JPH0357650B2 - - Google Patents
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- JPH0357650B2 JPH0357650B2 JP4615584A JP4615584A JPH0357650B2 JP H0357650 B2 JPH0357650 B2 JP H0357650B2 JP 4615584 A JP4615584 A JP 4615584A JP 4615584 A JP4615584 A JP 4615584A JP H0357650 B2 JPH0357650 B2 JP H0357650B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 10
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 5
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/945—Proximity switches
- H03K17/95—Proximity switches using a magnetic detector
- H03K17/952—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils
- H03K17/9537—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils in a resonant circuit
- H03K17/9542—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils in a resonant circuit forming part of an oscillator
- H03K17/9547—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils in a resonant circuit forming part of an oscillator with variable amplitude
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
- G01V3/10—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
- G01V3/101—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils by measuring the impedance of the search coil; by measuring features of a resonant circuit comprising the search coil
- G01V3/102—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils by measuring the impedance of the search coil; by measuring features of a resonant circuit comprising the search coil by measuring amplitude
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/14—Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature
-
- H—ELECTRICITY
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- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/16—Modifications for eliminating interference voltages or currents
-
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- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
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- H03K17/945—Proximity switches
- H03K17/95—Proximity switches using a magnetic detector
- H03K17/9502—Measures for increasing reliability
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- Physics & Mathematics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は高周波発振型の近接スイツチに関し、
