JP3666465B2

JP3666465B2 - 近接スイッチ

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Publication number: JP3666465B2
Application number: JP2002070795A
Authority: JP
Inventors: 猪一平尾
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2005-06-29
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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、被検出物を非接触で検出する近接スイッチに関する。この発明は特に、被検出物との距離に応じた出力が得られる近接スイッチであって、センサヘッド部とアンプ部とが分離されたアンプ分離型の近接スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
典型的な近接スイッチは、検出コイルとコンデンサとから成る共振回路と、この共振回路に接続されて所定の周波数で発振する発振回路とを有している。前記検出コイルに被検出物が近づくと、検出コイルの損失が増加して発振状態が変わり、それに伴い発振の振幅が変化する。
【０００３】
図１２は、被検出物との距離と発振の振幅との関係を示したものである。同図のＡは、被検出物との距離が所定の距離になったときに発振の振幅が急激に変化する「硬発振」と呼ばれる発振動作を表している。被検出物の有無だけを検知する目的の近接スイッチは、この「硬発振」を利用したもので、発振の振幅を基準値と比較して被検出物の有無を判別する。
【０００４】
同図のＢは、被検出物との距離に比例して発振の振幅が緩やかに変化する「軟発振」と呼ばれる発振動作を表している。被検出物との距離を検出する目的の近接スイッチは、この「軟発振」を利用したもので、共振回路の共振インピーダンスに比例して変化する発振の振幅から被検出物との距離を検出する。
距離検出型の近接スイッチは、発振回路として、回路構成が簡単でありかつ周波数特性の良いコルピッツ発振回路等が用いられており、図１３にその具体例が示してある。
【０００５】
図１３に示した近接スイッチは、検出コイルＬを含むセンサヘッド部５１と発振回路５０を含むアンプ部５２とが分離したアンプ分離型の近接スイッチである。センサヘッド部５１とアンプ部５２とはケーブル５３により接続されている。
この近接スイッチでは、ケーブル５３の影響（損失や安定性など）を低減するために、センサヘッド部５１に共振回路５４を構成する２個のコンデンサＣ₁，Ｃ₂が配置される。この共振回路５４では、ａ点が共振電圧の取出点、ｃ点が共振電流の帰還点である。
【０００６】
図示の発振回路５０において、共振回路５４のコンデンサＣ₂は電圧がＶ_CCの直流電源より２個の抵抗Ｒ₁，Ｒ₀を通して流れる充電電流によって一定のバイアス電圧にチャージされる。このバイアス状態では共振電圧の取出点（ａ点）はトランジスタＴＲ１のエミッタ側（ｂ点）と同じ電位である。共振回路５４にノイズが発生すると、ａ点のノイズ電圧を抵抗Ｒ₀の値で割った大きさの電流がトランジスタＴＲ１に印加される。その電流はトランジスタＴＲ１を通って共振電流の帰還点（ｃ点）に帰還される。
【０００７】
