JPH1167536A - Plunger position detector for electromagnetic device - Google Patents

Plunger position detector for electromagnetic device

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Publication number
JPH1167536A
JPH1167536A JP21884697A JP21884697A JPH1167536A JP H1167536 A JPH1167536 A JP H1167536A JP 21884697 A JP21884697 A JP 21884697A JP 21884697 A JP21884697 A JP 21884697A JP H1167536 A JPH1167536 A JP H1167536A
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JP
Japan
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plunger
circuit
state
electromagnetic device
resonance
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP21884697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Tamaru
利彦 田丸
Yasunori Kashiyou
安記 嘉正
Yoshio Takase
洋志夫 高瀬
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1167536A publication Critical patent/JPH1167536A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1844Monitoring or fail-safe circuits
    • H01F2007/185Monitoring or fail-safe circuits with armature position measurement

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  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plunger position detector, which can detect the position of the plunger of an electromagnetic device with such a simple constituted that requires no fine adjustment. SOLUTION: A resonance circuit 1 contains a coil 3 for operating the plunger of an electromagnetic device. The resonance circuit 1 is oscillated 2 by intermittently conducting the resonance circuit 1 by means of a switching element Q1 , and the element Q1 is turned on/off through a pulse signal from a pulse- generating circuit 4. The coil 3 is switchingly connected to a drive circuit 10 of the electromagnetic device or the resonance circuit 1 by means of switching elements 51 and 52 . The inductance of the coil 3 varies depending upon the position of the plunger of the electromagnetic device is a sucked position or a retreated position. Therefore, the position of the plunger can be detected from the voltage Vr generated across the both ends of a detecting resistor Rs by a resonance current I1 , because the resonating conditions of the resonance circuit 1 also vary depending on the position of the plunger.

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、ラッチソレノイド
や電磁バルブなどの電磁装置のプランジャ位置を検出す
るプランジャ位置検出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plunger position detecting device for detecting a plunger position of an electromagnetic device such as a latch solenoid or an electromagnetic valve.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ラッチソレノイドや電磁バル
ブなどの電磁装置のプランジャ位置を検出する構成が種
々提案されている(特開平3−214710号、特開平
4−196203号及び特開平5−211105号の各
公報参照)。その一例として、図18に示すようにリー
ドスイッチ31を用いた位置検出センサ30がある。こ
の位置検出センサ30を図19に示すように電磁装置
(ソレノイド)20に取り付けると、電磁装置20の漏
洩磁束がプランジャ21の位置によって異なることか
ら、その漏洩磁束にてリードスイッチ31がオン・オフ
するためにプランジャの位置を検出することができる。
なお、検出された位置は発光ダイオードLEDの点灯・
消灯により表示するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various configurations for detecting the position of a plunger of an electromagnetic device such as a latch solenoid or an electromagnetic valve have been proposed (JP-A-3-214710, JP-A-4-196203 and JP-A-5-211105). No.). One example is a position detection sensor 30 using a reed switch 31 as shown in FIG. When this position detection sensor 30 is attached to an electromagnetic device (solenoid) 20 as shown in FIG. 19, the reed switch 31 is turned on / off by the leakage magnetic flux because the leakage magnetic flux of the electromagnetic device 20 varies depending on the position of the plunger 21. To detect the position of the plunger.
In addition, the detected position is the lighting of the light emitting diode LED.
The display is turned off.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、位置
検出センサ30を電磁装置20に取り付ける必要があ
り、しかもリードスイッチ31を用いた場合にはその特
性ばらつきによって電磁装置20に対する位置検出セン
サ30の取付位置を微妙に調整しなければ正確な検出が
できず、その調整が非常に難しいという問題を有してい
る。
In the above conventional example, it is necessary to attach the position detecting sensor 30 to the electromagnetic device 20, and when the reed switch 31 is used, the position detecting sensor 30 with respect to the electromagnetic device 20 depends on the characteristic variation. There is a problem that accurate detection cannot be performed unless the mounting position is finely adjusted, and the adjustment is extremely difficult.

【0004】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、微妙な調整を必要とせず簡単な構成でプラン
ジャの位置が検出できる電磁装置のプランジャ位置検出
装置を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plunger position detecting device of an electromagnetic device capable of detecting the position of a plunger with a simple structure without requiring fine adjustment. is there.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するために、コイルへの通電方向に応じてプ
ランジャの動作方向を切り換える電磁装置のプランジャ
の位置を検出するプランジャ位置検出装置において、コ
イルを含む共振回路を有し、プランジャの位置に応じて
変化する共振回路の共振条件に基づいてプランジャの位
置を検出することを特徴とし、電磁装置のコイルを含む
共振回路により微妙な調整を必要とせずに簡単な構成で
プランジャの位置を検出することができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a plunger position detecting device for detecting a position of a plunger of an electromagnetic device for switching an operating direction of a plunger in accordance with a direction of energizing a coil. The apparatus has a resonance circuit including a coil, and detects the position of the plunger based on the resonance condition of the resonance circuit that changes according to the position of the plunger. The position of the plunger can be detected with a simple configuration without requiring adjustment.

【0006】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、共振回路にコンデンサと抵抗を含むことを特徴とす
る。請求項3の発明は、請求項1の発明において、共振
回路への通電を断続するスイッチング素子と、スイッチ
ング素子をオン・オフするためのパルス信号を出力する
パルス発生回路とを備えたことを特徴とし、簡単な構成
で共振回路に共振電流を流すことができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the resonance circuit includes a capacitor and a resistor. According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a switching element for interrupting energization of the resonance circuit and a pulse generating circuit for outputting a pulse signal for turning on and off the switching element are provided. Thus, a resonance current can flow through the resonance circuit with a simple configuration.

【0007】請求項4の発明は、請求項1の発明におい
て、コイルに通電して電磁装置を駆動する駆動回路と共
振回路との間でコイルを切り換えて接続する切換手段を
備えたことを特徴とし、プランジャの動作時には共振回
路をコイルから切り離し、プランジャの位置を検出する
時にのみ共振回路をコイルに接続するすことにより、プ
ランジャの動作に影響を与えずに位置検出を行うことが
できる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, there is provided switching means for switching and connecting the coil between a drive circuit for energizing the coil and driving the electromagnetic device and a resonance circuit. By disengaging the resonance circuit from the coil during the operation of the plunger and connecting the resonance circuit to the coil only when detecting the position of the plunger, the position can be detected without affecting the operation of the plunger.

【0008】請求項5の発明は、請求項1の発明におい
て、プランジャの位置に応じて変化する共振回路の共振
電流を電圧信号に変換する電圧変換回路と、電圧変換回
路からの出力信号に基づいてプランジャの吸引又は復帰
状態を判定し各状態を示す状態信号を出力する状態判定
回路とを備えたことを特徴とし、プランジャの位置を安
定して検出することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, the voltage conversion circuit converts a resonance current of the resonance circuit, which changes according to the position of the plunger, into a voltage signal, and the output signal from the voltage conversion circuit. And a state determination circuit that determines a suction or return state of the plunger and outputs a state signal indicating each state, whereby the position of the plunger can be stably detected.

【0009】請求項6の発明は、請求項5の発明におい
て、電圧変換回路が、共振電流が流れる検出抵抗の電圧
降下によってオンするスイッチング素子と電源との間に
第1の抵抗とコンデンサの並列回路及び第2の抵抗を直
列に接続し、並列回路と第2の抵抗との接続点から電圧
信号を出力して成ることを特徴とし、プランジャの位置
に応じた略一定の電圧信号を得ることができて、プラン
ジャの位置を効率よく且つ簡単な回路構成で検出するこ
とができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the voltage conversion circuit includes a parallel connection of the first resistor and the capacitor between the power supply and the switching element which is turned on by a voltage drop of the detection resistor through which the resonance current flows. A circuit and a second resistor are connected in series, and a voltage signal is outputted from a connection point between the parallel circuit and the second resistor, and a substantially constant voltage signal corresponding to a position of the plunger is obtained. Thus, the position of the plunger can be detected efficiently and with a simple circuit configuration.

【0010】請求項7の発明は、請求項5の発明におい
て、状態判定回路が、電圧変換回路からの出力信号をプ
ランジャの吸引又は復帰状態に対応して設定されたヒス
テリシス特性を有するしきい値と比較するコンパレータ
と、コンパレータの出力によりオン・オフされるスイッ
チング素子を具備する出力回路とを備えて成ることを特
徴とし、電圧変換回路からの出力信号が多少歪んでいて
もコンパレータにおいてヒステリシス特性を有するしき
い値と比較してプランジャの位置を判定するため、プラ
ンジャ位置を精度良く検出することができるとともに、
耐ノイズ性の向上も図れる。さらに出力回路を設けるこ
とで他の回路や装置にも簡単に接続することができる。
[0010] According to a seventh aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the state determination circuit converts the output signal from the voltage conversion circuit into a threshold value having hysteresis characteristics set in accordance with the attraction or return state of the plunger. And an output circuit having a switching element that is turned on and off by the output of the comparator, so that the comparator has a hysteresis characteristic even if the output signal from the voltage conversion circuit is slightly distorted. Since the position of the plunger is determined by comparing the plunger position with the threshold value, the plunger position can be accurately detected,
Noise resistance can also be improved. Further, by providing an output circuit, it can be easily connected to other circuits and devices.

【0011】請求項8の発明は、請求項5の発明におい
て、状態判定回路は、電圧変換回路からの出力信号をプ
ランジャの吸引又は復帰状態に対応して設定されたヒス
テリシス特性を有するしきい値と比較する第1及び第2
のコンパレータを備え、第1及び第2のコンパレータの
出力の組み合わせに応じてプランジャの吸引、復帰又は
異常状態を判定して成ることことを特徴とし、吸引及び
復帰の正常状態のみならず、プランジャの異常状態も検
出することができる。
According to an eighth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the state determination circuit converts the output signal from the voltage conversion circuit to a threshold value having a hysteresis characteristic set in accordance with the attraction or return state of the plunger. First and second to compare with
Characterized in that the suction, return or abnormal state of the plunger is determined according to the combination of the outputs of the first and second comparators. An abnormal state can also be detected.

【0012】請求項9の発明は、請求項8の発明におい
て、第1及び第2のコンパレータにおける各しきい値を
可変する手段を備えたことを特徴とし、しきい値を可変
して調整すること可能であり、電磁装置の用途に応じて
適切なしきい値を設定することができ、種々の用途に容
易に対応することができる。
A ninth aspect of the present invention is characterized in that, in the eighth aspect of the present invention, there is provided means for varying each threshold value in the first and second comparators, and the variable threshold value is adjusted. It is possible to set an appropriate threshold value according to the use of the electromagnetic device, and it is possible to easily cope with various uses.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】 (実施形態1)図1は本発明の実施形態1を示す回路ブ
ロック図である。本実施形態は、ラッチソレノイドや電
磁バルブなどの電磁装置が具備するプランジャ動作用の
コイル3を含む共振回路1、共振回路1への通電を断続
するスイッチング素子Q1 を具備する発振回路2と、ス
イッチング素子Q1 をオン・オフするためのパルス信号
を出力するパルス発生回路4と、コイル3に通電して電
磁装置を駆動する駆動回路10と共振回路1との間でコ
イル3を切り換えて接続する切換素子51 ,52とを備
え、プランジャ21の位置に応じて変化する共振回路1
の共振電流I1 を検出抵抗Rsにより電圧として検出す
るものである。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit block diagram showing Embodiment 1 of the present invention. This embodiment includes an oscillation circuit 2 for electromagnetic devices such as a latch solenoid or solenoid valves resonant circuit 1 including a coil 3 for the plunger operation comprising comprises a switching element Q 1 intermittently energizing the resonant circuit 1, Switching the coil 3 between a pulse generation circuit 4 for outputting a pulse signal for turning on and off the switching element Q 1 , a drive circuit 10 for energizing the coil 3 to drive the electromagnetic device and the resonance circuit 1, Switching element 5 1 , 5 2 for changing the resonance circuit 1 that changes according to the position of the plunger 21.
It is detected as a voltage by the resonance current I 1 detected resistor Rs.

【0014】コイル3の両端に交流リレーなどから成る
切換素子51 ,52 を接続するとともに抵抗R1 を直列
接続し、さらにコンデンサC1 を並列に接続することで
共振回路1が構成してある。一方の切換素子51 とコン
デンサC1 との接続点に電源Vccを接続し、他方の切換
素子52 とコンデンサC1 との接続点には抵抗R2 を介
してFETから成るスイッチング素子Q1 のドレインD
が接続してある。
Switching elements 5 1 and 5 2 such as AC relays are connected to both ends of the coil 3, a resistor R 1 is connected in series, and a capacitor C 1 is connected in parallel to form the resonance circuit 1. is there. One power V cc to a connection point of the switching element 5 1 and the capacitor C 1 is connected, the switching element Q and the other connection point of the switching element 5 2 and the capacitor C 1 consisting of FET via the resistor R 2 Drain D of 1
Is connected.

【0015】一方、スイッチング素子Q1 のソースSを
検出抵抗Rsを介してグランドに接続するとともに、ゲ
ートG−ソースS間にバイアス用の抵抗R3 が接続して
ある。またスイッチング素子Q1 はドレインD−ソース
S間に挿入される寄生ダイオードD1 を有している。切
換素子51 ,52 はそれぞれコイル3の一端に共通端子
が接続され、外部から与えられる検出開始信号を受けて
いる間だけ駆動回路10側から共振回路1側に接点を切
り換えるものである。
Meanwhile, with connecting to ground the source S of the switching element Q 1 through the detection resistor Rs, the resistance R 3 for bias between the gate G- source S is connected. The switching element Q 1 is has a parasitic diode D 1 which is inserted between the drain D- source S. The switching elements 5 1 and 5 2 are each connected to a common terminal at one end of the coil 3, and switch the contact from the drive circuit 10 to the resonance circuit 1 only while receiving a detection start signal given from the outside.

【0016】パルス発生回路4は、上記検出開始信号を
受けている間だけ所定周期の方形パルスを発生させるも
のであって、そのパルス信号をスイッチング素子Q1
ゲートGに印加することでスイッチング素子Q1 を所定
周波数でオン・オフさせる。駆動回路10は外部から与
えられる吸引信号並びに復帰信号に応じてコイル3への
通電方向を切り換え、コイル3を各々異なる向きに励磁
することによりプランジャ21の動作方向を切り換える
ものである。
The pulse generating circuit 4, there is to generate a square pulse having a predetermined period only while receiving the detection start signal, the switching element by applying the pulse signal to the gate G of the switching element Q 1 the Q 1 at a predetermined frequency is turned on and off. The drive circuit 10 switches the direction of energization to the coil 3 in accordance with an externally applied suction signal and a return signal, and switches the operating direction of the plunger 21 by exciting the coils 3 in different directions.

