JPS61199325A - 近接スイツチ - Google Patents
近接スイツチInfo
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- JPS61199325A JPS61199325A JP3978185A JP3978185A JPS61199325A JP S61199325 A JPS61199325 A JP S61199325A JP 3978185 A JP3978185 A JP 3978185A JP 3978185 A JP3978185 A JP 3978185A JP S61199325 A JPS61199325 A JP S61199325A
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- current
- circuit
- oscillation
- transistor
- collector
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は物体検知の応答速度を向上させた高周波発振型
の近接スイッチに関するものである。
の近接スイッチに関するものである。
本発明による近接スイッチは発振出力の低下により物体
を検知し、物体を検知した後に発振振幅が更に低下すれ
ば発振出力の一部を電流ミラー回路を介して共振回路に
電流帰還することによって、低いレベルで発振を継続さ
せている。従って物体が離れた場合に発振の再開が迅速
となり応答速度の速い近接スイッチとすることが可能で
ある。
を検知し、物体を検知した後に発振振幅が更に低下すれ
ば発振出力の一部を電流ミラー回路を介して共振回路に
電流帰還することによって、低いレベルで発振を継続さ
せている。従って物体が離れた場合に発振の再開が迅速
となり応答速度の速い近接スイッチとすることが可能で
ある。
高周波発振型近接スイッチは検出ヘッドに検出コイルを
有し、検出コイルを発振コイルとして発振回路が構成さ
れ、発振出力の低下に基づいて物体を検知している。近
接スイッチに用いられる電流帰還型の発振回路としては
、例えば第４図に示すものがある。本図において近接ス
イッチの前面に設けられた検出コイルＬと並列にコンデ
ンサＣが接続され共振回路を構成している。そしてこの
ＬＣ共振回路に定電流源２より電源３を介して電流が供
給されており、その一端がトランジスタ４に与えられて
電流増幅される。トランジスタ４のエミッタはコレクタ
電流を定める可変抵抗５を介して接地され、コレクタに
はトランジスタ６．７から成る電流ミラー回路ＣＭＩが
接続されている。
有し、検出コイルを発振コイルとして発振回路が構成さ
れ、発振出力の低下に基づいて物体を検知している。近
接スイッチに用いられる電流帰還型の発振回路としては
、例えば第４図に示すものがある。本図において近接ス
イッチの前面に設けられた検出コイルＬと並列にコンデ
ンサＣが接続され共振回路を構成している。そしてこの
ＬＣ共振回路に定電流源２より電源３を介して電流が供
給されており、その一端がトランジスタ４に与えられて
電流増幅される。トランジスタ４のエミッタはコレクタ
電流を定める可変抵抗５を介して接地され、コレクタに
はトランジスタ６．７から成る電流ミラー回路ＣＭＩが
接続されている。
そしてＬＣ共振回路より得られる電流値がトランジスタ
４によって電流増幅され、電流ミラー回路ＣＭＩによっ
てそのコレクタ電流と同一の電流値がトランジスタ７を
通してＬＣ共振回路に電流帰還される。このようにして
電流正帰還がかけられるためＬＣ共振回路の共振周波数
によって発振が開始される。この発振回路は検出コイル
Ｌの形状。
４によって電流増幅され、電流ミラー回路ＣＭＩによっ
てそのコレクタ電流と同一の電流値がトランジスタ７を
通してＬＣ共振回路に電流帰還される。このようにして
電流正帰還がかけられるためＬＣ共振回路の共振周波数
によって発振が開始される。この発振回路は検出コイル
Ｌの形状。
巻数値やその他の回路定数を調整することにより発振停
止時の速度が変化する。しかし近接体が接近し検出コイ
ルのコンダクタ〉′スが大きくなればいずれ発振は停止
する。従って近接スイッチの応答速度は発振の開始速度
と停止速度との合計時間であると考えることができる。
止時の速度が変化する。しかし近接体が接近し検出コイ
