増加する。従ってトランジスタのコレクタと抵抗
Ｒ_B1〜Ｒ_Bnとを接続するプリントパターンに近接させて
他のラインを接続し、基板容量でこれを代用することも
考えられる。

【００３１】又スイッチングトランジスタのコレクタと
ベース間に補助コンデンサを接続し、コンデンサの接続
が不連続にならないようにすることも考えられる。図１
４はこのような感度調整回路の第１１実施例を示す回路
図である。本図において各トランジスタには前述したよ
うにコレクタ・ベース間に寄生容量Ｃｓが接続されてい
るのと等価な状態となっており、この影響を除くために
ベース・コレクタ間にコンデンサＣ_C2〜Ｃ_Cnを図示のよ
うに接続しておく。今感度調整抵抗を３ビットで制御す
るものとすれば、Ｐ１〜Ｐ３までの３ビット（Ｐ１＝Ｌ
ＳＢ，Ｐ３＝ＭＳＢ）に対してトランジスタＱ_B1〜Ｑ_B3
がオフ状態では、各トランジスタのコレクタ・ベース間
に補助コンデンサＣ_C2，Ｃ_C3を接続しない場合Ａと、補
助Ｃ_C2，Ｃ_C3を接続した場合Ｂとは接続される全てのコ
ンデンサの容量は次の表１のようになる。

【表１】ここでポインタｍが４から５に変化する点、即ちＰ３〜
Ｐ１が「ＨＬＬ」から「ＬＨＨ」に変化する点で、表１
のＡに示すように寄生容量のコンデンサ数が増減する。
従ってこの変化を補うようにＣ_C2をＣｓと同一値、Ｃ_C3
を２Ｃｓとする。このような外付けのコンデンサＣ_C2，
Ｃ_C3を接続することによって、表１のＢに示すように、
ポインタｍの増加に対応して接続されるコンデンサ数が
単調に増加することとなって、増減がなくなる。この接
続するコンデンサ数は表１においてポインタ４〜５のよ
うに増減する点をなくするために用いられる。又４ビッ
トの場合にはトランジスタＱ_B4のコレクタ・ベース間に
コンデンサＣ_C4を付加する。このコンデンサＣ_C4はポイ
ンタｍが７から８に変化する点で単調に増加するよう
に、即ちＣ_C2，Ｃ_C3で付加された容量３Ｃｓに加えてこ
のときオフとなる３ビット分のトランジスタのＣｓが付
加されるため、６Ｃｓとする必要がある。トランジスタ
Ｑ_B4では１Ｃｓが内在しているため、これを減じて５Ｃ
ｓとする。以下同様にして例えば１１ビットまででは、
付加するコンデンサＣ_C2，Ｃ_C3・・・Ｃ_C11の容量は表
２のようになる。

【表２】こうすれば以下の表に示すようにスイッチ制御手段の信
号によって各トランジスタＱ_B1〜Ｑ_Bnのベースへの入力
電圧が表１に示すように変化し、そのとき補助コンデン
サがなければトランジスタＱ２のエミッタと接地端間に
コンデンサＣｓの整数倍が接続されていることとなる。
しかしスイッチ信号で示されるポインタｍの増加によっ
て、補助コンデンサにより表１に示す数のコンデンサが
同時に並列接続されることとなるため、ビットの変化方
向に対してコンデンサの接続数が単調に増加することと
なる。従って増減がなくなり、寄生容量を影響を少なく
することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
１〜３の発明によれば、スイッチ制御手段からのスイッ
チ信号に基づいて発振回路の帰還電流を変化させること
によって発振回路の感度を調整することができる。従っ
て物体までの距離に応じて最適な感度に発振レベルを調
整すれば、閾値を連続的に変化させるのと同等に物体ま
での検出距離が調整できることとなる。又従来のように
可変抵抗を用いることはなく、耐振動性に優れている。
そして変化率が大きいコンダクタンスの変化を利用する
振幅検波型であるため、長距離でも安定して検出するこ
とができる。

【００３３】更に本願の請求項４の発明では、感度調整
回路を抵抗とトランジスタの直列接続体を多数並列に接
続した回路構成としており、このトランジスタのコレク
タとベース端の寄生容量の影響をなくすための充電回路
を設けている。又請求項５の発明では、この寄生容量の
影響をなくすためにトランジスタのコレクタとベース間
にそのビットに対応して順次大きくなる容量の補助コン
デンサを設けている。こうすればスイッチ信号に応じて
接続されるコンデンサの容量値が単調に増加することと
なる。従ってこの寄生容量の影響がなく、正確に感度を
調整することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による発振回路及び感度調整
回路の構成を示す回路図である。