この発振回路５０は、トランジスタＴＲ１のエミッタに共振電流を印加するための抵抗Ｒ₀とトランジスタＴＲ１のエミッタに接続される抵抗Ｒ₁との値を調整することにより「軟発振」の発振動作を実現させ、被検出物とセンサヘッド部５１との距離に比例してアナログ的に変化する共振電圧を得る。なお、この発振回路５０は、上記したトランジスタＴＲ１や抵抗Ｒ₀，Ｒ₁の他に、第２のトランジスタＴＲ２と、この第２のトランジスタＴＲ２のコレクタとベースの接続点とトランジスタＴＲ１のベース間に接続される抵抗Ｒ₃と、トランジスタＴＲ１のベースとＧＮＤとの間に接続される抵抗Ｒ₂およびコンデンサＣ₃とを含むものである。また、同図において、ｒ_Dは被検出物が近づいたり離れたりすることにより変化する検出コイルＬの損失抵抗である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の近接スイッチでは、共振回路５４に直列に接続された少なくとも２個のコンデンサＣ₁，Ｃ₂を必要とし、複数の直列合成容量が共振コンデンサとなるため、Ｃ₁，Ｃ₂それぞれに容量の大きいコンデンサが必要になるので、センサヘッド部２が大型化する。また、共振電圧の取出点ａと共振電流の帰還点ｃとが異なるため、共振回路５４と発振回路５０との接続にグランドラインを含めて３本の接続線５５，５６，５７が必要となり、同軸ケーブルが使用できない。
【０００９】
ところで、共振回路を検出コイルと１個のコンデンサとで構成し、共振回路と発振回路とを２本の接続線で接続することができる発振回路として、図１４に示す負性コンダクタンス発振回路６０がある。
この発振回路６０は、インピーダンス変換回路として接続される増幅器６６と、「軟発振」の発振動作を得るために第１のトランジスタＴＲ１と、第１のトランジスタＴＲ１のエミッタに抵抗Ｒｓと直列に接続される定電流回路６７と、第２のトランジスタＴＲ２と第３のトランジスタＴＲ３を有し、第２のトランジスタＴＲ２のコレクタ電流と同じ電流を第３のトランジスタＴＲ３のコレクタに発生させるための電流ミラー回路６８とを含むもので、第３のトランジスタＴＲ３のコレクタ電流を共振回路６４の共振電圧の取出点に帰還させている。
【００１０】
この発振回路６０によれば、共振回路６４は１個のコンデンサＣで済み、しかも、共振電流の帰還点が共振電圧の取出点と一致するので、共振回路６４と発振回路６０とは２本の接続線６５，６６により接続でき、同軸ケーブルの使用が可能となる。なお、図中、６１は検出コイルＬおよびコンデンサＣを含むセンサヘッド部、６２は発振回路６０を含むアンプ部である。そして、センサヘッド部６１とアンプ部６２とは同軸ケーブル６３により接続されている。
【００１１】
ところが、この発振回路６０は、定電流回路６７によって所定の電流値Ｉ₀以上の電流を流さないようになっているので、共振回路６４に帰還される電流Ｉは、図示のように、電流値Ｉ₀によってクリップされた矩形状となる。その結果、電流Ｉの急峻な立ち上がり時にスパイクやオーバーシュートが発生し易く、動作が不安定となり、これが発振回路６０の温度特性を悪くする要因となっている。
【００１２】
この発明は、回路構成が簡単でありかつ周波数特性に優れたコルピッツ発振回路と同等の動作を行い、従って、コルピッツ発振回路が有する長所をもち、しかも、共振回路と発振回路とを２本の接続線で接続し得る近接スイッチを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明による近接スイッチは、検出コイルとコンデンサとで構成された共振回路と、被検出物との距離に応じた振幅で発振動作する発振回路とがケーブルで接続されて成る。前記発振回路は、ベース接地されたトランジスタと、前記共振回路の共振電圧を取り出してインピーダンス変換するインピーダンス変換回路と、前記インピーダンス変換により得られた電圧を前記トランジスタのエミッタに印加するために前記インピーダンス変換回路に直列に接続されたコンデンサおよび第１の抵抗と、前記トランジスタのエミッタに直流電源より電流を流すための第２の抵抗とを含み、前記トランジスタのコレクタ電流を前記共振回路に帰還させるものである。
