JPH0944784A - Two-wire sensor and sensor structure using this - Google Patents

Two-wire sensor and sensor structure using this

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JPH0944784A
JPH0944784A JP19626095A JP19626095A JPH0944784A JP H0944784 A JPH0944784 A JP H0944784A JP 19626095 A JP19626095 A JP 19626095A JP 19626095 A JP19626095 A JP 19626095A JP H0944784 A JPH0944784 A JP H0944784A
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JP
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circuit
terminal
current
sensor
transistor
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JP19626095A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Hashiguchi
健二 橋口
Yoshiharu Oba
義春 大場
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Koganei Corp
Original Assignee
Koganei Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a two-wire sensor circuit and a sensor structure which are capable of improving the versatility by extending applicable load by the increase of load current, while maintaining the condition by leaked current and internal dropped voltage to an optimum state and simplifying the assembling, improving the bend resistance and waterproof by a mold casting. SOLUTION: This circuit is made to be a two-wire sensor circuit to be used for the detection of the location of a fluid pressure actuating equipment and is composed of a bridge circuit 1 defining MR elements 1a to 1d as four sides, the amplifier 2 of this detection signal, a Darlington connection circuit 3 to be connected with the amplifier 2, a light emitting diode LED, PNP shape transistors Q1 and Q2 composed of mirror circuits, a resistance R1 and a constant current diode ID. In particular, the current IF flowing in the light emitting diode LED is determined by the VEB of the PNP shape transistors Q1 and Q2 and the value of the resistance R1 connected with these transistors in parallel and almost constant current is made to flow even if load changes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、2線式のセンサ回
路技術に関し、特にシリンダなどの流体圧作動機器の位
置検出装置として用いられるセンサ回路において、負荷
電流の増大による汎用性の向上、組立簡易化および耐環
境性の向上に好適な2線式センサ回路およびこれを用い
たセンサ構造に適用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-wire type sensor circuit technology, and in particular, in a sensor circuit used as a position detection device for fluid pressure actuated equipment such as a cylinder, improvement in versatility and assembly due to increase in load current. The present invention relates to a two-wire sensor circuit suitable for simplification and improvement of environment resistance, and a technique effectively applied to a sensor structure using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、発明者が検討したところによ
れば、流体圧作動機器の位置検出に用いられるセンサ回
路としては、MR素子によるブリッジ回路、この出力信
号の増幅器、検出・非検出状態を表示する発光ダイオー
ドなどにより構成されるものが考えられ、検出状態また
は非検出状態の信号出力とともに、発光ダイオードが点
灯することによって検出状態が確認できるようになって
いる。
2. Description of the Related Art For example, according to a study conducted by the inventor, a sensor circuit used for detecting the position of a fluid pressure actuated device includes a bridge circuit using an MR element, an amplifier for this output signal, and a detection / non-detection state. It is conceivable that the light emitting diode is configured to display, and the detection state can be confirmed by turning on the light emitting diode together with the signal output in the detection state or the non-detection state.

【0003】さらに、このようなセンサ回路による位置
検出装置は、シリンダなどの流体圧作動機器に搭載され
て用いられており、この検出対象である流体圧作動機器
の小型化に伴い、位置検出装置においても小型化、さら
に低コスト化、低スペック化の流れが生じてきている一
方で、センサ回路においては漏れ電流、負荷電流、内部
降下電圧が主要なスペックとなっている。
Further, a position detecting device using such a sensor circuit is used by being mounted on a fluid pressure operating device such as a cylinder, and the position detecting device is miniaturized with the miniaturization of the fluid pressure operating device to be detected. Also, while there is a trend toward miniaturization, further cost reduction, and specification reduction, in sensor circuits, leakage current, load current, and internal voltage drop are the main specifications.

【0004】たとえば、本発明者が提案した実開平7−
2923号公報に記載される2線式センサ回路において
は、図7に示すようにMR素子1a〜1dを4辺とする
ブリッジ回路1、この検出信号を増幅する増幅器2によ
るセンサICに、ダーリントン接続回路3、発光ダイオ
ードLED、PNP形トランジスタQ1、抵抗R1およ
び定電流ダイオードIDなどが接続されて構成されてい
る。
For example, the actual Kaihei 7- proposed by the present inventor
In the two-wire sensor circuit described in Japanese Patent No. 2923, as shown in FIG. 7, a bridge circuit 1 having four sides of MR elements 1a to 1d and a sensor IC by an amplifier 2 for amplifying the detection signal are connected to a Darlington connection. The circuit 3, the light emitting diode LED, the PNP transistor Q1, the resistor R1, the constant current diode ID and the like are connected and configured.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
なセンサ回路技術においては、非検出時に発光ダイオー
ドに暗電流を流さないようにし、さらに検出時の電圧降
下を補正して安定に動作させることができるものの、セ
ンサ回路の主要スペックである漏れ電流、負荷電流、内
部降下電圧の中で、特に負荷電流が小さくなることによ
りリレーなどへの適用機種が制限されるということが考
えられる。
By the way, in the sensor circuit technology as described above, a dark current is prevented from flowing through the light emitting diode at the time of non-detection, and further, a voltage drop at the time of detection is corrected to ensure stable operation. However, among the main specifications of the sensor circuit, which are leakage current, load current, and internal voltage drop, it is conceivable that the model to be applied to relays will be limited due to the reduction of the load current.

【0006】また、このようなセンサ回路による位置検
出装置は、たとえば図8に示すように回路構成の汎用S
MD部品がプリント基板7に実装され、このプリント基
板7がケース8aに収納された状態で、外部接続用のリ
ード線グロメット部10a側からの樹脂材料11aの注
入によりモールドされて組み立てられており、この場合
にはリード線グロメット部10aの固定状態が安定せず
に屈曲性に不具合が生じることが考えられる。
A position detecting device using such a sensor circuit has a general-purpose S having a circuit structure as shown in FIG. 8, for example.
The MD component is mounted on the printed circuit board 7, and the printed circuit board 7 is housed in the case 8a, and is molded and assembled by injection of the resin material 11a from the side of the lead wire grommet portion 10a for external connection. In this case, it is conceivable that the fixed state of the lead wire grommet portion 10a is not stable and a problem occurs in the flexibility.

【0007】そこで、本発明の目的は、前記のように漏
れ電流による非検出条件、内部降下電圧による検出条件
を最適に保ちながら、さらに一対のトランジスタによる
ミラー回路構成により負荷の容量を決定する負荷電流が
大きくとれるようにして、リレーなどへの適用負荷を拡
大して汎用性を向上させることができる2線式センサ回
路を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a load which determines the capacity of the load by a mirror circuit configuration of a pair of transistors while optimally maintaining the non-detection condition by the leakage current and the detection condition by the internal voltage drop as described above. It is an object of the present invention to provide a two-wire sensor circuit capable of increasing a current and expanding a load applied to a relay or the like to improve versatility.

【0008】また、本発明の他の目的は、プリント基板
のリード線グロメット部に対して逆方向の開口部からの
モールド注型により組立を簡易にし、さらにリード線グ
ロメット部のモールド注型により耐屈曲性および耐水性
を向上させることができる2線式センサ回路を用いたセ
ンサ構造を提供することにある。
Another object of the present invention is to simplify the assembly by mold casting from the opening in the opposite direction to the lead wire grommet portion of the printed circuit board, and to further improve resistance by mold casting of the lead wire grommet portion. An object of the present invention is to provide a sensor structure using a two-wire sensor circuit that can improve flexibility and water resistance.

【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0011】すなわち、本発明の2線式センサ回路は、
流体圧作動機器の位置検出に用いられるものであり、検
出素子によるブリッジ回路からの検出信号を増幅する増
幅器に接続されるダーリントン接続回路、このダーリン
トン接続回路に接続される発光ダイオード、この発光ダ
イオードに接続されるミラー回路構成による第1のトラ
ンジスタおよび第2のトランジスタならびに抵抗素子、
この第1のトランジスタに接続される定電流ダイオード
とを備え、外部接続用の信号端子にミラー回路構成によ
る第1のトランジスタおよび第2のトランジスタのエミ
ッタ端子ならびに抵抗素子を接続し、かつコモン端子に
ダーリントン接続回路のエミッタ端子および第2のトラ
ンジスタのコレクタ端子を接続するものである。
That is, the two-wire sensor circuit of the present invention is
It is used for position detection of fluid pressure operated equipment and is connected to an amplifier that amplifies a detection signal from a bridge circuit by a detection element, a Darlington connection circuit, a light emitting diode connected to this Darlington connection circuit, and this light emitting diode. A first transistor and a second transistor and a resistance element having a connected mirror circuit configuration;
A constant current diode connected to the first transistor, the emitter terminal and the resistance element of the first transistor and the second transistor having a mirror circuit configuration are connected to the signal terminal for external connection, and the common terminal is connected to the common terminal. It connects the emitter terminal of the Darlington connection circuit and the collector terminal of the second transistor.

【0012】この回路接続により、ブリッジ回路の検出
素子による検出状態でダーリントン接続回路がONにな
ると、信号端子とコモン端子間に接続される外部負荷の
負荷電流は、たとえば信号端子側から並列接続によるミ
ラー回路構成の第1および第2のトランジスタと抵抗素
子、発光ダイオード、ダーリントン接続回路を介してコ
モン端子に流れる。
With this circuit connection, when the Darlington connection circuit is turned on in the detection state by the detection element of the bridge circuit, the load current of the external load connected between the signal terminal and the common terminal is, for example, parallel connection from the signal terminal side. It flows to the common terminal through the first and second transistors of the mirror circuit configuration, the resistance element, the light emitting diode, and the Darlington connection circuit.

【0013】ここで、発光ダイオードに流れる電流IF
は、[(ミラー回路構成の第1、第2のトランジスタの
エミッタ−ベース間の電圧値:VEB)/(抵抗素子の抵
抗値:R1)+2×(ミラー回路構成の第1、第2のト
ランジスタのベースの電流値:IB )]となり、実質、
(VEB/R1)と2IB との関係は(VEB/R1)》2
IB になるので、電流IF はほぼ定電流となる。よっ
て、外部負荷が変わっても発光ダイオードには定電流が
流れて定電流駆動となるので、センサ回路としての負荷
電流を大きくとることができる。
Here, the current IF flowing through the light emitting diode
Is [(voltage value between emitter and base of first and second transistors of mirror circuit configuration: VEB) / (resistance value of resistance element: R1) + 2 × (first and second transistors of mirror circuit configuration) Base current value: IB)],
The relationship between (VEB / R1) and 2IB is (VEB / R1) >> 2
Since it becomes IB, the current IF becomes almost constant. Therefore, even if the external load changes, a constant current flows in the light emitting diode and constant current driving is performed, so that a large load current as a sensor circuit can be obtained.

【0014】なお、このセンサ回路においては、前記の
ような回路構成によって検出素子の非検出時には定電流
ダイオードにより漏れ電流を決定し、かつ検出素子の検
出時には第1および第2のトランジスタのベース−エミ
ッタ端子間電圧、発光ダイオードの順電圧、ダーリント
ン接続回路の終端トランジスタのコレクタ−エミッタ端
子間電圧で検出信号の出力電圧を決定することができる
ので、漏れ電流による非検出条件、内部降下電圧による
検出条件が最適に保たれていることが前提となってい
る。
In this sensor circuit, the circuit configuration as described above determines the leakage current by the constant current diode when the detection element is not detected, and the bases of the first and second transistors when the detection element is detected. Since the output voltage of the detection signal can be determined by the voltage between the emitter terminals, the forward voltage of the light emitting diode, and the voltage between the collector and emitter terminals of the termination transistor of the Darlington connection circuit, non-detection conditions by leakage current, detection by internal voltage drop It is assumed that the conditions are kept optimal.

【0015】また、本発明のセンサ構造は、ミラー回路
構成による第1のトランジスタおよび第2のトランジス
タを同一のパッケージ内に内蔵し、かつ2線式センサ回
路をプリント基板上に実装して構成し、このプリント基
板を収納するケースの開口部をプリント基板に接続され
る外部接続用のリード線グロメット部の逆方向に設ける
ものである。
Further, the sensor structure of the present invention is constructed by incorporating the first transistor and the second transistor of the mirror circuit configuration in the same package, and mounting the two-wire type sensor circuit on the printed board. The opening of the case for accommodating the printed circuit board is provided in the opposite direction of the lead wire grommet portion for external connection connected to the printed circuit board.

【0016】このセンサ構造により、センサの組立にお
いて、プリント基板をケースに収納した後に開口部より
モールド注型して製造することができ、よってリード線
グロメット部に対して逆方向の開口部からのモールド注
型により組立を簡易にし、さらにリード線グロメット部
までモールド注型されるので耐屈曲性および耐水性を向
上させることができる。
With this sensor structure, when assembling the sensor, the printed circuit board can be housed in the case and then mold-molded from the opening, so that it can be manufactured from the opening opposite to the lead wire grommet. Mold casting simplifies the assembly, and since the lead wire grommet portion is also mold cast, the bending resistance and water resistance can be improved.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0018】図1は本発明の実施の形態である2線式セ
ンサ回路を示す回路図、図2(a) ,(b) は本実施の形態
の2線式センサ回路を用いたセンサを流体圧作動機器に
搭載した状態を示す正面図および側面図、図3はセンサ
構造の一例を示す断面図、図4は負荷電流特性を示す説
明図、図5は負荷電流特性を示す特性図、図6はセンサ
構造の変形例を示す断面図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a two-wire type sensor circuit according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A and 2B show a sensor using the two-wire type sensor circuit according to the present embodiment as a fluid. FIG. 3 is a sectional view showing an example of a sensor structure, FIG. 4 is an explanatory view showing load current characteristics, FIG. 5 is a characteristic view showing load current characteristics, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modified example of the sensor structure.

