JPH10504951A - 外乱場に強い近接スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 増幅ユニット（２）を介してスイッチングユニット（３）に作用する磁場センサ（１）から成る通常の近接スイッチを間欠的に発生する外部磁場に対して鈍感にするため、この種の外部磁場に反応する第二センサ（４）を設けている。この第二センサは、動作状態でセンサユニット（磁場センサ１）のその時の誘導信号を維持するため、スイッチングユニット（３）のその時に出力信号を増幅ユニット（２）の入力端に帰還し、乱れのある場合に存在する近接スイッチの機能状態を保存する。

Description

【発明の詳細な説明】 外乱場に強い近接スイッチ この発明は、電気的な切換、駆動および調整を無接触で導入したり行う広い技 術分野で使用されるような、磁場で操作される近接スイッチに関する。 この種の近接スイッチは、例えばドイツ特許公開第 40 03 426号明細書の構成 と機能により説明される。この明細書によれば、高透磁率の非晶質金属本体によ り渦電流損失で減衰するセンサとしての発振回路の高周波タンク回路が近接する 作動部材の磁場により減衰されなくなり、この過程が後置されている回路装置を 制御するのに利用される。 この場合、可変しうる磁場で特定方向に操作すべき近接スイッチのセンサは、 周囲の何らかの外部磁場に対して殊に乱れやすい。この種の外乱磁場は、例えば 特に電気溶接装置で大電流のために生じ、その装置で設備の装置上の制御部にあ るセンサを誤動作させる。 この発明の課題は、運転中に交互にそして中間空間で生じる外乱磁場による影 響に対して冒頭に述べた種類の近接スイッチを強くすることにある。 この課題を解決するため、この発明によれば、請求の範囲第１項の前段に規定 する磁場で操作される近接スイッチにあって、間欠的に生じる外乱磁場に反応す る第二センサを設け、動作状態で、機能上決められている磁場センサから出力さ れる誘導信号を維持するため、丁度存在しているスイッチングユニットの出力信 号を増幅ユニットの入力端に帰還させる。 これにより、抑制すべき外乱磁場が常時存在すのでなく、丁度操作された、あ るいは丁度操作されていない近接スイッチに間欠的にのみ作用する。この場合、 この発明によりスイッチングユニットの対応する出力信号を増幅ユニットの入力 端に帰還させて、この出力信号に磁場センサの両側からの誘導信号を磁場センサ の「保存」の方向に重ねることが行われ、同時に近接スイッチの全機能の安定化 が行われる。更に、この種の安全近接スイッチは、電気溶接装置に使用する場合 、使用する溶接電流のタイプや制御部に無関係である。 この発明の合理的な構成と有利な構成は下位にある従属請求項から読み取れ、 それ等の構成を当業者には付加的な説明なしに理解できる。 添付図面には、この発明の実施例として磁場で操作され外乱場に強い近接スイ ッチの回路装置が模式的に示してある。 第１図のブロック回路から明らかなように、磁場センサ１からこのセンサのた めの作動開始磁場に応じて出力される誘導信号は、増幅ユニット２を介してトラ ンジスタ化されたスイッチングユニット３に導入され、このスイッチングユニッ ト３により一定の出力信号に変換される。その後で、乱れのある場合、スイッチ ングユニット３の出力電位が、例えば電気溶接装置内のように、間欠的に生じる 外部磁場と反応する第二センサ４により増幅ユニット２の入力端に帰還され、磁 場センサ１の両側から供給される誘導信号を重畳することにより保存し、外乱場 が存在している限り、外乱場に影響されることなく近接スイッチをその時のスイ ッチング状態にする。 この装置では、磁場センサ１と外乱場センサ４は電磁誘導センサであり、この 代わりに、ホールセンサ、磁気抵抗センサ、あるいは簡単なリレー接点であって もよい。その場合、その時の監視問題と考慮すべき乱れの可能性が構成と経費を 決める。 回路装置の確実な機能にとって重要なことは、磁場センサ１の対応する特性あ るいは値より外乱場センサ４の応答感度が大きく、反応度（切換時間）が小さい ことにある。これに合わせて、増幅ユニット２も磁場センサ４の反応に対してス イッチングユニット３の方向への信号遅延部を備えている。更に、同じケースの 中の一つの磁場センサ１の横に多数の外乱センサ４を配置し、必要であれば、互 いに磁気シールドしておく。 この構成の有利な実施態様は、添付図面の第２図の拡張されたブロック回路に より理解できる。 これに応じて、高透磁率の非晶質金属ストライプ１１によりその作動面で減衰 する、近接スイッチのセンサ要素としての発振回路１３の高周波タンク回路１２ が接近する作動体１４の（持続）磁場により減衰されることがなく、この作動体 が離れると再び減衰する。 