JPS61283219A - 近接センサ発振回路 - 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】 〔発明の分野〕 本発明は検出物体までの距離に比例した出力を与えるリ
ニア出力型の近接センサの発振回路に関し、特に検出物
体までの距離に対応したレベルで発振する近接センサ発
振回路に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明による近接センサ発振回路は電流ミラー回路を用
いた負性抵抗型の発振回路であって、電流ミラー回路の
ミラー電流を定電流型としセンサコイルとコンデンサに
よる共振回路の共振抵抗に比例した発振振幅を得るよう
にしたものである。

こうすれば距離に対応して連続的に変化する発振出力が
得られ、それに基づいて距離に対応した出力を得るリニ
ア出力型の近接センサとすることが可能となる。

〔従来技術とその問題点〕

近接センサの発振回路は電流ミラー回路を用いた負性抵
抗型発振回路が用いられているものがある。このような
発振回路は、例えば第４図に示すように検出コイルｌに
コンデンサ２を設けて共振回路を構成し、トランジスタ
３ａ、３ｂから成る電流ミラー回路３の一方のトランジ
スタ３ａのコレクタ端を検出コイルｌに接続し、他方の
トランジスタ３ｂのコレクタをトランジスタ４に接続し
ている。検出コイル１のホットエンド側は抵抗Ｒ１とト
ランジスタ５．６のダイオード接続を介してトランジス
タ７のベースに与えられる。トランジスタ７はコレクタ
が電源端に直接接続されており、エミッタは抵抗Ｒ２を
介して接地されたエミッタフォロワ型トランジスタであ
り、そのエミッタ端子は更に抵抗Ｒ３を介してトランジ
スタ４０ベースに接続される。そしてトランジスタ７の
出力がトランジスタ４に与えられて電流増幅され、その
電流と等しい電流が電流ミラー回路３を介して検出コイ
ル１に帰還されて発振している。この発振回路はトラン
ジスタ４に接続されるエミッタ抵抗Ｒ４によって発振回
路の負性コンダクタンスが定まる食性抵抗型発振回路を
構成しており、第５図に示すように検出コイル１に近接
する物体までの距離βに対応して共振回路の損失を示す
コンダクタンスｇが低下する。そして共振回路のコンダ
クタンスと発振回路の食性コンダクタンスとの絶対値が
等しい点ｐで発振を開始し、検出体がそれより近接すれ
ば発振は停止され、それより離れれば発振が電源レベル
にまで達して飽和するので物体の近接を検出することが
できる。

しかしながらこのような従来の負性抵抗型発振回路では
、検出体のを無は判定することが可能であるが検出体ま
での距離によって連続した出力を得ることができず、距
離に対応したリニア出力を与える近接センサを構成する
ことができないという問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような従来の負性抵抗型発振回路の問題点
に鑑みてなされたものであって、検出物体と検出コイル
との距離に対応した発振出力を得ることができるリニア
出力型の近接センサ発振回路を提供することを目的とす
る。

〔発明の構成と効果〕

本発明は検出コイルを含む共振回路と、共振回路の出力
を正帰還して電流ミラー回路を介して振幅に対応した電
流を与える負性抵抗型の近接センサ発振回路であって、
電流ミラー回路による帰還電流を一定値に制限する定電
流回路を設けた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、電流ミラー回
路による帰還電流を定電流化しているため共振回路のコ
ンダクタンスに対・応したレベルの振幅で発振する発振
信号を得ることが可能である。

従ってこの発振信号を検波することによって距離に対応
したレベルの出力が得られ、これに基づいて単一電源で
リニア出力型の近接センサを構成することが可能となる
。又検出コイル１に物体が密着した場合にも発振はその
まま継続しているため、物体の移動に対して速い応答性
を有する近接センサとすることが可能である。

〔実施例の説明〕

第１図は本発明による近接センサ発振回路の一実施例を
示す回路図である。本図において従来例と同一部分は同
一符号を付している。本実施例は従来例と同様に検出コ
イル１とコンデンサ２から成る共振回路のホットエンド
側がトランジスタ３ａ、３ｂから成る電流ミラー回路３
の一方のトランジスタ３ａのコレクタ端に接続される。

トランジスタ３ａ、３ｂのエミッタは電源端より図示の
ように抵抗Ｒ５，Ｒ６が接続されている。更に抵抗Ｒ１
，トランジスタ５，６のベース・エミッタ接続体を介し
てトランジスタ７のベースに接続されている。トランジ
スタ７はエミッタフォロワ型トランジスタであり、エミ
ッタ端の電圧変化分が後段の検波回路１０及びトランジ
スタ４のベースに伝えられる。

さて本発明においてはトランジスタ４のエミッタは電流
ミラー回路１１より構成される定電流回路に接続されて
いる。トランジスタｌｌａ、１１ｂは電流ミラー回路１
１を構成するペアトランジスタであり、夫々エミッタが
抵抗Ｒ８，Ｒ９を介して接地されている。そしてトラン
ジスタｌｌｂのコレクタは共通ベースに接続されると共
に抵抗ＲＩＯを介して電源端子に接続され、他方のトラ
ンジスタｌｌａのコレクタはトランジスタ４のエミッタ
端に接続される。

次に本実施例の動作について波形図を参照しつつ説明す
る。第２図は発振を開始する時点の各部の波形を示す波
形図である。今検出コイル１に物体が近接していなけれ
ば検出コイル１とコンデンサ２に抵抗Ｒ７、トランジス
タ５，６及び抵抗Ｒ１を介して電流が流れ込み、その電
圧がエミッタフォロワ型トランジスタ７によってインピ
ーダンス変換されてトランジスタ４に加わる。このとき
トランジスタ４を流れる電流は電流ミラー回路１１で定
める電流値以下であるため、電流ミラー回路１１のトラ
ンジスタｌｌａは大きなコンダクタンスとして動作し、
電流ミラー回路３を介して共振回路に正帰還が成される
。従って第２図（ａ）、　（ｂｌに示すように発振振幅
が図示のように急激に上昇することとなる。そしてトラ
ンジスタ３ｂのコレクタ電流が電流ミラー回路１１によ
って定められる電流値に等しくなれば電流ミラー回路１
１は定電流回路として動作し、トランジスタ３ｂのコレ
クタ電流は一定値に制限される。従ってトランジスタ３
ａのコレクタよりコイル１及びコンデンサ２から成る共
振回路に帰還される電流も定電流化されることとなる。

そのため共振回路のコンダクタンスに等しい振幅で発振
回路が発振し、その出力が検波回路１０によって直流電
圧に変換されて外部に伝えられる。この共振回路のコン
ダクタンスは第５図に示すように物体までの距離ｌにほ
ぼ反比例するため、第３図に示すように発振回路より距
離ｌに対応して減少する出力が得られる。従ってこの出
力に基づいて物体までの距離ｌを検出する近接センサを
構成することが可能となる。

尚本実施例は定電流回路として電流ミラー回路を用いた
ものを示している。こうすれば電流ミラー回路１１を同
一の温度特性を有するペアトランジスタを用いて構成す
ることが容易となり、温度変化に対して安定な近接セン
サを構成することが可能である。しかしイ灸波回路以後
の出力によって温度変化に対応した補償を行う場合には
他の定電流回路、例えばＦＥＴを用いた定電流回路や定
電流ダイオード等を使用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による近接センサ発振回路の一実施例を
示す回路図、第２図はその各部の波形を示す波形図、第
３図は距離βに対応した発振回路の振幅変化を示すグラ
フ、第４図は従来の近接スイッチ発振回路の一例を示す
回路図、第５図は距離ｌに対応した共振回路のコンダク
タンスの変化を示すグラフ、第６図は従来の近接スイッ
チ発振回路の距離に対する発振振幅の変化を示すグラフ
である。 １−・・・−・・検出コイル　　２−・−コンデンサ　
　３゜１１−一−−電流ミラー回路　　３ａ、３ｂ、ｌ
ｌａ。 １１ｂ、４，５，６．７−・−−−−−）ランジスタ　
　Ｒ１〜ＲＩＯ・・−・・−抵抗　　１０〜・・−・−
検波回路特許出願人　　　立石電機株式会社 代理人　弁理士　岡本宜喜（他１名） 第２図 第３図 距具翫 第４図 Ｐ　　　　　砒諷 手　　　続　　　補　　　正　　　書　（自発）１、事
件の表示 昭和６０年特許願第１２５５８６号 ２、発明の名称 近接センサ発振回路 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　８５５０大阪府大阪市西区西本町１丁目１３番
３８号新興産ビル３階 ５゜補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面６、補正の内容 （１）明細書第８頁第６行の「減少する」の記載を「増
加する」と訂正します。 （２）第１図を別紙の通り訂正します。 以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）検出コイルを含む共振回路と、前記共振回路の出
   力を正帰還して電流ミラー回路を介して振幅に対応した
   電流を与える負性抵抗型の近接センサ発振回路において
   、 前記電流ミラー回路による帰還電流を一定値に制限する
   定電流回路を設けたことを特徴とする近接センサ発振回
   路。
2. （２）前記定電流回路は、電流ミラー回路によって構成
   された吸い込み型の定電流回路であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の近接センサ発振回路。