JPS63223555A - 静電容量形検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば布材、紙材、フィルム材等よりなる帯
状物の継目等所定部位を検出する静電容量形検出器に関
するものである。

（従来技術） 従来から上記のような帯状物の継目や裂は口部、ラベル
貼付部、後端位置などの各種の所定部位を検出するため
の検出装置として、一対の対向電極間に当該帯状物を通
し、当該帯状物の状態の変化（■存在または不存在■厚
さの変化■組織密度の変化■ラベルの有無など）に応じ
た上記対向電極間の静電容量の変化から上記所定の部位
を特定するようにした静電容量形検出器が存在する。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記従来の静電容量形検出器は、単に上記静
電容量の変化による検出回路のインピーダンス変化から
、それに応じた電圧出力レベルの変動を検出し、該検出
値によって上記帯状物の継目等所定部位を検出するよう
にしているにすぎないので、検出精度の信頼性が低い。

例えば周囲環境の湿度の影響や検出器に付着したゴミな
どによる誘電率の変化、また検出回路増幅部の温度によ
るドリフトなどによって誤検出を行ってしまう問題があ
った。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の問題を解決することを目的としてなさ
れたもので、一対の対向電極間に所定の検知対象物を通
し、該検知対象物通過時の上記対向電極間の静電容量の
変化から当該検知対象物の所定の状態変化を検出するよ
うにしてなる静電容量形検出器において、上記対向電極
間の静電容量変化に応じた出力を微分する微分回路と、
該微分回路の微分出力を増幅する増幅器と、該増幅器の
増幅出力の積分値を当該増幅器の入力側に負帰還する負
帰還回路とを設けてなるものである。

（作　用） 上記の手段によると、検出すべき帯状物の状態の変化に
応じて変化する静電容量の変化分のみを微分回路を通し
て微分信号の形でピックアップし、しかも該微分信号中
に含まれている増幅器のドリフト成分等変化の緩かな低
レベル成分を負帰還回路によって完全にキャンセルする
ようにしている。

従って、周囲環境の湿度変化や検出器に付着したゴミ等
の影響によって生じる誘電率の変化によりては同等検出
精度が低下することなく、正確に目的とする検知対象物
の状態変化のみの検出を行うことができるようになる。

（実施例） 第１図〜第３図は、帯状物の継目検出装置に適用した本
発明の第１実施例に係る静電容量形検出器を示している
。

先ず第１図において、符号ｌは上下一対の対向電極１　
ａ、　１　ｂよりなるセンサ一部としての静電式の検出
電極であり、該検出電極１は例えば第３図に示すように
全体として断面コ字状に形成された上下電極ホルダー２
０ａ、２０ｂの間に検知対象物である帯状物３の移送用
のスリット（静電ギャップ）２１を形成し、該スリット
２１を介して上記各電極ホルダー２０ａ、２Ｏｂ部に電
極１ａ、ｌｂを保持せしめて構成されている。

そして、上記一対の対向電極１ａ、ｌｂ間には高周波発
振器２が接続されている。

この高周波発振器２には交流定電圧電源Ｅが接続されて
おり、上記一対の対向電極１　ａ、　ｌ　ｂ間に所定周
波数の高周波交流電圧信号（ａ）を供給している。

一方、符号３は、例えば布材（反物）等の帯状物であり
、第２図に示すようにその所定の位置には継ぎ目３１が
形成されている。そして、該帯状物３は、上記検出電極
１の上記対向電極１　ａ、　ｌ　ｂ間のスリット２！内
を矢印方向に連続的に移送されるようになっている。

上記−吉例（下方側）の対向電極１ｂには、検出抵抗Ｒ
Ｌが接続されており、上記一対の対向電極ｌａ、ｌｂ間
の静電容量値に応じた出力電圧Ｖｏ（信号ｂ）が取出さ
れる。この出力電圧Ｖｏは、上記対向電極１　ａ、　Ｉ
　ｂ間を通る上記帯状物３の厚さ又は密度などに対応し
て変化（つまり誘電率の変化に応じて変化）し、例えば
継ぎ目３１０部分ではその厚さがその他の部分の２倍に
なるために上記対向電極１ａ、ｌｂ間の静電容量値（キ
ャパシタンス）Ｃが例えば大きくなってその容量リアク
タンスが低下し検出回路のインピーダンスが小さくなる
。従って検出出力電流（検出抵抗ＲＬに流れる高周波電
流）は上昇するので当該出力電圧Ｖｏは高くなる。

該出力電圧ＶＯは、次にプリアンプ４で所定振幅レベル
の信号に増幅された後、エンビロープ検波回路５で包絡
線検波してその振幅レベルのみを検出し、該レベル検出
信号（ｃ）を微分回路６に入力する。そして、゛該微分
回路６によって上記レベル検出信号（ｃ）の上記レベル
変化に応じた微分パルス（ｄ）を形成する。この微分パ
ルス（ｄ）は、メインアンプ７で所定レベルに増幅され
た後最終的に上記帯状物３の継目判定を行うための判定
回路８に入力される。

一方、上記メインアンプ７の入出力端間には、積分回路
９と負帰還アンプ！０とからなる負帰還回路が設けられ
ており、上記メインアンプ７の出力の積分値を負帰還ア
ンプ１０を介して入力側に負帰還することにより、上記
微分回路６の出力波形中に含まれているドリフト成分（
特にメインアンプ７による）等の所定変化レベル以下の
緩やかな変化成分をキャンセルするようになっている。

従って、最終的に上記判定回路８に入力される上記微分
パルス信号（ｅ）は、検出器に付着したゴミ、定常的な
厚み変化（単なる繊維量の変化）などによる緩やかな容
量変化の影響を除去した高精度な検出信号となる。

上記判定回路８は、上記微分パルス信号（ｅ）のピーク
レベルＡを基準抵抗Ｒｓで設定された所定の基準値Ｖｓ
と比較し、そのピークレベルＡが上記基準値Ｖｓを越え
ている場合に継ぎ目３■の到来と判定し、所定のインジ
ケータを作動させて報知する。

なお、上述の検出電極ｌ自体は、検知すべき帯状物３の
種類や性質によって各種の変形が可能である。

例えば第２の実施例として第４図に示したように、上記
電極ホルダー２０ａ、２０ｂ間の帯状物挿通用のスリッ
ト２１を開口側の電極設置部２１ｂと奥側の非電極設置
部２１ａとによって形成し、奥側の非電極設置部２１ａ
によって帯状物３側部の凹凸による誤動作を避けるよう
にしたり、また第３の実施例として第５図に示している
ように電極ホルダー２０ａ、２０ｂを上下に完全に分離
して検出条件の良い帯状物３の中心部で検出を行うよう
にすることなども任意に行えるものであることは言うま
でもない。

また、上記継目等検出後の判定手段は、上述のように所
定の基準レベルと比較して判定する判定回路による場合
のみに限られるものではなく、例えば検出波の波形その
ものをパターン化された基本波と比較して任意にパター
ン判定を行う判定手段を採用することもできることは言
うまでもない。

（発明の効果） 本発明は、以上に説明したように、一対の対向電極間に
所定の検知対象物を通し、該検知対象物通過時の上記対
向電極間の静電容量の変化から当該検知対象物の所定の
状態変化を検出するようにしてなる静電容量形検出器に
おいて、上記対向電極間の静電容量変化に応じた出力を
微分する微分回路と、該微分回路の微分出力を増幅する
増幅器と、該増幅器の増幅出力の積分値を当該増幅器の
入力側に負帰還する負帰還回路とを設けたことを特徴と
するものである。

すなわち、本発明によると、検出すべき帯状物の状態の
変化に応じて変化する静電容量の変化分のみを微分回路
を通して微分信号の形でピックアップし、しかも該微分
信号中に含まれている増幅器のドリフト成分等変化の緩
かな低レベル成分を負帰還回路によって完全にキャンセ
ルするようにしている。

従って、周囲環境の湿度変化や検出器に付着するゴミ等
の影響によって生じる誘電率の変化によっては何隻検出
精度が低下することなく、正確に目的とする検知対象物
の状態変化のみの検出を行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例に係る静電容量形検出器
の電気回路図、第２図は、上記検出器の検出状態の平面
図、第３図は、上記検出器の電極部の側面図、第４図、
第５図は、本発明の第２、第３実施例に係る静電容量形
検出器の電極部の側面図である。 ｌ・・・・・検出電極 ｌａ、　ｌｂ　・・・対向電極 ２・・・・・高周波発振器 ３・・・・・帯状物 ５・・・・・エンビロープ検波回路 ６・・・・・微分回路 ７・・・・・メインアンプ ８・・・・・判定回路 ９・・・・・積分回路 １０・・・・負帰還アンプ 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一対の対向電極間に所定の検知対象物を通し、該検
   知対象物通過時の上記対向電極間の静電容量の変化から
   当該検知対象物の所定の状態変化を検出するようにして
   なる静電容量形検出器において、上記対向電極間の静電
   容量変化に応じた出力を微分する微分回路と、該微分回
   路の微分出力を増幅する増幅器と、該増幅器の増幅出力
   の積分値を当該増幅器の入力側に負帰還する負帰還回路
   とを設けたことを特徴とする静電容量形検出器。