特に強い交流磁界において使用することができる
耐磁界型の近接スイツチに関するものである。
特に強い交流磁界において使用することができる
耐磁界型の近接スイツチに関するものである。
従来技術とその問題点
高周波発振型近接スイツチは検出ヘツドに検知
コイルを有し、検知コイルを発振コイルとして発
振回路を構成し、物体の近接により発振出力の低
下に基づいて物体を検知するようにしている。し
かるに抵抗溶接器等の数万Ａの大電流が流れ強力
な交流磁界が加わる環境下においては、検知コイ
ルのフエライトコアの透磁率が飽和し発振が停止
してしまう。従つてこのような環境下では高周波
発振型の近接スイツチを使用することができない
という問題点があつた。
コイルを有し、検知コイルを発振コイルとして発
振回路を構成し、物体の近接により発振出力の低
下に基づいて物体を検知するようにしている。し
かるに抵抗溶接器等の数万Ａの大電流が流れ強力
な交流磁界が加わる環境下においては、検知コイ
ルのフエライトコアの透磁率が飽和し発振が停止
してしまう。従つてこのような環境下では高周波
発振型の近接スイツチを使用することができない
という問題点があつた。
発明の目的
本発明はこのような従来の近接スイツチの問題
点を解消するものであつて、強力な交流磁界が加
わる環境下においても使用することができる耐磁
界型の近接スイツチを提供するものである。
点を解消するものであつて、強力な交流磁界が加
わる環境下においても使用することができる耐磁
界型の近接スイツチを提供するものである。
発明の構成と効果
本発明は発振回路と、発振出力の低下により物
体を検知する検知回路を有する高周波発振型近接
スイツチであつて、発振振幅を所定レベルと比較
してその減少を検知する比較回路と、比較回路出
力に基づいて発振回路の発振調整抵抗の抵抗値を
異ならしめ、発振を容易になるように変化させる
発振制御回路と、発振回路の発振出力を所定のレ
ベルで弁別し発振停止時に出力を与える発振出力
弁別手段と、発振出力弁別手段の出力を積分する
と共に放電時に積分コンデンサを急速放電する積
分回路と、積分回路出力を波形整形してスイツチ
出力とする出力手段と、を有することを特徴とす
るものである。
体を検知する検知回路を有する高周波発振型近接
スイツチであつて、発振振幅を所定レベルと比較
してその減少を検知する比較回路と、比較回路出
力に基づいて発振回路の発振調整抵抗の抵抗値を
異ならしめ、発振を容易になるように変化させる
発振制御回路と、発振回路の発振出力を所定のレ
ベルで弁別し発振停止時に出力を与える発振出力
弁別手段と、発振出力弁別手段の出力を積分する
と共に放電時に積分コンデンサを急速放電する積
分回路と、積分回路出力を波形整形してスイツチ
出力とする出力手段と、を有することを特徴とす
るものである。
このような特徴を有する本発明によれば、発振
の停止時に発振回路の調整抵抗の抵抗値を変化さ
せることによつて発振の起動が容易になるように
している。従つて近接スイツチに強力な交流磁界
が加わり近接スイツチの発振が停止する場合に
も、そのゼロクス点近傍でだけは発振が起こり発
振を断続させ続けることができる。そのため発振
断続の停止に基づいて物体を検出することが可能
となる。それ故従来の近接スイツチでは検出が不
可能であつた大電流が流れる溶接器等の近傍等の
高磁界が加わる場所においても、誤動作なく物体
を検出することが可能となる。
の停止時に発振回路の調整抵抗の抵抗値を変化さ
せることによつて発振の起動が容易になるように
している。従つて近接スイツチに強力な交流磁界
が加わり近接スイツチの発振が停止する場合に
も、そのゼロクス点近傍でだけは発振が起こり発
振を断続させ続けることができる。そのため発振
断続の停止に基づいて物体を検出することが可能
となる。それ故従来の近接スイツチでは検出が不
可能であつた大電流が流れる溶接器等の近傍等の
高磁界が加わる場所においても、誤動作なく物体
を検出することが可能となる。
実施例の説明
第１図は本発明による耐磁界用の近接スイツチ
の一実施例を示すブロツク図である。本図におい
て発振回路１には検知コイル２と発振出力を調整
するための抵抗VR３が接続されている。抵抗
VR３は可変抵抗であつて近接スイツチの検出距
離を調整するものである。発振回路１の発振出力
は平滑回路４に与えられる。平滑回路４は発振振
幅の大きさに応じたレベルの直流電圧に変換する
ものであつて、その出力はシユミツト回路５とコ
ンパレータ６に与えられる。シユミツト回路５は
平滑回路４の出力を弁別して方形波に変換するも
のであつて、その出力を出力回路７に与える。コ
ンパレータ６は一方の入力端が電圧Vrefを有す
る基準電源に接続され、その基準電源と平滑回路
４の出力を比較する比較器であつて比較出力をト
ランジスタ８に与えている。トランジスタ８はス
