DE3606586C2 - - Google Patents

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DE3606586C2
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Hisatoshi Kusatsu Shiga Jp Nodera
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Annäherungsschalter des Hochfrequenztyps.
Herkömmliche Hochfrequenz-Annäherungsschalter enthalten eine Nachweisspule in ihrem Nachweiskopf und eine Schwingungsschaltung, welche die Nachweisspule als Schwingungsspule verwendet, wobei ein Gegenstand über den Abfall des Schwingungsausgangssignals durch den Abfall des induktiven Widerstands der Schwingungsspule festgestellt wird.
Ein Beispiel einer Schwingungsschaltung des Stromrückkopplungstyps, welche bei dem herkömmlichen Annäherungsschalter verwendet werden kann, ist in Fig. 7 wiedergegeben. Die herkömmliche Schwingungsschaltung enthält einen LC-Resonanzkreis, welcher durch Parallelschalten eines Kondensators C und einer im vorderen Teil des Annäherungsschalters vorgesehenen Nachweisspule L gebildet ist. Der LC-Resonanzkreis erhält einen elektrischen Strom aus einer Konstantstromquelle 2 über eine Spannungsquelle 3, wobei ein Ende desselben zur Stromverstärkung mit einem Transistor 4 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 4 ist über einen veränderbaren Widerstand 5 geerdet, welcher den Kollektorstrom bestimmt, und eine aus einem Paar von Transistoren 6 und 7 bestehende Stromspiegelschaltung CM 1 ist mit dem Kollektor des Transistors 4 verbunden. Der durch den LC-Resonanzkreis erzeugte Strom wird durch den Transistor 4 verstärkt, und ein Strom gleicher Amplitude wie der verstärkte Strom wird durch Stromspiegelschaltung CM 1 über den Transistor 7 auf den LC-Resonanzkreis rückgekoppelt. Durch diese positive Stromrückkopplung beginnt der LC-Resonanzkreis eine Schwingung bei seiner Resonanzfrequenz. Die Geschwindigkeit der Beendigung des Schwingens wird durch die Form und die Wicklung der Nachweisspule L oder durch Veränderung anderer Schaltungskonstanten verändert. Wenn sich ein Gegenstand der Nachweisspule nähert und den Leitwert der Nachweisspule erhöht, hört die Schwingung früher oder später auf. Dementsprechend kann die Ansprechgeschwindigkeit eines Annäherungsschalters als die Gesamtzeit aus Start und Beendigung der Schwingung betrachtet werden. Im allgemeinen ist die Schwingung einer Schwingungsschaltung extrem langsam hinsichtlich ihrer Anstiegs- bzw. Startgeschwindigkeit, aber verhältnismäßig schnell hinsichtlich ihrer Beendigungsgeschwindigkeit. Die Zeit T, die die Schwingung für den Start, das Anwachsen und das Erreichen eines Wertes, welcher die Feststellung eines Gegenstands ermöglicht, benötigt, läßt sich folgendermaßen angeben:
wobei bedeuten
Vo: Ausgangsumkehrwert
Vs: Amplitudenwert bei Beginn der Schwingung
C: Kapazität des Resonanzkondensators
g: Variation des Leitwerts vom Beginn der Schwingung.
Im allgemeinen ist der Amplitudenwert bei der Beendigung der Schwingung Rauschwert, der beispielsweise von der Größenordnung mV ist. Mit zunehmendem Nachweisabstand nimmt die Leitwertsvariation ab und damit die Ansprechgeschwindigkeit, was die Schwierigkeit mit sich bringt, daß der Nachweis eines sich schnell bewegenden Gegenstands unmöglich wird. Ferner ist in einer Umgebung, wo starke magnetische Wechselfelder vorhanden sind, wie bei einem Widerstandsschweißgerät, welches elektrische Ströme von mehr als 10 000 Ampere beinhaltet, der Ferritkern der Nachweisspule gesättigt, und die Schwingung wird infolge der Zunahme der Dämpfung in der Nachweisspule unterbrochen. Es kann daher sein, daß in einer solchen Umgebung ein herkömmlicher Hochfrequenz- Annäherungsschalter unbrauchbar wird.