この過程は発振電流の持続的あるいは突発的な変化に結び付き、減衰状態と非 減衰状態の間の切り換わりが二進の誘導信号（１５）に変換され、この信号がそ のような信号として後置されている増幅ユニット１６の高抵抗入力端に達し、そ こから更にスイッチングユニット１７に達する。 外乱磁場１８に反応する、好ましくはリレー接点の形のセンサ１９は、回路図 のように接点ａとｂに固定接続していれば、そこにある信号処理部（１６＋１７ ）からスイッチングユニット１７の低抵抗の出力信号にセンサ素子１１〜１３の 両側からの誘導信号が同極あるいは同位相にして重なる。これに反して、点ａの 位置の側の外乱磁場センサ１９が点ｃに接続すると、増幅ユニット１６から出力 された中間信号が、センサユニット１１〜１５の減衰状態に応じて正または負の 電位を増幅ユニット１６の入力端に帰還するために使用される。この種の処置は 、出力側で自己保護スイッチング部材を使用し、これ等の部材が例えば過負荷あ るいは短絡時にスイチングユニット１７を阻止する場合に有利である。更に、必 要であれば、両方の電位の一方のみを帰還し、外乱磁場センサ１９の切換通路に 適当な極に結線された阻止ダイオード２０を使用するできる。 更に、外乱磁場センサ１９は、同じ効果を得るため、信号処理を引き受ける信 号も点ｂを介して増幅ユニット１６の入力端に印加する代わりに、点ｄを介して センサユニット１１〜１５内で一定の電位に印加することもできる。 何れにしても、この発明による帰還により、何らかの個所からの外乱磁場が機 能に妨げとなるように検知領域に作用する限り、近接スイッチのその時の出力状 態が一定に維持される。その限りでは、近接スイッチのこの構成がその機能だけ でなく、同時に装置あるいは設備内の規則通りの運転シーケンスも保護する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．増幅ユニット（２）を介してスイッチングユニット（３）に作用する磁場セ ンサ（１）から成る外乱場に強い近接スイッチにおいて、間欠的に発生する外乱 磁場に作用し、動作状態で磁場センサ（１）により入力されら誘導信号を維持す るため、スイッチングユニット（３）の低抵抗の出力信号を増幅ユニット（２） の高抵抗の入力端に帰還する第二センサ（４）を備えていることを特徴とする外 乱場に強い近接スイッチ。 ２．外乱磁場センサ（４）は増幅ユニット（２）の出力信号を磁場センサ（２） の減衰状態に応じて正の電位または負の電位にして増幅ユニット（２）の入力端 に帰還することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の外乱場に強い近接スイッ チ。 ３．外乱磁場センサ（４）は正または負の電位を専ら増幅ユニット（２）の入力 端に帰還するため適当な極に結線された阻止ダイオード（２０）に直列に接続さ れていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の外乱場に強い近接スイッチ 。 ４．外乱磁場センサ（４）はスイッチングユニット（３）または増幅ユニット（ ２）のその時の出力信号を機能通りに磁場センサ（１）の発振回路に導入するこ とを特徴とする請求の範囲第１項に記載の外乱場に強い近接スイッチ。 ５．磁場センサ（１）は高周波発振回路の外から減衰させることのできないタン ク回路として形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の外乱場 に強い近接スイッチ。 ６．一つまたはそれ以上の外乱磁場センサ（４）は減衰しない高周波発振器とし て形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の外乱場に強い近接 スイッチ。 ７．磁場センサ（１）および／または外乱磁場センサ（４）は保護リレー接点と して形成されていることを特徴とする請求の範囲第１，５または６項に記載の外 乱場に強い近接スイッチ。 ８．外乱磁場センサ（４）は外部磁場の生じうる入射方向に向けてあることを特 徴とする請求の範囲第１，６または７項に記載の外乱場に強い近接スイッチ。 ９．外乱磁場センサ（４）は敏感な応答をし、磁場センサ（１）よりも小さいス イッチングの遅延を有することを特徴とする請求の範囲第１〜８項の何れか１項 に記載の外乱場に強い近接スイッチ。 10．磁場センサ（１）および外乱磁場センサ（４）は共通の一つのケース内に組 み込まれていることを特徴とする請求の範囲第１〜９項の何れか１項に記載の外 乱場に強い近接スイッチ。 11．個々のセンサ（１，４）の間に磁気シールドが設けてあることを特徴とする 請求の範囲第１０項に記載の外乱場に強い近接スイッチ。