JPH01261020A

JPH01261020A - 二線式近接スイッチ

Info

Publication number: JPH01261020A
Application number: JP8972088A
Authority: JP
Inventors: Akio Matsumoto; 松本　章夫; Yasushi Matsuoka; 靖松岡; Yoshimi Kanda; 神田　好美; Tsutomu Ajioka; 勉味岡; Tomoshi Motoshi; 知史元氏
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1989-10-18

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、二線式近接スイッチ、特に故障検出の容易
な二線式近接スイッチに関する。

（ロ）従来の技術近年、省配線、プログラマブルコントローラへの直接接
続、近接スイッチの専用電源線の不要等の観点から、直
流二線式近接スイッチが再注目されている。従来より、
よく知られるこの種の二線式近接スイッチは、検出コイ
ルと共振コンデンサを含む発振回路、この発振回路の出
力を積分する積分回路、この積分回路の出力を基準レベ
ルと比較する比較回路、この比較回路の出力に応答する
出力回路とから構成され、これら各回路への２本の電源
供給線が、信号線に共用されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題一般に、近接スイッチを、その他のセンサやコントロー
ラと組合わせて、大型システムを構成する場合、各構成
装置、部品の高信頬性が要求され、近接スイッチもその
例外でなく、いわゆる故障診断機能の保有要求が高まっ
てきている。特に、検出コイル使用の近接スイッチにお
いて、多発するコ・イルの断線情報の出力が強く望まれ
ている。しかしながら、従来の二線式近接スイッチでは
、出力が０Ｎ／ＯＦＦの２モードしかなく、コイル断線
等の信号出力を得ることは不可能であった。

この発明は、上記問題点に着目してなされたもので、コ
イル断線を検出すると、漏れ電流をＯにすることにより
、二線式であるにもかかわらず、簡単にコントローラ側
（負荷側）で、その故障検出をなし得る二線式近接スイ
ッチを提供することを目的としている。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明の二
線式近接スイッチは、検出コイル（Ｌ）と共振コンデン
サ（Ｃ４）とを含む発振回路（２）と、この発振回路の
出力を積分する積分回路（３）と、この積分回路出力を
基準レベルと比較する比較回路（４）と、この比較回路
の出力に応答する出力回路（５）とを備え、前記各回路
への電源供給線（６ａ、６ｂ）が信号導出用に使用され
るものにおいて、前記電源供給線に直列に接続される第
１のトランジスタ（ＴＲ，）と、前記検出コイルと共振
コンデンサの接続端と一方の電源供給線間に接続される
抵抗（Ｒ２）と、この抵抗の両端電圧により、ＯＮ１０
　Ｆ　Ｆ制御され、応じて前記第１のトランジスタのＯ
Ｎ１０　Ｆ　Ｆを制御する第２のトランジスタ（ＴＲＹ
）とを特徴的に備えている。

この二線式近接スイッチにおいて、通常の動作状態、つ
まり検出コイルが断線していない場合には、検出コイル
及び共振コンデンサに直列に接続される抵抗に電流が流
れている。そのため検出コイルと抵抗の接続点は、所定
の電位に保たれ、第２のトランジスタがＯＮしている。

そして、この第２のトランジスタのＯＮにより、第１の
トランジスタもＯＮしており、出力回路がＯＦＦ状態で
あっても、電源供給線には、主回路部への漏れ電流が流
れている。これに対し、検出コイルの断線故障が発生す
ると、検出コイルに直列に接続される抵抗に電流が流れ
なくなり、接続点の電位は、上記所定の電位よりも低く
なり、第２のトランジスタが０ＦＦＬ、これに応答して
、第１のトランジスタもＯＦＦする。これにより、主回
路への漏れ電流が流れなく、電源供給線に流れる電流は
略０となる。そのため、コントローラ側で、電源供給線
に流れる電流を検出すれば、正常ＯＦＦなのか、検出コ
イルの断線であるかを識別できる。

（ホ）実施例以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明の実施例を示す二線式近接スイッチ
の回路図である。同図において、近接スイッチ１は、検
出コイルＬ及び共振コンデンサＣ４を含む発振回路２、
この発振回路２の発振出力を積分する積分回路３、この
積分回路３の出力とスレッショルドレベル（基準電圧）
と比較する比較回路４、及び比較回路４の出力に応じて
０Ｎ／ＯＦＦする出力回路５を備えており、これらの回
路には、コントローラ（図示せず）より、二線で電源供
給線６ａ、６ｂに電流供給がなされるとともに、コント
ローラには、二線で出力回路５のＯＮ１０　Ｆ　Ｆが伝
送される。以上の基本構成は、従来の二線式近接スイッ
チのものと同様である。

さらに、この実施例近接スイッチは、電源供給線６ａに
直列に、トランジスタＴＲ６、ＴＲ５を接続し、これら
のトランジスタＴＲ，、ＴＲ，を介して、発振回路２、
積分回路３、比較回路４等の主回路に電流を供給するよ
うにしている。トランジスタＴＲ，は、ＰＮＰ型であり
、エミッタが負荷側に接続されるとともに、エミッタと
ベース間に抵抗Ｒ１が接続されている。また、トランジ
スタＴＲ４のベースと電源供給線６ｂ間にトランジスタ
ＴＲ，、、抵抗Ｒ２゜、トランジスタＴＲ，の直列回路
が接続されている。トランジスタＴＲ，はＮＰＮ型であ
り、コレクタが抵抗ＲＩＧに、エミッタが電源供給線６
ｂに接続されている。さらに、トランジスタＴＲ７のコ
レクタは、ダイオードＤ４のアノードに接続され、この
ダイオードＤ４０カソードと電源供給線６ｂ間に抵抗Ｒ
８とコンデンサＣ７の並列回路が接続されている。

発振回路２の検出コイルＬと共振コンデンサＣ４の接続
点Ａと電源供給線６ｂ間に抵抗Ｒ２が接続されるととも
に、接続点ＡがトランジスタＴＲ１のベースに接続され
ている。

次に、この実施例二線式近接スイッチの動作を説明する
。

電源供給線６ａ、６ｂにコントローラが接続され、電源
が投入されると、トランジスタＴＲ，のエミッタ・ベー
ス及び抵抗Ｒ１を介して、トランジスタＴＲ０に電圧が
加わり、トランジスタＴＲ１１と抵抗Ｒ２゜で構成され
る定電流回路が動作する。この定電流がダイオードＤ４
を介して、コンデンサＣ１に流れ、コンデンサＣ１の充
電が開始される。この間トランジスタＴ　Ｒｌｒ、抵抗
Ｒ１゜の定電流のｈｆ、倍の電流がトランジスタＴ　Ｒ
ｈのエミッタ・コレクタに流れる能力を持つ。そのため
、トランジスタＴＲ，の定電流回路が動作し、主回路の
電源電圧がツェナダイオードＤ、のツェナ電圧まで上昇
する。

電源電圧の印加で、発振回路２が発振動作を開始する。

この発振出力は、積分回路３で積分され、比較回路４に
入力されるが、検出体が存在しない場合は、発振出力が
大で、入力端子はスレッショルドよりも大きく、従って
、比較回路４は、ローレベルで出力回路５のトランジス
タＴＲ，、ＴＲ，、ＴＲ，。をＯＦＦする。したがって
、近接スイッチ１には、主回路の漏れ電流のみが流れ、
この漏れ電流が、二線線路を経て、コントローラに流れ
、正常ＯＦＦ出力となる。

検出体が存在すると、発振回路２の発振出力が低下し、
比較回路４への入力電圧はスレッショルド以下となり、
比較回路４の出力はハイレベルとなり、出力回路５とト
ランジスタＴＲ，、ＴＲ，、ＴＲ，。がＯＮする。これ
により、近接スイッチｌには、二線線路を介し、出力回
路５にＯＮ電流が流れ、正常ＯＮ出力となる。

上記のように、検出体の有無により、発振出力は変化す
るが、いずれにしても、検出コイルＬが断線していず、
発振回路が正常に動作している場合には、抵抗Ｒ２に電
流が流れ、接続点Ａの電位が電源供給線６ｂよりも高く
なるので、トランジスタＴＲ，がＯＮする。電源投入時
にコンデンサＣ７への充電が終了しても、トランジスタ
ＴＲ。

がＯＮしているため、トランジスタＴ　Ｒ＋　＋、抵抗
Ｒ９゜は、その定電流をトランジスタＴＲ，を介して流
す。そのため、トランジスタＴＲｂのＯＮは持続される
。

検出コイルＬが断線すると、抵抗Ｒ２に電流が流れない
ので、接続点Ａの電位が低くなり、トランジスタＴ　Ｒ
’ｒがＯＦＦする。抵抗Ｒ６の抵抗値は充分に大きく選
定しているので、コンデンサＣ１は充電されたままであ
り、トランジスタＴＲ８、抵抗ＲＩＧの定電流回路は動
作しない。そのため、トランジスタＴＲ，が０ＦＦＬ、
主回路の定電圧が下がり、出力回路５がＦＦするととも
に、漏れ電流も０となる。この場合、二線線路、コント
ローラに流れる電流は、正常出力ＯＦＦの場合と相違し
、漏れ電流も０となるので、略０となる。

次に、漏れ電流Ｏ検出によるコイル断線故障検出をコン
トローラで行う場合の一例を第２図で説明する。近接ス
イッチ１とコントローラ７は、二線線路８ａ、８ｂで接
続されている。この二線線路８ａ、８ｂは近接スイッチ
１側モ電源供給線６ａ、６ｂに接続され、また、コント
ローラ側で、線路８ｂは接地され、線路８ａはホトカプ
ラのＬＥＤ９、抵抗Ｒ１１、カレントミラー回路のトラ
ンジスタＴＲ８を経て、電源Ｖ、に接続されている。

一方のカレントミラー回路のトランジスタＴ　Ｒ＝　２
から漏れ電流を検出する。通常のＯＮ１０　Ｆ　Ｆ出力
は、ＬＥＤ９の点灯／消灯に応答して、ホトトランジス
タ１０、アンプ１１より導出される。なお、正常ＯＦＦ
時には、近接スイッチｌには、漏れ電流が流れているの
で、トランジスタＴＲ１１に漏れ電流が流れ、従って、
トランジスタＴ　Ｒ、ｔに、その漏れ電流と等しい電流
が流れる。しかし、検出コイルが断線すると、トランジ
スタＴＲ，、、ＴＲ１２が流れなくなるので、コイル断
線故障が検出される。

（へ）発明の効果この発明によれば、電源供給線に接続される第１のトラ
ンジスタと、検出コイルと共振コンデンサの接続端と他
方の電源供給線間に接続される抵抗と、この抵抗の両端
電圧により、ＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御され、応じて前記第
１のトランジスタの０Ｎ１０　Ｆ　Ｆを制御する第２の
トランジスタを備えているので、検出コイルが断線した
時に、第１のトランジスタに流れる電流、つまり漏れ電
流を０とし得るので、何ら線路を増加することなく、漏
れ電流が存在する正常ＯＦＦと区別して、検出コイル断
線を検出できる。。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す二線式近接スイッ
チの回路接続図、第２図は、同二線式近゛接スイッチを
コントローラに接続した場合の漏れ電流検出の例を示す
回路図である。１：二線式近接スイッチ、２：発振回路、３：積分回路
、　　　　　４；比較回路、５：出力回路、６ａ・６ｂ
：電源供給線、Ｌ：検出コイル、Ｃ４：共振コンデンサ
、Ｒ２：抵抗、ＴＲ，：）ランジスタ（第１の）、ＴＲ，：トランジスタ（第２の）。第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）検出コイルと共振コンデンサとを含む発振回路と
、この発振回路の出力を積分する積分回路と、この積分
回路出力を基準レベルと比較する比較回路と、この比較
回路の出力に応答する出力回路とを備え、前記各回路へ
の電源供給線が信号導出用に使用される二線式近接スイ
ッチにおいて、前記電源供給線に直列に接続される第１
のトランジスタと、前記検出コイルと共振コンデンサの
接続端と一方の電源供給線間に接続される抵抗と、この
抵抗の両端電圧により、ＯＮ／ＯＦＦ制御され、応じて
前記第１のトランジスタのＯＮ／ＯＦＦを制御する第２
のトランジスタとを備えたことを特徴とする二線式近接
スイッチ。