Der eingangs beschriebene Hochfrequenz-Annäherungsschalter sowie ein Hochfrequenz-Annäherungsschalter gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sind aus EP 01 71 013 A1 sowie EP 01 69 582 A1 bekannt, die beide prioritätsälter, aber nachveröffentlicht sind. Der aus diesen Dokumenten bekannte Annäherungsschalter gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 weist eine den durch die zweite Stromspiegelschaltung erzeugten Spiegelstrom erhaltende Rückkopplungsschaltung auf, die durch einen Mehrkollektor-Transistor gebildet ist.
Annäherungsschalter mit einer Schwingungsschaltung, auf die unter Verwendung einer Stromspiegelschaltung rückgekoppelt wird, sind aus DE 30 16 821 C2, DE 33 12 964 A1 und JP 57-199 332 A, in: Patents Abstr. of Japan, Sect. E. Vol. 7 (1983), Nr. 49 (E-161) bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Annäherungsschalter des Hochfrequenztyps zu schaffen, welcher durch ein Beschleunigen des Beginns der Schwingung eine hohe Ansprechgeschwindigkeit hat.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Annäherungsschalter gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen beschrieben. Auf dieser ist
Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten Schwingungsschaltung für einen der Erfindung ähnlichen Annäherungsschalter,
Fig. 2 ein Blockschaltbild, welches den Gesamtaufbau des Annäherungsschalters gemäß der Erfindung zeigt,
Fig. 3 ein Wellenformdiagramm für verschiedene Punkte des Annäherungsschalters in bezug zum Abstand zwischen dem Annäherungsschalter und einem durch diesen nachzuweisenden Gegenstand, gemäß der ersten Schwingungsschaltung,
Fig. 4 ein Schaltbild einer derjenigen der Erfindung ähnlichen zweiten Schwingungsschaltung,
Fig. 5 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform der Schwingungsschaltung gemäß der Erfindung,
Fig. 6 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der Schwingungsschaltung gemäß der Erfindung, und
Fig. 7 ein Schaltbild einer herkömmlichen Schwingungsschaltung.
Fig. 1 zeigt das Schaltbild einer ersten Schwingungsschaltung für einen der Erfindung ähnlichen Annäherungsschalter. Dabei sind Teile, die denjenigen der in Fig. 7 dargestellten herkömmlichen Schwingungsschaltung entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen wie dort versehen.
Die Schwingungsschaltung dieser Ausführungsform ist so ausgelegt, daß die Schwingung mit kleinen Amplituden auch dann weitergeht, wenn sich ein nachzuweisender Gegenstand genähert und das Schwingungsausgangssignal abgenommen hat. Dazu ist der Kollektor des Transistors 4 mit dem Transistor 10 verbunden, welcher im Zusammenwirken mit anderen Transistoren 11 und 12 eine Stromspiegelschaltung CM 2 bildet. Die einzelnen Transistoren 10, 11 und 12 haben Emitterflächen n 1S, n 2S und n 3S, wenn die Schwingungsschaltung als auf einem Chip integrierte Schaltung hergestellt ist. Der Transistor 11 gibt einen Rückkopplungsstrom auf den LC-Resonanzkreis wie der Transistor 7 der in Fig. 7 dargestellten herkömmlichen Schaltung, und der Kollektor des Transistors 12 ist mit dem Kollektor von NPN-Transistor 13 verbunden. Der Transistor 13 bildet im Zusammenwirken mit einem Transistor 14 eine Stromspiegelschaltung CM 3, und sein Kollektor und seine Basis sind miteinander über einen Schalttransistor 15 verbunden, welcher ansprechend auf ein Signal, das er erhält, wenn das Ausgangssignal der Schwingungsschaltung abgenommen hat, leitend wird und die Stromspiegelschaltung CM 3 betätigt. Der Kollektor des Transistors 14 der Stromspiegelschaltung CM 3 ist mit dem zusammengeführten Anschluß von Basis und Kollektor eines Mehrkollektortransistors 16 verbunden, dessen anderer Kollektor mit dem LC-Resonanzkreis verbunden ist.