JPH02306112A - センサの感度調整装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、センサの感度調整装置に関し、特にその調整
作業の容易化、効率化に関する。

〔従来の技術〕

一般にセンサは、測定対象からの、例えば光。

変位、音、圧力等の情報を入力信号として取り入れ、こ
れを所定の感度（ゲイン）で電気信号等の出力信号に変
換して処理装置に出力するように構成されている。ここ
で上記感度は、入力信号の変化に対する出力信号の変化
の比をいうが、この感度は測定対象１　目標とする測定
精度等によって調整する必要が生じる場合がある。この
ような感度調整は、従来、センサ本体に設けられた、例
えば多回転ボリューム等によって行うのが一般的である
。具体的には、センサ本体に設けられた動作表示灯、及
び安定表示灯が点灯するようにドライバ等で上記ボリュ
ームを回して行っている。

Ｃ発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら上記従来の感度調整においては以下のよう
な問題点がある。

■　センサへの入力信号の大きさを調整者が確認できな
いので、試行錯誤的な調整とならざるを得す、作業が困
難で調整にＰＭを要するとともに、調整時間が長くなる
。

■　上記構造上遠隔操作に対応しにくいので、センサの
設置場所まで調整者が行くか、あるいは装置自体を取り
外すかする等の必要が生しる。特にセンサが狭い場所に
設置されている場合は、調整者がその設置位置に近づく
のが困難であり、それだけ作業性が悪い。

■　上記構造上自動調整に対応しにくいので、一旦設定
すると途中で感度の切り換えが困難であり、人手によっ
て再度設定する必要がある。

■　機械軸合わせが困難である。

そこで本発明は、上記従来の問題点を解消するためにな
されたもので、入力信号の大きさを目視化することによ
り、短時間で容易に感度の調整ができ、かつ遠隔操作、
自動調整に容易に対応できるセンサの感度調整装置を提
供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、測定対象からの入力信号を所定の感度で出力
信号に変換して出力するセンサの、上記感度を所望レベ
ルに調整する感度調整装置において、上記入力信号を又
は感度レベルをアナログ的に表示する表示部と、該表示
部による表示値が所定範囲内の値になるように上記感度
を変化させる感度調整部とを備えたことを特徴としてい
る。

ここで本発明に係るセンサの感度調整装置では、上記表
示部が、上記入力信号又は感度レベルをアナログ的に表
示するとともに、該表示値がしきい値と一致したことを
表示するしきい値マークの表示を行うよう北構成しても
良い、また上記表示部及び感度調整部が、センサの外部
から遠隔操作されるように構成しても良く、さらに上記
感度調整部に、感度調整時の感度レベルを記憶する記憶
手段を付加してもよい。

〔作用〕

本発明に係るセンサの感度調整装置により感度調整を行
うには、表示部にアナログ的に、例えばバーコード表示
された入力信号又は感度レベルの表示値が、所定範囲内
の値になるように目で確認しながら感度調整部により感
度レベルを変化させる。このように入力信号の受信量を
目視できるようにしたので、感度調整が容易で、機械軸
合わせ等も容易確実に行うことができ、従ってそれだけ
調整時間を短縮できる。

また、本発明において、上記表示部を、しきい値マーク
の表示も合わせて行うように構成した場合は、調整作業
がさらに容易確実となる。また遠隔操作構造にした場合
は、例えばセンサ本体が狭い場所に設置されていても外
部から箔単に感度調整ができ、センサ本体を取り外す必
要もない、さらにまた感度レベルを記憶するようにした
場合は、測定対象が変化した場合にも、プログラム化し
ておくことにより自動的に感度の切り換えが可能となり
、再設定の必要がない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１ｒｇＪないし第４図は本発明の一実施例によるセン
サの感度調整装置であり、本実施例は、被検出物の存否
を反射光の受光量で検出するように構成された光電セン
サに適用した例である。

まず該実施例装置の概略構成を示す第１図において、１
は光電センサであり、これは発光部１ａから被検出物２
に光を照射し、該被検出物２からの反射光を受光部１ｂ
で受光するように構成されている。３は上記光電センサ
１にケーブル４ａで接続され、さらにケーブル４ｂでセ
ツティングユニット５に接続されたコントロールユニノ
トテアリ、これは上記光電センサ１からの受光量をセツ
ティングユニット５に供給するとともに、後述の感度レ
ベルを記憶したり、さらにバーコード表示信号、しきい
値マーク表示信号を出力したりするように構成されてい
る。

上記セツティングユニット５は、上記コントロールユニ
ット３からの各種信号により、受光量をアナログ的にバ
ーコード表示したり、しきい値マークを表示するととも
に、上記光電センサ１の投光ゲイン又は受光ゲインの感
度調整を行うためのもので、第２図に示すように、モニ
タ部（表示部）６．感度調整部７．及び動作表示灯８．
安定表示灯９を備えている。

上記モニタ部６は多数の発光セグメント６ａを直線上に
配置してなり、コントロールユニット３を介して入力さ
れた入力信号を受光量に応じてアナログ的にバーコード
表示する。またこのモニタ部６には、第１．第２しきい
値マーク６ｂ、６ｃが点灯するように設けられている。

第１しきい値マーク６ｂは、被検出物２が存在する状態
でセンサ出力がＯＮからＯＦＦへあるいはその逆に切り
替わる時点で、上記バーコードのピーク点に合わせて点
灯する。また上記第２しきい値マーク６ｃは、上記被検
出物２が存在しない状態又は別の被検出物を置いた状態
でセンサ出力が上記のように切り替わる時点で点灯する
ように構成されている。

また、上記動作表示灯８は、受光量に応じて延びるバー
コード表示のピーク点が上記第１．第２しきい値マーク
間に位置する場合に点灯し、かつ安定表示灯９は、上記
ピーク点が両しきい値マーク間の中央の所定範囲（例え
ば６０％の範囲）内に位置するときに点灯するように構
成されている。

上記感度調整部７は、感度、つまり投光ゲイン又は受光
ゲインを変化させるためのもので、上昇ボタン７ａ、下
降ボタン７ｂを備えており、上昇ボタン７ａを押さえて
いる間はゲインが上昇し、下降ボタン７ｂを押さえてい
る間はけゲインが下降する。

第３図は上記光電センサ１等のブロック回路図であり、
図中、一点鎖線で囲んだ部分１’、３’。

５′は、それぞれ上記光電センサ１．コントロールユニ
ット３．セツティングユニット５に対応している。

光電センサ対応部分１′において、１０は投光用ＬＥＤ
で、これは発振器１２のパルス信号を基に投光回路１１
により駆動される。１３は投光回路１１からの投光電流
を制御するＤ／Ａ変換器、１４はコントロールユニット
対応部分３′からバッファ１５を介して入力されたゲイ
ンデータをホールドするラッチ回路である。また、３０
ａ、３０ｂはアンド回路、３１ａ、３１ｂは制御信号。

セレクト信号、１５．１６はバッファであり、制御信号
３１ａ、セレクト信号３１ｂがハイの時バッファ１５が
オンし、またラッチ回路１４もリセットされる。

１９は受光用ＰＤ、２０は該受光用ＰＤ１９の受光電流
を所定率で増幅して電圧出力するアンプ、２１は動作表
示の出力を行う出力用処理回路、２２は安定動作表示の
出力を行う自己診断回路である。また、１７は上記アン
プ２０からの出力を、発振器１２からのパルス信号の立
ち下がり時にホールドするサンプルホールド回路、１８
は該サンプルホールド回路１７からの出力をディジタル
信号データ（受光出力モニタ用データ）に変換してコン
トロールユニット対応部分３′に出力するＡ／Ｄ変換器
である。上記セレクト信号３１ｂがハイに、制御信号３
１ａがローになると、バッファ１６−がオンし、上記受
光出力モニタ用データが送出される。

また、コントロールユニット対応部分３′において、２
４はメイン処理部であり、これはバッファ１６を経た受
光出力モニタ用データ、出力用処理回路２１からの出力
信号、自己診断回路２２からの安定表示出力信号が入力
され、バーコードデータ、しきい値データを表示部６に
出力するとともに、感度調整部（ゲイン設定回路）７か
らのゲインデータをメモリ２９に格納するように構成さ
れている。

また、セツティングユニット対応部分５′において、２
７は上記出力用処理回路２１からの出力が上記第１．第
２しきい値マーク間に位置する時点で上記動作表示灯８
を点灯させる動作表示回路、２８は上記出力が第１．第
２しきい値マーク間で、かつ所定範囲内にあるとき上記
安定表示灯９を点灯させる安定表示回路である。

次に本実施例装置における感度調整動作について説明す
る。

先ず、第１図、第２図に沿って感度調整動作の具体的操
作方法を説明する。

まず、被検出物２を所定の位置に配置し、ゲイン調整モ
ードに切り換えた後、対象となる光電センサｌの感度を
セツティングユニット５の上昇ボタン７ａ、下降ボタン
７ｂによって上昇、下降させる。するとセンサ出力がＯ
ＮからＯＦＦに、又はその逆に切り替わる時点で第１し
きい値マーク６ｂがモニタ部６に表示される０次に被検
出物２を除去するか、他の被検出物と置き換えた後、上
記操作を繰り返すと、第２しきい値マーク６Ｃが表示さ
れる。上記第１しきい値マーク６ｂは、被検出物２の検
出が可能な最低感度の位置に表示され、第２しきい値マ
ーク６Ｃは、被検出物２が無いにもかかわらず有と判断
する可能性がある最大感度の位置に表示される。この状
態で、受光量又は感度レベルが上記第１．第２しきい値
マーク６ｂ。

