接近传感器制造技术

本发明专利技术的接近传感器(1)具备：线圈(11、12)，经配置成预定的位置关系；第一距离算出部(31)、第二距离算出部(32)，根据线圈(11、12)的接收结果(电压VI、电压V2)分别算出线圈(11、12)距被检物体(W)的第一距离信息(d1)、第二距离信息(d2)；以及位置推断部(33)，根据第一距离信息(d1)及第二距离信息(d2)和线圈(11、12)的位置关系推断被检物体(W)的位置(距离及方位)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】接近传感器
本专利技术涉及一种利用交流磁场的作用来判别金属物体的接近(距离)的接近传感器(也称为接近开关)，特别涉及一种能检测不仅包括距离而且也包括方位(方向)的位置的接近传感器。
技术介绍
以前，已提出了利用交流磁场的作用来判别金属物体的接近(是否在规定距离以内)的接近传感器或接近开关等(例如参照专利文献1～专利文献3)。专利文献1所公开的接近传感器中，在金属制框体的内部设有两个检测线圈(有时也称为接收线圈或探测线圈(searchcoil))，进行非磁性体金属或磁性体等的位置检测。对两个检测线圈施加矩形波电压，直接检测电流的差值，而非独立检测各检测线圈中流动的电流后利用差动电路等来计算差，由此能够实现信噪比(Signal-to-Noiseratio，S/N比)良好且灵敏度高的接近传感器。另外，各检测线圈具备相同的磁特性及电特性，所以即便这些特性因温度变化而发生变化也分别以相同方式变化，因此不易产生因温度变化引起的偏差。例如专利文献1的图10～图13所示的第三实施方式中，在圆筒形状且奥氏体(austenite)系不锈钢制框体1001a的内部以面对面状态收容着检测线圈L1006与参照线圈L1008，能够以逻辑值的形式获得非磁性体金属及磁性体金属是否分别在规定距离以内接近。即，所述专利文献1的所谓位置检测充其量仅不过为获得一维距离。专利文献2所公开的接近开关使用非磁性金属体作为外壳(case)1。在此外壳1内在感知面侧设置检测线圈3，在其背后设置激振线圈2及检测线圈4。将检测线圈3、检测线圈4在低频驱动激振线圈2而物体不接近时的感应电压相互抵消的方向上串联连接。而且，利用差动放大电路来检测所述电压差，根据由磁性体金属的接近所致的差动放大输出的增加来检测磁性体金属。所述专利文献2也是充其量仅不过为获得距磁性体金属的一维距离。专利文献3所公开的非接触检测装置中也设有两个检测线圈L1、L2。第一检测线圈L1检测被检物体，但第二检测线圈L2是为了进行对外来电磁波的补偿而设置，不受被检物体的影响。即，并非两个检测线圈L1、L2均检测被检物体。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2012-185033号公报专利文献2：日本专利特开平07-029466号公报专利文献3：日本专利特开2014-086954号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题例如在检测线圈也兼作励磁线圈的接近传感器中，因检测线圈中流通的电流而产生了磁场，由所述磁场导致存在于检测范围内的金属被检物体中产生涡电流。因所述涡电流而在周围产生了涡电流磁场，由所述涡电流磁场导致检测线圈中产生了电压，通过检测此电压、换言之由自被检物体的反射所致的检测线圈的电压，能够检测被检物体的接近。图12为对现有的接近传感器中利用一个线圈11检测被检物体W的位置的原理进行说明的概略剖视图。由自被检物体W的反射所致的线圈11的电压V1为与被检物体W距线圈11的距离相对应的标量，若将此电压V1成为一定的距离连结，则如图12所示那样成为包围线圈11的封闭曲线(例如稍扁平的圆形曲线)L1。此外，此曲线L1实际上为以线圈11的中心轴为旋转轴的旋转曲面。无论被检物体W在例如线圈11的正面方向还是侧向上，只要存在于曲线L1上，则线圈11的电压V1不变化。即，即便仅根据所述电压V1来检测被检物体W的位置，也仅能检测距被检物体W的距离，且无法检测方位。鉴于现有技术的此种课题，本专利技术的目的在于提供一种能检测不仅包括距被检物体的距离而且也包括方位的位置的接近传感器。解决问题的技术手段为了达成所述目的，本专利技术的接近传感器的特征在于具备：两个以上的线圈，经配置成预定的位置关系；距离算出部，根据这些所述线圈中的多个线圈的接收结果，分别算出获得所述接收结果的线圈距被检物体的各距离信息；以及位置推断部，根据所述各距离信息及所述位置关系推断所述被检物体的位置。例如在具有三个以上的线圈的情况下，距离算出部也可根据这些线圈中的两个线圈的接收结果分别算出距被检物体的各距离信息。另外，本专利技术的接近传感器也可为：将所述各线圈以两个以上的不同组合选择性地励磁，所述距离算出部对所述各线圈的每个选择性励磁分别算出多个线圈距所述被检物体的所述各距离信息，所述位置推断部根据所述位置关系及对每个所述选择性励磁算出的所述各距离信息来推断所述被检物体的所述位置。所述各线圈可配置成同轴，也可配置在同一平面上。或也可配置成同轴且在同一平面上。根据此种构成的接近传感器，能检测不仅包括距被检物体的距离而且也包括方位的位置。专利技术的效果根据本专利技术的接近传感器，能检测不仅包括距被检物体的距离而且也包括方位的位置。附图说明图1为对本专利技术的一实施方式的接近传感器1利用线圈部10检测被检物体W的位置的原理进行说明的概略剖视图。图2中的(a)～(d)为表示将接近传感器1的线圈部10以不同的两种方式励磁的情况下的各磁场与被检物体W的位置关系的概略剖视图。图3中的(a)～(c)为表示将作为线圈部10的第一变形例的具有三个线圈11～线圈13的线圈部10A以不同的三种方式励磁的情况下的各磁场的概略剖视图。图4为表示线圈部10中所用的铁芯的具体例的概略剖视图。图5中的(a)、(b)为分别表示线圈部10A中所用的铁芯的具体例的概略剖视图。图6中的(a)、(b)为分别表示作为线圈部10的第二变形例的线圈部10B及作为第三变形例的线圈部10C的概略剖视图。图7中的(a)、(b)为分别表示线圈部10的具体励磁方式的概略剖视图。图8中的(a)～(c)为分别表示线圈部10B的具体励磁方式的概略剖视图。图9中的(a)～(g)为分别表示线圈部10A的具体励磁方式的概略剖视图。图10中的(a)～(g)为分别表示线圈部10C的具体励磁方式的概略剖视图。图11为表示具备线圈部10的接近传感器1的接收相关部分的概略构成的方块图。图12为对现有的接近传感器中利用一个检测线圈检测被检物体W的位置的原理进行说明的概略剖视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的若干实施方式进行说明。(1)接近传感器1的位置检测原理图1为对本专利技术的一实施方式的接近传感器1利用线圈部10检测被检物体W位置的原理进行说明的概略剖视图。如所述图1所示，接近传感器1具备线圈部10，此线圈部10含有圆形的线圈11、及与此线圈11同轴配置且直径更大的圆形的线圈12。此外，关于这些线圈11、线圈12，使配置面稍许错开而图示各自的截面，但实际上是配置在同一平面上。然而，不限于配置在同一平面上。与参照图12所说明的现有的接近传感器同样地，根据由自被检物体W的反射所致的线圈11的电压V1，能够检测距被检物体W的距离，因此若将此电压V1成为一定的距离连结，则成为包围线圈11的封闭曲线(例如稍扁平的圆形曲线)L1。另外，根据由自被检物体W的反射所致的线圈12的电压V2，也能够检测距被检物体W的距离，但若将此电压V2成为一定的距离连结，则成为包围线圈12的封闭曲线(例如形状类似于横放花生的曲线)L2。此外，不仅是曲线L1，曲线L2也实际上为以线圈11、线圈12的中心轴为旋转轴的旋转曲面。由于被检物体W存在于曲线L1上且也存在于曲线L2上，因此被检物体W存在于曲线L1、曲线L2的交点上。即，若已知线圈11、线圈12的位置关系，则能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接近传感器，其特征在于包括：两个以上的线圈，经配置成预定的位置关系；距离算出部，根据这些所述线圈中的多个线圈的接收结果，分别算出获得所述接收结果的线圈距被检物体的各距离信息；以及位置推断部，根据所述各距离信息及所述位置关系推断所述被检物体的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.20 JP 2016-0083651.一种接近传感器，其特征在于包括：两个以上的线圈，经配置成预定的位置关系；距离算出部，根据这些所述线圈中的多个线圈的接收结果，分别算出获得所述接收结果的线圈距被检物体的各距离信息；以及位置推断部，根据所述各距离信息及所述位置关系推断所述被检物体的位置。2.根据权利要求1所述的接近传感器，其特征在于：将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：小泉昌之，和澄南，黄春梅，本间健次，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP