JPS6135620A - 近接スイツチ - Google Patents
近接スイツチInfo
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- JPS6135620A JPS6135620A JP15791384A JP15791384A JPS6135620A JP S6135620 A JPS6135620 A JP S6135620A JP 15791384 A JP15791384 A JP 15791384A JP 15791384 A JP15791384 A JP 15791384A JP S6135620 A JPS6135620 A JP S6135620A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- circuit
- oscillation
- transistor
- collector
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/945—Proximity switches
- H03K17/95—Proximity switches using a magnetic detector
- H03K17/952—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils
- H03K17/9537—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils in a resonant circuit
- H03K17/9542—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils in a resonant circuit forming part of an oscillator
- H03K17/9547—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils in a resonant circuit forming part of an oscillator with variable amplitude
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
- Vending Machines For Individual Products (AREA)
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。 ゛従来技術と
その問題点 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０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。
の近接スイッチに関するものである。 ゛従来技術と
その問題点 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０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
ルのコンダクタン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。
止時の速度が変化する。しかし近接体が接近し検出コイ
ルのコンダクタン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。
Ｖｏ・−・−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−−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
検出距離を太き（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−−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
検出距離を太き（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。
又抵抗溶接機等の敵方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。
発明の目的
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（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（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。
発明の構成と効果
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ッチであって、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のトランジスタと第２の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第２のトランジスタのミラー電
流がエミッタに与えられ該ミラー電流をコレクタにより
分割しその一部を帰還電流とするマルチコレクタトラン
ジスタと、該マルチコレクタトランジスタの他のコレク
タ電流が与えられた第２の電流ミラー回路と、該第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
タの帰還電流と共に電流帰還させる第３のトランジスタ
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ッチであって、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のトランジスタと第２の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第２のトランジスタのミラー電
流がエミッタに与えられ該ミラー電流をコレクタにより
分割しその一部を帰還電流とするマルチコレクタトラン
ジスタと、該マルチコレクタトランジスタの他のコレク
タ電流が与えられた第２の電流ミラー回路と、該第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
タの帰還電流と共に電流帰還させる第３のトランジスタ
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タ数を適宜
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
。更にミラー電流を分割するマルチコレクタトランジス
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（電
流増幅率の変化によっても帰還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。
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タ数を適宜
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
。更にミラー電流を分割するマルチコレクタトランジス
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（電
流増幅率の変化によっても帰還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。
父性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。
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。
実施例の説明
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、トランジスタ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のエミッタ面積を同一とし、トランジ
スタ１１のコレクタに図示のように４つのコレクタを有
するマルチコレクタトランジスタ１２を接続し、そのベ
ースをトランジスタ１０のコレクタに接続しておく、マ
ルチコレクタトランジスタ１２は３つのコレクタ１２ａ
を共通接続してＬＣ共振回路にフィードバックするよう
にしており、他方のコレクタ１２ｂを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、トランジスタ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のエミッタ面積を同一とし、トランジ
スタ１１のコレクタに図示のように４つのコレクタを有
するマルチコレクタトランジスタ１２を接続し、そのベ
ースをトランジスタ１０のコレクタに接続しておく、マ
ルチコレクタトランジスタ１２は３つのコレクタ１２ａ
を共通接続してＬＣ共振回路にフィードバックするよう
にしており、他方のコレクタ１２ｂを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する。
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１４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の他のコレクタ端子はＬＧ共振回路
に接続されている。
回路ＣＭ３を構成しており、他方のトランジスタ１４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の他のコレクタ端子はＬＧ共振回路
に接続されている。
トランジスタ１３のベース及びコレクタはスイッチング
用トランジスタ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１６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ＣＭ
３の動作を制御するものである。
用トランジスタ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１６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ＣＭ
３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０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
は夫々容量の興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ンシュホールドレ
ベルを定める基準電圧ＶｒｅｆＬ Ｖｒｅｆ２ （Ｖｒ
ｅｆｌ＞Ｖｒｅｆ２）が与えられており、入力信号を方
形波に変換するものである。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
力を方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０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
は夫々容量の興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ンシュホールドレ
ベルを定める基準電圧ＶｒｅｆＬ Ｖｒｅｆ２ （Ｖｒ
ｅｆｌ＞Ｖｒｅｆ２）が与えられており、入力信号を方
形波に変換するものである。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
力を方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。
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を介してトランジ
スタ１２にミラー電流が流れる。そしてそのミラー電流
が４分割され、３／４が帰還電流として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を介してトランジ
スタ１２にミラー電流が流れる。そしてそのミラー電流
が４分割され、３／４が帰還電流として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１ｅｌ、 Ｉ
ａ２、電流増幅率を夫々ｈｆｅ１． ｈｆｅ２、トラン
ジスター２の電流増幅率をｈｆｅ３とすると、電流ＩＯ
は次式で示される。
ジスタ１０．１１のエミッタ電流を夫々１ｅｌ、 Ｉ
ａ２、電流増幅率を夫々ｈｆｅ１． ｈｆｅ２、トラン
ジスター２の電流増幅率をｈｆｅ３とすると、電流ＩＯ
は次式で示される。
そしてトランジスタ１０．１１のベース・エミッタ間電
圧が等しいのでＩ ｅｌ＝ Ｉ ｅ２ （＝Ｉｅ）であ
り、又トランジスター０．１１．１２の電流増幅率が等
しく ｈｆｅとすると、 となる、又トランジスター２の３つのコレクタ端子１２
ａの電流をＩａとすると、 従ってＩａ （！： １０との比は式（２１，（３）よ
り次のように表すことができる。
圧が等しいのでＩ ｅｌ＝ Ｉ ｅ２ （＝Ｉｅ）であ
り、又トランジスター０．１１．１２の電流増幅率が等
しく ｈｆｅとすると、 となる、又トランジスター２の３つのコレクタ端子１２
ａの電流をＩａとすると、 従ってＩａ （！： １０との比は式（２１，（３）よ
り次のように表すことができる。
このように電流ミラー回路ｉｏ、ｉｔのミラー電流を分
割するトランジスタ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１ａと
Ｉｏ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（離れており発振レベルは
高（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１５を通って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１２の３本のコレクタ１２
ａの電流、即ちＩａのみとなる。
割するトランジスタ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１ａと
Ｉｏ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（離れており発振レベルは
高（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１５を通って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１２の３本のコレクタ１２
ａの電流、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１３．１
４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１２の一方のコレクタ電流Ｉｂ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１
３．１４の工ｉｙタ面積が等しければトランジスタ１５
のコレクタ電流ＩＣ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１２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。
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１３．１
４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１２の一方のコレクタ電流Ｉｂ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１
３．１４の工ｉｙタ面積が等しければトランジスタ１５
のコレクタ電流ＩＣ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１２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。
ここでトランジスタ１２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１２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のエミッタ面積を夫々ｎ１． ｎ２とす
れば電流ミラー回路ＣＭａ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Ｉｆは次式で示さ
れる。
更することができる。トランジスタ１２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のエミッタ面積を夫々ｎ１． ｎ２とす
れば電流ミラー回路ＣＭａ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Ｉｆは次式で示さ
れる。
Ｉｆ＝Ｉａ＋−１ｂ ・−−−（５）このようにすれ
ば電圧ミラー回路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振を継続させることができ
る。
ば電圧ミラー回路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振を継続させることができ
る。
前述の式（１１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。
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、発振め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、発振め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． １０〜１６
−・−・−トランジスタ ２０．２１・−・・−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−・−・−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 １−−一−−−−−−−−発微回路 １０〜１６−−−−−−−トラシジスタＣＭ２．ＣＭ３
−−−− ｔ：ｉミラーｌ１ｉＩＷ＆。 Ｌ −−−−−−−−一擾巳コイル Ｃ−−−−−−−−夫微コンデンサ 第２図 第３図 題
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． １０〜１６
−・−・−トランジスタ ２０．２１・−・・−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−・−・−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 １−−一−−−−−−−−発微回路 １０〜１６−−−−−−−トラシジスタＣＭ２．ＣＭ３
−−−− ｔ：ｉミラーｌ１ｉＩＷ＆。 Ｌ −−−−−−−−一擾巳コイル Ｃ−−−−−−−−夫微コンデンサ 第２図 第３図 題
Claims (1)
- （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のトランジスタと第２のトランジ
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第２の
トランジスタのミラー電流がエミッタに与えられ該ミラ
ー電流をコレクタにより分割しその一部を帰還電流とす
るマルチコレクタトランジスタと、該マルチコレクタト
ランジスタの他のコレクタ電流が与えられた第２の電流
ミラー回路と、該第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帰還電流と共に電流帰
還させる第３のトランジスタと、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。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15791384A JPS6135620A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 近接スイツチ |
| EP85109522A EP0171013B1 (en) | 1984-07-27 | 1985-07-29 | Proximity switch |
| DE8585109522T DE3573968D1 (en) | 1984-07-27 | 1985-07-29 | Proximity switch |
| US06/759,988 US4644298A (en) | 1984-07-27 | 1985-07-29 | Proximity switch |
| AT85109522T ATE47636T1 (de) | 1984-07-27 | 1985-07-29 | Naeherungsschalter. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15791384A JPS6135620A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 近接スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6135620A true JPS6135620A (ja) | 1986-02-20 |
| JPH0510847B2 JPH0510847B2 (ja) | 1993-02-10 |
Family
ID=15660188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15791384A Granted JPS6135620A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 近接スイツチ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4644298A (ja) |
| EP (1) | EP0171013B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6135620A (ja) |
| AT (1) | ATE47636T1 (ja) |
| DE (1) | DE3573968D1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| DE3704893A1 (de) * | 1987-02-17 | 1988-08-25 | Turck Werner Kg | Anordnung fuer naeherungsschalter zum schutz gegen signalverfaelschung durch magnetische wechselfelder |
| DE3722334A1 (de) * | 1987-07-07 | 1989-02-09 | Ifm Electronic Gmbh | Elektronisches, beruehrungslos arbeitendes schaltgeraet |
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| DE4325406B4 (de) * | 1992-09-02 | 2006-02-23 | Tiefenbach Gmbh | Näherungsschalter |
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| ATE528858T1 (de) * | 2006-07-27 | 2011-10-15 | Pepperl & Fuchs | Induktiver näherungsschalter und verfahren zu dessen betrieb |
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| JP5331246B2 (ja) * | 2010-06-10 | 2013-10-30 | パナソニック株式会社 | ポジションセンサ |
| DE102013202573B3 (de) * | 2013-02-18 | 2014-04-17 | Ifm Electronic Gmbh | Induktiver Näherungsschalter |
| DE102014202793A1 (de) | 2014-02-17 | 2015-08-20 | Ifm Electronic Gmbh | Induktiver Näherungsschalter |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1272363B (de) * | 1966-09-17 | 1968-07-11 | Bosch Gmbh Robert | Elektronischer Annaeherungsschalter |
| US3732503A (en) * | 1972-02-11 | 1973-05-08 | W Rapp | Proximity switch including variable frequency oscillator with ferrite control element |
| DE2722510A1 (de) * | 1977-05-18 | 1978-11-23 | Voll Walter | Induktiver initiator |
| DE2815711A1 (de) * | 1978-04-12 | 1980-01-31 | Merten Kg Pulsotronic | Elektronisches, beruehrungslos wirkendes schaltgeraet |
| JPS562575A (en) * | 1979-06-21 | 1981-01-12 | Takeo Ueda | Proximity detector |
| DE3004829C2 (de) * | 1980-02-09 | 1982-04-29 | Ifm Electronic Gmbh, 4300 Essen | Elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät |
| DE3016821C2 (de) * | 1980-05-02 | 1982-08-12 | Honeywell Gmbh, 6000 Frankfurt | Elektronischer Näherungsschalter |
| JPS57157636A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | Proximity switch circuit |
| DE3120884C1 (de) * | 1981-05-26 | 1982-11-04 | Ifm Electronic Gmbh, 4300 Essen | Elektronisches,beruehrungslos arbeitendes Schaltgeraet |
| JPS57199332A (en) * | 1981-06-02 | 1982-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | Proximity switch circuit |
| US4543527A (en) * | 1982-04-12 | 1985-09-24 | Eaton Corporation | Proximity switch exhibiting improved start-up characteristics |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP15791384A patent/JPS6135620A/ja active Granted
-
1985
- 1985-07-29 EP EP85109522A patent/EP0171013B1/en not_active Expired
- 1985-07-29 AT AT85109522T patent/ATE47636T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-07-29 DE DE8585109522T patent/DE3573968D1/de not_active Expired
- 1985-07-29 US US06/759,988 patent/US4644298A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4644298A (en) | 1987-02-17 |
| ATE47636T1 (de) | 1989-11-15 |
| DE3573968D1 (en) | 1989-11-30 |
| EP0171013A1 (en) | 1986-02-12 |
| JPH0510847B2 (ja) | 1993-02-10 |
| EP0171013B1 (en) | 1989-10-25 |
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