JPH02305213A - 二線式センサ - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は負荷に直列接続されてその負荷の通断電を制御
する二線式センサに関する。

（従来の技術） この種のセンサの一例としては、測定対象を光とした光
電式の二線式センサがある。このうち例えば透過タイプ
のものは第３図に示すような接続で使用される。ここで
、１は直流電源、２は負荷、３は受光素子を備えた二線
式センサ、４は上記受光素子に向けて光を照射する投光
素子を備えた投光器である。

この構成で、投光器４からの光が二線式センサ３に入射
しているときには、二線式センサ３の動作状態は例えば
オフ状態にある。しかし、その光が図示しない検出対象
によって遮られて二線式センサ３への入射光量が減少す
ると、入射光量の計測信号レベルが所定の動作レベル以
下となったところで動作状態はオン状態に転じて負荷２
に通電される。この様な接続で使用されるから、この種
の二線式センサの出力特性は、機械式接点にできるだけ
近いことが要望される。特に、出力オフ時における漏れ
電流１　ＯＦＦはできるだけ少ないことが望まれ、直流
二線式センサではその代表値は１ｍＡ程度である。

ところで、この種の二線式センサにあっては、その動作
状態の表示のみならす、例えば入光時における受光素子
への入射光量が適切に確保されているか否かを表示灯に
て確認できるようにすることが望まれている。このよう
にすれば、投光器４からの投光強度が十分か否か、光軸
が適切にセットされているか否か、或いはレンズの汚れ
によって入射光量が低下し過ぎていないが等を容易に判
断できるため、センサのセツティングやメンテナンス時
に便利だからである。

このために、従来より、入射光量の計測信号レベルと、
動作レベルよりも高い安定域レベルとを比較する安定状
態判定回路を設け、入射光量の計測信号レベルが上記安
定域レベルを越えているときには表示灯を点灯させる構
成が考えられている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成によって入射光量の計測信号レ
ベルか安定状態にあることを表示するための表示灯を点
灯させようとすると、その点灯のための電流番確保する
ために、出力オフ時における漏れ電流■。Ｐｌ？を大き
くしなくてはならす、出力特性が悪くなるという問題を
生ずる。これは、動作状態表示灯なら二線式センサに大
きな負荷電流が流れる出力オン時に点灯させるため表示
灯を点灯させるに足る十分な電流を確保できるが、安定
状態表示灯は小さな漏れ電流Ｉ。ｐｐ　シか流れない出
力オフ時に点灯されるためである。

そこで、本発明の目的は、出力特性の低下を招くことな
く、測定対象の計測信号レベルか動作レベルを十分に越
えた安定域にあるか否かを表示させることができる二線
式センサを提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 動作表示とは異なり、測定対象の計測信号レベルが動作
レベルを十分に越えた安定域にあるか否かを表す安定状
態表示は、必ずしもリアルタイムに表示しなくとも、実
用上の問題を生じない。本発明はかかる事情に鑑みなさ
れ、このために本発明の二線式センサは、光、音波、磁
界等の測定対象の計測信号レベルと所定の動作レベルと
を比較して負荷の通断電を制御すると共に、測定対象の
計測信号レベルが動作レベルを十分に越えた安定域にあ
るか否かを表示灯にて表示するようにしたものにおいて
、測定対象の計１１１１１信号レベルが動作レベルを十
分に越えた安定域にあるか否かを判定する安定状態判定
回路と、この安定状態判定回路からの出力結果を記憶す
る判定結果記憶回路と、測定対象の計測信号レベルが動
作レベルを越えて負荷に通電されるときに判定結果記憶
回路における記憶内容に基づき表示灯を点灯させる安定
状態表示回路とを具備せる構成としたところに特徴を有
する。

