DE2500413A1 - AC two-wire proximity switch - has magnetically, capacitively or optically controlled oscillator - Google Patents

Abstract

An electronic switch is controlled by an oscillator and connected to the two wire line terminals for connection in series to a load and the voltage source, and a rectifier supplied from the above terminals for the sensor circuit supply. A control circuit supplying with current the sensor circuit with the oscillator only during the rising parts of the half wave voltage delivered by the rectifier, is inserted between the latter and the sensor circuits. The control circuit contains an emitter follower transistor whose collector emitter path is inserted between the rectifier and the sensor circuit current supply terminals. A diode in forward direction is in series with a thyristor serving as an electronic switch, and is connected to the rectifier, with the switching transistor collector connected to the junction point between diode and thyristor.

Description

Wechselstrom-Näherungsschalter in Zweidrahtausführung Die Erfindung betrifft einen Wechselstrom-Näherungsschalter in Zweidrahtausführung mit einem magnetisch,kapazitiv oder optisch beeinflußbaren Oszillator, einem durch den Oszillator gesteuerten, mit den Anschlußklemmen der Zweidrahtverbindung zur Reihenschaltung von Last- und Spannungsquelle in Reihe geschalteten elektronischen Schalter sowie einer über die genannten AnschlußkleTmien gespeisten Gleichrichterschaltung für die Stromversorgung des Oszillators. Bei einem aus der DT-AS 1 951 137 bekannten Nahes rungsschalter dieser Art weist die Speiseschaltung für den Oszil- -lator einen hochohmigen Hilfswiderstand und eine Zenerdiode auf, wobei der Hilfswiderstand und die Schaltstrecke des elektronischen Schalters parallelgeschaltet sind und diese Parallelschaltung mit der Zenerdiode in Reihe liegt. Da die Zenerdiode ständig vom Strom durchflossen ist, muß sie bei Näherungsschaltern für höhere Rast entsprechend stark dimensioniert und mit einem -Kiihlkörper versehen sein. Dies steht dem allgemenen Wunsch nach möglichst geringem Platzbedarf für den Näherungsschalter entgegen. AC proximity switch in two-wire design The invention relates to an alternating current proximity switch in two-wire design with a magnetic, capacitive or optically controllable oscillator, a controlled by the oscillator, with the terminals of the two-wire connection for series connection of load and Voltage source series-connected electronic switch and one via the named connection glue-fed rectifier circuit for the power supply of the oscillator. In a proximity switch known from DT-AS 1 951 137 of this type, the supply circuit for the oscillator has a high-resistance auxiliary resistor and a Zener diode, the auxiliary resistor and the switching path of the electronic Switch are connected in parallel and this parallel connection with the Zener diode is in series. Since the zener diode has a constant current flowing through it, it must be at Proximity switches for higher detents are correspondingly heavily dimensioned and with a Heat sink. This corresponds to the general desire for as little as possible Space requirement for the proximity switch.

Aufgabe der Erfindung ist es folglich, einen Schaltungsaufbau für den NSherungsscllalter zu finden, bei dem neben dem elektronischen .SchalterZeine weiteren einer hohen Strombelastung unterworfeie Bauelemente benötigt werden. Die Schaltungsanordnung soll darüberhinaus einfach und zuverlässig aufgebaut und platzsparend realisierbar sein.The object of the invention is therefore to provide a circuit structure for to find the security switch next to the electronic .SwitchZeine further subjected to a high current load Components required will. In addition, the circuit arrangement should be simple and reliable and can be implemented in a space-saving manner.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 gekennzeichncte Erfindung. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by what is characterized in claim 1 Invention. Advantageous further developments result from the subclaims.

Zur Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele Bezug genommen.To explain the invention, reference is made below to that in the drawings Reference is made to illustrated embodiments.

Hierbei zeigt Figur 1 ein Blockschaltbild des Näherungsschalters; Figur 2 das Schaltbild einer ersten Ausführungsform; Figur 3 hier zugehörige Spannungsverläufe; Figur 4 das Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform; Figur 5 das Schaltbild dieser Ausführungsform und Figur 6 ein vollständiges Schaltbild eines Näherungsschalters.Here, FIG. 1 shows a block diagram of the proximity switch; FIG. 2 shows the circuit diagram of a first embodiment; FIG. 3 here associated voltage curves; FIG. 4 shows the block diagram of a second embodiment; Figure 5 shows the circuit diagram this embodiment and FIG. 6 shows a complete circuit diagram of a proximity switch.

