KR100203537B1

KR100203537B1 - Contactless two-wire type sensor for sensing the position of a cylinder

Info

Publication number: KR100203537B1
Application number: KR1019960019025A
Authority: KR
Inventors: 김기명
Original assignee: 김기명
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR970075847A

Abstract

본 발명은 수명이 길고, 유·공압 설치공사시 설치작업이 간편하며, 경제적인 무접점 2선식 실린더 위치감지용 센서를 제공한다. 이를 위해 본 발명은, 실린더의 위치를 감지하기 위한 센서에 있어서, 자기저항소자(SN1)와, 이 자기저항소자의 출력단자에 접속된 제1, 제2비교가(U1A,I1B) 및, 상기 자기저항소자와 상기 제1, 제2비교기 사이에 접속된 분압저항(R6,R7,R8)을 갖춘 센서회로부(1)와; 상기 제2비교기(U1B)의 출력단자에 제어전극이 각각 접속되고 제1전원전압(GND)에 에미터가 각각 접속된 제1, 제2트랜지스터(Q1,Q2)와, 상기 제2트랜지스터(Q2)의 콜렉터에 제어전극이 접속되고 제2전원전압(Vcc)에 콜렉터가 접속된 제3트랜지스터(Q3), 상기 제1트랜지스터(Q1)의 콜렉터에 접속된 제1지연수단(C1,R2), 상기 제3트랜지스터(Q3)의 에미터에 접속된 제2지연수단(C2, R5), 이 제2지연수단에 접속된 제3비교기(U1C)및, 상기 제1지연수단에 접속된 제4비교기(U1D)를 갖추고, 상승과 하강에 대한 지연을 분리시킴으로써 정확한 지연을 얻는 지연회로부(2) 및; 상기 제1비교기(U1A)의 출력단자에 제어전극이 접속되고 상기 제1전원전압에 콜렉터가 접속된 제4트랜지스터(Q4)와, 상기 지연회로부(2)의 제3, 제4비교기 (U1, C,U1D)의 출력단자와 상기 제4트랜지스터(Q4)의 에미터 사이에 접속되어 제1색을 표시하기 위한 제1발광다이오드(RED) 및, 상기 제3, 제4비교기(U1C,U1D)의 출력단자와 상기 제1전원전압 사이에 접속되어 제2색을 표시하기 위한 제2발광다이오드(GREEN)을 갖춘 감지상태 표시부(4)를 구비하고 있다.The present invention provides an economical, non-contact, two-wire cylinder position sensing sensor that is long in life and simple in installation work in oil / air pressure installation work. To this end, the present invention provides a sensor for sensing the position of a cylinder, comprising: a magnetoresistive element SN1; first and second comparators (U1A, I1B) connected to the output terminal of the magnetoresistive element; A sensor circuit part (1) having a magnetoresistive element and a voltage-dividing resistor (R6, R7, R8) connected between the first and second comparators; First and second transistors Q1 and Q2 each having a control electrode connected to the output terminal of the second comparator U1B and having an emitter connected to the first power supply voltage GND, A third transistor Q3 having a control electrode connected to the collector of the first transistor Q1 and a collector connected to the second power supply voltage Vcc, first delay means C1 and R2 connected to the collector of the first transistor Q1, Second delay means (C2, R5) connected to the emitter of said third transistor (Q3), a third comparator (U1C) connected to said second delay means, and a fourth comparator A delay circuit part (2) having a delay circuit (U1D) for obtaining a correct delay by separating a delay for rising and falling; A fourth transistor Q4 having a control electrode connected to the output terminal of the first comparator U1A and having a collector connected to the first power supply voltage and a third transistor Q4 connected to the third and fourth comparators U1, A first light emitting diode (RED) connected between an output terminal of the third transistor (C 1, U 1 D) and an emitter of the fourth transistor (Q 4) to display a first color, And a second light emitting diode (GREEN) connected between the output terminal of the first light emitting diode and the first power supply voltage for displaying a second color.

Description

Sensor for solid state 2-wire cylinder position detection

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 지연회로를 갖춘 무접점 2선식 2색 표시형 실린더 위치감지용 센서를 나타낸 회로구성도.FIG. 1 is a circuit diagram showing a solid-state two-wire type two-color display type cylinder position sensing sensor having a delay circuit according to a first embodiment of the present invention; FIG.

제2도는 본 발명의 제2실시예에 따른 지연회로를 갖추지 않은 무접점 2선식 1색 표시형 실린더 위치감지용 센서를 나타낸 회로구성도이다.FIG. 2 is a circuit diagram showing a sensor for detecting a non-contact, two-wire, one-color display type cylinder position sensor having no delay circuit according to a second embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

1 : 센서회로 SN1 : 자기저저항센서1: sensor circuit SN1: magnetic low resistance sensor

2 : 지연회로 3 : 스위치회로2: Delay circuit 3: Switch circuit

4 : 발광다이오드 구동회로(감지상태 표시부) 5 : 전원안정화회로4: LED driving circuit (detection state display part) 5: power stabilization circuit

U1 : 션트레귤레이터 SN2 : 자기저항센서U1: Shunt regulator SN2: Magnetoresistive sensor

U2 : 션트레귤레이터U2: Shunt regulator

본 발명은 공압 또는 유압용 실린더의 위치감지용 센서에 관한 것으로, 특히 무접점 2선식 실린더 위치감지용 센서에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor for detecting the position of a pneumatic or hydraulic cylinder, and more particularly to a sensor for detecting a non-contact two-wire cylinder position.

일반적으로 실린더를 제어하는 제어기(예컨대, PLC 등)는 전진, 후진 등의 제어신호를 제어기로 출력하도록 되어 있으나, 실제로는 실린더가 동작하였는지의 여부를 확인하지 않으면 안되는 경우가 있다. 이러한 경우에 사용되는 센서가 실린더 위치감지용 센서인데, 종래에는 이러한 실린더 위치감지용 센서로서 리드 스위치를 사용하거나, 무접점 3전식의 것을 주로 사용하였다.Generally, a controller (for example, a PLC or the like) that controls the cylinder is configured to output control signals such as forward and backward to the controller, but in reality, it may be necessary to confirm whether or not the cylinder has been operated. In this case, the sensor for detecting the cylinder position is a sensor for detecting the cylinder position. In the past, a reed switch was used as the sensor for detecting the cylinder position, or a non-contact three-way type sensor was mainly used.

그렇지만, 실린더 위치감지용 센서로서 리드스위치를 사용하는 경우에는, 기계적인 접촉으로 인하여 수명이 짧아진다는 문제점이 있다. 또, 실린더 위치감지용 센서로서 무접점 3선식의 것을 사용하는 경우에는, 유·공압 설치공사시 설치작업이 복잡하고 비용이 많이 들어 비경제적이라는 문제점이 있었다.However, when the reed switch is used as the sensor for detecting the cylinder position, there is a problem that the life is shortened due to mechanical contact. In addition, when a non-contact three-wire type sensor is used as a sensor for detecting the cylinder position, there is a problem that installation work is complicated and costly in the oil / air pressure installation work, which is uneconomical.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 수명이 길고, 유·공압 설치공사시 설치작업이 간편하며, 경제적인 무접점 2선식 실린더 위치감지용 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an economical sensor for detecting a position of a non-contact two-wire cylinder, which has a long service life, The purpose.

본 발명의 제1실시태양에 따른 무접점 2선식 2색 표시형 실린더 위치감지용 센서는, 실린더의 위치를 감지하기 위한 센서에 있어서, 자기저항소자와, 이 자기 저항소자의 출력단자에 접속된 제1, 제2비교기 및, 상기 자기저항소자와 상기 제1, 제2비교기 사이에 접속된 분압저항을 갖춘 센서회로부와; 상기 제2비교기의 출력단자에 제어전극이 각각 접속되고 제1전원전압에 에미터가 각각 접속된 제1, 제2트랜지스터와, 상기 제2트랜지스터의 콜렉터에 제어전극이 접속되고 제2전원 전압에 콜렉터가 접속된 제3트랜지스터, 상기 제1트랜지스터의 콜렉터에 접속된 제1지연수단, 상기 제3트랜지스터의 에미터에 접속된 제2지연수단, 이 제2지연수단에 접속된 제3비교기 및, 상기 제1지연수단에 접속된 제4비교기를 갖추고, 상승과 하강에 대한 지연을 분리시킴으로써 정확한 지연을 얻는 지연회로부 및; 상기 제1비교기의 출력단자에 제어전극이 접속되고 상기 제1전원전압에 콜렉터가 접속된 제4트랜지스터와, 상기 지연회로부의 제3, 제4비교기의 출력단자와 상기 제4트랜지스터의 에미터 사이에 접속되어 제1색을 표시하기 위한 제1발광다이오드 및, 상기 제3, 제4비교기의 출려단자와 상기 제1전원전압 사이에 접속되어 제2색을 표시하기 위한 제2발광다이오드를 갖춘 감지상태 표시부를 구비한 것을 특징으로한다.A sensor for sensing the position of a cylinder is provided with a magnetoresistive element and a magnetoresistive element connected to the output terminal of the magnetoresistive element A sensor circuit portion having first and second comparators and a voltage-dividing resistor connected between the magnetoresistive element and the first and second comparators; First and second transistors each having a control electrode connected to an output terminal of the second comparator and each having an emitter connected to a first power supply voltage and a control electrode connected to a collector of the second transistor, A first delay means connected to a collector of the first transistor, a second delay means connected to an emitter of the third transistor, a third comparator connected to the second delay means, A delay circuit portion having a fourth comparator connected to the first delay means and for obtaining an accurate delay by separating delays for rising and falling; A fourth transistor having a control electrode connected to an output terminal of the first comparator and having a collector connected to the first power supply voltage, and a second transistor having a collector connected to the output terminal of the third comparator and the emitter of the fourth transistor And a second light emitting diode connected between the output terminal of the third and fourth comparators and the first power supply voltage for displaying a second color, And a status display unit.

또, 본 발명의 제1실시태양에 따른 무접점 2선식 2색 표시형 실린더 위치감지용 센서는, 상기 제3, 제4비교기의 출력단자에 제어전극이 접속되고 상기 제1전원전압에 에미터가 접속된 제5트랜지스터와, 이 제5트랜지스터의 콜렉터에 제어전극이 접속되고 소정의 전압이 에미터에 공급되며 상기 제1, 제2발광다이오드에 콜렉터가 접속된 제6트랜지스터를 갖춘 스위치회로부를 더 구비해도 좋다.In the sensor for sensing a two-color display type cylinder position according to the first embodiment of the present invention, a control electrode is connected to the output terminals of the third and fourth comparators, and the emitter And a sixth transistor in which a control electrode is connected to the collector of the fifth transistor and a predetermined voltage is supplied to the emitter and a collector is connected to the first and second light emitting diodes, May be further provided.

더욱이, 본 발명의 제1실시태양에 따른 무접점 2선식 2색 표시형 실린더 위치 감지용 센서는, 상기 제3, 제4비교기의 출력단자에 제어전극이 접속되고 캐소드에 상기 소정의 전압이 공급되며 상기 제1전원전압에 애노드가 접속된 레귤레이터수단과, 상기 제1, 제2전원전압 사이에 접속되어 과전압으로부터 회로를 보호하기 위한 제너다이오드 및, 상기 레귤레이터수단의 캐소드와 상기 제2전원전압 사이에 접속된 정전류 다이오드를 갖추고, 회로에서 야기될 수 있는 심한 전압 변동에 대응하여 회로를 안전화하는 전원안정화회로부를 더 구비해도 좋다.Further, in the sensor for sensing a two-color, two-color display type cylinder position according to the first embodiment of the present invention, a control electrode is connected to the output terminals of the third and fourth comparators, A regenerator means connected between the cathode of the regulator means and the first power source voltage, a regenerator means connected to the first power source voltage, a zener diode connected between the first and second power source voltages for protecting the circuit from overvoltage, And a power stabilization circuit unit for stabilizing the circuit in response to a severe voltage fluctuation that may be caused in the circuit.

또, 본 발명의 제2실시태양에 따른 무접점 2선식 1색 표시형 실린더 위치감지용 센서는, 실린더의 위치를 감지하기 위한 센서에 있어서, 자기저항소자와, 이 자기저항소자의 출력단자에 제어전극이 접속된 제1트랜지스터, 이 제1트랜지스터의 콜렉터에 제어전극이 접속되고 제1전원전압에 에미터가 접속된 제2트랜지스터, 이 제2트랜지스터의 콜렉터에 제어전극이 접속되고 상기 제1전원전압에 캐소드가 접속되며 제2전원전압에 애노드가 접속된 레귤레이터수단 및, 상기 제1트랜지스터의 에미터와 상기 제2트랜지스터의 콜렉터의 상호접속점과 상기 제2전원전압 사이에 접속되어 그 색을 표시하기 위한 발광다이오드를 구비한 것을 특징으로 한다.A sensor for sensing the position of a cylinder is provided with a magnetoresistive element and an output terminal of the magnetoresistive element, A second transistor having a control electrode connected to a collector of the first transistor and having an emitter connected to a first power supply voltage, a control electrode connected to the collector of the second transistor, Regulator means having a cathode connected to a power supply voltage and an anode connected to a second power supply voltage and a second power supply voltage connected between the emitter of the first transistor and the collector of the second transistor and the second power supply voltage, And a light emitting diode for display.

이하에서는, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선, 본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서, 본 발명의 기본원리에 대해 개략적으로 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the basic principle of the present invention will be briefly described before explaining the embodiments of the present invention.

본 발명에 따른 무접점 2선식 실린더 위치감지용 센서회로는 사용용도에 따라 2가지로 대별할 수 있다.The sensor circuit for sensing the position of a non-contact two-wire cylinder according to the present invention can be divided into two types according to the application.

하나는, 일반 환경에서 사용하는 것, 즉 외부에 노이즈성 강자계가 없는 곳에서 사용하는 것으로서, 이 경우에는 지연회로가 필요치 않다.One is used in a general environment, that is, in a place where there is no external noise-strong magnetic field. In this case, a delay circuit is not required.

또 하나는, 스폿트 용접기 등의 외부에 노이즈성 강자계가 존재하는 환경에서 사용하는 것으로서, 이 경우에는 노이즈의 주파수성분이 전원 주파수(50∼60Hz)에 의해 발생하므로 약 30mS의 지연회로를 갖추도록 하고 있다.The other is to use in an environment in which a noise-resistant ferromagnetic system exists outside the spot welder. In this case, since the frequency component of the noise is generated by the power source frequency (50 to 60 Hz), the delay circuit of about 30 mS .

또, 본 발명에 따른 무접점 2선식 실린더 위치감지용 센서의 감지상태를 랠프로 표시하는 수법도 2가지로 대별할 수 있다.In addition, the detection method of the sensor for detecting the position of the non-contact two-wire cylinder according to the present invention can be roughly divided into two methods.

하나는 감지여부만을 확인할 수 있도록 발광다이오드를 1개만 부착하는 수법(이하, 1색 표시라 함)이고, 또 하나는 감지여부를 확인함과 더불어 센서가 얼마나 안정하게 설치되었는가 그 위치까지도 확인할 수 있도록 발광다이오드를 2개 부착하는 수법(이하, 2색 표시라 함)이다.One is a method of attaching only one light emitting diode (hereinafter, referred to as one color display) so that only the detection can be made, and the other is to confirm whether or not the sensor is installed, (Hereinafter referred to as two-color display) in which two light emitting diodes are attached.

센서회로에 주로 사용되는 부하로서는, SSR(PLC 등)이나 릴레이 등이 있는데, 2선식으로 센서회로를 구성하는 경우에는 다음과 같은 전압·전류특성을 만족하지 않으면 안된다.SSR (PLC, etc.) and relays are mainly used for the sensor circuit. When the sensor circuit is composed of two wires, the following voltage and current characteristics must be satisfied.

즉, 센서가 오프(OFF)되었을 때 센서회로에서 소모하는 전류는 1mA로 작아야 하고, 센서가 온(ON)되었을 때의 전압은 4∼5볼트 이하로 되어야 한다.That is, the current consumed by the sensor circuit when the sensor is turned off should be small at 1mA, and the voltage when the sensor is turned on should be 4 to 5 volts or less.

다음에는 제1도를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 지연회로를 갖춘 무접점 2선식 2색 표시형 실린더 위치감지용 센서를 설명한다.Next, a solid-state two-wire type two-color display type cylinder position sensing sensor having a delay circuit according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 지연회로를 갖춘 무접점 2선식 2색 표시형 실린더 위치감지용 센서를 나타낸 회로구성도이다.FIG. 1 is a circuit diagram showing a solid-state two-wire type two-color display type cylinder position sensing sensor having a delay circuit according to a first embodiment of the present invention.

센서회로(1)Sensor circuit (1)

외부에 자장이 존재하는 경우 자기저항센서(SN1)의 브릿지출력신호는 비교기(U1A,U2B)의 입력신호로 되는데, 자장이 없거나 미약한 경우 저항(R6,R7,R8)의 분압에 의해 비교기(U1A,U1B)의 -단자측 성분이 +단자측 성분보다 크므로 비교기(U1A,U1B)의 출력은 로우(LOW)로 된다.The bridge output signal of the magnetoresistive sensor SN1 becomes the input signal of the comparators U1A and U2B. When there is no magnetic field or the magnetic field is weak, the comparator U1A and U2B are divided by the partial pressure of the resistors R6, R7 and R8 U1A and U1B are larger than the + terminal side component, the outputs of the comparators U1A and U1B become LOW.

그러나, 자장이 상승하는 경우에는 비교기(U1A,U1B)의 -단자측 성분이 +단자측 성분보다 작아지므로 비교기(U1A,U1B)의 출력은 하이(HIGH)로 된다. 비교기(U1A)와 비교기(U1B)는 저항(R7)에 의한 자계강도의 차이에 따라 구별되어 구동신호를 출력한다. 즉, 비교기(U1A)는 비교기(U1B)보다 자계강도가 강한 경우에는 후술하는 감지상태 표시부(발광다이오드 구동회로 : 4)로 구동신호를 출력하고, 비교기(U1B)보다 자계강도가 약한 경우에는 후술하는 감지상태 표시부(4)로 구동신호를 출력하지 않는다. 이것은 적색, 녹색 발광다이오드(RED,GREEN)를 구별할 수 있도록 작용한다.However, when the magnetic field rises, the-terminal side component of the comparators U1A and U1B becomes smaller than the + terminal side component, so that the outputs of the comparators U1A and U1B become HIGH. The comparator U1A and the comparator U1B output the driving signal in accordance with the difference of the magnetic field intensity by the resistor R7. That is, the comparator U1A outputs a drive signal to the detection state display section (light-emitting diode drive circuit 4) described later when the magnetic field strength is stronger than that of the comparator U1B. When the magnetic field strength is weaker than that of the comparator U1B, And does not output the drive signal to the detection state display section 4 This serves to distinguish red and green light emitting diodes (RED, GREEN).

한편, 저항(R17)은 센서보호용이고, 저항(R1)은 비교기(U1A)의 풀업저항이다.On the other hand, the resistor R17 is for protecting the sensor and the resistor R1 is a pull-up resistor of the comparator U1A.

지연회로(2)The delay circuit (2)

트랜지스터(Q2)는 저항(R3)과 저항(R4)을 통하여 트랜지스터(Q3)를 스위칭한다. 비교기(U1B)의 출력이 없을 때(즉, 센서감지가 없을 때)는 비교기(U1C)는 -단자측 입력이 +단자측 입력보다 크므로 비교기(U1C)의 출력은 로우로 된다. 이에 대해, 센서신호가 감지되면, 비교기(U1C)의 -단자측 입력이 로오로 되는데, 이때 콘텐서(C2)와 저항(R5)에 의해 지연효과가 발생한다. 이것은 센서가 감지되는 순간에 발생하는 상승지연효과가 된다.Transistor Q2 switches transistor Q3 through resistor R3 and resistor R4. When the output of the comparator U1B is absent (that is, when no sensor is sensed), the output of the comparator U1C becomes low because the negative terminal side input is larger than the positive terminal side input. On the other hand, when the sensor signal is sensed, the negative terminal of the comparator U1C is turned to the low state, where a delay effect is generated by the capacitor C2 and the resistor R5. This is a rising delay effect that occurs when the sensor is detected.

트랜지스터(Q1)는 비교기(U1B)의 출력이 없을 때(즉, 센서감지가 없을 때)는 비교기(U1D)는 -단자측 입력이 +단자측 입력보다 크므로 비교기(U1D)의 출력은 로오로 된다. 이에 대해, 센서신호가 감지되면, 비교기(U1D)의 출력은 하이로 되려고 한다. 그러나, 비교기(U1C)의 출력이 로오로 되어 있으므로 풀업효과가 생기지 않아 비교기(LU1D)의 출력은 하이로 되지 못하고 로우로 된다.Since the input of the comparator U1D is larger than the input of the negative terminal of the comparator U1D when the output of the comparator U1B is absent (that is, when no sensor is sensed), the output of the comparator U1D becomes low do. On the other hand, when the sensor signal is sensed, the output of the comparator U1D tries to go high. However, since the output of the comparator U1C is low, the pull-up effect does not occur and the output of the comparator LU1D does not go high and goes low.

결국, 상승시에는 지연회로에 추종하게 된다.As a result, it follows the delay circuit at the rising time.

센서가 온상태로 되어 있다가 오프상태로 되는 경우, 비교기(U1D)의 -단자측 입력이 로우상태로부터 하이상태로 되는데, 이때 저항(R2)과 콘텐서(C1)에 의해 지연이 발생한다. 이것은 센서신호가 오프되는 경우에 발생하는 하강지연효과가 된다.When the sensor is turned on and then turned off, the negative terminal of the comparator U1D is changed from the low state to the high state, where the delay occurs by the resistor R2 and the condenser C1. This is a drop delay effect generated when the sensor signal is turned off.

스위치회로(3)Switch circuit (3)

상기 지연회로(2)에 의해 출력되는 신호는 트랜지스터(Q5)에 입력되고, 이 신호는 저항(R13)을 거쳐 트랜지스터(Q6)를 온시킨다. 트랜지스터(Q6)가 온되면, 이 트랜지스터(Q6)의 에미터 전압이 콜렉터에 공급된다. 결국, 이 전압은 발광다이오드의 구동전압이 되는 동시에 후술하는 전원안정화회로(5)의 션트레귤레이터(shunt regulator : U1)의 기준전압[구체적으로는, 기준단자(단자 1)에 인가되는 전압을 나타냄]이 된다.A signal output by the delay circuit 2 is input to the transistor Q5, which turns on the transistor Q6 through the resistor R13. When the transistor Q6 is turned on, the emitter voltage of the transistor Q6 is supplied to the collector. As a result, this voltage becomes the driving voltage of the light emitting diode and at the same time the reference voltage (specifically, the voltage applied to the reference terminal (terminal 1)) of the shunt regulator U1 of the power stabilization circuit 5 ].

발광다이오드 구동회로(감지상태 표시부 : 4)Light emitting diode driver circuit (detection status display part: 4)

센서가 감지되는 경우, 상기 스위치회로(3)에 의해 트랜지스터(Q6)의 에미터 전압이 발광다이오드(RED,GREEN)의 애노드단자에 공급된다. 이때, 상기 센서회로(1)의 비교기(U1A)의 출력상태에 따라 녹색, 적색 표시를 선택하게 된다. 구체적으로는, 비교기(U1A)의 출력이 로우이면 트랜지스터(Q4)의 베이스가 로우로 되고, 이에 따라 트랜지스터(Q4)가 오프되어 적색 발광다이오드(RED)가 켜진다. 이에 대해, 비교기(U1A)의 출력이 하이이면 트랜지스터(Q4)의 베이스가 하이로 되고, 이에 따라 트랜지스터(Q4)가 온되어 녹색 발광다이오드(GREEN)가 켜진다. 한편, 저항(R11)은 발광다이오드의 전류조정용이다.When the sensor is sensed, the emitter voltage of the transistor Q6 is supplied to the anode terminal of the light emitting diode (RED, GREEN) by the switch circuit (3). At this time, green and red display are selected according to the output state of the comparator U1A of the sensor circuit 1. [ Specifically, when the output of the comparator U1A is low, the base of the transistor Q4 becomes low, and accordingly, the transistor Q4 is turned off and the red light emitting diode RED is turned on. On the other hand, if the output of the comparator U1A is high, the base of the transistor Q4 becomes high, and accordingly, the transistor Q4 is turned on to turn on the green light emitting diode GREEN. On the other hand, the resistor R11 is for current adjustment of the light emitting diode.

전원안정화회로(5)Power stabilization circuit (5)

우선, 션트레귤레이터(U1)의 동작특성을 설명한다. 기준단자(단자 1)의 전압이 애노드단자(단자 2)의 전압과 같으면, 캐소드단자(단자 3)로부터 애노드단자로 전류가 흐르지 못한다. 또, 기준단자의 전압이 캐소드단자의 전압과 같으면, 캐소드단자의 존압은 기준단자의 전압까지 하강하고 전류는 최대로 흐른다.First, the operation characteristics of the shunt regulator U1 will be described. If the voltage of the reference terminal (terminal 1) is equal to the voltage of the anode terminal (terminal 2), no current flows from the cathode terminal (terminal 3) to the anode terminal. If the voltage of the reference terminal is the same as the voltage of the cathode terminal, the local pressure of the cathode terminal falls to the voltage of the reference terminal and the current flows to the maximum.

센서신호가 없는 경우에는, 상기 스위치회로(3)의 출력전압은 거의 0볼트에 가깝다. 이것은, 션트레귤레이터(U1)의 기준단자의 전압이 애노드단자의 전압에 가까우므로 전체 회로에 인가되는 전압은 입력되는 전압에 가깝고, 션트레귤레이터(U1)의 캐소드단자로부터 애노드단자로 흐르는 전류가 없으므로 전체 전류가 아주 미약하다는 것을 의미한다.When there is no sensor signal, the output voltage of the switch circuit 3 is close to zero volts. This is because the voltage applied to the entire circuit is close to the input voltage since the voltage at the reference terminal of the shunt regulator U1 is close to the voltage at the anode terminal and there is no current flowing from the cathode terminal to the anode terminal of the shunt regulator U1 Which means that the current is very weak.

이에 대해 센서신호가 있는 경우에는, 스위치회로(3)의 출력신호는 트랜지스터(Q6)의 에미터전압이 된다. 이것은, 션트레귤레이터(U1)의 기준단자가 캐소드단자의 전압에 가까우므로 전체 회로에 인가되는 전압이 거의 2.5볼트로 하강하고, 션트레귤레이터(U1)의 캐소드단자로부터 애노드단자로 흐르는 전류는 외부 부하에 의해 좌우될 수 있도록 증대한다는 것을 의미한다.On the other hand, when there is a sensor signal, the output signal of the switch circuit 3 becomes the emitter voltage of the transistor Q6. This is because the reference terminal of the shunt regulator U1 is close to the voltage of the cathode terminal so that the voltage applied to the entire circuit drops to almost 2.5 volts and the current flowing from the cathode terminal to the anode terminal of the shunt regulator U1 This means that it will be increased by being influenced by.

한편, 제너다이오드(D3)는 과전압방지용이고, 콘덴서(C3,C4)와 다이오드(D4)는 전압안정화용이며, 다이오드(D1,D2)는 브릿지회로로 전압무극성화용이다.On the other hand, the Zener diode D3 is for preventing overvoltage, the capacitors C3 and C4 and the diode D4 are for voltage stabilization, and the diodes D1 and D2 are bridge circuits for voltage nonpolarization.

계속해서, 제2도를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 지연회로를 갖추지 않은 무접점 2선식 1색 표시형 실린더 위치감지용 센서를 설명한다.Next, a solid-state, two-wire, one-color display type cylinder position sensing sensor having no delay circuit according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

자기저항센서(SN2)는 일정량 이상의 자장의 유무에 따라 출력을 내는 자기저항소자이다.The magnetoresistive sensor SN2 is a magnetoresistive element that outputs an output in accordance with the presence or absence of a magnetic field of a predetermined amount or more.

트랜지스터(Q1)는 자기저항센서(SN2)로부터 신호를 받아 보호저항(R1)을 거쳐 트랜지스터(Q2)를 제어한다. 결국, 이 제어는 션트레귤레이터(U2)의 온/오프를 스위칭하는 동작이 된다.The transistor Q1 receives a signal from the magnetoresistive sensor SN2 and controls the transistor Q2 via the protection resistor R1. As a result, this control is an operation of switching on / off of the shunt regulator U2.

센서신호가 없는 경우에는, 트랜지스터(Q1,Q2)는 오프이고, 이때 션트레귤레이터(U2)의 기준단자의 전압이 애노드단자의 전압에 가까우므로 전체 회로에 인가되는 전압은 입력되는 전압에 가깝고, 션트레귤레이터(U2)의 캐소드단자로부터 애노드단자로 흐르는 전류는 없으므로 전체 전류는 아주 미약하다.When there is no sensor signal, the transistors Q1 and Q2 are OFF. At this time, since the voltage of the reference terminal of the shunt regulator U2 is close to the voltage of the anode terminal, the voltage applied to the entire circuit is close to the input voltage, Since there is no current flowing from the cathode terminal to the anode terminal of the regulator U2, the total current is very weak.

이에 대해 센서신호가 있는 경우에는, 트랜지스터(Q1,Q2)는 온이고, 이때 션트레귤레이터(U2)의 기준단자의 전압이 캐소드단자의 전압에 가까우므로 전체 회로에 인가되는 전압이 거의 2.5볼트로 하강하고, 션트레귤레이터(U2)의 캐소드단자로부터 애노드단자로 흐르는 전류는 외부 부하에 가깝게 흐를 수 있게 된다.When the sensor signal is present, the transistors Q1 and Q2 are on. At this time, since the voltage of the reference terminal of the shunt regulator U2 is close to the voltage of the cathode terminal, the voltage applied to the entire circuit drops to almost 2.5 volts And the current flowing from the cathode terminal to the anode terminal of the shunt regulator U2 can flow close to the external load.

한편, 저항(R2)은 발광다이오드 전류제어용이고, 발광다이오드(D2)는 센서의 감지상태를 표시하기 위한 것이다. 또, 다이오드(D1)와 콘덴서(C1)는 센서에 안정된 전압을 공급하기 위한 것이고, 다이오드(D4)는 역전압공급시 전체 회로를 보호하기 위한 것이다.On the other hand, the resistor R2 is for controlling the light emitting diode current, and the light emitting diode D2 is for indicating the sensing state of the sensor. The diode D1 and the capacitor C1 are for supplying a stable voltage to the sensor, and the diode D4 is for protecting the entire circuit when a reverse voltage is supplied.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 유·공압 설치공사시 설치작업이 간편하며, 경제적인 무접점 2선식 실린더 위치감지용 센서를 제공할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, it is possible to provide an economical, non-contact, two-wire type cylinder position sensing sensor which is simple in installation work in hydraulic / pneumatic installation work.

Claims

A sensor for sensing the position of a cylinder, comprising: a magnetoresistive element (SN1); first and second comparators (U1A, U1B) connected to the output terminal of the magnetoresistive element; A first comparator U1B having a control electrode connected to a first power supply voltage GND and a second comparator U1B connected between the output terminal of the first comparator U1B and the first comparator U1B, And a third transistor Q2 having a control electrode connected to the collector of the second transistor Q2 and a collector connected to the second power supply voltage Vcc, (Q3), first delay means (C1, R2) connected to the collector of the first transistor (Q1), second delay means (C2, R5) connected to the emitter of the third transistor (Q3) A third comparator U1C connected to the second delay means, and a fourth comparator U1D connected to the first delay means. By separating the delay for rise and fall, A fourth transistor Q4 having a control electrode connected to the output terminal of the first comparator U1A and having a collector connected to the first power supply voltage, 3, a first light emitting diode (RED) connected between the output terminal of the fourth comparator (U1C, U1D) and the emitter of the fourth transistor (Q4) for displaying a first color, and a third light emitting diode And a sensing state display part (4) having a second light emitting diode (GREEN) connected between the output terminal of the comparators (U1C, U1D) and the first power supply voltage for displaying a second color. 2-wire 2-color display Cylinder position sensor.

The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a fifth transistor (Q5) having a control electrode connected to an output terminal of the third and fourth comparators (U1C, U1D) and an emitter connected to the first power supply voltage, And a sixth transistor Q6 having a control electrode connected to a collector of the grit Q5, a predetermined voltage being supplied to the emitter, and a collector connected to the first and second light emitting diodes And a sensor for detecting a cylinder position of the solid state two-wire type two-color display type.

The power supply according to claim 1 or 2, wherein a control electrode is connected to the output terminal of the third and fourth comparators (U1C, U1D), the predetermined voltage is supplied to the cathode, and the anode is connected to the first power supply voltage A regenerator means (U1), a zener diode (D3) connected between the first and second power supply voltages for protecting the circuit from overvoltage, and a constant current diode connected between the cathode of the regulator means and the second power supply voltage Further comprising a power stabilization circuit part (5) having a voltage stabilizing circuit (D3) and stabilizing the circuit in response to a severe voltage fluctuation that may be caused in the circuit.

A sensor for sensing the position of a cylinder, comprising: a magnetoresistive element (SN2); a first transistor (Q1) having a control electrode connected to an output terminal of the magnetoresistive element; A second transistor Q2 having an electrode connected thereto and an emitter connected to the first power supply voltage Vcc, a control electrode connected to a collector of the second transistor Q2, a cathode connected to the first power supply voltage Vcc, A second transistor Q2 connected between the emitter of the first transistor Q1 and the collector of the second transistor Q2 and the second power supply voltage, a regulator means U2 having an anode connected to the second power supply voltage GND, And a light emitting diode (D2) for displaying the color of the color sensor.