JP2006106008A - 静電容量型検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容器や流通配管の内面に薄く層状に残留付している汚れの有無を精度良く検出することができ、信頼性が高く且つ小型の静電容量型検出装置を提供する。
【解決手段】 非導電性の隔壁２７に汚れとして付着した誘電体層２８に対して当該隔壁２８を隔てて取り付けられた検出電極３に抵抗１７を介して矩形波電圧を印加し、抵抗１７と誘電体層２８とを経由して対地間で高周波電流が流れる際の対地間で生じる静電容量とによって形成されるＲＣ回路による検出電極３での立ち上がり立ち下がりの時間遅れに基づいて検出信号を出力するものであって、検出電極３に印加される矩形波電圧を同周波数の矩形波電圧を発生するガード電圧発生手段３０と、検出電極３の周囲に配設された第二電極４と、検出電極３の背面側をカバーするように配設された第三電極５とを備え、第二電極４及び第三電極５の両方が共に接地されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、主として容器や流通配管内に汚れとして付着した各種液体や粉粒体などの誘電体層を外部から静電容量的に検出する手段として利用できる静電容量型検出装置に関するものである。

この種の静電容量型検出装置としては、接地状態にある前記容器や流通配管の外側に検出電極を装着し、この検出電極に抵抗を介して矩形波電圧を対地間で印加し、前記抵抗と前記容器や流通配管中の被検出誘電体とを経由して対地間で高周波電流が流れる際の対地間で生じる静電容量とによって形成されるＲＣ回路による前記検出電極での立ち上がり立ち下がりの時間遅れに基づいて検出信号を出力するようにしたものが知られている。

従来の上記構成の静電容量型検出装置は、容器や流通配管の内面に、水垢などの汚れ、結露、氷結、あるいは強粘性物質などの誘電体層が汚れとして残留付着している場合に、検出電極における矩形波電圧の立ち上がり立ち下がりの時間的遅れが小さくて検出信号が出力されず、その残留付着の有無を精度良く検出することが難しかった。

ましてや、従来技術では、容器や流通配管の内面に層状に付着した汚れがどの程度であるか、つまり、容器や流通配管の内面に層状に残留付着している誘電体層が厚いか薄いかといった状況まで判別することが困難であった。

すなわち、容器や流通配管の外側から内部の液体や粉粒体を検出する従来のこの種の静電容量型検出装置は、誤動作が生じ易くて信頼性が低いため、容器や流通配管の内面に薄く層状に残留付している汚れの有無や、汚れの程度が判別し難く、容器や配管内部の定期的清掃などの保守面で、相当の好条件が満たされなければ実用に供し得ないものであった。

本発明の第一の目的は、容器や流通配管の内面に薄く層状に残留付している汚れの有無を精度良く検出することができ、信頼性が高く且つ小型の静電容量型検出装置を提供することにある。また、本発明の第二の目的は、容器や流通配管の内面に層状に付着した汚れの程度（量的に汚れが多いか少ないか）を判別するこができる静電容量型検出装置を提供することにある。

そのため、請求項１記載の発明では、その実現手段を後述する実施形態の参照符号を付して示すと、水などが収容される非導電性材料からなる容器２７の囲壁２７ａの外側に、検出電極３及び第二電極４を空隙が生じないように取り付けるとともに、第二電極４及び第三電極５の両方を接地した状態で、ガード電圧発生手段３０（１６）から検出電極３に抵抗１７を介して矩形波電圧を印加する。これにより、検出電極３と接地された第二電極４とが誘電体層２８を介して高周波的に結合することにより、抵抗１７と誘電体層２８を経由して高周波電流が流れる際に生じる静電容量とによって形成されるＲＣ回路による検出電極３での立ち上がり立ち下がりの時間遅れに基づいて検出信号が得られるので、これによって容器囲壁２７ａの内面に形成される汚れや濡れ層の有無を検出する。

