JP2018077215A - Detection circuit and switch structure - Google Patents
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Abstract
【目的】本発明は、検出回路及び該検出回路を含むスイッチ構造を提供することを目的とする。【解決手段】検出回路はエネルギー貯蔵コイル内の渦電流損失を検出するのに用いられ、前記検出回路は、入力された励起信号に基づき発振信号を生じるのに用いられる発振回路を前記エネルギー貯蔵コイルと構成する発振手段と、前記発振信号をフィルタにかけ、フィルタにかけた後の信号を得るのに用いられるフィルタ手段と、前記フィルタにかけた後の信号に基づき、前記エネルギー貯蔵コイル内に渦電流損失が存在するか否か検出する検出手段と、を含む。本願の検出回路の構造は簡単で感度が高く、渦電流損失を正確に検出できる。【選択図】図3An object of the present invention is to provide a detection circuit and a switch structure including the detection circuit. A detection circuit is used to detect eddy current loss in an energy storage coil, and the detection circuit includes an oscillation circuit used to generate an oscillation signal based on an input excitation signal. Oscillating means configured to filter the oscillating signal, filter means used to obtain the filtered signal, and eddy current loss in the energy storage coil based on the filtered signal. Detecting means for detecting whether or not it exists. The structure of the detection circuit of the present application is simple and highly sensitive, and can accurately detect eddy current loss. [Selection] Figure 3
Description
本発明はスイッチ分野に関し、特に検出回路及びスイッチ構造に関する。 The present invention relates to the field of switches, and more particularly to a detection circuit and a switch structure.
産業環境において、スイッチは一般的な部品であり、回路のオン又はオフを制御するのに用いられる。 In industrial environments, switches are common components and are used to control the on or off of a circuit.
図1は現有するスイッチ構造の模式図であり、図1の(A)はスイッチがオフの状態にあるのを示し、図1の(B)はスイッチがオンの状態にあるのを示している。図1の(A)に示すように、前記スイッチ構造は切換ボタン101、調節レバー102、弾性部品103を有し、切換ボタン101は回路基板104に配され、切換ボタン101の底部に金属接続部(不図示)が設けられ、弾性部品103はケース105に設けられ、調節レバー102の位置を戻すのに用いられる。
FIG. 1 is a schematic diagram of the existing switch structure. FIG. 1A shows that the switch is in an off state, and FIG. 1B shows that the switch is in an on state. . As shown in FIG. 1A, the switch structure includes a
図1の(A)に示すように、使用者Fが調節レバー102を押さない状況下では、調節レバー102は切換ボタン101を押さないことから、切換ボタン101下方の回路は導通されず、これによって、スイッチはオフ状態にある。図1の(B)に示すように、使用者Fが調節レバー102を押す状況下では、調節レバー102は切換ボタン101を押し、切換ボタン101底部の金属接続部は回路基板の回路と導通し、これによって、スイッチはオン状態にある。
As shown in FIG. 1A, in a situation where the user F does not press the adjusting
注意しなければならないこととして、上記技術背景の紹介は、本発明の技術案に対して明確で、完全な説明を行いやすくして、当業者が理解しやすいように詳述したものである。これらの案は、本発明の背景技術部分において、詳述されているだけで、上記技術案は当業者にとって公知であると認定することはできない。 It should be noted that the introduction of the above technical background has been described in detail so that the technical solution of the present invention is clear and easy to provide a complete explanation, and is easily understood by those skilled in the art. These proposals are only described in detail in the background section of the present invention, and the above technical proposals cannot be recognized as being known to those skilled in the art.
本願の発明者は、図1に示すスイッチ構造は、調節レバー102がケース105を貫通していることから、調節レバー102とケース105の間に封止構造を設ける必要があり、スイッチ構造の設計難度とコストが増えることがわかった。また、図1に示すスイッチ構造は、部品が複雑で、体積が小さく、機械生産を実現するのは困難であり、手動で組み立てることしかできず、製造コストは高いことがわかった。
The inventor of the present application needs to provide a sealing structure between the
本発明の実施例は、スイッチ構造及び検出回路を提供する。本発明のスイッチ構造により、スイッチ構造の各部品の設計要求は低くなり、組立時のオペレータの技能要求を減らし、組立時間を短縮し、大規模な機械生産に適し、人件費の制限を取り除くことを目的としている。 Embodiments of the present invention provide a switch structure and a detection circuit. The switch structure of the present invention lowers the design requirements of each part of the switch structure, reduces the skill requirements of the operator during assembly, shortens the assembly time, is suitable for large-scale machine production, and removes the labor cost limitation It is an object.
本発明の実施例の第一の態様によると、エネルギー貯蔵コイル内の渦電流損失を検出するのに用いられる検出回路であって、入力された励起信号に基づき発振信号を生じるのに用いられる発振回路を前記エネルギー貯蔵コイルと構成する発振手段と、前記発振信号をフィルタにかけ、フィルタにかけた後の信号を得るのに用いられるフィルタ手段と、前記フィルタにかけた後の信号に基づき、前記エネルギー貯蔵コイル内に渦電流損失が存在するか否か検出する検出手段と、を含むことを特徴とする検出回路を提供する。 According to a first aspect of an embodiment of the present invention, a detection circuit used to detect eddy current loss in an energy storage coil, the oscillation used to generate an oscillation signal based on an input excitation signal Oscillating means comprising a circuit as the energy storage coil, filter means used to filter the oscillation signal and obtain a filtered signal, and the energy storage coil based on the filtered signal And a detecting means for detecting whether or not eddy current loss is present therein.
本発明の実施例の第二の態様によると、前記発振手段は直列の第一のコンデンサと第二のコンデンサを含み、且つ、前記第一のコンデンサと前記第二のコンデンサの接続点から前記フィルタ手段に前記発振信号を出力してもよい。 According to a second aspect of the embodiment of the present invention, the oscillating means includes a first capacitor and a second capacitor in series, and the filter is connected to a connection point between the first capacitor and the second capacitor. The oscillation signal may be output to the means.
本発明の実施例の第三の態様によると、前記発振手段は直列の第三のコンデンサと第一の抵抗を含み、且つ、前記エネルギー貯蔵コイルと前記第一の抵抗の接続点から前記フィルタ手段に前記発振信号を出力してもよい。 According to a third aspect of the embodiment of the present invention, the oscillating means includes a third capacitor in series and a first resistor, and the filter means from the connection point of the energy storage coil and the first resistor. Alternatively, the oscillation signal may be output.
本発明の実施例の第四の態様によると、前記フィルタ手段は第二の抵抗と第四のコンデンサを有するローパスフィルタを含んでもよい。 According to a fourth aspect of an embodiment of the present invention, the filter means may include a low pass filter having a second resistor and a fourth capacitor.
本発明の実施例の第五の態様によると、前記検出回路は、前記フィルタにかけた後の信号を増幅して、増幅した後の信号を検出手段に入力するのに用いられる増幅手段をさらに含んでもよい。 According to a fifth aspect of the embodiment of the present invention, the detection circuit further includes amplification means used to amplify the signal after being applied to the filter and to input the amplified signal to the detection means. But you can.
本発明の実施例の第六の態様によると、前記検出回路は、パルス電圧を、前記励起信号として前記発振回路に入力されるパルス電流に変換するのに用いられる電圧/電流変換手段をさらに含んでもよい。 According to a sixth aspect of the embodiment of the present invention, the detection circuit further includes voltage / current conversion means used to convert a pulse voltage into a pulse current input to the oscillation circuit as the excitation signal. But you can.
本発明の実施例の第七の態様によると、前記検出回路は、前記発振信号が前記励起信号と相反する経路に沿って前記発振回路に流出するのを防止するのに用いられるダイオード手段をさらに含んでもよい。 According to a seventh aspect of the embodiment of the present invention, the detection circuit further comprises a diode means used to prevent the oscillation signal from flowing out to the oscillation circuit along a path opposite to the excitation signal. May be included.
本発明の実施例の第八の態様によると、前記検出手段は一つ又は連続したN個の検出結果に基づき、前記エネルギー貯蔵コイル内に渦電流損失が存在するか否か判断し、Nは2以上の整数であり、且つ、各検出結果は入力された各前記励起信号と対応してもよい。 According to an eighth aspect of the embodiment of the present invention, the detection means determines whether eddy current loss exists in the energy storage coil based on one or N consecutive detection results, where N is The detection result may be an integer of 2 or more, and each detection result may correspond to each input excitation signal.
本発明の実施例の第九の態様によると、エネルギー貯蔵コイルと、前記エネルギー貯蔵コイル内の渦電流損失を検出するのに用いられる前記第一の態様〜第八の態様に記載の検出回路と、前記エネルギー貯蔵コイルとの距離を変更可能な金属部品と、を含み、前記金属部品と前記エネルギー貯蔵コイルの距離が変更して、第一の状態にある状況下では、前記検出回路は前記エネルギー貯蔵コイル内に渦電流損失が存在すると検出する第一の検出信号を出力し、前記金属部品と前記エネルギー貯蔵コイルの距離が変更して、第二の状態にある状況下では、前記検出回路は前記エネルギー貯蔵コイル内に渦電流損失が存在しないと検出する第二の検出信号を出力することを特徴とするスイッチ構造を提供する。 According to a ninth aspect of the embodiment of the present invention, an energy storage coil, and the detection circuit according to the first to eighth aspects used for detecting an eddy current loss in the energy storage coil; A metal part capable of changing a distance from the energy storage coil, and in a situation where the distance between the metal part and the energy storage coil is changed to be in a first state, the detection circuit In a situation where a first detection signal is detected to detect the presence of eddy current loss in the storage coil, and the distance between the metal part and the energy storage coil is changed and in a second state, the detection circuit A switch structure is provided that outputs a second detection signal for detecting that there is no eddy current loss in the energy storage coil.
本発明の実施例の第十の態様によると、前記スイッチ構造は、外力を受けて、前記金属部品を変形又は動かして、前記金属部品と前記エネルギー貯蔵コイルの距離を変更するのに用いられる操作部をさらに含んでもよい。 According to a tenth aspect of an embodiment of the present invention, the switch structure is an operation used to change the distance between the metal part and the energy storage coil by receiving an external force to deform or move the metal part. A part may be further included.
本発明の有益な効果は、本実施例のスイッチ構造の各部品の設計要求は低くなり、取り付け難度は低くなり、大規模な機械生産に適することである。また、本実施例の検出回路の構造は簡単で感度が高く、渦電流損失を正確に検出できる。 The beneficial effect of the present invention is that the design requirements of each part of the switch structure of this embodiment are low, the mounting difficulty is low, and it is suitable for large-scale machine production. The structure of the detection circuit of this embodiment is simple and highly sensitive, and can detect eddy current loss accurately.
以下の明細書及び図面は、本発明の特定の実施方式を詳細に公開して、本発明の原理において採用され得る方式を示している。本発明の実施方式はこの範囲において制限されないことを理解されなければならない。請求項に付属する精神と条項の範囲内で、発明の実施方式は多くの変更、補正及び同意義のものを含む。 The following specification and drawings disclose in detail the specific implementations of the present invention and illustrate the schemes that can be employed in the principles of the present invention. It should be understood that the practice of the present invention is not limited in this scope. Within the spirit and scope of the appended claims, the practice of the invention includes many changes, amendments and equivalents.
実施方式の記述及び/又は示される特徴は、同じ又は相似の方式で一つ以上のその他の実施方式において使用する、その他の実施方式における特徴と組み合わせる、又は、その他の実施方式における特徴に置換することができる。 Implementation description and / or features shown may be used in one or more other implementations in the same or similar manner, combined with features in other implementations, or replaced with features in other implementations be able to.
強調しなければならないこととして、用語「含む/包含する」は本文で使用される時、特徴、全体、工程又は構成要素の存在を指すが、一つ以上のその他の特徴、全体、工程又は構成要素の存在又は追加を排除しない。 It should be emphasized that the term “include / include” as used herein refers to the presence of a feature, whole, process or component, but one or more other features, whole, process or composition. Does not exclude the presence or addition of elements.
含まれる図面は本発明をさらに理解するために用いるものであり、それは明細書の一部を構成しており、本発明の実施方式を例示して、文言の記述と共に本発明の原理を説明するのに用いられる。当然に、以下の記述中の図面は本発明の実施例にすぎず、当業者にとって、創造性の勤労を払わない前提の下、これらの図面に基づき、その他の図面を得ることもできる。 The accompanying drawings are used to provide a further understanding of the invention, which forms a part of the specification and illustrates the principles of the invention along with wordings, illustrating the manner in which the invention is implemented. Used for Of course, the drawings in the following description are only examples of the present invention, and other drawings can be obtained based on these drawings on the assumption that those skilled in the art do not pay creativity.
図面を参照すると、以下の明細書によって、本発明の前述及びその他の特徴は明確になる。明細書及び図面において、本発明の特定の実施方式が具体的に公開されており、本発明の原則を採用できる一部の実施方式が示されている。理解しなければならないこととして、本発明は、記述された実施方式に制限されず、反対に、本発明は、請求項の範囲内に入る全ての補正、変更及び同意義のものを含む。また、図面の説明において、同じ構成要件は同じ番号を与え、繰り返しの説明を省略する。 The foregoing specification and other features of the present invention will become apparent from the following specification with reference to the drawings. In the specification and drawings, specific implementations of the present invention are specifically disclosed and some implementations in which the principles of the invention may be employed are shown. It should be understood that the invention is not limited to the described implementations, but on the contrary, the invention includes all amendments, modifications and equivalents falling within the scope of the claims. In the description of the drawings, the same constituent elements are given the same numbers, and the repeated description is omitted.
実施例1
本発明の実施例1はスイッチ構造を提供する。
Example 1
図2は本実施例1のスイッチ構造の一つの模式図である。図2の(A)に示すように、スイッチ構造200は、エネルギー貯蔵コイル201、検出回路(不図示)、金属部品203を含む。
FIG. 2 is a schematic diagram of a switch structure according to the first embodiment. As shown in FIG. 2A, the
本実施例において、エネルギー貯蔵コイル201は交流の電気信号を流して、外部に交流の磁場を放射できる。金属部品203とエネルギー貯蔵コイル201の間の距離は、変更できる。金属部品203とエネルギー貯蔵コイル201の距離が近い時、エネルギー貯蔵コイル201が放射する交流の磁場は金属部品203内に渦電流信号を生じさせ、前記渦電流信号はエネルギー貯蔵コイル201内の電気信号を加速減衰させる。即ち、エネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が生じる。検出回路はエネルギー貯蔵コイル201内の渦電流損失を検出できる。
In the present embodiment, the
本実施例において、検出回路の検出結果はスイッチ構造200の状態と関連している。例えば、金属部品203とエネルギー貯蔵コイル201の距離が変更して、スイッチ構造200が第一の状態にある状況下では、検出回路はエネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が存在すると検出する第一の検出信号を出力できる。金属部品203とエネルギー貯蔵コイル201の距離が変更して、スイッチ構造200が第二の状態にある状況下では、前記検出回路はエネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が存在しないと検出する第二の検出信号を出力できる。
In this embodiment, the detection result of the detection circuit is related to the state of the
本実施例において、エネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が存在するか否かを検出することでスイッチがオン状態であるか、オフ状態であるかを判断するため、エネルギー貯蔵コイル201は可動な金属部品と203の間で接触する必要が無い。したがって、スイッチ構造200の各部品の設計要求は低くなり、取り付け難度は低くなり、大規模な機械生産に適する。
In this embodiment, the
本実施例において、図2の(A)に示されるスイッチ構造200は第二の状態にあり、前記第二の状態は例えばオフ状態である。図2の(A)に示すように、前記第二の状態において、金属部品203とエネルギー貯蔵コイル201の距離はd1である。前記距離d1はエネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失を生じさせるには不足している。したがって、検出回路は第二の検出信号を出力することができ、前記第二の検出信号はスイッチ構造200が第二の状態にあると指示するのに用いられる。
In this embodiment, the
図2の(B)に示されるスイッチ構造200は第一の状態にあり、前記第一の状態は例えばオン状態である。図2の(B)に示すように、前記第一の状態において、金属部品203とエネルギー貯蔵コイル201の距離はd2である。d2はd1より小さくてもよく、前記d2はエネルギー貯蔵コイル201に渦電流損失を生じさせる。したがって、検出回路は第一の検出信号を出力することができ、前記第一の検出信号はスイッチ構造200が第一の状態にあると指示するのに用いられる。
The
上記第一の状態と第二の状態の説明は例を挙げたにすぎず、本実施例はこれに制限されない。例えば、第一の検出信号と第二の検出信号の制御論理に基づき、前記第一の状態をスイッチ構造200のオフ状態に対応させ、前記第二の状態を前記スイッチ構造200のオン状態に対応させてもよい。
The description of the first state and the second state is merely an example, and the present embodiment is not limited to this. For example, based on the control logic of the first detection signal and the second detection signal, the first state corresponds to the off state of the
本実施例において、金属部品203の材料は強磁性材料、例えば鉄であってもよく、非強磁性材料、例えば銅であってもよい。前記金属部品203の材料の選択可能範囲は広いことから、設計の自由度が増す。 In this embodiment, the material of the metal part 203 may be a ferromagnetic material such as iron, or a non-ferromagnetic material such as copper. Since the selectable range of the material of the metal part 203 is wide, the degree of freedom in design increases.
本実施例において、金属部品203の形状はシート状であってもよいが、本実施例はこれに制限されず、その他の形状であってもよい。 In the present embodiment, the shape of the metal part 203 may be a sheet shape, but the present embodiment is not limited to this, and may have other shapes.
本実施例において、金属部品203は変形し、且つ、変形によってエネルギー貯蔵コイル201との間の距離を変更してもよい。例えば、図2の(A)及び(B)に示すように、金属部品203は中間が突出したシート状であり、中間が突出した部分が押されて、前記金属部品203とエネルギー貯蔵コイル201との間の距離を変更してもよい。又は、金属部品203はその他の折り曲げ形状を有し、前記折り曲げ形状が外力を受けて変形して、金属部品203とエネルギー貯蔵コイル201との距離を変更してもよい。
In the present embodiment, the metal part 203 may be deformed, and the distance from the
本実施例において、金属部品203は変形せずに、動いて移動することでエネルギー貯蔵コイル201との間の距離を変更してもよい。
In the present embodiment, the metal part 203 may change the distance from the
本実施例において、図2に示すように、前記スイッチ構造200は操作部204をさらに有してもよい。前記操作部204は外力を受けて、金属部品203を変形又は動かして、金属部品203とエネルギー貯蔵コイル201の距離を変更するのに用いられる。例えば、前記操作部204はロッド状であり、金属部品203の上部に設けられる。これによって、操作部204が押されることにより、前記操作部204は金属部品203の中間の突出した部位を変形させて、金属部品203とエネルギー貯蔵コイル201の距離を変更することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the
本実施例において、前記スイッチ構造200は弾性部品2041をさらに有してもよく、前記弾性部品2041は操作部204の位置を戻すのに用いられてもよい。
In this embodiment, the
本実施例において、図2に示すように、前記操作部204と金属部品203はケース205に設けられてもよい。例えば、ケース205のエネルギー貯蔵コイル201と逆の表面に皿穴2051を有してもよく、且つ、操作部204と金属部品203は皿穴2051に設けられてもよい。これによって、ケース205に貫通孔を設ける必要が無く、操作部204とケース205との間に封止部品を設ける必要も無く、設計難度と製造コストをさらに低くする。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
本実施例において、エネルギー貯蔵コイル201は回路基板206に設けられてもよい。これによって、回路基板206の配線を形成する工程において、エネルギー貯蔵コイル201を形成してもよくなる。したがって、製造コストと取り付け難度を低くできる。
In the present embodiment, the
本実施例のスイッチ構造200に基づき、エネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が存在するか否かを検出することでスイッチがオン状態であるか、オフ状態であるか判断する。エネルギー貯蔵コイル201は可動な金属部品203との間で接触する必要が無い。したがって、スイッチ構造200の各部品の設計要求は低くなり、取り付け難度は低くなり、大規模な機械生産に適する。
Based on the
実施例2
実施例2では、実施例1の検出回路について説明する。
Example 2
In the second embodiment, the detection circuit of the first embodiment will be described.
図3は本実施例2の検出回路の一つの模式図である。図3に示すように、検出回路300はエネルギー貯蔵コイル201内の渦電流損失を検出するのに用いられ、前記検出回路300は、発振手段301、フィルタ手段302、検出手段303を含む。
FIG. 3 is a schematic diagram of one detection circuit according to the second embodiment. As shown in FIG. 3, the
本実施例において、発振手段301はエネルギー貯蔵コイル201と発振回路を構成し、前記発振回路は入力された励起信号に基づき発振信号を生じるのに用いられる。フィルタ手段302は前記発振信号をフィルタにかけ、フィルタにかけた後の信号を得るのに用いられる。検出手段303は前記フィルタにかけた後の信号に基づき、エネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が存在するか否か検出する。
In this embodiment, the oscillation means 301 constitutes an
本実施例の検出回路の構造は簡単で感度が高く、渦電流損失を正確に検出でき、渦電流損失を引き起こす金属部品203の材質に対して特殊な要求を必要としない。 The structure of the detection circuit of this embodiment is simple and highly sensitive, can detect eddy current loss accurately, and does not require any special requirements for the material of the metal part 203 that causes eddy current loss.
説明が必要なこととして、本実施例2で記述された検出回路300は実施例1のスイッチ構造200のエネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が存在するか否かを検出するのに用いられるだけではなく、その他のデバイスに用いてエネルギー貯蔵コイル内に渦電流損失が存在するか否かを検出することもできる。
As needs to be explained, the
本実施例において、図3に示すように、発振手段301は直列の第一のコンデンサC1と第二のコンデンサC2を含んでいてもよい。且つ、第一のコンデンサC1と第二のコンデンサC2の接続点からフィルタ手段302に発振信号を出力する。例えば、C1=270pF、C2=270pFである。 In this embodiment, as shown in FIG. 3, the oscillation means 301 may include a first capacitor C1 and a second capacitor C2 in series. In addition, an oscillation signal is output to the filter means 302 from the connection point between the first capacitor C1 and the second capacitor C2. For example, C1 = 270 pF and C2 = 270 pF.
本実施例において、発振手段301はその他の構造をさらに有していてもよい。図4は本実施例の検出回路の別の模式図である。図4に示す前記検出回路300と図3との差異は、発振手段301aによって図3の発振手段301を置換しているだけである。図4において、発振手段301aは直列の第三のコンデンサC3と第一の抵抗R1を含み、且つ、エネルギー貯蔵コイル201と第一の抵抗R1の接続点からフィルタ手段302に発振信号を出力する。例えば、C3=470pF、R1=10Ωである。
In this embodiment, the oscillation means 301 may further have other structures. FIG. 4 is another schematic diagram of the detection circuit of this embodiment. The difference between the
本実施例において、図3に示すように、フィルタ手段302はローパスフィルタ回路を含んでいてもよい。、前記ローパスフィルタ回路は、例えば第二の抵抗R2と第四のコンデンサC4を有していてもよい。例えば、R2=47kΩ、C4=220pFである。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the filter means 302 may include a low-pass filter circuit. The low-pass filter circuit may include, for example, a second resistor R2 and a fourth capacitor C4. For example, R2 = 47 kΩ and C4 = 220 pF.
本実施例において、検出手段303はマイクロプロセッサであってもよく、その他の回路でもよい。 In the present embodiment, the detection means 303 may be a microprocessor or another circuit.
図3に示すように、本実施例において、検出回路300は増幅手段304をさらに含んでもよい。前記増幅手段304はフィルタにかけた後の信号を増幅して、増幅した後の信号を検出手段303に入力するのに用いられる。これによって、検出手段303は信号のさらに繊細な変化を検出することができる。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the
図3に示すように、本実施例において、検出回路300は電圧/電流変換手段305をさらに含んでいてもよい。前記電圧/電流変換手段305は、パルス電圧をパルス電流に変換するのに用いられ、前記パルス電流は励起信号として発振回路に入力される。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the
図3に示すように、本実施例において、検出回路300はダイオード手段306をさらに含んでいてもよい。前記ダイオード手段306は、前記発振信号が励起信号と相反する経路に沿って前記発振回路に流出するのを防止するのに用いられる。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the
図3に示すように、本実施例において、検出回路300は第三の抵抗R3をさらに含んでいてもよい。第四のコンデンサC4と並列であって、前記第四のコンデンサC4を放電するのに用いられてもよい。例えば、R3=100kΩである。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the
図3に示すように、エネルギー貯蔵コイル201は内部抵抗R0を有していてもよい。例えば、R0=5Ωである。また、図4に示されていないが、図4のエネルギー貯蔵コイル201も内部抵抗R0を有していてもよい。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、本実施例において、電圧/電流変換手段305に入力されたパルス電圧は検出手段303によって生成されていてもよい。これによって、回路の構造をさらに簡略にすることができる。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the pulse voltage input to the voltage /
本実施例において、入力された各励起信号はいずれも検出手段303に一つの対応する検出結果を生じさせる。検出手段303は一つの検出結果に基づきエネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が存在するか否か判断してもよい。しかしながら、本実施例はこれに制限されず、検出手段303は連続したN個の検出結果に基づき、エネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が存在するか否か判断してもよい。Nは2以上の整数であり、これによって、さらに正確な判断結果を得ることができる。
In this embodiment, each input excitation signal causes the detection means 303 to produce one corresponding detection result. The
説明が必要なこととして、図3と図4の各手段はその他の構造を有していてもよく、本実施例は図3と図4に記述された構造に制限されない。 It is necessary to explain that each means in FIGS. 3 and 4 may have other structures, and the present embodiment is not limited to the structure described in FIGS. 3 and 4.
以下に、図3の検出回路の動作原理について説明する。 Hereinafter, the operation principle of the detection circuit of FIG. 3 will be described.
図3において、検出手段303はマイクロプロセッサである。検出手段303が出力するパルス信号Vは電圧/電流変換手段305によってパルス電流に変換さる。前記パルス電流は励起信号としてエネルギー貯蔵コイル201と発振手段301からなる発振回路に入力され、これによって、発振回路に発振信号が形成される。
In FIG. 3, the detection means 303 is a microprocessor. The pulse signal V output from the
図5は発振信号の一つの模式図である。図5の(A)はエネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が存在しない場合の発振電流の波形図であり、図5の(B)はエネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が存在する場合の発振電流の波形図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of one of the oscillation signals. FIG. 5A is a waveform diagram of an oscillation current when there is no eddy current loss in the
発振信号はコンデンサC1とC2の間から出力され、フィルタ手段302の抵抗R2とコンデンサC4を介してフィルタにかけて、フィルタにかけた後の信号Uiが得られる。図6はフィルタにかけた後の信号Uiの一つの模式図である。図6の(A)はエネルギー貯蔵コイル内に渦電流損失が存在しない場合の信号Uiの波形図であり、図6の(B)はエネルギー貯蔵コイル内に渦電流損失が存在する場合の信号Uiの波形図である。10〜20マイクロ秒の間に、信号Uiの波形の減衰幅は(A)と(B)において明らかな差異を有することがわかる。 The oscillation signal is output from between the capacitors C1 and C2, filtered through the resistor R2 of the filter means 302 and the capacitor C4, and the filtered signal Ui is obtained. FIG. 6 is a schematic diagram of one of the signals Ui after being filtered. 6A is a waveform diagram of the signal Ui when there is no eddy current loss in the energy storage coil, and FIG. 6B is a signal Ui when there is an eddy current loss in the energy storage coil. FIG. It can be seen that the attenuation width of the waveform of the signal Ui has a clear difference between (A) and (B) during 10 to 20 microseconds.
信号Uiは増幅手段304によって増幅され、インピーダンス整合を介して、検出手段303に入力され、検出手段303は入力された信号に基づき、エネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が存在するか否かを検出する。
The signal Ui is amplified by the amplifying
図7は励起信号と信号Uiの対応関係の一つの模式図である。AAは、励起信号の波形図を示す。BBは、エネルギー貯蔵コイル内に渦電流損失が存在しない場合の信号Uiの波形図である。CCは、エネルギー貯蔵コイル内に渦電流損失が存在する場合の信号Uiの波形図である。本実施例において、BBに示される波形図又はCCに示される波形図は、増幅及びインピーダンス整合した後に検出手段303に入力される。検出手段303は、波形図の1つのピーク位置の検出結果に基づき、エネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が存在するか否かを判断してもよい。前記検出手段303は、波形図の2つ以上の連続したピーク位置の検出結果に基づき、エネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が存在するか否かを判断してもよい。
FIG. 7 is a schematic diagram of a correspondence relationship between the excitation signal and the signal Ui. AA shows a waveform diagram of the excitation signal. BB is a waveform diagram of the signal Ui when there is no eddy current loss in the energy storage coil. CC is a waveform diagram of the signal Ui when eddy current loss exists in the energy storage coil. In this embodiment, the waveform diagram shown in BB or the waveform diagram shown in CC is input to the detection means 303 after amplification and impedance matching. The
図4の検出回路の動作原理は図3と類似しており、本実施例は繰り返し説明しない。 The operation principle of the detection circuit of FIG. 4 is similar to that of FIG. 3, and this embodiment will not be described repeatedly.
実施例3
実施例3では、実施例1の検出回路のその他の構造について説明する。
Example 3
In the third embodiment, another structure of the detection circuit of the first embodiment will be described.
図8は実施例3の検出回路の一つの模式図である。図8に示すように、検出回路800はエネルギー貯蔵コイル201内の渦電流損失を検出するのに用いられる。前記検出回路800は、発振手段801、フィルタ手段802、比較手段803、検出手段804を含む。
FIG. 8 is a schematic diagram of one detection circuit according to the third embodiment. As shown in FIG. 8, the
図8に示すように、発振手段801はエネルギー貯蔵コイル201と発振回路を構成する。エネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が存在しない状況下では、発振回路は発振状態にあり、A点から出力した発振信号はA−1の波形のように示される。発振信号はフィルタ手段802を介してフィルタにかけた後、B点から出力した信号はB−1の波形のように示される。B点から出力した信号が比較手段803と比較された後の結果はC点から出力され、C−1のように示される。C点は高レベル信号を出力し、C点から出力した信号は検出手段804に入力され、検出手段804は渦電流損失が存在しないと検出する。
As shown in FIG. 8, the oscillation means 801 constitutes an
図8に示すように、エネルギー貯蔵コイル201内に渦電流損失が存在する状況下では、A点から出力した信号はA−2の波形のように示され、直流バイアス信号しか含まない。A点から出力した信号はフィルタ手段802を介してフィルタにかけた後、B点から出力した信号はB−2の波形のように示され、低レベル信号となる。B点から出力した信号が比較手段803と比較された後の結果はC点から出力され、C−2のように示される。C点は低レベル信号を出力し、C点から出力した信号は検出手段804に入力され、検出手段804は渦電流損失が存在すると検出する。
As shown in FIG. 8, under the situation where eddy current loss exists in the
以上、具体的な実施方式を結合して、本発明を記述しているが、当業者にとって明確なものであり、これらの記述はいずれも典型的なものであり、本発明の保護範囲を制限するものではないことは明確であると思われる。当業者は、本発明の精神と原理に基づき、本発明に対して各種変更、補正を行うことができ、これらの変更、補正も本発明の範囲内である。 Although the present invention has been described by combining specific implementation methods, it will be clear to those skilled in the art, and these descriptions are all typical and limit the protection scope of the present invention. It seems clear that it doesn't. Those skilled in the art can make various changes and corrections to the present invention based on the spirit and principle of the present invention, and these changes and corrections are also within the scope of the present invention.
本発明は、構造は簡単で感度が高く、渦電流損失を正確に検出できるスイッチ構造及び検出回路を提供する。 The present invention provides a switch structure and a detection circuit that have a simple structure, high sensitivity, and can accurately detect eddy current loss.
101:切換ボタン
102:調節レバー
103、2041:弾性部品
104、206:回路基板
105、205:ケース
200:スイッチ構造
201:エネルギー貯蔵コイル
203:金属部品
204:操作部
2051:皿穴
300:検出回路
301、801:発振手段
302、802:フィルタ手段
303、804:検出手段
304:増幅手段
305:電圧/電流変換手段
306:ダイオード手段
803:比較手段
d1、d2:距離
C1:第一のコンデンサ
C2:第二のコンデンサ
C3:第三のコンデンサ
C4:第四のコンデンサ
R0:内部抵抗
R1:第一の抵抗
R2:第二の抵抗
R3:第三の抵抗
F:使用者
Ui:信号
V:パルス信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101: Switch button 102:
Claims (10)
入力された励起信号に基づき発振信号を生じるのに用いられる発振回路を前記エネルギー貯蔵コイルと構成する発振手段と、
前記発振信号をフィルタにかけ、フィルタにかけた後の信号を得るのに用いられるフィルタ手段と、
前記フィルタにかけた後の信号に基づき、前記エネルギー貯蔵コイル内に渦電流損失が存在するか否か検出する検出手段と、を含むことを特徴とする検出回路。 A detection circuit used to detect eddy current loss in an energy storage coil,
An oscillating means that constitutes an oscillation circuit used to generate an oscillation signal based on the input excitation signal with the energy storage coil;
Filtering means used to filter the oscillating signal and obtain a filtered signal;
Detecting means for detecting whether or not there is an eddy current loss in the energy storage coil based on the filtered signal.
前記エネルギー貯蔵コイル内の渦電流損失を検出するのに用いられる請求項1〜8のいずれか一項に記載の検出回路と、
前記エネルギー貯蔵コイルとの距離を変更可能な金属部品と、を含み、
前記金属部品と前記エネルギー貯蔵コイルの距離が変更して、第一の状態にある状況下では、前記検出回路は前記エネルギー貯蔵コイル内に渦電流損失が存在すると検出する第一の検出信号を出力し、
前記金属部品と前記エネルギー貯蔵コイルの距離が変更して、第二の状態にある状況下では、前記検出回路は前記エネルギー貯蔵コイル内に渦電流損失が存在しないと検出する第二の検出信号を出力することを特徴とするスイッチ構造。 An energy storage coil;
The detection circuit according to any one of claims 1 to 8, which is used to detect eddy current loss in the energy storage coil;
A metal part capable of changing a distance from the energy storage coil,
In a situation where the distance between the metal part and the energy storage coil is changed to be in a first state, the detection circuit outputs a first detection signal for detecting the presence of eddy current loss in the energy storage coil. And
In a situation where the distance between the metal part and the energy storage coil is changed to be in a second state, the detection circuit detects a second detection signal for detecting that there is no eddy current loss in the energy storage coil. A switch structure characterized by output.
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