【0019】まず、図1により本実施の形態の2線式セ
ンサ回路の構成を説明する。
First, the configuration of the two-wire type sensor circuit of the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0020】本実施の形態の2線式センサ回路は、たと
えば流体圧作動機器の位置検出に用いられ、検出素子に
よるブリッジ回路からの検出信号を増幅器を通して出力
する信号端子およびコモン端子を備えた2線式センサ回
路とされ、磁力に感応されるMR素子1a〜1d(検出
素子)を4辺とするブリッジ回路1、ブリッジ回路1か
らの検出信号を増幅する増幅器2、増幅器2に接続され
るダーリントン接続回路3、ダーリントン接続回路3に
接続される発光ダイオードLED、発光ダイオードLE
Dに接続されるミラー回路構成による一対のPNP形ト
ランジスタQ1,Q2と抵抗R1、およびPNP形トラ
ンジスタQ1に接続される定電流ダイオードIDなどか
ら構成されている。
The two-wire type sensor circuit of this embodiment is used, for example, for position detection of a fluid pressure operating device, and is provided with a signal terminal and a common terminal for outputting a detection signal from a bridge circuit by a detection element through an amplifier. A linear sensor circuit, a bridge circuit 1 having four sides of MR elements 1a to 1d (detection elements) sensitive to magnetic force, an amplifier 2 for amplifying a detection signal from the bridge circuit 1, and a Darlington connected to the amplifier 2. Connection circuit 3, light emitting diode LED, light emitting diode LE connected to Darlington connection circuit 3
It is composed of a pair of PNP type transistors Q1 and Q2 connected to D in a mirror circuit configuration, a resistor R1, and a constant current diode ID connected to the PNP type transistor Q1.

【0021】そして、ミラー回路構成によるPNP形ト
ランジスタQ1,Q2のエミッタ端子ならびに抵抗R1
が信号端子OUTに接続されるとともに、ダーリントン
接続回路3のエミッタ端子およびPNP形トランジスタ
Q2のコレクタ端子がコモン端子GNDに接続され、発
光ダイオードLEDに流れる電流はミラー回路構成のP
NP形トランジスタQ1,Q2のエミッタ−ベース間電
圧と抵抗R1の抵抗値によりほぼ定電流に決定されると
ともに、ブリッジ回路1による非検出時には、定電流ダ
イオードIDにより漏れ電流が決定され、かつ検出時に
は、PNP形トランジスタQ1,Q2のベース−エミッ
タ端子間電圧、発光ダイオードLEDの順電圧、ダーリ
ントン接続回路3の終端トランジスタのコレクタ−エミ
ッタ端子間電圧で検出信号の出力電圧が決定されるよう
になっている。
The emitter terminals of the PNP type transistors Q1 and Q2 and the resistor R1 having the mirror circuit configuration.
Is connected to the signal terminal OUT, the emitter terminal of the Darlington connection circuit 3 and the collector terminal of the PNP transistor Q2 are connected to the common terminal GND, and the current flowing through the light emitting diode LED is P in the mirror circuit configuration.
The constant current is determined by the emitter-base voltage of the NP transistors Q1 and Q2 and the resistance value of the resistor R1, and the leak current is determined by the constant current diode ID when the bridge circuit 1 does not detect the current, and at the time of detection. The output voltage of the detection signal is determined by the base-emitter terminal voltage of the PNP transistors Q1 and Q2, the forward voltage of the light emitting diode LED, and the collector-emitter terminal voltage of the termination transistor of the Darlington connection circuit 3. There is.

【0022】ダーリントン接続回路3は、極性が同じ複
数個のトランジスタを直結して、見掛け上、特性の優れ
た1個のトランジスタとする回路であり、ブリッジ回路
1による検出時でON状態、非検出時にOFF状態とな
り、たとえば2個のNPN形トランジスタQ3,Q4お
よび抵抗R2,R3から構成されている。そして、初段
のNPN形トランジスタQ3のベース端子が増幅器2に
接続され、終段のNPN形トランジスタQ4のエミッタ
端子がコモン端子GNDに接続され、かつ両方のNPN
形トランジスタQ3,Q4のコレクタ端子が発光ダイオ
ードLEDに接続されている。
The Darlington connection circuit 3 is a circuit in which a plurality of transistors having the same polarity are directly connected to form a single transistor having an apparently excellent characteristic. The Darlington connection circuit 3 is in an ON state or a non-detection state when the bridge circuit 1 detects it. It is sometimes turned off and is composed of, for example, two NPN type transistors Q3 and Q4 and resistors R2 and R3. The base terminal of the first-stage NPN transistor Q3 is connected to the amplifier 2, the emitter terminal of the last-stage NPN transistor Q4 is connected to the common terminal GND, and both NPN transistors are connected.
The collector terminals of the transistors Q3 and Q4 are connected to the light emitting diode LED.

【0023】発光ダイオードLEDは、検出時にダーリ
ントン接続回路3のON状態により点灯し、非検出時に
ダーリントン接続回路3のOFF状態で消灯する表示灯
であり、カソード端子がダーリントン接続回路3に接続
され、アノード端子が並列接続されたミラー回路構成に
よるPNP形トランジスタQ1,Q2と抵抗R1に接続
されている。
The light emitting diode LED is an indicator light which is turned on when the Darlington connection circuit 3 is ON during detection and is turned OFF when the Darlington connection circuit 3 is OFF during non-detection. The cathode terminal is connected to the Darlington connection circuit 3. The anode terminals are connected to PNP type transistors Q1 and Q2 having a mirror circuit configuration connected in parallel and a resistor R1.

【0024】ミラー回路構成によるPNP形トランジス
タQ1,Q2は、並列接続される抵抗R1とにより発光
ダイオードLEDに流れる電流を決定するとともに、検
出時に発光ダイオードLEDとダーリントン接続回路3
のNPN形トランジスタQ4とにより出力電圧を決定す
るものであり、同一のパッケージに2個入った複合トラ
ンジスタが用いられる。そして、PNP形トランジスタ
Q1,Q2のベース端子が共通に発光ダイオードLE
D、コレクタ端子がそれぞれブリッジ回路1の両端、エ
ミッタ端子が共通に信号端子OUTにそれぞれ接続され
ている。また、PNP形トランジスタQ1のコレクタ−
エミッタ端子間には定電流ダイオードIDが接続されて
いる。
The PNP transistors Q1 and Q2 having the mirror circuit configuration determine the current flowing through the light emitting diode LED by the resistor R1 connected in parallel, and at the time of detection, the light emitting diode LED and the Darlington connection circuit 3 are connected.
The output voltage is determined by the NPN-type transistor Q4, and two composite transistors contained in the same package are used. The base terminals of the PNP type transistors Q1 and Q2 are commonly connected to the light emitting diode LE.
The D and collector terminals are respectively connected to both ends of the bridge circuit 1, and the emitter terminals are commonly connected to the signal terminal OUT. Also, the collector of the PNP transistor Q1
A constant current diode ID is connected between the emitter terminals.

【0025】定電流ダイオードIDは、非検出時に2線
式センサ回路の漏れ電流を決定するものであり、カソー
ド端子がPNP形トランジスタQ1のエミッタ端子、ア
ノード端子がコレクタ端子にそれぞれ接続されている。
The constant current diode ID determines the leak current of the two-wire type sensor circuit when it is not detected, and its cathode terminal is connected to the emitter terminal of the PNP transistor Q1 and its anode terminal is connected to its collector terminal, respectively.

