JPH0755789Y2 - Capacitance type proximity sensor - Google Patents
Capacitance type proximity sensorInfo
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- JPH0755789Y2 JPH0755789Y2 JP1988008248U JP824888U JPH0755789Y2 JP H0755789 Y2 JPH0755789 Y2 JP H0755789Y2 JP 1988008248 U JP1988008248 U JP 1988008248U JP 824888 U JP824888 U JP 824888U JP H0755789 Y2 JPH0755789 Y2 JP H0755789Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 この考案は、物体の接近によって電極の有する大地間静
電容量が増加することを利用して、物体の接近を検出す
る近接センサに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Use The present invention relates to a proximity sensor that detects the approach of an object by utilizing the fact that the capacitance between the ground and the electrodes has increased as the object approaches.
（ロ） 従来の技術 一般に、静電容量形の近接スイッチは、検出電極と、補
償電極と呼ばれる２個の電極を有し、検出電極と大地間
の静電容量、両電極間の静電容量を発振回路の構成要素
とし、近接物体の有無で、発振回路を発振・停止させ
て、物体の近接を検出している。この種の近接スイッチ
のセンサ部の等価回路を第３図に示している。同図にお
いて、Cp1は両電極間の静電容量、Cp2は検出電極と大地
間の静電容量、Cfは正帰還用のコンデンサである。この
センサ回路において、物体Ｗが到来していない状態で
は、静電容量Cp2が小さく、この状態では、コンデンサC
fを介してのアンプＡの正帰還量と、静電容量Cp1を介し
ての負帰還量がバランスしており、回路は発振しない。
一方、物体Ｗが接近すると、静電容量Cp2が大きくな
り、負帰還用の静電容量Cp1を低減する方向に作用し、
負帰還量が減少するため、回路が発振する。この発振出
力が物体の近接出力となる。(B) Conventional Technology Generally, a capacitance type proximity switch has two electrodes called a detection electrode and a compensation electrode, and the capacitance between the detection electrode and the ground and the capacitance between both electrodes. Is a component of the oscillation circuit, and the proximity of the object is detected by oscillating and stopping the oscillation circuit depending on the presence / absence of a proximity object. An equivalent circuit of the sensor section of this type of proximity switch is shown in FIG. In the figure, C p1 is a capacitance between both electrodes, C p2 is a capacitance between the detection electrode and the ground, and C f is a positive feedback capacitor. In this sensor circuit, the electrostatic capacitance C p2 is small when the object W has not arrived, and in this state, the capacitor C p2 is small.
The positive feedback amount of the amplifier A via f and the negative feedback amount via the electrostatic capacitance C p1 are balanced, and the circuit does not oscillate.
On the other hand, when the object W approaches, the electrostatic capacitance C p2 increases, which acts in the direction of decreasing the negative feedback electrostatic capacitance C p1 ,
Since the amount of negative feedback decreases, the circuit oscillates. This oscillation output becomes the proximity output of the object.
（ハ） 考案が解決しようとする問題点 上記、従来の静電容量形センサを用いた近接スイッチに
おいて、検出距離を大きくしようとすれば、検出電極の
大きさを大きくすればよい。しかし、検出電極のみを大
きくすると、検出電極と大地間容量が大きくなり、回路
のバランスがくずれる。そのため、回路内部の補償容量
を増やす必要があり、補償電極も大きくせざるを得な
い。従って、検出距離の大なるものとするためには、通
常使用する静電容量形センサとは、別に大形の電極を有
する静電容量形センサを作成し、使用しなければなら
ず、検出距離に応じた静電容量形センサを用意せねばな
らないばかりか、検出距離の大きい場合には、センサが
大形化するという問題があった。(C) Problems to be Solved by the Invention In the above proximity switch using the conventional capacitance type sensor, in order to increase the detection distance, the size of the detection electrode may be increased. However, if only the detection electrode is made large, the capacitance between the detection electrode and the ground becomes large, and the circuit balance is lost. Therefore, it is necessary to increase the compensation capacity inside the circuit, and the compensation electrode must be increased. Therefore, in order to increase the detection distance, it is necessary to create and use a capacitance sensor with large electrodes in addition to the capacitance sensor that is normally used. In addition to the need to prepare a capacitance type sensor corresponding to the above, there is a problem that the sensor becomes large when the detection distance is large.
この考案は、上記問題点に着目してなされたもので、小
形のセンサを用いて検出距離を大きく取り得る静電容量
形近接センサを提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a capacitance type proximity sensor which can take a large detection distance by using a small sensor.
（ニ） 問題点を解決するための手段及び作用 この考案の静電容量形近接センサは、本体の先端面に配
置される平板状の第１の検出電極と、この第１の検出電
極の外周の同軸上に配置される補償電極とを備えるもの
において、本体に着脱自在とされ、本体に装着時に、前
記第１の検出電極の板面に平行で、かつ同軸心に配置さ
れる平板状の第２の検出電極を特徴的に備えている。(D) Means and Actions for Solving Problems The capacitive proximity sensor according to the present invention has a flat plate-shaped first detection electrode disposed on the front end surface of the main body, and an outer circumference of the first detection electrode. And a compensation electrode arranged on the same axis, the flat plate shape being detachable from the main body and being arranged coaxially with the plate surface of the first detection electrode when attached to the main body. The second detection electrode is characteristically provided.
この静電容量形近接センサで、検出距離を比較的小さく
する場合は、本体から第２の検出電極を取り外して使用
する。一方、検出距離を大きく取りたい場合は、本体に
第２の検出電極を装着して使用する。第２の検出電極
は、第１の検出電極の板面に対し平行であり、従って、
第１の検出電極と、補償電極に対し等距離であり、第１
の検出電極と補償電極の双方の静電容量を増加すること
になり、回路のバランスがくずれない。従って、本体は
通常の小形のものでよく、特別に大形化する必要はな
い。When the detection distance is made relatively small with this capacitance type proximity sensor, the second detection electrode is detached from the main body and used. On the other hand, when it is desired to increase the detection distance, the main body is equipped with the second detection electrode for use. The second detection electrode is parallel to the plate surface of the first detection electrode, and thus
Equidistant to the first detection electrode and the compensation electrode,
Therefore, the capacitances of both the detection electrode and the compensation electrode are increased, and the balance of the circuit is not lost. Therefore, the main body may be a normal small-sized one, and it is not necessary to make it particularly large-sized.
（ホ） 実施例 以下実施例により、この考案をさらに詳細に説明する。(E) Embodiments The present invention will be described in more detail with reference to embodiments.
第１図は、この考案の一実施例を示す静電容量形近接ス
イッチのセンサ部の断面図である。同図において、円筒
状の本体ケース１の先端内面に、平板部2aを有する画ピ
ン状の第１の検出電極２が設置され、この第１の検出電
極２の外周の同軸上に、つまり本体ケース１の筒部内周
面に、円筒状の補償電極３が設けられている。この本体
ケース１内の電極構成は、従来のものと同様である。本
体ケース１の外周壁にネジ４が設けられている。FIG. 1 is a sectional view of a sensor portion of a capacitance type proximity switch showing an embodiment of the present invention. In the figure, a first detection electrode 2 in the form of an image pin having a flat plate portion 2a is installed on the inner surface of the distal end of a cylindrical main body case 1, coaxially with the outer circumference of the first detection electrode 2, that is, the main body. The cylindrical compensation electrode 3 is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the case 1. The electrode structure in the main body case 1 is the same as the conventional one. A screw 4 is provided on the outer peripheral wall of the main body case 1.
第２の検出電極部５は、円筒状の支持ケース６と、この
支持ケース６の先端面に貼着された円板状の第２の検出
電極７とから構成されている。支持ケース６の内周面に
ネジ８が設けられ、本体ケース１に支持ケース６が螺合
装着されるようになっている。第２の検出電極部５が本
体ケース１に装着された状態で、第２の検出電極７は、
第１の検出電極２及び補償電極３に静電結合され、かつ
等距離に位置する。第２の検出電極７の径は、第１の検
出電極１の径に対し大きく設定している。その比率は、
検出距離をどの程度大きくするかによって決まる。９
は、パッキンリングである。The second detection electrode portion 5 is composed of a cylindrical support case 6 and a disc-shaped second detection electrode 7 attached to the tip surface of the support case 6. A screw 8 is provided on the inner peripheral surface of the support case 6, and the support case 6 is screwed and attached to the main body case 1. With the second detection electrode section 5 attached to the main body case 1, the second detection electrode 7 is
It is electrostatically coupled to the first detection electrode 2 and the compensation electrode 3 and is located equidistantly. The diameter of the second detection electrode 7 is set larger than the diameter of the first detection electrode 1. The ratio is
It depends on how large the detection distance is. 9
Is a packing ring.
この実施例近接センサを検出距離の比較的小さな近接ス
イッチに採用する場合は、第２の検出電極５を、装着し
ない状態で使用し、検出距離を大きく取る場合は、第２
の検出電極５を本体ケース１に装着した状態（第１図の
状態）で使用する。When the proximity sensor of this embodiment is used for a proximity switch having a relatively small detection distance, the second detection electrode 5 is used without being attached, and when the detection distance is set to be large,
The detection electrode 5 is used in a state where it is attached to the main body case 1 (the state shown in FIG. 1).
第２図は、実施例近接センサを用いた静電容量形近接ス
イッチの図である。同図において、トランジスタQ1、Q2
で第３図に示すアンプＡを構成し、これらトランジスタ
Q1、Q2と、正帰還用のコンデンサCfの容量、第１の検出
電極２と補償電極３間の静電容量Cp1、第１の検出電極
２と大地間の静電容量Cp2等で、発振回路11が構成され
ている。FIG. 2 is a diagram of a capacitance type proximity switch using the proximity sensor of the embodiment. In the figure, transistors Q 1 and Q 2
The amplifier A shown in FIG.
Q 1 and Q 2 , the capacitance of the positive feedback capacitor C f , the capacitance C p1 between the first detection electrode 2 and the compensation electrode 3, and the capacitance C p2 between the first detection electrode 2 and the ground. Etc., the oscillation circuit 11 is configured.
検出距離を大きくするために、第２の検出電極７が装着
されると、第２の検出電極７と第１の検出電極２間の静
電容量Cp4で、トランジスタQ1のベースと、大地間の静
電容量が変動するが、第２の検出電極７と補償電極３間
の静電容量Cp3により、第１の検出電極２と補償電極３
の静電容量も同様に変化するので、発振回路11のバラン
スはくずれない。従って、物体Ｗが第２の検出電極７に
接近しない時には、コンデンサCfによる正帰還量と、静
電容量Cp1による負帰還量のバランスにより、発振回路1
1は、発振信号を出力しない。そのため、検波回路12
は、検波出力を出さず、従ってコンパレータ13もON信号
を出力せず、スイッチング回路14もONされず、検出出力
を出さない。When the second detection electrode 7 is mounted in order to increase the detection distance, the capacitance C p4 between the second detection electrode 7 and the first detection electrode 2 causes the base of the transistor Q 1 and the ground. The capacitance between the first detection electrode 2 and the compensation electrode 3 varies due to the capacitance C p3 between the second detection electrode 7 and the compensation electrode 3.
Since the electrostatic capacitance of the same also changes, the balance of the oscillation circuit 11 is not lost. Therefore, when the object W does not approach the second detection electrode 7, the oscillation circuit 1 is balanced by the positive feedback amount by the capacitor C f and the negative feedback amount by the electrostatic capacitance C p1.
1 outputs no oscillation signal. Therefore, the detection circuit 12
Does not output a detection output, therefore the comparator 13 does not output an ON signal, the switching circuit 14 does not turn ON, and does not output a detection output.
一方、物体Ｗが接近すると、第２の検出電極７と大地間
容量の増加により、等価的に第１の検出電極２と大地間
の静電容量Cp2が増加し、この静電容量Cp2の増加分によ
り、静電容量Cp1を等価的に減少させることになり、負
帰還量が小さくなる。そのため、発振回路11は、発振動
作を開始する。発振回路11より出力された発振信号は検
波回路12で検波される。この検波された直流レベルが所
定値以上であると、コンパレータ13がON信号を出力し、
スイッチング回路14がONし、検出信号が出力される。On the other hand, when the object W approaches, the capacitance C p2 between the first detection electrode 2 and the ground increases equivalently due to the increase in the capacitance between the second detection electrode 7 and the ground, and this capacitance C p2 The capacitance C p1 is equivalently decreased by the increase amount of, and the negative feedback amount is reduced. Therefore, the oscillation circuit 11 starts the oscillation operation. The oscillation signal output from the oscillation circuit 11 is detected by the detection circuit 12. When the detected DC level is equal to or higher than a predetermined value, the comparator 13 outputs an ON signal,
The switching circuit 14 is turned on and the detection signal is output.
なお、上記実施例において、検出電極２及び７は、円板
を使用しているが、この検出電極の形状は円形に限られ
るものではなく、方形等、他の形状であってもよい。In the above embodiment, the detection electrodes 2 and 7 use disks, but the shape of the detection electrodes is not limited to a circle, and may be another shape such as a square.
（ヘ） 考案の効果 この考案によれば、第１の検出電極の板面に平行で、か
つ同軸心に配置される平板状の第２の検出電極を、本体
に着脱自在に設けるものであるから、検出距離を大きく
取る場合でも、小検出距離用の小形の近接センサを、そ
のまま使用できるので、検出距離の大小に対応して、第
２の検出電極さえ用意しておけば、特別の近接センサを
それぞれ製作する必要がなく、しかも近接センサ本体を
大形化する必要がなく、本体設置のスペースが小さくて
よい。(F) Advantageous Effect of the Invention According to this invention, a flat plate-shaped second detection electrode arranged parallel to the plate surface of the first detection electrode and coaxially is detachably provided on the main body. Therefore, even if the detection distance is large, a small proximity sensor for small detection distance can be used as it is. Therefore, if a second detection electrode is prepared for the detection distance, special proximity sensor can be used. It is not necessary to manufacture each sensor, and there is no need to upsize the proximity sensor main body, and the space for installing the main body may be small.
第１図は、この考案の一実施例を示す静電容量形近接ス
イッチのセンサ部の断面図、第２図は、同センサを用い
た近接スイッチの回路図、第３図は、静電容量形近接セ
ンサの原理を説明するための等価回路である。 1:本体ケース、2:第１の検出電極、3:補償電極、7:第２
の検出電極。FIG. 1 is a sectional view of a sensor portion of a capacitance type proximity switch showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a proximity switch using the same sensor, and FIG. It is an equivalent circuit for explaining the principle of a proximity sensor. 1: Main body case, 2: First detection electrode, 3: Compensation electrode, 7: Second
Detection electrode.
Claims (1)
検出電極と、この第１の検出電極の外周の同軸上に配置
される補償電極とを備える静電容量形近接センサにおい
て、 本体に着脱自在とされ、本体に装着時に、前記第１の検
出電極の板面に平行で、かつ同軸心に配置される平板状
の第２の検出電極を設けたことを特徴とする静電容量形
近接センサ。1. A capacitance type proximity sensor comprising a flat plate-shaped first detection electrode arranged on a front end surface of a main body, and a compensation electrode coaxially arranged on an outer circumference of the first detection electrode. And a flat plate-shaped second detection electrode which is detachably attached to the main body and which is arranged coaxially with the plate surface of the first detection electrode when attached to the main body. Capacitive proximity sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988008248U JPH0755789Y2 (en) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | Capacitance type proximity sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988008248U JPH0755789Y2 (en) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | Capacitance type proximity sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01112534U JPH01112534U (en) | 1989-07-28 |
| JPH0755789Y2 true JPH0755789Y2 (en) | 1995-12-20 |
Family
ID=31213955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988008248U Expired - Lifetime JPH0755789Y2 (en) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | Capacitance type proximity sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755789Y2 (en) |
Cited By (1)
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| JP2004340662A (en) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Omron Corp | Object detection sensor |
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- 1988-01-26 JP JP1988008248U patent/JPH0755789Y2/en not_active Expired - Lifetime
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