In Figur 1 ist die Wechselstromquelle 1 einerseits über die Last und andererseits unmittelbar an die berührungslos arbeitende Schaltvorrichtung 3 angeschlossen. Der berührungsfreie Schalter enthält eine Vollweg-Gleichrichterschaltung 31, einen hierzu in Durchlaßrichtung parallelgeschalteten als elektronischer Schalter dienenden Thyristor 32, einenFühlerstromkreis 33 und eine zwischen diesen und die Gleichrichterbrückenschaltung 31 eingeschaltete Steuerschaltung 34. Diese Steuerschaltung 34 versorgt den Fühlerstromkreis 33 nur während der ansteigenden Teile der von der Gleichrichterschaltung. 31 gelieferten Halbwellenspannung mit Strom. Während dieser Zeit entscheidet der Fühlerstromkreis, ob aufgrund eines in seine Nähe gebrachten magnetisch oder kapazitiv wirkenden Auslöseteils oder aufgrund der Lichtempfangsänderung eines optischen Fühlerkreises eine Betätigung der Last 2, beispielsweise eines Relais erfolgen soll oder nicht. Spricht der Fiihlerstromkreis an, so schaltet er den Thyristor 32 durch, so daß dieser einen niederohmigen Verbraucherstromkreis für die Gleichrichterschaltung 31 bildet und ie Last 2 zum Ansprechen gebracht wird. Da der Stromverbrauch des i?ühier1reises au ft don ansteigenden Teil jeder Halbwelle beschränkt ist, wird die mittlere Stromaufnahme des Näherungsschalters wesentlicll verringert. Sobald der Thyristor 32 durchschaltet, tragen nur die Vorwärts spannung des Thyristors und der Spannungsabfall am Gleichrichter 31 zum Stromverbrauch bei.In Figure 1, the alternating current source 1 is on the one hand via the load and on the other hand connected directly to the contactless switching device 3. The non-contact switch includes a full-wave rectifier circuit 31, a for this purpose connected in parallel in the forward direction serving as an electronic switch Thyristor 32, a sensing circuit 33 and one between them and the rectifier bridge circuit 31 switched on control circuit 34. This control circuit 34 supplies the sensor circuit 33 only during the rising parts of the rectifier circuit. 31 delivered Half-wave voltage with current. During this time, the sensor circuit decides whether due to a magnetically or capacitively acting release part brought near it or an actuation due to the change in light reception of an optical sensor circuit the load 2, for example a relay, is to take place or not. The sensor circuit speaks on, so he turns on the thyristor 32, so that this is a low-resistance consumer circuit for the Rectifier circuit 31 forms and the load 2 to respond is brought. Since the power consumption of the price increases on the increasing part each half-wave is limited, the average current consumption of the proximity switch substantially reduced. As soon as the thyristor 32 turns on, only the forward carry voltage of the thyristor and the voltage drop across the rectifier 31 for power consumption at.

Bei der Schaltungsanordnung gemäß Figur 2 ist der Vollweg-Gleichrichter 31 als Brückengleichrichter ausgebildet, dessen Ausgangs-Halbwellenspannung gleichzeitig über eine in Durchlaf3-richtung gepolte Diode Dl der Steuerschaltung 34 und dem Thyristor 32 zugeleitet wird. Diese Diode D1 schützt die Steuerschaltung 34 vor dem Rückstrom aus der dem Thyristor 32 parallelgeschalteten Reihenschaltung aus dem Widerstand R1 und dem Kondensator C1. Hierdurch wird ein fälschliches Zünden des Thyristors verhindert und eine Stromversorgung der Steuerschaltung 34 mit der richtigen Phasenlage gewährleistet. Andererseits dient der Widerstand Rl zur Ableitung eines Uberstroms beim Durchschalten des Thyristors und beim Einschalten der Stromversorgung und besorgt ferner die Stromzufuhr vom Kondensator C1 während einer vorgegebenen Zeitspanne innerhalb der Durchschaltzeit des Thyristors 32.In the circuit arrangement according to FIG. 2, the full wave rectifier is used 31 designed as a bridge rectifier, the output half-wave voltage at the same time Via a polarized in Durchlaf3 direction diode Dl of the control circuit 34 and the Thyristor 32 is fed. This diode D1 protects the control circuit 34 from the reverse current from the series circuit connected in parallel with the thyristor 32 the resistor R1 and the capacitor C1. This will cause false ignition of the thyristor prevented and a power supply to the control circuit 34 with the correct phase position guaranteed. On the other hand, the resistor Rl is used for derivation an overcurrent when switching on the thyristor and when switching on the power supply and also provides power supply from capacitor C1 for a predetermined period Time span within the turn-on time of the thyristor 32.