また、請求項２記載の発明では、切り換え手段３３を設け、この切り換え手段３３により、第二電極４及び第三電極５の両方を接地する状態と、第二電極４及び第三電極５の両方をガード電圧発生手段３０に接続する状態とに切り換え可能に構成する。そして、第二電極４及び第三電極５の両方を接地した状態で汚れや濡れ層を検出したときの検出値と、第二電極４及び第三電極５の両方に矩形波電圧を印加した状態で汚れや濡れ層を検出したときの検出値とを比較することより、容器囲壁２７ａの内面などに形成される汚れや濡れ層の厚さの程度を判別する。

本発明は以上のように実施し使用し得るものであり、請求項１に記載した本発明の静電容量型検出装置では、非導電性材料から構成された容器の外側に、第二電極及び第三電極５の両方を接地した状態で、ガード電圧発生手段から検出電極に抵抗を介して検出電極に矩形波電圧を印加することで、検出電極と接地された第二電極とが誘電体層を介して高周波的に結合する。これにより、抵抗と誘電体層を経由して高周波電流が流れる際に生じる静電容量とによって形成されるＲＣ回路による検出電極での立ち上がり立ち下がりの時間遅れに基づく検出信号が得られるので、容器囲壁の内面に形成される汚れや濡れ層の有無を精度良く検出することができる。

このように、容器や流通配管の内面の濡れや汚れ、結露、氷結などの誘電体層が容器内に存在するか否かを容器や流通配管の外部から精度良く検出することができるので、容器や配管内部の定期的清掃などの保守、管理が容易となり、信頼性の高い、しかも小型化も容易な静電容量型検出装置を得ることができる。

また、請求項２記載の発明では、容器内面の汚れなどの有無を検出できるだけでなく、切り換え手段により、第二電極及び第三電極の両方を接地する状態と、第二電極及び第三電極の両方をガード電圧発生手段に接続する状態とに切り換え、第二電極及び第三電極の両方を接地した状態で汚れや濡れ層を検出したときの検出値と、第二電極及び第三電極の両方に矩形波電圧を印加した状態で汚れや濡れ層を検出したときの検出値とを比較することより、容器囲壁の内面などに形成される汚れや濡れ層の厚さの程度を判別可能な検出装置として活用することができる。

以下に本発明の好適な実施形態を添付図に基づいて説明する。

［実施の形態１］
図１及び図２において、１は静電容量型検出装置の検出器であって、回路基板２、検出電極３、第二電極４、第三電極５、及びこれらを内蔵するプラスチックケース６から構成されている。

プラスチックケース６には取り付け用フランジ６ａが設けられている。さらに、回路基板２の裏面に取り付けられた第二基板７の表面（回路基板２のある側とは反対側）に第三電極５が形成され、この第三電極５との間に一定空間を隔てるように前記第二基板７に対しスペーサー兼用のピンコネクター８を介して支持された第三基板９の表面（回路基板２のある側とは反対側）に検出電極３と第二電極４とが形成されている。

この検出電極３と第二電極４とは、プラスチックケース６の検出作用面を構成する正面壁の内面に接するように配置されているが、第三基板９をプラスチックケース６の検出作用面を構成する正面壁で兼用させるように、このプラスチックケース６の正面壁の内面に直接検出電極３と第二電極４とを形成することもできる。

各電極３〜５は、基板７，９に対して導電膜をプリントする方法や、基板７，９の表面に銅箔や銅板などの薄い導電材を貼付する方法などで構成することができる。しかして、第二電極４は検出電極３の周囲を取り囲む環状に配置され、第三電極５は、検出電極３と第二電極４の背面側の全域をカバーするように配置されている。図示例では、各電極３〜５を矩形（第二電極４は矩形環状）に形成しているが、円形（第二電極４は円形環状）に形成することもできる。