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, welches den Gesamtaufbau eines die Schwingungsschaltung der Fig. 1 verwendenden Annäherungsschalters wiedergibt. Das Schwingungsausgangssignal der in Fig. 1 gezeigten Schwingungsschaltung 1 wird auf ein Paar von Gleichrichterschaltungen 21 und 22 gegeben. Die Gleichrichterschaltungen 21 und 22 wandeln das Schwingungsausgangssignal entsprechend ihren Zeitkonstanten in Gleichspannungssignale um, und ihre Ausgänge sind mit unterschiedliche Kapazitäten habenden Glättungskondensatoren 23 und 24 und dann mit Vergleichsschaltungen 25 und 26 verbunden. Die Vergleichsschaltungen 25 und 26 erhalten Referenzspannungen Vref 1 und Vref 2 (Vref 1 < Vref 2), welche unterschiedliche Schwellwerte bestimmen, und wandeln die Eingangssignale in Rechtecksignale um. Wenn das Eingangssignal unter die Referenzspannung Vref 1 abfällt, erzeugt die Vergleichsschaltung 25 ein Ausgangssignal, welches über eine Ausgangsschaltung 27 als Gegenstandsnachweissignal nach außen übertragen wird. Die Vergleichsschaltung 26, welche die unter derjenigen der anderen Vergleichsschaltung 25 liegende Referenzspannung Vref 2 erhält und das Eingangssignal in ein Rechtecksignal umwandelt, überträgt ein Signal auf den Transistor 15 der Schwingungsschaltung 1 der Fig. 1, wenn der Wert ihres Eingangssignals niedrig ist.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm, welches die Wellenformen an verschiedenen Stellen in Zuordnung zum Abstand zwischen einem sich nähernden Körper und der Nachweisspule (L) bei dieser Ausführungsform wiedergibt. Wenn der Gegenstand ausreichend weit entfernt ist, ist die Spule L ohne jede wesentliche Dämpfung. In der Schwingungsschaltung 1 wird die Spannung des LC-Resonanzkreises auf den Transistor 4 zur Stromverstärkung gegeben und es fließt ein Kollektorstrom durch die Transistoren 10 und 4. Infolge dieses Kollektorstromes wird ein Rückkopplungsstrom durch die Stromspiegelschaltung mit den Transistoren 10 und 11 erzeugt, der die Schaltung 1 schwingen läßt.
Seien nun Io der Kollektorstrom des Transistors 10 und Ia und Ib die Emitterströme der Transistoren 11 und 12. Da der Gegenstand weit weg und der Schwingungswert, wie in Fig. 3 gezeigt, hoch ist, sperrt der Transistor 15, der kein Signal von der Vergleichsschaltung 26 erhält, in diesem Zeitpunkt. Daher wird die Stromspiegelschaltung CM 3 deaktiviert und es liegt keine Stromrückkopplung über den Transistor 16 auf den LC-Resonanzkreis vor. Infolgedessen ist der auf den LC-Resonanzkreis rückgekoppelte Strom allein der Kollektorstrom Ia des Transistors 11, der sich als n 2/n 1 · Io, entsprechend dem Emitterflächenverhältnis der Transistoren 10 und 11, ausdrückt.
Mit Annäherung des Gegenstands an den Annäherungsschalter fällt das Schwingungsausgangssignal, welches über dem Widerstand 5 der Schwingungsschaltung 1 erscheint, wie in Fig. 3(a) gezeigt, rasch ab. Wenn der Abstand L 1 ist, nämlich wenn das Ausgangssignal der Gleichrichterschaltung 21 auf den Referenzspannungswert Vref 1 der Vergleichsschaltung 25 abfällt, wird ein Gegenstandsnachweissignal an der Ausgangsschaltung 27 erzeugt. Wenn sich der Gegenstand dem Annäherungsschalter noch weiter nähert und das Schwingungsausgangssignal unter den Referenzspannungswert Vref 2 der Vergleichsschaltung 26 abfällt, erzeugt die Vergleichsschaltung 26 ein Ausgangssignal, welches auf den Schalttransistor 15 der Schwingungsschaltung 1 gegeben wird, und der Transistor 15 schaltet auf. Die durch die Transistoren 13 und 14 gebildete Stromspiegelschaltung CM 3 geht in einen aktiven Zustand über und der Transistor 14 beginnt, durch den in die Stromspiegelschaltung CM 3 fließenden Kollektorstrom Ib des Transistors 12, den Mehrkollektortransistor 16 anzusteuern. Der andere Kollektorstrom Ic des Mehrkollektortransistors 16 wird also auf den LC-Resonanzkreis rückgekoppelt. Wenn die Emitterflächen der Transistoren 13 und 14 einander gleich sind, ist der Kollektorstrom Ic des Transistors 16 im wesentlichen gleich zu Ib, und der Wert des in den LC-Resonanzkreis fließenden elektrischen Stromes If ist die Summe der Ströme Ia und Ic der Kollektoren der Transistoren 11 und 16 und läßt sich durch folgenden Gleichung ausdrücken:
Der Rückkopplungsstrom If wird daher extrem angehoben und die Verstärkung der Schwingungsschaltung kann erhöht werden. Die Schwingung kann also, wie in Fig. 3 gezeigt, aufrechterhalten werden, auch wenn sich der Gegenstand noch weiter dem Annäherungsschalter nähert.