Die Steuerschaltung 34 liefert über einen in Emitterfolgeschaltung an die Kathode der Diode D1 angeschlossenen Transistor Q1 Strom an die Fühlerschaltung 33. Der Basisstrom dieses Transistors wird durch einen Schalttransistor Q2 gesteuert, dessen Emitter an Masse liegt. Der Basis des Transistors Q2 wird über einen Widerstand R2, eine Zenerdiode D2 und einen Widerstand R3 eine gleichgerichtete Halbwellenspannung zugeführt, wobei der Transistor Q2 jeweils durchschaltet, wenn die gleichgerichtete Spannung die Summe aus der Zenerspannung der Diode D2 und dem Spannungsabfall über den Widerständen R2 und R3 übersteigt. Mit anderen Worten wird der Transistor Q2 nur während der Anstiegs zeit einer Halbwelle gesperrt gehalten und folglich der Transistor Ql geöffnet, so daß nur während dieser Zeit ein Versorgungsstrom zum F'bhle.rkreis 33 gelangt. Durch den 7\nscj des Kollektors des Transistors Ql über dic Diode D1 an dic C*:loichrichterschaltung 31,wird die Zufuhr einer über die DiodenlJxtickenschaltung gegebenenfalls ankommenden Stoßspannung über den W-ider stand R1 und den Kondensator Cl abgeleitet. Der Verbindungspunkt der Zenerdiode D2 und des Widerstandes R3 liegt wechselspannungsmäßig über einen Kondensator C2 an Masse, damit der Fühlerstromkreis 33 nichtmit Strom versorgt wird, wenn der Transistor Q2 sperrt und der Transistor Q1 während des abfallenden Teils jeder Halbwelle durchschaltet. Der Transistor Q2 wird mit Hilfe des Kondensators C2 auch dann durchgeschaltet gehalten, wenn Strom durch die Zenerdiode D2 fließt.The control circuit 34 provides an emitter follower circuit transistor Q1 connected to the cathode of diode D1 current to the sensor circuit 33. The base current of this transistor is controlled by a switching transistor Q2, whose emitter is connected to ground. The base of transistor Q2 is connected to a resistor R2, a Zener diode D2 and a resistor R3 a rectified half-wave voltage fed, the transistor Q2 turns on when the rectified Voltage is the sum of the Zener voltage of diode D2 and the voltage drop across exceeds resistors R2 and R3. In other words, the transistor becomes Q2 only kept locked during the rise time of a half-wave and consequently the Transistor Ql is open, so that a supply current only during this time to the F'bhle.rkreis 33 arrives. Through the 7 \ nscj of the collector of transistor Ql over The diode D1 to the C *: rectifier circuit 31, is the supply of a through the diode / chain circuit possibly incoming surge voltage across the resistor stood R1 and the capacitor Cl derived. The connection point of the Zener diode D2 and the resistor R3 lies AC voltage via a capacitor C2 to ground, so that the sensor circuit 33 is not energized when transistor Q2 is off and transistor Q1 turns on during the falling part of each half-wave. The transistor Q2 is kept through with the help of the capacitor C2 even when current flows through the zener diode D2.

Der Fühlerstromkreis 33 enthält einen Hochfrequenzoszillator OSC sowie einen Transistor Q3, welcher durch das Ausgangssignal des Oszillators durchgeschaltet wird. Das Ausgangssignal des Fühlerstromkreises 33 gelangt zur Steuerelektrode des Thyristors 32.The sensor circuit 33 contains a high frequency oscillator OSC as well a transistor Q3 which is turned on by the output of the oscillator will. The output signal of the sensor circuit 33 reaches the control electrode of the Thyristor 32.

Die Versorgungsspannung vom Transistor Q1 gelangt zum Oszillator OSC und zum Emitter des Transistors Q3, während die Basis des Transistors Q3 vom Oszillator her gesteuert wird. Der Oszillator schwingt nach Stromzufuhr zum Transistor Q1 und nach Verstreichen seiner Ansprechzeit an, sofern nicht der Schwingkreis durch Annäherung eines Metallstücks oder sonstigen Auslösekörpers zu stark gedämpft ist. Der Schwingungszustand des Oszillators bestimmt den Schaltzustand des Transistors Q3. Schwingt der Osszillator,so schaltet der Transistor Q3 durch, der Thyristor 32 wird gezündet und die Sekundärklemmen der Gleichrichterbrückenschaltung 31 werden über den Thyristor 32 kurzgeschlossen.The supply voltage from transistor Q1 goes to the oscillator OSC and to the emitter of transistor Q3, while the base of transistor Q3 from the oscillator is controlled here. The oscillator oscillates after power is supplied to transistor Q1 and after its response time has elapsed, unless the resonant circuit is approaching a piece of metal or other release body is dampened too much. The vibrational state of the oscillator determines the switching state of transistor Q3. If the oscillator oscillates, so the transistor Q3 turns on, the thyristor 32 is triggered and the secondary terminals the rectifier bridge circuit 31 are short-circuited via the thyristor 32.

Die gleichgerichtete Halbwellenspannung wird einerseits der Steuerschaltung 34 zugeführt und dient andererseits zur Aufladung des Kondensators Cl über die Diode D1. Sie gelangt ferner zum Fühlerstromkreis 33, wenn die Halbwellenspannung niedriger ist als die Zenerspannung der Zenerdiode D2 und somit der Transistor Q1 durchschaltet und der Transistor Q2 sperrt. In diesem Zustand wird der Thyristor 32 gezündet, sofern das Ausgangssignal des -Oszillators OSC den Einschaltzustand annimmt. Wird die Halbwellenspannung höher als die Zenerspannung der Zenerdiode D2, so sperrt der Transistor Q1, wodurch die Stromversorgung zum Fühlerstromkreis 33 unterbrochen wird. Dabei bleibt der Thyristor 32 durchgeschaltet bis die Halbwellenspannung auf Null abfällt. Bei der nächsten Halbwelle wird während der Anstiegsdauer Strom über die Steuerschaltung 34 zur Fühlerschaltung 33 zugeleitet, und der Oszillator OSC bestimmt durch sein Schwingverhalten, ob der Thyristpr 32 durchgeschaltet wird oder nicht.The rectified half-wave voltage is on the one hand the control circuit 34 and is used on the other hand to charge the capacitor Cl via the diode D1. It also reaches the sensor circuit 33 when the half-wave voltage is lower is turned on as the Zener voltage of the Zener diode D2 and thus the transistor Q1 and transistor Q2 blocks. In this state the thyristor 32 is ignited, provided that the output signal of the oscillator OSC assumes the switch-on state. Will the half-wave voltage is higher than the Zener voltage of the Zener diode D2, so blocks the Transistor Q1, whereby the power supply to the sensor circuit 33 is interrupted will. The thyristor 32 remains switched on until the half-wave voltage Zero drops. At the next half-wave, current is over during the rise time the control circuit 34 is fed to the sensor circuit 33, and the oscillator OSC determined by its oscillation behavior, whether the Thyristpr 32 is switched through or not.

Figur 3 zeigt im oberen Kurvenzug den Verlauf der gleichgerichteten Halbwellenspannung U45 an den Klemmen 4 und 5 bei gesperrtem Thyristor und schraffiert die Spannung am Fühlerstromkreis, während der untere Kurvenzug die Spannung U45 bei durchgeschaltetem Thyristor wiedergibt.In the upper curve, FIG. 3 shows the course of the rectified Half-wave voltage U45 at terminals 4 and 5 with blocked thyristor and hatched the voltage on the sensor circuit, while the lower curve shows the voltage U45 when the thyristor is switched on.

Der Spannungsabfall an dem berührungslosen Schalter setzt sich aus den Vorwärts-Spannungsabfällen der Diodenbrückenschaltung 31 und der Diode Dl sowie der Durchlaß*spannung des Thyristors 32 zusammen. Damit ist der Spannungsabfall und folglich auch die Verlustwärme im berührungslosen Schalter gering. Da der Fühlerstromkreis und die übrigen Bauteile nur während des ansteigenden Teils jeder Halbwelle mit Strom versorgt werden, wird die mittlere Leistungsaufnahme weiter versorgt.The voltage drop on the non-contact switch is suspended the forward voltage drops of the diode bridge circuit 31 and the diode Dl as well the forward voltage of the thyristor 32 together. So that is the voltage drop and consequently the heat loss in the contactless switch is also low. Since the sensor circuit and the other components only during the rising part of each half-wave Are supplied with electricity, the average power consumption will continue to be supplied.

Figur 4 zeigt das Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung, welche sich besonders dadurch auszeichnet, daß der Schalter durch ein Hystereseverhalten stabilisiert ist. Diesem Zweck dient ein Stabilisierungskreis 35, welcher zwischen die Steuerleitung zum Thyristor 32 und den Fühlerstromkreis 33 eingeschaltet ist. Er stabilisiert den Fühlerstromkreis insbesondere während des Übergangs des Oszillators von einem zum anderen Zustand, also vom schwingenden zum nicht schwingenden Zustand und umgekehrt, auch dann wenn Störungen, beispielsweise äußere Störungen oder eine dem Auslöseteil überlagerte Vibration oder Schwankungen der Versorgungswechselspannung gegeben sind. Wenn der Fühlerstromkreis das Schaltsignal für eine bestimmte Halbwelle, während welcher der Thyristor durchgeschaltet ist, über trägt, wird dieses Signal für wenigstens die halbe Dauer einer Halbwelle yes}?eichert und anschließend die Empfinfi'Li,chl,eliS des FühlerstromlLreises 33 während des Anstieysteils der nac,-síerl Halbwelle durch das genannte Speichersignal erhöht. Damit wird ein intermittierendes Schwingen des Oszillators aufgrund von Vibrationen des sich dem Fühler nähernden Metallteils vermieden und ein gleichförmiger Wechselstrom der Last 2 zugeführt.FIG. 4 shows the block diagram of another embodiment of FIG Invention, which is particularly characterized in that the switch by a Hysteresis behavior is stabilized. A stabilization circle serves this purpose 35, which is between the control line to the thyristor 32 and the sensor circuit 33 is switched on. It stabilizes the sensor circuit, especially during the transition of the oscillator from one state to another, i.e. from the oscillating state to the non-oscillating state and vice versa, even if disturbances, for example external disturbances or vibrations or fluctuations superimposed on the release part the AC supply voltage are given. When the sensor circuit receives the switching signal for a certain half-cycle during which the thyristor is switched on, over carries, this signal is for at least half the duration of a Half wave yes}? eichert and then the receptions of the sensor circuit 33 during the rising part of the nac, -síerl half-wave by the aforementioned memory signal elevated. This will cause the oscillator to oscillate intermittently due to Vibrations of the metal part approaching the sensor are avoided and a more uniform one Alternating current is supplied to the load 2.

Figur 5 zeigt das Schaltbild der in Figur 4 in Blockform wiedergegebenen Ausführungsform. Dabei sind mit der Schaltungsanordnung gemäß Figur 2 übereinstimmende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Eingang der Stabilisierungsschaltung 35 liegt am Verbindungspunkt von Widerstand R4 und Zenerdiode welche in Reihe zwischen den Kollektor des Transistors Q3 und die Steuerelektrode des Thyristors 32 eingeschaltet sind. Diese Eingangsspannung lädt den Kondensator C3 über die Diode D4 auf.FIG. 5 shows the circuit diagram of the circuit diagram shown in block form in FIG Embodiment. These are identical to the circuit arrangement according to FIG Components are given the same reference numerals. The input of the stabilization circuit 35 is at the junction of resistor R4 and Zener diode which are in series between the collector of transistor Q3 and the control electrode of thyristor 32 are turned on are. This input voltage charges the capacitor C3 via the diode D4.

Die Spannung am Kondensator C3 gelangt über den Widerstand R5 an die Basis des Transistors Q4, dessen Emitter an Masse liegt.The voltage on the capacitor C3 passes through the resistor R5 to the Base of transistor Q4, the emitter of which is connected to ground.

Mit der Spannung am Kondensator C3 wird der Transistor Q4 gesperrt bzw. durchgeschaltet. Ist er durchgeschaltet, so überträgt der Stabilisierungstromkreis 35 ein Signal an den Oszillator OSC, welches anzeigt, daß während der vorangehenden Halbwelle der Thyristor 32 durchgeschaltet war. Die Durchschaltung des Transistors Q4 geschieht durch die Spannung am Kondensator C3, weshalb die Zeitkonstante von Widerstand R5 und Kondensator C3 derart bemessen ist, daß der Transistor Q4 bis zur nächsten Halbwelle, also für wenigstens die Dauer einer Halbwelle durchgeschaltet bleibt. Eine Hysterese erhält man dadurch, daß der Fühler unter Verwendung des Durchschaltzustandes des Transistors Q4 gesteuert wird, beispielsweise durch Verstärkungserhöhung im Oszillatorkreis.With the voltage on the capacitor C3, the transistor Q4 is blocked or switched through. If it is switched through, the stabilization circuit transmits 35 a signal to the oscillator OSC, which indicates that during the preceding Half-wave the thyristor 32 was switched through. The switching of the transistor Q4 happens due to the voltage on capacitor C3, which is why the time constant of Resistor R5 and capacitor C3 is such that the transistor Q4 to to the next half-wave, i.e. switched through for at least the duration of a half-wave remain. A hysteresis is obtained by the sensor using the switched-through state of transistor Q4 is controlled, for example by increasing the gain in Oscillator circuit.

Wird der Fühlerstromkreis 33 beim Durchschalten des Transistors Q1 an Spannung gelegt, so beginnt nach einer gewissen Ansprechzeit der Oszillator zu schwingen, so daß der Transistor Q3 durchschaltet und der Kondensator C3 über den Widerstand R4 und die Diode D4 aufgeladen wird. Sobald die Anodenspannung der Diode D4 die Zenerspannung der Zenerdiode D3 überschreitet, zündet der Thyristor 32. Zu dieser Zeit ist die Spannung am Kondensator C3 etwa gleich der Zenerspannung der Zenerdiode 53 und eIai,lädE sicil über den Widerstand R5, wodurch der Transistor Q4 durchschaltct-.If the sensor circuit 33 when the transistor Q1 When the voltage is applied, the oscillator starts to close after a certain response time oscillate, so that the transistor Q3 turns on and the capacitor C3 through the Resistor R4 and diode D4 are charged. As soon as the anode voltage of the diode D4 exceeds the Zener voltage of the Zener diode D3, the thyristor 32 ignites this time is the voltage across capacitor C3 approximately equal to the Zener voltage the zener diode 53 and eIai, charging sicil through the resistor R5, making the transistor Q4 through-.

'Dieser Entladungsvorgang und damit der Durchschaltzustand des Transistors Q4 wird für eine Zeitdauer aufrechterhalten, welche länger ist als die nächste Halbwelle. Hierdurch erhöht sich die Empfindlichkeit des Oszillators, wodurch eine Stabilisierung gegen äußere Störungen erreicht ist. Bei Verwendung eines Transistors Q4 mit hohem. Verstärkungsgrad kann die Kapazität des Kondensators C3 bei gleicher Zeitkonstante verringert werden, wodurch auch die zum Aufladen dieses Kondensators erforderliche Leistung reduziert wird.'This discharge process and thus the on-state of the transistor Q4 is maintained for a period longer than the next half cycle. This increases the sensitivity of the oscillator, thereby stabilizing it against external disturbances is achieved. When using a transistor Q4 with high. Gain can be the capacitance of the capacitor C3 with the same time constant can be reduced, thereby also the amount required to charge this capacitor Performance is reduced.

Schließlich zeigt Figur 6 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der berührungsfreie Schalter Arbeitskontakt-Eigenschaften hat,,die Oszillatorschwingungen beginnen, sobald sich ein Metallstück dem Schalter nähert. Der Schaltungsaufbau ist im wesentlichen der gleiche wie in Figur 5, mit Ausnahme der Fühlerschaltung 33. Die Versorgungsspannung vom Transistor Q1 der Steuerschaltung 34: wird gleichzeitig dem Transistor Q5 und einer Konstantspannungsschaltung, bestehend aus der Zenerdiode D5 und dem Transistor Q5 zugeleitet. Die konstante Spannung am Emitter des Transistors Q5 versorgt den Näherungsschalter. Er enthält einen Differentialverstärker mit den Transistoren QG und Q7, wobei die Basis spannung für den Transistor Q7 durch die in Reihe geschalteten und als Diode arbeitenden Transistoren Q8 und Q9 geliefert wird. Eine Spule Li erzeugt ein Magnetfeld und ist mit Hilfe eines Kondensators C4 abgestimmt. Das von der Spule Ll erzeugte Magnetfeld induziert in den zwischen die Basiselektroden der Transistoren Q6 und Q7 eingeschalteten Spulen L2 und L3 Spannungen VL2 und VL3. Die Spulen L2 und L3 sind derart angeschlossen, daß den Basiselektroden der beiden Transistoren Q6 und Q7 die Differenz der induzierten Spannungen zugeleitet wird.Finally, FIG. 6 shows a further embodiment of the invention, in which the non-contact switch has normally open contact properties, the oscillator oscillations begin as soon as a piece of metal approaches the switch. The circuit structure is essentially the same as in Figure 5 with the exception of the sensing circuit 33. The supply voltage from transistor Q1 of control circuit 34: becomes simultaneous the transistor Q5 and a constant voltage circuit composed of the Zener diode D5 and the transistor Q5 fed. The constant voltage at the emitter of the transistor Q5 supplies the proximity switch. It contains a differential amplifier with the Transistors QG and Q7, the base voltage for the transistor Q7 by the transistors Q8 and Q9 connected in series and functioning as a diode will. A coil Li creates a magnetic field and is with the help of a capacitor C4 matched. The magnetic field generated by the coil Ll induced in the between the bases of transistors Q6 and Q7 turn on coils L2 and L3 Voltages VL2 and VL3. The coils L2 and L3 are connected so that the Base electrodes of the two transistors Q6 and Q7 the difference of the induced Tensions is supplied.