次に、回路基板２上で構成される回路構成について説明する。
図１に示すように、検出電極３は、矩形波電圧発生回路１６の互いに逆位相の矩形波電圧を出力する２つの出力端子１６ａ，１６ｂの内の一方の出力端子１６ａに抵抗器１７を介して接続されるとともに、位相反転／波形整形回路１８の入力端子１８ａに接続されている。

前記矩形波電圧発生回路１６の他方の出力端子１６ｂは、位相反転／波形整形回路１９の入力端子１９ａに可変抵抗器２０を介して接続され、当該位相反転／波形整形回路１９の出力端子１９ｂは、比較回路２１の３つの入力端子２１ａ〜２１ｃの内の一つの入力端子２１ａに接続されて、当該比較回路２１に基準矩形波電圧を印加する。

比較回路２１は、３つの入力端子２１ａ〜２１ｃの電位が全てＬレベルになっている期間だけ出力端子２１ｄの電位がＨレベルからＬレベルに切り替わるように、ダイオードマトリックス回路で構成されている。そして、比較回路２１の入力端子２１ｂには位相反転／波形整形回路１８の出力端子１８ｂが接続され、また、他の入力端子２１ｃには矩形波電圧発生回路１６の一方の出力端子１６ａに接続されている。

オンオフ信号発生回路２２は、比較回路２１の出力端子２１ｄに接続される入力端子２２ａと、次段の出力回路２３の入力端子２３ａに接続される出力端子２２ｂとを備え、比較回路２１からの時間遅れ検出信号に基づいてオンオフ信号を次段の出力回路２３に供給する。出力回路２３は、前記オンオフ信号発生回路２２からのオンオフ信号に基づいて外部出力端子２３ｂの電位を切り換えるもので、接地端子２３ｃとの間に所定の直流電圧が印加される電源端子２３ｄを備えている。

以上のように構成された静電容量型検出装置の検出器１は、例えば図３に示すように、水などが収容される非導電性材料から構成された容器（タンク）の囲壁２７ａの外側に、検出電極３及び第二電極４と囲壁２７ａとの間に空隙が生じないように取り付けられる。

図４は、容器２７の囲壁２７ａの内面に水垢や結露、氷結などによる誘電体層２８が存在するか否かを検出する場合の各回路の出力乃至は入力の電圧波形を示すタイミングチャートである。なお、図４（Ａ）は容器２７に誘電体層２８が存在しない場合、図４（Ｂ）は容器２７に誘電体層が形成されている場合をそれぞれ示している。この場合、図３に示すように、容器２７内は空の状態にあることを前提としている。

（１）空の容器２７の囲壁２７ａに誘電体層２８が存在しない場合
矩形波電圧発生回路１６の一方の出力端子１６ａからは、図４−行Ａに示す矩形波電圧が抵抗器１７を介して検出電極３に印加される。また、矩形波電圧発生回路１６の他方の出力端子１６ｂからは、図４−行Ｂに示すように前記検出電極３に印加される矩形波電圧（図４−行Ａ）に対し１８０度位相が異なった同周波数の矩形波電圧が出力され、これが可変抵抗器２０を経由することにより、図４−行Ｄに示すように立ち上がり立ち下がりに若干の時間を要した状態で、位相反転／波形整形回路１９の入力端子１９ａに供給される。従って、当該位相反転／波形整形回路１９の出力端子１９ｂ（比較回路２１の入力端子２１ａ）での矩形波電圧の波形は、図４−行Ｆに示すように、位相が１８０度反転されて、図４−行Ａに示す矩形波電圧発生回路１６の出力端子１６ａの出力波形（検出電極３に印加される矩形波電圧の波形）と略同位相になるが、当該図４−行Ａに示す矩形波電圧よりも立ち上がり立ち下がりが時間ｔだけ遅れた矩形波となる。

なお、第三電極５は接地されているために、検出電極３の背面側に配設されている回路基板２及び当該回路基板２上に構成された回路などから検出電極３に及ぼす静電容量的影響がなくなり、検出電極３の背面側の静電容量が存在しない状態となっている。

