DE2915110C2 - Induktiver Zweidraht-Näherungsschalter - Google Patents
Induktiver Zweidraht-NäherungsschalterInfo
- Publication number
- DE2915110C2 DE2915110C2 DE19792915110 DE2915110A DE2915110C2 DE 2915110 C2 DE2915110 C2 DE 2915110C2 DE 19792915110 DE19792915110 DE 19792915110 DE 2915110 A DE2915110 A DE 2915110A DE 2915110 C2 DE2915110 C2 DE 2915110C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- oscillator
- proximity switch
- state
- switch according
- oscillating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 title claims description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 29
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 22
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 13
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/945—Proximity switches
- H03K17/95—Proximity switches using a magnetic detector
- H03K17/952—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils
- H03K17/9537—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils in a resonant circuit
- H03K17/9542—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils in a resonant circuit forming part of an oscillator
- H03K17/9547—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils in a resonant circuit forming part of an oscillator with variable amplitude
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
- G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane
- G01P13/04—Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
- G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane
- G01P13/04—Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement
- G01P13/045—Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement with speed indication
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/64—Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance
- G01P3/66—Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance using electric or magnetic means
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/01—Details
- H03K3/014—Modifications of generator to ensure starting of oscillations
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen induktiven Zweidraht Näherungsschalter, mit einem Oszillator, der durch ein
Anregungssignal in einen schwingenden Zustand und durch Einbringen eines aus ei.iem elektrisch leitenden
Material bestehenden Dämpfungselementes in sein Hochfrequenzfeld von dem schwingenden in einen nicht
schwingenden Zustand zu überführen ist, wobei der Oszillator im schwingenden Zustand eine wesentlich
höhere Stromaufnahme al«, im nicht schwingenden Zustand hat,
Ein derartiger Näherungsschalter ist aus der Zeitschrift
»Elektrotechnik«, 56. Jahrgang, Heft 11, 6. Juni bekannt und ist in dieser Zeitschrift unter dem Titel
,Kontakt- und berührungslos« beschrieben. Derartige Näherungsschalter, die auch als Initiatoren bezeichnet
werden, werden in der Industrie Wegen ihrer Vorteile
gegenüber mechanischen Kontakten in großem Umfang eingesetzt. Im Prinzip arbeitet ein derartiger Initiator
folgendermaßen: Der Initinlor enthält einen HF-Oszillator
mil einem LC-Resonanzkreis. Wenn in das HF-FeId einer Induktionsspule ein elektrisch leitendes
Element eingebracht wird, tritt dadurch eine Dämpfung des Resonanzkreises auf. Bei hinreichend großer
Dämpfung wird die Schwingung des Oszillators unterdrückt. Diese Änderung des Schwingungszustandes
wird in einer Auswerteschaltung in ein Schaltsignal umgesetzt Der nicht schwingende Zustand, das heißt
der gedämpfte Zustand zeichnet sich durch eine kleine Stromaufnahme des Oszillators aus. Der ungedämpfte
oder entdämpfte Zustand, das heißt der schwingende Zustand, stellt sich normalerweise sofort wieder ein,
wenn ein elektrisch leitendes Material aus dem Bereich des HF-Feldes entfernt wird. Die Stromaufnahme ist im
schwingenden Zustand des Oszillators wesentlich höher als im nicht schwingenden Zustand. Diese Zustandsänderung
kann daher als Schaltkriterium ausgenutzt werden, v.enn der jeweils vom Oszillator aufgenommene
Strom ermittelt und ausgewertet wird.
Mit einem derartigen Näherungsschalter können kompliziertere Schalt- und Regelprobieme nicht in voll
zufriedenstellender Weise gelöst werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen Näherungsschalter der eingangs näher genannten
Art zu schaffen, dessen Oszillator nach einer Entdämpfung nur durch ein kurzzeitiges, vorgebbares elektrisches
Anregungssignal in den schwingenden Zustand versetzt werden kann und dann in diesem Schwingungszustand
bleibt.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß ein steuerbarer Schalter vorgesehen ist, der durch
ein vorgebbares Steuersignal von einem sperrenden in einen leitenden Schaltzustand zu bringen ist, daß über
den in den leitenden Zustand gesteuerten Schalter dem Oszillator das Anregungssignai zugeführt wird, daß der
Schalter von dem schwingenden Oszillator im leitenden Zustand gehalten wird und daß der Schalter von dem
nicht schwingenden Oszillator in den gesperrten Zustand gebracht wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Der erfindungsgemäße Näherungsschalter zeigt folgende vorteilhafte Eigenschaften:
Unabhängig davon, ob der Oszillator sich im
gedämpften oder im ungedämpften Z- stand findet, wird
durch das Einschalten der Speisespannung allein der schwingende oder ungedämpfte Zustand nicht herbeigeführt.
Der Oszillator kann vielmehr nach dem Einschalten der Speisespannung nur im ungedämpften
oder nicht schwingenden Zustand durch ein kurzzeitiges oder impulshaftes elektrisches Signal in den schwingenden
Zustand versetzt werden.
Nach dem AMmif des impulshaften elektrischen
Signals verbleibt tie. Oszillator des erfindungsgemälJen
Näherungssch.iltcrs im schwingenden Zustand. Mil
anderen Worten, es icriugl ein kurzzeitiges elektrisches
Signal /uf Anregung der Schwingung urn) es verblcibl
der Oszillator durch »Selbsthaltung« d.n.n im schwingenden
/.ust.md
Weiterhin laut sich lur viele Anwendungsfälle die
Eigenschaft des erfindungsgemäßen Näherungsschalters vorteilhaft ausnutzen, daß der schwingende
Oszillator, wenn er gedämpft wird, nicht nur in den nicht schwingenden Zustand übergeht, sondern in diesem
Zustand bleibt, bis er.ieut durch ein kurzzeitiges oder
impulshafles elektrisches Signal die Schwingung wieder
angeregt wird.
Eine schaltungstechnische Vereinfachung ergibt sich
dadurch, daß das impulshafte elektrische Signal von d*?r
gleichen Speisespannung abgeleitet werden kann, mit der auch der Oszillator gespeist wird.
Weiterhin kann gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Näherungsschalters das impulshafte elektrische Signal berührungslos
und kontaktlos erzeugt werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Näherungsschalters ist
vorgesehen, daß ein bewegbares Dämpfungselement zwischen zwei Oszillatoren angeordnet sein kann, ohne
einen der beiden Oszillatoren von dem schwingenden in den nicht schwingenden Zustand zu bringen. Mit einer
derartigen Ausführungsform läßt sich in besonders eleganter Weise eine Intervallschaltung herstellen.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, daß die beiden Oszillatoren räumlich derart dicht nebeneinander
angeordnet sind, daß ein an den Oszillatoren vorbeibewegbares Dämpfungselement in einer vorgebbaren
Stellung beide Oszillatoren ^!gleich so stark dämpft, daß sie von dem schwingende), in den nicht
schwingenden Zustand überführt werden. Eine derartige Anordnung eignet sich gut dazu, eine Stellung'meldung
über den Zustand oder die Stellung eines DämpfL..gselementes zu liefern. Weiterhin kann mit
einer derartigen Anordnung auch eine Bewegungsrichtung erkannt und gemeldet werden, unabhängig davon,
ob eine lineare Bewegung oder eine Drehbewegung vorhanden ist.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Näherungsschalters sieht vor, daß die für die jeweilige Dämpfungszeit der beiden Oszillatoren
J5 maßgebliche Abmessung des an den Oszillatoren vorbeibewegbaren Dämpfungselementes und die Ladezeitkonstante
des Kondensators derart aufeinander abgestimmt sind, daß der Quotient aus der Abmessung
und der Zeit einer vorgegebenen Geschwindigkeit ίο entspricht, mit der das Dämpfungselement an den
Oszillatoren vorbeibewegt wird. Mil einer solchen Anordnung läßt sich die Geschwindigkeit einer linearen
Bewegungsrichtung ebenso wie die Drehzahl bei einer Drehbewegung erkennen und die entsprechende Infor-4>
mation in Abhängigkeit vom Anwendungsfoll weiter
verwenden.
Ein besonders wesentlicher Vorieil der erfindtingsgemäßen
Anordnung liegt darin, daß der gemäß der Erfindung aufgebaute Näherungsschalter »fehlersicher«
j» ausgebildet ist. Die Bedeutung der »Fehlersicherheil«
ebenso wie die damit verknüpften Voraussetzungen und
Bedingungen sind in der eingangs genannten Druckschrift
im einzelnen näher erläutert. Da für viele Anwendungsgebiete eine »Fehlcrsicherheit« von Meßun.1
(JLerwachungseinriehtungen zwingend erforderlich
ist. eröffnen sich für den erfindungsgemäßen Näherungsschalter durch seine »Fehlersicherheit« besonders
mannigfaltige Verwendungsmöglichkeiten.
Hie I.rfindung wird nachfolgend beispielsweise
Ml anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt
f ig 1 em Sihiiltscherna einer bevorzugten Ausfüh
rungsfufin des erfindungsgemaßen Näherungsschäliers,
Fig.2 eine alternative Ausführuhgsfonri des erfindungsgemäßen
Näherungsschäliers, j5 Fig.3 eine der in der Fig.2 dargestellten Ausführungsform
sehr ähnliche Variante des erfindungsgemäßen Näherungsschalters und
F i g. 4 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der
F i g. 4 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der
Art und Weise, in welcher gemäß der Erfindung eine
Intervallschaltung, eine Slellungsmeldung, die Erkennung
einer Bewegungsrichtung und die Erkennung der Geschwindigkeit einer Bewegungsrichtung gerätetechnisch
realisiert werden können.
Gemäß der Darstellung in der Fig. 1 wird die Hochfrequenzschwingung des Oszillators 1 aus dem
HF-FeId der Oszillatorspule 2 über eine Hilfsspule 3 ausgekoppelt, die mit der Oszillatorspule 2 induktiv
gekoppelt ist. Die in der Hilfsspule 3 induzierte Wechselspannung wird über die Diode 4 gleichgerichtet,
und die auf diese Weise gewonnene Gleichspannung wird durch den Kondensator 5 geglättet. Die eine Seite
bzw. die eine Elektrode des Kondensators 5 ist mit der Basis eines Transistors 6 verbunden, während die andere
Elektrode des Kondensators 5 über einen Widerstand 7 mit dem Emitter des Transistors 6 verbunden ist.
Die in der Fig. 1 schematisch dargestellte Schaltung
arbeitet im Prinzip folgendermaßen:
Wenn die Speisespannung V eingeschaltet wird,
nimmt die Schaltung zunächst keinen Strom auf. da der Transistor 6 gesperrt ist. Folglich kann der Oszillator 1
nicht anschwingen. Wenn der Transistor 6 nur kurzzeitig aufgesteuert wird, so wird der Oszillator mit
Spannung versorgt, und die Schwingung des Oszillators setzt ein. Dabei sei angenommen, daß sich kein
Dämpfungselement im Bereich der Oszillatorspule 2 befindet In der Hilfsspule 3 wird dann eine Wechselspannung
induziert, die gemäß der obigen Beschreibung über die Diode 4 gleichgerichtet und durch den
Kondensator geglättet wird. Die gleichgerichtete und geglättete Spannung wird der Basis des Transistors 6
zugeführt. Dadurch bleibt der Transistor durchlässig, so daß die Schaltungsanordnung in eine »Selbsthaltung«
übergeht. Daher genügt ein kurzzeitiges oder impulshaftes elektrisches Signal, um den Oszillator aus dem
gedämpften oder nicht schwingenden Zustand in den entdämpften ode·· schwingenden Zustand zu überfüh
ren, da durch die Selbsthaltung der schwingende Zustand des Oszillators 1 aufrechterhalten bleibt, sobald
einmal der schwingende Zustand erreicht ist.
Die aus dem Kondensator 5. einem Emitterwiderstand 7 und dem Transistor 6 gebildete Schaltungsanordnung
stellt im wesentlichen eine Stromkonstantschaltung dar. Mit dem Emitterwiderstand 7 kann für die
gesamte in der F i g. 1 dargestellte Schaltungsanordnung die Stromaufnahme auf einen vorgebbaren Wert
eingestellt werden.
Die Verwendung der Stromkonstantschaltung für die Speisung des O.c7illators 1 bringt den Vorteil mit sich,
daß mit einfachen gerätetechnischen Mitteln die Stromaufnahme der Gesamtschaltung eingestellt werden
kann und zugleich die Strombelastung der Hilfsspule 3 bei hinreichender Verstärkung des Transistors
6 sehr gering gehalten werden kann. Das bei der Schaltung gemäß der F i g. 1 zur Anregung der
Schwingung der Oszillatorspule 2 verwendbare kurzzeitige oder impulshafte Signal kann beispielsweise
dadurch bereitgestellt werden, daß ein (nicht dargestellter) Kondensator über die Emitter-Basis-Strecke des
Transistors 6 entladen wird.
Wenn der in der F i g. 1 dargestellte Oszillator sich in seinem schwingenden Zustand befindet und durch
Einbringen eines Steuerelementes ein einziges Mal in den nicht schwingenden Zustand gedämpft wird, so wird
dadurch die Spannung am Kondensator 5 zu nulL Der Transistor 6 wird dann gesperrt, und die Stromaufnahme
der gesamten Schaltungsanordnung wird ebenfalls zu null. Nach dem Entfernen eines Steuerelementes aus
dem Bereich der Oszillatorspule 2 kann die Schwingung von selbst nicht wieder einsetzen. Die Gesanilschaltung
nimm! auch dann keinen Strom auf, wenn die ι Speisespannung V anliegt. Erst durch eine erneute
Anregung des Transistors 6 kann der Oszillator 1 wieder in den schwingenden Zustand versetzt werden. Sobald
dies geschehen ist, kann dieser schwingende Zustand durch die »Selbsthaltung« auch nach dem Abschalten
in des Anregungssignals aufrechterhallen werden.
Sollte in dem Oszillator 1 ein Fehler auftreten, so setzt die Schwingung aus. Die Selbsthaltung entfällt damit,
und die Stromaufnahme der Gesamtschaltung geht auf null. Ein Fehler in einem der übrigen Bauelemente führt
Ii zu demselben Ergebnis, mit der Ausnahme, daß bei
einem Kurzschluß des Transistors 6 der Strom der Gesamtschaltung wesentlich höher wird. Folglich ist
durch die in der Fig I dargestellte Schaltung sichergestellt, daß der schwingende Zustand des
2i) Oszillators 1 nur durch eine bewußte und absichtliche
Anregung herbeigeführt werden kann und auch praktisch nur bei einer ordnungsgemäßen Arbeitsweise
der gesamten Schaltung aufrechterhalten werden kann. Damit ist der Vorteil erreicht, daß eine praktisch
>> weitgehend und nahezu vollständig fehlersichere
Ano/dnung für einen Näherungsschalter geschaffen ist. Die Fig. 2 veranschaulicht eine Schaltung, bei
welcher die Ableitung eines impulshaften Anregungssignals zur Anregung der Schwingung des Oszillators 1
jo mit Hilfe eines Hilfsoszillators 8 erfolgt. Der Hilfsoszillator
8 kann in seinem Aufbau und in seiner Arbeitsweise dem als Arbeitsoszillator zu bezeichnenden
Oszillator 1 entsprechen.
Wenn die Speisespannung ^ angelegt wird, schwingt
der ungedämpfte Hilfsoszillator 8 sofort an. Der durch den schwingenden Hilfsoszillator 8 fließende Strom
erzeugt am Widerstand 9 einen Spannungsabfall, und es wird über den Emitterwiderstand 7 ein Kondensator 10
auf die Spannung am Widerstand 9 aufgeladen. In diesem Betriebszustand schwingt der Oszillator 1 nicht
und nimmt daher auch keinen Strom auf.
Sobald der Hilfsoszillator 8 bewußt gedämpft wird, verringert sich seine Stromaufnahme wesentlich, und e<.
wird dadurch der Spannungsabfall am Widerstand 9 •15 verringert. Folglich muß der Kondensator 10 einen Teil
seiner Ladung abbauen. Die dadurch hervorgerufene Entladung kann nur über den Emitterwiderstand 7 und
parallel zu diesem Emitterwiderstand über die Reihenschaltung aus der Emitter-Basis-Strecke des Transistors
6 und dem Kondensator 5 geschehen. Parallel Ti dem Kondensator 5 sind hintereinander die Hilfsspule 3 und
die Diode 4 angeordnet.
Der Transistor 6 wird durch den von dem
Kondensator 10 abgegebenen Entladeimpuls kurzzeitig aufgesteuert, der Oszillator 1 schwingt an und geht
gemäß der obigen Beschreibung in die Selbsthaltung.
Wenn anschließend der Oszillator 1 gedämpft wird, setzt die Schwingung aus und kann erst dann
wiedereinsetzen, wenn eine erneute bewußte impulshafte Anregung durch eine Dämpfung des Hilfsoszillators 8
erfolgt
Es ist zweckmäßig, den Widerstand 9 so zu dimensionieren, daß die Stromaufnahme des Hilfsoszillators
8 gegenüber dem Konstantstrom im Oszillator 1 bi wesentlich kleiner ist. Auf diese Weise ist gewährleistet,
daß eine unterschiedliche Stromaufnahme der Gesamtschaltung zwischen dem schwingenden und dem nicht
schwingenden Zustand des Oszillators 1 leicht erkenn-
bar und eindeutig auswertbar ist.
Ein Fehler im Hilfsoszillator 8 führt immer dazu, daß die Schwingung des Oszillators 8 aussetzt. Eine
Änderung der Spannung am Widerstand 9 ist dann nicht mehr möglich. Folglich kann auch der Transistor 6 nicht
mehr angeregt werden. Auch beim Ausfall des Konde"sators 10 kann eine Anregung nicht mehr
stattfinden. Folglich ist bei der in der Fig.2 dargestellten Schaltung ein hohes Maß an Fehlersicherheit
gewährleistet.
Die in der Fig. 3 veranschaulichte Variante der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung unterscheidet
sich von der Schaltung nach der F ι g. 2 nur dadurch, daß der Hilfsoszillator 8 und der Widerstand 9
vertauscht angeordnet sind. Dadurch wird gegenüber r> der Schaltung gemäß Fig. 2 lediglich eine Phasendrehung
um 180 Grdd hei der Ableitung des Anregungsimpulses
erreicht.
Wenn der eigentliche Arbeitsoszillator, nämlich der Oszillator 1. und der Hilfsoszillator 8 räumlich derart
angeordnet werden, daß gemäß der Darstellung in der Fig.4 ein Dämpfungselement 14 zwischen den beiden
Oszillatoren angeordnet werden kann, ohne daß einer dieser beiden Oszillatoren gedämpft wird, läßt sich mit
einer derartigen Anordnung eine »Intervallschaltung« herstellen. Es läßt sich nämlich das Intervall feststellen,
in welchem sich das in bezug auf die Oszillatoren bewegbare Dämpfungselement 14 befindet.
Wenn an die Schaltungsanordnung gemäß der F i g. 4 die Speisespannung V angelegt wird, schwingt zunächst »1
nur der Hilfsoszillator 8. Die Schwingung des Oszillators 1 kann erst dann einsetzen, wenn der Hilfsoszillator 8
einmal durch das Dämpfungselement 14 gedämpft worden ist. Andererseits setzt die Schwingung des
Oszillators 1 erst dann aus, wenn das Dämpfungsele- η ment 14 den Oszillator 1 anschließend dämpft. Der
Oszillator 1 ändert also nur dann seinen Schwingungszustand. wenn das Dämpfungselement 14 die Entfernung,
das heißt das Intervall, zwischen dem Oszillator 1 und dem Hilfsoszillator 8 und umgekehrt zurücklegt.
Mit der Anordnung nach der F i g. 4 ist auch eine Erkennung der Bewegungsrichtung und'oder der
Stellung des Dämpfungselementes 14 möglich. Für derartige Anwendungen ist es im allgemeinen zweckmäßig,
die beiden Oszillatoren, nämlich den Oszillator 1 r,
und den Hilfsoszillator 8. räumlich dicht nebeneinander anzuordnen. Wenn das Dämpfungselement 14 vom
Oszillator 1 aus in Richtung auf den Hilfsoszillator 8 und dann über den Hilfsoszillator 8 hinaus bewegt wird, setzt
nach der Beeinflussung des Hilfsoszillators 8 die '>»
Schwingung des Oszillators 1 ein. Diese Schwingung setzt erst dann wieder aus, wenn das Dämpfungselement
14 in der umgekehrten Richtung den Oszillator 1 dämpft. Der Schwingungszustand des Oszillators 1 ist
also ein Kriterium dafür, in welcher Richtung das Dämpfungselement 1'4 an den beiden Oszillatoren
vorbiiigeführt worden ist.
Es hängt im wesentlichen von der Größe des Dämipfungselementes 14 im Vergleich zu dem Abstand
der I3eeinflussungspunkte des Oszillators 1 und des Hilfsoszillators 8 ab, welche der dargestellten und
beschriebenen Schaltungen am zweckmäßigsten verwendbar ist.
Eine Schaltungsanordnung nach der Fig.4 ist auch
dazu geeignet, die Geschwindigkeit zu ermitteln, mit welcher ein Dämpfungselement 14 an den beiden
Oszillatoren vorbeibewegt wird. Hierbei ist es vorteilhaft, daß bei der in der F i g. J dargestellten Schaltung
die Ladezeitkonstante des Kondensators 10 auf einen vorgebbaren Wert eingestellt werden kann, ohne daß
die F.iitladezeitkonstante des Kondensators 10 nennenswert
verändert wird.
Auf diese Weise läßt sich das Überschreiten oder das
Unterschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit bestimmen, mit welcher das Dämpfungselement 14 an
den Oszillatoren vorbeibewegt wird.
Durch entsprechende Wahl der wirksamen Längsaus
dehnung χ des üämpfungselementes 14 in Verbindung
mit der einstellbaren Ladezeit / des Kondensators 10 kann die Geschwindigkeit c bestimmt werden, mit
welcher das Dämpfungselement 14 an den Oszillatoren vorbeigeführt wird.
Es können wahlweise durch entsprechende Dimensionierung
des Dämpfungselementes 14 sowie des Abslandes zwischen dem Oszillator 1 und dem Hilfsoszillator 8 eine Intervallschaltung, eine Stellungs
meldung oder auch die Erkennung einer Bewegungsrichtung sowie die Erkennung der Geschwindigkeit bei
einer solchen Bewegungsrichtung gerätetechnisch gemäß der Erfindung in eleganter Weise realisiert werden.
Von der räumlichen Anordnung des Oszillators 1 und des Hilfsoszillators 8 abgesehen, entspricht das in der
Fig.4 dargestellte Blockschaltbild der elektrischen Schaltung nach der Fig.2. Natürlich könnte auch die
Schaltungsanordnung nach der Fig. 3 als Blockschaltbild dargestellt werden. Die Steuerschaltung 13
beinhaltet dabei jeweils die Bauelemente 3 bis 7 sowie 9 und 10.
Nai ürlich könnten auch anstatt der jeweils dargestellten
Transistor-Typen entsprechende Transistor-Typen mit urngekehrter Leitfähigkeit verwendet werden, wenn
die zugehörige Schaltung in der dem Fachmann geläuligen Weise angepaßt wird. Beispielsweise ist in
der Fig. I der Transistor 6 als pnp-Transistor darjestellt. Eine gleichwertige Schaltung ließe sich
jedoch unter Verwendung eines npn-Transistors verwenden, wobei in diesem Fall lediglich die Polaritäten
vertauscht werden müßten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnunecn
Claims (15)
1. Induktiver Zweidraht-Näherungsschalter, mit einem Oszillator, der durch ein Anregungsirignal in
einei^ schwingenden Zustand und durch Einbringen
eines aus einem elektrisch leitenden Material bestehenden Dämpfungselementes in sein Hochfrequenzfeld
von dem schwingenden in einen nicht schwingenden Zustand zu überführen ist, wobei der
Oszillator im schwingenden Zustand eine wesentlich höhere Stromaufnahme als im nicht schwingenden
Zustand hat, dadurch gekennzeichnet, daß ein steuerbarer Schalter (6) vorgesehen ist, der
durch ein vorgebbares Steuersignal von einem sperrenden in einen leitenden Schaltzusland zu
bringen ist. daß über den in den leitenden Zustand gesteuerten Schalter (6) dem Oszillator (1) das
Anregungssignal zugeführt wird, daß der Schalter (6) von dem schwingenden Oszillator (1) im leitenden
Zustand jc-nalten wird und daß der Schalter (6) von
dem iiiLiii schwingenden Gsziiläiui' (1) in den
gesperrten Zustand gebracht wird.
2. Mäherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Schalter (6) ein
Halbleiterschalter ist.
3. Näherungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Schalter (6) ein
Thyristor ist, dessen Haltestrom kleiner ist als der von dem schwingenden Oszillator (1) aufgenommene
Strom und größer ist als der von dem nicht schwingend η Oszillator (1) aufgenommene Strom.
4. Näherungsschalter mc^ Anspruch ! oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dab der steuerbare Schalter (6) ein Transistor ist, der" als Steuersignal an
seiner Steuerelektrode ein aus dem HF-FeId des r>
Oszillators (1) ausgekoppeltes HF-Signal nach einer Gleichrichtung zugeführt wird.
5. Näherungsschalter nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des HF-Feldes des
Oszillators (1) eine Hilfsspule (3) angeordnet ist. über die das HF-Signal ausgekoppelt wird.
6. Näherungsschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Hilfsspule (3)
direkt und deren anderes Ende über eine zur Gleichrichtung dienende Diode (4) und einen dazu in
Reihe geschalteten Kondensator (5) mit der Basis des Transistors (fi) verbunden sind und daß die eine
Elektrode des Kondensators (5) direkt mit der Basis und die andere Elektrode über einen Widerstand (7)
mit dem Emitter des Transistors (6) verbunden ·. !
7. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 4 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
Emitier des Transistors (6). dessen Kollektor mit dem Oszillator (I) verbunden ist. und dem positiven
Pol der Speisespannung (V) ein zur Einstellung der Gesamtstromaufnahme dienender Widerstand (7)
angeordnet ist.
8. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsoszillator
(8) mit seinem einen Anschlußpunkt an die Speisespannung (V) angeschlossen ist und daß
zwischen dem anderen Anschiüßpünkt des Hilfsoszillators (8) und dem Emitter des Transistors (6) ein
Kondensator (10) angeordnet ist,
9. Näherungsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Hilfsosiiillator
(8) ein Widerstand (9) angeordnet ist und daß der Kondensator (iö) mit seiner einen Elektrode an den
Emitter des Transistors (6) und mit seiner anderen Elektrode an die Verbindung zwischen dem
Hilfsoszillator (8) und dem Widerstand (9) angeschlossen ist.
10. Näherungsschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (9) an den
negativen Pol und der Oszillator (8) an den positiven Pol der Speisespannung (V^ angeschlossen ist.
11. Näherungsschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (9) an den
positiven und der Hilfsoszillator (8) an den negativen Pol derSpeisespannung (^angeschlossen sind.
12. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Widerstand (9) derart dimensioniert ist, daß de·- Strom im Hilfsoszillator (8) wesentlich kleiner ist als
der Strom im Oszillator (1).
13. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Oszillator (1) und der Hilfsoszillator (8) auf einem derartigen räumlichen Abstand voneinander angeordnet
sind, daß ein bewegbares Dämpfungselement (14) zwischen den beiden Oszillatoren (1 und 8)
angeordnet sein kann, ohne einen der beiden Oszillatoren (1 oder 8) von dem schwingenden in den
nicht schwingenden Zustand zu brirgen.
14. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Oszillatoren (1 und 8) räumlich derart dicht nebeneinander angeordnet sind, daß ein an den
Oszillatoren (1 und 8) vorbeibewegbares Dämpfungselement (14) in einer vorgebbaren Stellung
beide Oszillatoren (1 und 8) zugleich so stark dämpft, daß sie von dem schwingenden in den nicht
schwingenden Zustand überführt werden.
15. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 1 3 oder 14. dadurch gekennzeichnet, daß die für
die jeweilige Dämpfungszci der beiden Oszillatoren (1 und 8) maßgebliche \bmes,rug (s) des an den
Oszillatoren vorbeibewegbaren Dampfungselementes (14) und die Ladezeitkonstante (t)de<>
Kondensators (10) derart aufeinander abgestimmt sind, daß
der Quotient aus der Abmessung (s) und der Zeit (t) einer vorgegebenen Geschwindigkeit (c) entspricht,
mit der das Dämpfungselement (14) an den Oszillatoren (1 und 8) vorbeibewegt wird
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792915110 DE2915110C2 (de) | 1979-04-12 | 1979-04-12 | Induktiver Zweidraht-Näherungsschalter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792915110 DE2915110C2 (de) | 1979-04-12 | 1979-04-12 | Induktiver Zweidraht-Näherungsschalter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2915110A1 DE2915110A1 (de) | 1980-10-30 |
| DE2915110C2 true DE2915110C2 (de) | 1982-11-18 |
Family
ID=6068314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19792915110 Expired DE2915110C2 (de) | 1979-04-12 | 1979-04-12 | Induktiver Zweidraht-Näherungsschalter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2915110C2 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3410014A1 (de) * | 1984-01-16 | 1985-07-25 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Induktiver zweidraht-naeherungsschalter |
| DE3542901A1 (de) * | 1985-01-11 | 1986-07-17 | Baumer Electric Ag, Frauenfeld | Praezisionsschalter mit beruehrungsloser ausloesung |
| DE4021164C1 (en) * | 1990-07-03 | 1991-11-14 | Pepperl & Fuchs Gmbh, 6800 Mannheim, De | Inductive proximity circuit for machine tool - has oscillator transistor output signal compared with external signal for switching initiation |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3120884C1 (de) * | 1981-05-26 | 1982-11-04 | Ifm Electronic Gmbh, 4300 Essen | Elektronisches,beruehrungslos arbeitendes Schaltgeraet |
| FR2581200B1 (fr) * | 1985-04-24 | 1987-07-17 | Petercem Sa | Dispositif de controle pour capteur de proximite. |
-
1979
- 1979-04-12 DE DE19792915110 patent/DE2915110C2/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| NICHTS-ERMITTELT |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3410014A1 (de) * | 1984-01-16 | 1985-07-25 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Induktiver zweidraht-naeherungsschalter |
| DE3542901A1 (de) * | 1985-01-11 | 1986-07-17 | Baumer Electric Ag, Frauenfeld | Praezisionsschalter mit beruehrungsloser ausloesung |
| DE4021164C1 (en) * | 1990-07-03 | 1991-11-14 | Pepperl & Fuchs Gmbh, 6800 Mannheim, De | Inductive proximity circuit for machine tool - has oscillator transistor output signal compared with external signal for switching initiation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2915110A1 (de) | 1980-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2726648C2 (de) | ||
| EP1292030B1 (de) | Induktiver Näherungssensor | |
| DE2344338A1 (de) | Naeherungsschalterstromkreis | |
| DE3209673C2 (de) | Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Schaltgerätes und der an ihm angeschlossenen Außenleiter | |
| DE1810387A1 (de) | UEberwachungseinrichtung fuer Foerderbaender | |
| DE3327188A1 (de) | Selbstpruefender naeherungsschalter | |
| EP0060992A2 (de) | Prüf- und Auswerteschaltung für Näherungsschalter in Maschinensteuerungen | |
| DE2915110C2 (de) | Induktiver Zweidraht-Näherungsschalter | |
| EP0131146A1 (de) | Elektronisches, vorzugsweise berührungslos arbeitendes Schaltgerät | |
| EP0298331B1 (de) | Elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät | |
| DE2166021C3 (de) | Elektronischer Näherungsschalter | |
| DE3007929C2 (de) | Berührungslos steuerbarer Näherungsschalter | |
| CH695962A5 (de) | Vorrichtung für die Prüfung von isolierten Leitern unter Hochspannung und Oszillatorschaltung für die Verwendung mit derselben. | |
| EP0765034B1 (de) | Elektronisches Schaltgerät | |
| DE1907975A1 (de) | Kontaktfreier Synchronisator insbesondere fuer Naehmaschinen | |
| DE3034148A1 (de) | Ueberwachungsschaltung, insbesondere fuer den reifendruck von kraftfahrzeugen | |
| DE4023502C2 (de) | ||
| EP0308766B1 (de) | Näherungsschalter mit einer Prüf- und Auswerteschaltung | |
| DE1514377B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des zweiten Durchbruchs von Transistoren bei angelegter Sperrspannung | |
| DE69316986T2 (de) | Positionsensoren | |
| DE2745650C2 (de) | Annäherungsschalter | |
| DE2527057C3 (de) | Steuerschaltung für einen bürstenlosen Gleichstrommotor | |
| DE102005044438A1 (de) | Mit einem Transponder betätigbare Schaltvorrichtung | |
| WO2004055485A2 (de) | Vorrichtung zum betreiben einer schwingfähigen einheit eines vibrationsresonators | |
| DE1284110B (de) | Kapazitaets-Pegelschaltanordnung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |