JPS5824205A - 発振器の温度補償法および温度補償された発振器 - Google Patents

発振器の温度補償法および温度補償された発振器

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JPS5824205A
JPS5824205A JP57124312A JP12431282A JPS5824205A JP S5824205 A JPS5824205 A JP S5824205A JP 57124312 A JP57124312 A JP 57124312A JP 12431282 A JP12431282 A JP 12431282A JP S5824205 A JPS5824205 A JP S5824205A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発振回路の温度変化の補償法とこの補償法によ
り温度補償された発振器に関するものである。
ＬＯ発振回路をそなえた発振器は例えば近接スイッチに
対して用いられる。この近接スイッチでは、駆動プレイ
ド（ｂｌａｄｅ　）が接近すると発振器の発振出力信号
の減衰が生ずる。発振器の出力信号の振幅が減少し、そ
して例えばレベル検出器を駆動してその出力信号を生じ
させ、この出力信号がこの近接スイッチの出力信号とし
て利用される。
従来の誘導性近接スイッチの主な欠点はそのスイッチン
グ距離が限られていて、比較的小さいことである。発振
器回路と、スイッチング距離が大きくなるにつれ温度係
数が通常許容出来ない太きさとなるような発振回路とを
組み合わせたものは。
その温度依存性のためにスイッチング距離を太きくする
ことができない。
第１ａ図は、発振回路の相対Ｑ値Ｑ　／　Ｑ　ｏを誘導
性近接スイッチの駆動プレイドの距１１１ｃ１（スイッ
チング距＃ｌりの関数として示したものである。こ　　
　　ｉの図から、スイッチング距離ｄが大きくなると、
発振回路の相対Ｑ値Ｑ／Ｑｏの有効変化が急速に非常に
小さな値になることがわ・かる。与えられたスイッチン
グ距離に対して、相対Ｑ値が予め定められた値５０％を
もつのが正常動作範囲であるならば、第１ａ図の曲線は
もしスイッチング距離が６倍になれば相対Ｑ値は約６俤
にまで減少することを示している。
発振回路の相対Ｑ値に及ぼす雰囲気温度の影響が第１ｂ
図に示されている。この図には、比ＱＪ’Ｑ−。
は温度が上昇すると減少することが示されている。
第１ａ図と対照すれば、スイッチング距離が大きな場合
には、Ｑ／Ｑｏに及ぼす温度の影響の方が駆動プレイド
によってＱ、／Ｑ、が変化するのよりも急速に重要な問
題になることがわかる。
したがって、本発明の目的は発振回路の温度変化を非常
に小さくする方法をうろことであり、それによシ従来の
ものよプは数倍大きなスイッチング距離をもった近接ス
イッチが利用可能になる。
本発明による方法では、発振回路のＱ値の温度係数を補
償するのに、発振コイルの鋼の抵抗値の温度係数が用い
られる。この発振回路に、発振コイルの鋼の抵抗値に比
例する電圧を加えることにより、この補償かえられる。
この方法により、回路内に温度勾配がある場合でも常に
満足に動作するはｙ理想的な温度補償がえられる。この
ことは、発振コイルの外側に補償素子を取付ける場合に
見られる補償と異なる点である。
本発明のさらに別の目的は、温度補償された発振器をう
るのに本発明の方法を応用することである。
本発明による発振器は前記方法により温度補償された発
振コイルを有しており、そしてこのコイルが負抵抗値を
もつ抵抗器と並列に接続される。
第２図による発振コイルを解析すれば、このコイルのＱ
は、近接スイッチに対して通常用いられる材質と周波数
を考慮に入れる時、発振コイルＬの鋼の抵抗値によって
主として決定されることが示される。このようなコイル
のＱを与える式は、他の損失を無視すれば で与えられる。一般に−〉〉Ｒ２ｃｕ　　であるのでＣ
喝 となる。
発振コイルが与えられると、そのＱもまたＱの温度係数
も、したがってそれぞれ、銅の抵抗値Ｒ０゜およびその
温度係数に逆比例する。このコイルの温度係数は０〜１
００℃において約＋０．００４７０にである。従ってＱ
の温度係数は比較的高い値であって約−０，００４／’
にである。
温度のこの影響を消すために本発明の方法によれば、発
振コイルのＱの温度係数を補償するために、発振コイル
の銅線の抵抗値”ｃｕとその温度係数が用いられる。回