【0026】なお、本実施の形態におけるブリッジ回路
1、増幅器2、さらに電流または電圧調整用の抵抗R4
〜R6はセンサICに内蔵され、その出力端子間、すな
わち信号端子OUTとコモン端子GNDとの間には、外
部雑音による補償のため、遅れ時間を考慮してコンデン
サCが挿入され、さらにサージ電圧対策用の定電圧ダイ
オードDが接続されている。
The bridge circuit 1, the amplifier 2 and the resistor R4 for adjusting the current or voltage in the present embodiment are used.
˜R6 are built in the sensor IC, and a capacitor C is inserted between the output terminals thereof, that is, between the signal terminal OUT and the common terminal GND, in consideration of the delay time, for compensation by external noise, and the surge voltage is further increased. A constant voltage diode D as a countermeasure is connected.

【0027】そして、これらの2線式センサ回路の構成
部品は、汎用SMD(サーフェイス・マウント・デバイ
ス)部品を用いて図示しないプリント基板上に実装さ
れ、さらにケース内に内蔵されて2線式センサの位置検
出装置4とされ、たとえば図2に示すようにシリンダ5
(流体圧作動機器)の取付溝6に嵌合されて取り付けら
れ、シリンダ5の位置検出に用いられる。
The components of these two-wire sensor circuits are mounted on a printed circuit board (not shown) using general-purpose SMD (surface mount device) components, and are further housed in a case to form a two-wire sensor. Position detecting device 4 and, for example, as shown in FIG.
(Fluid pressure actuated device) is fitted and mounted in the mounting groove 6 and used for detecting the position of the cylinder 5.

【0028】この2線式センサの構造は、たとえば図3
に示すように、回路構成の汎用SMD部品はプリント基
板7に実装され、このプリント基板7を収納するケース
8の開口部9はプリント基板7に接続される外部接続用
のリード線グロメット部10の逆方向に設けられてい
る。そして、センサの組立時には、プリント基板7をケ
ース8に収納した後に開口部9からの樹脂材料11によ
るモールド注型によって製造されるようになっている。
The structure of this two-wire sensor is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a general-purpose SMD component having a circuit configuration is mounted on the printed circuit board 7, and the opening 9 of the case 8 for accommodating the printed circuit board 7 has a lead wire grommet portion 10 for external connection connected to the printed circuit board 7. It is provided in the opposite direction. At the time of assembling the sensor, the printed circuit board 7 is housed in the case 8 and then manufactured by mold casting with the resin material 11 through the opening 9.

【0029】次に、本実施の形態の作用について、外部
負荷の容量条件を決定する負荷電流特性、非検出条件を
決定する漏れ電流特性、検出条件を決定する内部降下電
圧特性を順に説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described in order of the load current characteristic that determines the capacitance condition of the external load, the leakage current characteristic that determines the non-detection condition, and the internal voltage drop characteristic that determines the detection condition.

【0030】(1).負荷電流特性 センサの信号端子OUTとコモン端子GNDとの間に外
部負荷および電源を接続し、一対のPNP形トランジス
タQ1,Q2は同一パッケージによるミラー回路、すな
わち一方のトランジスタに電流を流した場合に、他方の
トランジスタにも同じ電流が流れるような回路構成であ
るために、ダーリントン接続回路3がONになると、ダ
ーリントン接続回路3、発光ダイオードLED、並列接
続のミラー回路のPNP形トランジスタQ1,Q2およ
び抵抗R1により負荷にドライブ電流が流れる。
(1). Load current characteristic An external load and a power source are connected between the signal terminal OUT of the sensor and the common terminal GND, and the pair of PNP type transistors Q1 and Q2 are mirror circuits in the same package, that is, one transistor. When the Darlington connection circuit 3 is turned ON, the Darlington connection circuit 3, the light emitting diode LED, and the mirror circuit of the parallel connection are connected to each other when the current is applied to the other transistor. A drive current flows through the load by the PNP transistors Q1 and Q2 and the resistor R1.

【0031】ここで、ミラー回路構成のPNP形トラン
ジスタQ1,Q2のエミッタ−ベース間の電圧値をVE
B、抵抗R1の抵抗値をR1、PNP形トランジスタQ
1,Q2のベースの電流値をIB とした場合に、発光ダ
イオードLEDの電流IF は、実質、IF =VEB/R1
+2IB となり、(VEB/R1)》2IB になるので電
流IF はほぼ定電流となる。
Here, the voltage value between the emitter and base of the PNP type transistors Q1 and Q2 of the mirror circuit configuration is VE.
B, the resistance value of the resistor R1 is R1, the PNP transistor Q
When the current value of the bases of 1 and Q2 is IB, the current IF of the light emitting diode LED is substantially IF = VEB / R1
Since + 2IB and (VEB / R1) >> 2IB, the current IF becomes almost constant.

【0032】なお、PNP形トランジスタQ1,Q2の
ベース−エミッタ間電圧VB は、PNP形トランジスタ
Q1のVEBとPNP形トランジスタQ2のVBE+ブリッ
ジ回路1および増幅器2を含むセンサICの入力インピ
ーダンスRINでバランスされる。よって、負荷が変わっ
ても、発光ダイオードLEDは定電流駆動となるので、
センサ回路の負荷電流を大きくとることができる。
The base-emitter voltage VB of the PNP transistors Q1 and Q2 is balanced by VEB of the PNP transistor Q1 and VBE of the PNP transistor Q2 + the input impedance RIN of the sensor IC including the bridge circuit 1 and the amplifier 2. It Therefore, even if the load changes, the light emitting diode LED is driven with a constant current.
The load current of the sensor circuit can be increased.

【0033】この回路特性は、たとえば図4のような測
定結果となり、これをグラフに示すと図5のように、4
〜50mAの負荷電流IL の上昇に対して発光ダイオー
ドLEDに流れる電流IF がほぼ一定であり、よって負
荷依存性を持たない特性が確認できる。これは、負荷電
流IL の上昇は全てPNP形トランジスタQ2で吸収す
ることができているためと考えられる。また、ON時の
定電流ダイオードIDの電圧降下は、PNP形トランジ
スタQ1がONするために50mV以下の無視できる値
となっている。
This circuit characteristic gives a measurement result as shown in FIG. 4, for example, which is shown in the graph of FIG.
The current IF flowing through the light emitting diode LED is almost constant with respect to the increase of the load current IL of ˜50 mA, so that the characteristic without load dependency can be confirmed. It is considered that this is because the increase in the load current IL can be completely absorbed by the PNP transistor Q2. Further, the voltage drop of the constant current diode ID when ON is a negligible value of 50 mV or less because the PNP transistor Q1 is ON.

【0034】具体的には、負荷電流IL が流れると、こ
の負荷電流IL はPNP形トランジスタQ1,Q2、抵
抗R1へ入力インピーダンスにより分流する。このう
ち、PNP形トランジスタQ2に流れた電流はQ2の電
流増幅度hFEにより、ベース電流は1/(hFE+1)、
コレクタ電流はhFE/(hFE+1)倍の電流が流れる。
Specifically, when the load current IL flows, the load current IL is shunted to the PNP transistors Q1 and Q2 and the resistor R1 by the input impedance. Of these, the base current is 1 / (hFE + 1) due to the current amplification degree hFE of Q2 in the PNP transistor Q2.
As the collector current, a current of hFE / (hFE + 1) times flows.