Das Ausgangssignal vom Kollektor des Transistors Q7, welcher den Ausgang des Oszillators darstellt, wird über eine als Gleich--richter wirkende Diode D6 ber Basis des Transistors Q10 zugeführt, welcher die gleichgerichtete Spannung verstärkt. Diese verstärkte Spannung wird durch das RC-Netzwerk, bestehend aus dem Widerstand R6 und dem Kondensator C5 geglättet und zur Steuerung des Transistors Q11 benutzt, dessen Ausgangssignal den Transistor Q3 ein- und ausschaltet. Die eine Klemme des mit seiner anderen Klemme an den Transistors Q11 angeschlossenen WiderstandesR7ist mit der Basis des Transistors Q8 verbunden, wodurch der Strom der Konstantstromquelle für den Differenzverstärker Q6 und Q7 erhöht und damit eine stabilisierende Rückkopplung für den Oszillator erreicht wird. Auf die gleiche Weise schaltet die- Stabilisierungsschaltung 35 den Transistor Q12 ein, dessen Kollektorstrom über den Widerstand R8 den Strom im Transistor Q8 ansteigen läßt, wodurch die Schwingungen stabilisiert werden. Bei'der nachfolgenden Beschreibung der Betriebsweise dieser Ausführungsform wird-zunächst angenommen, daß die Spulen L1 und L3 Jn einem Bereich liegen, welcher durch das sich nähernde Metallstück nicht beeinfluß wird, während die Spule L2 im Einflußfeld des sich nähernden Metallstücks angeordnet ist. Dabei nimmt die Induktivität der Spule L2 ab.The output from the collector of transistor Q7, which is the output of the oscillator is represented by a diode D6 Supplied through the base of transistor Q10 which amplifies the rectified voltage. These amplified voltage is made up by the RC network smoothed from resistor R6 and capacitor C5 and used to control the transistor Q11 is used, the output of which turns transistor Q3 on and off. The one Terminal of the resistor R7 connected by its other terminal to transistor Q11 connected to the base of transistor Q8, thereby reducing the current of the constant current source for the differential amplifier Q6 and Q7 increased and thus a stabilizing feedback for the oscillator is achieved. The stabilization circuit switches in the same way 35 the transistor Q12, whose collector current through the resistor R8 the current increases in transistor Q8, thereby stabilizing the oscillations. In the The following description of the mode of operation of this embodiment will be -first Assume that the coils L1 and L3 Jn lie in a range which is determined by the approaching metal piece is not influenced, while the coil L2 is in the field of influence of the approaching piece of metal is arranged. The inductance of the Spool L2 off.

Folglich verringert sich auch die in der Spule L2 induzierte Spannung VL2, so daß die.Spannung VL3 an der Spule L3 größer wird als die Spannung VL2 und der Differenzverstärker eine positive Rückkopplung erhält und zu schwingen anfängt. Die von der Diode D6 hindurchgelassene Halbwelle der Oszillatorschwingung wird im Transistor Q10 verstärkt und schaltet den Transistor Q11 durch. Dieser wiederum schaltet den Transistor Q3 durch, welcher.As a result, the voltage induced in the coil L2 also decreases VL2, so that the voltage VL3 across the coil L3 is greater than the voltage VL2 and the differential amplifier receives positive feedback and begins to oscillate. The half-wave of the oscillator oscillation that is let through by the diode D6 is im Transistor Q10 amplifies and turns on transistor Q11. This in turn turns on transistor Q3, which.