ルのコンダクタ〉′スが大きくなればいずれ発振は停止
する。従って近接スイッチの応答速度は発振の開始速度
と停止速度との合計時間であると考えることができる。
一般的に発振回路は発振の立上り（開始）速度は非常に
遅いが停止速度は比較的速い。発振が開始し成長して物
体を検知することができる振幅レベルに達する時間τは
次式によって示される。
遅いが停止速度は比較的速い。発振が開始し成長して物
体を検知することができる振幅レベルに達する時間τは
次式によって示される。
Ｖｏ −−−−−−一出力反転レベル
Ｖｓ −−−−−一発振開始時の振幅レベルｃ −−
−−−−・共振コンデンサ容量Δｇ −一一一一・・発
振開始点からのコンダクタンス変化量 一般的に発振が停止すればその時の振幅レベルＶｓはノ
イズレベルであって、例えば数ｍＶ程度である。そして
検出距離を大きくすると検出コイルのコンダクタンス変
化は小さく応答速度が遅くなり、変化の速い物体の近接
を適確に検知することができないという問題点があった
。そこで発振回路に始動信号を与えるため始動信号発生
器を設けた装置が提案されているが（特開昭５８−１３
２７号）、始動信号を発振周波数に合わせておかなけれ
ばならず回路構成が複雑になるという欠点があった。
−−−−・共振コンデンサ容量Δｇ −一一一一・・発
振開始点からのコンダクタンス変化量 一般的に発振が停止すればその時の振幅レベルＶｓはノ
イズレベルであって、例えば数ｍＶ程度である。そして
検出距離を大きくすると検出コイルのコンダクタンス変
化は小さく応答速度が遅くなり、変化の速い物体の近接
を適確に検知することができないという問題点があった
。そこで発振回路に始動信号を与えるため始動信号発生
器を設けた装置が提案されているが（特開昭５８−１３
２７号）、始動信号を発振周波数に合わせておかなけれ
ばならず回路構成が複雑になるという欠点があった。
又抵抗溶接機等の致方Ａの大電流が流れ強力な交流磁界
が加わる環境下においては、検出コイルのフェライトコ
アが飽和し検出コイルの損失が増加して発振が停止して
しまう。従ってこのような環境下では高周波発振型の近
接スイッチを使用することができなくなるという問題点
があった。
が加わる環境下においては、検出コイルのフェライトコ
アが飽和し検出コイルの損失が増加して発振が停止して
しまう。従ってこのような環境下では高周波発振型の近
接スイッチを使用することができなくなるという問題点
があった。
本発明はこのような従来の近接スイッチの問題点に鑑み
てなされたものであって、発振開始を速くすることによ
って応答速度を向上させ、もしくは強力な交流磁界が加
わる環境下において使用することができるように、耐磁
界型として構成することができる近接スイッチを提供す
ることを目的とする。
てなされたものであって、発振開始を速くすることによ
って応答速度を向上させ、もしくは強力な交流磁界が加
わる環境下において使用することができるように、耐磁
界型として構成することができる近接スイッチを提供す
ることを目的とする。
本発明は発振電流の一部を帰還させる電流帰還型発振回
路と、発振出力の低下により物体を検知する検知回路を
有する高周波発振型近接スイノチであって、電流帰還型
発振回路は、発振電流が第１のトランジスタに与えられ
該第１のトランジスタとマルチコレクタトランジスタに
よって構成される電流ミラー回路と、ベースが第１のト
ランジスタのコレクタに接続されマルチコレクタトラン
ジスタの分割されたミラー電流がエミッタに与えられ該
ミラー電流を帰還電流とする第２のトランジスタと、マ
ルチコレクタトランジスタの他のコレクタより分割され
たミラー電流が与えられた第２の電流ミラー回路と、第
２の電流ミラー回路の出力電流をマルチコレクタトラン
ジスタの分割された帰還電流と共に電流帰還させる電流
帰還回路と、第２の電流ミラー回路を抑制するスイッチ
ング素子とを有するものであり、発振回路の発振出力を
所定のレベルで弁別し、発振出力低下時にスイッチング
素子を不動作とする比較手段、を具備し、発振振幅の低
下時に帰還電流を増加させて発振を継続させることを特
徴とするものである。
路と、発振出力の低下により物体を検知する検知回路を
有する高周波発振型近接スイノチであって、電流帰還型
発振回路は、発振電流が第１のトランジスタに与えられ
該第１のトランジスタとマルチコレクタトランジスタに