【図２】本発明の一実施例による振幅検波型の近接スイ
ッチの全体を示すブロック図である。

【図３】本発明の第２実施例による発振回路及び感度調
整回路の構成を示す回路図である。

【図４】本発明の第３実施例による発振回路及び感度調
整回路の構成を示す回路図である。

【図５】本発明の第４実施例による発振回路及び感度調
整回路の構成を示す回路図である。

【図６】本発明の第５実施例による発振回路及び感度調
整回路の構成を示す回路図である。

【図７】本発明の第６実施例による発振回路及び感度調
整回路の構成を示す回路図である。

【図８】本発明の第７実施例による発振回路及び感度調
整回路の構成を示す回路図である。

【図９】本発明の第８実施例による感度調整回路のスイ
ッチングトランジスタ及びこの寄生容量を充電するため
の充電回路を示す回路図である。

【図１０】充電回路を用いない場合のポインタｍに対す
る帰還電流の変化を示すグラフである。

【図１１】本発明の第８実施例による発振回路及び感度
調整回路の構成を示す回路図である。

【図１２】本発明の第９実施例による感度調整回路の構
成を示す回路図である。

【図１３】本発明の第１０実施例による感度調整回路及
び発振回路の一部の構成を示す回路図である。

【図１４】本発明の第１１実施例による感度調整回路の
構成を示す回路図である。

【図１５】従来の振幅検波型近接スイッチの全体構成を
示すブロック図である。

【図１６】従来の振幅検波型近接スイッチの発振回路を
示す回路図である。

【図１７】（ａ）は振幅検波型近接スイッチのワーク設
定距離Ｌに対する発振回路の振幅を示すグラフ、（ｂ）
はワーク設定距離に対する発振周波数の変化を示すグラ
フである。

【図１８】従来の周波数検波型近接スイッチの一例を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１並列共振回路２発振回路３検波回路４信号処理回路５出力回路２０近接スイッチ２１感度調整回路２２モード切換スイッチ２３ティーチングスイッチ２４マイクロコンピュータ３１，３３充電回路３２演算増幅器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大塚隆史京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発振コイルを含む発振回路と、前記発振回路に接続された抵抗群及び該抵抗群を切換え
るスイッチ回路を有し、該スイッチ回路のスイッチ状態
で定まる感度調整抵抗の抵抗値によって帰還電流を切換
えることによってその感度を調整する感度調整回路と、前記感度調整回路にスイッチ信号を出力することによっ
て前記発振回路の感度を調整するスイッチ制御手段と、前記発振回路の出力を検波する検波回路と、前記検波回路の出力に基づいて発振又はその停止によっ
て物体の有無を判別する信号処理手段と、を具備するこ
とを特徴とする近接スイッチ。
【請求項２】前記感度調整回路は、第１のトランジス
タと、夫々スイッチを介して第１のトランジスタと共に
カレントミラー接続された第２の複数のトランジスタと
を有し、該第２の各トランジスタはそのエミッタサイズ
比を変化させたものであり、該第２のトランジスタは前
記スイッチ制御手段からのスイッチ信号に基づいて動作
することにより前記スイッチ制御手段からのスイッチ信
号に応じた帰還電流を前記発振回路に帰還するものであ
ることを特徴とする請求項１記載の近接スイッチ。
【請求項３】前記感度調整回路は、互いに異なった抵
抗値を有する複数の抵抗と、前記複数の抵抗の夫々に直
列接続されたスイッチング用のトランジスタの直列接続
体を並列接続して構成され、前記スイッチ制御手段は、
前記トランジスタに並列のスイッチ信号を与えるもので
あることを特徴とする請求項１記載の近接スイッチ。
【請求項４】前記感度調整回路は、前記複数のトラン
ジスタにインピーダンス素子を介して接続され、前記各
トランジスタのオフ時にベース・コレクタ間の寄生容量
を充電する充電回路を含むものであることを特徴とする
請求項３記載の近接スイッチ。
【請求項５】前記感度調整回路は、前記複数のトラン
ジスタのベース・コレクタ間に接続された補助コンデン
サを有し、該補助コンデンサの容量は下位ビットのトラ
ンジスタより最上位ビットのトランジスタまで順次その
容量を上昇させるように選択したものであることを特徴
とする請求項３記載の近接スイッチ。