JPH09276U - センサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 センサ信号のオン点，オフ点の差が微小な場
合でも、安定した検出動作を行えるようにする。 【構成】 光電変換を行うセンサとしての受光回路１２
の出力信号を受光アンプ１３を介して制御回路１１に入
力する。受光アンプ１３は３つの増幅回路からなり、各
段で増幅度を１倍，５倍の切換ができ、全体として１，
５，２５，１２５倍に設定できる。制御回路１１は、検
出エリア内での被検出物体の有無のそれぞれに応じて、
増幅度を最大に設定し順次増幅度を下げて行き、増幅信
号がオーバフローしなくなったときの増幅度と増幅信号
とを得て、オン点およびオフ点を求め、そのときの増幅
度を設定すると共にそのときの増幅信号の中間値を比較
基準値として設定する。これにより、センサ信号のオン
点およびオフ点の差が微小な場合でも安定した検出動作
を行えるようになる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光電センサ等のセンサの出力信号を増幅して増幅度を変化させてセ ンサ感度を調整するようにしたセンサ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、光センサに用いられる増幅回路においては、その感度を自動的に調整 する方法として、次のようなものがある。すなわち、例えば、特開平３−１２３ １１９号公報に開示されたものは、検出エリアに被検出物体を配置した状態およ び配置しない状態のそれぞれにおいて増幅度を順次変化させ、そのときのオン点 およびオフ点を検出してそのときのそれぞれの増幅度に所定値を加算あるいは減 算してその中間値を求めて感度設定を行うようにしたものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来構成のものでは、例えば前者のものの場合には、 固定されたスライスレベルに対して増幅度の設定を行うものであるが、増幅度の 設定は細かく設定することができず粗い設定しか行えないため、オン点とオフ点 とでセンサ信号の差が微小な場合には、スライスレベルに対して適切な増幅度に 設定できないという問題が生ずる。

【０００４】 すなわち、例えば、ある増幅度Ａにおいてオン点およびオフ点が共にスライス レベル以上である場合に、増幅度を一段下げて増幅度Ｂに設定すると、逆に、オ ン点およびオフ点が共にスライスレベル以下となってしまう場合が生ずることが ある。この場合に、増幅度Ａと増幅度Ｂとの中間の増幅度が設定できれば良いが 、実際上はそのような細かい増幅度の設定ができないことが多く、したがって、 あらかじめ固定されたスライスレベルに対して増幅度を設定する場合に適切な増 幅度に設定できなくなり、そのために安定した検出が行えなくなるという不具合 が生ずるのである。

【０００５】 また、上述した従来構成のもののうちの後者のものの場合には、増幅度をあら かじめ決めておくものであるため、オン点とオフ点とでセンサ信号の差が微小な 場合に、その増幅信号においてもオン点とオフ点とで十分な差が得られないよう な増幅度に設定されていることがある。この場合には、オン点とオフ点とで微小 差のセンサ信号を増幅して得られた増幅信号のオン点とオフ点とで十分な差が得 られていないので、その中間値にスライスレベルを設定すると、そのスライスレ ベルとオン点あるいはオフ点との間の余裕度が小さいので、被検出物のばらつき やノイズなどによってセンサ信号が変動すると、その増幅信号がスライスレベル を超えて変動する恐れがあり、これによって安定した検出動作が行えなくなる場 合が生ずるのである。

【０００６】 本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、オン点とオフ点と でセンサ信号のレベルの差が微小な場合でも、適切な感度設定によって安定した 検出動作を行うことができるようにしたセンサ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案のセンサ装置は、 センサ信号を増幅して増幅信号を出力する増幅手段を有し、その増幅手段から 出力される増幅信号と比較基準値との比較を行うことで被検出物体の判別を行う ようにしたものを対象としており、 検出エリア内に被検出物体が存在する状態および検出エリア内に被検出物体が 存在しない状態における前記増幅手段からのそれぞれの増幅信号の読み込み動作 を行うための設定スイッチと、 この設定スイッチが操作されたときに、前記検出エリア内に被検出物体が存在 する状態で前記増幅手段から読み込まれた増幅信号と前記検出エリア内に被検出 物体が存在しない状態で前記増幅手段から読み込まれた増幅信号との中間値が前 記増幅手段のダイナミックレンジの略中央となるように増幅度を設定すると共に 、このときの中間値を比較基準値として設定する感度設定手段とを設けたところ に特徴を有する。

【０００８】

【作用】

本考案のセンサ装置によれば、感度設定手段により、検出エリア内に被検出物 体が存在する状態および検出エリア内に被検出物体が存在しない状態における増 幅手段からの増幅信号の両者の中間値が増幅手段のダイナミックレンジの略中央 レベルとなるように増幅度を設定すると共に、そのときの中間値を比較基準値と して設定するので、オン点とオフ点とでセンサ信号の差が微小な場合でも、スラ イスレベルは必ずオン点とオフ点との中間値に設定されるようになると共に、オ ン点とオフ点との増幅信号の差が十分に得られるような感度に設定されることに なるので、常に安定した検出動作を行うことができるようになる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案を反射形光電センサに適用した場合の一実施例について、図１な いし図５を参照して説明する。

【００１０】 全体の回路構成を概略的に示す図１において、投光，受光および物体検出の制 御を行う制御回路１１は、マイクロコンピュータ，ＲＡＭ，ＲＯＭおよびＡ／Ｄ 変換回路を含んで構成され、感度設定手段としての機能を兼ね備えたもので、物 体検出プログラムおよび感度調整のためのプログラムがあらかじめ記憶され、直 流電源端子ＶＣから給電されるようになっている。Ａ／Ｄ変換回路は、例えば８ ビットのもので、入力されるアナログ信号を０から２５５までの範囲の値のデジ タル信号に変換するようになっている。

【００１１】 センサとしての受光回路１２は、後述するように構成されるもので、その出力 端子は後述する受光アンプ１３の入出力端子ａ，ｂ間および所定増幅度が設定さ れた増幅器１４を介して制御回路１１の入力端子Ａに接続されている。この場合 、制御回路１１においては、入力端子Ａから入力される信号をＡ／Ｄ変換してマ イクロコンピュータに入力するようになっている。また、受光アンプ１３には、 後述するように３つの切換入力端子ｕ，ｖ，ｗが設けられており、それぞれは制 御回路１１の出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗに接続されている。

【００１２】 投光回路１５は、発光ダイオード１６およびｎｐｎ形トランジスタ１７の直列 回路を直流電源端子ＶＣとアースとの間に接続して構成したもので、トランジス タ１７のベースは制御回路１１の出力端子Ｂに接続されており、制御回路１１か ら投光パルスが与えられるようになっている。

【００１３】 表示回路１８は、出力表示および安定動作表示を行うためのもので、出力表示 用の発光ダイオード１９および抵抗２０の直列回路が直流電源端子ＶＣと制御回 路１１の出力端子Ｃとの間に接続され、安定動作表示用の発光ダイオード２１お よび抵抗２２の直列回路が直流電源端子ＶＣと制御回路１１の出力端子Ｄとの間 に接続された構成となっている。

【００１４】 出力回路２３において、出力用のｎｐｎ形トランジスタ２４のベースは抵抗２ ５を介して制御回路１１の出力端子Ｅに接続され、コレクタは抵抗２６を介して 出力端子Ｐに接続され、エミッタはアースされている。

【００１５】 物体検出の感度設定を行うためのオン設定スイッチ２７は、一端が制御回路１ １の入力端子Ｆに接続され、他端がモード設定スイッチ２８を介してアースされ ている。物体非検出の感度設定を行うためのオフ設定スイッチ２９は、一端が制 御回路１１の入力端子Ｇに接続され、他端がモード設定スイッチ２８を介してア ースされている。

【００１６】 また、電源回路３０の入力端子は外部電源端子＋Ｖに接続され、出力端子は直 流電源端子ＶＣに接続されており、外部電源端子＋Ｖに与えられた電圧を所定の 直流電圧に変換して直流電源端子ＶＣを介して回路全体に供給するようになって いる。

【００１７】 次に、図２を参照して上述の受光回路１２および受光アンプ１３の詳細につい て説明する。まず、受光回路１２において、ｎｐｎ形のトランジスタ３１のコレ クタは抵抗３２を介して直流電源端子ＶＣに接続され、エミッタはアースされて いる。また、トランジスタ３１のベースは、受光素子としてのフォトダイオード ３３を図示極性で介してアースされると共に、抵抗３４を介してコレクタに接続 されている。そして、トランジスタ３１のコレクタは出力端子として受光アンプ １３の入力端子ａに接続されている。

