JPH0992106A - 近接センサ - Google Patents
近接センサInfo
- Publication number
- JPH0992106A JPH0992106A JP25128095A JP25128095A JPH0992106A JP H0992106 A JPH0992106 A JP H0992106A JP 25128095 A JP25128095 A JP 25128095A JP 25128095 A JP25128095 A JP 25128095A JP H0992106 A JPH0992106 A JP H0992106A
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- JP
- Japan
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- circuit
- oscillation
- metal
- detected
- coil
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- Pending
Links
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な回路構成で小形化が可能な近接センサ
を提供する。 【解決手段】 検出コイルＬ１に被検出金属が接近する
と、この被検出金属にコイルＬ１より誘導電流が流れ、
検出コイルＬ１でエネルギの損失が生じる。この損失が
エミッタホロワ２で補われるエネルギよりも大きくなる
と、発振回路の発振が停止してしまい、Ｔｒ２のコレク
タ電流が減り、Ｔｒ１がオフしてＣ点を流れる回路全体
の消費電流は減少する。検出コイルＬ１に被検出金属が
近接していない場合、エミッタホロワ２よりエネルギが
補われ、発振回路が発振を行ない、Ｃ点を流れる回路全
体の消費電流は増大する。
を提供する。 【解決手段】 検出コイルＬ１に被検出金属が接近する
と、この被検出金属にコイルＬ１より誘導電流が流れ、
検出コイルＬ１でエネルギの損失が生じる。この損失が
エミッタホロワ２で補われるエネルギよりも大きくなる
と、発振回路の発振が停止してしまい、Ｔｒ２のコレク
タ電流が減り、Ｔｒ１がオフしてＣ点を流れる回路全体
の消費電流は減少する。検出コイルＬ１に被検出金属が
近接していない場合、エミッタホロワ２よりエネルギが
補われ、発振回路が発振を行ない、Ｃ点を流れる回路全
体の消費電流は増大する。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、近接センサに関するもの
である。
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば金属部品のカウンタやファ
クトリオートメーションにおける金属物体の位置検出等
に用いられる近接センサは、図６に示されるように、発
振回路として帰還型の発振回路を用いている。
クトリオートメーションにおける金属物体の位置検出等
に用いられる近接センサは、図６に示されるように、発
振回路として帰還型の発振回路を用いている。
【０００３】同図において、Ｔｒ１、Ｔｒ２はトランジ
スタ、Ｒ１〜Ｒ６は抵抗、Ｃ１、Ｃ２はコンデンサ、Ｌ
１はコイル、Ｄ１〜Ｄ３はダイオードである。なお、ト
ランジスタＴｒ１と抵抗Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ６、ダイオード
Ｄ１、Ｄ３とにより電源回路と出力回路を構成し、トラ
ンジスタＴｒ２、抵抗Ｒ４、Ｒ５、ダイオードＤ２、コ
イルＬ１、コンデンサＣ２とにより発振回路が構成され
る。
スタ、Ｒ１〜Ｒ６は抵抗、Ｃ１、Ｃ２はコンデンサ、Ｌ
１はコイル、Ｄ１〜Ｄ３はダイオードである。なお、ト
ランジスタＴｒ１と抵抗Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ６、ダイオード
Ｄ１、Ｄ３とにより電源回路と出力回路を構成し、トラ
ンジスタＴｒ２、抵抗Ｒ４、Ｒ５、ダイオードＤ２、コ
イルＬ１、コンデンサＣ２とにより発振回路が構成され
る。
【０００４】この場合、コイルＬ１に金属が接近する
と、コイルＬ１でのエネルギ損失が増加して上記発振回
路の発振が停止する。よって、この発振の有無を検出す
ることにより金属体の近接を検出している。
と、コイルＬ１でのエネルギ損失が増加して上記発振回
路の発振が停止する。よって、この発振の有無を検出す
ることにより金属体の近接を検出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
場合、発振を行なうために共振コイルにタップＴ１を設
けているため、共振コイルが大きくなってしまい、小形
化が難しくなったり、回路が複雑になってしまう。
場合、発振を行なうために共振コイルにタップＴ１を設
けているため、共振コイルが大きくなってしまい、小形
化が難しくなったり、回路が複雑になってしまう。
【０００６】本発明の目的は、簡単な回路構成で小形化
が可能な近接センサを提供することである。
が可能な近接センサを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、トランジスタ
と、上記トランジスタのエミッタに接続したコンデンサ
と抵抗との並列回路と、バイアス電圧を発生するバイア
ス回路と、上記トランジスタのベースおよび上記バイア
ス回路に接続された検出コイルとによって発振回路を構
成し、上記検出コイルと被検出金属との距離に応じて生
じる上記検出コイルのエネルギ損失により、上記発振回
路の発振状態を変化させ、この発振状態に応じて上記被
検出金属の近接を検出するものである。
と、上記トランジスタのエミッタに接続したコンデンサ
と抵抗との並列回路と、バイアス電圧を発生するバイア
ス回路と、上記トランジスタのベースおよび上記バイア
ス回路に接続された検出コイルとによって発振回路を構
成し、上記検出コイルと被検出金属との距離に応じて生
じる上記検出コイルのエネルギ損失により、上記発振回
路の発振状態を変化させ、この発振状態に応じて上記被
検出金属の近接を検出するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
に基づいて具体的に説明する。
に基づいて具体的に説明する。
【０００９】図１において、１は抵抗Ｒ１〜Ｒ３とダイ
オードＤ１とトランジスタＴｒ１とからなる電源回路お
よび出力回路である。２は抵抗Ｒ４とコンデンサＣ２と
トランジスタＴｒ２とからなるエミッタホロワである。
３は磁路が１方向だけ開いている検出コイルＬ１であ
る。４はバイアス回路で抵抗Ｒ５とダイオードＤ２とか
らなリ、エミッタホロワ２を動作させる。トランジスタ
Ｔｒ２とコンデンサＣ２と抵抗Ｒ４とバイアス回路４と
検出コイルＬ１とで、発振回路を構成する。
オードＤ１とトランジスタＴｒ１とからなる電源回路お
よび出力回路である。２は抵抗Ｒ４とコンデンサＣ２と
トランジスタＴｒ２とからなるエミッタホロワである。
３は磁路が１方向だけ開いている検出コイルＬ１であ
る。４はバイアス回路で抵抗Ｒ５とダイオードＤ２とか
らなリ、エミッタホロワ２を動作させる。トランジスタ
Ｔｒ２とコンデンサＣ２と抵抗Ｒ４とバイアス回路４と
検出コイルＬ１とで、発振回路を構成する。
【００１０】図１に示すように、Ｔｒ２のエミッタに容
量性負荷Ｃ２が接続されると、Ｔｒ２の電流増幅率が直
流電流増幅率ｈFEの１／２1/2 になるβ遮断周波数以上
では、Ｔｒ２の入力に対しエミッタからベースへ注入さ
れた電子がコレクタへ到達するのに時間的遅れが生じ、
ベース側からみた入力インピーダンスＺｉは、
量性負荷Ｃ２が接続されると、Ｔｒ２の電流増幅率が直
流電流増幅率ｈFEの１／２1/2 になるβ遮断周波数以上
では、Ｔｒ２の入力に対しエミッタからベースへ注入さ
れた電子がコレクタへ到達するのに時間的遅れが生じ、
ベース側からみた入力インピーダンスＺｉは、
【００１１】
【数１】
【００１２】となり、
【００１３】
【数２】
【００１４】であればＺｉ＜０となり負性抵抗となる。
ここでＷ＝２πｆ、ｆβはＴｒ２の直流電流増幅率ｈFE
が１／２1/2 になるβ遮断周波数、ｆはＬ１とＴｒ２の
ベース−エミッタ間の接合容量との共振周波数、ｈｉｅ
はトランジスタのエミッタ抵抗をあらわす。
ここでＷ＝２πｆ、ｆβはＴｒ２の直流電流増幅率ｈFE
が１／２1/2 になるβ遮断周波数、ｆはＬ１とＴｒ２の
ベース−エミッタ間の接合容量との共振周波数、ｈｉｅ
はトランジスタのエミッタ抵抗をあらわす。
【００１５】Ｔｒ２のベースにコイルＬ１を接続する
と、Ｌ１とＴｒ２の接合容量の間で共振するが、このと
きＬ１とＴｒ２の接合容量の間での共振周波数に対し、
エミッタホロワ２の入力インピーダンスが負ならば、Ｌ
１とＴｒ２の接合容量との間の共振における損失を補う
ため、図１のＢ点に示すエミッタホロワ２の出力は発振
波形となる。
と、Ｌ１とＴｒ２の接合容量の間で共振するが、このと
きＬ１とＴｒ２の接合容量の間での共振周波数に対し、
エミッタホロワ２の入力インピーダンスが負ならば、Ｌ
１とＴｒ２の接合容量との間の共振における損失を補う
ため、図１のＢ点に示すエミッタホロワ２の出力は発振
波形となる。
【００１６】いま、図１において、電源が供給されるこ
とによってＲ１からＲ２を通過して、Ｔｒ２のコレクタ
に電源が供給され、Ｒ３を通過してＲ５とＤ２によるバ
イアスが発生すると、図２ｂの期間ＴＯＦＦに示す発振
を行なう。
とによってＲ１からＲ２を通過して、Ｔｒ２のコレクタ
に電源が供給され、Ｒ３を通過してＲ５とＤ２によるバ
イアスが発生すると、図２ｂの期間ＴＯＦＦに示す発振
を行なう。
【００１７】発振を開始すると、Ｔｒ２のコレクタ電流
が増え、図１に示すＡ点の電位が図２ａの期間ＴＯＦＦ
に示すように下がり、Ｔｒ１がオンしてＤ１に電流が流
れ込む。発振による動作電流と、Ｄ１で消費される電力
のため図１のＣ点を流れる回路全体の消費電流は、図２
ｃの期間ＴＯＦＦに示すように増加する。この状態が被
検出金属が検出コイルＬ１に近接していない場合の状態
である。
が増え、図１に示すＡ点の電位が図２ａの期間ＴＯＦＦ
に示すように下がり、Ｔｒ１がオンしてＤ１に電流が流
れ込む。発振による動作電流と、Ｄ１で消費される電力
のため図１のＣ点を流れる回路全体の消費電流は、図２
ｃの期間ＴＯＦＦに示すように増加する。この状態が被
検出金属が検出コイルＬ１に近接していない場合の状態
である。
【００１８】検出コイルＬ１は図３に示すように、１方
向（図面上方）のみ磁路が開いていて、他の方向は磁束
が漏れないようにシールドされている。
向（図面上方）のみ磁路が開いていて、他の方向は磁束
が漏れないようにシールドされている。
【００１９】検出コイルＬ１に被検出金属が接近する
と、この被検出金属にコイルＬ１より誘導電流が流れ、
検出コイルＬ１でエネルギの損失が生じる。
と、この被検出金属にコイルＬ１より誘導電流が流れ、
検出コイルＬ１でエネルギの損失が生じる。
【００２０】この損失がエミッタホロワで補われるエネ
ルギよりも大きくなると、図２ｂの期間ＴＯＮに示すよ
うに発振が停止してしまい、Ｔｒ２のコレクタ電流が減
り、Ｔｒ１がオフして図１Ｃ点を流れる回路全体の消費
電流は図２ｃの期間ＴＯＮに示すように減少する。この
状態が被検出金属がある場合である。
ルギよりも大きくなると、図２ｂの期間ＴＯＮに示すよ
うに発振が停止してしまい、Ｔｒ２のコレクタ電流が減
り、Ｔｒ１がオフして図１Ｃ点を流れる回路全体の消費
電流は図２ｃの期間ＴＯＮに示すように減少する。この
状態が被検出金属がある場合である。
【００２１】このように被検出金属の接近、離反は回路
全体で消費される電流によって判別する。すなわち、電
流値が大きいときは被検出金属の離反を、電流値が小さ
いときは被検出金属の近接を検出する。
全体で消費される電流によって判別する。すなわち、電
流値が大きいときは被検出金属の離反を、電流値が小さ
いときは被検出金属の近接を検出する。
【００２２】上記では回路全体の消費電流が多いか少な
いかで被検出金属の接近、離反を判別していたが、図４
に示すように出力端子Ｘを設け、この端子の電圧の変化
に応じて検出金属の接近、離反を判別するようにしても
よい。なお、同図において、図１と同じ番号のものは、
同様のものとする。
いかで被検出金属の接近、離反を判別していたが、図４
に示すように出力端子Ｘを設け、この端子の電圧の変化
に応じて検出金属の接近、離反を判別するようにしても
よい。なお、同図において、図１と同じ番号のものは、
同様のものとする。
【００２３】この場合、検出金属が接近しているとき
は、上記と同様に動作するので出力端子Ｘの出力は
“０”となり、検出金属が離反しているときは、出力端
子Ｘの出力は“１”となる。
は、上記と同様に動作するので出力端子Ｘの出力は
“０”となり、検出金属が離反しているときは、出力端
子Ｘの出力は“１”となる。
【００２４】なお、上記のそれぞれの発振回路はＮＰＮ
型のトランジスタを用いていたが、これに限らず、図５
に示すように、ＰＮＰ型のトランジスタで発振回路を構
成してもよい。
型のトランジスタを用いていたが、これに限らず、図５
に示すように、ＰＮＰ型のトランジスタで発振回路を構
成してもよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、従来必要であったタッ
プ付のコイルやトランスを必要としないので、構成の小
形化が図れる。また、この場合、部品の入手性が良く回
路構成を簡単にできる。
プ付のコイルやトランスを必要としないので、構成の小
形化が図れる。また、この場合、部品の入手性が良く回
路構成を簡単にできる。
【図１】本発明の実施例を示す回路図。
【図２】図１の動作説明のための動作波形図。
【図３】図１の検出コイルの形状を示す説明図。
【図４】本発明の他の実施例を示す回路図。
【図５】本発明のさらに他の実施例を示す回路図。
【図６】従来の近接センサの回路図。
Ｔｒ２ トランジスタ Ｃ２ コンデンサ Ｒ４ 抵抗 ４ バイアス回路
Claims (1)
- 【請求項１】 トランジスタと、 上記トランジスタのエミッタに接続したコンデンサと抵
抗との並列回路と、 バイアス電圧を発生するバイアス回路と、 上記トランジスタのベースおよび上記バイアス回路に接
続された検出コイルとによって発振回路を構成し、 上記検出コイルと被検出金属との距離に応じて生じる上
記検出コイルのエネルギ損失により、上記発振回路の発
振状態を変化させ、この発振状態に応じて上記被検出金
属の近接を検出することを特徴とする近接センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25128095A JPH0992106A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 近接センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25128095A JPH0992106A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 近接センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0992106A true JPH0992106A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17220458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25128095A Pending JPH0992106A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 近接センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0992106A (ja) |
-
1995
- 1995-09-28 JP JP25128095A patent/JPH0992106A/ja active Pending
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