JP2005134129A - 静電容量型距離センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発振回路103で発生した高周波電圧が、増幅回路104で増幅され、抵抗105を介して送信電極101に印加されることにより、電磁界が発生する。受信電極102は受信した電磁界の強度に応じた電流を、抵抗106を介してグランドに放電する。抵抗105の電圧降下量は、増幅回路107で増幅され、検波回路108で直流電圧に変換される。抵抗106の電圧降下量は、増幅回路109で増幅され、検波回路110で直流電圧に変換される。差動増幅回路111は、検波回路108,110の出力電圧の差に応じた電圧を、検出信号Sとして出力する。電極101,102の電流差を用いて距離検出を行うので、これら電極101,102が形成する静電容量の比誘電率変化をキャンセルすることができる。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る静電容量型距離センサの構成を示す回路図である。
図4は、本発明の第2実施形態に係る静電容量型距離センサの構成を示す回路図である。なお、図4において、図1と同じ符号を付した構成要素は、それぞれ図1と同じものである。
101 送信電極
102 受信電極
103 発振回路
104,107,109,403 増幅回路
105,106 抵抗
108,110,404 検波回路
111,405 差動増幅回路
401,402 スイッチ
406 A/D変換器
407 CPU
408 D/A変換器
Claims (4)
- 電磁界を発生する送信電極と、
該送信電極で発生した電磁界を受信する受信電極と、
前記送信電極に交流電圧を供給する発振回路と、
該発振回路と前記送信電極との間に設けられた第1抵抗と、
前記受信電極とグランド線との間に設けられた第2抵抗と、
前記第1、第2抵抗を流れる電流の差に応じた値の信号を出力する距離検出回路と、
を備えることを特徴とする静電容量型距離センサ。 - 前記距離検出回路が、
前記第1抵抗の両端の電位差に応じた電圧を出力する第1増幅回路と、
前記第2抵抗の両端の電位差に応じた電圧を出力する第2増幅回路と、
前記第1増幅回路の出力電圧を直流電圧に変換する第1検波回路と、
前記第2増幅回路の出力電圧を直流電圧に変換する第2検波回路と、
前記第1検波回路の出力電圧と前記第2検波回路の出力電圧との差に応じた電圧を検出結果として出力する第1差動増幅回路と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の静電容量型距離センサ。 - 前記距離検出回路が、
前記第1抵抗の電流入力側端子の電位、前記第2抵抗の電流入力側端子の電位または前記グランド線の電位を選択的に出力する第1スイッチと、
前記第1抵抗の電流出力側端子の電位、前記第2抵抗の電流出力側端子の電位または前記グランド線の電位を選択的に出力する第2スイッチと、
前記第1、第2スイッチから出力された電位の差に応じた電圧を出力する第3増幅回路と、
該第3増幅回路の出力電圧を直流電圧に変換する第3検波回路と、
該第3検波回路の出力を一方の入力端子から入力する第2差動増幅回路と、
前記第1、第2スイッチの選択切り換えを制御するとともに、前記第2差動増幅回路の出力電圧に応じて該差動増幅回路の他方の入力端子の電圧を制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の静電容量型距離センサ。 - 前記制御回路が、
前記第1、第2スイッチに前記グランドラインの電位を選択させた状態で、前記第2差動増幅回路の出力電位が零ボルトになるような電位を該第2差動増幅回路の他方の入力端子に供給する第1操作を行い、
前記第1、第2スイッチの選択を前記第2抵抗の電流入力側端子および電流出力側端子に切り換えさせた後で、前記第2差動増幅回路の出力電位が零ボルトになるような電位を該第2差動増幅回路の他方の入力端子に供給する第2操作を行い、
その後、前記第2差動増幅回路の他方の入力端子の電圧を前記第2操作で設定された値に固定したままの状態で、前記第1、第2スイッチの選択を前記第1抵抗の電流入力側端子および電流出力側端子に切り換えさせる第3操作を行う、
ことを特徴とする請求項3に記載の静電容量型距離センサ。
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