DE4413020A1 - Determining operating distance for calibrating capacitive or inductive proximity switch - Google Patents

Abstract

The oscillator circuit (1) formed by a transmission coil (L1) and a capacitor (C) is connected to an amplifier (3) with potentiometric gain adjustment (5) effected by an electronic controller (6) with electrically erasable programmable read-only memory (7). The output of the amplifier is applied to a threshold switch (4).Adjustment is carried out with a damping coil (L2) with a parallel resistor (R) connected by a switch (S) which is operated by the same controller to simulate a triggering element. The damping coil has a negligible effect when the controlled switch is open.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfah­ ren zum Abstimmen des Schaltabstandes eines Näherungs­ schalters entsprechend den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2.The invention relates to a device and a method ren to adjust the switching distance of an approximation switch according to the preambles of claims 1 and 2.

Der Ansprechabstand von induktiven Näherungsschaltern wird heute meist mit Hilfe eines einstellbaren Widerstan­ des (Poti oder Laserwiderstand) abgeglichen. Beim Ab­ gleich wird so vorgegangen, daß das "Normbetätigungsele­ ment" im Nennschaltabstand vor der aktiven Sensorfläche positioniert und der Widerstand so lange verändert wird, bis der Schaltzustand des Sensors sich ändert. In den weitaus meisten Fällen ist der Trimmwiderstand nach der Gerätefertigstellung von außen nicht mehr zugänglich, d. h. der Ansprechabstand ist werkseitig fest eingestellt.The response distance of inductive proximity switches is today mostly with the help of an adjustable resistance des (potentiometer or laser resistance) adjusted. At the Ab the same procedure is followed in such a way that the "standard actuating element ment "at the nominal switching distance in front of the active sensor surface positioned and the resistance is changed as long until the switching state of the sensor changes. In the by far the most cases is the trim resistance after the Device completion no longer accessible from the outside, d. H. the response distance is fixed at the factory.

Der Ansprechabstand induktiver Näherungsschalter hängt stark von den Einbaubedingungen ab. Metallische Gegen­ stände in der Nähe des Sensorfeldes verändern ungewollt den Ansprechabstand - man spricht von Vorbetätigung. Meist erhöht sich der Ansprechabstand, was zu labilem Verhalten, z. B., vergrößerter Temperaturabhängigkeit und schlechtem Störverhalten führt. Die Gefahr von Fehl­ schaltungen ohne Anwesenheit des Betätigungselementes steigt. Um die Anpassung an kritische Umgebungsbedingun­ gen zu ermöglichen, ist deshalb in Einzelfällen das Abgleichpoti von außen zugänglich, so daß eine nachträg­ liche Anpassung des Ansprechabstandes an die vor Ort vorliegenden Einbaubedingungen möglich ist. Die korrekte Einstellung "vor Ort" ist allerdings aus Gründen mangeln­ der Zugänglichkeit oft unmöglich. Außerdem besteht die Gefahr, daß der Kunde durch Verwendung eines zu kleinen Betätigungselementes oder der Positionierung in zu gro­ ßer Entfernung einen überkritischen Ansprechabstand einstellt, was zu den bereits geschilderten Problemen führen kann.The response distance of inductive proximity switches depends strongly depends on the installation conditions. Metallic counter Stands near the sensor field change unintentionally the response distance - one speaks of pre-actuation. Usually the response distance increases, which leads to unstable Behavior, e.g. B., increased temperature dependence and bad interference behavior. The danger of failure circuits without the presence of the actuator increases. To adapt to critical environmental conditions To enable conditions is therefore in individual cases Adjustment potentiometer accessible from the outside, so that a later Adaptation of the response distance to the on-site existing installation conditions is possible. The correct one Setting "on site" is, however, lacking for reasons accessibility is often impossible. In addition, there is Risk of the customer using a too small one  Actuator or positioning too large a supercritical response distance sets what to the problems already described can lead.

Um den ungewollten Einfluß umgebenden Metalls von vorn­ herein zu reduzieren, werden von der Industrie sogenann­ te bündig einbaubare Geräte angeboten. Sie besitzen eine interne Abschirmung, welche den Einfluß seitlichen Me­ talls stark vermindert. Allerdings wird diese Unempfind­ lichkeit erkauft durch einen deutlich verminderten An­ sprechabstand, welche meist bei etwa der Hälfte eines nicht bündig einbaubaren Gerätes liegt. Über die aktive Fläche hinausragendes Metall führt allerdings auch hier häufig zu einer unzulässigen Ansprechabstandsveränderung.The unwanted influence of surrounding metal from the front reduce in, are so-called by the industry te flush-mount devices. You have one internal shielding, which influences the influence of lateral me talls greatly reduced. However, this insensitivity bought by a significantly reduced purchase speaking distance, which is usually around half of a device that cannot be installed flush. About the active Metal protruding here also leads here often to an impermissible change in response distance.

In einer Publikation "Maschine Design" vom 22. Mai 1986 ist ein elektronisches Potentiometer bekannt geworden, welches die Möglichkeit eröffnet, das mechanisch ein­ stellbare Poti durch eine elektronische Lösung zu erset­ zen. Es ist vorgesehen, die "Schleiferposition" in einem nichtflüchtigen Speicher abzulegen.In a publication "Machine Design" dated May 22, 1986 an electronic potentiometer has become known, which opens up the possibility of mechanically replaceable potentiometers with an electronic solution Zen. There is provision for the "grinder position" in one store non-volatile memory.

Ein derartiges Verfahren ist aus der Offenlegungsschrift 40 06 893 bekannt. Dort wird die Problematik behandelt, daß das Schaltsignal des Näherungsschalters bei Annähe­ rung eines Auslösers an den Nenn-Schaltabstand von einem ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand wechseln soll. Zum Abstimmen des Schaltabstandes wird mittels eines elektronisch einstellbaren Potentiometers ein Oszillatorparameter - dort nämlich die Oszillatorver­ stärkung - eingestellt. Bei dem bekannten Verfahren wird hierzu ein Auslöser in die Position des Schaltabstandes angenähert. Unter Änderung des Oszillatorparameters zufolge "Hochlaufens" bzw. "Runterlaufens" des mit dem elektronischen Potentiometer verbundenen nicht flüchti­ gen Speichers wird der Überschlagspunkt ermittelt, in welchem das Schaltsignal von dem einen Schaltzustand in den anderen übergeht. Der Übergang des Schaltsignales kann ganz allgemein dabei verbunden sein mit dem Über­ gang des Oszillatorschwingungszustandes von einem schwin­ genden in einen nicht schwingenden Zustand oder umge­ kehrt. Entsprechend erfolgt durch die Annäherung des Auslösers eine Beeinflussung der Dämpfung des Oszilla­ tors.Such a method is from the published patent application 40 06 893 known. The problem is dealt with there, that the switching signal of the proximity switch when approaching a trigger to the nominal switching distance of one first switching state into a second switching state should change. To adjust the switching distance using an electronically adjustable potentiometer an oscillator parameter - namely the oscillator ver strengthening - discontinued. In the known method a trigger in the position of the switching distance approximated. Changing the oscillator parameter according to "run up" or "run down" of the with the  electronic potentiometer connected non-volatile the rollover point is determined in which the switching signal from the one switching state in passes over to the others. The transition of the switching signal can generally be connected with the over course of the oscillator vibration state from a schwin in a non-vibrating state or vice versa returns. Accordingly, the approximation of Triggers an influence on the damping of the oszilla tors.

Nachteilhaft an dieser Vorrichtung und an dem Abstimmver­ fahren ist die zwingende Anwesenheit eines Auslösers.Disadvantageous in this device and in the tuning driving is the mandatory presence of a trigger.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vor­ richtung dahingehend weiterzubilden, daß das Abstimmen des Schaltabstandes vereinfacht wird.The invention is therefore based on the object generic method and a generic before direction to further train that the voting of the switching distance is simplified.

Zufolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung gegeben, bei der zur Abstimmung des Schaltabstandes die körperliche Anwesen­ heit des Auslösers nicht mehr notwendig ist. Es ist nunmehr ein Justierglied vorgesehen, welches elektro­ nisch in oder außer Wirkung gebracht werden kann und welches in seiner Wirkung der Annäherung des Auslösers an den Schaltabstand entspricht. Das Inwirkungbringen kann durch einen elektronischen Schalter geschehen, welcher bspw. von einer elektronischen Ablaufsteuerung angesteuert wird. Die Ablaufsteuerung ist ebenfalls in der Lage, den Widerstandswert des Potentiometers oder dergleichen schrittweise herauf bzw. herunter zu fahren und zu erkennen, inwieweit sich der Schaltzustand än­ dert. Das Justierglied ist fest, d. h. unbeweglich im Näherungsschaltergehäuse angeordnet. Anders als bei bekannten Prüfsignalgeneratoren, wie sie bspw. aus der DE 34 40 027, 3 205 737 oder DE 38 15 698 bekannt sind, ist hier ein Justierglied vorgesehen, welches in seiner Wirkung der Annäherung des Auslösers an den Schaltab­ stand entsprechen soll. Die Erfindung umfaßt induktive und kapazitive Näherungsschalter. Bei einem induktiven Näherungsschalter ist vorzugsweise das Justierglied als Spule ausgebildet, welche mittels eines Widerstandes zum Inwirkungbringen kurzgeschlossen werden kann. Die Spule ist bevorzugt parallel zur Sende- oder Oszillatorspule angeordnet. Sie wirkt somit gleichsam als Sekundärwin­ dung und bewirkt zusammen mit dem Widerstand eine Beein­ flussung des Oszillators. Bevorzugt liegt die Spule auf dem selben Spulenträger, welcher auch einen Ferrittopf enthalten kann, wie die Sende- oder Oszillatorspule. Die Spule hat bevorzugt einen geringeren Durchmesser als die Sende- oder Oszillatorspule. Bevorzugt ist mit dem erfin­ dungsgemäßen Justierglied ein Näherungsschalter ausgebil­ det, wie er in der Patentschrift 4 031 252 im Detail beschrieben ist. Der dort beschriebene Näherungsschalter weist eine Differenzspulenanordnung auf. In einer ersten Betriebsart kann die Differenzwechselspannung den Oszil­ latorverstärker so ansteuern, daß die Schwingbedingung des Oszillators in unbeeinflußtem Zustand erfüllt ist. Bei einer Annäherung eines Auslösers fällt die Differenz­ wechselspannung ab, bis sie beim gewünschten Ansprechab­ stand den Wert 0 annimmt. Bei diesem Schaltkriterium reißen die Schwingungen ab, was von der Auswertestufe festgestellt und in ein Schaltsignal umgewandelt wird. Bei weiterer Annäherung des Auslösers über den Schaltab­ stand hinaus würde der Betrag der Differenzwechselspan­ nung zwar wieder ansteigen, jedoch wegen der um 180° gedrehten Phasenlage nicht zu einer Schwingung des Oszil­ lators führen. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann die Dämpfungsspule zwischen den Differenzspulen angeord­ net sein. Das Potentiometer liegt als Spannungsteiler an einer Anzapfung einer der beiden Differenzspulen. Hier­ durch kann die am Oszillatorverstärker anliegende Diffe­ renzwechselspannung durch Einstellung des Potentiometers eingestellt werden. Bei in Wirkung gebrachtem Justier­ glied kann somit die Differenzwechselspannung durch Einstellung des Potentiometers auf den Wert 0 gebracht werden. Anstelle des Potentiometers ist aber auch ein einstellbarer Spulenabgriff auf den beiden Differenzspu­ len denkbar. In einer zweiten Betriebsart ist die Schwingbedingung im beeinflußten Zustand erfüllt. Eine erfindungsgemäße Wirkung der Spule kann durch entspre­ chende räumliche Anordnung erreicht werden. Bei einem kapazitiven Sensor ist das Justierglied bevorzugt mit einem Kondensator versehen, welcher parallel zur aktiven Sensorfläche geschaltet ist. Der ebenfalls über einen elektronischen Schalter in und außer Wirkung bringbare Kondensator kann mit seinem anderen Anschluß gegen Masse geschaltet sein.As a result of the configuration according to the invention, a method or a device is provided in which the physical presence of the trigger is no longer necessary to adjust the switching distance. An adjusting member is now provided which can be brought into or out of action electronically and which corresponds in its effect to the approximation of the trigger to the switching distance. The activation can take place by means of an electronic switch which is controlled, for example, by an electronic sequence control. The sequence control is also able to gradually increase or decrease the resistance value of the potentiometer or the like and to recognize the extent to which the switching state changes. The adjusting member is fixed, ie immovable in the proximity switch housing. In contrast to known test signal generators, as are known, for example, from DE 34 40 027, 3 205 737 or DE 38 15 698, an adjusting element is provided here, which should correspond in its effect to the approximation of the trigger to the switching position. The invention includes inductive and capacitive proximity switches. In the case of an inductive proximity switch, the adjusting element is preferably designed as a coil, which can be short-circuited by means of a resistor for bringing it into effect. The coil is preferably arranged parallel to the transmission or oscillator coil. It thus acts as a kind of secondary winding and, together with the resistance, influences the oscillator. The coil is preferably located on the same coil carrier, which can also contain a ferrite pot, as the transmitter or oscillator coil. The coil preferably has a smaller diameter than the transmission or oscillator coil. A proximity switch is preferably configured with the adjusting element according to the invention, as described in detail in patent specification 4,031,252. The proximity switch described there has a differential coil arrangement. In a first mode of operation, the differential alternating voltage can control the oscillator amplifier in such a way that the oscillation condition of the oscillator is fulfilled in the unaffected state. When a trigger approaches, the alternating voltage drops until it reaches the value 0 at the desired response distance. With this switching criterion, the vibrations stop, which is determined by the evaluation stage and converted into a switching signal. If the trigger was further approached beyond the switching distance, the magnitude of the differential AC voltage would increase again, but would not lead to oscillation of the oscillator due to the phase position rotated by 180 °. In such a configuration, the damping coil can be net angeord between the differential coils. The potentiometer is a voltage divider on a tap of one of the two differential coils. Here, the differential AC voltage applied to the oscillator amplifier can be adjusted by adjusting the potentiometer. When the adjusting element is in effect, the differential AC voltage can thus be brought to the value 0 by setting the potentiometer. Instead of the potentiometer, an adjustable coil tap on the two differential coils is also conceivable. In a second operating mode, the oscillation condition is fulfilled in the affected state. An effect of the coil according to the invention can be achieved by appropriate spatial arrangement. In the case of a capacitive sensor, the adjusting member is preferably provided with a capacitor which is connected in parallel to the active sensor surface. The capacitor, which can also be brought into and out of action via an electronic switch, can be connected to ground with its other connection.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen nachfolgend erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are based on the attached drawings explained below. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles der Erfindung, eines induktiven Näherungsschalters, Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the invention, an inductive proximity switch,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch den Sensorkopf mit Sendespule und Dämpfungsspule, Fig. 2 is a sectional view through the sensor head with the transmitter coil and damping coil,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung, ein induk­ tiver Näherungsschalter mit Differenzspulenan­ ordnung gemäß PS 4 031 252, Fig. 3 is a schematic representation of a second embodiment of the invention to provide a proximity switch with induct tiver Differenzspulenan properly PS 4,031,252,

Fig. 4 eine Sensorkopfanordnung des zweiten Ausfüh­ rungsbeispieles und Fig. 4 shows a sensor head assembly of the second example and Ausfüh

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispieles der Erfindung, eines kapazitiven Sensors. Fig. 5 is a schematic representation of a third embodiment of the invention, a capacitive sensor.

Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausfüh­ rungsbeispiels ist in bekannter Weise mittels einer Spule L1 und einem Kondensator C ein Oszillator 1 reali­ siert. Dem Oszillator nachgeschaltet ist ein Oszillator­ verstärker 3, welcher über nicht dargestellte Mittel mit dem Oszillator eine Rückkopplung eingeht, so daß dieser in einem stabilen Schwingungszustand schwingen kann. Der Oszillatorverstärker 3 wird über ein Potentiometer 5 in seiner Verstärkung eingestellt.In the first embodiment shown in FIGS . 1 and 2, an oscillator 1 is realized in a known manner by means of a coil L1 and a capacitor C. Downstream of the oscillator is an oscillator amplifier 3 , which enters into feedback with the oscillator by means not shown, so that the oscillator can oscillate in a stable oscillation state. The amplification of the oscillator amplifier 3 is adjusted via a potentiometer 5 .

Bei dem Potentiometer 5 handelt es sich um ein elektroni­ sches Potentiometer, wie es bspw. aus der gattungsbilden­ den OS 4 006 893 bzw. aus der Zeitschrift "Machine De­ sign" vom 22. Mai 1986 bekannt ist. Über eine elektroni­ sche Ansteuerung 6, welche bspw. von einem Mikroprozes­ sor oder Mikro-Kontroller ausgebildet sein kann, wird das elektronische Potentiometer 5 mit Werten gesteuert. Die Ablaufsteuerung 6 ist darüber hinaus mit einem EE- PROM verbunden. In diesem EE-PROM 7 kann der Potentiome­ terwert eingestellt werden. Bei dem Speicher 7 handelt es sich um einen nicht flüchtigen, ggf. aber überschreib­ baren Speicher. In dem Speicher kann aber darüber hinaus auch ein Ablaufprogramm abgelegt sein, welches die Ab­ stimmung durchführt. Mit der Ablaufsteuerung 6 ist eben­ falls ein Schalter S verbunden, welcher den Widerstand R parallel zur Spule 2 schaltet. Das Programm der Ablauf­ steuerung kann z. B. durch einen Impuls auf die Leitung 9 gestartet werden. Die Ablaufsteuerung 6 ist weiterhin in der Lage, den Oszillatorzustand, welcher hinter dem Schwellwertschalter 4 anliegt, zu lesen.The potentiometer 5 is an electronic potentiometer, as is known, for example, from the generic OS 4 006 893 or from the magazine "Machine Design" from May 22, 1986. The electronic potentiometer 5 is controlled with values via an electronic control 6 , which can be formed, for example, by a microprocessor or microcontroller. The sequence controller 6 is also connected to an EEPROM. The potentiometer value can be set in this EE-PROM 7 . The memory 7 is a non-volatile, but possibly overwritable memory. In addition, a sequence program can also be stored in the memory, which carries out the tuning. With the sequence controller 6 is just connected if a switch S, which switches the resistor R in parallel to the coil 2 . The program of the sequence control can, for. B. be started by a pulse on line 9 . The sequencer 6 is also able to read the oscillator state which is present behind the threshold switch 4 .

Wie insbesondere aus der Fig. 2 hervorgeht, besteht der Spulenkern aus einem Ferrittopf 10, welcher die Sendespu­ le 11 (L1) aufnimmt und die (Dämpfungs) Spule 12 (L2). Die (Dämpfungs) Spule 12 ist dabei im Durchmesser gerin­ ger gestaltet als die Oszillatorspule 11. Beide Spulen liegen jedoch koaxial zueinander.As can be seen in particular from FIG. 2, the coil core consists of a ferrite pot 10 which receives the send coil 11 (L1) and the (damping) coil 12 (L2). The (damping) coil 12 is designed with a smaller diameter than the oscillator coil 11 . However, both coils are coaxial with each other.

Das Justierglied 2 umfaßt die Spule L2 und den Wider­ stand R. Mittels des Schalters S kann der Widerstand parallel zur Spule L2 geschaltet werden, so daß ein ge­ schlossener Sekundarkreis zur Spule L1 hergestellt ist.The adjusting member 2 comprises the coil L2 and the counter stood R. By means of the switch S, the resistor can be connected in parallel to the coil L2, so that a closed secondary circuit to the coil L1 is made.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich ebenfalls um einen induktiven Näherungs­ schalter mit der Sendespule L1. Anders als beim Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß der Fig. 1 wird aber dort mittels des Potentiometers 5 nicht die Oszillatorverstärkung eingestellt, sondern das Verhältnis der beiden Differenz­ spulen L3 und L4, welche in Gegenrichtung zueinander geschaltet sind. Je nach Größe des in den Bereich der Spulen L3 und L4 eindringenden Magnetfeldes, welche in Fig. 4 mit den Bezugsziffern 13 und 14 bezeichnet sind, ändert sich die Größe und die Phasenlage der am Oszilla­ torverstärker 3 anliegenden Differenzwechselspannung. Beim Nulldurchgang der Differenzwechselspannung ändert sich der Schwingungszustand des Oszillators.In the embodiment shown in Fig. 3 is also an inductive proximity switch with the transmitter coil L1. Unlike the exporting approximately example of Fig. 1 but there is not set, the oscillation gain by means of the potentiometer 5, but the ratio of the two differential coils L3 and L4, which are connected in opposite direction to each other. Depending on the size of the magnetic field penetrating into the area of the coils L3 and L4, which are designated in FIG. 4 by the reference numbers 13 and 14 , the size and the phase position of the differential AC voltage applied to the oscillator gate amplifier 3 change . When the differential AC voltage crosses zero, the oscillation state of the oscillator changes.

Ebenso wie bei dem zufolge Überdämpfung zusammenbrechen­ den Schwingungszustand beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 soll beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 beim Zusammenbrechen der Oszillatorschwingung der Schwellwert­ schalter 4 (Auswerteschaltung) seinen Schaltzustand am Ausgang 8 ändern.Just as in the event of overdamping, the oscillation state in the exemplary embodiment according to FIG. 1, in the exemplary embodiment according to FIG. 3, when the oscillator oscillation collapses, the threshold switch 4 (evaluation circuit) should change its switching state at the output 8 .

Auch beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 und 4 wird das Justierglied 2 von einem Widerstand R und einer Spule L2 ausgebildet, welche durch Betätigung des Schal­ ters S zu einer kurzgeschlossenen Sekundärwindung zur Sendespule L1 geschaltet wird. Bei nichtbetätigtem Schal­ ter S hat die Spule L2 eine vernachlässigbare Wirkung.Also in the embodiment according to FIGS. 3 and 4 is formed the adjusting member 2 of a resistor R and a coil L2, which is switched by operation of the switch S ters to a short-circuited secondary winding of the transmitter coil L1. When switch S is not actuated, coil L2 has a negligible effect.

Je nach dem, ob der Oszillator bei Annäherung eines Auslösers von einem schwingenden in einen nicht schwin­ genden Zustand gebracht wird oder umgekehrt, ist der Schalter S beim Justierglied 2 in der in Wirkung gebrach­ ten Stellung entweder geöffnet oder geschlossen.Depending on whether the oscillator is brought from a vibrating to a non-vibrating state when a trigger is approaching or vice versa, the switch S at the adjusting member 2 is either opened or closed in the position brought into effect.

Die Wirkung und die Anordnung der Differenzspulen 13 und 14 relativ zur Sendespule 11 entspricht im wesentlichen der, wie sie in der PS 40 31 252 im Detail beschrieben ist, weshalb an dieser Stelle darauf nicht näher einge­ gangen wird. Die Differenzspulen 13 und 14 sind der Sendespule 11 vorgeordnet. Zwischen den Differenzspulen 13, 14 befindet sich die Dämpfungsspule 12, welche in Fig. 3 mit L2 bezeichnet ist. Der Durchmesser der Dämp­ fungsspule 12 ist bevorzugt geringer als der der Sende­ spule 11.The effect and the arrangement of the differential coils 13 and 14 relative to the transmitter coil 11 essentially corresponds to that as described in detail in PS 40 31 252, which is why it is not discussed in more detail at this point. The differential coils 13 and 14 are arranged upstream of the transmitter coil 11 . The damping coil 12 , which is designated by L2 in FIG. 3, is located between the differential coils 13 , 14 . The diameter of the damping coil 12 is preferably smaller than that of the transmitting coil 11 .

Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen kapazitiven Näherungsschalter. Die prinzipielle Funktionsweise eines derartigen kapazitiven Sensors ist die Folgende: eine mit einem Oszillator 17 verbundene aktive leitfähige Fläche 15, bildet zusammen mit Masse einen Kondensator aus. Je nach Annäherung eines Auslö­ sers, bei dem es sich anders als bei den vorgenannten Ausführungsbeispielen nicht zwingend um einen elektrisch leitenden oder magnetisch aktiven Auslöser handelt, wird die Eingangskapazität des Hochfrequenzgenerators 17, bei dem es sich um einen emittergekoppelten Multivibrator handeln kann, vergrößert. Einhergehend damit erfolgt eine Änderung des Oszillator-Schwingungszustandes.The embodiment shown in Fig. 5 shows a capacitive proximity switch. The principle of operation of such a capacitive sensor is as follows: an active conductive surface 15 connected to an oscillator 17 forms a capacitor together with ground. Depending on the approximation of a trigger, which, unlike the aforementioned exemplary embodiments, is not necessarily an electrically conductive or magnetically active trigger, the input capacity of the high-frequency generator 17 , which can be an emitter-coupled multivibrator, is increased. This is accompanied by a change in the oscillator oscillation state.

Die im wesentlichen kreisförmige aktive Sensorfläche 15 wird von einem Rückkopplungsring 16 umgeben, welcher das Ausgangssignal auf den Eingang rückkoppelt. Mittels des Potentiometers 5, welches in der oben beschriebenen Weise einstellbar ist, wird die Oszillatorverstärkung des Hochfrequenzgenerators bzw. Oszillators 17 einge­ stellt. Dem Oszillator 17 ist ein Schwellwertschalter 4 nachgeordnet. Das Justierglied 2 ist bei dem Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 5 als Kondensator C1 ausgebildet, welcher mit dem Schalter S mit Masse verbunden werden kann. Der andere Anschluß des Kondensators C1 ist mit der aktiven Fläche 15 verbunden. Durch Betätigen des Schalters S wird der Kondensator C1 in eine den Hochfre­ quenzgenerator 17 dämpfende Schaltstellung gebracht.The essentially circular active sensor surface 15 is surrounded by a feedback ring 16 , which feeds the output signal back to the input. By means of the potentiometer 5 , which is adjustable in the manner described above, the oscillator gain of the high-frequency generator or oscillator 17 is set. A threshold switch 4 is arranged downstream of the oscillator 17 . The adjusting member 2 is in the execution example of Fig. 5 is formed as a capacitor C1, which can be connected to the switch S to ground. The other terminal of the capacitor C1 is connected to the active surface 15 . By actuating the switch S, the capacitor C1 is brought into a switching position damping the high-frequency generator 17 .

Die Größe der das Justierglied 2 ausbildenden elektroni­ schen Bauelemente, also die Kapazität des Kondensators C1, die Induktivität der Spule L2 und die Größe des Widerstandes R, ist so bemessen, daß bei einem Inwirkung­ bringen des Justiergliedes durch Betätigen des Schalters S (an- oder ausschalten), dessen Einfluß auf den Oszilla­ tor 17 exakt der Wirkung bei Annäherung eines Auslösers an den Näherungsschalter auf den Nennschaltabstand ent­ spricht.The size of the adjusting member 2 forming electronic components, that is, the capacitance of the capacitor C1, the inductance of the coil L2 and the size of the resistor R, is dimensioned such that when the adjusting member is activated by actuating the switch S (on or switch off), whose influence on the Oszilla gate 17 corresponds exactly to the effect when a trigger approaches the proximity switch to the nominal switching distance ent.

Das Verfahren zum Abstimmen des Schaltabstandes eines derartigen Näherungsschalters geschieht wie folgt: durch Anlegen der Betriebsspannung wird der Näherungsschalter in Betrieb genommen. Am Ausgang 8 liegt ein willkürli­ ches Signal an. An den Eingang 9 wird das Startsignal an die Ablaufsteuerung 9 gegeben, welches die Abstimmung in Gang setzt. Zunächst wird durch Betätigen des Schalters S das Justierglied 2 in Wirkung gebracht. In den Ausfüh­ rungsbeispielen ist dies verbunden mit einer Dämpfung des Oszillators 1, 17, bzw. Reduzierung der Differenz­ wechselspannung an den Spulen L3, L4, um den Betrag, wie er von einem Auslöser bewirkt wird, welcher sich im Schaltabstand befindet.The method for coordinating the switching distance of such a proximity switch is as follows: the proximity switch is started by applying the operating voltage. An arbitrary signal is present at output 8 . The start signal is sent to the sequence control 9 at the input 9 , which initiates the tuning. First, by actuating the switch S, the adjusting member 2 is brought into effect. In the exemplary embodiments, this is associated with a damping of the oscillator 1 , 17 , or reduction of the differential AC voltage at the coils L3, L4, by the amount caused by a trigger which is in the switching distance.

Von der Ablaufsteuerung 6 wird nunmehr das Potentiometer derart betätigt, daß der Oszillator sich im Zustand "unbetätigt" befindet. Danach wird das Potentiometer in kleinen Schritten verstellt, bis der Oszillator in den Zustand "betätigt" übergeht. Dies geht einher mit einem Umschlagen des Schaltzustandes an der Auswerteschaltung 4 (Ausgang 8).The sequence controller 6 now operates the potentiometer in such a way that the oscillator is in the “unactuated” state. The potentiometer is then adjusted in small steps until the oscillator changes to the "activated" state. This is accompanied by a change in the switching state on the evaluation circuit 4 (output 8 ).

Erreicht der im Potentiometer eingestellte Wert einen Wert, der mit einem Umschlagen des Schaltzustandes am Ausgang 8 einhergeht, also mit einer signifikanten Ände­ rung der Oszillatorschwingung, so wird dieser Wert im Speicher 7 gespeichert.If the value set in the potentiometer reaches a value which is associated with a change in the switching state at output 8 , that is to say with a significant change in the oscillation oscillation, this value is stored in memory 7 .

Anschließend wird der Schalter S von der Ablaufelektro­ nik 6 wieder geöffnet, so daß dessen Einfluß auf den Oszillator aufgehoben wird. Der Näherungsschalter ist jetzt abgestimmt. Bei Annäherung eines Auslösers an den Nenn-Schaltabstand erfolgt das Umschalten des Schaltzu­ standes am Ausgang 8. Das Justierglied ist somit quasi eine Simulation des in den Schaltabstand gebrachten Auslösers.Then the switch S is opened again by the drain electronics 6 so that its influence on the oscillator is canceled. The proximity switch is now tuned. When a trigger approaches the nominal switching distance, the switching status is switched at output 8 . The adjusting element is thus a simulation of the trigger that has been brought into the switching distance.

Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich.The in the above description, the drawing and Features of the invention disclosed in the claims can  both individually and in any combination for the realization of the invention may be of importance. All the features disclosed are essential to the invention.

Claims (15)

1. Verfahren zum Abstimmen des Schaltabstandes eines Näherungsschalters mit einem Oszillator, dessen Schwin­ gungszustand sich bei Annäherung eines Auslösers ändert, wobei an einem elektronisch einstellbaren und den einge­ stellten Wert in einem nichtflüchtigen Speicher aufbewah­ renden Potentiometer oder dergleichen ein Oszillatorpara­ meter eingestellt wird, so daß bei Annäherung des Auslö­ sers an den Nenn-Schaltabstand von einer Auswerteschal­ tung aus der Änderung des Schwingungszustandes ein Schaltsignal erzeugt wird, wozu bei einer der Annäherung des Auslösers an den Schaltabstand entsprechenden Schwin­ gungsbeeinflussung des Oszillators das Potentiometer in eine einem ersten Schaltzustand entsprechende Stellung gebracht wird und dann bis zum Erreichen des Überschlag­ punktes in den zweiten Schaltzustand verstellt wird und der dem Überschlagspunkt entsprechende Wert abgespei­ chert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beeinflus­ sung des Schwingungszustandes des Oszillators (1, 17) ein im Näherungsschalter fest angeordnetes, in seiner Wirkung der Annäherung des Auslösers an den Nenn-Schalt­ abstand entsprechendes Justierglied (2) elektronisch in und/oder außer Wirkung zum Oszillator gebracht wird.1. A method of tuning the switching distance of a proximity switch with an oscillator, the oscillation state changes when a trigger is approached, with an electronically adjustable and the set value in a non-volatile memory-storing potentiometer or the like, an oscillator parameter is set so that when the trigger is approaching the nominal switching distance from an evaluation circuit, a switching signal is generated from the change in the oscillation state, for which purpose the oscillation of the oscillator corresponding to the approximation of the trigger to the switching distance, the potentiometer is brought into a position corresponding to a first switching state and then until the rollover point is reached in the second switching state and the value corresponding to the rollover point is saved, characterized in that for influencing the oscillation state of the oscillator ( 1 , 17 ) a fixedly arranged in the proximity switch, in its effect of approaching the trigger to the nominal switching distance corresponding adjusting member ( 2 ) is brought electronically into and / or out of action to the oscillator. 2. Näherungsschalter, insbesondere kapazitiver oder induktiver Näherungsschalter, mit einem elektronischen Schaltkreis, welcher einen Oszillator, dessen Schwin­ gungszustand durch das Annähern eines Auslösers beein­ flußt wird, eine Auswerteschaltung und ein elektronisch verstellbares und den eingestellten Wert in einem nicht flüchtigen Speicher aufnehmendes Potentiometer oder dergleichen aufweist, zum Einstellen eines Oszillatorpa­ rameters, derart, daß bei Annäherung des Auslösers an an den Nenn-Schaltabstand die Auswerteschaltung aus der Änderung des Schwingungszustandes ein Schaltsignal ge­ winnt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen des Potentiometers (5) ein fest im Näherungsschalter angeord­ netes elektronisch in und/oder außer Wirkung bringbares Justierglied (2) vorgesehen ist, dessen Inwirkungbringen einer Schwingungszustandsänderung des Oszillators (1, 17) bei Annäherung des Auslösers an den Nenn-Schaltabstand entspricht.2. Proximity switch, in particular capacitive or inductive proximity switch, with an electronic circuit, which influences an oscillator whose oscillation state is influenced by the approach of a trigger, an evaluation circuit and an electronically adjustable and the set value in a non-volatile memory receiving potentiometer or the like has, for setting an Oscillatorpa parameters, such that when the trigger approaches the nominal switching distance, the evaluation circuit wins a switching signal from the change in the oscillation state, characterized in that for setting the potentiometer ( 5 ) a fixed in the proximity switch angeord netes An adjusting element ( 2 ) which can be brought into and / or ineffective electronically is provided, the effect of which corresponds to a change in the oscillation state of the oscillator ( 1 , 17 ) when the trigger approaches the nominal switching distance. 3. Näherungsschalter nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungszustandsänderung aus einer Be-/Entdämpfung des Oszillators resultiert.3. Proximity switch after or especially after one or more of the preceding claims, characterized characterized that the vibration state change out damping / undamping of the oscillator results. 4. Näherungsschalter nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Schaltzuständen des Schaltgliedes (4) stabile Schwingungszustände des Oszil­ lators entsprechen.4. Proximity switch according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that the two switching states of the switching element ( 4 ) correspond to stable oscillation states of the oscillator. 5. Näherungsschalter nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Justierglied eine benachbart zu einer Sende- oder Oszillatorspule (L1, 11) angeordnete Dämpfungsspule (L2, 12) aufweist und durch Verbinden der beiden Spulenenden mit einem Widerstand (R) in Wirkung bringbar ist.5. Proximity switch according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that the adjusting member has a damping coil (L2, 12 ) arranged adjacent to a transmission or oscillator coil (L1, 11 ) and by connecting the two coil ends to a resistor (R) can be brought into effect. 6. Näherungsschalter nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsspule (L2, 12) dem Kern (10) der Sende- oder Oszillatorspule (L1, 11) zugeordnet ist. 6. Proximity switch according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that the damping coil (L2, 12 ) is assigned to the core ( 10 ) of the transmitting or oscillating coil (L1, 11 ). 7. Näherungsschalter nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsspule (L2, 12) koaxial zur Sendespule (L1, 11) angeordnet ist.7. Proximity switch according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that the damping coil (L2, 12 ) is arranged coaxially to the transmitter coil (L1, 11 ). 8. Näherungsschalter nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Dämpfungsspule (L2, 12) geringer ist als der Durchmesser der Sendespule (L1, 11).8. Proximity switch according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that the diameter of the damping coil (L2, 12 ) is less than the diameter of the transmitter coil (L1, 11 ). 9. Näherungsschalter nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendespule (L1, 11) zwei Diffe­ renzspulen (13, 14) benachbart sind und die Dämpfungsspu­ le (L2) zwischen den Differenzspulen und der Sendespule angeordnet ist.9. Proximity switch according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that the transmitter coil (L1, 11 ) two diff coils ( 13 , 14 ) are adjacent and the damping coil le (L2) is arranged between the differential coils and the transmitter coil . 10. Näherungsschalter nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Inwirkungbringen des Justierglie­ des (2) mittels eines elektrischen oder elektronischen Schalters (S) erfolgt.10. Proximity switch according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that the effecting of the Justierglie ( 2 ) by means of an electrical or electronic switch (S). 11. Näherungsschalter nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Inwirkungbringen des Justierglie­ des (2) von einer ebenfalls die Potentiometereinstellung beeinflussenden Steuerelektronik (6) erfolgt.11. Proximity switch according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that the bringing into effect of the adjusting member ( 2 ) is effected by control electronics ( 6 ) which likewise influence the potentiometer setting. 12. Näherungsschalter nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Justierglied (2) als zur aktiven Fläche (15) eines kapazitiven Sensors parallel schaltba­ rer Kondensator (C1) ausgebildet ist. 12. Proximity switch according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that the adjusting member ( 2 ) is designed as a parallel switchable capacitor (C1) to the active surface ( 15 ) of a capacitive sensor. 13. Näherungsschalter nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (C1) mittels eines Schalters (S) gegen Masse geschaltet werden kann.13. Proximity switch after or in particular after a or more of the preceding claims, characterized characterized in that the capacitor (C1) by means of a Switch (S) can be switched to ground. 14. Näherungsschalter nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Potentiometer (5) die Oszil­ latorverstärkung einstellbar ist.14. Proximity switch according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that the oscillator oscillator gain can be adjusted with the potentiometer ( 5 ). 15. Näherungsschalter nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Potentiometer oder derglei­ chen die am Oszillatorverstärker (3) anliegende Diffe­ renzspannung (Spulen L3, L4) einstellbar ist.15. Proximity switch according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that with the potentiometer or the like Chen the differential voltage applied to the oscillator amplifier ( 3 ) is different (coils L3, L4) adjustable.