JPS6358102A - Piston position detecting circuit for cylinder - Google Patents
Piston position detecting circuit for cylinderInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はシリンダ内を移動するピストン位置を検出して
開閉することにより、負荷に対する電源の供給、遮断を
行うリードスイッチを保護するシリンダのピストン位置
検出回路に関する。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a piston in a cylinder that protects a reed switch that supplies and cuts off power to a load by detecting the position of the piston moving within the cylinder and opening and closing it. This invention relates to a position detection circuit.
シリンダ内のピストンの変位に応動してセンサスイッチ
を開閉し、負荷に対する電源の供給を制御するシリンダ
のピストン位置検出回路が、油圧や空気圧の制御系にお
いて広く利用されている。BACKGROUND ART A cylinder piston position detection circuit that opens and closes a sensor switch in response to the displacement of a piston within a cylinder to control the supply of power to a load is widely used in hydraulic and pneumatic control systems.
そして、上記センサスイッチとして、ピストン位置に応
動して磁気的に開閉されるリードスイッチや磁気抵抗素
子、ホール素子などの無接点スイッチが広く用いられて
いる。なお、かかるセンサスイッチは、通常ピストンの
可動領域の両端に対応する位置またはその中間位置のシ
リンダ外周に取イ」けられている。As the sensor switch, non-contact switches such as reed switches, magnetic resistance elements, and Hall elements, which are magnetically opened and closed in response to the piston position, are widely used. Note that such a sensor switch is usually placed on the outer periphery of the cylinder at a position corresponding to both ends of the movable region of the piston or at an intermediate position therebetween.
しかしながら、上記リードスイッチをセンサスインチと
して用いるものでは、これに誘導負荷や大電流の抵抗負
荷を接続する場合には、CR回路を主体とする火花消去
回路を、そのリードスイッチに並列に入れる必要があり
、また、ランプ負荷を接続する場合には、点灯直後の突
入電流を抑制するリードスイッチ保護回路が必要になる
。また、布線容量が大きい場合や容量負荷を接続する場
合には、これらに流れるサージ電流を抑制するサージサ
プレッサ回路などが必要となる。つまり、負荷の種類や
大きさによって、リードスイッチの接点の溶着、溶断、
炭化を防止する保護回路を選択的に用いなければならず
、これらの選択作業はユーザにとって面倒なものとなっ
ている。However, when the above-mentioned reed switch is used as a sensor switch, when an inductive load or a large current resistive load is connected to it, it is necessary to insert a spark suppression circuit, mainly a CR circuit, in parallel with the reed switch. Also, when connecting a lamp load, a reed switch protection circuit is required to suppress rush current immediately after lighting. Furthermore, if the wiring capacity is large or if a capacitive load is connected, a surge suppressor circuit or the like is required to suppress the surge current flowing through these. In other words, depending on the type and size of the load, the reed switch contacts may weld, melt, or
Protection circuits for preventing carbonization must be selectively used, and these selection operations are troublesome for users.
−4、センサスインチとして無接点スイッチを用いるも
のでは、長寿命である点で有利であるが、温度係数を有
するため、温度変化によってロッドの動作距離が一定せ
ず、ピストン位置の検出感度が悪くなるなどの問題点が
あった。-4. Sensor switches that use non-contact switches have the advantage of long life, but because they have a temperature coefficient, the operating distance of the rod is not constant due to temperature changes, and the detection sensitivity of the piston position is poor. There were some problems, such as:
本発明はかかる従来の問題点を解決するためになされた
もので、その目的は、リードスイッチを定電流駆動する
ことによって、リードスイッチの接点の発熱を抑制して
その接点の寿命を延ばすとともにピストン位置の検出感
度を高く維持しながら、負荷のオン・オフ制御を安定化
することができるシリンダのピストン位置検出回路を得
ることにある。The present invention has been made to solve such conventional problems, and its purpose is to suppress the heat generation of the reed switch contacts and extend the life of the contacts by driving the reed switch with a constant current. An object of the present invention is to obtain a cylinder piston position detection circuit capable of stabilizing load on/off control while maintaining high position detection sensitivity.
本発明にかかるシリンダのピストン位置検出回路は、リ
ードスイッチが作動中に、適正な一定電流を流す定電流
回路を有するリードスイッチの電源側と負荷との間に、
そのリードスイッチの開閉時のチャタリングを吸収する
フィルタ回路と、このフィルタ回路の出力に基づいて負
荷への電源供給を制御する出力トランジスタとを接続し
たものから構成したものである。The cylinder piston position detection circuit according to the present invention has a constant current circuit that flows an appropriate constant current while the reed switch is in operation, between the power supply side of the reed switch and the load.
It consists of a filter circuit that absorbs chattering when the reed switch opens and closes, and an output transistor that controls the power supply to the load based on the output of this filter circuit.
本発明におけるリードスイッチの定電流駆動は、接点を
長寿命化するが、これは第1に大電流や誘導負荷による
火花発生、微小電流による接点の接触抵抗の増加を阻止
し、リードスイッチの接点を保護するように作用する。The constant current drive of the reed switch in the present invention extends the life of the contacts, but this firstly prevents the generation of sparks due to large currents and inductive loads, and the increase in contact resistance of the contacts due to minute currents, and prevents the contact resistance of the reed switch from increasing. acts to protect.
また、本発明におけるフィルタ回路は、リードスイッチ
の開閉時のチャタリング゛をその積分作用によって吸収
する。さらに、負荷への電源供給は、リードスイッチの
開閉に応動してオン・オフする出力トランジスタにより
制御するため、その負荷の大きさや種類に関係なく、リ
ードスイッチを常に定電流回路内で駆動して、ピストン
位置検出回路の高信頼運転を可能とするように作用する
。Further, the filter circuit according to the present invention absorbs chattering when the reed switch is opened and closed by its integral action. Furthermore, the power supply to the load is controlled by an output transistor that turns on and off in response to the opening and closing of the reed switch, so the reed switch is always driven in a constant current circuit regardless of the size or type of load. , operates to enable highly reliable operation of the piston position detection circuit.
本発明の一実施例を図に基づいて説明すると、第1図は
たとえば空気圧シリンダのピストン位置検出回路を示し
、このピストン位置検出回路は、センサ部1と、出力回
路部2とから構成されている。また、センサ部1は定電
流回路4に接続されたリードスイッチ3からなる。One embodiment of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 shows, for example, a piston position detection circuit of a pneumatic cylinder, and this piston position detection circuit is composed of a sensor section 1 and an output circuit section 2. There is. Further, the sensor section 1 includes a reed switch 3 connected to a constant current circuit 4.
一方、出力回路部2は、リードスイッチ3と定電流回路
4の一端に接続されたフィルタ回路5と、このフィルタ
回路5の出力波形を整形するバッファアンプ6と、この
バッファアンプ6の出力をベースに受けてオン・オフす
る出力トランジスタ7と、バッファアンプ6の出力によ
って点灯するインジケータ用の発光ダイオード8とから
なる。また、出力トランジスタ7はエミッタが接地され
、コレクタは図示しない負荷を介して電源に接続されて
いる。ダイオード9は逆接続による内部回路の破壊防止
用のダイオードである。On the other hand, the output circuit section 2 includes a filter circuit 5 connected to the reed switch 3 and one end of the constant current circuit 4, a buffer amplifier 6 that shapes the output waveform of the filter circuit 5, and a base based on the output of the buffer amplifier 6. It consists of an output transistor 7 that is turned on and off in response to the current, and a light emitting diode 8 for an indicator that is turned on by the output of the buffer amplifier 6. Further, the emitter of the output transistor 7 is grounded, and the collector is connected to a power supply via a load (not shown). Diode 9 is a diode for preventing damage to the internal circuit due to reverse connection.