路自体の中に温度勾配がある場合でも、このことによシ
前記（２）式に従ってほぼ理想的な補償かえられる。
第６図に、非常に簡単な方法でコイルＬの銅線の抵抗値
Ｒ０Ｕを達成しうろことが示されている。
端子Ａと端子Ｂとの間に接続され九コイルＬは高周波リ
ッツ線を用いて従来の方法でつくられる。
例えば端子Ｂにおいて、リッツ線の１つが他の線から分
離されそして端子りに別に接続されるならば、図かられ
かるように、端子Ｂと端子りの間に接続されたコイルは
それ自身二本巻コイルとなる。
コイルのこの二本巻き巻線によシ、インダクタンスＬと
Ｌ′の総合効果によって相殺し合い、そして第３ｂ図に
示されているように、接続点りでコイルＬの銅線抵抗値
Ｒ８Ｕが達成される。
第４図に示されているように、ＬＯ発振回路の共振周波
数に等しい周波数ｆｒｅａをもった交流定電流源工、が
もし端子Ｂと端子りの間に接続されるならば、この発振
回路は発振を始め、そしてその共振周波数で発振を続け
る。この発振回路に加見られる電圧は次の式によって与
えられる。
ＵＢ＝より−Ｒｃｕ（３）１ このように、この加えられた電圧、すなわち、結合電圧
はコイルの銅の抵抗値Ｈ０□に比例し、それでこの結合
電圧は温度が上昇、下降に従って増加、減少する。発振
コイルのＱ値は前記のように銅の抵抗値Ｒ８Ｕに逆比例
するので、このＱ値は温度が上昇、下降に従って減少、
増加する。もしＱ値が小さくなれば、発振回路の両端の
電圧υ（Ｔ）も小さくなり、Ｑ値が大きくなればＵ　（
Ｔ）も大きくなる。もし温度が上昇するならば、発振回
路の両端の電圧Ｕ　（Ｔ）の減少はコイルＬの鋼の抵抗
”ｃｕに加わる電圧ＵＢの増加によって補償され、そし
て逆に発振回路の両端の電圧Ｕ　（Ｔ）の増加は発振回
路の銅の抵抗に加わる電圧の減少によって補償される。
Ｑ値（（２）式）の温度係数が逆であることによシ、発
振回路の端子Ａと端子Ｂとの間で測定された電圧Ｕ　（
Ｔ）は温度に無関係であシ、そしてこの電圧はＵＢに対
して９０°の遅れを有している。
第５図において１発振器は演算増幅器Ｖを有している。
この演算増幅器の反転入力はポテンシオメータｐの摺動
端子に接続される。このポテンシオメータは電圧源の１
つの電極とこの増幅器Ｖの出力との間に接続され、そし
てこのポテンシオメータによりこの増幅器に対する調節
可能なフィードバックがえられる。この増幅器の非反転
入力は端子ＡにおいてＬＯ発振回路とコイルＬ′とに接
続される。コイルＬ′の別の端子りはコンデンサ０２を
通して増幅器の出力に接続される。接続点Ａにおいて発
振回路り、０１が負抵抗を示すように回路が構成され、
そしてこの負抵抗の抵抗値が発振回路のインピーダンス
よシも小さいならば発振が開始する。この負抵抗の抵抗
値、したがってこの発振器の自己発振点はポテンシオメ
ータＰによって調節することができる。増幅器Ｖの出力
電圧を定電流に変換して接続点りでフィルに供給する丸
めに、また９０°という要求された位相差をうるために
、コンデンサ０２の電気容量が比較的小さくて、比較的
大きなインピーダンスをも丸なければならない。コイル
の前の駆動プレイドは、従来の近接スイッチではプレイ
ドの接近によって発振器の出力信号の振幅が変化するの
に対し、この回路では発振器の自己発振点を変える。こ
の後の検出回路（図示されていない）がこの発振の開始
または停止を周知の方法で検出しおよびこの信号を増幅
することは十分に可能である。本発明による近接スイッ
チを使うことにより、スイッチング距離は従来の近接ス
イッチに比べて約６倍大きくなる。この近接スイッチは
大きなスイッチング距離でも完全に動作する。
【図面の簡単な説明】
第１ａ図は誘導性近接スイッチの発振コイルの相対Ｑ値
をスイッチング距離の関数として示した図であシ、第１
ｂ図は誘導性近接スイッチの発振コイルの相対Ｑ値を温
度の関数として示した図であり、第２図はＬＯ発振回路
の等価回路図であり、第６ａ図は２本巻きコイルを有す
るＬＯ発振回路図であり、第３ｂ図は第６ａ図の発振回
路の等何回路であシ、第４図は本発明による発振器の原
理を示した図であり、第５図は本発明による発振器の図
である。 Ａ、Ｂ、Ｄ・・・ｉ子、Ｌ％　Ｌ′・・・コイル、Ｒｃ
ｕ・・・コイルの鋼の抵抗、ａ、　Ｏ工、０．・・・コ
ンデンサ、Ｕ　（Ｔ）・・・発振回路の電圧、■・・・
演算増幅器、Ｐ・・・ポテンシオメータ。 代理人　　浅　村　　　皓 外４名 シ Ｆｉｇ、１ａ　　　　　　　　　Ｆｉｇ、１ｂ■ Ｆ−１２

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１１発振コイルを有する発振回路の温度変化の補償法
    であって、前記発振回路のＱ値の温度係数を補償するた
    めに前記発振コイルの銅の抵抗値の温度係数が用いられ
    ることと、前記補償が前記発振回路に前記発振コイルの
    銅の前記抵抗値に比例する電圧を印加することによって
    得られることとを特徴とする発振回路の温度変化の補償
    法。 （２、特許請求の範囲第１項において、前記発振コイル
    を２本巻きコイルで形成して前記鋼の抵抗値を達成する
    ことを特徴とする補償法。 （３）特許請求の範囲第２項において、前記印加電圧が
    前記発振回路の共振周波数と同じ周波数をもった交流定
    電流を前記発振コイルの前記鋼抵抗値に供給することに
    よってえられることを特徴とする補償法。 （４）発振コイルをもつ発振回路を備え、その発振回路
    のＱ値の温度係数を補償する丸めに前記発振回路の鋼の
    抵抗値に比例する電圧が前記発振回路に印加され、前記
    発振回路が負性抵抗器と並列に接続されることとを特徴
    とする温度補償された発振器。 （５）特許請求の範囲第４項において、前記発振コイル
    がリンツ線二本巻きコイルでＴｏ〉、前記コイルの巻線
    の１つが前記コイルの第１端子において他の巻線から分
    離されて前記コイルの第２端子に接続され、前記発振回
    路を発振させるためにおよび前記発振回路の両端に温度
    補償電圧を減結合するために交流定電流源が前記ｔｓ２
    端子に接続されることとを特徴とする発振器。 （６）特許請求の範囲第５項において、電圧源によって
    付勢される演算増幅器を有し、前記増幅器の反転入力が
    前記電源の１つの端子と前記増幅器の出力との間に接続
    されたポテンシオメータの摺動端子に接続され、前記増
    幅器の非反転入力が前記発振回路を通して前記電圧源の
    他の端子に接続され、前記第２端子に別に接続されたり
    ツツ線が結合コンデンサを通して前記増幅器の出力に接
    続されることとを特徴とする発振器。 （７）特許請求の範囲第６項一おいて、前記発振回路の
    発振を開始させるべく前記結合コンデンサによシ前記増
    幅器の出力電圧を前記発振回路への出力電流に変換され
    るような大きさのインピーダンスを前記発振回路の共振
    周波数に対して前記結合コンデンサが有することを特徴
    とする発振器。 （８）特許請求の範囲第４項による発振器を有し大きな
    スイッチング距離をもった温度補償された近接スイッチ
    において、駆動プレイドと発振距離との間の距離の関数
    として前記近接スイッチを駆動するために前記発振コイ
    ルの前に配置された駆動プレイドを備え、前記距離が前
    記発振器の自己発振点を決定することとを特徴とする温
    度補償された近接スイッチ。
JP57124312A 1981-07-17 1982-07-16 共振回路の温度補償方法 Expired - Lifetime JPH0614604B2 (ja)

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CH4702/81-9 1981-07-17
CH470281A CH655414B (ja) 1981-07-17 1981-07-17
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CH (1) CH655414B (ja)
DE (1) DE3262321D1 (ja)

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