【0017】次に本実施形態の動作について説明する。
まず、電磁装置を制御する制御装置(図示せず)などか
ら、電磁装置の非動作時に検出開始信号が入力される。
この検出開始信号によって切換素子51 ,52が動作
し、接点を駆動回路10側から共振回路1側へ切り換え
ることでコイル3が駆動回路10から切り離されて共振
回路1に接続される。また検出開始信号を受けたパルス
発生回路4がパルス信号の出力を開始するため、図2又
は図3に示すようにスイッチング素子Q1 のゲートGに
上記パルス信号が入力されてスイッチング素子Q1 が所
定の周期でオン・オフする。これにより、電源Vccから
共振回路1への通電が断続されるので、発振回路2が発
振して共振回路1には共振電流I1 が流れる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, a detection start signal is input from a control device (not shown) for controlling the electromagnetic device when the electromagnetic device is not operating.
The switching elements 5 1 and 5 2 operate according to the detection start signal, and the coil 3 is disconnected from the drive circuit 10 and connected to the resonance circuit 1 by switching the contact from the drive circuit 10 to the resonance circuit 1. Further, since the pulse generating circuit 4 which receives the detection start signal to start the output of the pulse signal, the switching element Q 1 and the pulse signal is input to the gate G of the switching element Q 1 as shown in FIG. 2 or FIG. 3 Turns on / off at a predetermined cycle. Thus, since the energization from the power supply V cc to the resonant circuit 1 is interrupted, the resonant circuit first oscillation circuit 2 oscillates flows resonance current I 1.

【0018】ここで、電磁装置のプランジャが吸引状態
の位置と復帰状態の位置の何れにあるかでコイル3のイ
ンダクタンスが異なるため、共振回路1の共振条件もプ
ランジャの位置によって変化し、共振電流I1 もまたプ
ランジャの位置に応じて変化する。このとき、共振電流
1 によって検出抵抗Rsの両端に生じる電圧(出力電
圧)Vrの波形も図2及び図3に示すようにプランジャ
の位置に応じて変化するので、この出力電圧Vrからプ
ランジャの位置を検出することができるのである。
Here, since the inductance of the coil 3 differs depending on whether the plunger of the electromagnetic device is in the attraction position or the return position, the resonance condition of the resonance circuit 1 also changes depending on the position of the plunger, and the resonance current is changed. I 1 also varies depending on the position of the plunger. At this time, the waveform of the voltage (output voltage) Vr generated across the detection resistor Rs due to the resonance current I 1 also changes according to the position of the plunger as shown in FIGS. 2 and 3. The position can be detected.

【0019】上述のように本実施形態によれば、電磁装
置のコイル3を含む共振回路1を構成し、プランジャの
位置に応じてコイル3のインダクタンスが変化すること
を利用して、共振回路1に流れる共振電流I1 からプラ
ンジャの位置を検出することができる。そのため、従来
のように電磁装置に位置検出センサ30を取り付ける必
要がなく、また位置検出センサ30が有する特性ばらつ
きの細かな調整も不要であって、プランジャの位置を簡
単に検出することができる。また、電磁装置に直接取り
付ける必要がないから、電磁装置の動作時における振動
などで故障する心配がない。さらに、複雑な回路を必要
とせず、共振回路1とその周辺回路だけの簡単な回路構
成で実現できる。
As described above, according to the present embodiment, the resonance circuit 1 including the coil 3 of the electromagnetic device is formed, and the resonance circuit 1 is used by utilizing the fact that the inductance of the coil 3 changes according to the position of the plunger. it is possible to detect the position of the plunger from the resonance current I 1 flowing through. Therefore, unlike the related art, it is not necessary to attach the position detection sensor 30 to the electromagnetic device, and it is not necessary to finely adjust the characteristic variation of the position detection sensor 30, and the position of the plunger can be easily detected. Further, since there is no need to directly attach the electromagnetic device, there is no fear of failure due to vibration or the like during operation of the electromagnetic device. Further, it can be realized with a simple circuit configuration including only the resonance circuit 1 and its peripheral circuits without requiring a complicated circuit.

【0020】(実施形態2)図4は本発明の実施形態2
を示す回路ブロック図である。図4に示すように本実施
形態の基本構成は実施形態1と共通であるから、共通す
る部分には同一の符号を付して説明は省略し、本実施形
態の特徴となる部分についてのみ説明する。本実施形態
は、検出抵抗Rsに流れる共振電流を略一定の電圧に変
換する電圧変換回路6と、電圧変換回路6からの出力電
圧VO に基づいてプランジャの吸引又は復帰状態を判定
し各状態を示す状態信号Vmを出力する状態判定回路7
とを備えた点に特徴がある。
(Embodiment 2) FIG. 4 shows Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 4 is a circuit block diagram showing As shown in FIG. 4, the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment. Therefore, the common components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only the features that are the features of the present embodiment will be described. I do. In the present embodiment, a voltage conversion circuit 6 that converts a resonance current flowing through the detection resistor Rs to a substantially constant voltage, and a suction or return state of the plunger is determined based on an output voltage V O from the voltage conversion circuit 6, and each state is determined. State determination circuit 7 that outputs a state signal Vm indicating
There is a feature in having a.

【0021】図5は電圧変換回路6の具体例を示す回路
図である。図5に示すように本実施形態における電圧変
換回路6は、ベース−エミッタ間に検出抵抗Rsが接続
されたトランジスタQ2 と、トランジスタQ2 のコレク
タと電源VDDの間に抵抗R5を介して接続されたコンデ
ンサC2 と抵抗R6 の並列回路とを具備し、この並列回
路と抵抗R5 との接続点から出力電圧VO が取り出され
るものである。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific example of the voltage conversion circuit 6. Voltage conversion circuit in this embodiment, as shown in FIG. 5. 6, base - via the transistor Q 2 to which the detection resistor Rs is connected between the emitter, the resistor R 5 between the collector and the power supply V DD of the transistor Q 2 And a parallel circuit of a capacitor C 2 and a resistor R 6 connected to each other, and an output voltage V O is taken out from a connection point between the parallel circuit and the resistor R 5 .

【0022】図6及び図7に示すように、パルス発生回
路4からパルス信号が出力されてスイッチング素子Q1
がオン・オフしたときに、共振電流I1 によって検出抵
抗Rsの両端に生じる電圧Vrが所定のレベルVaを越
える期間でトランジスタQ2がオンする。トランジスタ
2 がオンすると、図8に示すように出力電圧VO が低
下し、トランジスタQ2 がオフすると出力電圧VO が上
昇する。
As shown in FIGS. 6 and 7, a pulse signal is output from the pulse generation circuit 4 and the switching element Q 1 is output.
There when turned on and off, to turn on the transistor Q 2 is the voltage Vr at the time exceeding a predetermined level Va generated across the sense resistor Rs by the resonant current I 1. When transistor Q 2 is turned on, decreases the output voltage V O, as shown in FIG. 8, the output voltage V O and the transistor Q 2 is turned off is increased.

