JPS61250920A - 高周波発振型近接スイツチ - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は検出コイルから放射された高周波発振出力が被
検出金属物体の近接によって減衰名は停止することによ
り検出を行なう高周波発振型近接スイッチに関し、生産
ライン等における製品（被検出金属物体）の個数検出等
に利用される。

（従来の技術） 従来のこの種高周波発振型近接スイッチは検出コイル部
８回路部、背面遮蔽板を樹脂製ケース内に内蔵して構成
されているが、検出コイル部のコイルは銅線若しくは銅
箔を用いて形成されている。そのため鋼の固有抵抗が共
振回路の一部として入り、しかも銅の抵抗温度係数が約
４０００（ＩＥＩｍ／”Ｃ程度と大き、いために、温度
変化により共振回路のＱ値が大幅に変化する。

従りエ、発振出力は大きく変化し、それにともなって被
検出金属物体の検出距離が太き（変化する。このことは
第３図に示す近接スイッチの検出コイルとして印刷回路
基板の銅箔パターンを用いた場合の直流抵抗値の温度に
よる変化を示す線図、及び上記の検出コイルを使用した
高周波発振型近接センサにおける検出コイルの温度変化
に対する動作距離の変化を示した第４図のａ図からも明
らかである。

又、樹脂製ケース内に収納せる背面遮蔽板としては鉄又
は鋼が使用されており、その鉄又は鋼の抵抗温度係数が
大きく約６０００ｐｐｍ／’Ｃ程度あるために温度変化
があった場合に、背面遮蔽板内部の誘Ｓ電流の損失が大
きく変化する。

従って、発振出力は大きく変化し、検出距離がそれに伴
って大きく変化していた。

そこで、従来は上述した検出コイル及び背面遮蔽板の温
度特性による検出距離の変化を回路中に挿入した半導体
素子によって総合的に補償していた。

しかしながら、上記の半導体素子による方法では温度が
ゆるやかな場合はある程度補償し得るが、温度変化が急
激な場合、又は一部分のみが熱せられる場合にはコイル
と回路間及び背面遮蔽板と回路の間の熱時定数が異なる
ために補償することは不可能となる。第６図にこのよう
な従来の近接スイッチを７０℃の恒温槽中に入れた場合
の時間に対する検出距離の変化を示し、経過時間が短い
段階では温度が不安定で、時間が長くなるにつれて温度
が安定し検出距離も略一定になることが理解される。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上述した如き事情に鑑み、急激な温度変化及び
一部分のみの加熱に対しても検出距離が変化しない検出
コイル部、背面遮蔽板を備えた近接スイッチを提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための本発明の技術的手段は、高
周波発振型近接スイッチを構成する検出コイル部のコイ
ルを温度の変化に対し影響の少ない抵抗温度係数の小さ
な金属材で形成すると共に、検出コイル部（発振コイル
を兼ねる）から放出される高周波交番磁界の放射方向を
一方向にのみ限定する背面遮蔽板を磁性体で且つ抵抗温
度係数の小さな物質で形成する。

検出コイル部のコイルを形成する抵抗温度係数の小さな
金属材としては抵抗温度係数の値が±２００９ＤＩｍ／
’Ｃの範囲内のもので、例えばマンガニン線、ニクロム
線、アドバンス線等が挙げられる。

又、背面遮蔽板を形成する抵抗温度係数の小古な磁性体
としては抵抗温度係数の値が±３５０１）ｐｍ／”Ｃの
範囲内のもので、ニクロム板、鉄クロム板等が挙げられ
る。

（作用） 高周波発振型近接スイッチを構成する検出コイル部のコ
イル及び背面遮蔽板を抵抗温度係数の小さな物質で形成
したことにより、急激な温度変化文は一部分のみが加熱
されるようなことがあっても、検出コイルの材料の固有
抵抗が共、振回路の一部として入っても共振回路のＱ値
が大幅に変化するといったことがない。

又、背面遮蔽板内部の誘導電流の損失の変化も少ないも
のである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図は高周波発振型近接スイッチの構造を示し、検出
コイル１１回路部２．背面遮蔽板３を樹脂製ケース４内
に収納すると共に、該ケース４内の空間部には可撓性の
エポキシ樹脂、或いはシリコンゴム系統等の充填材５が
充填され、収納部材の固定化とガタづき防止を計ってい
る。

上記検出コイル１と回路部２とは電気的に接続され、回
路部２にはリード線６が接続されて電源に接続し得るよ
うにしである。

上記の構成において、検出コイル１は抵抗温度係数の小
さなマンガニン線（抵抗温度係数＋　３５ｐｐｍ／’Ｃ
）を使用して形成し、背面遮蔽板３には抵抗温度係数の
小さな磁性体のニクロム板（抵抗温度係数＋１００１）
ＤＩ／℃）を使用して樹脂、製ケース４内における検出
コイル１の取付側と反対側の内底面に接合固着される。

第２図は回路のブロック図を示し、Ａは発振回路、Ｂは
検波回路、Ｃはシュミットトリガ回路、Ｄは出力制御−
路、Ｅは電源回路であり、発振回路Ａには検出コイル１
が接続され、この回路に電源が供給されることにより発
振を開始し、検出コイル１から高周波交番磁界が放射さ
れる。高周波交番磁界の放射方向は背面遮蔽板３によっ
て一方向（検出コイル側）に限定され、検出部分を一方
向に限定するものである。

又、上記回路部には適当な抵抗温度係数を持つ受動素子
と半導体能動素子、例えばサーミスタを組合せ使用して
回路部の温度補償を行なうと共に、該半導体能動素子を
で差動で使用することによって、回路部における温度の
変化による検出距離の変化を少なくするものである。

第３図は上述した本発明の実施例におけるマンガニン線
で形成したコイルの温度変化に対する直流抵抗値の変化
を示し、第４図は同マンガニン線コイルから成る検出コ
イルのみを恒温槽中へ入れ検出距離の変化を測定した線
図で、何れも従来構造と比較して変化が少ないことが理
解される。

又、第５図はマンガニン線コイルとニクロム板の背面遮
蔽板を恒温槽中に入れて温度変化に対する検出距離の変
化を測定した線図で、温度変化に対しても検出距離がほ
とんど変化しないことが理解出来る。

以上の如く構成した近接スイッチに被検出金属物体が接
近し、検出コイル１から放射される高周波交番磁界を遮
ると、電磁誘導現象により近接した金属物体中には誘導
電流が発生し、誘導電流は金属の固有抵抗によりジュー
ル熱を発生してエネルギを失う。従って、発振回路のエ
ネルギを吸収することになるので発振出力は減衰するか
停止する。ところで、発振出力は検波回路Ｂにより検出
されているが、発振の減衰もしくは停止に伴って検波出
力が減少する。検波出力が減少し、シュミットトリガ回
路Ｃの閾値を越えて下がれば、シュミットトリガ回路Ｃ
の出力は反転し、出力制御回路りの状態を反転させ、出
力信号を外部に供給する。

上記実施例において、検出コイルのコイル材料としてマ
ンガニン線を使用したが、固有抵抗値及び温度特性が設
計に対して許容されるならば、ニクロム線、アドバンス
線なども使用できる。又、背面遮蔽板もニクロム板に限
らず、固有抵抗値及び温度特性が設計に対して許容され
るならば、鉄クロム板などでも良いものである、（発明
の効果） 本発明の高周波発振型近接スイッチは検出コイルを抵抗
温度係数の小さな金属材で形成し、背面遮蔽板を磁性体
で且つ抵抗温度係数の小さな物質で形成したものである
から、コイル成形材の固有抵抗が共振回路の一部として
入ったとしても抵抗温度係数が小さいため温度変化によ
る共振回路のＱ値が大幅に変化にするといった、　　こ
とはなく、従って発振出力の変化も少なく、検出距離は
略一定し安定した状態を維持する。

又、背面遮蔽板も抵抗温度係数が小さいため背面遮蔽板
内部の誘導電流の損失が少なく、それにより発振出力の
変化も少なく、検出距離の変動は少なくなる。

従って、急激な温度変化及び一部分のみの加熱に対して
も検出距離が変化しない安定した高周波発振型近接スイ
ッチを提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は断面図、第２
図は回路部のブロック図、第３図は本発明に係るコイル
形成材と従来構造のコイルにおける温度変化に対する直
流抵抗値の変化を示した絵図、第４図は同じく温度変化
に対する検出距離の変化を示した線図、第５図は検出コ
イルと背面遮蔽板を恒温槽に入れ温度変化に対する検出
距離の変化を示した絵図である。第６図は従来の近接ス
イッチを恒温槽中に入れた場合の時間に対する検出距離
の変化を示した線図である。 図中、 １：検出コイル ２：回路部 ３：背面遮蔽板 ４：樹脂製ケース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 検出コイル部、回路部、背面遮蔽板部及びこれらを収納
   する樹脂製ケースとから成り、被検出金属物体の接近を
   検知して出力信号を発生する近接スイッチであって、上
   記検出コイル部のコイルを抵抗温度係数の小さな金属材
   で形成すると共に、背面遮蔽板を磁性体で且つ抵抗温度
   係数の小さな物質で形成したことを特徴とする高周波発
   振型近接スイッチ。