Wie durch die oben erwähnte Gleichung (1) angegeben, hängt die Schwingungsstart-Ansprechzeit T von der Amplitude im Anfangszustand ab, und die Schwingungsanstiegszeit läßt sich drastisch vermindern, wenn der Anfangsamplitudenwert Vs hoch ist. Die Schwingungsanstiegszeit läßt sich also verbessern, indem die Schwingung auf einem niedrigen Wert gehalten wird, auch nachdem der Gegenstand nahe an den Annäherungsschalter herangekommen und das Gegenstandsnachweissignal erzeugt worden ist, wie dies in Fig. 3(a) dargestellt ist.
Die Ansprechgeschwindigkeit des Annäherungsschalters kann daher erhöht werden, indem die Kapazität des am Ausgang der Gleichrichterschaltung 21 vorgesehenen Kondensators 23 gesenkt oder die Zeitkonstante der Glättungsschaltung vermindert wird. Der vorliegende Annäherungsschalter kann in einer Umgebung verwendet werden, wo, wie im Falle eines Widerstandsschweißgerätes mit elektrischen Strömen hoher Amplitude, ein starkes magnetisches Wechselfeld zugegen ist. In diesem Fall kann die Schwingung in der Nähe der Nulldurchgangspunkte des magnetischen Wechselfeldes beginnen und rasch hochfahren. Wenn beispielsweise ein magnetisches Wechselfeld von 60 Hz zugegen ist, läßt sich mit der Schwingungsschaltung 1 eine Folge von Stoßwellenformen mit dem Doppelten der Frequenz des Magnetfeldes, also 120 Hz, erhalten. Durch Erhöhen der Kapazität des Ausgangskondensators 23 der Gleichrichtungsschaltung 21 zur Erhöhung der Glättungszeitkonstanten, Feststellen des Vorhandenseins der Stoßschwingungen bei großer Zeitkonstanten der Gleichrichterschaltung und Vergleichen des gewonnenen Signals mit einem bestimmten Schwellwert in der Vergleichsschaltung 25 läßt sich dementsprechend ein Annäherungsschalter gewinnen, welcher Magnetfeldern standhalten kann.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Rückkopplungsstrom zum LC-Resonanzkreis mit einer Änderung der Emitterflächen in der Stromspiegelschaltung CM 2 verändert, falls gewünscht, kann dieser aber auch mit einer Änderung der Emitterflächen der Transistoren 13 und 14 in der Stromspiegelschaltung CM 3 verändert werden.
Fig. 4 zeigt das Schaltbild einer derjenigen der Erfindung ähnlichen zweiten Schwingungsschaltung. Gleiche Teile wie in Fig. 1 haben die gleichen Bezugszeichen wie dort. Die Stromspiegelschaltung CM 2 dieser Ausführungsform besteht aus Transistor 10 und Transistor 11, dessen Kollektor mit einem Mehrkollektortransistor 17 mit vier Kollektoren zur Aufteilung des Spiegelstromes verbunden ist. Die Basis des Transistors 17 ist mit dem Kollektor des Transistors 10 verbunden, seine drei Kollektoren 17 a sind gemeinsam mit dem LC-Resonanzkreis zur Rückkopplung auf diesen verbunden, und sein verbleibender Kollektor 17 b ist mit dem Kollektor des Transistors 13 der Stromspiegelschaltung CM 3 verbunden. Über Basis und Kollektor des Transistors 13 ist wie bei obiger Ausführungsform ein Schalttransistor 15 angeschlossen.
Wenn ein Gegenstand ausreichend weit weg ist, sperrt der Transistor 15, so daß durch den Transistor 16 keine Stromrückkopplung über die Stromspiegelschaltung CM 3 erzeugt wird und nur ein Kollektorstrom Ia an den gemeinsamen drei Kollektoranschlüssen 17 a als Rückkopplungsstrom auf den LC-Resonanzkreis gegeben wird. Wenn sich der Gegenstand nähert und der Schalttransistor 15 durchschaltet, wird aus dem Kollektor 17 b des Transistors 17 der Strom Ib auf die Stromspiegelschaltung CM 3 gegeben, wodurch der Rückkopplungsstrom über den Transistor 16 erhöht wird. Auch bei Annäherung des Gegenstands bleibt, wie bei der vorstehenden Ausführungsform dargelegt, die Schwingung auf einem niedrigen Wert.
Fig. 5 zeigt das Schaltbild einer ersten Ausführungsform einer Schwingungsschaltung für den gegenständlichen Annäherungsschalter. Gleiche Teile wie bei den vorstehenden Ausführungsformen haben die gleichen Bezugszeichen wie dort. Der vorstehende Transistor 11 der Stromspiegelschaltung CM 2 ist bei dieser Ausführungsform durch einen Mehrkollektortransistor 18 mit vier Kollektoren 18 a und 18 b zur Unterteilung des Spiegelstromes ersetzt. Die drei Kollektoren 18 a des Transistors 18 sind gemeinsam mit den gemeinsamen Basen der Transistoren 10 und 18 und mit dem Emitter des Transistors 19 verbunden. Die Basis des Transistors 19 ist mit dem Kollektor des Transistors 10 verbunden, welcher zur Stromrückkopplung mit dem LC-Resonanzkreis verbunden ist. Der Kollektor 18 b des Transistors 18 kann wie bei den vorstehenden Ausführungsformen direkt mit dem Transistor 13 der Stromspiegelschaltung CM 3 verbunden sein, ist aber bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in Fig. 5 gezeigt, mit dem Kollektor des Schalttransistors 15 verbunden. Der Transistor 15 ist zum Schalten eines Spiegelstroms an seinem Emitter mit dem Kollektor des Transistors 13 der Stromspiegelschaltung CM 3 verbunden. Der zum LC-Resonanzkreis fließende Rückkopplungsstrom kann der durch den Transistor 16 rückgekoppelte Spiegelstrom des Transistors 14 der Stromspiegelschaltung CM 3, wie bei den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben, sein, wird aber bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in Fig. 5 gezeigt, durch eine aus Transistoren 16 a und 16 b bestehende Stromspiegelschaltung CM 4 erzeugt. Der übrige Aufbau ist der gleiche wie bei den vorstehenden Ausführungsformen.
Wenn ein Gegenstand ausreichend weit weg ist, sperrt der Schalttransistor 15 auch bei dieser Ausführungsform, wodurch keine Stromrückkopplung über die Stromspiegelschaltung CM 3 erzeugt wird. Dementsprechend wird die Schwingung aufrechterhalten, indem eine Stromrückkopplung aus den drei Kollektoren 18 a des Transistors 18 über den Transistor 19 auf den LC-Resonanzkreis gegeben wird. Wenn sich der Gegenstand nähert, wird der Schalter (Schalttransistor) durchgeschaltet, wodurch ein Kollektorstrom am anderen Kollektor 18 b des Transistors 18 über den Transistor 15 auf die Stromspiegelschaltung CM 3 gegeben wird. Dadurch wird ein Spiegelstrom über die Stromspiegelschaltung CM 4 auf den LC-Resonanzkreis rückgekoppelt und so seine Schwingung auf niedrigem Wert aufrechterhalten.