６ｃの略中間になるように受光量のバーコードを見なが
らゲイン調整を行い、セットすることによりゲイン調整
は終了する。

次に第３図に沿って、上記セン上部分、コントロールユ
ニダト部分、及びセツティングユニット部分の動作を詳
細に説明する。制御信号３１ａ及びセレクト信号３１ｂ
がハイになると、感度調整部（ゲイン設定回路）７から
のゲインデータがメイン処理部２４からバッファ１５．
ランチ回路１４を通ってＤ／Ａ変換器１３に入力され、
該変換器Ｉ３からの出力により投光回路１１の投光電流
が決定され、該投光電流により発振器１２のパルス信号
のタイミングで投光用ＬＥＤＩＯが駆動され、該ＬＥＤ
ＩＯからの照射光３２ａが被検出物２に投光される。

上記被検出物２からの反射光３２ｂが受光用ＰＤ１９で
受光されると、その受光電流はアンプ２０によって所定
率で増幅された後、電圧出力３２Ｃとしてそのまま出力
用処理回路２１に入力され、該回路２１からの出力はメ
イン処理部２４に入力されるとともに、しきい電圧以上
の場合は動作表示回路２７が動作表示灯８を点灯させる
。また上記処理回路２１からの出力は自己診断回路２２
にも入力され、該電圧値が安定出力範囲内にある場合は
、安定表示回路２８が安定表示灯９を点灯させる。

一方、上記アンプ２０からの電圧出力はサンプルホール
ド回路１７にも入力され、発振器１２からのパルス信号
の立ち下がり時にそのピーク値がホールドされる。そし
て該サンプルホールド回路１７からの出力は、Ａ／Ｄ変
換器１８でデジタル信号（受光出力モニタ用信号）に変
換され、制御信号３１ａがロー、セレクト信号３１ｂが
ハイのときバッファ１６が作動して該受光出力モニタ用
データがメイン処理部２４に送出される。そしてこのモ
ニタ用データがモニタ部６においてバーコード表示され
る。またこの場合、上記出力信号が切り替わる時点に同
期し、かつその時のバーコードの受光ピーク点にしきい
値マークの表示が行われる。

次に上記感度調整におけるメイン処理部２４の動作を、
第４図のフローチャートに沿って説明する。

フローがスタートすると、メイン処理部２４は、ランチ
回路１４内のデータの消去を防ぐために、制御信号３１
ａをローに設定しくステップＳｌ）、感度調整モードに
切り換え、セレクト信号３１ｂをハイに設定し、メモリ
２９のゲインデータを呼びこんで初期設定し、出力信号
をメモリ２９に格納する（ステップ５２〜Ｓ４）。

次に制御信号３１ａをローに設定し、バッファ１６が作
動してＡ／Ｄ変換器１８からの受光出力モニタ用データ
を読み込んでメモリに格納し、バーコード用信号をモニ
タ部６に出力する（ステップ８５〜Ｓ７）。

さらに感度調整部（ゲイン設定回路）７からの出力を読
み込み、ゲインデータをバッファ１５に出力するととも
に、制御信号３１ａをハイに設定する（ステップＳ８〜
５１０　）　。

そして処理回路２１からの出力を読み込み、該出力が逆
転したか否かを判断しくステップＳｌｌ、５１２）、逆
転しておらず、かつ処理を続ける場合はステップＳ１３
を経てステップＳ５に戻って上記フローを繰り返す。一
方、出力信号が逆転した場合は、しきい値マークをその
時点のバーコードのピーク点に合わせて表示する（ステ
ップＳ１４　）　、なお、リセットによりこのしきい値
マークは消すことができる。

ここで、第１しきい値マーク６ｂを表示するには、被検
出物２を所定位置に配置し、上昇ボタン７ａを押す。す
ると、上記メイン処理部２４において、ステップＳｌか
ら亘１２まで進み、ここで出力信号の逆転（ＯＦＦ−Ｏ
Ｎ）があるまで５１２−５１３→５５−５１２−３１３
　　・・・が繰り返される。出力が逆転すると３１２か
ら５１４に進み、第１しきい値マーク６ｂが表示される
。

