JPS62160817A - Proximity switch device - Google Patents

Proximity switch device

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Publication number
JPS62160817A
JPS62160817A JP210886A JP210886A JPS62160817A JP S62160817 A JPS62160817 A JP S62160817A JP 210886 A JP210886 A JP 210886A JP 210886 A JP210886 A JP 210886A JP S62160817 A JPS62160817 A JP S62160817A
Authority
JP
Japan
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circuit
detection
oscillation
response
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP210886A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Hisanaga
哲生 久永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
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Publication of JPS62160817A publication Critical patent/JPS62160817A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the detection speed by measuring the state of proximity at the frequency sweep period of an oscillation circuit so as to limit a switch response time thereby suppressing the variance in a detection response time. CONSTITUTION:An oscillation circuit 12 supplies an oscillation signal whose amplitude is constant and whose frequency is changed while using a sweep period through the sweeping in response to a start signal, an end signal generated at a prescribed period from a synchronizing signal generating circuit 11 to a BPF 13 using a coil L for proximity body detection as a component. The AC component whose peak value is changed in response to the approach of the proximity object and passing through the BPF 13 is detected by a detection circuit 14 and a voltage in response to the peak value is stored in a capacitor of the circuit 14. The object is detected at each sweep period in response to the approaching distance by the sequential decrease in the peak hold value, the decrease is always detected within the period at the response of the switch, the variance in the detection response time is suppressed and the detection speed is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は近接体の接近を検出する近接スイッチ装置に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a proximity switch device for detecting the approach of a nearby object.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

従来の近接スイッチ装置は、第5図に示すように、近接
体の接近を感知する検出コイルLとコンデンサCとから
なる共振回路を付設した発振回路1と、この発振回路1
の発振振巾の有無もしくは大小を検知してオン・オフ出
力を発生する検波回路2とから構成されている。そして
、近接体が検出コイルLから離れている場合には、その
検出コイルのQ値は高く、発振振巾は大きくなるが、近
接体が接近するとそのQ値が低下し、検波コイルLの高
周波損失が増大するため、発振振巾が減少もしくは停止
する。検波回路2はその発振振巾の状況に応じた信号を
出力し、近接体の接近の有無を検出する。
As shown in FIG. 5, a conventional proximity switch device includes an oscillation circuit 1 equipped with a resonant circuit consisting of a detection coil L and a capacitor C for sensing the approach of a nearby object, and this oscillation circuit 1.
The detection circuit 2 detects the presence or absence or magnitude of the oscillation width and generates an on/off output. When the nearby object is far from the detection coil L, the Q value of the detection coil is high and the oscillation width becomes large, but when the nearby object approaches, the Q value decreases and the high frequency of the detection coil L increases. Since the loss increases, the oscillation width decreases or stops. The detection circuit 2 outputs a signal according to the state of its oscillation width, and detects the presence or absence of the approach of a nearby object.

ところが、検波回路2は上記の発振振巾な検出する際に
、検出コイルLOQ値の変化が生じてから発振振巾の変
化が終るまでに、上記共振回路でのエネルギの増減が続
いて、時間がかかる。特に、発振停止状態から発振がス
タートするまでの時間が長びき、近接スイッチ装置とし
ての検出応答時間にばらつきを生じるという問題があっ
た。
However, when the detection circuit 2 detects the oscillation width, the energy in the resonant circuit continues to increase and decrease from the time the detection coil LOQ value changes until the oscillation width ends. It takes. In particular, there has been a problem that the time from the oscillation stop state to the start of oscillation is long, resulting in variations in the detection response time of the proximity switch device.

〔本発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、同
期信号発生回路が所定周期で発生する開始信号で掃引を
開始して、終了信号で掃引を終了し、かつその掃引中に
発振周波数が変化するとともに、発振振巾が一定の発振
信号な送出する発振回路を設け、この発振回路に接続さ
れ、近接体の検出端となる検出コイルをバンドパスフィ
ルタの構成要素となし、このバンドパスフィルタを通過
する交流成分を検波回路により検波して、その通過成分
の大きさを検出するとともに、この検波動作を終了信号
でリセットするようになし、上記通過成分の犬小乞判断
して、出力回路が上記終了信号に同期して大小判断結果
を外部に送出てるような構成としたもので、上記発掘回
路の発掘周波数の掃引ごとに、上記バンドパスフィルタ
の出力の大きさを求めて、近接体の有無を判断し、その
結果を出力回路より出力させるようにし、その近接体の
検出応答時間をある一定時間内に収めろようにすること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the synchronous signal generation circuit starts sweeping with a start signal generated at a predetermined period, ends the sweep with an end signal, and the oscillation frequency changes during the sweep. An oscillation circuit is provided that sends out an oscillation signal with a constant oscillation width as the oscillation width changes, and a detection coil that is connected to this oscillation circuit and serves as a detection end for a nearby object is used as a component of a bandpass filter. The alternating current component passing through is detected by a detection circuit, the magnitude of the passing component is detected, and this detection operation is reset with an end signal, and the output circuit detects the passing component. is configured such that the magnitude determination result is sent to the outside in synchronization with the end signal, and each time the excavation frequency of the excavation circuit is swept, the magnitude of the output of the bandpass filter is determined, and the magnitude of the output of the bandpass filter is determined. The purpose of this invention is to determine the presence or absence of a nearby object, output the result from an output circuit, and keep the detection response time of the nearby object within a certain fixed time.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。第
1図は本発明の近接スイッチ装置のブロック接続図であ
り、11は同期信号発生回路、12は周波数スイープ発
振回路、13は検出コイルLとコンデンサCとからなる
バンドパスフィルタ、14は検波回路、15は出力回路
で、これらの各回路は、具体的には第2図に示す構成を
なし、かつ以下に述べる動作をする。第2図において、
同期信号発生回路11は抵抗R2とコンデンサC2との
直列回路からなる充放電回路と、このコンデンサC2の
充電電圧v2なリセットするためのアナログスイッチS
2 と、コンデンサC2の充電電圧v2を非反転入力端
に、設定基準電圧V1を反転入力端に入力させるコンパ
レータU2 とから構成される。ここで後の説明のため
に、コンパレータU2の出力電圧なり11で表わ丁こと
にする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block connection diagram of the proximity switch device of the present invention, in which 11 is a synchronizing signal generation circuit, 12 is a frequency sweep oscillation circuit, 13 is a bandpass filter consisting of a detection coil L and a capacitor C, and 14 is a detection circuit. , 15 are output circuits, and each of these circuits has a concrete configuration shown in FIG. 2, and operates as described below. In Figure 2,
The synchronizing signal generating circuit 11 includes a charging/discharging circuit consisting of a series circuit of a resistor R2 and a capacitor C2, and an analog switch S for resetting the charging voltage v2 of the capacitor C2.
2, and a comparator U2 which inputs the charging voltage v2 of the capacitor C2 to its non-inverting input terminal and inputs the set reference voltage V1 to its inverting input terminal. Here, for later explanation, the output voltage of the comparator U2 will be expressed as 11.

周波数スイープ発振回路12は、抵抗R1とコンデンサ
CIの直列接続からなる充放電回路と、このコンデンサ
C1の充電電圧v5をリセットするだめのアナログスイ
ッチSl  と、コンデンサC1の充電電圧V3を非反
転入力端に、コンデンサC2の充電電圧v2を反転入力
端に入力させるコンパレータUlト、コンパレータU1
の出力電圧v5ヲクロツクパルスとするJKフリップフ
ロップ回路FFIとから構成される。
The frequency sweep oscillation circuit 12 includes a charging/discharging circuit consisting of a resistor R1 and a capacitor CI connected in series, an analog switch SL for resetting the charging voltage v5 of the capacitor C1, and a non-inverting input terminal for inputting the charging voltage V3 of the capacitor C1. In addition, a comparator Ul and a comparator U1 input the charging voltage v2 of the capacitor C2 to the inverting input terminal.
It is composed of a JK flip-flop circuit FFI which uses the output voltage v5 as a clock pulse.

バンドパスフィルタ13は検出コイルLと、この検出コ
イルLと並列に接続されるコンデンサC5と、この並列
回路に直列接続される抵抗R5とから構成され、JKフ
リップフロップ回路FFIの出力v6が入力される。
The bandpass filter 13 is composed of a detection coil L, a capacitor C5 connected in parallel with the detection coil L, and a resistor R5 connected in series with this parallel circuit, and receives the output v6 of the JK flip-flop circuit FFI. Ru.

ピークホールド回路14はコンパレータU5トダイオー
ドDI と、このコンデンサC11の充電電圧をリセッ
トするアナログスイッチS5 とから構成される。また
、出力回路15はコンデンサC11の充′rJL電圧を
所定の設定基準電圧V7 と比較するコンパレータU1
1ト、このコンパレータU11の出力なり端子への入力
とするD型フリップフロップ回路FF2とから構成され
る。
The peak hold circuit 14 is composed of a comparator U5 and a diode DI, and an analog switch S5 that resets the charging voltage of the capacitor C11. The output circuit 15 also includes a comparator U1 that compares the charging voltage of the capacitor C11 with a predetermined set reference voltage V7.
1 and a D-type flip-flop circuit FF2, which inputs the output of the comparator U11 to the terminal.

この構成において、アナログスイッチS2はコンパレー
タU2の出力vlIカハイレベル“H”のとき閉成され
、アナログスイッチSlはコンパレータUlの出力V5
がハイレベル”H”のトキ閉成され、アナログスイッチ
S5はコンパレータU2の出力VIlがハイレベル”H
”のとき閉成されるとともに、フンパレータU2の出力
vIIはD型フリップフロップ回路FF2のクロック端
子に入力されるように構成される。
In this configuration, the analog switch S2 is closed when the output VlI of the comparator U2 is at a high level "H", and the analog switch Sl is closed when the output VlI of the comparator U2 is high level "H".
is closed at a high level "H", and the analog switch S5 is closed when the output VI1 of the comparator U2 is at a high level "H".
'', the output vII of the humparator U2 is configured to be input to the clock terminal of the D-type flip-flop circuit FF2.

次に、このように構成される本発明の実施例の動作につ
いて、第3図及び第4図のタイムチャートを用いて詳細
に説明する。
Next, the operation of the embodiment of the present invention configured as described above will be explained in detail using the time charts of FIGS. 3 and 4.

まず、同期信号発生回路11および発振回路20に電源
が供給されると、コンデンサC2の光電1n圧■2は時
間に比例して第3図のように増加する。
First, when power is supplied to the synchronizing signal generating circuit 11 and the oscillating circuit 20, the photoelectric voltage 1n2 of the capacitor C2 increases in proportion to time as shown in FIG.

この充電電圧v2が設定基準電圧v1に達すると、コン
パレータU2の出力V +1はH”となる。これにより
アナログスイッチS2が閉成し、コンデンサC2がディ
スチャージする。このディスチャージによって出力vl
lはローレベル″L″となる。
When this charging voltage v2 reaches the set reference voltage v1, the output V+1 of the comparator U2 becomes H". This closes the analog switch S2 and discharges the capacitor C2. This discharge causes the output vl
l becomes a low level "L".

すなわち、出力v11は所定周期のワンショットパルス
となる。これが同期信号となって、充電電圧v2は鋸歯
状の雷1圧波形となる。
That is, the output v11 becomes a one-shot pulse with a predetermined period. This becomes a synchronization signal, and the charging voltage v2 has a sawtooth lightning voltage waveform.

一方、コンデンサC1にも充電が行われ、この充電電圧
v5が、第3図に示すように上記電圧v2に達すると、
コンパレータU1の出力v5は′H”となる。これによ
り、アナログスイッチS1が閉じ、コンデンサCIはデ
ィスチャージして、出力v5はローレベル′″L”に戻
る◇すなわち、出力V5 はワンショットパルスとなる
。出力v5カ”L”に戻ると、アナログスイッチSlが
開(ので、コンデンサCIが再び充電を開始する。以下
繰返して、第3図に示すように、出力v5のワンショッ
トパルスの間隔は広がっていく。
On the other hand, the capacitor C1 is also charged, and when this charging voltage v5 reaches the voltage v2 as shown in FIG.
The output v5 of the comparator U1 becomes ``H''. As a result, the analog switch S1 closes, the capacitor CI is discharged, and the output v5 returns to the low level ``L'' ◇In other words, the output V5 becomes a one-shot pulse. When the output v5 returns to "L", the analog switch Sl opens (so the capacitor CI starts charging again.Then, as shown in Figure 3, the interval between the one-shot pulses of the output v5 widens. To go.

続いて、JKフリップフロップFFIはクロック端子に
ワンショットパルスが入力されるごトニ、その出力Vo
 Y反転する。従って、第3図の出力v6のように、時
間とともに発振周波数がスイープされる。
Next, when the one-shot pulse is input to the clock terminal of the JK flip-flop FFI, its output Vo
Y-flip. Therefore, the oscillation frequency is swept over time like the output v6 in FIG. 3.

一方、上記出力V4のワンショットパルスごとに、発振
周波数fは第4図に示すように変化する〇ここで、  
flはバンドパスフィルタ13の共振周波数である。こ
のバンドパスフィルタ13には、発振振幅が同一で、発
振周波数が時間とともに減少する交流が入力される。こ
こでバンドパスフィルタ13を通過する交流成分は、f
lで最大となる。この通過成分の大きさは、第4図に示
すように、近接体が接近してないときは大きく、近接体
が接近したときは小さくなる。
On the other hand, for each one-shot pulse of the output V4, the oscillation frequency f changes as shown in FIG. 4. Here,
fl is the resonance frequency of the bandpass filter 13. This band-pass filter 13 receives an alternating current that has the same oscillation amplitude and whose oscillation frequency decreases over time. Here, the AC component passing through the bandpass filter 13 is f
It is maximum at l. As shown in FIG. 4, the magnitude of this passing component is large when the nearby object is not approaching, and becomes small when the nearby object is approaching.

次に、ピークホールド回路14は、コンデンサC11に
周波数掃引中の最大の通過電圧(flのところにある>
1ftチヤージし、このコンデンサC11のチャージは
、出力v11のパルスによりアナログスイッチS5が閉
じられることで、リセットされ、周波数掃引ごとの最大
値が更新されながら、コンデンサC11にチャージされ
る。そして、コンデンサCI+のチャージ電圧をコンパ
レータUIIはv7と比較し、近接体がないときKは、
コンパレータU4の出力”H″となる。D型フリップフ
ロップFF2は、出力v11のワンショットパルスコト
ニ、D端子に入力されている電圧なQ端子に出力する。
Next, the peak hold circuit 14 applies the maximum passing voltage (at fl>) to the capacitor C11 during the frequency sweep.
The capacitor C11 is charged by 1ft, and the charge in the capacitor C11 is reset by closing the analog switch S5 by the pulse of the output v11, and the capacitor C11 is charged while the maximum value for each frequency sweep is updated. Then, the comparator UII compares the charging voltage of the capacitor CI+ with v7, and when there is no neighbor, K is
The output of comparator U4 becomes "H". The D-type flip-flop FF2 outputs a one-shot pulse of the output v11 to the Q terminal, which is the voltage input to the D terminal.

従って、近接体がないときは、コンパレータU11の出
力が”H”で、′H”をQ端子に出力する。
Therefore, when there is no nearby body, the output of the comparator U11 is "H", and 'H' is outputted to the Q terminal.

なお、検波回路14については、ピークホールドによる
方法のほか、バンドパスフィルタ13通過後の信号の振
巾変°化を、AM検波でとり出し、コンパレータで基準
電圧と比較し、dカする方法も採用できる。
Regarding the detection circuit 14, in addition to the peak hold method, there is also a method of extracting the amplitude change of the signal after passing through the band pass filter 13 using AM detection, comparing it with a reference voltage using a comparator, and calculating d. Can be adopted.

〔本発明の効果〕[Effects of the present invention]

以上説明したよ5に、本発明によれば、近接体の接近の
状況を、発振回路の周波数スイープ周期で測定するよう
に構成したので、スイッチ応答時間は常にこの周期以内
になり、検出応答時間のばらつきを抑制でき、検出スピ
ードが向上するほか近接体との距離に応じた振巾信号も
取り出すことが可能で、距離計としての利用も可能にな
るなどの効果がある。
As explained above, according to the present invention, since the approach of a nearby object is configured to be measured using the frequency sweep period of the oscillation circuit, the switch response time is always within this period, and the detection response time is In addition to suppressing variations in the detection speed and increasing the detection speed, it is also possible to extract an amplitude signal according to the distance to the nearby object, making it possible to use it as a distance meter.

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

第1図は本発明の近接スイッチ装置のブロック接続図、
第2図は同じく詳細な回路図、第3図および第4図は第
2図の回路各部の信号のタイムチャート、第5図は従来
の近接スイッチ装置のブロック接続図である。 11・・・同期信号発生回路、12・・・周波数スイー
プ発振回路、13・・・バンドパスフィルタ、14・・
・検波回路、15・・・出力回路。 特許出願人   山武ハネウェル株式会社(外2名) 第4図 〒=ご一一一一一一一一」1
FIG. 1 is a block connection diagram of the proximity switch device of the present invention,
2 is a detailed circuit diagram, FIGS. 3 and 4 are time charts of signals of various parts of the circuit shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a block connection diagram of a conventional proximity switch device. 11... Synchronization signal generation circuit, 12... Frequency sweep oscillation circuit, 13... Band pass filter, 14...
・Detection circuit, 15...output circuit. Patent applicant: Yamatake Honeywell Co., Ltd. (2 others) Figure 4: 111111111

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 同期信号発生回路と、この同期信号発生回路が所定周期
で発生する開始信号で掃引を開始して終了信号で掃引を
終了し、かつその掃引中に発振周波数が変化するととも
に発振振巾が一定の発振信号を送出する発振回路と、こ
の発振回路に接続され近接体の検出端となる検出コイル
を構成要素とするバンドパスフィルタと、このバンドパ
スフィルタに接続され、このバンドパスフィルタを通過
する交流成分を検波してその通過成分の大きさを検出す
るとともに、上記終了信号でリセットされる検波回路と
、この検波回路に接続され、この検波回路が検出する通
過成分の大小を判断するとともに、上記終了信号に同期
して大小判断結果を外部に送出する出力回路とからなる
近接スイッチ装置。
A synchronization signal generation circuit, the synchronization signal generation circuit starts the sweep with a start signal generated at a predetermined period, and ends the sweep with an end signal, and the oscillation frequency changes during the sweep and the oscillation width remains constant. An oscillation circuit that sends out an oscillation signal, a bandpass filter that is connected to this oscillation circuit and has a detection coil that serves as a detection end for nearby objects, and an alternating current that is connected to this bandpass filter and passes through this bandpass filter. Detects the component and detects the magnitude of the passed component, and also connects to a detection circuit that is reset by the above-mentioned termination signal and which is connected to this detection circuit and determines the magnitude of the passed component detected by this detection circuit. A proximity switch device consisting of an output circuit that sends out the size determination result to the outside in synchronization with the end signal.
JP210886A 1986-01-10 1986-01-10 Proximity switch device Pending JPS62160817A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7414530B2 (en) 2004-08-13 2008-08-19 Airbus Deutschland Gmbh Monitoring circuit for a door

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