【0023】ここで、抵抗R5 の抵抗値を抵抗R6 の抵
抗値よりも小さく設定しておくと(R5 <R6 )、トラ
ンジスタQ2 がオンしたときに出力電圧VO が低下する
速度をトランジスタQ2 がオフしたときに出力電圧VO
が上昇する速度よりも速くすることができる。その結
果、スイッチング素子Q1 のオン・オフが高速で繰り返
されると、図8に示すように出力電圧VO が所定の範囲
内で上昇と低下を繰り返し、その値は略一定とみなすこ
とができる。
[0023] Here, when the resistance value of the resistor R 5 is set smaller than the resistance value of the resistor R 6 (R 5 <R 6 ), the output voltage V O when the transistor Q 2 is turned on to decrease the output voltage V O of the speed when the transistor Q 2 is turned off
Can be faster than the speed at which it rises. As a result, when the on-off switching element Q 1 is repeated at a high speed, the output voltage V O, as shown in FIG. 8 is repeatedly rise and fall within a predetermined range, its value can be regarded as substantially constant .

【0024】一方、検出抵抗Rsの両端電圧Vrの波形
はプランジャの位置によって異なるから、例えばプラン
ジャの吸引時により多くの共振電流I1 が流れるように
パルス発生回路4からのパルス信号の周波数を設定して
おけば、図6及び図7に示すようにトランジスタQ2
オン期間は吸引状態のときに比べて復帰状態のときの方
が長くなる。すなわち、プランジャの吸引状態と復帰状
態とでトランジスタQ 2 のオンデューティ比が異なるた
めに、吸引状態での出力電圧VO (=V2 )と復帰状態
での出力電圧VO (=V1 )も異なることとなる(V1
<V2 )。
On the other hand, the waveform of the voltage Vr across the detection resistor Rs
Depends on the position of the plunger.
More resonance current I1So that
Set the frequency of the pulse signal from the pulse generation circuit 4
Otherwise, as shown in FIGS. 6 and 7, the transistor QTwoof
The on-period is in the return state compared to the suction state
Becomes longer. That is, the plunger suction state and the return state
State and transistor Q TwoHave different on-duty ratios
Output voltage V in the suction stateO(= VTwo) And return state
Output voltage VO(= V1) Is also different (V1
<VTwo).

【0025】図9は状態判定回路7の具体例を示す回路
図である。図9に示すように本実施形態における状態判
定回路7は、電圧変換回路6からの出力電圧VO をプラ
ンジャの吸引又は復帰状態に対応して設定されたヒステ
リシス特性を有するしきい値Vref と比較するコンパレ
ータ7aと、コンパレータ7aの出力によりオン・オフ
されるスイッチング素子(トランジスタQ3 )を具備す
る出力回路7bとを備えている。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a specific example of the state determination circuit 7. As shown in FIG. 9, the state determination circuit 7 in the present embodiment compares the output voltage V O from the voltage conversion circuit 6 with a threshold Vref having hysteresis characteristics set corresponding to the attraction or return state of the plunger. And an output circuit 7b having a switching element (transistor Q 3 ) that is turned on and off by the output of the comparator 7a.

【0026】コンパレータ7aの反転入力端に出力電圧
O が入力され、非反転入力端には電源電圧VDDを分圧
抵抗R7 ,R8 で分圧して得られるしきい値(電圧)V
refが入力される。コンパレータ7aの出力端と非反転
入力端の間には上記ヒステリシス特性を持たせるために
抵抗R9 が接続してある。出力回路7bは電源VDDとコ
ンパレータ7aの出力端間に接続される抵抗R10,R11
の直列回路と、抵抗R10,R11の接続点にベースが接続
されるとともにエミッタに電源VDDが接続され且つコレ
クタに抵抗R12が接続されたトランジスタQ3 とで構成
され、トランジスタQ3 のコレクタと抵抗R12の接続点
からHレベルとLレベルの状態信号Vmが取り出すよう
になっている。
The output voltage V O is input to the inverting input terminal of the comparator 7a, and the threshold (voltage) V obtained by dividing the power supply voltage V DD by the voltage dividing resistors R 7 and R 8 to the non-inverting input terminal.
ref is input. Between the output terminal and the non-inverting input of the comparator 7a it is resistor R 9 in order to have the hysteresis characteristics are connected. The output circuit 7b includes resistors R 10 and R 11 connected between the power supply V DD and the output terminal of the comparator 7a.
Of a series circuit, is composed of a resistor R 10, R transistor Q 3 to the power supply V DD resistor R 12 to the connected and the collector to the emitter is connected with the base is connected to the connection point 11, the transistor Q 3 It has from the connection point of the collector and the resistor R 12 to the state signal Vm of H level and L level taken.

【0027】ここで、しきい値Vref のヒステリシス特
性について簡単に説明する。まず電圧変換回路6の出力
電圧VO がしきい値Vref よりも高い(Vref <VO
場合にはコンパレータ7aの出力がLレベルとなるの
で、しきい値Vref を作成する回路は図10に示すよう
な分圧抵抗R8 と並列に抵抗R9 が接続された構成とな
る。このときのしきい値Vref1は下式で表せる。
Here, the hysteresis characteristic of the threshold value Vref will be briefly described. First, the output voltage V O of the voltage conversion circuit 6 is higher than the threshold value Vref (Vref <V O ).
Since the output of the comparator 7a is L level when a circuit for creating a threshold Vref is configured to resistor R 9 is connected in parallel with the dividing resistor R 8 as shown in FIG. 10. The threshold value Vref 1 at this time can be expressed by the following equation.

【0028】[0028]

【式1】 (Equation 1)

【0029】一方、電圧変換回路6の出力電圧VO がし
きい値Vref よりも低い(Vref >VO )場合にはコン
パレータ7aの出力がHレベルとなるので、しきい値V
refを作成する回路は図11に示すような分圧抵抗
7 ,R8 の接続点に抵抗R9 〜R11の直列回路が並列
に接続された構成となる。このときのしきい値Vref2
下式で表せる。
On the other hand, when the output voltage V O of the voltage conversion circuit 6 is lower than the threshold value Vref (Vref> V O ), the output of the comparator 7a goes to the H level.
The circuit for generating ref has a configuration in which a series circuit of resistors R 9 to R 11 is connected in parallel to a connection point of the voltage dividing resistors R 7 and R 8 as shown in FIG. The threshold value Vref 2 at this time can be expressed by the following equation.

【0030】[0030]

【式2】 (Equation 2)

【0031】上記2式より明らかなように、2つのしき
い値Vref1,Vref2(Vref1<Vref2)が得られる。従
って、図12に示すように電圧変換回路6の出力電圧V
O が低下してしきい値Vref1を下回るとコンパレータ7
aの出力がHレベルとなってしきい値がVref2に上昇
し、出力電圧VO が上昇してきてしきい値がVref2を上
回るとコンパレータ7aの出力がLレベルとなってしき
い値がVref1に低下することになる。
As is apparent from the above two equations, two threshold values Vref 1 and Vref 2 (Vref 1 <Vref 2 ) are obtained. Therefore, as shown in FIG.
When O falls below the threshold value Vref 1 , the comparator 7
a output rose to Vref 2 threshold becomes H level, the output of the output voltage V O is been rising threshold exceeds Vref 2 comparator 7a is the threshold at the L level It will be reduced to Vref 1.