また、第２しきい値マーク６Ｃを表示するには、被検出
物２を除去しくこの時出力信号はＯＦＦとなる）、さら
に上昇ボタン７ａを押す、すると出力信号の逆転（ＯＦ
Ｆ→ＯＮ）があるまで上記ステップ５５−３１２−５１
３−５５・・・が繰り返される。出力が逆転するとステ
ップ５１４に進み、第２しきい値マーク６Ｃが表示され
る さらにまた、感度を設定するには、下降ボタン７ｂを押
し、上記２つのしきい値マーク６ｂ、６０間の中央にバ
ーコード表示がきた時点で処理操作を終了する。これに
よりメイン処理部２４において、上記ステップＳ５→５
１２→Ｓ１３→Ｓ５・・・の繰り返しの途中でステップ
５１３からＳｌに進み、感度の設定が行われる。

このように本実施例では、受光信号を受光出力モニタ用
データに変換してモニタ６によりバーコード表示して目
視化したので、受光量を目で確認しながら感度調整がで
き、作業が容易で、調整時間を短縮できる。

また、セツティングユニ、ット５をケーブル４ｂ。

４ａによって光電センサ１に接続したので、遠隔操作が
可能となり、調整者が設置場所まで出向く必要がなく、
例えば光電センサ１を狭い場所に設置した場合にも調整
作業が困難になることがないとともに、センサを取り外
す等の必要が生じることもない。

さらにまた、コントロールユニット３のメモリ２９にゲ
インデータを格納するようにしたので、測定対象が変わ
った場合にも感度切り換えをプログラムに沿って行うこ
とができ、人手による再設定の必要がない。

第５図は上記センサ対応部分のブロック回路図の変形例
を示す。この例は、ゲイン設定を外部からのデジタル信
号によって行うのではなく、多回転ボリューム等の手動
ゲイン調整回路２３によって行う例である。このボリュ
ーム２３はセンサのアンプ部分等に設け、受光出力のバ
ーコードモニタを見ながら調整する。

なお、上記第３図のゲイン設定回路を設けた例と、第５
図のボリュームを設けた例とを組み合わせ、ディツプス
インチ等により切り換える構造にしてもよい。

また上記実施例では、セツティングユニット５をコント
ロールユニット３を介して光電センサ１に接続したが、
本発明では、セツティングユニットをケーブルによりセ
ンサに直接接続したり、あるいはセンサのアンプ部等に
実装スペースがある場合は、セツティングユニットをア
ンプ部に組み込み、ヘッド部をアンプ分離という形で外
部に出す等、各種の変形例が考えられ、要は、受信信号
をバーコード表示等によってアナログ的に目視化するこ
とにより、感度調整を容易化できる。

また上記実施例では、光電センサを例にとって説明した
が、本発明は、勿論光電センサ以外のセンサの感度調整
にも採用できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係るセンサの感度調整装置によれ
ば、表示部を設けることによって入力信。

号をバーコード表示等によって目視化するとともに、こ
のバーコード表示等を見ながら感度を変化させる調整部
を設けたので、感度の調整作業が容易確実であり、調整
時間を短縮できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例によるセンサの
感度調整装置を説明するための図であり、第１図はその
全体構成を示す斜視図、第２図はそのセツティングユニ
ットの拡大図、第３図はそのブロック構成図、第４図は
そのフローチャート図、第５図は上記実施例のセンサ部
分の変形例を示すブロック構成図である。 図において、１は光電センサ、２は被検出物（測定対象
）、３２ｂは反射光（人力信号）、３２Ｃは出力信号、
６はモニタ部（表示部）、７は感度調整部、６ｂ、６ｃ
はしきい値マーク、２９はメモリ　（記憶手段）である
。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）測定対象からの入力信号を所定の感度で出力信号
   に変換して出力するセンサの、上記感度を所望レベルに
   調整する感度調整装置において、上記入力信号又は感度
   レベルをアナログ的に表示する表示部と、該表示部によ
   る表示値が所定範囲内の値になるように上記感度を変化
   させる感度調整部とを備えたことを特徴とするセンサの
   感度調整装置。
2. （２）上記表示部が、上記入力信号又は感度レベルをア
   ナログ的に表示するとともに、該表示値がしきい値と一
   致した時しきい値マークを表示するように構成されてい
   ることを特徴とする特許請求範囲第１項記載のセンサの
   感度調整装置。
3. （３）上記表示部及び感度調整部が、センサの外部から
   遠隔操作されるように構成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載のセンサの感度調
   整装置。
4. （４）上記感度調整部が、感度調整時の感度レベルを記
   憶する記憶手段を備えていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載のセンサの
   感度調整装置。