JPH0465570B2 - - Google Patents
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- JPH0465570B2 JPH0465570B2 JP58102382A JP10238283A JPH0465570B2 JP H0465570 B2 JPH0465570 B2 JP H0465570B2 JP 58102382 A JP58102382 A JP 58102382A JP 10238283 A JP10238283 A JP 10238283A JP H0465570 B2 JPH0465570 B2 JP H0465570B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oscillator
- circuit
- frequency
- output
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- 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
- H03K17/954—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils in a resonant circuit controlled by an oscillatory signal
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- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、外部から対象物により減衰可能な発
振器と評価回路と増幅器部分とを有し、無接触で
作動する電子装置，特に開閉装置に関する。
振器と評価回路と増幅器部分とを有し、無接触で
作動する電子装置，特に開閉装置に関する。
上記の種類の公知の開閉装置（ドイツ連邦共和
国特許第2054100号）では、対象物により外部か
ら減衰可能な帰還発振器が用いられている。この
発振器の共振周波数は、コイルおよびコンデンサ
ならびに他の部品の工差に関係しているので、振
動振幅が発振器に近接する対象物に無関係に変化
し得る。
国特許第2054100号）では、対象物により外部か
ら減衰可能な帰還発振器が用いられている。この
発振器の共振周波数は、コイルおよびコンデンサ
ならびに他の部品の工差に関係しているので、振
動振幅が発振器に近接する対象物に無関係に変化
し得る。
本発明の目的は、上記の種類の装置として、発
振器の非減衰状態においてできる限り一定の振動
振幅を有し、湿度，温度のような外部の影響にも
部品の影響にもほぼ無関係に、高い感度で、すな
わちできる限り小さな開閉時間間隙で作動しうる
ものを提供することにある。
振器の非減衰状態においてできる限り一定の振動
振幅を有し、湿度，温度のような外部の影響にも
部品の影響にもほぼ無関係に、高い感度で、すな
わちできる限り小さな開閉時間間隙で作動しうる
ものを提供することにある。
この目的は、発振器を他励形発振器とし、該他
励形発振器を周波数調節器に接続して位相同期ル
ープ（PLL）制御し、前記他励形発振器と周波
数調節器との接続点を評価回路に接続することに
より達成される。周波数調節器としてラジオおよ
びテレビ技術から公知の位相同期ループ（以下
PLLという）を用いれば、発振器が常にその共
振周波数に調節され、従つて振幅変化が最小に減
ぜられるという利点が得られる。PLLは主とし
て、調節すべき発振器である電圧制御発振器
（VCO）と位相測定要素と低域フイルタと排他的
オア回路とから成つている。
励形発振器を周波数調節器に接続して位相同期ル
ープ（PLL）制御し、前記他励形発振器と周波
数調節器との接続点を評価回路に接続することに
より達成される。周波数調節器としてラジオおよ
びテレビ技術から公知の位相同期ループ（以下
PLLという）を用いれば、発振器が常にその共
振周波数に調節され、従つて振幅変化が最小に減
ぜられるという利点が得られる。PLLは主とし
て、調節すべき発振器である電圧制御発振器
（VCO）と位相測定要素と低域フイルタと排他的
オア回路とから成つている。
他励形発振器のもう一つの利点は、振動が金属
による減衰の際にも停止せず、振幅減少のみを生
ずることである。それにより発振器の固有時間が
最小に減ずるので、開閉周波数は発振器周波数よ
りもいわゆる“ノイズイミユニテイ”（雑音余裕
度）の分しか小さくない。
による減衰の際にも停止せず、振幅減少のみを生
ずることである。それにより発振器の固有時間が
最小に減ずるので、開閉周波数は発振器周波数よ
りもいわゆる“ノイズイミユニテイ”（雑音余裕
度）の分しか小さくない。
発振器信号の処理のために、従来はまず交流電
圧が整流かつ平滑化される復調法が応用された
（ドイツ連邦共和国特許第2054100号明細書）。こ
の方法は特に上記のような構成部品への温度およ
び他の環境条件の影響により感度損失を伴う。こ
の問題点は、発振器の後に整流なしにシユミツト
トリガ出力を有する基準電圧比較回路を接続する
ことにより解決される。この比較回路を周波数安
定化されていない発振器に応用することも考えら
れる。これらのパルスの評価は、シユミツトトリ
ガ出力を再トリガ可能な時限要素に与えることに
より簡単に可能である。もう一つの実施態様とし
て、直列入力端および並列出力端を有する４ビツ
トのシフトレジスタとその出力に対するアンド論
理回路とを用いて、パルスの評価を純粋にデイジ
タルに行なうこともできる。この場合、１回の切
換が行なわれるために、そのつどたとえば４個の
パルスを必要とするようにすることもできる。こ
のように、数100Hzの開閉周波数を有する公知の
発振器にくらべて、数ｋHzの高い開閉周波数の発
振器を用いることができる。本発明による開閉装
置の出力を信号形式０および１に関してあらかじ
めプログラムし得るように、デイジタル化出力を
排他的オア回路の一方の入力端に与え、その他方
の入力端に選択的に信号電圧を与え得るように構
成することは有利である。排他的オア回路は
MOS標準モジユールとして公知である。これに
より、デイジタル化された無接触作動式開閉装置
をデイジタル装置に容易に接続することができ
る。しかし、増幅器を有する通常のマツチング回
路を上記の排他的オア回路の後に接続することも
考えられる。
圧が整流かつ平滑化される復調法が応用された
（ドイツ連邦共和国特許第2054100号明細書）。こ
の方法は特に上記のような構成部品への温度およ
び他の環境条件の影響により感度損失を伴う。こ
の問題点は、発振器の後に整流なしにシユミツト
トリガ出力を有する基準電圧比較回路を接続する
ことにより解決される。この比較回路を周波数安
定化されていない発振器に応用することも考えら
れる。これらのパルスの評価は、シユミツトトリ
ガ出力を再トリガ可能な時限要素に与えることに
より簡単に可能である。もう一つの実施態様とし
て、直列入力端および並列出力端を有する４ビツ
トのシフトレジスタとその出力に対するアンド論
理回路とを用いて、パルスの評価を純粋にデイジ
タルに行なうこともできる。この場合、１回の切
換が行なわれるために、そのつどたとえば４個の
パルスを必要とするようにすることもできる。こ
のように、数100Hzの開閉周波数を有する公知の
発振器にくらべて、数ｋHzの高い開閉周波数の発
振器を用いることができる。本発明による開閉装
置の出力を信号形式０および１に関してあらかじ
めプログラムし得るように、デイジタル化出力を
排他的オア回路の一方の入力端に与え、その他方
の入力端に選択的に信号電圧を与え得るように構
成することは有利である。排他的オア回路は
MOS標準モジユールとして公知である。これに
より、デイジタル化された無接触作動式開閉装置
をデイジタル装置に容易に接続することができ
る。しかし、増幅器を有する通常のマツチング回
路を上記の排他的オア回路の後に接続することも
考えられる。
以下、図面により本発明の実施例を説明する。
コイル１およびコンデンサ２から成る発振器振
動回路は一方では負電位導線３に、また他方では
基準電圧比較回路５の入力端４に接続されてい
る。さらに振動回路は周波数調節器７（いまの場
合、たとえば印刷物“Theorie und Anwendung
der phase−locked−loop（位相同期ループの理
論と応用）”から公知の位相同期ループ）の入力
端６と，コンデンサ８（位相測定コンデンサとし
てコイル２５とコンデンサ２６とからなる周波数
調整振動回路と共同作用するコンデンサ）とに接
続されている。基準電圧比較回路５は、一方の側
で負電位導線３に接続されており、基準電圧を与
える抵抗９と接続されている。それにより感度が
一定に保たれ得る。もう一つの抵抗１０はヒステ
リシス抵抗として用いられている。基準電圧は外
部からも導線１１を介して影響され得る。上記印
刷物に示されているように、シユミツトトリガ出
力を有する公知の基準電圧比較回路５の出力端１
２はたとえば再トリガ可能な時限要素１４の入力
端１３に接続されている。
動回路は一方では負電位導線３に、また他方では
基準電圧比較回路５の入力端４に接続されてい
る。さらに振動回路は周波数調節器７（いまの場
合、たとえば印刷物“Theorie und Anwendung
der phase−locked−loop（位相同期ループの理
論と応用）”から公知の位相同期ループ）の入力
端６と，コンデンサ８（位相測定コンデンサとし
てコイル２５とコンデンサ２６とからなる周波数
調整振動回路と共同作用するコンデンサ）とに接
続されている。基準電圧比較回路５は、一方の側
で負電位導線３に接続されており、基準電圧を与
える抵抗９と接続されている。それにより感度が
一定に保たれ得る。もう一つの抵抗１０はヒステ
リシス抵抗として用いられている。基準電圧は外
部からも導線１１を介して影響され得る。上記印
刷物に示されているように、シユミツトトリガ出
力を有する公知の基準電圧比較回路５の出力端１
２はたとえば再トリガ可能な時限要素１４の入力
端１３に接続されている。
この時限要素はタイミングパルスを定めるコン
デンサ１５を介して負電位導線に接続されてい
る。再トリガ可能な時限要素１４の出力端１６
は、排他的オア回路１８の一方の入力端１７と接
続されており、その出力端１９からマツチング回
路２０および増幅器２１を介して出力信号２２が
得られる。しかし、ノイズ抑制を達成するため、
直列入力端および並列出力端を有するシフトレジ
スタとその出力に対するアンド論理回路とを用い
ることも考えられる。出力信号２２が正であるか
負であるかは、排他的オア回路１８の第２の入力
端２３の接続に関係する。図示されている状態で
は、信号が入力端２３に与えられていない。プロ
グラムスイツチ２４の閉路後に抵抗２５を通じて
入力端２３に信号が与えられる。排他的オア回路
１８は、入力端１７および入力端２３のいずれか
一方に信号が与えられている時に限つて、出力端
１９に信号を与える。すなわち、プログラムスイ
ツチ２４が閉じられている状態では、発振器が減
衰されていない時に出力信号２２が生じ、またス
イツチ２４が開かれている状態では、発振器が減
衰されている時に出力信号２２が生ずる。
デンサ１５を介して負電位導線に接続されてい
る。再トリガ可能な時限要素１４の出力端１６
は、排他的オア回路１８の一方の入力端１７と接
続されており、その出力端１９からマツチング回
路２０および増幅器２１を介して出力信号２２が
得られる。しかし、ノイズ抑制を達成するため、
直列入力端および並列出力端を有するシフトレジ
スタとその出力に対するアンド論理回路とを用い
ることも考えられる。出力信号２２が正であるか
負であるかは、排他的オア回路１８の第２の入力
端２３の接続に関係する。図示されている状態で
は、信号が入力端２３に与えられていない。プロ
グラムスイツチ２４の閉路後に抵抗２５を通じて
入力端２３に信号が与えられる。排他的オア回路
１８は、入力端１７および入力端２３のいずれか
一方に信号が与えられている時に限つて、出力端
１９に信号を与える。すなわち、プログラムスイ
ツチ２４が閉じられている状態では、発振器が減
衰されていない時に出力信号２２が生じ、またス
イツチ２４が開かれている状態では、発振器が減
衰されている時に出力信号２２が生ずる。
次に、本発明による開閉装置の作動の仕方を説
明する。発振器が外部の対象物により減衰されず
に振動している限り、各パルスは基準電圧比較回
路５で基準電圧と比較される。パルスが減衰され
ていない状態で特定の電圧値に達する限り、これ
らのパルスは基準電圧比較回路５の出力側に伝達
される。再トリガ可能な時限要素１４は、各半波
の間に一つの被伝達パルスを受入れる。同様に、
これらのパルスはシフトレジスタにも与えられ
る。再トリガ可能な時限要素のラン時間は発振器
振動の周期よりも長いので、発振器の持続振動に
際して持続信号が出力端１６に生ずる。この出力
信号は、前記のように排他的オア回路１８，マツ
チング回路２０および増幅器２１を介して処理さ
れる。誤パルスを防止するため、再トリガ可能な
時限要素１４は、複数個のパルスたとえば３個の
パルスの到来後に初めて応動する。
明する。発振器が外部の対象物により減衰されず
に振動している限り、各パルスは基準電圧比較回
路５で基準電圧と比較される。パルスが減衰され
ていない状態で特定の電圧値に達する限り、これ
らのパルスは基準電圧比較回路５の出力側に伝達
される。再トリガ可能な時限要素１４は、各半波
の間に一つの被伝達パルスを受入れる。同様に、
これらのパルスはシフトレジスタにも与えられ
る。再トリガ可能な時限要素のラン時間は発振器
振動の周期よりも長いので、発振器の持続振動に
際して持続信号が出力端１６に生ずる。この出力
信号は、前記のように排他的オア回路１８，マツ
チング回路２０および増幅器２１を介して処理さ
れる。誤パルスを防止するため、再トリガ可能な
時限要素１４は、複数個のパルスたとえば３個の
パルスの到来後に初めて応動する。
本発明による開閉装置を２線式開閉装置として
使用し得るように、直列に接続されている負荷を
制御すべく電圧源に接続されているサイリスタま
たはトライアツクを出力信号２２により開閉する
ことも可能である。本発明による開閉装置の主要
な構成要素は、小形で簡単な構成を可能とするよ
うに、容易に一つの集積回路（IC）内にまとめ
られ得る。
使用し得るように、直列に接続されている負荷を
制御すべく電圧源に接続されているサイリスタま
たはトライアツクを出力信号２２により開閉する
ことも可能である。本発明による開閉装置の主要
な構成要素は、小形で簡単な構成を可能とするよ
うに、容易に一つの集積回路（IC）内にまとめ
られ得る。
以上説明のように、本発明においては無接触作
動式電子装置，とくに近接スイツチにおいて、従
来常識とされていた自励発振器方式にかわり、発
振器を排励式としたことによつて、発振周波数が
共振回路のコイルのインダクタンスやコンデンサ
のキヤパシタンスの工差によつて大きく変わつた
り、検出すべき対象物が近付かないのに発振周波
数がふらつくような欠点が一切なくなり、製造工
程における管理面はもちろん、現場使用時の動作
信頼性が大幅に改善される長所が得られると共
に、他励形発振器に周波数調節器が接続されて位
相同期ループ（PLL）制御され、該他励形発振
器と周波数調節器との接続点が評価回路に接続さ
れていることにより、発振器の振動が検出すべき
対象物による減衰の際にも振幅減少のみを生じて
停止せず、検出すべき対象物が離れたとき直ちに
発振振幅が増大するので応答性の早い無接触作動
式電子装置を得ることができる。また本発明によ
る電子装置の回路部の主要な部分は、周波数調整
のためのPLL回路とともに半導体の１チツプ上
に集積化することができ、製造コスト面で多大の
利益が得られる。さらに本発明の構成により発振
周波数が極めて安定化されるので、従来よりも発
振周波数を場合により１桁程度高く選ぶことがで
きるようになり、近接対象物の検出感度を従来装
置よりもかなり上げることが可能となる。
動式電子装置，とくに近接スイツチにおいて、従
来常識とされていた自励発振器方式にかわり、発
振器を排励式としたことによつて、発振周波数が
共振回路のコイルのインダクタンスやコンデンサ
のキヤパシタンスの工差によつて大きく変わつた
り、検出すべき対象物が近付かないのに発振周波
数がふらつくような欠点が一切なくなり、製造工
程における管理面はもちろん、現場使用時の動作
信頼性が大幅に改善される長所が得られると共
に、他励形発振器に周波数調節器が接続されて位
相同期ループ（PLL）制御され、該他励形発振
器と周波数調節器との接続点が評価回路に接続さ
れていることにより、発振器の振動が検出すべき
対象物による減衰の際にも振幅減少のみを生じて
停止せず、検出すべき対象物が離れたとき直ちに
発振振幅が増大するので応答性の早い無接触作動
式電子装置を得ることができる。また本発明によ
る電子装置の回路部の主要な部分は、周波数調整
のためのPLL回路とともに半導体の１チツプ上
に集積化することができ、製造コスト面で多大の
利益が得られる。さらに本発明の構成により発振
周波数が極めて安定化されるので、従来よりも発
振周波数を場合により１桁程度高く選ぶことがで
きるようになり、近接対象物の検出感度を従来装
置よりもかなり上げることが可能となる。
図面は本発明による開閉装置の実施例の原理回
路図である。 １…コイル、２…コンデンサ、３…負電位導
線、５…基準電圧比較回路、７…周波数調節器
（たとえばPLL）、８…コンデンサ、９…基準電
圧抵抗、１０…ヒステリシス抵抗、１４…時限要
素、１５…コンデンサ、１８…排他的オア回路、
２０…マツチング回路、２１…増幅器、２２…出
力信号、２４…プログラムスイツチ、２５…コイ
ル、２６…コンデンサ。
路図である。 １…コイル、２…コンデンサ、３…負電位導
線、５…基準電圧比較回路、７…周波数調節器
（たとえばPLL）、８…コンデンサ、９…基準電
圧抵抗、１０…ヒステリシス抵抗、１４…時限要
素、１５…コンデンサ、１８…排他的オア回路、
２０…マツチング回路、２１…増幅器、２２…出
力信号、２４…プログラムスイツチ、２５…コイ
ル、２６…コンデンサ。
Claims (1)
- １ 外部から対象物により減衰可能な発振器と評
価回路と増幅部分とを有し、無接触で作動する電
子装置において、発振器が他励形発振器であり、
該他励形発振器が周波数調節器に接続されて位相
同期ループ（PLL）制御され、前記他励形発振
器と周波数調節器の接続点が評価回路に接続され
ていることを特徴とする無接触作動式電子装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3221888.5 | 1982-06-09 | ||
| DE19823221888 DE3221888A1 (de) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | Elektronisches, beruehrungslos arbeitendes schaltgeraet |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3007322A Division JPH07107976B2 (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 無接触作動式電子装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS594230A JPS594230A (ja) | 1984-01-11 |
| JPH0465570B2 true JPH0465570B2 (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=6165763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58102382A Granted JPS594230A (ja) | 1982-06-09 | 1983-06-08 | 無接触作動式電子装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4792764A (ja) |
| EP (1) | EP0096332B1 (ja) |
| JP (1) | JPS594230A (ja) |
| DE (2) | DE3221888A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3514834A1 (de) * | 1985-04-24 | 1986-11-06 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Induktiver annaeherungsschalter |
| FR2597998B1 (fr) * | 1986-04-29 | 1988-07-15 | Automatisme Controle | Dispositif d'alimentation en courant continu et de sortie d'informations d'un circuit de detection |
| DE3722335A1 (de) * | 1987-07-07 | 1989-01-19 | Ifm Electronic Gmbh | Elektronisches, vorzugsweise beruehrungslos arbeitendes schaltgeraet |
| DE3912946C3 (de) * | 1989-04-20 | 1996-06-20 | Turck Werner Kg | Induktiver Näherungsschalter |
| DE4004450A1 (de) * | 1990-02-14 | 1991-08-29 | Heinrich Kissling Gmbh & Co Kg | Induktiver naeherungsschalter |
| US5367198A (en) * | 1990-06-11 | 1994-11-22 | I F M Electronic Gmbh | Proximity detector with error-preventing ambient condition compensation |
| JP3027242B2 (ja) * | 1990-10-04 | 2000-03-27 | ヴェルナー トゥルク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト | 誘導近接スイッチ |
| US5914870A (en) * | 1997-12-18 | 1999-06-22 | Hewlett-Packard Company | Low power high efficiency power supply |
| GB2365130B (en) | 2000-07-20 | 2005-01-19 | Honeywell Control Syst | Improved proximity sensor and related methods |
| EP1289147A1 (de) * | 2001-08-13 | 2003-03-05 | Senstronic, S.A. | Fremderregte Näherungs-oder Anwesenheitsschalteranordnung |
| US9349288B2 (en) | 2014-07-28 | 2016-05-24 | Econolite Group, Inc. | Self-configuring traffic signal controller |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2054100B1 (de) | 1970-11-04 | 1972-05-25 | Siemens Ag | Kontakt- und berührunglos arbeitende Schaltvorrichtung |
| US3747012A (en) * | 1972-09-21 | 1973-07-17 | R Buck | Contactless oscillator-type proximity sensor with adjustable hysteresis |
| US3919596A (en) * | 1973-01-31 | 1975-11-11 | Robert Elliott Bellis | Touch sensitive power control system |
| CH548699A (de) * | 1973-02-27 | 1974-04-30 | Olten Ag Elektro Apparatebau | Prellfreie schalteinrichtung. |
| DE2515654B2 (de) * | 1975-04-10 | 1979-10-18 | Klaschka, Walter, Dr.-Ing., 7531 Tiefenbronn | Annäherungsschalter |
| JPS5225153A (en) * | 1975-08-19 | 1977-02-24 | Heiko Seisakusho | Racking device for automatic knitting machine |
| DE2538531A1 (de) * | 1975-08-29 | 1977-03-10 | Siemens Ag | Beruehrungslos arbeitender naeherungsschalter |
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| DE2618231B2 (de) * | 1976-04-26 | 1981-05-21 | Gebhard Balluff, Fabrik Feinmechanischer Erzeugnisse, 7303 Neuhausen | Berührungsloser Näherungsschalter |
| US4081700A (en) * | 1976-06-16 | 1978-03-28 | Hamilton Ii William F | Touch control switch circuit with compensation for power supply line fluctuations |
| DE2628427C3 (de) * | 1976-06-24 | 1979-06-21 | Robert 7995 Neukirch Buck | Elektronisches Schaltgerät |
| DE2739967B2 (de) * | 1977-09-06 | 1981-06-11 | geb. Wierzbowski Ursula 7300 Esslingen Gaßmann | Annäherungsinitiator |
| JPS5590027A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-08 | Omron Tateisi Electronics Co | Twoowire ac switch proxility switch |
| GB2065946B (en) * | 1979-11-21 | 1983-08-24 | Redland Automation Ltd | Vehicle detiction installation |
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| US4430636A (en) * | 1981-06-29 | 1984-02-07 | Bruce Robert L | Loop detector for traffic signal control |
-
1982
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