接近传感器以及探测方法技术

技术编号:19120534 阅读:39 留言:0更新日期:2018-10-10 04:29
本发明专利技术提供一种能够降低线圈特性变化的影响和/或干扰噪声的影响的感应式接近传感器和探测方法。接近传感器包括:发送电路,用于周期性地对用于产生磁场的检测线圈供给脉冲状的激磁电流;接收电路,对通过激磁电流的周期性供给而在检测线圈的两端产生的电压或电流进行检测;以及控制部,利用通过检测而获得的时间序列信号来探测检测体的有无或位置。控制部在时间序列信号中的第1期间,获取对检测体的探测造成影响的因数。控制部通过此因数来对时间序列信号中的第2期间的信号进行补偿。控制部基于补偿后的信号来探测检测体的有无或位置。

【技术实现步骤摘要】
接近传感器以及探测方法
本专利技术涉及一种接近传感器(sensor)以及在接近传感器中执行的方法,尤其涉及一种感应式接近传感器以及在感应式接近传感器中执行的探测方法。
技术介绍
已知有利用磁场来探测金属制检测体的有无或位置的接近传感器(感应式接近传感器)。在专利文献1中揭示了一种接近传感器,其具备:检测线圈(coil),用于产生磁场;激磁电路,对检测线圈周期性地供给脉冲(pulse)状的激磁电流;检测电路,基于激磁电流对检测线圈的供给被阻断后在检测线圈的两端产生的电压,来检测金属制检测体的有无或位置;以及控制电路。控制电路对激磁电路进行控制,以使激磁电流的供给期间成为激磁电流的供给阻断期间以上。由此,当检测体的材质是以铝为代表的非磁性金属时,能够抑制因检测体的厚度造成的检测距离的变动。而且,在检测体的材质为铁的情况与为铝的情况下,只要厚度相同,便能够抑制接近传感器的检测距离的变动(参照[说明书摘要])。[现有技术文献][专利文献]专利文献1:日本专利特开2009-59528号公报专利文献2:日本专利特开平8-86773号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]专利文献1所记载的接近传感器中,能够降低因检测体的厚度和材质造成的检测距离的变动。此种接近传感器中,有时会因外部磁场或温度等而导致检测线圈特性(电感(inductance)成分或电阻成分)发生变化,或者因电磁噪声的产生等而导致检测距离发生变动。本专利技术是有鉴于所述问题点而完成,其目的在于提供一种能够降低线圈特性变化的影响和/或干扰噪声的影响的感应式接近传感器、以及在感应式接近传感器中执行的方法。[解决问题的技术手段]根据本专利技术的一方面,接近传感器利用磁场来探测检测体的有无或位置。接近传感器包括:检测线圈,用于产生磁场;发送电路,用于周期性地对检测线圈供给脉冲状的激磁电流;接收电路,对通过激磁电流的周期性供给而在检测线圈的两端产生的电压或电流进行检测;以及控制部,利用通过检测而获得的时间序列信号来探测检测体的有无或位置。控制部在时间序列信号中的第1期间,获取对检测体的探测造成影响的第1因数。控制部通过第1因数来对时间序列信号中的第2期间的信号进行补偿。控制部基于补偿后的信号来探测检测体的有无或位置。优选的是,控制部在时间序列信号中的第3期间,获取对检测体的探测造成影响的第2因数。控制部通过第1因数和第2因数,对时间序列信号中的第2期间的信号进行补偿。优选的是,第1期间和第3期间包含在供给激磁电流的期间内。第2期间包含在阻断激磁电流的供给的期间内。优选的是,第1期间、第2期间与第3期间包含在供给激磁电流的期间内。优选的是,第1期间、第2期间与第3期间包含在阻断激磁电流的供给的期间内。优选的是,第1因数和第2因数中的其中任一者是起因于检测线圈的电感变化的信号,另一者是起因于检测线圈的电阻变化的信号。优选的是,第2期间的信号是起因于检测体的信号。控制部从起因于检测体的信号中,减去起因于检测线圈的电感变化的信号和起因于检测线圈的电阻变化的信号,由此来进行补偿。优选的是,第1因数是起因于检测线圈的电感变化的信号或起因于检测线圈的电阻变化的信号。根据本专利技术的另一方面,探测方法是在接近传感器中执行,所述接近传感器利用磁场来探测检测体的有无或位置。探测方法包括下述步骤:周期性地对用于产生磁场的检测线圈供给脉冲状的激磁电流;对通过激磁电流的周期性供给而在检测线圈的两端产生的电压或电流进行检测;在通过检测而获得的时间序列信号中的第1期间,获取对检测体的探测造成影响的第1因数;通过第1因数,对时间序列信号中的第2期间的信号进行补偿;以及基于补偿后的信号来探测检测体的有无或位置。[专利技术的效果]根据本专利技术,能够降低线圈特性变化的影响和/或干扰噪声的影响。附图说明图1是用于说明由此种接近传感器的控制部所执行的处理概要的图。图2是用于说明由接近传感器的控制部所执行的其他处理的概要的图。图3是本实施方式的接近传感器的立体图。图4是图3中的iv-iv线箭头剖面图。图5是用于说明接近传感器的概略结构的框图。图6是由接近传感器所生成或接收的信号的时间图。图7是从表示图6所示的检测线圈电压的电压信号中的时刻T0至时刻T1的主要部分放大图。图8是从表示图6所示的检测线圈电压的电压信号中的时刻T1至时刻T2的主要部分放大图。图9是用于说明表示检测线圈电压的电压信号的一周期中所含的多个期间的含义的图。图10是表示激磁期间和阻断期间的信号获取时机的图。图11是表示由接近传感器所执行的处理流程的流程图。图12是表示无检测体时,期间Tx内的检测线圈电压的时间变化的图。图13是表示有检测体时,期间Tx内的检测线圈电压的时间变化的图。图14是表示将有检测体时的检测体探测信号视为无线圈电感变化而标准化的变化率的图。图15是表示无检测体时,时刻Ta以后的检测线圈电压的时间变化的图。图16是表示有检测体时,时刻Ta以后的检测线圈电压的时间变化的图。图17是表示将有检测体时的检测体探测信号视为无线圈电阻变化而标准化的变化率的图。图18是用于说明对检测线圈的电感变化进行补偿时的处理的图。图19是用于说明对检测线圈的电阻变化进行补偿时的处理的图。图20是用于说明对检测线圈的电感变化和电阻变化进行补偿时的处理的图。图21是表示用于去除高频噪声的噪声去除电路的图。[符号的说明]1:接近传感器5:本体部5a:检测面5b:框体6:导线7、8:螺母9:垫片11:检测线圈12:放电电阻15:铁氧体芯17:电子电路30:检测部40:发送电路41:激磁电路50:接收电路51:滤波器电路52:放大电路53:A/D转换电路60:控制部61:控制电路62:运算电路70:输出部71:输出电路210:噪声去除电路211:FFT部212:滤波系数计算部213:滤波器700:检测体D1~D6:时间序列信号M:中心轴S1~S9:步骤T0、T1、T2、Ta、Tb、Tc、Td、Tge、Tgf、Tgs、Tgu:时刻Tx、Tx’、Ty、Ty’、Tz、Tz’、ΔTgp1、ΔTgp2:期间VLe:线圈电感探测信号VLs:检测体探测信号VRe:线圈电阻探测信号V:检测线圈电压Vp:检测线圈自身的感应电压Vq:检测体引起的感应电压ΔT:周期ΔTe:时间具体实施方式以下,参照附图来说明本专利技术的实施方式。在以下的说明中,对于相同的零件标注相同的符号。它们的名称和功能也相同。因此,对于它们不再重复详细说明。<A.处理的概要>本实施方式的接近传感器是利用磁场来探测金属制检测体的有无或位置的感应式接近传感器。详细将后述,但本实施方式的接近传感器在检测体的探测时,是使用以往未曾使用的区间的信号,来对检测用的信号进行补偿。所述接近传感器至少具备检测线圈、发送电路、接收电路和控制部。发送电路周期性地对检测线圈供给脉冲状的激磁电流。详细而言,发送电路反复进行激磁电流的供给与阻断。由此,检测线圈产生磁场。接收电路对通过激磁电流的周期性供给而在线圈的两端产生的电压或电流进行检测。控制部利用通过检测而获得的时间序列信号,来对检测体的有无或位置进行检测。(a1.第1处理例)图1是用于说明由此种接近传感器的控制部所执行的处理概要的图。参照图1,通过接收电路的检测处理,控本文档来自技高网...
接近传感器以及探测方法

【技术保护点】
1.一种接近传感器,其利用磁场来探测检测体的有无或位置,所述接近传感器的特征在于,包括:检测线圈,用于产生所述磁场;发送电路,用于周期性地对所述检测线圈供给脉冲状的激磁电流;接收电路,对通过所述激磁电流的周期性供给而在所述检测线圈的两端产生的电压或电流进行检测;以及控制部,利用通过所述检测而获得的时间序列信号来探测所述检测体的有无或位置,所述控制部在所述时间序列信号中的第1期间,获取对所述检测体的探测造成影响的第1因数,通过所述第1因数来对所述时间序列信号中的第2期间的信号进行补偿,基于所述补偿后的信号来探测所述检测体的有无或位置。

【技术特征摘要】
2017.03.15 JP 2017-0497311.一种接近传感器,其利用磁场来探测检测体的有无或位置,所述接近传感器的特征在于,包括:检测线圈,用于产生所述磁场;发送电路,用于周期性地对所述检测线圈供给脉冲状的激磁电流;接收电路,对通过所述激磁电流的周期性供给而在所述检测线圈的两端产生的电压或电流进行检测;以及控制部,利用通过所述检测而获得的时间序列信号来探测所述检测体的有无或位置,所述控制部在所述时间序列信号中的第1期间,获取对所述检测体的探测造成影响的第1因数,通过所述第1因数来对所述时间序列信号中的第2期间的信号进行补偿,基于所述补偿后的信号来探测所述检测体的有无或位置。2.根据权利要求1所述的接近传感器,其特征在于,所述控制部在所述时间序列信号中的第3期间,获取对所述检测体的探测造成影响的第2因数,通过所述第1因数和所述第2因数,对所述时间序列信号中的所述第2期间的信号进行补偿。3.根据权利要求2所述的接近传感器,其特征在于,所述第1期间和所述第3期间包含在供给所述激磁电流的期间内,所述第2期间包含在阻断所述激磁电流的供给的期间内。4.根据权利要求2所述的接近传感器,其特征在于,所述第1期间、所述第2期间与所述第3期间包含在供给所述激磁电流的期间内。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:和澄南小泉昌之中山祐辅
申请(专利权)人:欧姆龙株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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