イツチングトランジスタであつて、図示のように
エミツタが接地されコレクタが抵抗Ｒ９を介して
検出距離調整用の抵抗Ｒ３に並列に接続されてお
り、コンパレータ６の出力によつて抵抗Ｒ９を並
列に挿入するものである。一方出力回路７はシユ
ミツト回路５の出力に基づいて、“Ｌ”レベルの
出力を出すものであつて、その出力端は抵抗Ｒ１
０とコンデンサＣ１１からなる積分回路に接続さ
れる。積分回路の時定数は商用交流の周期、例え
ば20ｍＳ以上に選択しておくものとする。積分回
路の抵抗Ｒ１０の両端にはダイオード１２が並列
に接続され、出力回路７の出力が下がつたときに
コンデンサＣ１１を瞬時に放電させるよう構成さ
れている。この積分回路の出力は更に第２のシユ
ミツト回路１３を介して出力回路１４に接続され
ている。出力回路１４の出力は近接スイツチ出力
として外部に出力される。
の一実施例を示すブロツク図である。本図におい
て発振回路１には検知コイル２と発振出力を調整
するための抵抗VR３が接続されている。抵抗
VR３は可変抵抗であつて近接スイツチの検出距
離を調整するものである。発振回路１の発振出力
は平滑回路４に与えられる。平滑回路４は発振振
幅の大きさに応じたレベルの直流電圧に変換する
ものであつて、その出力はシユミツト回路５とコ
ンパレータ６に与えられる。シユミツト回路５は
平滑回路４の出力を弁別して方形波に変換するも
のであつて、その出力を出力回路７に与える。コ
ンパレータ６は一方の入力端が電圧Vrefを有す
る基準電源に接続され、その基準電源と平滑回路
４の出力を比較する比較器であつて比較出力をト
ランジスタ８に与えている。トランジスタ８はス
イツチングトランジスタであつて、図示のように
エミツタが接地されコレクタが抵抗Ｒ９を介して
検出距離調整用の抵抗Ｒ３に並列に接続されてお
り、コンパレータ６の出力によつて抵抗Ｒ９を並
列に挿入するものである。一方出力回路７はシユ
ミツト回路５の出力に基づいて、“Ｌ”レベルの
出力を出すものであつて、その出力端は抵抗Ｒ１
０とコンデンサＣ１１からなる積分回路に接続さ
れる。積分回路の時定数は商用交流の周期、例え
ば20ｍＳ以上に選択しておくものとする。積分回
路の抵抗Ｒ１０の両端にはダイオード１２が並列
に接続され、出力回路７の出力が下がつたときに
コンデンサＣ１１を瞬時に放電させるよう構成さ
れている。この積分回路の出力は更に第２のシユ
ミツト回路１３を介して出力回路１４に接続され
ている。出力回路１４の出力は近接スイツチ出力
として外部に出力される。
次にこの近接スイツチの動作について第２図及
び第３図の波形図を参照しつつ説明する。第２図
ａは発振回路１の発振出力を示す波形図であつ
て、物体が検出コイルの周辺に存在しない場合に
は一定の強度で発振している。このときにはシユ
ミツト回路５の出力により出力回路７は“Ｌ”レ
ベルの出力を出し、積分回路のコンデンサＣ１１
は充電されていない。又平滑回路４よりコンパレ
ータ６に与えられる出力基準電圧Vrefより大き
いためトランジスタ８はオフ状態であり、抵抗Ｒ
９は検出距離調整抵抗VR３に並列に接続されて
いない状態となつている。そして第２図ｂに示す
ように時刻t1〜t3の間だけに近接体が接近すれ
ば、発振回路１の発振が停止するためその振幅変
化がシユミツト回路５により方形波に変換されて
出力回路７より第２図ｃに示すように、時刻t1〜
t3までの幅で“Ｈ”レベルとなる出力信号が得ら
れる。そしてこの信号は抵抗Ｒ１０、コンデンサ
Ｃ１１による積分回路に与えられ、第２図ｄに示
すように積分が行われる。積分出力は立上りが
CRの時定数によつて図示のように徐々に上昇す
るカーブとなるが、コンデンサＣの放電時にはダ
イオード１２によつて短絡されるため、時刻t3に
立ち下がる積分出力が得られる。そしてこの出力
がシユミツト回路１３に加わり出力回路１４によ
つて出力されるので、第２図ｆに示すように時刻
t1よりやや遅れた時刻t2から時刻t3までの幅を有
する近接スイツチの出力が得られることとなる。
び第３図の波形図を参照しつつ説明する。第２図
ａは発振回路１の発振出力を示す波形図であつ
て、物体が検出コイルの周辺に存在しない場合に
は一定の強度で発振している。このときにはシユ
ミツト回路５の出力により出力回路７は“Ｌ”レ
ベルの出力を出し、積分回路のコンデンサＣ１１
は充電されていない。又平滑回路４よりコンパレ
ータ６に与えられる出力基準電圧Vrefより大き
いためトランジスタ８はオフ状態であり、抵抗Ｒ
９は検出距離調整抵抗VR３に並列に接続されて
いない状態となつている。そして第２図ｂに示す
ように時刻t1〜t3の間だけに近接体が接近すれ
ば、発振回路１の発振が停止するためその振幅変
化がシユミツト回路５により方形波に変換されて
出力回路７より第２図ｃに示すように、時刻t1〜
t3までの幅で“Ｈ”レベルとなる出力信号が得ら
れる。そしてこの信号は抵抗Ｒ１０、コンデンサ
Ｃ１１による積分回路に与えられ、第２図ｄに示
すように積分が行われる。積分出力は立上りが