よって構成される電流ミラー回路と、ベースが第１のト
ランジスタのコレクタに接続されマルチコレクタトラン
ジスタの分割されたミラー電流がエミッタに与えられ該
ミラー電流を帰還電流とする第２のトランジスタと、マ
ルチコレクタトランジスタの他のコレクタより分割され
たミラー電流が与えられた第２の電流ミラー回路と、第
２の電流ミラー回路の出力電流をマルチコレクタトラン
ジスタの分割された帰還電流と共に電流帰還させる電流
帰還回路と、第２の電流ミラー回路を抑制するスイッチ
ング素子とを有するものであり、発振回路の発振出力を
所定のレベルで弁別し、発振出力低下時にスイッチング
素子を不動作とする比較手段、を具備し、発振振幅の低
下時に帰還電流を増加させて発振を継続させることを特
徴とするものである。
このような特徴を有する本発明によれば、近接スイッチ
が物体を検知した後発振出力が更に低下すれば、比較手
段によって検知し、スイッチング素子を不動作として第
２の電流ミラー回路を動作させている。従って電流ミラ
ー回路によって電流帰還量が増加し、低いレベルで発振
を継続させることができる。そしてこの電流帰還量はマ
ルチコレクタトランジスタの帰還用のコレクク数を適宜
選択することによって容易に変更することが可能となる
。更にミラー電流を帰還する第２のトランジスタのベー
スが第１の電流ミラー回路のトランジスタのコレクタに
接続されている。そのため温度変化に基づく電流増幅率
の変化によっても帰遷電流量はほとんど変化せず設定し
た値となる。従って物体が近接している間に安定して発
振を継続させることができる。それ故物体が離れた場合
には発振の再開が迅速となり、応答速度の速い近接スイ
ッチを構成することが可能となる。又強力な交流磁界が
加わる環境下においても発振開始速度が速いため交流の
ゼロクロス点で断続的に発振させることができる。従っ
て物体検知出力を与える平滑回路の時定数を大きくすれ
ば、高磁界下で物体が検出できる耐磁界型の近接スイッ
チを構成することが可能となる。
が物体を検知した後発振出力が更に低下すれば、比較手
段によって検知し、スイッチング素子を不動作として第
２の電流ミラー回路を動作させている。従って電流ミラ
ー回路によって電流帰還量が増加し、低いレベルで発振
を継続させることができる。そしてこの電流帰還量はマ
ルチコレクタトランジスタの帰還用のコレクク数を適宜
選択することによって容易に変更することが可能となる
。更にミラー電流を帰還する第２のトランジスタのベー
スが第１の電流ミラー回路のトランジスタのコレクタに
接続されている。そのため温度変化に基づく電流増幅率
の変化によっても帰遷電流量はほとんど変化せず設定し
た値となる。従って物体が近接している間に安定して発
振を継続させることができる。それ故物体が離れた場合
には発振の再開が迅速となり、応答速度の速い近接スイ
ッチを構成することが可能となる。又強力な交流磁界が
加わる環境下においても発振開始速度が速いため交流の
ゼロクロス点で断続的に発振させることができる。従っ
て物体検知出力を与える平滑回路の時定数を大きくすれ
ば、高磁界下で物体が検出できる耐磁界型の近接スイッ
チを構成することが可能となる。
Ｃ実施例の説明〕
（実施例の構成）
第１図は本発明の近接スイッチ発振回路の一実施例を示
す回路図である。本実施例では第４図に示した従来例と
同一部分は同一符号を用いて示している。さて本実施例
においてトランジスタ４のコレクタはトランジスタ１０
に接続されており、１−ランジスタ１０，１１によって
電流ミラー回路ＣＭ２が形成されている。これらのトラ
ンジスタ１０．１１はエミッタ面積が同一であり、トラ
ンジスタ１１は４つのコレクタを有するマルチコレクタ
トランジスタとし、その３本のコレクタ１１ａを共通接
続してトランジスタ１０．１１のベース及びトランジス
タ１２のエミッタに接続する。
す回路図である。本実施例では第４図に示した従来例と
同一部分は同一符号を用いて示している。さて本実施例
においてトランジスタ４のコレクタはトランジスタ１０
に接続されており、１−ランジスタ１０，１１によって
電流ミラー回路ＣＭ２が形成されている。これらのトラ
ンジスタ１０．１１はエミッタ面積が同一であり、トラ
ンジスタ１１は４つのコレクタを有するマルチコレクタ
トランジスタとし、その３本のコレクタ１１ａを共通接
続してトランジスタ１０．１１のベース及びトランジス
タ１２のエミッタに接続する。
トランジスタ１２はベースがトランジスタ１０のコレク
タに接続され、コレクタがＬ Ｃ共振回路に接続されて
フィードバックするように構成されている。そしてトラ
ンジスタ１１の他方のコレクタ１１ｂはＮＰＮ型トラン
ジスタ１３のコレクタ・ベース共通接続端子に接続され
る。トランジスタ１３はトランジスタ１４と共に電流ミ
ラー回路ＣＭ３を構成しており、他方のトランジスタ１
４のコレクタはマルチコレクタトランジスタ１５のベー
ス・コレクタ共通接続端に接続されている。マルチコレ
クタトランジスタ１５は電流帰還回路を構成しており、
他方のコレクタ端子はＬＣ共振回路に接続されている。
タに接続され、コレクタがＬ Ｃ共振回路に接続されて
フィードバックするように構成されている。そしてトラ
ンジスタ１１の他方のコレクタ１１ｂはＮＰＮ型トラン
ジスタ１３のコレクタ・ベース共通接続端子に接続され
る。トランジスタ１３はトランジスタ１４と共に電流ミ
ラー回路ＣＭ３を構成しており、他方のトランジスタ１
４のコレクタはマルチコレクタトランジスタ１５のベー
ス・コレクタ共通接続端に接続されている。マルチコレ
クタトランジスタ１５は電流帰還回路を構成しており、
他方のコレクタ端子はＬＣ共振回路に接続されている。
ｉ−ランジスタ１３のベース及びコレクタはスイッチン
グ用ｌ・ランジスク１６のコレクタ端子に接続される。
グ用ｌ・ランジスク１６のコレクタ端子に接続される。
スイッチング用トランジスタ１Ｇは発振出力が上昇した
時に与えられる信号によって断続して、電流ミラー回路
ＣＭ３の動作を制御するものである。
時に与えられる信号によって断続して、電流ミラー回路
ＣＭ３の動作を制御するものである。
第２図は本発明による近接スイッチの全体構成を示すブ
ロック図である。本図において第１図で示した発振回路
１の発振出力は二つの整流回路２０．２１に与えられて
いる。整流回路２０．２１は夫々所定の時定数によって
発振出力を直流に変換するものであって、その出力端に
は夫々容量の異なる平滑用のコンデンサ２２．２３が接
続され、更に比較回路２４．２５が設けられている。比
較回路２４．２５には夫々異なるスレフシュホールドレ
ヘルを定める基準電圧Ｖｒｅｆｌ、 Ｖｒｅｆ２ （
Ｖｒｅ（１＞ Ｖ ｒｅｆ２）が与えられており、人力
信号を矩形波に変換丈るものである。比較回路２４は基
準電圧Ｖ’ｒｅｆｌを越える信号が与えられたときに出
力を出し、出力回路２６を介して物体検出信号として外
部に出力する。一方比較回路２５は比較回路２４より低
い基準電圧レベルＶｒｅｆ２が与えられており、整流回
路２１の出力を矩形波に変換するものでレベルが高くな
れば信号を第１図に示す発振回路１のトランジスタ１６
に伝えるものである。
ロック図である。本図において第１図で示した発振回路
１の発振出力は二つの整流回路２０．２１に与えられて
いる。整流回路２０．２１は夫々所定の時定数によって
発振出力を直流に変換するものであって、その出力端に
は夫々容量の異なる平滑用のコンデンサ２２．２３が接
続され、更に比較回路２４．２５が設けられている。比
較回路２４．２５には夫々異なるスレフシュホールドレ
ヘルを定める基準電圧Ｖｒｅｆｌ、 Ｖｒｅｆ２ （
Ｖｒｅ（１＞ Ｖ ｒｅｆ２）が与えられており、人力
信号を矩形波に変換丈るものである。比較回路２４は基
準電圧Ｖ’ｒｅｆｌを越える信号が与えられたときに出
力を出し、出力回路２６を介して物体検出信号として外
部に出力する。一方比較回路２５は比較回路２４より低
い基準電圧レベルＶｒｅｆ２が与えられており、整流回
路２１の出力を矩形波に変換するものでレベルが高くな
れば信号を第１図に示す発振回路１のトランジスタ１６
に伝えるものである。
（実施例の動作）
次に本実施例の動作について説明する。第３図は本実施
例による検出コイルＬと近接体の距離に対する各部の波
形を示す波形図である。さて近接体が充分離れている場
合にはコイルしはほとんど損失のない状態となっている
。そして発振回路１ではＬＣ共振回路の電圧がトランジ
スタ４に−与えられて電流増幅され、トランジスタ１０
．トランジスタ４を通ってコレクタ電流が流れる。この
コレクタ電流によってトランジスタ１１にミラー電流が
流れ、ミラー電流が４分割されその３／４が帰還電流と
してトランジスタ１２を介してＬＣ共振回路に電流帰還
されて発振回路１が発振する。
例による検出コイルＬと近接体の距離に対する各部の波
形を示す波形図である。さて近接体が充分離れている場
合にはコイルしはほとんど損失のない状態となっている
。そして発振回路１ではＬＣ共振回路の電圧がトランジ
スタ４に−与えられて電流増幅され、トランジスタ１０
．トランジスタ４を通ってコレクタ電流が流れる。この
コレクタ電流によってトランジスタ１１にミラー電流が
流れ、ミラー電流が４分割されその３／４が帰還電流と
してトランジスタ１２を介してＬＣ共振回路に電流帰還
されて発振回路１が発振する。
ここでトランジスタ４のコレクタ電流をＩｏとしトラン
ジスタ１０．１１のエミッタ電流を夫々ＴｅＬ Ｉａ
２、電流増幅率を夫々ｈｆｅＬ ｈｆｅ２、トランジス
タ１２の電流増幅率をｈｆｅ３とすると、電流Ｉ。
ジスタ１０．１１のエミッタ電流を夫々ＴｅＬ Ｉａ
２、電流増幅率を夫々ｈｆｅＬ ｈｆｅ２、トランジス
タ１２の電流増幅率をｈｆｅ３とすると、電流Ｉ。
は次式で示される。
１ ＋ｈｆｅ３
そしてトランジスタ１．０．１１のベース・エミッタ間
電圧が等しいのでＩ ｅｌ＝ Ｉ ｅ２ （−１ｅ）で
あり、又トランジスタ１０．ｉｌ、１２の電流増幅率を
等しく ｈｆｅとすると、 となる。又トランジスタ１２の３つのコレクタ端子］、
２ ａの電流をＩａとすると、Ｉａは次式に表される
。
電圧が等しいのでＩ ｅｌ＝ Ｉ ｅ２ （−１ｅ）で
あり、又トランジスタ１０．ｉｌ、１２の電流増幅率を
等しく ｈｆｅとすると、 となる。又トランジスタ１２の３つのコレクタ端子］、
２ ａの電流をＩａとすると、Ｉａは次式に表される
。
従ってＩａとＩｏとの比は式（２１，（３１より次のよ
うに、表ずこ七ができる。
うに、表ずこ七ができる。
このように電流ミラー回路１０．１１のミラー電流を分
割し、分割したミラー電流を流すトランジスタ１２のベ
ースをトランジスタ１０のコレクタに接続しておくこと
により、温度変化に基づいてトランジスタの電流増幅率
が変化しても電流Ｉａと１ｏとの比はほとんど変化しな
くなる。このときには第３図に示すように近接体が遠く
離れており発振レベルは高く比較回路２５より信号が与
えられるためトランジスタ１６はオン状態となっている
。
割し、分割したミラー電流を流すトランジスタ１２のベ
ースをトランジスタ１０のコレクタに接続しておくこと
により、温度変化に基づいてトランジスタの電流増幅率
が変化しても電流Ｉａと１ｏとの比はほとんど変化しな
くなる。このときには第３図に示すように近接体が遠く
離れており発振レベルは高く比較回路２５より信号が与
えられるためトランジスタ１６はオン状態となっている
。
従って電流ミラー回路ＣＭ３が動作せずトランジスタ１
５４通ってＬＣ共振回路に電流帰還が成されない。従っ
てＬＣ共振回路に帰還される電流値は、トランジスタ１
１の３本のコレクタ］、 １ ａの電流を帰還するトラ
ンジスタ１２のコレクタ電流、即ちＩａのみとなる。
５４通ってＬＣ共振回路に電流帰還が成されない。従っ
てＬＣ共振回路に帰還される電流値は、トランジスタ１
１の３本のコレクタ］、 １ ａの電流を帰還するトラ
ンジスタ１２のコレクタ電流、即ちＩａのみとなる。
さて物体が近接すれば第３図（ａｌに示すように発振回
路１の発振出力は急激に低下する。整流回路２０の出力
が比較回路２４の基準値レベルＶｒｅｆｌとなるＬｌに
達すれば、出力回路２６より物体検知出力が出される。
路１の発振出力は急激に低下する。整流回路２０の出力
が比較回路２４の基準値レベルＶｒｅｆｌとなるＬｌに
達すれば、出力回路２６より物体検知出力が出される。
更に物体が近接して発振振幅が低下し比較回路２５の基
準値レベルＶｒｅｆ２以下となれば、比較回路２５より
比較出力が停止し発振回路１のスイッチングトランジス
タ１６をオフとする。そうすればトランジスタ１３１４
によって形成される電流ミラー回路ＣＭ３が能動状態と
なり、トランジスタ１１の一方のコレクタ電流ｒｂが電
流ミラー回路ＣＭ３に流入し、トランジスタ１４によっ
てマルチコレクタトランジスタ１５が駆動される。従っ
てマルチコレクタトランジスタ１５の他方のコレクタ電
流がＬＣ共振回路に電流帰還される。トランジスタ１３
．１４のエミッタ面積が等しければトランジスタ１５の
コレクタ電流１ｃはＩｂにほぼ等しく、ＬＣ共振回路に
流れ込む電流値はトランジスタ１１の３つのコレクタ電
流ＩａとＩｃの和となる。従って帰還電流Ｉｆが増加し
発振回路１の利得を向上させることができる。このよう
にマルチコレクタトランジスタ１５はにより電流帰還さ
せている。
準値レベルＶｒｅｆ２以下となれば、比較回路２５より
比較出力が停止し発振回路１のスイッチングトランジス
タ１６をオフとする。そうすればトランジスタ１３１４
によって形成される電流ミラー回路ＣＭ３が能動状態と
なり、トランジスタ１１の一方のコレクタ電流ｒｂが電
流ミラー回路ＣＭ３に流入し、トランジスタ１４によっ
てマルチコレクタトランジスタ１５が駆動される。従っ
てマルチコレクタトランジスタ１５の他方のコレクタ電
流がＬＣ共振回路に電流帰還される。トランジスタ１３
．１４のエミッタ面積が等しければトランジスタ１５の
コレクタ電流１ｃはＩｂにほぼ等しく、ＬＣ共振回路に
流れ込む電流値はトランジスタ１１の３つのコレクタ電
流ＩａとＩｃの和となる。従って帰還電流Ｉｆが増加し
発振回路１の利得を向上させることができる。このよう
にマルチコレクタトランジスタ１５はにより電流帰還さ
せている。
ここでトランジスタ１１のコレクタの接続数は任意に変
更することができる。トランジスタ】１のコレクタから
電流ミラー回路ＣＭ３に与える電流値を増加させれば帰
還電流値を増加させることが可能となる。更にトランジ
スタ１３．１４のエミ、り面積を夫々ｎ１． ｎ２とす
れば電流ミラー回路ＣＭＵ自体で電流増幅することが可
能である。即ちこの場合には帰還電流Ｔｆは次式で示さ
れる。
更することができる。トランジスタ】１のコレクタから
電流ミラー回路ＣＭ３に与える電流値を増加させれば帰
還電流値を増加させることが可能となる。更にトランジ
スタ１３．１４のエミ、り面積を夫々ｎ１． ｎ２とす
れば電流ミラー回路ＣＭＵ自体で電流増幅することが可
能である。即ちこの場合には帰還電流Ｔｆは次式で示さ
れる。
Ｉ ｆ−１ａ ＋ −Ｉ ｂ −−−−−（５１この
ようにすれば電流ミラー回路ＣＭ３によって帰還電流を
増幅することが可能であり、第３図に示すように近接体
がそれ以上近接スイッチに近づいても発Ｉ辰を継続させ
ることができる。
ようにすれば電流ミラー回路ＣＭ３によって帰還電流を
増幅することが可能であり、第３図に示すように近接体
がそれ以上近接スイッチに近づいても発Ｉ辰を継続させ
ることができる。
又トランジスタ１３．１４のコレクタ面積を同一とし、
トランジスタ１５のマルチコレクタのコレクタ面積を夫
々ｎｌ、 ｎ２としてトランジスタ１５で電流増幅する
ことも可能である。更にトランジスタ１５をトランジス
タ１３．１４と同様な電流ミラー回路ＣＭ４として構成
することもでき、その場合にそれらのトランジスタのエ
ミッタ面積を変えて電流増幅することも可能である。
トランジスタ１５のマルチコレクタのコレクタ面積を夫
々ｎｌ、 ｎ２としてトランジスタ１５で電流増幅する
ことも可能である。更にトランジスタ１５をトランジス
タ１３．１４と同様な電流ミラー回路ＣＭ４として構成
することもでき、その場合にそれらのトランジスタのエ
ミッタ面積を変えて電流増幅することも可能である。
前述の式（Ｊ、）に示したように発振開始応答時間τは
初期状態の振幅に依存し、初期振幅レベルＶｓが高けれ
ば発振立上り時間が大幅に短縮される。
初期状態の振幅に依存し、初期振幅レベルＶｓが高けれ
ば発振立上り時間が大幅に短縮される。
従って第３図（ａｌに示すように近接体が近づき物体検
知出力を出した以後も発振を低いレベルで継続させるよ
うにすることによって、発振の立上り速度が向上するこ
ととなる。
知出力を出した以後も発振を低いレベルで継続させるよ
うにすることによって、発振の立上り速度が向上するこ
ととなる。
それ故整流回路２０の出力端に設けられているコンデン
サの容量を小さく平滑の時定数を小さくすることによっ
て、応答速度の速い近接スイッチとすることが可能であ
る。又抵抗溶接機等の大電流が流れ強力な交流磁界が加
わる環境下において近接スイッチを使用することも可能
である。この場合には交流磁界のゼロクロス点に近づけ
ば発振し易い状態となっているため発振が急激に開始す
る。従って例えば６０Ｈｚの交流磁界が加わっている場
合には、発振回路１からその倍の１２０Ｈｚで発振を断
続するバースト波形が得られる。従って整流回路２０の
出力コンデンサの容量を大きくし放電時定数を大きくし
、このバースト発振の有無を長い時定数を有する整流回
路によって検知し、比較回路２４で所定のスレッシュホ
ールドレベルと比較すれば耐磁界型の近接スイッチを構
成することが可能となる。
サの容量を小さく平滑の時定数を小さくすることによっ
て、応答速度の速い近接スイッチとすることが可能であ
る。又抵抗溶接機等の大電流が流れ強力な交流磁界が加
わる環境下において近接スイッチを使用することも可能
である。この場合には交流磁界のゼロクロス点に近づけ
ば発振し易い状態となっているため発振が急激に開始す
る。従って例えば６０Ｈｚの交流磁界が加わっている場
合には、発振回路１からその倍の１２０Ｈｚで発振を断
続するバースト波形が得られる。従って整流回路２０の
出力コンデンサの容量を大きくし放電時定数を大きくし
、このバースト発振の有無を長い時定数を有する整流回
路によって検知し、比較回路２４で所定のスレッシュホ
ールドレベルと比較すれば耐磁界型の近接スイッチを構
成することが可能となる。
第１図は本発明による近接スイッチの発振回路の一実施
例を示す回路図、第２図は本実施例による近接スイッチ
の全体構成を示すブロック図、第３図は本実施例による
近接スイッチの近接体の距離に対する各部の波形を示す
波形図、第４図は従来の発振回路の一例を示す回路図で
ある。 １−−−−−−−発振回路 ４． ６． ７． １．
０〜１６−−−−−・−トランジスタ ２０ 、 ２
１−一−−−整流回路 ２２ 、 ２３−−−−−コ
ンデンサ ２４ 、 ２５−−−−−−比較回路
２６ ＝−−−−−出力回路ＣＭＩ、ＣＭ２．ＣＭ３−
〜−−−−一電流ミラー回路 特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜（他１名） 第１図 ＣＭ２３、 − １−一〜−−−−−−−−発振口き １０〜１６−−−−−−− トランジスタＣＭ２．０Ｍ
３−−−− を己丸ミラー回路Ｌ −−−−−−−−一
検出コイル Ｃ−＝−−−−−−−共艮フンインサ 第２図 第３図
例を示す回路図、第２図は本実施例による近接スイッチ
の全体構成を示すブロック図、第３図は本実施例による
近接スイッチの近接体の距離に対する各部の波形を示す
波形図、第４図は従来の発振回路の一例を示す回路図で
ある。 １−−−−−−−発振回路 ４． ６． ７． １．
０〜１６−−−−−・−トランジスタ ２０ 、 ２
１−一−−−整流回路 ２２ 、 ２３−−−−−コ
ンデンサ ２４ 、 ２５−−−−−−比較回路
２６ ＝−−−−−出力回路ＣＭＩ、ＣＭ２．ＣＭ３−
〜−−−−一電流ミラー回路 特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜（他１名） 第１図 ＣＭ２３、 − １−一〜−−−−−−−−発振口き １０〜１６−−−−−−− トランジスタＣＭ２．０Ｍ
３−−−− を己丸ミラー回路Ｌ −−−−−−−−一
検出コイル Ｃ−＝−−−−−−−共艮フンインサ 第２図 第３図
Claims (3)
- （１）発振電流の一部を帰還させる電流帰還型発振回路
と、発振出力の低下により物体を検知する検知回路を有
する高周波発振型近接スイッチにおいて、 前記電流帰還型発振回路は、発振電流が第１のトランジ
スタに与えられ該第１のトランジスタとマルチコレクタ
トランジスタによって構成される電流ミラー回路と、ベ
ースが前記第１のトランジスタのコレクタに接続され前
記マルチコレクタトランジスタの分割されたミラー電流
がエミッタに与えられ該ミラー電流を帰還電流とする第
２のトランジスタと、前記マルチコレクタトランジスタ
の他のコレクタより分割されたミラー電流が与えられた
第２の電流ミラー回路と、前記第２の電流ミラー回路の
出力電流を前記マルチコレクタトランジスタの分割され
た帰還電流と共に電流帰還させる電流帰還回路と、前記
第２の電流ミラー回路を抑制するスイッチング素子とを
有するものであり、 前記発振回路の発振出力を所定のレベルで弁別し、発振
出力低下時に前記スイッチング素子を不動作とする比較
手段、を具備し、 発振振幅の低下時に帰還電流を増加させて発振を継続さ
せることを特徴とする高周波発振型の近接スイッチ。 - （２）前記電流帰還型発振回路の電流帰還回路は、ベー
スと接続された一方のコレクタが前記第２の電流ミラー
回路に接続され、他方のコレクタが共振回路に接続され
たマルチコレクタトランジスタであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の近接スイッチ。 - （３）前記電流帰還型発振回路の電流帰還回路は、前記
第２の電流ミラー回路のミラー電流が与えられ、それに
対応するミラー電流を帰還させる第３の電流ミラー回路
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の近
接スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3978185A JPS61199325A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 近接スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3978185A JPS61199325A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 近接スイツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61199325A true JPS61199325A (ja) | 1986-09-03 |
Family
ID=12562473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3978185A Pending JPS61199325A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 近接スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61199325A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009033306A (ja) * | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Koyo Electronics Ind Co Ltd | 近接センサの動作距離調整方法および該近接センサ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55138906A (en) * | 1979-04-17 | 1980-10-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Current miller circuit |
| JPS58194413A (ja) * | 1982-05-06 | 1983-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 入力回路 |
| JPS59157912A (ja) * | 1983-02-25 | 1984-09-07 | 日東電工株式会社 | 被覆電線の製造法 |
-
1985
- 1985-02-28 JP JP3978185A patent/JPS61199325A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55138906A (en) * | 1979-04-17 | 1980-10-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Current miller circuit |
| JPS58194413A (ja) * | 1982-05-06 | 1983-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 入力回路 |
| JPS59157912A (ja) * | 1983-02-25 | 1984-09-07 | 日東電工株式会社 | 被覆電線の製造法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009033306A (ja) * | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Koyo Electronics Ind Co Ltd | 近接センサの動作距離調整方法および該近接センサ |
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