【００１４】
この発明の近接スイッチにおいて、発振回路のコンデンサは第１、第２の抵抗を流れる直流電源からの充電電流によりチャージされて所定の電圧にバイアスされる。共振回路にノイズが発生すると、インピーダンス変換回路を通して得られたノイズ電圧が第１の抵抗とコンデンサとを介してトランジスタのエミッタに印加され、このトランジスタのコレクタ電流が共振回路に帰還されて発振動作をする。
【００１５】
この発明による第２の近接スイッチは、検出コイルとコンデンサとで構成された共振回路と、被検出物との距離に応じた振幅で発振動作する発振回路とがケーブルで接続されて成る。前記発振回路は、コレクタ接地された第１のトランジスタと、前記共振回路の共振電圧を取り出してインピーダンス変換するインピーダンス変換回路と、前記インピーダンス変換により得られた電圧を前記トランジスタのベースに印加するために前記インピーダンス変換回路に直列に接続された第１のコンデンサおよび第１の抵抗と、前記トランジスタのから負の直流電源へ電流を流すための第２の抵抗とを含み、前記トランジスタのエミッタ電流を第２のコンデンサと第３の抵抗とを介して前記共振回路に帰還させるものである。
【００１６】
この発明の第２の近接スイッチにおいて、発振回路の第１、第２の各コンデンサはそれぞれ第１、第２の各抵抗を流れる充電電流によりチャージされてそれぞれ所定の電圧にバイアスされる。共振回路にノイズが発生すると、インピーダンス変換回路を通して得られるノイズ電圧が第１のコンデンサおよび第１の抵抗を介してトランジスタのベースに印加され、このトランジスタのエミッタ電流が第３の抵抗と第２のコンデンサとを介して共振回路に帰還されて発振動作をする。
【００１７】
なお、この発明による近接スイッチの構成において、トランジスタはＰＮＰ、ＮＰＮのいずれのトランジスタであってもよい。
また、変換回路はボルテージ・フォロワをもって構成してもよく、また、トランジスタのエミッタ・フォロワをもって構成してもよい。
【００１８】
この発明によれば、共振回路を検出コイルと１個のコンデンサとで構成するので、センサヘッド部が大型化しない。しかも、共振回路と発振回路とは２本の接続線で接続できるので、同軸ケーブルを使用できる。
また、発振回路は、回路構成が簡単であり、コルピッツ発振回路と同等の動作を行うので、帰還電流は負性コンダクタンス発振回路のような矩形状ではなく、コルピッツ発振回路の場合と同様に発振回路の動作が安定し、高い温度安定性を有する。
【００１９】
この発明の好ましい一実施態様においては、前記発振回路は、直流電源の電圧とゼロ電圧との間に設定された中間電圧をグランドとして動作させるようにしており、これによって正の電源のみで発振回路を動作させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施例である近接スイッチの回路構成を示す。
図示例の近接スイッチは、センサヘッド部１とアンプ部２とが分離したアンプ分離型の近接スイッチである。センサ部１には検出コイルＬと１個のコンデンサＣとで構成された共振回路４が、また、アンプ部２には発振回路５が、それぞれ含まれている。センサヘッド部１とアンプ部２との間は、２本の接続線６，７より成る同軸ケーブル３によって接続されている。なお、接続線７はグランドラインを構成する。
【００２１】
前記共振回路４は検出コイルＬとコンデンサＣとが並列接続されたＬＣ共振回路である。共振電圧の取出点と共振電流の帰還点とは同じライン上のｃ点である。なお、図中、ｒ_Dは検出コイルＬに発生する損失抵抗である。この損失抵抗ｒ_Dは被検出物との距離に応じて変化する。
【００２２】
前記発振回路５は、共振回路４の共振電圧を取り出してインピーダンス変換するインピーダンス変換回路としての増幅器８を有している。増幅器８は増幅率がｋであり、この増幅器８にコンデンサＣａと抵抗Ｒａとが順次直列に接続されている。前記抵抗Ｒａの他端は、ベース接地されたトランジスタＴＲ１のエミッタに接続されている。増幅器８の出力である電圧ｖａは、コンデンサＣａおよび抵抗Ｒａを介してトランジスタＴＲ１のエミッタに印加される。
なお、以下の説明では、増幅器８の出力側の点をａ点、コンデンサＣａと抵抗Ｒａとの接続点をｄ点、トランジスタＴＲ１のエミッタ側の点をｂ点とする。
【００２３】
前記トランジスタＴＲ１のエミッタには電圧がＶ_ccの直流電源よりトランジスタＴＲ１のエミッタへ電流を流すための抵抗Ｒ１が接続されている。このトランジスタＴＲ１はベース接地であり、そのエミッタへ印加された電流とコレクタより出る電流とはほぼ等しくなる。
【００２４】
トランジスタＴＲ１のベースには、このトランジスタＴＲ１と同一特性であってペア特性を示す第２のトランジスタＴＲ２のベースが接続されている。第２のトランジスタＴＲ２は、そのエミッタに直流電源より電圧Ｅ₀（ただし、Ｖ_cc＞Ｅ₀）が与えられている。トランジスタＴＲ１がオン状態のとき、トランジスタＴＲ１のエミッタは第２のトランジスタＴＲ２のエミッタと同じ電圧Ｅ₀となる。なお、第２のトランジスタＴＲ２は、そのベースが自身のコレクタに接続され、そのコレクタに抵抗Ｒ２とコンデンサＣ１とが接続されている。
【００２５】
前記トランジスタＴＲ１のコレクタは共振電圧の取出点でありかつ共振電流の帰還点であるｃ点に接続され、トランジスタＴＲ１のコレクタ電流ｉ_Cを共振回路４に帰還させて発振させる。
【００２６】
上記した発振回路５の動作を説明すると、バイアス状態では、電圧がＶ_ccの直流電源によって抵抗Ｒ１にバイアス電流Ｉ₀が流れ、その電流Ｉ₀はトランジスタＴＲ１のエミッタに流れ込み、トランジスタＴＲ１はオンしている。一方、トランジスタＴＲ１のエミッタの電圧（ｂ点の電圧）はＥ₀であるから、コンデンサＣａがチャージされ、ｄ点の電圧Ｖ₀は電圧Ｅ₀にバイアスされる。
【００２７】
いま、共振回路４に電圧ｅ_Lのノイズが発生したとすると、ａ点にはＫｅ_Lのノイズ電圧ｖａが生じる。ｄ点は電圧Ｅ₀にバイアスされているので、トランジスタＴＲ１のエミッタにはノイズ電圧ｖａをコンデンサＣａと抵抗ＲａとのインピーダンスＺａで割った値の電流ｉ_aが流れ込む。前記電流ｉ_aとバイアス電流Ｉ₀との関係が｜ｉ_a｜＜Ｉ₀のとき、トランジスタＴＲ１はＡ級動作となり、電流ｉ_aとバイアス電流Ｉ₀との和（ｉ_a＋Ｉ₀）がトランジスタＴＲ１のコレクタ電流ｉ_cとして共振回路４に帰還される。共振回路４の共振インピーダンスをＲｚとすると、共振電圧Ｖ_LはＲｚ・ｋｅ_L／Ｚａであり、ｋ・Ｒｚ／Ｚａ＞１であれば、ノイズが増幅されて発振の振幅が大きくなる。
【００２８】
なお、トランジスタＴＲ１がオン状態のとき、トランジスタＴＲ１のエミッタの電圧（ｂ点の電圧）は第２のトランジスタＴＲ２のエミッタに与えられる直流電源の電圧Ｅ₀と等しくなるが、電圧Ｖ_cc，Ｅ₀の各直流電源は温度特性が安定しているので、共振回路４に帰還される電流は温度特性が一定となり、共振電圧Ｖ_Lも温度特性が安定したものとなる。
【００２９】
発振振幅が大きくなって、前記電流ｉ_aとバイアス電流Ｉ₀との関係が｜ｉ_a｜≧Ｉ₀になると、トランジスタＴＲ１はＡ級動作からＢ級動作、Ｃ級動作の方へ移行し、電流ｉ_aが負の値となるときは（ｉ_a＋Ｉ₀）＜０となり、トランジスタＴＲ１はオフ状態となる。トランジスタＴＲ１がオフ状態になると、トランジスタＴＲ１のエミッタの電圧（ｂ点の電圧）は発振動作開始時の電圧Ｅ₀を維持できなくなって下がるため、ｄ点のバイアス電圧Ｖ₀も、図２に示すように、電圧Ｅ₀より小さな値に低下する。
【００３０】
図２は、ｄ点の電圧（ｖａ＋Ｖ₀）を示すもので、そのピークが電圧Ｅ₀より少し高い値となっている。コレクタ電流ｉ_cは、ｄ点の電圧が電圧Ｅ₀を越えるピーク位置でのみ流れることになり、その結果、振幅が大きくなるに従ってバイアス電圧Ｖ₀は電圧Ｅ₀より小さくなるように動作するので、共振回路４へ帰還されるコレクタ電流ｉ_cはその実効値がほぼ一定となり、発振の振幅は共振回路４の共振インピーダンスＲ_Zに比例した振幅となる。
【００３１】
なお、上記した実施例では、発振回路５の各トランジスタＴＲ１，ＴＲ２はＰＮＰトランジスタであるが、図３に示すように、ＮＰＮトランジスタを用いてもよい。同図の発振回路５では、電圧が−Ｖ_EEの負の直流電源を用いており、トランジスタＴＲ１のエミッタより負の直流電源へ電流を流すための抵抗Ｒ１が設けられている。なお、図３の実施例は、図１の実施例と構成および動作において本質的な差異がないので、対応する構成に図１の実施例と同じ符号を付することで説明を省略する。
【００３２】
図４および図５は、図１および図３の各実施例において、インピーダンス変換回路としての増幅器８をそれぞれボルテージ・フォロワにした実施例である。
また、図６および図７の各実施例は、図４および図５のボルテージ・フォロワをトランジスタＴＲ３のエミッタ・フォロワ（コレクタ接地）にしたもので、トランジスタＴＲ３のエミッタに接続された抵抗Ｒ３より出力が取り出される。
なお、図４〜図７の各実施例は、図１または図３の実施例と構成および動作において本質的な差異がないので、対応する構成に図１または図３の実施例と同じ符号を付することで説明を省略する。
【００３３】
図８は、この発明の他の実施例であるアンプ分離型の近接スイッチの回路構成を示す。図示例の近接スイッチは、センサ部１に検出コイルＬと１個のコンデンサＣとで構成された共振回路４が、アンプ部２に発振回路５が、それぞれ含まれている。センサヘッド部１とアンプ部２との間は、２本の接続線６，７（ただし、接続線７はグランドライン）より成る同軸ケーブル３によって接続されている。
【００３４】
前記共振回路４は検出コイルＬとコンデンサＣとが並列接続されたＬＣ共振回路である。共振電圧の取出点と共振電流の帰還点とは同じライン上のｃ点である。なお、図中、ｒ_Dは検出コイルＬに発生する損失抵抗である。この損失抵抗ｒ_Dは被検出物との距離に応じて変化する。
【００３５】
前記発振回路５は、共振回路４の共振電圧を取り出してインピーダンス変換するインピーダンス変換回路としての増幅器８を有している。増幅器８は増幅率がｋであり、この増幅器８の出力側にコンデンサＣａと抵抗Ｒａとが順次直列に接続されている。前記抵抗Ｒａの他端は、コレクタ接地されたトランジスタＴＲ１のベースに接続されている。前記増幅器８の出力である電圧ｖａは、コンデンサＣａおよび抵抗Ｒａを介してトランジスタＴＲ１のベースに印加される。
なお、以下の説明において、増幅器８の出力側の点をａ点、コンデンサＣａと抵抗Ｒａとの接続点をｄ点、トランジスタＴＲ１のエミッタ側の点をｂ点、トランジスタＴＲ１のベース側の点をｆ点、後述するコンデンサＣｂと抵抗Ｒｂとの接続点をｇ点とする。
【００３６】
前記トランジスタＴＲ１はＮＰＮトランジスタであり、このトランジスタＴＲ１のエミッタには電圧が−Ｖ_EEの負の直流電源へ電流を流すための抵抗Ｒ１が接続されている。
【００３７】
トランジスタＴＲ１のベースには抵抗Ｒ４を介してこのトランジスタＴＲ１と同一特性であってペア特性を有する第２のトランジスタＴＲ２のベースが接続されている。第２のトランジスタＴＲ２も同じＮＰＮトランジスタであり、そのエミッタに直流電源より電圧Ｅ₀が与えられている。トランジスタＴＲ１がオン状態のとき、トランジスタＴＲ１のエミッタの電圧（ｂ点の電圧）は第２のトランジスタＴＲ２のエミッタと同じ電圧Ｅ₀となる。なお、第２のトランジスタＴＲ２は、そのベースが自身のコレクタに接続され、そのコレクタには電圧がＶ_CCの直流電圧との間に抵抗Ｒ２とコンデンサＣ１とが接続されている。
【００３８】
前記トランジスタＴＲ１のエミッタは、抵抗ＲｂとコンデンサＣｂとが順次直列に接続された回路を介して共振電圧の取出点でありかつ共振電流の帰還点であるｃ点に接続され、トランジスタＴＲ１のエミッタ電流を共振回路４に帰還させて発振させる。
【００３９】
上記した発振回路５の動作を説明すると、バイアス状態では、抵抗Ｒ１にバイアス電流Ｉ₁が流れてトランジスタＴＲ１はオンしている。トランジスタＴＲ１のエミッタの電圧（ｂ点の電圧）はＥ₀であり、ベースの電圧（ｆ点の電圧）はＥ₀＋Ｖ_BEである（ただしＶ_BEはトランジスタＴＲ１のベース−エミッタ間の電圧）。これにより充電電流が流れて各コンデンサＣｂ，コンデンサＣａがチャージされ、ｇ点の電圧Ｖ₀は電圧Ｅ₀に、ｄ点の電圧Ｖ₁は電圧（Ｅ₀＋Ｖ_BE）に、それぞれバイアスされる。
【００４０】
いま、共振回路４に電圧ｅ_Lのノイズが発生したとすると、ａ点にノイズ電圧ｖａとしてｋｅ_Lが生じる。このノイズ電圧ｖａはコンデンサＣａおよび抵抗Ｒａを介してトランジスタＴＲ１のベースに印加される。ここでＲ４／（Ｒａ＋Ｒ４）≒１とすると、トランジスタＴＲ１のベースはエミッタ・フォロワのためインピーダンスが高く、トランジスタＴＲ１のベースの電圧（ｆ点の電圧）Ｖ_Bはｖａ＋（Ｅ₀＋Ｖ_BE）となり、エミッタの電圧（ｂ点の電圧）Ｖ_Eは（ｖａ＋Ｅ₀）となる。コンデンサＣｂと抵抗ＲｂとのインピーダンスをＺｂ、共振回路４の共振インピーダンスをＲ_Zとすると、共振電圧ｖ_S（ｃ点の電圧）は、｛Ｒ_Z／（Ｚｂ＋Ｒ_Z）｝・ｋｅ_Lとなり、｛Ｒ_Z／（Ｚｂ＋Ｒ_Z）・ｋ｝＞１であれば、ノイズが増幅されて発振の振幅が大きくなる。
【００４１】
前記抵抗Ｒ１を流れる電流Ｉ₁は（Ｖ_E＋Ｖ_EE）／Ｒ１、コンデンサＣｂと抵抗Ｒｂとを流れる電流（帰還電流）ｉ_Cは（ｖａ−ｖ_S）／Ｚｂであり、Ｉ₁＋ｉ_CがトランジスタＴＲ１のエミッタ電流Ｉ_Eとなる。
いま、Ｉ₁＋ｉ_C＜０になると、トランジスタＴＲ１のエミッタ電流Ｉ_Eは負の電流となるため、トランジスタＴＲ１はオフ状態になる。トランジスタＴＲ１がオフ状態になると、電流ｉ_Cは全て抵抗Ｒ１を流れることになり、ほぼ一定値となる。共振電圧ｖ_Sが大きくなると、電流ｉ_Cの正電流は大きくなり、一方、負電流は一定値となる結果、コンデンサＣｂは充電が放電より大きくなり、図９に示すように、ｇ点のバイアス電圧Ｖ₀は発振動作開始時の電圧Ｅ₀より大きな値に上昇する。
【００４２】
図９は、トランジスタＴＲ１のエミッタの電圧（ｂ点の電圧）とコンデンサＣｂと抵抗Ｒｂとの接続点の電圧（ｇ点の電圧）とを示すもので、ｂ点の電圧がｇ点の電圧を越えるピーク位置でのみ、電流ｉ_Cが流れることになる。その結果、振幅が大きくなるに従ってバイアス電圧Ｖ₀は電圧Ｅ₀より大きくなるように動作するので、共振回路４へ帰還される電流ｉ_Cはその実効値がほぼ一定となり、発振の振幅は共振回路４の共振インピーダンスＲ_Zに比例した振幅となる。
【００４３】
なお、上記した実施例では、発振回路５の各トランジスタＴＲ１，ＴＲ２はＮＰＮトランジスタであるが、図１０に示すように、ＰＮＰトランジスタを用いてもよい。この図１０の実施例は、図８の実施例と構成および動作において本質的な差異がないので、ここでは対応する構成に図８の実施例と同じ符号を付することで説明を省略する。
【００４４】
また、この発明にかかる発振回路５は、図１１に示す実施例のように、電圧がＶ_CCの直流電源とゼロ電圧との間に中間電圧を設けて中間グランド（図中、ＩＧＮＤで示す。）とし、それを基準に動作させるようにすれば、正の単電源のみで発振回路を動作させることができる。
【００４５】
【発明の効果】
この発明によれば、共振回路と発振回路とを２本の接続線で接続し得る高い温度安定性を有する近接スイッチが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例である近接スイッチの構成を示す電気回路図である。
【図２】図１の実施例の動作を示す波形説明図である。
【図３】ＮＰＮトランジスタを用いた実施例の構成を示す電気回路図である。
【図４】図１の実施例のインピーダンス変換回路をボルテージ・フォロワにした実施例の構成を示す電気回路図である。
【図５】図３の実施例のインピーダンス変換回路をボルテージ・フォロワにした実施例の構成を示す電気回路図である。
【図６】図４のボルテージ・フォロワをトランジスタのエミッタ・フォロワにした実施例の構成を示す電気回路図である。
【図７】図５のボルテージ・フォロワをトランジスタのエミッタ・フォロワにした実施例の構成を示す電気回路図である。
【図８】この発明の他の実施例である近接スイッチの構成を示す電気回路図である。
【図９】図８の実施例の動作を示す波形説明図である。
【図１０】ＰＮＰトランジスタを用いた実施例の構成を示す電気回路図である。
【図１１】正の単電源のみで発振回路を動作させるようにした実施例の構成を示す電気回路図である。
【図１２】硬発振と軟発振とを示す説明図である。
【図１３】コルピッツ発振回路が用いられた従来例の構成を示す電気回路図である。
【図１４】負性コンダクタンス発振回路が用いられた従来例の構成を示す電気回路図である。
【符号の説明】
４共振回路
５発振回路
８増幅器
Ｌ検出コイル
Ｃ，Ｃａ，Ｃｂコンデンサ
ＴＲ１，ＴＲ２トランジスタ
Ｒａ，Ｒｂ，Ｒ１抵抗

Claims

検出コイルとコンデンサとで構成された共振回路と、被検出物との距離に応じた振幅で発振動作する発振回路とがケーブルで接続されて成る近接スイッチであって、
前記発振回路は、ベース接地されたトランジスタと、前記共振回路の共振電圧を取り出してインピーダンス変換するインピーダンス変換回路と、前記インピーダンス変換により得られた電圧を前記トランジスタのエミッタに印加するために前記インピーダンス変換回路に直列に接続されたコンデンサおよび第１の抵抗と、前記トランジスタのエミッタに直流電源より電流を流すための第２の抵抗とを含み、前記トランジスタのコレクタ電流を前記共振回路に帰還させて成る近接スイッチ。
検出コイルとコンデンサとで構成された共振回路と、被検出物との距離に応じた振幅で発振動作する発振回路とがケーブルで接続されて成る近接スイッチであって、
前記発振回路は、コレクタ接地された第１のトランジスタと、前記共振回路の共振電圧を取り出してインピーダンス変換するインピーダンス変換回路と、前記インピーダンス変換により得られた電圧を前記トランジスタのベースに印加するために前記インピーダンス変換回路に直列に接続された第１のコンデンサおよび第１の抵抗と、前記トランジスタのエミッタから負の直流電源へ電流を流すための第２の抵抗とを含み、前記トランジスタのエミッタ電流を第２のコンデンサと第３の抵抗とを介して前記共振回路に帰還させて成る近接スイッチ。
前記発振回路は、直流電源の電圧とゼロ電圧との間に設定された中間電圧をグランドとして動作させるようにした請求項１または２に記載された近接スイッチ。