JPH0438598Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案上の利用分野〕 本考案は物体の有無を検知する高周波発振型の
近接スイツチに用いられる発振回路に関し、特に
物体検知の応答速度を向上させるようにした発振
回路に関するものである。

〔従来技術〕

高周波発振型近接スイツチは検出ヘツドに検出
コイルを有し、検出コイルを発振コイルとして発
振回路が構成され、発振出力の低下に基づいて物
体を検知している。近接スイツチに用いられる発
振回路としては通常ハートレー発振回路が用いら
れており、検出コイルの形状，巻数値やその他の
回路定数を調整することにより発振停止時の速度
が変化する。しかし近接体が接近し検出コイルの
コンダクタンスが大きくなればいずれ発振は停止
する。従つて近接スイツチの応答速度は発振の開
始速度と停止速度との合計時間であると考えるこ
とができる。一般的に発振回路は発振の立上り
（開始）速度が非常に遅く停止速度は比較的速い。
そして検出コイルの形状が大きくなれば応答速度
が遅くなり、例えばコイル径φ12mm位の径のコイ
ルでは数百ＫHzの応答速度であるが、コイル径
φ40mm程度のコイルの場合には応答速度は数百Hz
程度となつている。

〔考案が解決しようとする課題〕

このように特に従来の近接スイツチはコイル径
が大きければ応答速度が遅く、変化の速い物体の
近接を適確に検知することができないという問題
点があつた。

本考案はこのような従来の近接スイツチの問題
点に鑑みてなされたものであつて、発振開始を速
くすることによつて応答速度を向上させることが
できる近接スイツチの発振回路を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は検出コイルと、該検出コイルを含み出
力低下に基づいて物体の有無を検知する高周波発
振型の近接スイツチ発振回路であつて、発振回路
の発振出力の所定レベルへの低下を検出するコン
パレータと、発振振幅調整用抵抗に接続され、コ
ンパレータの出力に基づいて動作することにより
発振振幅用抵抗の抵抗値を小さい所定値に変える
スイツチング手段と、を具備することを特徴とす
るものである。

〔作用〕

このような特徴を有する本考案によれば、発振
出力の低下によつてコンパレータを動作させ、そ
の出力によつて発振振幅調整用抵抗の抵抗値を小
さくして、発振レベルが低下すれば発振が容易な
ようにしている。そのため近接スイツチが物体を
検知した後は発振レベルをほとんど変化させずに
発振を継続することとなる。

〔実施例〕

第１図は本考案の近接スイツチ発振回路の一実
施例を示す回路図である。本図において電源端子
V_ccにダイオード１とコレクタ抵抗Ｒ２を介して
発振回路を構成するトランジスタ３が接続されて
おり、そのベースにフイードバツク用の抵抗Ｒ
４，Ｒ５が直列接続され、抵抗Ｒ５に並列に温度
補償用サーミスタ等の感温抵抗Ｒ６が接続されて
いる。更に抵抗Ｒ４，Ｒ５に並列に抵抗Ｒ７とフ
オトカツプラPCの出力トランジスタ８ｔが並列
に接続されている。トランジスタ３のベースには
電源からバイアス用の抵抗Ｒ９が接続され、コン
デンサ１０を介して検出コイル１１とコンデンサ
１２から成る共振回路が接続される。又コンデン
サ１０には並列にトランジスタ３に等しい特性を
有するトランジスタ１３のベース・エミツタと抵
抗Ｒ１４が接続される。そしてフイードバツク抵
抗Ｒ５，Ｒ６及びフオトカツプラトランジスタ８
ｔの共通接続端は検出コイル１１の中間タツプに
接続されてフイードバツク回路を構成している。
トランジスタ３のコレクタは平滑用のコンデンサ
１５を介して接地され、平滑出力が抵抗Ｒ１６を
介してトランジスタ１７のベースに与えられる。
トランジスタ１７，１８はヒステリシスのあるコ
ンパレータであるシユミツト回路を構成してお
り、発振出力レベルの変化を所定レベルで弁別す
ることによつてデジタル出力を得るものである。
後段のトランジスタ１８のコレクタにはフオトカ
ツプラPCの発光ダイオード８ｄとコレクタ抵抗
Ｒ１９が接続され、その共通接続端に出力トラン
ジスタ２０が接続されている。

次に本実施例の発振回路の動作について説明す
る。第２図は従来の発振回路、第３図は本実施例
による発振回路の夫々検出コイルと近接体の距離
に対する発振振幅の変化を示すグラフである。こ
れらの図において近接体が検出コイル１１より充
分離れている場合には、いずれの場合も発振振幅
は一定であり、近接体が近づくにつれて発振振幅
は急激に低下する。そして発振振幅が所定のスレ
ツシユホールドレベルVa以下となれば近接スイ
ツチはいずれも物体を検知して検知出力を出す。
ここで従来の近接スイツチでは第２図に示すよう
に検知距離Lonから近接体がわずかに接近し、距
離Ｌ１となれば、直ちに発振が停止される。

一方実施例においては、検出コイル１１の近傍
に物体が存在しない場合に電源を印加して発振回
路を動作させると、検出コイル１１のホツトエン
ド側の出力がトランジスタ３によつて増幅され、
正帰還がかかつて発振を開始する。このとき抵抗
Ｒ４，Ｒ５とＲ６で定まるフイードバツク抵抗に
よつて発振の振幅を変化させることができる。定
常発振状態では発振出力が平滑コンデンサ１５に
よつて平滑されトランジスタ１７に与えられるの
で、トランジスタ１７がオンとなつてトランジス
タ１８のベース・エミツタ間電圧が低くトランジ
スタ１８はオフ状態となる。従つてフオトカツプ
ラPCの発光ダイオード８ｄもオフであるためフ
オトカツプラトランジスタ８ｔは非導通であり、
抵抗Ｒ７はフイードバツク回路に挿入されていな
い状態となつている。

さて物体が接近すれば第３図に示すように発振
回路の出力振幅が小さくなり、コンデンサ１５で
平滑される出力レベルが低下する。そして距離
Lonとなればシユミツト回路に与えられる出力が
下がつてトランジスタ１７がオフとなる。そうす
ればトランジスタ１８がオンとなつてフオトカツ
プラPCの発光ダイオード８ｄが点灯し、フオト
カツプラトランジスタ８ｔが導通して抵抗Ｒ７が
抵抗Ｒ４，Ｒ５に並列に接続される。従つて発振
回路のフイードバツク抵抗が小さい所定値に変化
することとなり、発振が容易な状態となる。この
ときの発振レベルはシユミツト回路のスレツシユ
ホールドレベルVaよりも高くならないようにあ
らかじめ定めておき、チヤタリングを防止するも
のとする。そうすれば第３図に示すように近接体
が検出コイル１１に更に近づいてもそれほど発振
レベルが変化せず、検出コイル１１との距離がＬ
２となつた時点で発振が停止する。従つて近接体
が距離Ｌ２〜Lonの間にある場合には、発振は停
止することなく物体が再びLonを越えれば発振出
力がスレツシユホールドレベルVa以上となるの
で近接スイツチが出力を出し、同時にシユミツト
回路が反転する。そうすればフオトカツプラPC
８の発光ダイオード８ｄが消灯してトランジスタ
８ｔがオフとなるので、抵抗Ｒ７がフイードバツ
ク回路から切り離されてフイードバツク抵抗を増
加させる。このようにすれば発振が停止すること
はないので、発振の立上り時間を経ることなく応
答速度を向上させることができる。又近接体が検
出コイル１１に更に近づいて発振が一旦停止する
場合にも、検出コイル１１との距離がＬ２以上に
開いた状態で発振が再開するので、発振の立上り
とは無関係となり近接スイツチの応答速度を向上
させることが可能となる。

第４図は本考案による近接スイツチ発振回路の
他の実施例を示すブロツク図である。本図におい
て発振回路２１には検知コイル２２と発振状態を
調整するための抵抗VR２３が接続されている。
抵抗VR２３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２１の
発振出力は平滑回路２４に与えられて平滑され、
その出力が近接スイツチ発振回路の平滑信号とし
て出力されると共にコンパレータ２５に与えられ
る。コンパレータ２５は一方の入力端が電圧
Vrefを有する基準電源に接続され基準電源と平
滑回路２４の出力を比較するものであつて、比較
出力をトランジスタ２６に与えている。トランジ
スタ２６はスイツチング用トランジスタであり、
エミツタが接地され、コレクタが抵抗Ｒ２７を介
して検出距離調整用の抵抗VR２３に並列接続さ
れている。

この発振回路においても第１図の場合と同様
に、発振出力が大きければコンパレータ２５は出
力を出さず、トランジスタ２６がオフ状態であ
り、抵抗２７が抵抗VR２３に並列接続されな
い。従つて抵抗VR２３によつて調節した検出距
離で平滑回路２４の出力レベルの低下に基づいて
近接スイツチは物体を検知する。そして発振レベ
ルが更に低下すればコンパレータ２５の出力がト
ランジスタ２６に与えられるので、抵抗Ｒ２７が
抵抗VR２３に並列接続され、合成抵抗値が小さ
くなつて、発振が容易な状態となる。従つて更に
物体が近接しても発振レベルはほとんど低下せず
発振を続けさせることが可能となる。この場合に
も第３図に示す発振振幅特性曲線と同様に発振の
起動時間を考慮する必要はなくなるので、応答速
度を向上させることが可能となる。

〔考案の効果〕

このような特徴を有する発明では、発振出力が
低下しても発振を継続させている。従つて物体が
移動すれば直ちに発振の振幅が大きくなり、その
移動を検知することができる。又物体が近接スイ
ツチに接近してもある範囲では発振が継続する
が、更に接近すれば発振は停止する。この場合も
物体が移動すれば検出距離に達する充分前に発振
が再開されることとなる。従つて発振の立上りと
は無関係に近接スイツチの応答が成され、近接ス
イツチの応答速度を向上させることができるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による近接スイツチ発振回路の
一実施例を示す回路図、第２図は従来の発振回路
の近接体に対する発振振幅の変化を示すグラフ、
第３図は本実施例による発振回路の近接体の距離
に対する発振振幅の変化を示すグラフ、第４図は
本考案による他の実施例の近接スイツチ用発振回
路を示すブロツク図である。 ３，１３，１７，１８，２６……トランジス
タ、Ｒ４，５，６，７……フイードバツク用抵
抗、PC……フオトカツプラ、８ｔ……フオトカ
ツプラトランジスタ、８ｄ……発光ダイオード、
１１，２２……検出コイル、VR２３……検出距
離調整抵抗、２４……平滑回路、２５……コンパ
レータ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 検出コイルと、該検出コイルを含み出力低下
   に基づいて物体の有無を検知する高周波発振型
   の近接スイツチ発振回路であつて、 前記発振回路の発振出力の所定レベルへの低
   下を検出するコンパレータと、 発振振幅調整用抵抗に接続され、前記コンパ
   レータの出力に基づいて動作することにより発
   振振幅用抵抗の抵抗値を小さい所定値に変える
   スイツチング手段と、を具備することを特徴と
   する近接スイツチ発振回路。 (2) 前記発振回路はハートレー型発振回路であ
   り、また前記コンパレータはシユミツト回路で
   あり、前記スイツチング手段は該シユミツト回
   路の動作によつて点灯する発光ダイオード及び
   その発光ダイオードによつて駆動されるフオト
   トランジスタを有するフオトカツプラであり、
   前記発振回路のフイードバツク抵抗回路に前記
   フオトカツプラトランジスタが接続されている
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の近接スイツチ発振回路。