【００１８】 なお、フォトダイオード３３により受けられた光は電気信号に変換された後、 トランジスタ３１を介して例えば１．６倍の電圧を有する受光信号として受光ア ンプ１３の入力端子ａに与えるようになっている。

【００１９】 受光アンプ１３は、第１ないし第３の３つの増幅回路３７，３８および３９を 縦続接続した構成のもので、これらは全く同様の構成となっており、以下、増幅 回路３７の構成を代表として説明し、増幅回路３８および３９の構成については 説明を省略し、図中に同一符号を付して示す。

【００２０】 この第１の増幅回路３７において、入力段のトランジスタとしてのｎｐｎ形ト ランジスタ４７のコレクタは負荷抵抗４８を介して直流電源端子ＶＣに接続され 、エミッタは可変抵抗回路としての抵抗切換回路４９を介してアースされている 。トランジスタ４７のベースは、入力抵抗５０およびコンデンサ５１を介して第 １の増幅回路３７のトランジスタ４０のエミッタに接続されている。

【００２１】 出力段のトランジスタとしてのｎｐｎ形トランジスタ５２のコレクタは直流電 源端子ＶＣに接続され、エミッタは出力抵抗５３を介してアースされると共に帰 還抵抗５４を介してトランジスタ４７のベースに接続されている。また、トラン ジスタ５２のベースはトランジスタ４７のコレクタに接続されている。

【００２２】 前記抵抗切換回路４９は、抵抗５５と切換用のｎｐｎ形トランジスタ５６との 並列回路からなるもので、トランジスタ５６のベースは抵抗５７を介してアース されると共に抵抗５８を介して入力端子ｕに接続されいている。そして、第１（ 第２，第３）の増幅回路３７（３８，３９）のうち切換回路４９を除いた部分が 本考案でいうところの増幅回路に相当する部分となっている。

【００２３】 なお、第１の増幅回路３７のトランジスタ５２のエミッタは、出力端子として 第２の増幅回路３８の入力側つまりコンデンサ５１および入力抵抗５０を介して トランジスタ４７のベースに接続され、第２の増幅回路３８のトランジスタ５２ のエミッタは、出力端子として第３の増幅回路３９のコンデンサ５１および入力 抵抗５０を介してトランジスタ４７のベースに接続され、第３の増幅回路３９の トランジスタ５２のエミッタは受光アンプ１３の出力端子ｂに接続されている。 また、第２の増幅回路３８のトランジスタ５６のベースは抵抗５８を介して入力 端子ｖに接続され，第３の増幅回路３９のトランジスタ５６のベースは抵抗５８ を介して入力端子ｗに接続されている。

【００２４】 次に、本実施例の作用について、まず、受光アンプ１３を構成する第１ないし 第３の増幅回路３７ないし３９の増幅度の切換動作の原理について説明し、続い て図３ないし図５に示すフローチャートを参照して感度調整の動作について説明 する。

【００２５】 （１）増幅度切換の原理説明 第１ないし第３の増幅回路３７ないし３９においては、それぞれ同様の動作を するので、以下第１の増幅回路３７を代表として説明する。

【００２６】 まず、入力段のトランジスタ４７の増幅度をＡとし、出力段のトランジスタ５ ２の増幅度を“１”とすると、帰還抵抗５４を考慮しない場合の全体の増幅度は Ａとなる。また、帰還抵抗５４を考慮した閉ループ増幅度Ａvcは、入力抵抗５０ および帰還抵抗５４の各抵抗値をＲ50およびＲ54とすると、次式のように求めら れる。

【００２７】

【数１】

【００２８】 一方、入力段のトランジスタ４７の増幅度Ａは、抵抗切換回路４９の設定状態 に応じて異なる値に設定される。すなわち、抵抗切換回路４９においては、制御 回路１１の出力端子Ｖ（あるいはＷ）から与えられる制御信号のレベルが「Ｌ」 レベルのときには、トランジスタ５６がオフ状態であるから、入力段のトランジ スタ４７のエミッタには抵抗５５が介在された状態となり、制御信号のレベルが 「Ｈ」レベルになると、トランジスタ５６がオン状態となって、入力段のトラン ジスタ４７のエミッタは略アースレベルに設定されるようになる。

【００２９】 したがって、入力段のトランジスタ４７の増幅度Ａは、トランジスタ５６がオ ン状態でトランジスタ４７のエミッタが略アースされた状態のときの増幅度ＡON と、トランジスタ５６がオフ状態でトランジスタ４７のエミッタに抵抗５５が介 在された状態の増幅度ＡOFF との両者に切換えられるようになる。そこで、抵抗 ５５の抵抗値をＲ55とすると、各増幅度ＡONおよびＡOFF の値は次式のように表 すことができる。

【００３０】

【数２】

【００３１】 なお、上記式（３）および（４）において、ｒb はＴパラメータで表したトラ ンジスタ４７のベース抵抗，ｒe は同エミッタ抵抗，βはトランジスタ４７のエ ミッタ接地電流増幅率とし、トランジスタ５６のオン抵抗およびリーク電流はゼ ロとして上記式を導いている。

【００３２】 さて、前述の式（１）で示した第１ないし第３の増幅回路３７ないし３９の全 体の増幅度Ａvcは、上述の式（３）および（４）で示すように、入力段のトラン ジスタ４７の増幅度ＡONおよびＡOFF の値により異なる値となるので、式（３） および式（４）をそれぞれ式（１）に代入すると、回路全体の増幅度ＡvcONおよ びＡvcOFF は次式のように表すことができる。

【００３３】

【数３】

【００３４】 次に、具体的数値を用いて本実施例における第１ないし第３の増幅回路３７な いし３９の各増幅度ＡvcONおよびＡvcOFF を求める。まず、入力抵抗５０，負荷 抵抗４８，抵抗５５および帰還抵抗５４の各抵抗値Ｒ50，Ｒ48，Ｒ55およびＲ54 を、それぞれ、Ｒ50＝１０ｋΩ，Ｒ48＝２０ｋΩ，Ｒ55＝１３．４７ｋΩおよび Ｒ54＝５３．２４ｋΩとし、入力段のトランジスタ４７のベース抵抗ｒb および エミッタ抵抗ｒe およびエミッタ接地電流増幅率βを、それぞれ、ｒb ＝５００ Ω，ｒe ＝２００Ωおよびβ＝１００と設定したとする。すると、増幅度ＡON， ＡOFF およびＲは、それぞれ式（２），（３）および（４）に代入して近似する と、 ＡON ＝−９７．５６ …（７） ＡOFF ＝−１．４６３ …（８） Ｒ ＝０．５８１ …（９） となる。

【００３５】 したがって、式（７），（８），（９）の値を式（５）および（６）に代入す ると、 ＡvcON ＝−５．００ …（１０） ＡvcOFF ＝−１．００ …（１１） となり、この結果、第１ないし第３の増幅回路３７ないし３９の増幅度を、制御 回路１１の出力端子ＶあるいはＷからの制御信号のレベルにより１倍と５倍との 両者に切換えることができるのである。

【００３６】 また、受光アンプ１３を、このように３つの増幅回路３７，３８，３９により 構成すると共に、それら各々を１倍および５倍の増幅度に切換可能にしているの で、制御回路１１の出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗからの制御信号により、最小１倍から５ 倍，２５倍そして最大１２５倍までの増幅度の変更設定することができるのであ る。

【００３７】 そして、制御回路１１に設けられた８ビットのＡ／Ｄ変換器のデジタル値を、 ５１から２５５まで使用するようにすると、上述のように増幅度を１倍から１２ ５倍までを４段階に切換えることにより、制御回路１１に入力される出力信号を ２％の分解能で変換でき、この場合に、結果として受光回路１２からの受光信号 を６２５倍のダイナミックレンジで変換することができる。

【００３８】 これにより、例えば、受光回路１２のフォトダイオード３３により得られる光 信号が１ｍＶ程度であるとすると、その出力信号が約１．６ｍＶとなり、最小１ ．６ｍＶから最大１．０Ｖ程度までの範囲でＡ／Ｄ変換出力として得られるよう になる。

【００３９】 （２）検出および感度調整の動作説明 次に、本実施例の感度調整の動作について説明する。制御回路１１は、図３な いし図５に示すプログラムのフローチャートにしたがって検出動作および感度調 整動作を行う。すなわち、電源が与えられると、制御回路１１は図３に示すフロ ーチャートのプログラムを開始（スタート）し、ステップＳ１で初期化処理を行 い、続いて、ステップＳ２で初期設定されている増幅度となるように出力端子Ｕ ，ＶおよびＷから制御信号を出力する。

【００４０】 この後、制御回路１１は、ステップＳ３に移行して投光動作を行う。この場合 、制御回路１１は、所定周波数で投光パルスを出力端子Ｂから出力し、投光回路 １５の発光ダイオード１６を点灯させ、パルス光を出力させるようになる。この パルス光が、物体に反射する等して受光回路１２に入射すると、受光回路１２か ら受光アンプ１３および増幅器１４を介して制御回路１１の入力端子Ａに増幅さ れた受光信号が入力されるようになる。

【００４１】 そして、制御回路１１は、ステップＳ４に移行すると入力端子Ａに受光回路１ ２側から入力される受光信号をＡ／Ｄ変換し、続いてステップＳ５でＡ／Ｄ変換 した受光信号の値があらかじめ設定されている比較基準値以上であるか否かを判 断する。このとき、Ａ／Ｄ変換された受光信号の値が比較基準値以上であるとき に、制御回路１１は、ステップＳ５で「ＹＥＳ」と判断してステップＳ７に移行 し、そうでない場合には「ＮＯ」と判断してステップＳ８に移行する。

【００４２】 そして、制御回路１１は、ステップＳ７においては、出力オンの処理として、 表示回路１８の出力表示用の発光ダイオード１９に出力端子Ｃから表示出力を与 えて点灯させ、また、Ａ／Ｄ変換された受光信号の値が安定動作レベル以上であ るときには安定動作表示用の発光ダイオード２１にも出力端子Ｄから表示出力を 与えて点灯させる。また、検出回数が所定回数に達しているときには、制御回路 １１は、出力回路２３のトランジスタ２４に出力端子Ｅから出力信号を与えて出 力端子Ｐを検出状態を示す状態に反転させるようにする。 一方、制御回路１１は、ステップＳ８においては、出力オフの処理として、上 述の出力オンの処理を停止させるようになる。

【００４３】 続いて、制御回路１１は、ステップＳ９およびＳ１０で、モード設定スイッチ ２８がオンされた状態で、オン設定スイッチ２７がオンされているかあるいはオ フ設定スイッチ２９がオンされているか否かを判断する。そして、制御回路１１ は、オン設定スイッチ２７がオンされているときにはステップＳ１１のオン設定 処理に移行し、オフ設定スイッチ２９がオンされているときにはステップＳ１２ のオフ設定処理に移行する。また、上述の状態に該当しないときには、制御回路 １１は、ステップＳ３に戻って再び前述の検出動作を繰り返すようになる。

【００４４】 この場合、ステップＳ１１のオン設定処理とは、投光回路１５からのパルス光 を、検出したい物体により実際に反射させ、このとき受光回路１２から出力され る受光信号により物体の検出状態として出力させるように設定するための処理で 、この処理は、検出すべき物体が実際に検出エリア内に配置された状態で実施さ れるようになっている。

【００４５】 一方、ステップＳ１２のオフ設定処理とは、検出エリア内から反射光がある程 度入射した場合でも、その受光信号により検出状態を出力させたくない場合に行 う設定処理で、例えば、検出したい物体の周囲に投光回路１５から出力されるパ ルス光をある程度反射する背景がある場合等にその検出したい物体からの反射光 を受けた場合のみに確実に検出状態として出力するための設定処理である。

【００４６】 さて、制御回路１１は、ステップＳ１１のオン設定処理において、図４に示す オン設定処理のプログラムを実行するようになる。すなわち、制御回路１１は、 まずステップＴ１で、受光アンプ１３の増幅度を前述したような原理に基づいて 最大の値に設定する。この場合、制御回路１１は、出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗのそれぞ れから、「Ｈ」，「Ｈ」，「Ｈ」レベルの信号を出力し、第１ないし第３の増幅 回路３７ないし３９の増幅度をそれぞれ大きい方に設定する。

【００４７】 続いて、制御回路１１は、投光回路１５に投光動作を行わせ（ステップＴ２） 、受光信号のサンプルホールドをして（ステップＴ３）その受光信号をＡ／Ｄ変 換する（ステップＴ４）。なお、このとき検出すべき物体をあらかじめ配置して おき、投光回路１５からのパルス光を反射して受光回路１２側に入射させるよう にしておく。そして、制御回路１１は、ステップＴ５に移行して、Ａ／Ｄ変換さ れた受光信号の値がオーバーフローしているか否かを判断し、「ＹＥＳ」の場合 にはステップＴ６で増幅度を１段下げる処理を行った後ステップＴ２に戻って再 びステップＴ２ないしＴ５を繰り返す。