【0035】このとき、PNP形トランジスタQ2のV
EBはトランジスタのIB −VEB特性で決まる。このVBE
は電流依存性が少ないから、抵抗R1に流れる電流はV
EB/R1の一定電流となる。一方、PNP形トランジス
タQ1は、センサIC側のインピーダンスが5〜6kΩ
とPNP形トランジスタQ2に比べて大きいためにベー
ス電流はPNP形トランジスタQ2と同一の電流となら
ないが、PNP形トランジスタQ1は完全に飽和された
状態でONとなる。
At this time, V of the PNP transistor Q2
EB is determined by the IB-VEB characteristic of the transistor. This VBE
Has less current dependency, the current flowing through the resistor R1 is V
It becomes a constant current of EB / R1. On the other hand, the PNP transistor Q1 has an impedance on the sensor IC side of 5 to 6 kΩ.
Since the base current is not the same as that of the PNP transistor Q2 because it is larger than that of the PNP transistor Q2, the PNP transistor Q1 is turned on in a completely saturated state.

【0036】このミラー回路構成のPNP形トランジス
タQ1,Q2については、VEBをQ1=Q2とするた
め、Q1,Q2としてペアトランジスタを用いる。ただ
し、VEBがQ1>Q2であると、Q1が飽和領域に至ら
ないという問題が生じ、またVEBがQ1<Q2である
と、Q1の電流が大きくなり、発光ダイオードLEDの
電流がその分増して定電流とならない。以上より、PN
P形トランジスタQ1,Q2は1パッケージに2個入っ
た複合トランジスタを用いる必要がある。
With respect to the PNP type transistors Q1 and Q2 having this mirror circuit configuration, since VEB is set to Q1 = Q2, pair transistors are used as Q1 and Q2. However, when VEB is Q1> Q2, there is a problem that Q1 does not reach the saturation region, and when VEB is Q1 <Q2, the current of Q1 becomes large and the current of the light emitting diode LED increases accordingly. Does not have a constant current. From the above, PN
As the P-type transistors Q1 and Q2, it is necessary to use two composite transistors contained in one package.

【0037】これにより、発光ダイオードLEDに流れ
る電流IF は、1パッケージに入ったミラー回路構成の
PNP形トランジスタQ1,Q2のVEBと、これに並列
に接続される抵抗R1の抵抗値で決まるので、発光ダイ
オードLEDにはほぼ定電流が流れるので、負荷電流を
大きくとることができる。
As a result, the current IF flowing in the light emitting diode LED is determined by the VEB of the PNP type transistors Q1 and Q2 of the mirror circuit configuration in one package and the resistance value of the resistor R1 connected in parallel with it. Since a substantially constant current flows through the light emitting diode LED, a large load current can be taken.

【0038】(2).漏れ電流特性 MR素子1a〜1dのブリッジ回路1を内蔵したセンサ
ICによる非検出時には、回路の漏れ電流が定電流ダイ
オードIDのピンチオフ電流で決まる。たとえば、外部
に接続される電源DC24Vより負荷を介して、信号端
子OUTから定電流ダイオードIDを通じて一定電流を
センサICに供給される。
(2) Leakage current characteristic When the sensor IC having the built-in bridge circuit 1 of the MR elements 1a to 1d does not detect, the leakage current of the circuit is determined by the pinch-off current of the constant current diode ID. For example, a constant current is supplied to the sensor IC from the signal terminal OUT through the constant current diode ID via a load from a power supply DC24V connected to the outside.

【0039】このとき、センサICに内蔵された増幅器
2の出力はLowレベルであり、ダーリントン接続回路
3のNPN形トランジスタQ3,Q4はカットオフさ
れ、これによってPNP形トランジスタQ1,Q2もO
FF状態となる。この場合に、OFF時の漏れ電流は定
電流ダイオードIDで決定されるが、たとえば定電流ダ
イオードIDのピンチオフ電流はメーカー規格値が0.6
0〜0.92mAであり、漏れ電流が1mAMAXを満足
する。
At this time, the output of the amplifier 2 incorporated in the sensor IC is at the Low level, the NPN type transistors Q3 and Q4 of the Darlington connection circuit 3 are cut off, and the PNP type transistors Q1 and Q2 are also turned off.
The state becomes the FF state. In this case, the leakage current at the time of OFF is determined by the constant current diode ID. For example, the pinch off current of the constant current diode ID has a manufacturer standard value of 0.6.
It is 0 to 0.92 mA, and the leakage current satisfies 1 mAMAX.

【0040】また、センサICに印加される電圧は漏れ
電流で決定されるが、センサICのインピーダンスはブ
リッジ回路1のMR素子1a〜1dの抵抗(たとえば6
kΩ×4素子)に近似されるため、結局、消費電流0.6
mAで3.6Vとなり、センサICの使用電圧範囲(3〜
30V)を満足する。このセンサICの電源電圧は、常
にその範囲に入れる必要がある。
The voltage applied to the sensor IC is determined by the leakage current, but the impedance of the sensor IC is the resistance of the MR elements 1a to 1d of the bridge circuit 1 (for example, 6).
(kΩ x 4 elements), so the current consumption is 0.6
It becomes 3.6V in mA, and the working voltage range of the sensor IC (3 ~
30V) is satisfied. The power supply voltage of this sensor IC must always be within that range.

【0041】これにより、非検出時は定電流ダイオード
IDの特性で2線式センサ回路の漏れ電流が決まるた
め、たとえばトランジスタと抵抗と発光ダイオードの順
電圧で定電流を構成し、製造ロット間の各素子特性の変
動が大きく影響するような場合に比べて、漏れ電流値の
ばらつきを小さくすることができる。特に、定電流ダイ
オードIDの素子メーカーにおいては、ロット管理され
た一部品で電流値を明確に管理することができるので、
製造上の管理が簡単となって歩留まりを良くすることが
できる。
As a result, the leakage current of the two-wire type sensor circuit is determined by the characteristics of the constant current diode ID when no detection is performed. Therefore, for example, a constant current is formed by the forward voltage of the transistor, the resistor, and the light emitting diode, and the leakage current is varied between manufacturing lots. The variation in the leakage current value can be reduced as compared with the case where the variation in the characteristics of each element has a great influence. In particular, a device manufacturer of a constant current diode ID can clearly manage the current value with a single lot-controlled component.
The manufacturing control can be simplified and the yield can be improved.

【0042】その上、PNP形トランジスタQ1,Q2
のベース端子からNPN形トランジスタQ3への暗電流
を流さないようにすることができるので、発光ダイオー
ドLEDに暗電流が流れることなく、この発光ダイオー
ドLEDの消灯を確実に行うことができる。
In addition, PNP type transistors Q1 and Q2
Since it is possible to prevent the dark current from flowing from the base terminal to the NPN transistor Q3, it is possible to surely turn off the light emitting diode LED without the dark current flowing through the light emitting diode LED.

【0043】(3).内部降下電圧特性 MR素子1a〜1dのブリッジ回路1を内蔵したセンサ
ICによる検出時には、内部降下電圧がPNP形トラン
ジスタQ1,Q2のVBE、NPN形トランジスタQ4の
VCEと発光ダイオードLEDのVF で決まる。
(3). Internal voltage drop characteristics During detection by the sensor IC having the built-in bridge circuit 1 of the MR elements 1a to 1d, the internal voltage drops are VBE of the PNP transistors Q1 and Q2, VCE of the NPN transistor Q4 and light emission. Determined by VF of diode LED.

【0044】すなわち、検出時は、センサICの出力が
Highレベルとなり、NPN形トランジスタQ3,Q
4がON状態となる。ここで、電源DC24Vより負荷
を介して、信号端子OUTからPNP形トランジスタQ
1,Q2のエミッタ端子を通じてベース電流がNPN形
トランジスタQ3に流れる。
That is, at the time of detection, the output of the sensor IC becomes the High level, and the NPN type transistors Q3 and Q3.
4 is turned on. Here, the PNP transistor Q from the signal terminal OUT through the load from the power supply DC24V
A base current flows through the NPN transistor Q3 through the emitter terminals of 1 and Q2.

【0045】このとき、PNP形トランジスタQ1,Q
2のエミッタ電位は、 VA =(PNP形トランジスタQ1,Q2のVEB)+
(発光ダイオードLEDのVF )+(NPN形トランジ
スタQ4のVCE) で決定され、これが内部降下電圧となる。
At this time, the PNP type transistors Q1 and Q
The emitter potential of 2 is VA = (VEB of PNP type transistors Q1 and Q2) +
It is determined by (VF of light emitting diode LED) + (VCE of NPN transistor Q4), and this becomes the internal voltage drop.

【0046】ここで、(NPN形トランジスタQ4のV
CE)=(NPN形トランジスタQ3のVCE)+(抵抗R
3の電圧降下)+(NPN形トランジスタQ4のVBE)
であり、(NPN形トランジスタQ3のVCE)+(NP
N形トランジスタQ4のVBE)≫(抵抗R3の電圧降
下)であるから、 VA =(PNP形トランジスタQ1,Q2のVEB)+
(発光ダイオードLEDのVF )+(NPN形トランジ
スタQ3のVCE)+(NPN形トランジスタQ4のVB
E) で表すこともできる。
Here, (V of NPN transistor Q4
CE) = (VCE of NPN transistor Q3) + (resistance R
3 voltage drop) + (VBE of NPN transistor Q4)
And (VCE of NPN transistor Q3) + (NP
Since VBE of N-type transistor Q4) >> (voltage drop of resistor R3), VA = (VEB of PNP-type transistors Q1 and Q2) +
(VF of light emitting diode LED) + (VCE of NPN transistor Q3) + (VB of NPN transistor Q4)
It can also be expressed as E).

【0047】このときに、センサICの電源電圧もPN
P形トランジスタQ1,Q2がON状態であり、内部降
下電圧にほぼ等しくなる。この内部降下電圧について
は、規格表を参考に設計値を算出すると、センサICの
使用電圧範囲を満足する。
At this time, the power supply voltage of the sensor IC is also PN
Since the P-type transistors Q1 and Q2 are in the ON state, they become almost equal to the internal voltage drop. With respect to this internal voltage drop, when the design value is calculated with reference to the standard table, the operating voltage range of the sensor IC is satisfied.

【0048】これにより、検出時はPNP形トランジス
タQ1,Q2のVBEと発光ダイオードLEDの順電圧と
NPN形トランジスタQ4のVCEで残留電圧が決まるた
め、電圧降下を補正して動作を安定させることができ
る。
As a result, at the time of detection, the residual voltage is determined by the VBE of the PNP transistors Q1 and Q2, the forward voltage of the light emitting diode LED, and the VCE of the NPN transistor Q4, so that the voltage drop can be corrected to stabilize the operation. it can.

【0049】その上、ダーリントン接続回路3によって
増幅器2側の出力インピーダンスを高くできるので、検
出時の電圧を安定化させて動作させることができる。す
なわち、2線式センサ回路では、回路電流を0.8mA
程度に抑えるため、センサIC内部を高インピーダンス
回路で構成する必要があり、増幅器2側の出力インピー
ダンスが高くなり、トランジスタ1段をドライブできな
いので、ダーリントン接続回路3で構成することが重要
な要素となる。また、ダーリントン接続回路3によりし
きい値(スレッショールドレベル)を高くでき、オペア
ンプ出力との非検出時のマッチングも良好となる。
Moreover, since the output impedance on the side of the amplifier 2 can be increased by the Darlington connection circuit 3, the voltage at the time of detection can be stabilized for operation. That is, in the 2-wire type sensor circuit, the circuit current is 0.8 mA.
In order to suppress it to a certain degree, it is necessary to configure the inside of the sensor IC with a high impedance circuit, the output impedance on the amplifier 2 side becomes high, and one stage of the transistor cannot be driven. Therefore, it is an important element to configure with the Darlington connection circuit 3. Become. Further, the threshold value (threshold level) can be raised by the Darlington connection circuit 3, and the matching with the output of the operational amplifier becomes good.

【0050】従って、本実施例の2線式センサ回路によ
れば、センサICに、ダーリントン接続回路3、発光ダ
イオードLED、並列接続されるミラー回路構成のPN
P形トランジスタQ1,Q2と抵抗R1、および定電流
ダイオードIDなどが接続されることにより、負荷電流
特性においては、外部負荷が変わっても発光ダイオード
LEDにはほぼ定電流が流れて定電流駆動となるので、
センサ回路としての負荷電流を大きくとることができ、
よってリレーなどの容量の大きい負荷に対しても適用す
ることができる。さらに、負荷電流が大きく変化しても
発光ダイオードLEDにはほぼ一定電流が流れるため、
内部降下電圧の安定度が向上し、負荷とのマッチングが
良好となる。
Therefore, according to the two-wire type sensor circuit of this embodiment, the Darlington connection circuit 3, the light emitting diode LED, and the PN of the mirror circuit configuration connected in parallel are connected to the sensor IC.
By connecting the P-type transistors Q1 and Q2, the resistor R1, the constant current diode ID, etc., in the load current characteristics, even if the external load changes, a substantially constant current flows in the light emitting diode LED, and constant current driving is performed. So
It can take a large load current as a sensor circuit,
Therefore, it can be applied to a load having a large capacity such as a relay. Furthermore, even if the load current changes significantly, a substantially constant current flows through the light emitting diode LED,
The stability of the internal voltage drop is improved, and the matching with the load is improved.

【0051】また、漏れ電流特性においては、非検出時
には定電流ダイオードIDの特性のみで漏れ電流が決ま
るために、漏れ電流値のばらつきを低減することがで
き、かつNPN形トランジスタQ4への暗電流が流れな
いので発光ダイオードLEDを確実に消灯することがで
きる。
Regarding the leakage current characteristic, when it is not detected, the leakage current is determined only by the characteristic of the constant current diode ID, so that the variation of the leakage current value can be reduced and the dark current to the NPN transistor Q4 can be reduced. Does not flow, the light emitting diode LED can be reliably turned off.

【0052】さらに、内部降下電圧特性においては、検
出時にはPNP形トランジスタQ1,Q2、発光ダイオ
ードLEDおよびNPN形トランジスタQ4で電圧が決
まるために、電圧を安定化させて動作させることがで
き、かつダーリントン接続回路3によって出力インピー
ダンスを高くすることが汎用部品で、かつ最小限の部品
点数で構成することができる。
Further, in the internal voltage drop characteristic, since the voltage is determined by the PNP type transistors Q1 and Q2, the light emitting diode LED and the NPN type transistor Q4 at the time of detection, it is possible to stabilize and operate the voltage, and Darlington. The connection circuit 3 can be a general-purpose component for increasing the output impedance, and can be configured with a minimum number of components.

【0053】また、センサ構造においては、プリント基
板7をケース8に収納する際に、リード線グロメット部
10の逆方向に設けられた開口部9から収納した後に、
この開口部9より樹脂材料11をモールド注型すること
によって組み立てることができるので、センサの組立が
簡易になり、さらにリード線グロメット部10までのモ
ールド注型によってリード線の耐屈曲性および耐水性を
向上させることができる。
In the sensor structure, when the printed board 7 is housed in the case 8, after being housed through the opening 9 provided in the direction opposite to the lead wire grommet portion 10,
Since the resin material 11 can be assembled from the opening 9 by molding, the sensor can be easily assembled, and the lead wire grommet portion 10 is molded and molded, and the lead wire is resistant to bending and water. Can be improved.

【0054】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, it can be changed.

【0055】たとえば、前記実施の形態の2線式センサ
回路については、このセンサ回路を実装したセンサの組
立において、ケース8の開口部9からの樹脂材料11に
よるモールド注型だけで組み立てる場合について説明し
たが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではな
く、図6に示すようにケース8の開口部9に蓋12を設
ける場合など、センサ構造としては種々の変形が可能で
あり、特にこのモールドによってリード線グロメット部
10の耐屈曲性および耐水性の向上が可能となってい
る。
For example, as for the two-wire type sensor circuit of the above-mentioned embodiment, a case where the sensor circuit is mounted by assembling only by mold casting from the opening 9 of the case 8 with the resin material 11 will be described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made to the sensor structure, such as when the lid 12 is provided in the opening 9 of the case 8 as shown in FIG. In particular, this mold makes it possible to improve the bending resistance and water resistance of the lead wire grommet portion 10.

【0056】また、回路構成においては、センサICの
端子間に外部雑音対策用のコンデンサCと、サージ電圧
対策用の定電圧ダイオードDが接続される場合について
説明したが、たとえば外部雑音およびサージ電圧が発生
しないような環境で使用する場合には、これらの対策用
部品が不要となる。
In the circuit configuration, the case where the capacitor C for external noise countermeasures and the constant voltage diode D for surge voltage countermeasures are connected between the terminals of the sensor IC has been described. When used in an environment in which no occurrence of these occurs, these countermeasure parts are unnecessary.

【0057】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその属する技術分野であるシリンダ5
の位置検出に用いられる2線式センサ回路に適用した場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、ロータリアクチュエータなどの他の流体圧作動機器
の位置検出装置、さらに検出機能が必要とされる他の装
置のセンサ回路としても広く適用可能である。
In the above description, the invention mainly made by the inventor is the cylinder 5 to which the invention belongs.
The case where the present invention is applied to a two-wire type sensor circuit used for position detection has been described, but the present invention is not limited to this, and a position detection device for other fluid pressure operated equipment such as a rotary actuator and a detection function are required. It is also widely applicable as a sensor circuit for other devices.

【0058】[0058]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.

【0059】(1).センサ回路の出力段に、ダーリントン
接続回路、発光ダイオード、並列接続されたミラー回路
構成による一対のトランジスタと抵抗素子、および定電
流ダイオードを接続することにより、外部負荷の容量条
件を決定する負荷電流特性においては、発光ダイオード
に流れる電流をほぼ定電流とすることによって負荷の容
量を決定する負荷電流が大きくとれるようになるので、
リレーなどへの適用負荷を拡大して小容量から大容量ま
でへの汎用性の向上が可能となる。
(1). By connecting a Darlington connection circuit, a light emitting diode, a pair of transistors and a resistance element having a mirror circuit configuration connected in parallel, and a constant current diode to the output stage of the sensor circuit, the capacitance of the external load is increased. In the load current characteristic that determines the condition, the load current that determines the capacity of the load can be made large by making the current flowing through the light emitting diode almost constant.
By expanding the load applied to relays, etc., it becomes possible to improve versatility from small capacity to large capacity.

【0060】(2).非検出条件を決定する漏れ電流特性に
おいては、漏れ電流が定電流ダイオードにより決定され
るので、この定電流ダイオードの特性管理によって電流
値のばらつきの低減が可能となり、さらにミラー回路構
成のトランジスタからダーリントン接続回路へ暗電流が
流れないため、回路上安定化させて発光ダイオードに電
流が完全に流れないようにすることができるので、発光
ダイオードの消灯が確実に可能となる。
(2). In the leakage current characteristic that determines the non-detection condition, since the leakage current is determined by the constant current diode, it is possible to reduce the variation in the current value by controlling the characteristic of this constant current diode, and Since dark current does not flow from the transistor of the mirror circuit configuration to the Darlington connection circuit, it is possible to stabilize on the circuit and prevent the current from flowing completely to the light emitting diode, so it is possible to turn off the light emitting diode without fail. .

【0061】(3).検出条件を決定する内部降下電圧特性
においては、トランジスタのベース−エミッタ端子間電
圧、発光ダイオードの順電圧、ダーリントン接続回路の
コレクタ−エミッタ端子間電圧で検出信号の出力電圧を
決定することができ、発光ダイオードの電流がほぼ一定
電流のため、負荷電流の変化に対し電圧降下を補正でき
最適な状態による安定動作が可能となり、さらにダーリ
ントン接続回路を用いることによって増幅器側の出力イ
ンピーダンスを高くでき、さらにしきい値を高くするこ
とができるため、センサ回路における動作の安定化が可
能となる。
(3) In the internal voltage drop characteristics that determine the detection conditions, the output voltage of the detection signal is the base-emitter terminal voltage of the transistor, the light-emitting diode forward voltage, and the collector-emitter terminal voltage of the Darlington connection circuit. Since the current of the light emitting diode is almost constant, the voltage drop can be compensated for the change of the load current, and stable operation in the optimum state becomes possible. Furthermore, by using the Darlington connection circuit, the amplifier side Since the output impedance can be increased and the threshold value can be increased, the operation of the sensor circuit can be stabilized.

【0062】(4).2線式センサ回路を用いたセンサ構造
においては、センサ回路を実装したプリント基板をケー
スに収納した後に、このケースの開口部よりモールド注
型して製造することができるので、モールド注型によっ
て組立の簡易化が可能となり、さらにリード線グロメッ
ト部までモールド注型されるので、耐屈曲性および耐水
性などの耐環境性の向上が可能となる。
(4). A sensor structure using a two-wire type sensor circuit can be manufactured by housing a printed circuit board on which the sensor circuit is mounted in a case, and then performing mold casting from the opening of the case. Therefore, it is possible to simplify the assembly by the mold casting, and since the mold is cast even to the lead wire grommet portion, it is possible to improve the environmental resistance such as bending resistance and water resistance.