【0032】すなわち、電圧変換回路6の出力電圧VO
は略一定ではあるが多少の歪みがあり、上記のようにコ
ンパレータ7aのしきい値にヒステリシス特性を持たせ
ることで出力電圧VO の歪みによる影響を軽減すること
ができるとともに、耐ノイズ性の向上も図れるものであ
る。次に図13のタイムチャートを参照して本実施形態
の動作について説明する。電磁装置の非動作時には図示
しない制御装置等からHレベルの検出開始信号が入力さ
れており、この間に切換素子51 ,52 の接点が共振回
路1側へ切り換えられてプランジャの位置検出が行われ
る。ここで、最初はプランジャが復帰状態であったとす
ると、電圧変換回路6の出力電圧VO がV1 となるの
で、状態判定回路7からは復帰状態を示すLレベルの状
態信号Vmが出力される。この状態で制御装置からの検
出開始信号がLレベルとなると、切換素子51 ,52
接点が駆動回路10側へ切り換えられ、パルス発生回路
4からのパルス信号出力が停止される。そして、制御装
置から駆動回路10に対して吸引信号が出力されると、
駆動回路10がコイル3を励磁してプランジャを吸引す
る。このプランジャ動作期間中は検出開始信号が出力さ
れない(Lレベル)ため、プランジャの位置検出は行わ
れない。
That is, the output voltage V O of the voltage conversion circuit 6
Is substantially constant but has some distortion. As described above, by giving the threshold value of the comparator 7a a hysteresis characteristic, the influence of the distortion of the output voltage V O can be reduced, and the noise resistance can be reduced. It can also be improved. Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. Inoperative are detected start signal H level from unillustrated controller or the like is input at the time, switched by the position detection line of the plunger to during which the switching element 5 1, 5 2 contacts resonant circuit 1 side of the electromagnetic device Will be Here, if the plunger is initially in the return state, the output voltage V O of the voltage conversion circuit 6 becomes V 1 , so that the state determination circuit 7 outputs an L-level state signal Vm indicating the return state. . When the detection start signal from the control device in this state becomes the L level, the contacts of the switching element 5 1, 5 2 is switched to the drive circuit 10 side, the pulse signal output from the pulse generating circuit 4 is stopped. When a suction signal is output from the control device to the drive circuit 10,
The drive circuit 10 excites the coil 3 to attract the plunger. Since the detection start signal is not output during this plunger operation period (L level), the position of the plunger is not detected.

【0033】吸引が完了して制御装置から再び検出開始
信号が出力されると、切換素子51,52 が動作し、接
点が駆動回路10側から共振回路1側へ切り換わること
でコイル3が共振回路1に接続される。また検出開始信
号を受けたパルス発生回路4がパルス信号の出力を開始
する。ここで、プランジャの動作状態が復帰状態から吸
引状態に変わっているため、コイル3のインダクタンス
が変化して電圧変換回路6の出力電圧VO がV1 からV
2 に上昇して、電圧V1 ,V2 間に設定されたしきい値
Vref2を上回る。これにより、状態判定回路7からは吸
引状態を示すHレベルの状態信号Vmが出力される。こ
の状態で制御装置からの検出開始信号がLレベルとなる
と、切換素子51 ,52 の接点が駆動回路10側へ切り
換えられ、パルス発生回路4からのパルス信号出力が停
止される。そして、制御装置から駆動回路10に対して
復帰信号が出力されると、駆動回路10がコイル3を励
磁してプランジャを復帰する。そして、復帰完了後に制
御装置からの検出開始信号がHレベルとなり、上記と同
様にしてプランジャの位置検出が行われる。
[0033] When the detection start signal again from the suction completion to the control unit is outputted, the switching elements 5 1, 5 2 operates, the coil 3 by the contact is switched from the driving circuit 10 side to the resonant circuit 1 side Are connected to the resonance circuit 1. Further, the pulse generation circuit 4 which has received the detection start signal starts outputting the pulse signal. Here, since the operation state of the plunger has changed from the return state to the suction state, the inductance of the coil 3 changes and the output voltage V O of the voltage conversion circuit 6 changes from V 1 to V 1.
2 and exceeds the threshold value Vref 2 set between the voltages V 1 and V 2 . As a result, the state determination circuit 7 outputs an H-level state signal Vm indicating the suction state. When the detection start signal from the control device in this state becomes the L level, the contacts of the switching element 5 1, 5 2 is switched to the drive circuit 10 side, the pulse signal output from the pulse generating circuit 4 is stopped. When a return signal is output from the control device to the drive circuit 10, the drive circuit 10 excites the coil 3 and returns the plunger. After the completion of the return, the detection start signal from the control device becomes H level, and the position of the plunger is detected in the same manner as described above.

【0034】なお、状態判定回路7から出力される状態
信号Vmを他の回路、例えばLED等の発光素子を点灯
・消灯する回路に与えて、プランジャの位置を発光素子
の点灯・消灯によって視覚的に表示することも可能であ
る。 (実施形態3)図14は本発明の実施形態3における状
態判定回路を示す回路図である。なお、本実施形態の基
本構成は実施形態2と共通であるから、共通する部分に
は同一の符号を付して図示及び説明は省略し、本実施形
態の特徴となる部分についてのみ説明する。
The state signal Vm output from the state determination circuit 7 is applied to another circuit, for example, a circuit for turning on and off a light emitting element such as an LED, and the position of the plunger is visually determined by turning on and off the light emitting element. Can also be displayed. (Embodiment 3) FIG. 14 is a circuit diagram showing a state determination circuit according to Embodiment 3 of the present invention. Note that the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the second embodiment. Therefore, the common portions are denoted by the same reference numerals, and illustration and description thereof are omitted. Only the features that are the features of the present embodiment will be described.

【0035】本実施形態は、実施形態2における状態判
定回路7の構成と全く同じ構成を2つ具備し、第1及び
第2のコンパレータ8a1 ,8a2 の反転入力端に電圧
変換回路6の出力電圧VO を入力し、第1のコンパレー
タ8a1 の出力端に接続された第1の出力回路8b1
らの状態信号Vm1 と、第2のコンパレータ8a2 の出
力端に接続された第2の出力回路8b2 からの状態信号
Vm2 との組み合わせでプランジャの吸引状態及び復帰
状態だけでなく、その何れでもない異常状態の検出も可
能とした点に特徴がある。なお、第1及び第2のコンパ
レータ8a1 ,8a2 に対しては、それぞれ異なるしき
い値Vref(1),Vref(2)が設定してある(但し、Vref
(1)>Vref(2))。また、何れのしきい値Vref(1),Vr
ef(2)にもヒステリシス特性を持たせてある。
The present embodiment has two configurations exactly the same as the configuration of the state determination circuit 7 in the second embodiment. The voltage conversion circuit 6 is connected to the inverting input terminals of the first and second comparators 8a 1 and 8a 2 . the inputs the output voltage V O, a state signal Vm 1 from the first output circuit 8b 1 connected to the first output terminal of the comparator 8a 1, which is connected to the second output terminal of the comparator 8a 2 not only the suction state and the reset state of the plunger in conjunction with the state signal Vm 2 from second output circuit 8b 2, is characterized in that the possible detection of the one nor abnormal state. Note that different thresholds Vref (1) and Vref (2) are set for the first and second comparators 8a 1 and 8a 2 (where Vref is the same).
(1)> Vref (2)). Also, which threshold value Vref (1), Vr
ef (2) also has a hysteresis characteristic.

【0036】次に図15の波形図を参照して本実施形態
の動作を説明する。いまプランジャが吸引状態から復帰
状態に動作したとすると、電圧変換回路6の出力電圧V
O がV2 からV1 に低下する。ここで、第1及び第2の
コンパレータ8a1 ,8a2のしきい値Vref1(1) ,Vr
ef2(1) 、Vref1(2) ,Vref2(2) が何れもV1 とV 2
の間に設定してある。そのため、吸引状態では第1及び
第2の出力回路8b1,8b2 の何れからもHレベルの
状態信号Vm1 ,Vm2 が出力されるが、プランジャが
復帰した場合には、出力電圧VO が低下してしきい値V
ref1(1) を下回ると第1の出力回路8a1 からの状態信
号Vm1 がLレベルに変わり、さらに出力電圧VO が低
下してしきい値Vref1(2) を下回ると第2の出力回路8
2 からの状態信号Vm2 がLレベルに変わる。
Next, the present embodiment will be described with reference to the waveform diagram of FIG.
Will be described. The plunger now returns from the suction state
If it operates in the state, the output voltage V
OIs VTwoTo V1To decline. Here, the first and second
Comparator 8a1, 8aTwoThreshold value Vref1(1), Vr
efTwo(1), Vref1(2), VrefTwo(2) Both are V1And V Two
It is set between. Therefore, in the suction state, the first and
Second output circuit 8b1, 8bTwoH level from any of
State signal Vm1, VmTwoIs output, but the plunger
If it returns, the output voltage VODecreases to the threshold V
ref1If the value is lower than (1), the first output circuit 8a1Status signal from
No. Vm1Changes to the L level, and the output voltage VOIs low
Lower threshold Vref1If the value falls below (2), the second output circuit 8
aTwoState signal Vm fromTwoChanges to the L level.

【0037】一方、プランジャが復帰状態から吸引状態
に動作したとすると、電圧変換回路6の出力電圧VO
1 からV2 に上昇し、出力電圧VO が上昇してしきい
値Vref2(2) を上回ると第2の出力回路8a2 からの状
態信号Vm2 がHレベルに変わり、さらに出力電圧VO
が上昇してしきい値Vref2(1) を上回ると第1の出力回
路8a1 からの状態信号Vm1 がHレベルに変わる。
On the other hand, if the plunger operates from the return state to the suction state, the output voltage V O of the voltage conversion circuit 6 rises from V 1 to V 2 , the output voltage V O rises and the threshold voltage Vref 2 If (2) is exceeded, the state signal Vm 2 from the second output circuit 8a 2 changes to H level, and the output voltage V O
Rises above the threshold value Vref 2 (1), the state signal Vm 1 from the first output circuit 8a 1 changes to the H level.

【0038】すなわち、2つの状態信号Vm1 ,Vm2
が共にHレベルの場合にはプランジャは吸引状態、両者
が共にLレベルの場合にはプランジャは復帰状態、さら
に何れか一方がH又はLレベルのままとなって2つの状
態信号Vm1 ,Vm2 が異なる場合には、復帰状態でも
吸引状態でもない異常状態が発生したと判定できる。 (実施形態4)図16は本発明の実施形態4における状
態判定回路を示す回路図である。なお、本実施形態の基
本構成は実施形態3と共通であるから、共通する部分に
は同一の符号を付して図示及び説明は省略し、本実施形
態の特徴となる部分についてのみ説明する。
That is, two state signals Vm 1 and Vm 2
When both are at the H level, the plunger is in the suction state, when both are at the L level, the plunger is in the return state, and one of them remains at the H or L level, and the two state signals Vm 1 , Vm 2 If they are different, it can be determined that an abnormal state that is neither the return state nor the suction state has occurred. (Embodiment 4) FIG. 16 is a circuit diagram showing a state determination circuit according to Embodiment 4 of the present invention. Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the third embodiment, the same reference numerals are given to the common portions, and illustration and description thereof are omitted. Only the features that are the features of the present embodiment will be described.

【0039】本実施形態は、第1及び第2のコンパレー
タ8a1 ,8a2 におけるしきい値Vref(1),Vref(2)
設定用の分圧抵抗R13,R19の変わりに可変抵抗V
1 ,VR2 を用いることにより、しきい値Vref(1),
Vref(2)が可変できるようにした点に特徴がある。すな
わち、一般的なソレノイド等の電磁装置では用途によっ
てプランジャの動作距離が異なる場合が多いが、本実施
形態によれば、図17に示すように可変抵抗VR1 ,V
2 の抵抗値を変えることで第1及び第2のコンパレー
タ8a1 ,8a2 のしきい値Vref1(1) ,Vref2(1) 、
Vref1(2) ,Vref2(2) を自由に設定することができる
ため、動作距離に応じて適切なしきい値を設定すること
ができ、種々の用途に容易に対応することができるので
ある。
In this embodiment, the threshold values Vref (1) and Vref (2) in the first and second comparators 8a 1 and 8a 2 are used.
Partial pressure for setting the resistor R 13, instead variable resistance of R 19 V
By using R 1 and VR 2 , the threshold values Vref (1),
The feature is that Vref (2) can be changed. That is, an electromagnetic device such as a general solenoid is often operating distance of the plunger depends on the application, according to this embodiment, the variable resistor VR 1, as shown in FIG. 17, V
First and second comparators 8a by changing the resistance value of R 2 1, the 8a 2 threshold Vref 1 (1), Vref 2 (1),
Since Vref 1 (2) and Vref 2 (2) can be set freely, an appropriate threshold value can be set according to the operating distance, and it can be easily adapted to various uses. .

【0040】[0040]

【発明の効果】請求項1の発明は、コイルへの通電方向
に応じてプランジャの動作方向を切り換える電磁装置の
プランジャの位置を検出するプランジャ位置検出装置に
おいて、コイルを含む共振回路を有し、プランジャの位
置に応じて変化する共振回路の共振条件に基づいてプラ
ンジャの位置を検出するので、電磁装置のコイルを含む
共振回路により微妙な調整を必要とせずに簡単な構成で
プランジャの位置を検出することができるという効果が
ある。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a plunger position detecting device for detecting a position of a plunger of an electromagnetic device for switching an operating direction of a plunger in accordance with a direction of energizing a coil, the device comprising a resonance circuit including a coil. Since the position of the plunger is detected based on the resonance condition of the resonance circuit that changes according to the position of the plunger, the position of the plunger can be detected with a simple configuration without the need for fine adjustment by the resonance circuit including the coil of the electromagnetic device. There is an effect that can be.

【0041】請求項3の発明は、共振回路への通電を断
続するスイッチング素子と、スイッチング素子をオン・
オフするためのパルス信号を出力するパルス発生回路と
を備えたので、簡単な構成で共振回路に共振電流を流す
ことができるという効果がある。請求項4の発明は、コ
イルに通電して電磁装置を駆動する駆動回路と共振回路
との間でコイルを切り換えて接続する切換手段を備えた
ので、プランジャの動作時には共振回路をコイルから切
り離し、プランジャの位置を検出する時にのみ共振回路
をコイルに接続するすことにより、プランジャの動作に
影響を与えずに位置検出を行うことができるという効果
がある。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a switching element for interrupting energization of the resonance circuit, and an on / off switch for the switching element.
Since a pulse generation circuit for outputting a pulse signal for turning off is provided, there is an effect that a resonance current can flow through the resonance circuit with a simple configuration. The invention according to claim 4 is provided with switching means for switching and connecting the coil between a drive circuit that drives the electromagnetic device by energizing the coil and the resonance circuit, so that the resonance circuit is disconnected from the coil when the plunger operates. By connecting the resonance circuit to the coil only when detecting the position of the plunger, there is an effect that the position can be detected without affecting the operation of the plunger.

【0042】請求項5の発明は、プランジャの位置に応
じて変化する共振回路の共振電流を電圧信号に変換する
電圧変換回路と、電圧変換回路からの出力信号に基づい
てプランジャの吸引又は復帰状態を判定し各状態を示す
状態信号を出力する状態判定回路とを備えたので、プラ
ンジャの位置を安定して検出することができるという効
果がある。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a voltage conversion circuit for converting a resonance current of a resonance circuit, which varies according to a position of a plunger, into a voltage signal, and a state in which the plunger is attracted or returned based on an output signal from the voltage conversion circuit. And a state determination circuit for outputting a state signal indicating each state, so that the position of the plunger can be stably detected.

【0043】請求項6の発明は、電圧変換回路が、共振
電流が流れる検出抵抗の電圧降下によってオンするスイ
ッチング素子と電源との間に第1の抵抗とコンデンサの
並列回路及び第2の抵抗を直列に接続し、並列回路と第
2の抵抗との接続点から電圧信号を出力して成るので、
プランジャの位置に応じた略一定の電圧信号を得ること
ができて、プランジャの位置を効率よく且つ簡単な回路
構成で検出することができるという効果がある。
According to a sixth aspect of the present invention, in the voltage conversion circuit, a parallel circuit of a first resistor and a capacitor and a second resistor are provided between a power supply and a switching element which is turned on by a voltage drop of a detection resistor through which a resonance current flows. Since they are connected in series and output a voltage signal from the connection point between the parallel circuit and the second resistor,
An approximately constant voltage signal corresponding to the position of the plunger can be obtained, and the position of the plunger can be detected efficiently and with a simple circuit configuration.

【0044】請求項7の発明は、状態判定回路が、電圧
変換回路からの出力信号をプランジャの吸引又は復帰状
態に対応して設定されたヒステリシス特性を有するしき
い値と比較するコンパレータと、コンパレータの出力に
よりオン・オフされるスイッチング素子を具備する出力
回路とを備えて成るので、電圧変換回路からの出力信号
が多少歪んでいてもコンパレータにおいてヒステリシス
特性を有するしきい値と比較してプランジャの位置を判
定するため、プランジャ位置を精度良く検出することが
できるとともに、耐ノイズ性の向上も図れ、さらに出力
回路を設けることで他の回路や装置にも簡単に接続する
ことができるという効果がある。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a comparator wherein the state determination circuit compares the output signal from the voltage conversion circuit with a threshold having hysteresis characteristics set in accordance with the attraction or return state of the plunger. And an output circuit having a switching element that is turned on and off by the output of the plunger. Therefore, even if the output signal from the voltage conversion circuit is somewhat distorted, the plunger is compared with a threshold having hysteresis characteristics in the comparator. Since the position is determined, the position of the plunger can be accurately detected, the noise resistance can be improved, and the output circuit can be easily connected to other circuits and devices. is there.

【0045】請求項8の発明は、状態判定回路が、電圧
変換回路からの出力信号をプランジャの吸引又は復帰状
態に対応して設定されたヒステリシス特性を有するしき
い値と比較する第1及び第2のコンパレータを備え、第
1及び第2のコンパレータの出力の組み合わせに応じて
プランジャの吸引、復帰又は異常状態を判定して成るの
で、吸引及び復帰の正常状態のみならず、プランジャの
異常状態も検出することができるという効果がある。
According to an eighth aspect of the present invention, the state determination circuit compares the output signal from the voltage conversion circuit with threshold values having hysteresis characteristics set in accordance with the attraction or return state of the plunger. 2 is provided, and the suction, return, or abnormal state of the plunger is determined according to the combination of the outputs of the first and second comparators. There is an effect that it can be detected.

【0046】請求項9の発明は、第1及び第2のコンパ
レータにおける各しきい値を可変する手段を備えたの
で、しきい値を可変して調整すること可能であり、電磁
装置の用途に応じて適切なしきい値を設定することがで
き、種々の用途に容易に対応することができるという効
果がある。
According to the ninth aspect of the present invention, since means for varying each threshold value in the first and second comparators are provided, the threshold value can be varied and adjusted. An appropriate threshold value can be set accordingly, and there is an effect that various applications can be easily handled.

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

【図1】実施形態1を示す回路ブロック図である。FIG. 1 is a circuit block diagram showing a first embodiment.

【図2】同上のプランジャ吸引時における各部の電圧波
形図である。
FIG. 2 is a voltage waveform diagram of each part when the plunger is sucked in the above.

【図3】同上のプランジャ復帰時における各部の電圧波
形図である。
FIG. 3 is a voltage waveform diagram of each part when the plunger returns from the above.

【図4】実施形態2を示す回路ブロック図である。FIG. 4 is a circuit block diagram showing a second embodiment.

【図5】同上における電圧変換回路の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a voltage conversion circuit in Embodiment 1;

【図6】同上のプランジャ吸引時における各部の電圧波
形図である。
FIG. 6 is a voltage waveform diagram of each part when the plunger is sucked in the above.

【図7】同上のプランジャ復帰時における各部の電圧波
形図である。
FIG. 7 is a voltage waveform diagram of each part when the plunger returns from the above.

【図8】同上における電圧変換回路の動作を説明するた
めの波形図である。
FIG. 8 is a waveform chart for explaining an operation of the voltage conversion circuit in the above.

【図9】同上における状態判定回路の回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of a state determination circuit in Embodiment 1;

【図10】同上におけるしきい値のヒステリシス特性を
説明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a hysteresis characteristic of a threshold in the above.

【図11】同上におけるしきい値のヒステリシス特性を
説明するための図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a hysteresis characteristic of a threshold in the above.

【図12】同上における状態判定回路の動作を説明する
ための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the state determination circuit in the above.

【図13】同上の動作を説明するためのタイムチャート
である。
FIG. 13 is a time chart for explaining the above operation.

【図14】実施形態3における状態判定回路の回路図で
ある。
FIG. 14 is a circuit diagram of a state determination circuit according to a third embodiment.

【図15】同上における状態判定回路の動作を説明する
ための図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the state determination circuit in the above.

【図16】実施形態4における状態判定回路の回路図で
ある。
FIG. 16 is a circuit diagram of a state determination circuit according to a fourth embodiment.

【図17】同上における状態判定回路の動作を説明する
ための図である。
FIG. 17 is a diagram for explaining the operation of the state determination circuit in the above.

【図18】従来の位置検出センサを示す回路図である。FIG. 18 is a circuit diagram showing a conventional position detection sensor.

【図19】同上を電磁装置に取り付けた状態を示す外観
斜視図である。
FIG. 19 is an external perspective view showing a state where the above is attached to an electromagnetic device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 共振回路 2 発振回路 3 コイル 4 パルス発生回路 51 ,52 切換素子 Rs 検出抵抗1 the resonant circuit second oscillation circuit 3 coil 4 pulse generating circuit 5 1, 5 2 switching element Rs detection resistor

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年1月5日[Submission date] January 5, 1998

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0014】コイル3の両端に交流リレーなどから成る
切換素子51 ,52 を接続するとともに抵抗R1 を直列
接続し、さらにコンデンサC1 を並列に接続することで
共振回路1が構成してある。一方の切換素子51 とコン
デンサC1 との接続点に電源Vccを接続し、他方の切換
素子5 2 に直列接続された抵抗R1 とコンデンサC1
の接続点には抵抗R2 を介してFETから成るスイッチ
ング素子Q1 のドレインDが接続してある。
Switching elements 5 1 and 5 2 such as AC relays are connected to both ends of the coil 3, a resistor R 1 is connected in series, and a capacitor C 1 is connected in parallel to form the resonance circuit 1. is there. One power V cc to a connection point of the switching element 5 1 and the capacitor C 1 is connected, the connection point between the resistor R 1 and capacitor C 1 connected in series to the other switching element 5 2 a resistor R 2 the drain D of the switching element Q 1 consisting of FET via the is connected.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0024[Correction target item name] 0024

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0024】一方、検出抵抗Rsの両端電圧Vrの波形
はプランジャの位置によって異なるから、例えばプラン
ジャの吸引時に、共振電流I1 によってトランジスタQ
2 がオンになる時間が復帰時に比べて短くなるように
ルス発生回路4からのパルス信号の周波数を設定してお
けば、図6及び図7に示すようにトランジスタQ2 のオ
ン期間は吸引状態のときに比べて復帰状態のときの方が
長くなる。すなわち、プランジャの吸引状態と復帰状態
とでトランジスタQ2 のオンデューティ比が異なるため
に、吸引状態での出力電圧VO (=V2 )と復帰状態で
の出力電圧VO(=V1 )も異なることとなる(V1
2 )。
On the other hand, since the waveform of the voltage Vr at both ends of the detection resistor Rs varies depending on the position of the plunger, when for example the plunger suction, the transistor Q by the resonant current I 1
2 by setting the frequency of the pulse signal from the path <br/> pulse generating circuit 4 so that the time which is turned on is shorter than at the time of return, the transistor Q 2 as shown in FIGS. 6 and 7 The ON period is longer in the return state than in the suction state. That is, in order to in the suction state of the plunger and the return state on-duty ratio of the transistor Q 2 are different, the output voltage V O of the output voltage V O (= V 2) and a return state in the suction state (= V 1) (V 1 <
V 2 ).

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コイルへの通電方向に応じてプランジャ
の動作方向を切り換える電磁装置のプランジャの位置を
検出するプランジャ位置検出装置において、コイルを含
む共振回路を有し、プランジャの位置に応じて変化する
共振回路の共振条件に基づいてプランジャの位置を検出
することを特徴とする電磁装置のプランジャ位置検出装
置。
1. A plunger position detecting device for detecting a position of a plunger of an electromagnetic device for switching an operation direction of a plunger in accordance with a direction of energizing a coil, the plunger position detecting device having a resonance circuit including a coil, and changing according to the position of the plunger. A plunger position detecting device for an electromagnetic device, wherein the position of the plunger is detected based on a resonance condition of a resonance circuit.
【請求項2】 共振回路にコンデンサと抵抗を含むこと
を特徴とする請求項1記載の電磁装置のプランジャ位置
検出装置。
2. The plunger position detecting device according to claim 1, wherein the resonance circuit includes a capacitor and a resistor.
【請求項3】 共振回路への通電を断続するスイッチン
グ素子と、スイッチング素子をオン・オフするためのパ
ルス信号を出力するパルス発生回路とを備えたことを特
徴とする請求項1記載の電磁装置のプランジャ位置検出
装置。
3. The electromagnetic device according to claim 1, further comprising: a switching element for interrupting energization of the resonance circuit; and a pulse generating circuit for outputting a pulse signal for turning on and off the switching element. Plunger position detecting device.
【請求項4】 コイルに通電して電磁装置を駆動する駆
動回路と共振回路との間でコイルを切り換えて接続する
切換手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の電磁
装置のプランジャ位置検出装置。
4. The plunger position of an electromagnetic device according to claim 1, further comprising switching means for switching and connecting the coil between a drive circuit for driving the electromagnetic device by energizing the coil and a resonance circuit. Detection device.
【請求項5】 プランジャの位置に応じて変化する共振
回路の共振電流を電圧信号に変換する電圧変換回路と、
電圧変換回路からの出力信号に基づいてプランジャの吸
引又は復帰状態を判定し各状態を示す状態信号を出力す
る状態判定回路とを備えたことを特徴とする請求項1記
載の電磁装置のプランジャ位置検出装置。
5. A voltage conversion circuit for converting a resonance current of a resonance circuit that changes according to a position of a plunger into a voltage signal,
2. A plunger position of an electromagnetic device according to claim 1, further comprising: a state judging circuit for judging an attraction or return state of the plunger based on an output signal from the voltage conversion circuit and outputting a state signal indicating each state. Detection device.
【請求項6】 電圧変換回路は、共振電流が流れる検出
抵抗の電圧降下によってオンするスイッチング素子と電
源との間に第1の抵抗とコンデンサの並列回路及び第2
の抵抗を直列に接続し、並列回路と第2の抵抗との接続
点から電圧信号を出力して成ることを特徴とする請求項
5記載の電磁装置のプランジャ位置検出装置。
6. A voltage conversion circuit comprising: a parallel circuit of a first resistor and a capacitor between a switching element that is turned on by a voltage drop of a detection resistor through which a resonance current flows and a power supply;
6. A plunger position detecting device for an electromagnetic device according to claim 5, wherein said resistors are connected in series, and a voltage signal is output from a connection point between said parallel circuit and said second resistor.
【請求項7】 状態判定回路は、電圧変換回路からの出
力信号をプランジャの吸引又は復帰状態に対応して設定
されたヒステリシス特性を有するしきい値と比較するコ
ンパレータと、コンパレータの出力によりオン・オフさ
れるスイッチング素子を具備する出力回路とを備えて成
ることを特徴とする請求項5記載の電磁装置のプランジ
ャ位置検出装置。
7. A comparator for comparing an output signal from the voltage conversion circuit with a threshold having hysteresis characteristics set in accordance with the attraction or return state of the plunger. The plunger position detecting device for an electromagnetic device according to claim 5, further comprising: an output circuit having a switching element that is turned off.
【請求項8】 状態判定回路は、電圧変換回路からの出
力信号をプランジャの吸引又は復帰状態に対応して設定
されたヒステリシス特性を有するしきい値と比較する第
1及び第2のコンパレータを備え、第1及び第2のコン
パレータの出力の組み合わせに応じてプランジャの吸
引、復帰又は異常状態を判定して成ることを特徴とする
請求項5記載の電磁装置のプランジャ位置検出装置。
8. The state determination circuit includes first and second comparators for comparing an output signal from the voltage conversion circuit with a threshold having hysteresis characteristics set in accordance with the attraction or return state of the plunger. 6. The plunger position detecting device for an electromagnetic device according to claim 5, wherein the plunger suction, return, or abnormal state is determined according to a combination of the outputs of the first and second comparators.
【請求項9】 第1及び第2のコンパレータにおける各
しきい値を可変する手段を備えたことを特徴とする請求
項8記載の電磁装置のプランジャ位置検出装置。
9. The plunger position detecting device for an electromagnetic device according to claim 8, further comprising means for varying each threshold value in the first and second comparators.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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