【００４８】 制御回路１１は、上述の動作を繰り返すうちに、Ａ／Ｄ変換された受光信号の 値がオーバーフローしなくなってステップＴ５で「ＮＯ」と判断するようになる と、ステップＴ７に進み、そのときのＡ／Ｄ変換された受光信号の値とその増幅 度とをオン点のデータとして内部のメモリに記憶するようになる。

【００４９】 続いて、制御回路１１は、ステップＴ８に移行し、新たな比較基準値として次 の演算を行う。すなわち、いま記憶したＡ／Ｄ変換された受光信号の値およびそ のときの増幅度と、初期設定されているオフ点のデータあるいは後述のように設 定記憶されるオフ点のデータとしてのＡ／Ｄ変換された受光信号の値およびその ときの増幅度とから、それらの中間の値を演算して新たな比較基準値として求め 、これをメモリに記憶するようになる。

【００５０】 この場合、制御回路１１は、比較基準値となるＡ／Ｄ変換値としてのデジタル 値は、受光アンプ１３のダイナミックレンジ（入力信号を増幅するときの出力範 囲）の略中央となるように上述の増幅度を選択して設定するようになっており、 また、オン点とオフ点とで増幅度が異なる場合には、同じ増幅度にしたときのＡ ／Ｄ変換値に換算して上述の設定を行う。

【００５１】 さて、このように、増幅度と比較基準値とを演算記憶すると、制御回路１１は 、ステップＴ９で、演算記憶した増幅度となるように出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗから制 御信号を出力して設定し、前述の検出プログラムにリターンするようになる。

【００５２】 一方、制御回路１１は、ステップＳ１２のオフ設定処理において、図５に示す オフ設定処理のプログラムを実行するようになる。すなわち、あらかじめ配置さ れた検出したくない物体に対して、制御回路１１は、上述のオン設定処理プログ ラムと同様にして、ステップＰ１ないしＰ６を経て、検出したくない物体の受光 信号を入力するようになる。

【００５３】 そして、制御回路１１は、ステップＰ７において、検出したくない物体のＡ／ Ｄ変換された受光信号の値およびそのときの増幅度をオフ点のデータとして内部 のメモリに記憶するようになる。続いて、制御回路１１は、ステップＰ８に移行 し新たな比較基準値として次の演算を行う。すなわち、いま記憶したＡ／Ｄ変換 された受光信号の値およびそのときの増幅度と、前述のように設定されたオン点 のデータとしてのＡ／Ｄ変換された受光信号の値およびそのときの増幅度とから 、それらの中間の値を演算して新たな比較基準値として求め、これをメモリに記 憶するようになる。

【００５４】 この場合、制御回路１１は、比較基準値となるＡ／Ｄ変換値としてのデジタル 値は、受光アンプ１３のダイナミックレンジ（入力信号を増幅するときの出力範 囲）の略中央となるように上述の増幅度を選択して設定するようになっており、 また、オン点とオフ点とで増幅度が異なる場合には、同じ増幅度にしたときのＡ ／Ｄ変換値に換算して上述の設定を行う。そして、このように増幅度と比較基準 値とを演算記憶すると、制御回路１１は、ステップＰ９で、演算記憶した増幅度 となるように出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗから制御信号を出力して設定し、前述の検出プ ログラムにリターンするようになる。

【００５５】 これにより、使用者の使用条件に応じて、検出したい物体と検出したくない物 体との中間点の比較基準値が所定の増幅度で設定されたことになり、図３におけ る物体検出のプログラムにおいて、制御回路１１は、確実に検出したい物体のみ を検出して出力することができるようになる。

【００５６】 このような本実施例によれば、制御回路１１により、感度設定の際に、オン点 およびオフ点の受光信号のデータとそのときの増幅度とに基づいて、それらの中 間値を比較基準値として設定するので、オン点とオフ点との間のセンサ信号とし ての受光信号の差が微小であっても、比較基準値は必ず両者の中間値に設定する ことができると共に、オン点とオフ点との増幅信号の差が十分に得ることができ るようになって常に安定した検出動作を行うことができるようになる。

【００５７】 また、本実施例によれば、受光アンプ１３の第１ないし第３の増幅回路３７な いし３９を、オペアンプやアナログスイッチなどの大きなＩＣ部品を使用するこ となく構成することができ、回路全体の小形化が図れると共に、製作費用を低減 することができる。

【００５８】 さらに、本実施例によれば、第１ないし第３の増幅回路３７ないし３９を用い て、各増幅回路３７ないし３９の増幅度を制御回路１１から切換信号を出力して 切換えることにより全体の増幅度を切換えてその感度を調整する構成としたので 、広いダイナミックレンジを確保することができ、受光信号の大幅な変化に追随 して検出動作を行うことができる。

【００５９】 また、本実施例によれば、第１ないし第３の増幅回路３７ないし３９の構成を 、入力段のトランジスタ４７のエミッタ側に抵抗切換回路４９を設けて抵抗５５ を介在させたりショートさせて抵抗値を切換える構成とすると共に、帰還抵抗５ ４により帰還形の増幅回路を構成したので、利得の安定化および周波数特性の改 善が図れる。

【００６０】 なお、上記実施例においては、可変抵抗回路として抵抗切換回路４９を用い、 トランジスタ５６により抵抗５５の切換えを行う構成としたが、これに限らず、 例えば、可変抵抗器を用いて抵抗値を変化させるようにしても良い。

【００６１】 また、上記実施例においては、３つの増幅回路３７ないし３９を連結した構成 の場合について説明したが、これに限らず、２段に連結する構成としても良いし 、あるいは４段以上の多段に連結してさらにダイナミックレンジを大きくする構 成としても良い。

【００６２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のセンサ装置によれば、感度設定手段により、検 出エリア内に被検出物体が存在する状態および検出エリア内に被検出物体が存在 しない状態における増幅手段からの増幅信号の両者の中間値が増幅手段のダイナ ミックレンジの略中央レベルとなるように増幅度を設定すると共に、そのときの 中間値を比較基準値として設定するので、オン点とオフ点とでセンサ信号の差が 微小な場合でも、スライスレベルは必ずオン点とオフ点との中間値に設定される ようになると共に、オン点とオフ点との増幅信号の差が十分に得られるような感 度に設定されることになるので、常に安定した検出動作を行うことができるとい う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す全体の電気的構成図

【図２】受光回路および受光アンプの電気的構成図

【図３】検出および感度設定のプログラムのフローチャ
ート（その１）

【図４】検出および感度設定のプログラムのフローチャ
ート（その２）

【図５】検出および感度設定のプログラムのフローチャ
ート（その３）

【符号の説明】

１１は制御回路（感度設定手段）、１２は受光回路、１
３は受光アンプ、１４は増幅器（増幅手段）、１５は投
光回路、１６は発光ダイオード、１８は表示回路、２３
は出力回路、２７はオン設定スイッチ、２８はモード設
定スイッチ、２９はオフ設定スイッチ、３０は電源回
路、３３はフォトダイオード、３７，３８，３９は第
１，第２，第３の増幅回路、４７は入力段のトランジス
タ、４８は負荷抵抗、４９，６２は抵抗切換回路、５０
は入力抵抗、５１はコンデンサ、５２は出力段のトラン
ジスタ、５３は出力抵抗、５４は帰還抵抗である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 センサ信号を増幅して増幅信号を出力す
   る増幅手段を有し、その増幅手段から出力される増幅信
   号と比較基準値との比較を行うことで被検出物体の判別
   を行うようにしたセンサ装置において、 検出エリア内に被検出物体が存在する状態および検出エ
   リア内に被検出物体が存在しない状態における前記増幅
   手段からのそれぞれの増幅信号の読み込み動作を行うた
   めの設定スイッチと、 この設定スイッチが操作されたときに、前記検出エリア
   内に被検出物体が存在する状態で前記増幅手段から読み
   込まれた増幅信号と前記検出エリア内に被検出物体が存
   在しない状態で前記増幅手段から読み込まれた増幅信号
   との中間値が前記増幅手段のダイナミックレンジの略中
   央となるように増幅度を設定すると共に、このときの中
   間値を比較基準値として設定する感度設定手段とを設け
   たことを特徴とするセンサ装置。