（作用） 上記手段によれば、安定状態判定回路における判定結果
は一旦判定結果記憶回路に記憶され、その後、負荷に通
電されるときにその記憶内容に基づき表示灯が点灯され
ることになる。従って、大きな負荷電流が流れる出力オ
ン時に表示灯を点灯させることになるため、出力オフ時
の漏れ電流Ｉ。ＦＦを大きくせすとも、表示灯のための
電流を十分に確保できるようになる。

（実施例） 以下本発明を透過形光型スイッチタイプの直流二線式セ
ンサに適用した一実施例につき第１図及び第２図を参照
して説明する。

第１図に示す受光部１１は図示しない受光素子を備え、
受光素子からの受光信号を増幅することにより受光素子
に入射する光を測定対象として計ｌ１ｌｌｌｊする。こ
の受光部］１には図示しない投光部が対向して設けられ
ており、投光部と受光部１１−との間を検出対象が通過
すると、投光部からの光が遮られて受光部１１における
入射光の計ｎ］信号８つのレベルが低下する。

この計測信号ＳＤはコンパレータを備えた動作判定部１
２に入力され、ここで計測信号ＳＤのレベルが所定の動
作レベルと比較される。この動作レベルには、出力動作
にヒステリシスを与えて動作を安定化するため、オフ動
作レベルＲ８１，１・とオン動作レベルＲ０Ｎとの２種
類があり、Ｒｏ＋ｒｙ　＞　Ｒいの関係にある。従って
、投光部からの光か検出対象によって遮られることによ
り、計測信号Ｓ　１）のレベルが低下してオン動作レベ
ルＲ６Ｎを下回ると、動作判定部１２からハイレベルの
オン信号ＳＯＮが出力される。また、その後、検出対象
が移動して投光部からの光が受光部１１に入射するよう
になり、計測信号ＳＤのレベルがオン動作レベルＲｏＮ
を越え、更にオフ動作レベルＲ６Ｆ、を上回るようにな
ると、動作判定部１２からのオン信号Ｓ。、か絶たれる
。

この動作判定部］２の出力ラインは出力部１３に接続さ
れ、出力部］３では動作判定部］２からオン信号ＳＯＮ
を受けている間、出力端子］−０ａ　。

１、　Ｏｂ間を低インピーダンスにして図示しない負荷
に通電可能とする。

さて、受光部］１からの計測信号ｓＤは安定状態判定回
路１４にも与えられるようになっている。

この安定状態判定回路１４は目測信号Ｓ　Ｉ３のレベル
を安定域基準レベルＲ５□と比較するコンパレータを備
え、計６１１１信号ＳＤのレベルが安定域基準レベルＲ
３Ｔを越えるときにハイレベルとなる安定域判定信号Ｓ
ＳＴを出力する。これは、計δＩＩＩ信号ＳＤのレベル
が前記動作レベルＲ６ＦＦ　ｒ　ＲＯＮを十分に越えた
安定域にあるか否かを判定するためのものであって、こ
のため、安定域基準レベルＲ５□は、ＲｓＴ＞　ＲＯｒ
、ｒ、　＞　ＲｏＮの関係を満たすように設定されてい
る。

安定状態判定回路１４の出力ラインは判定結果記憶回路
］５に接続されている。この判定結果記憶回路１５はＤ
タイプのフリップフロップ１−６とインバータゲート］
７とを図示の通りに接続して構成され゛、フリップフロ
ップ１６のデータ端子りに与えられた安定域判定信号Ｓ
ＳＴが記憶される。

」二記インバータケート１７の入力端子は動作判定部１
２の出力ラインに接続されており、従ってフリップフロ
ップ］６は動作判定部１２からのオン信号Ｓ。Ｎが絶た
れてローレベルに戻るときにリセットされる。

判定結果記憶回路１５からの信号はアンドゲート１−８
及び表示灯駆動回路１９からなる安定状態表示回路２０
に与えられる。具体的には、フリップフロップ１−６の
１出力端子Ｑがアンドゲート１８の一方の入力端子に接
続され、そのアントゲ−１・１８の出力端子か表示灯駆
動回路１つに接続されている。そして、」二記アンドゲ
ート１８の他方の入力端子は前記動作判定部］２の１１
１カラインに接続され、動作判定部］２からハイレベル
のオン伝号Ｓ。Ｎが出力されるときにアントゲ−１・１
８を開いて判定結果記憶回路１５の出力内容を表示灯駆
動回路１つに与える。ここで、表示灯駆動回路］９はア
ンドゲート１８からハイレベル信号を受けると、安定状
態表示用の表示灯２１を点灯させるようになっている。

尚、２２は動作状態表示灯で、これは出力部１−３かオ
ン作動するときに表示灯駆動回路２３を介して点灯され
る。

さて、本実施例の作用について第２図も参照して説明す
る。ここては、投光部と受光部］１との間の光軸を合わ
せた状態で投光部からの投光強度を調整する場合を想定
する。今、最小の投光強度からこれを徐々に上昇させた
とする。これによって受光部１］から出力される計ｌ１
１１］信号ＳＤのレベルが」二昇し、これが安定域基準
レベルＲ３Ｔを越えるようになると、安定状態判定回路
コ４からハイレベルの安定域判定信号Ｓ、Ｔが出力され
るか（第２図時刻ｔ１）、この段階では安定状態表示用
の表示灯２］は直ちに点灯されず、その判定結果が結果
判定記憶回路］５に記憶される。また、この場合、計測
信号ＳＤのレベルはオフ動作レベルＲｏ１・１・を上回
っているから、出力部１３はオフ状態にあって出力端子
１０ａ、１０ｂ間は高インピーダンス状態にあって僅か
な漏れ電流Ｉ。ＮＦＬか流れていない。

この後、投光強度を今度は低下させると、これに併せて
計測信号ＳＤのレベルか低下し、これか安定域基準レベ
ルＲ５Ｔを下回ったところで、安定域判定信号ＳｓＴは
ローレベルに転しく第２図時刻ｔ２）、更にオン動作レ
ベルＲＯＮをド回ったところで動作判定部］２からハイ
レベルのオン４５号Ｓ−］〇　− 。、が出力される（同図時刻１．＋）。この結果、１１
１力部１３が低インピーダンスとなってオン状態になり
、負荷に通電されると共に、動作状態表示灯２２が点灯
される。また、これと同時に動作判定部１２からのオン
信号Ｓ。Ｎによって安定状態表示回路２０のアンドゲー
ト１８が開くことになるから、安定状態判定回路１４か
らの安定域゛ト１］定信号ＳＳ７を記憶しているフリッ
プフロップ１６の圧力によって安定状態表示用の表示灯
２］が点灯されることになる。これにて第２図の時刻ｔ
１がら時刻ｔ２までの間において計測信号ｓＤのレベル
（同図に斜線を付して示す）は、動作レベルＲ８Ｉ、Ｐ
　ｒ　Ｒ’ＯＮを十分に越えた安定域基準レベルＲＳ１
であったことが明らかとなる。

一方、この後、投光強度を再び上昇させたとすると、計
測信号Ｓ９のレベルがオフ動作レベルＲＯＦＦを上回る
ようになったところで（第２図時刻ｔ４）、動作判定部
１２からのオン信号Ｓ。Ｎが絶たれ、両表示灯２Ｌ　　
２２か共に消灯される。この後、第２図に示すように、
計ａ＋＋］信号ＳＤの１ノベルが安定域基準レベルＲ３
□を越えることなく、再びオン動作レベルＲ６Ｎを下回
るように低下されたとする（同図時刻ｔ、）。すると、
やはり動作判定部１２からハイレベルのオン信号Ｓ。Ｎ
が出力され、出力部１３がオン状態になって動作状態表
示灯２２が点灯される。しかし、この場合には、安定状
態判定回路１４から安定域判定信号Ｓ８．は圧力されて
いなかったから、フリップフロップ１６はオン信号Ｓ。

Ｎの立下がり時にリセッＩ・されたままにあり、従って
■力端子Ｑ　４ｊローレベルにあって安定状態表示用の
表示灯２］は点灯されない。

これにより、第２図の時刻ｔ４から時刻ｔ、まての間に
おいては、計測信号ＳＤは安定域、２１！、檗レベルＲ
３Ｔに達していなかったことが判る。この後、再び投光
強度を計測信号ＳＤが安定域基準レベルＲ５Ｔを越えて
再び低ドするように変化させた場合には、第２図に示す
ようになり、やはり出力部１３がオン状態になると共に
、動作状態表示Ｊ］’　２２及び安定状態表示用の表示
灯２］か点灯される。

この様に本実施例によれば、安定状態判定回路１４にお
ける判定結果は一旦判定結果記憶回路］５に記憶され、
その後、出力部１３のオン動作によって負荷に通電され
るときにその記憶内容に基づき安定状態表示用の表示灯
２１が点灯されることになる。従って、例えば投光強度
の調整に際して、それが適切か否かを調べるには、調節
摘みを適宜な値にセットした後、投光部のレンズ部分を
遮って遮光状態にしてみればよい。これにより、安定状
態表示用の表示灯２１が点灯されれば投光強度は十分で
あることが判り、点灯しなければ投光強度が不足してい
ることか判る。また、出力オフ時ではなく、大きな負荷
電流か流れる出力オン時に安定状態表示用の表示灯２］
を点灯さぜることになるから、出力オフ時の漏れ電流Ｉ
。１１．１・が大きくなることはなく、二線式センサと
してのＩＪＩＪｌ力特性を全く犠牲にすることがない。

尚、上記実施例では、透過形光電スイッチタイプの直流
二線式センサに適用した例を示したか、本発明はこれに
限られず、反則形光電スイッチタイプの二線式センサに
も適用できる。この場合には、非入光状態で安定域にあ
るか否かを判断すべく、安定状態判定回路を計測信号の
レベルが動作レベルを低いほうに十分に越えた安定域に
あるか否かを１′１ｊ定するように構成することができ
る。また、必ずしも光をΔＩＩ定対象とする光電スイッ
チに限られず、音波を測定対象とする超音波センサ、磁
界を測定列数とする磁気センサ、圧力をａ＋＋＋定対象
とする圧カセンザ等にも広く適用できることは勿論であ
る。

［発明の効果］ 本発明は以上述べたように、安定状態判定回路における
判定結果を一旦記憶し、その後、負荷に通電されるとき
にその記憶内容に基づき出力オン時に表示灯を点灯させ
る構成だから、δＩＩＩ定対象の計測信号レベルが動作
レベルを十分に越えた安定域にあるか否かを表示させる
ことができながら、出力オフ時の漏れ電流を十分に小さ
く抑えることができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示し、第１図は
要部のブロック図、第２図は作用説明用の各部の電圧波
形図、第３図は直流二線式センーリ−の使用状態を示す
回路図である。 図面中、１４は安定状態判定回路、］５は゛１′１］定
結果記憶回路、２０は安定状態表示回路、２１は表示灯
である。 山願人　　サンクス　株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、負荷に直列接続され光、音波、磁界等の測定対象の
   計測信号レベルと所定の動作レベルとを比較して前記負
   荷の通断電を制御すると共に、前記測定対象の計測信号
   レベルが前記動作レベルを十分に越えた安定域にあるか
   否かを表示灯にて表示するようにしたものにおいて、前
   記測定対象の計測信号レベルが前記動作レベルを十分に
   越えた安定域にあるか否かを判定する安定状態判定回路
   と、この安定状態判定回路からの出力結果を記憶する判
   定結果記憶回路と、前記測定対象の計測信号レベルが前
   記動作レベルを越えて前記負荷に通電されるときに前記
   判定結果記憶回路における記憶内容に基づき前記表示灯
   を点灯させる安定状態表示回路とを具備してなる二線式
   センサ。