Fig. 6 zeigt ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der Schwingungsschaltung des gegenständlichen Annäherungsschalters. Gleiche Teile wie bei den vorstehenden Ausführungsformen erhalten auch in diesem Fall die gleichen Bezugszeichen wie dort. Wie bei der Schaltung der Fig. 5 ist die Stromspiegelschaltung CM 2 durch einen Transistor 10 und einen Mehrkollektortransistor 18, der mit einem der Kollektoren (18 b) mit dem Emitter eines Transistors 20 verbunden ist, gebildet. Die Basen der Transistoren 20 und 19 sind gemeinsam mit dem Kollektor des Transistors 10 verbunden, und der Kollektor des Transistors 20 ist mit dem Kollektor des Transistors 15 verbunden. Der Transistor 15 ist an seinem Emitter mit dem Kollektor des Transistors 13 verbunden, welcher die Stromspiegelschaltung CM 3 aufbaut. Andere Komponenten sind bei dieser Ausführungsform die gleichen wie diejenigen der Schaltung der Fig. 5.
Wenn ein Gegenstand weit weg ist, ist auch bei dieser Ausführungsform der Schalttransistor 15 nicht-leitend und der Rückkopplungsstrom wird aus Transistor 18 an seinen Kollektoren 18 a über Transistor 19 auf den LC-Resonanzkreis gegeben. Wenn der Transistor 15 durch das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 26 der die vorliegende Schwingungsschaltung verwendenden Fig. 2 durchgeschaltet wird, wird der vom Kollektor 18 b des Transistors 18 hergeleitete Spiegelstrom über die Transistoren 20 und 15 auf die Stromspiegelschaltung CM 3 gegeben. Der Rückkopplungsstrom auf den LC-Resonanzkreis über die Stromspiegelschaltung CM 4 wird dann erhöht, so daß, wie in Fig. 3 dargestellt, die Schwingung auf einem niedrigen Wert aufrechterhalten werden kann.
Gemäß vorstehender Ausführungsform wird also die Vergleichsschaltung durch einen Abfall des Schwingungsausgangssignals dahingehend aktiviert, die Stromspiegelschaltung anzusteuern. Wenn nach Feststellung eines Gegenstands durch den Annäherungsschalter das Schwingungsausgangssignal weiter abgefallen ist, wird die Stromrückkopplung durch die Stromspiegelschaltung erhöht, und die Schwingung kann auf einem niedrigen Wert aufrechterhalten werden. Dementsprechend geht die Wiederaufnahme der Schwingung, nachdem sich der Gegenstand entfernt hat, unmittelbar vor sich, so daß die Ansprechgeschwindigkeit des Annäherungsschalters erhöht werden kann. Da die Ansprechgeschwindigkeit also schnell ist, kann ferner selbst in einer Umgebung, wo ein starkes magnetisches Wechselfeld vorhanden ist, die Schwingung in der Nähe des Nulldurchgangspunkts des magnetischen Wechselfelds in einer intermittierenden Weise aufrechterhalten werden. Durch Erhöhen der Zeitkonstanten einer Glättungsschaltung, welche ein Gegenstandsnachweissignal erzeugt, kann der Annäherungsschalter daher gegenüber Magnetfeldern so ausreichend widerstandsfähig sein, daß er einen Gegenstand auch in einem sehr starken Magnetfeld feststellen kann.

Claims (3)

1. Annäherungsschalter des Hochfrequenztyps mit Schwingungsmitteln (1) zur Erzeugung eines Schwingungsausgangssignals, welches mit der Annäherung eines durch den Annäherungsschalter nachzuweisenden Gegenstands veränderbar ist,
Vergleichermitteln (25, 26) zum Vergleichen des Schwingungsausgangssignals mit einem bestimmten Wert zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn das Schwingungsausgangssignal unter dem bestimmten Wert liegt,
den Schwingungsmitteln zugehörigen Rückkopplungsmitteln zum Rückkoppeln eines Teils des Schwingungsstromes in den Schwingungsmitteln, die auf das Ausgangssignal der Vergleichermittel ansprechen und so eingerichtet sind, daß sie den Rückkopplungsstrom in den Schwingungsmitteln erhöhen, wobei die Rückkopplungsmittel eine den Schwingungsstrom in den Schwingungsmitteln erhaltende erste Stromspiegelschaltung (CM 2) zur Rückkopplung eines ersten Teils eines Spiegelstroms in der ersten Stromspiegelschaltung, eine einen zweiten Teil des Spiegelstroms in der ersten Stromspiegelschaltung erhaltende zweite Stromspiegelschaltung (CM 3), ein Schaltglied (15) zur Steuerung der Aktivierung der zweiten Stromspiegelschaltung ansprechend auf das Ausgangssignal der Vergleichermittel, und eine einen durch die zweite Stromspiegelschaltung erzeugten Spiegelstrom erhaltende Rückkopplungsschaltung zur Rückkopplung desselben zusätzlich zum ersten Teil des Spiegelstroms aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschaltung eine dritte Stromspiegelschaltung (CM 4) aufweist, welche den Spiegelstrom der zweiten Stromspiegelschaltung zur Erzeugung eines diesem entsprechenden Spiegelstroms zur Rückkopplung erhält.
2. Annäherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsmittel einen LC-Resonanzkreis (LC) enthalten und die Rückkopplungsmittel den rückgekoppelten Teil des Schwingungsstroms auf den LC-Resonanzkreis rückkoppeln.
3. Annäherungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stromspiegelschaltung (CM 3) so aufgebaut ist, daß sie aktiviert wird, wenn das Ausgangssignal der Vergleichermittel auf das Schaltglied (15) zur Durchschaltung desselben gegeben wird.
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DE (1) DE3606586A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650793C1 (de) * 1996-12-06 1998-04-16 Siemens Ag Elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63174424A (ja) * 1987-01-14 1988-07-18 Fuji Electric Co Ltd 近接スイツチ
DE3704893A1 (de) * 1987-02-17 1988-08-25 Turck Werner Kg Anordnung fuer naeherungsschalter zum schutz gegen signalverfaelschung durch magnetische wechselfelder
DE3722336C1 (de) * 1987-07-07 1989-03-23 Ifm Electronic Gmbh Elektronisches,vorzugsweise beruehrungslos arbeitendes Schaltgeraet
DE3744751A1 (de) * 1987-07-11 1989-01-26 Ifm Electronic Gmbh Ausgangsstufe eines verstaerkers
JP2619886B2 (ja) * 1987-11-05 1997-06-11 富士電機株式会社 近接スイッチ回路
JP2540923B2 (ja) * 1988-11-30 1996-10-09 オムロン株式会社 近接スイッチおよびその発振回路
EP0404065A1 (de) * 1989-06-21 1990-12-27 Omron Corporation Sensur mit einem Oszillator
ATE135145T1 (de) * 1990-06-19 1996-03-15 Siemens Ag Induktiver annäherungsschalter mit geringer temperaturabhängigkeit
JP2807323B2 (ja) * 1990-09-04 1998-10-08 株式会社東芝 光結合検出装置
US5350621A (en) * 1992-11-30 1994-09-27 Allied-Signal Inc. System of electronic laminates with improved registration properties
DE4317359A1 (de) * 1993-05-25 1994-12-01 Balluff Gebhard Feinmech Sensor
JP2973942B2 (ja) * 1996-09-30 1999-11-08 日本電気株式会社 プログラマブル基準電圧回路
DE59915164D1 (de) * 1998-12-08 2010-06-10 Baumer Innotec Ag Verfahren und vorrichtung zur messung der dämpfung eines lc-schwingungskreises

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3883796A (en) * 1972-09-05 1975-05-13 Acme Cleveland Corp Proximity probe with output proportional to target distance
DE3016821C2 (de) * 1980-05-02 1982-08-12 Honeywell Gmbh, 6000 Frankfurt Elektronischer Näherungsschalter
US4543527A (en) * 1982-04-12 1985-09-24 Eaton Corporation Proximity switch exhibiting improved start-up characteristics
DE3582970D1 (de) * 1984-07-27 1991-07-04 Omron Tateisi Electronics Co Naeherungsschalter.
JPS6135620A (ja) * 1984-07-27 1986-02-20 Omron Tateisi Electronics Co 近接スイツチ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650793C1 (de) * 1996-12-06 1998-04-16 Siemens Ag Elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät

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JPS61199328A (ja) 1986-09-03
DE3606586A1 (de) 1986-09-04
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