CRの時定数によつて図示のように徐々に上昇す
るカーブとなるが、コンデンサＣの放電時にはダ
イオード１２によつて短絡されるため、時刻t3に
立ち下がる積分出力が得られる。そしてこの出力
がシユミツト回路１３に加わり出力回路１４によ
つて出力されるので、第２図ｆに示すように時刻
t1よりやや遅れた時刻t2から時刻t3までの幅を有
する近接スイツチの出力が得られることとなる。
さて第２図ｅに示すように時刻t4に溶接機等の
動作によつて近接スイツチに交流の高磁界が加わ
つたものとすると、第３図に時間軸を拡大して示
すように磁界強度が大きければ検出コイル２の透
磁率が飽和してコンダクタンスが上昇し、近接体
が密着したものと同じ状態となつて時刻t4の直後
に発振が急速に停止する。そのとき平滑回路４の
出力はコンパレータ６に与えられており、コンパ
レータ６の出力によつてトランジスタ８が駆動さ
れ検出距離調整用の抵抗VR３に並列に抵抗Ｒ９
が接続されることとなる。そうすれば検出コイル
のコンダクタンスが大きくなり発振の開始が容易
な状態となる。従つて第３図ａ，ｂに示すように
交流磁界のゼロクロス点に近づけば発振し易い状
態となつているため、発振が急速に開始する。従
つて60Hzの交流磁界が加わつている場合はその倍
の120Hzで発振を断続するバースト波形が得られ
る。第２図ａの時刻t4以後の波形はこの状態を示
すものである。そしてこのバースト波形が整形さ
れて出力回路７に加わるため、出力回路７は第２
図に示すようにバースト発振毎にＬレベルとなる
信号が得られる。しかし積分回路では充電にCR
の時定数で定まる一定時間を要し、一方放電は瞬
時に行われるので第２図ｄに示すように、積分出
力はほとんど上昇せず出力回路１４から出力は得
られない。このときに時刻t5に近接体が接近すれ
ば交流磁界のゼロクロス付近でも発振することが
できず、発振回路１は発振を停止する。従つて出
力回路７の出力はＬレベルに下がることはなく、
積分回路の出力も第２図ｄに示すように上昇する
ために出力回路１４より第２図ｆに示すように検
出信号が得られる。そして時刻t6に近接体がなく
なれば発振回路１は再び断続的に発振するため、
積分回路の出力がＬレベルとなり出力回路１４よ
り出力が生じなくなる。このように本発明では、
交流磁界のゼロクロス点で発振回路を動作させる
ことによつて高磁界下においても近接スイツチを
動作させることが可能となる。そして時刻t7に交
流磁界が加わらなくなれば発振回路１は連続した
発振を行うようになり、前述した場合と同様に近
接体によつて発振が停止するので物体を検出する
ことが可能となる。
動作によつて近接スイツチに交流の高磁界が加わ
つたものとすると、第３図に時間軸を拡大して示
すように磁界強度が大きければ検出コイル２の透
磁率が飽和してコンダクタンスが上昇し、近接体
が密着したものと同じ状態となつて時刻t4の直後
に発振が急速に停止する。そのとき平滑回路４の
出力はコンパレータ６に与えられており、コンパ
レータ６の出力によつてトランジスタ８が駆動さ
れ検出距離調整用の抵抗VR３に並列に抵抗Ｒ９
が接続されることとなる。そうすれば検出コイル
のコンダクタンスが大きくなり発振の開始が容易
な状態となる。従つて第３図ａ，ｂに示すように
交流磁界のゼロクロス点に近づけば発振し易い状
態となつているため、発振が急速に開始する。従
つて60Hzの交流磁界が加わつている場合はその倍
の120Hzで発振を断続するバースト波形が得られ
る。第２図ａの時刻t4以後の波形はこの状態を示
すものである。そしてこのバースト波形が整形さ
れて出力回路７に加わるため、出力回路７は第２
図に示すようにバースト発振毎にＬレベルとなる
信号が得られる。しかし積分回路では充電にCR
の時定数で定まる一定時間を要し、一方放電は瞬
時に行われるので第２図ｄに示すように、積分出
力はほとんど上昇せず出力回路１４から出力は得
られない。このときに時刻t5に近接体が接近すれ
ば交流磁界のゼロクロス付近でも発振することが
できず、発振回路１は発振を停止する。従つて出
力回路７の出力はＬレベルに下がることはなく、
積分回路の出力も第２図ｄに示すように上昇する
ために出力回路１４より第２図ｆに示すように検
出信号が得られる。そして時刻t6に近接体がなく
なれば発振回路１は再び断続的に発振するため、
積分回路の出力がＬレベルとなり出力回路１４よ
り出力が生じなくなる。このように本発明では、
交流磁界のゼロクロス点で発振回路を動作させる
ことによつて高磁界下においても近接スイツチを
動作させることが可能となる。そして時刻t7に交
流磁界が加わらなくなれば発振回路１は連続した
発振を行うようになり、前述した場合と同様に近
接体によつて発振が停止するので物体を検出する
ことが可能となる。
尚本実施例では発振出力の停止に基づいて検出
距離調整抵抗の抵抗値を変化させるようにしてい
るが、発振回路のフイードバツク抵抗を比較出力
によつて変えることによつて発振の応答速度を速
めた発振回路を用いて構成することも可能であ
る。
距離調整抵抗の抵抗値を変化させるようにしてい
るが、発振回路のフイードバツク抵抗を比較出力
によつて変えることによつて発振の応答速度を速
めた発振回路を用いて構成することも可能であ
る。
第１図は本発明による近接スイツチの一実施例
を示すブロツク図、第２図はその各部の波形を示
す波形図、第３図は交流磁界が加わつた時点の各
部の波形を時間軸に拡大して示す波形図である。 １……発振回路、２……検出コイル、Ｒ３，Ｒ
９，Ｒ１０……抵抗、４……平滑回路、５，１３
……シユミツト回路、６……コンパレータ、７，
１４……出力回路、Ｃ１１……コンデンサ、１２
……ダイオード。
を示すブロツク図、第２図はその各部の波形を示
す波形図、第３図は交流磁界が加わつた時点の各
部の波形を時間軸に拡大して示す波形図である。 １……発振回路、２……検出コイル、Ｒ３，Ｒ
９，Ｒ１０……抵抗、４……平滑回路、５，１３
……シユミツト回路、６……コンパレータ、７，
１４……出力回路、Ｃ１１……コンデンサ、１２
……ダイオード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 発振回路と、発振出力の低下により物体を検
知する検知回路を有する高周波発振型近接スイツ
チにおいて、 発振振幅を所定レベルと比較してその減少を検
知する比較回路と、 前記比較回路出力に基づいて前記発振回路の発
振調整抵抗の抵抗値を異ならしめ、発振を容易に
なるように変化させる発振制御回路と、 前記発振回路の発振出力を所定のレベルで弁別
し発振停止時に出力を与える発振出力弁別手段
と、 前記発振出力弁別手段の出力を積分すると共に
放電時に積分コンデンサを急速放電する積分回路
と、 前記積分回路出力を波形整形してスイツチ出力
とする出力手段と、を有することを特徴とする近
接スイツチ。 ２ 前記発振制御回路は、検出距離調整抵抗に並
列に接続され前記比較回路出力によつて断続され
る抵抗を有するものであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の近接スイツチ。 ３ 前記積分回路は積分コンデンサと抵抗とを有
する積分回路であり、該抵抗の両端に積分コンデ
ンサの放電用ダイオードを設けたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の近接スイツチ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4615584A JPS60190021A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | 近接スイッチ |
| US06/709,760 US4638262A (en) | 1984-03-09 | 1985-03-08 | Proximity switch with improved response time and antimagnetic field circuitry |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4615584A JPS60190021A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | 近接スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60190021A JPS60190021A (ja) | 1985-09-27 |
| JPH0357650B2 true JPH0357650B2 (ja) | 1991-09-02 |
Family
ID=12739097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4615584A Granted JPS60190021A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | 近接スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60190021A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8374545B2 (en) * | 2009-09-02 | 2013-02-12 | Qualcomm Incorporated | De-tuning in wireless power reception |
-
1984
- 1984-03-09 JP JP4615584A patent/JPS60190021A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60190021A (ja) | 1985-09-27 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |