JPS6236910A - リニアライザ回路 - Google Patents

リニアライザ回路

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JPS6236910A
JPS6236910A JP60176373A JP17637385A JPS6236910A JP S6236910 A JPS6236910 A JP S6236910A JP 60176373 A JP60176373 A JP 60176373A JP 17637385 A JP17637385 A JP 17637385A JP S6236910 A JPS6236910 A JP S6236910A
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distance
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JP60176373A
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Kazunori Morikawa
森川 和徳
Akimitsu Ogata
小形 昭光
Iichi Hirao
平尾 猪一
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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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】 〔発明の分野〕 本発明は検出物体までの距離に比例した電圧、又は電流
出力を与えるリニア出力型の近接センサ等に用いるリニ
アライザ回路に関するものである。
〔発明の概要〕
本発明によるリニアライザ回路は、電圧電源を分圧する
分圧回路と分圧回路の分圧点に接続され入力電圧の変化
に対応して順次オンオフ動作を行うように接続された抵
抗及びダイオード群を設は入力電圧の変化に対応させて
増幅率を変化させ、増幅率の減少時に閉成するダイオー
ドを演算増幅器の入力端子向きに、増幅率の増加時に導
通するダイオードをリニアライザ回路の入力端子向きに
接続することにより、入力がS字形等のように変曲点を
有する場合にも、直線出力を得るようにしたものである
〔従来技術とその問題点〕
高周波発振回路を用いてセンサから物体までの距離を発
振レベルの変化に基づいて検出するリニア出力型近接セ
ンサ等には、発振出力を検波して発振振幅の変化を距離
に比例した出力とするために直線化する、いわゆるリニ
アライザ回路が設けられている。第6図は演算増幅器1
を用いて構成された従来のリニアライザ回路の構成の一
例を示す回路図である。本図において入力端子Vinに
は電源人力Vccとの間に抵抗RO、R1、−一−−−
−R4の直列接続体が接続され、入力端子Vinとアー
ス間に抵抗R5−−−−−−、R6、R7の直列接続体
が接続される。又入力端子Vinと演算増幅器1の反転
入力端に抵抗Ri、が接続され、反転入力端と各抵抗R
O−R4及びR5−R7の各接続点間にダイオードD1
と抵抗R4,、ダイオードD2と抵抗R12+ ’−−
−−−−ダイオードD6と抵抗RLの各直列接続体が夫
々接続される。又演算増幅器1の入出力端間にはフィー
ドバック抵抗Rfが接続され、その非反転入力端には基
準電圧Eo、が与えられている。
このリニアライザ回路は第7図(al〜(C)に示すよ
うに入力端子Vinに与えられる入力電圧V、が高けれ
ば全ダイオードはオフ状態であり、演算増幅器1に接続
される入力抵抗は最も大きく増幅率は最低となる。そし
て入力電圧の上昇に伴ってダイオードD 6 、 D 
5 、−−−−が順次オンしていくため入力抵抗が順次
減少し、演算増幅器1の増幅率が階段状に増加する。従
って非直線に変化する入力Viを折線近似によって直線
出力VOとすることができる。
しかしながらこのような従来の近接センサのリニアライ
ザ回路では、入力電圧■、の上昇に伴ってダイオードD
6〜D1が順次オンしていくためリニアライザ回路の増
幅率の変化は入力電圧に対して増加させることしかでき
なかった。しかるにリニアライザ回路への入力電圧■、
は第7図falのようには単調に減少しないこともあり
、例えば近接センサでは距離に対応した検波回路の出力
電圧は逆S字状に変化することが多い。このような場合
には従来のリニアライザ回路を用いて出力を直線化する
ことができない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リニアライザ回路の問題点に
鑑みてなされたものであって、リニアライザ回路に加え
られる出力が単調に減少せず逆S字形等の変曲点を有す
る曲線である場合にも、入力に正確に対応して直線化さ
れた出力を得ることができるリニアライザ回路を提供す
ることを目的とする。
〔発明の構成と効果〕
本発明は変曲点を有して変化する入力電圧を直線化する
リニアライザ回路であって、一方の入力端に基準電圧が
与えられた演算増幅器と、複数の抵抗が直列接続されて
電源電圧を分圧する分圧回路と、分圧回路と演算増幅器
の他方の入力端間に接続され、入力電圧の変化に対応し
て順次オンオフ動作を行うように接続された抵抗及びダ
イオードの直列接続体群と、を有し、各ダイオードは該
リニアライザ回路の増幅率の減少時に閉成するダイオー
ドを演算増幅器の入力端子向きに、該増幅率の増加時に
導通するダイオードをリニアライザ回路の入力端子向き
に接続した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、リニアライザ
回路に接続されるダイオードの向きをリニアライザ回路
に入力される入力電圧の増幅率の変化に基づいて異なら
せて接続するようにしている。そうすればリニアライザ
回路の増幅率は接続されたダイオードの動きに対応して
増減するため、入力電圧に変曲点があり逆S字形等の入
力変化を伴う場合も出力を直線化することが可能である
従って種々の入力信号に対して直線化が可能となり、応
用範囲の広いリニアライザ回路を提供することが可能と
なる。
〔実施例の説明〕 (実施例の構成) 第2図は本発明のリニアライザ回路が用いられる近接セ
ンサの一例を示す全体構成のブロック図である。本図に
おいて発振回路10には検出コイル11が接続され所定
の周波数の発振が行われる。
発振回路10の発振出力は検波回路12に伝えられ発振
レベルに対応した直流出力に変換され、増幅回路13に
与えられる。そして増幅回路13の出力は後述するリニ
アライザ回路14に与えられ、距離に対応して直線的に
変化するリニアライザ出力が出力回路15に与えられる
。出力回路15は後述するようにリニアライザ回路14
により生じたレベル変化を補償して所定レベルの出力信
号を得るものである。
次に本発明によるリニアライザ回路の一実施例を第1図
を参照しつつ説明する。本実施例では従来例と同一部分
は同一符号を付している。本図においてリニアライザ回
路14の演算増幅器1の非反転入力端には前述の従来例
と同様に電源Vccを分圧する抵抗RO〜R7の直列接
続体の分圧回路が接続され、抵抗R4,R5の共通接続
端に入力端子Vinが接続される。又入力端子Vinと
演算増幅器10反転入力端に抵抗Rioが接続され反転
入力端と各抵抗R1〜R4の接続点間にダイオードD1
と抵抗Ri It ’−−−−−・−、ダイオードD4
と抵抗R14の直列接続体が夫々接続される。ダイオー
ドD1〜D4は従来例と同じくリニアライザ回路14の
入力端子Vin向きに接続される。又演算増幅器1の非
反転入力端には基準電圧EOtが接続される。
さて本発明では後述するように入力電圧の変化に合わせ
て図示のようにダイオードD5.D6に換えてダイオー
ドD1〜D4と接続方向を逆にし、演算増幅器1の反転
入力端子例をカソードとしたダイオードD?、DBを用
いる。即ち抵抗R5〜R7の共通接続点間にダイオード
D7と抵抗RiS。
ダイオードD8と抵抗Ri6の直列接続体が夫々接続す
るものとする。
(実施例の動作) 第3図は検波回路12の距離に対する出力電圧、第4図
はリニアライザ回路14の夫々距離に対する入出力電圧
の変化を示す図である。これらの図において物体までの
距離lが遠ければ発振回路10は所定の振幅レベルで発
振している。そしてその出力は検波回路12により検波
され、振幅に対応した直流レベルに変換されて増幅回路
13に与えられる。増幅回路13はその出力を反転増幅
してリニアライザ回路14に与える。ここで物体までの
距離lに対する検波回路12の出力V、は例えば第3図
に示すように距離βに対応して増加するが、所定路M 
Iltで変曲点を有し逆S形の特性を有するように変化
する。そうすれば増幅回路13によって反転増幅された
出力は第4図+a)の曲線v2に示すように距離!正で
変曲点を有する曲線出力となる。ここで第4図(blに
示すように物体が近接センサに最も接近している状態で
はリニアライザ回路14に与えられる電圧Vzが高く、
ダイオードD7.DBがオン状態となっている。そして
物体が近接センサよりわずかに離れ距離IIとなればダ
イオードD8がオフとなってダイオードD7のみがオン
状態となり、距離l12となれば全てのダイオードがオ
フとなる。従って演算増幅器1の増幅率は第4図(C)
に示すようにダイオードの動作に対応して距離lがO−
J、までの間で単調減少させることが可能である。そし
て物体が変曲点の距離11を通過して近接センサより離
れた場合には、前述した従来例と同様に距離lに対応し
てダイオードD4〜D1が順次導通する。従って従来例
と同様に増幅率を階段状に増加さ〜仕ることができる。
そしてダイオードに直列に接続された抵抗R1l”−R
i 6及び分圧抵抗RO−R7を適宜選択しておくこと
によって入力電圧■2に対応して直線化された出力■、
をリニアライザ回路14より得ることが可能となる。リ
ニアライザ回路14の出力は出力回路15に与えられて
距離Eに対応する電圧、又は電流変化として負荷に与え
られる。
(第2実施例の説明) 上述した第1実施例はリニアライザ回路に与えられる入
力電圧が1つの変曲点を有する場合のリニアライザ回路
の構成について説明したが、複数の変曲点を有する場合
にはそれに対応してダイオードの接続方向を逆転させる
ことによって直線化出力を得ることができる。例えば第
5図+a)に示すようにリニアライザ回路への入力電圧
■、が距離βtl+1!!において2つの変曲点を有す
るように変化する場合には、第5図(blに示すように
増幅率を変化させて直線化する必要がある。従って階段
状に増加する入力電圧で導通ずるダイオード、例えばD
3.D4を従来例と同じく演算増幅器1の反転入力端子
向き側に、増幅率が減少する入力電圧で動作するダイオ
ード、例えばDI、D2及びD5.D6を従来例と異な
りリニアライザ回路の入力端子Vin側に向けて接続す
る。このようにリニアライザ回路に与えられる入力電圧
の変曲点に対応してダイオードの接続方向を変えること
によって複数の変曲点を有し、複雑な変化をする入力電
圧を直線化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるリニアライザ回路の一実施例を示
す回路図、第2図は本発明によるリニアライザ回路を用
いた近接センサの一例の全体構成を示すブロック図、第
3図は距離lの変化に対する検波出力V、の変化を示す
グラフ、第4図(alは距離lの変化に対するリニアラ
イザ回路14の入出力電圧Vz、V、lを示すグラフ、
第4図(blは距離の変化に対する各ダイオードの導通
状態を示すグラフ、第4図fclは演算増幅器の増幅率
の変化を示すグラフ、第5図(alは本発明の第2実施
例のリニアライザ回路に与えられる入出力電圧V2.V
3の変化を示すグラフ、第5図Cb)は第2実施例のリ
ニアライザ回路の増幅率の変化を示すグラフ、第6図は
従来のリニアライザ回路の一例を示す回路図、第7図(
alは従来の近接センサの距離βの変化に対するリニア
ライザ回路の入出力電圧VI、Voを示すグラフ、第7
図(blは従来のリニアライザ回路の距離lの変化する
対するダイオードの導通状態を示すグラフ、第7図(C
)は従来のリニアライザ回路の増幅率の変化を示すグラ
フである。 RO”R7,Rio〜Ri6. Rf −一−−−−・
抵抗  D1〜D B−−−−−ダイオード  1−−
−−−−一演算増幅器11−−−−−−一検出コイル 
 12−−−−一検波回路  13−・−・・・−増幅
回路  14.−・−・リニアライザ回路15−−−一
出力回路 特許出願人   立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本官喜(他1名) 第1図 D1〜D8−−−−一タ゛イ才一ド 1−−−−−−−− − シv 1jtl冷 ヤ畠器第
2図 第3図 S巨糸W 第4図 覧 氏 (a)  EO2−−−−−− 1″1 ■ 11f!、2Li    賎I D2  “ (b) °°目7 D8□ (C) s*輻牽ト十范、1」′− 第5図 Ail  !i2 匝肱

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)変曲点を有して変化する入力電圧を直線化するリ
    ニアライザ回路であって、 一方の入力端に基準電圧が与えられた演算増幅器と、 複数の抵抗が直列接続されて電源電圧を分圧する分圧回
    路と、 前記分圧回路と演算増幅器の他方の入力端間に接続され
    、入力電圧の変化に対応して順次オンオフ動作を行うよ
    うに接続された抵抗及びダイオードの直列接続体群と、
    を有し、 前記各ダイオードは該リニアライザ回路の増幅率の減少
    時に閉成するダイオードを演算増幅器の入力端子向きに
    、該増幅率の増加時に導通するダイオードをリニアライ
    ザ回路の入力端子向きに接続したことを特徴とするリニ
    アライザ回路。
JP60176373A 1985-08-09 1985-08-09 リニアライザ回路 Expired - Lifetime JPH0666621B2 (ja)

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JPS6236910A true JPS6236910A (ja) 1987-02-17
JPH0666621B2 JPH0666621B2 (ja) 1994-08-24

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010096540A (ja) * 2008-10-14 2010-04-30 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 位置検出装置及びその位置検出装置を用いた電子機器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010096540A (ja) * 2008-10-14 2010-04-30 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 位置検出装置及びその位置検出装置を用いた電子機器

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