次に、この回路の動作を、第2図に示す回路各部の信号
波形のタイムチャートを参照しながら説明する。Next, the operation of this circuit will be explained with reference to the time chart of signal waveforms of each part of the circuit shown in FIG.
いま、シリンダ中のピストンが移動して、リードスイッ
チ3がある部位に至ると、ピストンが有するマグネット
の第2図(a)に示すような磁界を受けて、その磁界の
所定レベル以上となる領域で、リードスイッチ3はオン
となる。なお、このリードスイッチ3は上記所定レベル
以上となる際ふよび所定レベル以下となる際、チャタリ
ングを生じ、第2図ら)に示すようになる。このような
リードスイッチ3の動作によって、フィルタ回路5には
第2図(C)に示すような積分出力が得られ、これがバ
ッファアンプ6において波形整形された後、第2図(d
)に示すように反転され、出力トランジスタ7に人力さ
れる。このため、出力トランジスタ7は第2図(e)に
示すようにオン・オフ動作し、オンの期間中図示しない
上記負荷に電源を供給するように動作する。つまり、リ
ードスイッチ3が常に定電流でオンし、これが負荷の大
きさや種類による異常電圧、異常電流の大きさを直接受
けることがないため、リードスイッチ3の接点が溶着、
溶断することが全くなくなる。Now, when the piston in the cylinder moves and reaches the part where the reed switch 3 is located, it receives a magnetic field from the magnet of the piston as shown in FIG. Then, the reed switch 3 is turned on. Note that this reed switch 3 causes chattering when the voltage exceeds the predetermined level and when the voltage falls below the predetermined level, as shown in FIG. By such an operation of the reed switch 3, the filter circuit 5 obtains an integrated output as shown in FIG.
) is inverted and input to the output transistor 7. Therefore, the output transistor 7 turns on and off as shown in FIG. 2(e), and operates to supply power to the load (not shown) during the on period. In other words, since the reed switch 3 is always turned on with a constant current and is not directly affected by abnormal voltage or abnormal current depending on the size or type of load, the contacts of the reed switch 3 may become welded.
No more melting.
第3図は他の実施例を示す。これは第1図の回路図をよ
り具体化したもので、正側の直流電源回路に安定化電源
回路11とコンデンサ12とを接続し、安定化電源回路
11とリードスイッチ3との間に電流制限抵抗13を接
続して定電流回路4を構成し、フィルタ回路5として抵
抗14、コンデンサ15を接続し、波形整形用のバッフ
ァアンプ6に抵抗16、および電流増幅用のバッファア
ンプ17.18を接続し、さらに、出力トランジスタ7
のベースに抵抗19および抵抗20を接続シ、マた、出
力トランジスタ7のエミッタ、コレツク間にツェナダイ
オード21を接続したものである。かかる実施例の基本
的な動作および効果は、第1図について説明した場合と
同様である。ここでは、リードスイッチ3に流れる電流
を安定化電源回路11によって、さらに安定化するとと
もに、負荷に対する印加電圧をツェナダイオード21に
よって定電圧値に制限するようにしている。FIG. 3 shows another embodiment. This is a more specific version of the circuit diagram in Figure 1, in which a stabilized power supply circuit 11 and a capacitor 12 are connected to the positive DC power supply circuit, and a current flows between the stabilized power supply circuit 11 and the reed switch 3. A limiting resistor 13 is connected to constitute a constant current circuit 4, a resistor 14 and a capacitor 15 are connected as a filter circuit 5, a resistor 16 is connected to a buffer amplifier 6 for waveform shaping, and buffer amplifiers 17 and 18 for current amplification are connected. furthermore, the output transistor 7
A resistor 19 and a resistor 20 are connected to the base of the output transistor 7, and a Zener diode 21 is connected between the emitter and the collector of the output transistor 7. The basic operation and effects of this embodiment are similar to those described with reference to FIG. Here, the current flowing through the reed switch 3 is further stabilized by the stabilized power supply circuit 11, and the voltage applied to the load is limited to a constant voltage value by the Zener diode 21.