ここで、容器２７の内面に汚れとなる誘電体層２８が全く存在しない場合には、検出電極３に矩形波電圧が印加されても誘電体層２８を経由して対地間で高周波電流が流れることはないので、図４−列（１）行Ｅに示すように、比較回路２１の入力端子２１ｂには、単に、矩形波電圧発生回路１６の出力端子１６ａにおける矩形波電圧（図４−列（１）行Ｃ）の逆位相の矩形波電圧が供給されることになり、その立ち上がり立ち下がりに時間的遅れは生じない。

従って、比較回路２１の入力端子２１ｃに供給される矩形波電圧（図４−列（１）行Ａ）に基づいて、入力端子２１ａに供給される矩形波電圧（図４−列（１）行Ｆ）と入力端子２１ｂに供給される矩形波電圧（図４−列（１）行Ｅ）とを比較回路２１において比較した結果、３入力の全ての矩形波電圧が同時にＬレベルになることはない。このため、その出力端子２１ｄの電位は、図４−列（１）行Ｉに示すようにＨレベルのままであり、出力回路２３の入力端子２３ａ（オンオフ信号発生回路２２の出力端子２２ｂ）及び外部出力端子２３ｂの電位は、図４−列（１）行Ｊ，行Ｋに示すようにＨレベルのままである。つまり、空の容器２７の内面に汚れが全く存在しない場合には、出力回路２３からは検出信号が出力されない。

（２）空の容器２７の囲壁２７ａに誘電体層２８が存在する場合
容器２７の内面に汚れとなる誘電体層２が存在する場合には、検出電極３に矩形波電圧が印加されると、検出電極３と接地された第二電極４とが誘電体層２８を介して高周波的に結合することにより、抵抗１７と誘電体層２８を経由して高周波電流が流れる。このため、図４−列（２）行Ｃに示すように、位相反転／波形整形回路１８の入力端子１８ａにおける矩形波電圧（検出電極３における矩形波電圧）は、その立ち上がり立ち下がり時に、先に説明した可変抵抗器２０による遅れ時間ｔよりも大きな時間Ｔの遅れが発生する。

従って、比較回路２１の入力端子２１ｂには、時間Ｔだけ立ち上がり立ち下がりが遅れた矩形波電圧（図４−列（２）行Ｅ）が供給されるので、図４−列（２）行Ａ，行Ｅ，行Ｆの矩形波電圧波形から明らかなように、比較回路２１の入力端子２１ａの矩形波電圧の立ち下がりから入力端子２１ｂの矩形波電圧の立ち上がりまでの間、比較回路２１の３つの入力端子２１ａ〜２１ｃの全ての矩形波電圧が何れもＬレベルになり、その間だけ出力端子２１ｄの電位は、図４−列（２）行Ｉに示すようにＬレベルとなり、パルス信号が出力される。

この結果、オンオフ信号発生回路２２の出力端子２２ｂ及び外部出力端子２３ｂの電位は、図４−列（２）行Ｊ，行Ｋに示すように、矩形波信号の立ち上がり時点でＨレベルからＬレベルに切り換えられ、その結果、出力回路２３からは検出信号が出力されるので、当該外部出力端子２３ｂの電位の変化を利用して、接続された適当な外部制御手段などを介して容器２７の内面に誘電体層２８が存在することを検知することができる。

［実施の形態２］
上記の実施の形態１では、容器２７の囲壁２７ａの内面などに形成される汚れや濡れなどの誘電体層２８の有無を検出できるようにしているが、この実施の形態２では、誘電体層２８の有無だけでなく、その厚さの程度（汚れの程度）を判別することができるようにしたものである。