seinerseits den Thyristor 32 zündet und den Transistor Q4 der Stabilisierungsschaltung 35 einschaltet. Der Transistor Q4 wird durch die während der vorangehenden Halbwelle auf dem Kondensator C3 gespeicherte Ladung für die Dauer einer Halbwelle im durchgeschalteten Zustand gehalten. Damit erhöht sich der Der stärkungsgrad des Differenzverstärkers und ferner die Schleifenverstärkung des Oszillatorkreises. Es entstehen somit Schwingungen bei kleineren Eingangss-ignalen als bei nicht gezündetem Thyristor. Setzt die Schwingung bei Annäherung eines Metallteils an die Spule L2 ein, so wird sie auch dann ermöglicht, wenn das Metallteil während der nächsten Halbwelle eine Lage mit größerem Abstand von der Spule L2 einnimmt. Hierdurch wird der Schalter gegen ungleichmäßige Bewegungen des auslösenden Metallstücks stabilisiert. Anstelle eines Thyristors kann auch jeder andere steuerbare Gleichrichter eingesetzt werden. Anstelle eines die Oszillatorspulen bedämpfenden Metallteils kann'auch ein magnetischer oder optischer Fühler zur Steuerung des Oszillators verwendet werden. Die im gezeigten Ausführungsbeispiel aus den Transistoren Q8, Q9 und Q 13 bestehende Konstantstromquelle für den Differentialverstärker Q6, Q7 kann auch in anderer Weise aufgebaut werden.in turn, the thyristor 32 triggers and the transistor Q4 of the stabilization circuit 35 turns on. The transistor Q4 is turned on during the previous half cycle charge stored on the capacitor C3 for the duration of a half-cycle in the switched-through Condition kept. This increases the degree of amplification of the differential amplifier and also the loop gain of the oscillator circuit. This creates vibrations with smaller input signals than with a non-fired thyristor. Sets the vibration when a metal part approaches the coil L2, it is also made possible if the metal part has a layer during the next half-wave with takes a greater distance from the coil L2. This is the switch against uneven Movements of the triggering metal piece stabilized. Instead of a thyristor any other controllable rectifier can also be used. Instead of one The metal part damping the oscillator coils can also be magnetic or optical Sensors can be used to control the oscillator. In the embodiment shown constant current source consisting of transistors Q8, Q9 and Q 13 for the differential amplifier Q6, Q7 can also be built up in other ways.

Claims (13)

Patentansprüche Claims Wechselstrom-Näherungsschalter in Zweidrahtausführung mit einem magnetisch, kapazitiv oder optisch beeinflußbaren Oszillator, einem durch den Oszillator gesteuerten mit den Anschlußklemmen der Zweidrahtverbindung zur Serienschaltung von Last und Spannungsquelle in Reihe geschaltetem elektronischen Schalter sowie einer über die genannten Anschlußklemmen gespeisten Gleichrichterschaltung für die Stromversorgung der den Oszillator aufweisenden Fühlerschaltung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen die Gleichrichterschaltung (31) und die Fühlerschaltung (33) mit Oszillator (OSC) eine diese Fühlerschaltung nur während der ansteigenden Teile der von der Gleichrichterschaltung gelieferten Halbwellenspannung mit Strom versorgenden Steuerschaltung (34) eingeschaltet ist. AC proximity switch in two-wire design with a magnetic, capacitively or optically controllable oscillator, one controlled by the oscillator with the terminals of the two-wire connection for series connection of load and Voltage source series-connected electronic switch and one via the named terminals fed rectifier circuit for the power supply the sensor circuit having the oscillator, d a d u r c h e k e n n z e i c h n e t that between the rectifier circuit (31) and the sensor circuit (33) with oscillator (OSC) this sensor circuit only during the rising Parts of the half-wave voltage supplied by the rectifier circuit with current supplying control circuit (34) is switched on. 2. Nä.herungsschalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Steuerschaltung (34) einen in Emitterfolgeschaltung betriebenen Schalttransistor (Q1) enthält, dessen Kollektor-Emitter-Strecke zwischen, der Gleichrichterschaltung (31) und den Stromversorgungsklemmen der Fühlerschaltung (33) liegt.2. Proximity switch according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the control circuit (34) is operated in an emitter follower circuit Switching transistor (Q1) contains its collector-emitter path between the rectifier circuit (31) and the power supply terminals of the sensor circuit (33). 3. Naherungsschalter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß in Reihe mit einem als elektronischer Schalter dienenden Thyristor (32) eine in Durchlaßrichtung gepolte Diode (D1) -tfl di@ @@eichrichterschaltung (31) angeschlossen ist und der Kollek@@@ des Sciialttransistors (Q1) am Verbindungspunkt von Dio*-le (dgl) und Thyristor (32) liegt.3. Proximity switch according to claim 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that in series with a thyristor serving as an electronic switch (32) one in the forward direction polarized diode (D1) -tfl di @ @@ calibration rectifier circuit (31) is connected and the collector @@@ of the Sciialttransistor (Q1) at the connection point of Dio * -le (like) and thyristor (32) is. 4. Näherungsschalter nach Anspruch 3, d a .d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß dem Thyristor (32) die Reihenschaltung eines, Widerstandes (R1) und eines Kondensators (C1) parallelgeschaltet ist.4. Proximity switch according to claim 3, d a .d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the thyristor (32) the series connection of a resistor (R1) and a capacitor (C1) is connected in parallel. 5 Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steuerschaltung (34) einen an die Gleichrichterschaltung (31) angeschlossenen,'wenigstens einen Widerstand (R2, R3) und eine Zenerdiode (D2) aufweisenden Spannungsteiler enthält und der Schalttransistor (Q1) durch einen von diesem Spannungsteiler abgegriffenen Schaltstrom gesteuert ist, welcher auftritt, sobald die von der Gleichrichterschaltung (31) gelieferte Halbwellenspannung die Summe aus der Zenerspannung der genannten Zenerdiode (D2) und dem Spannungsabfall an einem Teilwiderstand (R2, R3) des Spannungsteilers überschreitet.5 proximity switch according to one of claims 2 to 4, d a d u r c h e k e n n n e i c h n e t that the control circuit (34) is connected to the rectifier circuit (31) connected, 'at least one resistor (R2, R3) and a Zener diode (D2) having voltage divider and the switching transistor (Q1) through one of this voltage divider tapped switching current is controlled, which occurs, as soon as the half-wave voltage supplied by the rectifier circuit (31) the Sum of the Zener voltage of the named Zener diode (D2) and the voltage drop at a partial resistance (R2, R3) of the voltage divider. 6. Näherungsschalter nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß an den Spannungsteiler (R2, D2, R3, R3') die Steuerelektrode eines dem Schalttransistor -(Q1) vorgeschalteten Steuertransistors (Q2) angeschlossen ist.6. Proximity switch according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the control electrode is connected to the voltage divider (R2, D2, R3, R3 ') a control transistor (Q2) connected upstream of the switching transistor - (Q1) is. 7, Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen den Schalttransistor (Q1) und die Steuerelektrode des Thyristors (32) die Kollektor-Emitter-Strecke eines weiteren Transistors (Q3) eingeschaltet ist, dessen Steuerelektrode (Basis) mit dem Ausgang des Oszillators (OSC) verbunden ist.7, proximity switch according to one of claims 1 to 6, d a d u r c h e k e n n n n z e i c h n e t that between the switching transistor (Q1) and the control electrode of the thyristor (32) the collector-emitter path of another transistor (Q3) is switched on, its control electrode (base) with the output of the oscillator (OSC) is connected. 8. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an den Ausgang der Fühlerschaltung (33) ein Speicherstromkreis (35) angeschlossen ist (Figuren 4 bis 6).8. Proximity switch according to one of claims 1 to 7, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that a storage circuit is connected to the output of the sensor circuit (33) (35) is connected (Figures 4 to 6). 9. Nhe'rung0schalter nach Anspruch 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Speicherstromkreis (35) mit seinem Eingang an ein den Oszillatorausgang bzw. den Schaittransistor (Q1) mit der Steuerelektrode des Thyristors (32) verindendes Netzwerk (R4, D3) und mit seinem Ausgang an ein den Verstärkungsgrad des Oszillators (OSC) beeinflussendes Schaltelement (Q12) angeschlossen ist. 9. proximity switch according to claim 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the storage circuit (35) has its input connected to the oscillator output or the switching transistor (Q1) with the control electrode of the thyristor (32) verindendes Network (R4, D3) and with its output on the gain of the oscillator (OSC) influencing switching element (Q12) is connected. 10. Näherungsschalter nach Anspruch 9, d a d u r c h g ek ein n z e i c h n e t, daß das genannte Netzwerk aus der Reihenschaltung eines Widerstandes (R4) und einer Zenerdiode (D3) besteht und der Speichereingang am Verbindungspunkt dieser beiden Schaltelemente liegt.10. Proximity switch according to claim 9, d a d u r c h g ek a n z e i c h n e t that said network consists of the series connection of a resistor (R4) and a Zener diode (D3) and the memory input at the connection point these two switching elements is located. 11. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Speicherstromkreis außer einem über eine Diode (D4) aufschlagbaren Speicherkondensator (C3) einen durch die Kondensatorspannung hinsichtlich seines Schaltzustandes gesteuerten Transistor (Q4) aufweist.11. Proximity switch according to one of claims 8 to 10, d a d u r c h e k e k e n n n n n e i c h n e t that the memory circuit has one except one Diode (D4) a storage capacitor (C3) that can be opened by the capacitor voltage with respect to its switching state controlled transistor (Q4). 12. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, insbesondere nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß zwischen den Schalttransistor (Q1) und den Oszillator (OSC) ein weiterer als Konstantspannungsquelle geschalteter Transistor (Q5) eingeschaltet ist, welcher einerseits den Oszillator und andererseits einen den Verstärkungsgrad des Oszillators steuernden Transistor (Q12) speist, dessen Steuerelektrode (Basis) an den Ausgang des Speicherstromkreises (35) angeschlossen ist.12. Proximity switch according to one of claims 1 to 11, in particular according to claim 7, that between the switching transistor (Q1) and the oscillator (OSC) another switched as a constant voltage source Transistor (Q5) is turned on, which on the one hand the oscillator and on the other hand a transistor (Q12) which controls the gain of the oscillator and whose Control electrode (base) connected to the output of the storage circuit (35) is. 13. Näherungsschalter nach Anspruch 12, d'a d u r c h g e -k e n n z e i c,h n e t, daß die Steuerelektrode (Basis) des weiteren Transistors (Q5) an einen zwischen den Schalttransistor (Q1) tlnd Bezugspotential eingeschalteten, ,eine Zenerdiode (D5) aufweisenden Spannungsteiler angeschlossen ist.13. Proximity switch according to claim 12, d'a d u r c h g e -k e n n z e i c, h n e t that the control electrode (base) of the further transistor (Q5) one connected between the switching transistor (Q1) and reference potential, one Zener diode (D5) having voltage divider is connected. L e e r s e i t eL e r s e i t e