第4図は、さらに他の実施例を示す。これは、正側の直
流電源に、電流制限抵抗21a1発光ダイオード22、
リードスイッチ3および抵抗23を直列接続し、このう
ち発光ダイオード22、リードスイッチ3および抵抗2
3からなる直列回路にツェナダイオード24を並列接続
したものである。なお、このほかの部分は、第3図に示
したものと略同様であるので、同一部分には同一符号を
付して、その重複する説明を省略しである。この回路で
は、基本的な動作および効果は上記各実施例と略同様で
ある。ここでは、直流電源に電流制限抵抗21aとツェ
ナダイオード24を直列接続することにより、定電流回
路4を構成し、発光ダイオード22のアノード側と抵抗
23の負側電源間の電圧を一定にし、リードイッチ3に
流れる電流を定電流化している。FIG. 4 shows yet another embodiment. This has a current limiting resistor 21a1 light emitting diode 22,
A reed switch 3 and a resistor 23 are connected in series, of which the light emitting diode 22, the reed switch 3 and the resistor 2
A Zener diode 24 is connected in parallel to a series circuit consisting of 3. Note that other parts are substantially the same as those shown in FIG. 3, so the same parts are denoted by the same reference numerals and redundant explanation thereof will be omitted. The basic operation and effects of this circuit are substantially the same as those of the above embodiments. Here, a constant current circuit 4 is constructed by connecting a current limiting resistor 21a and a Zener diode 24 in series to a DC power source, and the voltage between the anode side of the light emitting diode 22 and the negative side power source of the resistor 23 is kept constant, and the lead The current flowing through the switch 3 is made constant.
このように、上記各実施例では、ピストン位置に応じて
開閉動作するリードスイッチ3を定電流回路内で動作さ
せるようにしたので、このリードスイッチのオン・オフ
によって負荷に流れる電圧、電流が異常となっても、リ
ードスイッチ3の接点には何ら悪影響を及ぼすことはな
い。In this way, in each of the above embodiments, the reed switch 3, which opens and closes depending on the piston position, is operated in a constant current circuit, so that the voltage and current flowing to the load are prevented by turning on and off the reed switch. Even if this happens, there will be no adverse effect on the contacts of the reed switch 3.
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
他の様々な変形が可能である。Note that the present invention is not limited to the above embodiments,
Various other variations are possible.
以上のように、本発明によれば、リードスイッチに一定
電流を流す定電流回路を設けたことと、リードスイッチ
の電源側と負荷との間にフィルタ回路および出力トラン
ジスタを接続した構成としたことにより、負荷への電源
の供給を、リードスイッチの開閉に応動する出力トラン
ジスタを介して行うことができ、したがって、負荷の大
きさや種類に関係なく、上記リードスイッチを定電流回
路内で駆動できる。この結果、リードスイッチの溶着、
溶断あるいは炭化などの問題をことごとく防止できる効
果がある。As described above, according to the present invention, the reed switch is provided with a constant current circuit that flows a constant current, and the filter circuit and the output transistor are connected between the power supply side of the reed switch and the load. Accordingly, power can be supplied to the load via the output transistor that responds to opening and closing of the reed switch, and therefore, the reed switch can be driven in a constant current circuit regardless of the size and type of the load. As a result, reed switch welding,
It has the effect of completely preventing problems such as melting and carbonization.
第1図は本発明にかかるシリンダのピストン位置検出回
路図、第2図は同じく第1図の回路各部の信号波形のタ
イムチャート、第3図は他の実施例を示し第1図よりさ
らに詳細な回路図、第4図は同じく他の実施例を示す回
路図である。
■・・・・・センサ部、
2・・・・・出力回路部、
3・・・・・リードスイッチ、
4・・・・・定電流回路、
5・・・・・フィルタ回路、
6・・・・・バッファアンプ、
7・・・・・出力トランジスタ、
8・・・・・発光ダイオード、
9 ・ ・ ・ ・ ・ダイオード、
11・・・・・安定化電源回路、
12・・・・・コンデンサ、
13・・・・・電流制限抵抗、
14・・・・・抵抗、
15・・・・・コンデンサ、
16・・・・・抵抗、
17.18・・バッファアンプ、
19.20・・抵抗、
21・・・・・ツェナダイオード、
21a・・・・電流制限抵抗、
22・・・・・発光ダイオード、
23・・・・・抵抗、
24・・・・・ツェナダイオード。Fig. 1 is a cylinder piston position detection circuit diagram according to the present invention, Fig. 2 is a time chart of signal waveforms of various parts of the circuit shown in Fig. 1, and Fig. 3 shows another embodiment in more detail than Fig. 1. FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment. ■...Sensor section, 2...Output circuit section, 3...Reed switch, 4...Constant current circuit, 5...Filter circuit, 6... ... Buffer amplifier, 7 ... Output transistor, 8 ... Light emitting diode, 9 ... Diode, 11 ... Stabilized power supply circuit, 12 ... Capacitor , 13... Current limiting resistor, 14... Resistor, 15... Capacitor, 16... Resistor, 17.18... Buffer amplifier, 19.20... Resistor, 21... Zener diode, 21a... Current limiting resistor, 22... Light emitting diode, 23... Resistor, 24... Zener diode.
Claims (1)
の外周に設けたリードスイッチによって検出し、このリ
ードスイッチの開閉動作によって負荷に対する電源の供
給、遮断を行うようにしたシリンダのピストン位置検出
回路であって、上記リードスイッチが動作中、適正な一
定電流を流す定電流回路を有し、上記リードスイッチの
電源側と上記負荷との間に上記リードスイッチ開閉時の
チャタリングを吸収するフィルタ回路およびこのフィル
タ回路の出力に基づいて上記負荷への電源供給を制御す
る出力トランジスタを接続したことを特徴とするシリン
ダのピストン位置検出回路。This cylinder piston position detection circuit detects the position of a piston moving within a cylinder using a reed switch provided on the outer periphery of the cylinder, and supplies or cuts off power to a load by opening and closing the reed switch. and a filter circuit that has a constant current circuit that flows an appropriate constant current while the reed switch is in operation, and that absorbs chattering when the reed switch is opened and closed between the power supply side of the reed switch and the load, and this filter. A piston position detection circuit for a cylinder, characterized in that an output transistor is connected to control power supply to the load based on the output of the circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20233186A JPS6358102A (en) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | Piston position detecting circuit for cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20233186A JPS6358102A (en) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | Piston position detecting circuit for cylinder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6358102A true JPS6358102A (en) | 1988-03-12 |
Family
ID=16455779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20233186A Pending JPS6358102A (en) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | Piston position detecting circuit for cylinder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6358102A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5102497A (en) * | 1988-09-30 | 1992-04-07 | Nissha Printing Co., Ltd. | Transfer member with a metallic luster pattern and method for manufacturing the same |
JPH1145643A (en) * | 1997-07-28 | 1999-02-16 | Ckd Corp | Position detecting device for hydraulic cylinder |
-
1986
- 1986-08-27 JP JP20233186A patent/JPS6358102A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5102497A (en) * | 1988-09-30 | 1992-04-07 | Nissha Printing Co., Ltd. | Transfer member with a metallic luster pattern and method for manufacturing the same |
JPH1145643A (en) * | 1997-07-28 | 1999-02-16 | Ckd Corp | Position detecting device for hydraulic cylinder |
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