そのため、この実施の形態２では、実施の形態１の構成に加えて、位相反転／波形整形回路２４、および切り換え手段３３を設け、ガード電圧発生手段３０を構成する矩形波電圧発生回路１６の他方の出力端子１６ｂから可変抵抗器２０を経由して出力される矩形波電圧が、位相反転／波形整形回路２４から切り換え手段３３を経由して第二電極４と第三電極５とに印加されるようにしている。また、切り換え手段３３により、実施の形態１と同様に第二電極４及び第三電極５の両方を接地端子３１に接続した状態と、第二電極４及び第三電極５の両方を矩形波電圧発生回路１６に接続した状態とに切り換えできるようにしている。

ここで、切り換え手段３３を接地端子３１に接続して、第二、第三電極４，５を共に接地した場合において、容器２７の内面に汚れとなる誘電体層２８が存在するときには、実施の形態１で説明した場合と同様、検出電極３に矩形波電圧が印加されると、検出電極３と接地された第二電極４とが誘電体層２８を介して高周波的に結合することにより、抵抗１７と誘電体層２８を経由して高周波電流が流れるために、位相反転／波形整形回路１８の入力端子１８ａにおける矩形波電圧は、その立ち上がり立ち下がり時に大きな時間Ｔの遅れが発生するので、誘電体層２８を検出することができる。この場合の誘電体層２８は、図５の実線で示すようにその厚さが薄い場合でも、図５の破線で示すようにその厚さが厚い場合でも、いずれの場合も検出することができる。つまり、空の容器２７の内面に存在する汚れの厚さに関係なく検出することができる。

これに対して、切り換え手段３３を切り換えて第二、第三電極４，５に共に矩形波電圧が印加されるようにした場合には、空の容器２７の内面に存在する汚れが薄膜の場合（図５の実線で示す）と厚膜の場合（図５に破線で示す）とで汚れを検出できたり、汚れが検出できなかったりする。そこで、これらの現象を組み合わせることにより、空の容器２８の内面に存在する汚れの程度（誘電体層２８の膜厚の大小の程度）を判断することができる。以下、この点についてさらに詳述する。

切り換え手段３３を切り換えて第二、第三電極４，５を位相反転／波形整形回路２４の出力端子２４ｂに接続した場合においても、矩形波電圧発生回路１６の一方の出力端子１６ａからの矩形波電圧が検出電極３に印加されるとともに、比較回路２１の入力端子２１ｃに印加される。さらに、矩形波電圧発生回路１６の他方の出力端子１６ｂからの矩形波電圧が可変抵抗器２０および位相反転／波形整形回路１９を介して比較回路２１の他の入力端子２１ａにそれぞれ印加される点は実施の形態１の場合と同じである。

さらに、ガード電圧発生手段３０を構成する矩形波電圧発生回路１６の他方の出力端子１６ｂから出力された矩形波電圧は、可変抵抗器２０、位相反転／波形整形回路２４および切り換え３３を経由して第二電極４と第三電極５とに共に印加される。したがって、第二、第三電極４，５に印加される矩形波電圧の波形は、比較回路２１の入力端子２１ａに入力される矩形波電圧（図４−行Ｆ）と同一の波形になる。

このように、検出電極３に印加される矩形波電圧に対して、その周囲の第二電極４及び背部の第三電極５には略同位相で同周波数の矩形波電圧が印加されるため、第三電極５については、その背面側に配設されている回路基板２及び当該回路基板２上に構成された回路などから検出電極３に及ぼす静電容量的影響がなくなって検出電極３の背面側の静電容量が存在しない状態となり、しかも、検出電極３そのものが背面側の第三電極５の電位によって付勢される。また、第二電極４については、検出電極３と略同位相で同周波数の矩形波電圧が印加されるので、検出電極３の正面側周囲に当該検出電極３と略同位相で同周波数の矩形波電圧による電界領域が形成される。

したがって、図５の破線で示すように、第二電極４によって形成される電界領域の影響を受ける深さ（囲壁２７ａに対し直角方向）を越える厚さの誘電体層２８が形成されているときは、検出電極３は、第二電極４の電界の影響や背面側の回路などの影響を受けずに、当該容器２７内の誘電体層２８を介して高周波回路的に接地され、対地間で高周波電流が流れることになる。

すなわち、汚れの程度が多くて膜厚の厚い誘電体層２８（図５の破線）が存在するときは、第二電極４の有る無しに関係なく、検出電極３に印加される矩形波電圧により、抵抗器１７、検出電極３、及び誘電体層２８を経由して高周波電流が流れるので、図４−列（２）行Ｃに示すように、位相反転／波形整形回路１８の入力端子１８ａにおける矩形波電圧（検出電極３における矩形波電圧）は、その立ち上がり立ち下がり時に、先に説明した可変抵抗器２０による遅れ時間ｔよりも大きな時間Ｔの遅れが発生する。従って、この場合も、実施の形態１で説明した場合と同様に、比較回路２１の各入力端子２１ａ〜２１ｃに加わる全ての矩形波電圧が何れもＬレベルになる時点があるので、その結果、出力回路２３からは検出信号が出力されることになり、容器２７の内面に誘電体層２８が存在することを検知することができる。

これに対して、汚れの程度が少なくて膜厚の薄い誘電体層２８（図５の実線）が存在するときは、この誘電体層２８は厚さが最大数ミリメートルと薄いので、前記の如く第二電極４によって検出電極３の周囲に形成されている電界領域の働きによって、検出電極３が誘電体層２８を介して対地間で高周波回路的につながるのが遮断される。

すなわち、図６−列（１）行Ｃに示すように、誘電体層２８を通じて検出電極３が対地間で高周波回路的に接続されるので、抵抗器１７、検出電極３、及び誘電体層２８を通じて高周波電流が流れて、検出電極３に印加される矩形波電圧（位相反転／波形整形回路１８の入力端子１８ａの矩形波電圧）には、その立ち上がり立ち下がりに時間遅れが発生しようとするが、しかし、第二電極４に印加される略同位相の矩形波電圧（図６−列（１）行Ｇ）の電位で検出電極３の周囲の誘電体層２８が付勢される結果、検出電極３における矩形波電圧（図６−列（１）行Ｃ）の立ち上がり立ち下がりの時間遅れが、第二電極４及び第三電極５に印加される略同位相の矩形波電圧（図６−列（１）行Ｇ）の立ち上がり立ち下がり時点で強制的に解消され、同時点で検出電極３における矩形波電圧（図６−列（１）行Ｃ）の立ち上がり立ち下がりが完了する。

したがって、比較回路２１の入力端子２１ｂに供給される矩形波電圧（図６−列（１）行Ｅ）には、その立ち上がり立ち下がりに若干の時間遅れが生じるが、この遅れ時間は、第二電極４及び第三電極５に印加される矩形波電圧（図６−列（１）行Ｇ）の立ち上がり立ち下がりに生じている遅れ時間、すなわち、比較回路２１の入力端子２１ａに供給される矩形波電圧（図６−列（１）行Ｆ）の立ち上がり立ち下がりに生じる、可変抵抗器２０による遅れ時間ｔと略等しいため、結果的には、図６−列（１）行Ａ，行Ｅ，行Ｆに示すように、比較回路２１における３入力の全てが同時にＬレベルになることはなく、検出電極３の検出レベルに被検出誘電体２６が存在しないときと同様に、出力回路２３の外部出力端子２３ｂの電位が切り替えられることはない。すなわち、誘電体層２８は存在していても厚さが薄いために検出されない。

以上のことから、第二、第三電極４，５を共に接地したときには空の容器２７の内面の誘電体層２８を検出できるが、切り換え手段３３を切り換えて第二，第三電極４，５に共に矩形波電圧が印加されるようにしたときには誘電体層２８が検出できないときには、誘電体層２８の膜厚は薄い、つまり汚れが少ないと判断することができる。一方、第二、第三電極４，５を共に接地したき空の容器２７の内面の汚れを検出でき、かつ、切り換え手段３３を切り換えて第二、第三電極４，５に矩形波電圧を印加したときにも同様に誘電体層２８を検出できるときには誘電体層２８の膜厚は厚い、つまり汚れが多いと判断することができる。

なお、切り換え手段３３を併用する場合、図では機械的な切り換えスイッチを切り換え手段として使用し、電極と回路との接続経路を機械的に変更する構成を示したが、回路上で電気的に接続経路を切り換える方法、例えば、ロジックＩＣを組み込んで印加電圧を変更する方法、アナログスイッチで回路を切り換える方法、回路実装部品を変更する方法なども採用できる。

なお、上記の実施の形態１，２において、３つの電極３〜５を備えた検出器１に対し、回路基板２上で構成される回路を別のケーシング内に内装し、両者をコードで接続することもできる。また、金属などの導電性材料から構成された容器（タンク）や流通配管に対して使用するときは、当該容器や配管の導電性材料から構成された囲壁に貫通孔を設け、この孔に検出器１を内嵌固定すれば良い。この場合、被検出誘電体２６と検出電極３及び第二電極４との間の非導電性隔壁は、検出器１のプラスチックケース６となる。

本発明の実施の形態１，２における静電容量型検出装置全体の回路図である。 同装置の検出器の構成を示すもので、同図（Ａ）は概略縦断側面図、同図（Ｂ）は一部切り欠き平面図である。 本発明の実施の形態１における静電容量型検出装置の動作説明に供する概略構成図である。 同検出装置において、第二、第３電極を共に接地した状態で検出電極に矩形波電圧を印加する場合の、容器に誘電体層が有る状態と無い状態での各端子の電圧波形の説明に供するタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２における静電容量型検出装置の動作説明に供する概略構成図である。 同検出装置において、容器に薄い誘電体層が有る状態で第二、第３電極に矩形波電圧を印加する場合の各端子の電圧波形の説明に供するタイミングチャートである。

符号の説明

１ 検出器
２ 回路基板
３ 検出電極
４ 第二電極
５ 第三電極
６ プラスチックケース
７ 第二基板
８ スペーサー兼用のピンコネクター
９ 第三基板
１６ 矩形波電圧発生回路（ガード電圧発生手段）
１７ 抵抗器
１８ 位相反転／波形整形回路
１９ 位相反転／波形整形回路
２０ 可変抵抗器（ガード電圧発生手段）
２１ 比較回路
２２ オンオフ信号発生回路
２３ 出力回路
２４ 位相反転／波形整形回路
２７ 容器
２７ａ 非導電性材料から成る囲壁
２８ 汚れなどの誘電体層
３０ ガード電圧発生手段
３１ 接地端子
３３ 切り換え手段

Claims (2)

1. 非導電性の隔壁に汚れとして付着した誘電体層に対して当該隔壁を隔てて配設された検出電極に抵抗を介して矩形波電圧を印加し、前記抵抗と誘電体層とを経由して対地間で高周波電流が流れる際の対地間で生じる静電容量とによって形成されるＲＣ回路による前記検出電極での立ち上がり立ち下がりの時間遅れに基づいて検出信号を出力するようにした静電容量型検出装置であって、前記検出電極に印加される矩形波電圧と同周波数の矩形波電圧を発生するガード電圧発生手段と、前記検出電極の周囲に配設された第二電極と、前記検出電極の背面側をカバーするように配設された第三電極とを備え、前記第二電極及び第三電極の両方が共に接地されていることを特徴とする静電容量型検出装置。
2. 請求項１記載の静電容量型検出装置において、前記第二電極及び第三電極の両方が接地された第一状態から第二電極及び第三電極の両方が前記ガード電圧発生手段に接続された第二状態に切り換える切り換え手段を備えることを特徴とする静電容量型検出装置。
   

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