【0063】(5).従来の部品点数とほぼ同程度の個数に
よる最小限の汎用SMD部品で、性能のよい回路構成が
できるため、特に、流体圧作動機器に埋め込む場合の重
要条件となる小形化が可能となる。
(5). A small number of general-purpose SMD parts, which are about the same number as the number of conventional parts, make it possible to construct a circuit with good performance. Can be realized.

【0064】(6).汎用SMD部品を用いることにより、
ICの開発費用を削減して開発費の低減を図り、汎用品
のために入手が簡単で特性が管理されているので開発日
数の削減を可能とし、かつセンサの特性に対して製造上
の変動要因がほとんどないので製造歩留まりの向上を図
ることができ、品質の安定化が容易に可能とされる2線
式センサ回路を得ることができる。
(6). By using general-purpose SMD parts,
The development cost of the IC is reduced to reduce the development cost. Since it is a general-purpose product, it is easy to obtain and the characteristics are controlled, so it is possible to reduce the number of development days. Since there are almost no factors, it is possible to improve the manufacturing yield and obtain a two-wire sensor circuit in which the quality can be easily stabilized.

【0065】(7).特に2線式センサ回路を流体圧作動機
器の位置検出に用いることにより、センサ回路の安定動
作によって信頼性の高い位置検出が可能とされる位置検
出装置を得ることができる。
(7) Especially, by using the two-wire type sensor circuit for the position detection of the fluid pressure operating device, it is possible to obtain the position detection device capable of highly reliable position detection by the stable operation of the sensor circuit. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態である2線式センサ回路を
示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a two-wire sensor circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a) ,(b) は本実施の形態の2線式センサ回路
を用いたセンサを流体圧作動機器に搭載した状態を示す
正面図および側面図である。
2 (a) and 2 (b) are a front view and a side view showing a state in which a sensor using the two-wire type sensor circuit of the present embodiment is mounted on a fluid pressure operating device.

【図3】本実施の形態におけるセンサ構造の一例を示す
断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing an example of a sensor structure according to the present embodiment.

【図4】本実施の形態における負荷電流特性を示す説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing load current characteristics in the present embodiment.

【図5】本実施の形態における負荷電流特性を示す特性
図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a load current characteristic in the present embodiment.

【図6】本実施の形態におけるセンサ構造の変形例を示
す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modified example of the sensor structure according to the present embodiment.

【図7】本実施の形態の比較例である2線式センサ回路
を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a two-wire sensor circuit which is a comparative example of the present embodiment.

【図8】本実施の形態の比較例におけるセンサ構造の一
例を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing an example of a sensor structure in a comparative example of the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ブリッジ回路 1a〜1d MR素子(検出素子) 2 増幅器 3 ダーリントン接続回路 4 位置検出装置 5 シリンダ(流体圧作動機器) 6 取付溝 7 プリント基板 8,8a ケース 9 開口部 10,10a リード線グロメット部 11,11a 樹脂材料 12 蓋 C コンデンサ D 定電圧ダイオード GND コモン端子 IC センサ ID 定電流ダイオード LED 発光ダイオード OUT 信号端子 Q1,Q2 PNP形トランジスタ Q3,Q4 NPN形トランジスタ R1〜R6 抵抗 1 bridge circuit 1a to 1d MR element (detection element) 2 amplifier 3 Darlington connection circuit 4 position detection device 5 cylinder (fluid pressure operation device) 6 mounting groove 7 printed circuit board 8, 8a case 9 opening 10 and 10a lead wire grommet part 11, 11a Resin material 12 Lid C Capacitor D Constant voltage diode GND Common terminal IC sensor ID Constant current diode LED Light emitting diode OUT Signal terminal Q1, Q2 PNP transistor Q3, Q4 NPN transistor R1 to R6 Resistance

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流体圧作動機器の位置検出に用いられ、
検出素子によるブリッジ回路からの検出信号を増幅器を
通して出力する信号端子およびコモン端子が備えられて
いる2線式センサ回路であって、前記増幅器の出力端子
にベース端子が接続されるダーリントン接続回路と、こ
のダーリントン接続回路のコレクタ端子にカソード端子
が接続される発光ダイオードと、この発光ダイオードの
アノード端子にベース端子が接続されるミラー回路構成
による第1のトランジスタおよび第2のトランジスタな
らびに一端が接続される抵抗素子と、この第1のトラン
ジスタのエミッタ−コレクタ端子間にこのエミッタ端子
からコレクタ端子へ順方向に接続される定電流ダイオー
ドとを備え、前記ミラー回路構成による第1のトランジ
スタおよび第2のトランジスタのエミッタ端子ならびに
前記抵抗素子の他端が前記信号端子に接続されるととも
に、前記ダーリントン接続回路のエミッタ端子および前
記第2のトランジスタのコレクタ端子が前記コモン端子
に接続されていることを特徴とする2線式センサ回路。
1. Used for position detection of a fluid pressure operated device,
A two-wire sensor circuit having a signal terminal for outputting a detection signal from a bridge circuit by a detection element through an amplifier and a common terminal, the Darlington connection circuit having a base terminal connected to the output terminal of the amplifier, A light emitting diode whose cathode terminal is connected to the collector terminal of this Darlington connection circuit, and a first transistor and a second transistor having a mirror circuit configuration in which a base terminal is connected to the anode terminal of this light emitting diode and one end are connected A first element and a second transistor having the mirror circuit configuration, each including a resistance element and a constant current diode connected between the emitter and collector terminals of the first transistor in a forward direction from the emitter terminal to the collector terminal. Other than the emitter terminal and the resistance element There is connected to the signal terminal, two-wire sensor circuit emitter and collector terminals of said second transistor is characterized in that it is connected to the common terminal of the Darlington connection circuit.
【請求項2】 請求項1記載の2線式センサ回路を用い
たセンサ構造であって、前記ミラー回路構成による第1
のトランジスタおよび第2のトランジスタは同一のパッ
ケージ内に内蔵され、かつ前記2線式センサ回路はプリ
ント基板上に実装されて構成され、このプリント基板を
収納するケースの開口部は、前記プリント基板に接続さ
れる外部接続用のリード線グロメット部の逆方向に設け
られ、前記プリント基板が前記ケースに収納された後に
前記開口部よりモールド注型されて製造されることを特
徴とするセンサ構造。
2. A sensor structure using the two-wire type sensor circuit according to claim 1, wherein the first structure has the mirror circuit configuration.
And the second transistor are built in the same package, and the two-wire sensor circuit is mounted on a printed circuit board, and an opening of a case for accommodating the printed circuit board is formed on the printed circuit board. A sensor structure, which is provided in a direction opposite to a lead wire grommet portion for external connection to be connected, and is manufactured by being mold-molded from the opening after the printed circuit board is housed in the case.
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