JP2007047006A - 静電容量式センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 厚さEが300μmの絶縁被膜23を被覆した円柱状の内部電極20と筒状の外筒電極10との間に満たされる尿素水の水位に応じ、センサ部1の全体の静電容量は変動する。尿素水の水位が低いと測定される静電容量も小さくなるが、内部電極20の先端から距離Xの範囲内であるA部において、絶縁被膜23の厚さDを100μmに形成した。これにより、尿素水の水位がA部にあるときには、測定される静電容量が増加する。すると、尿素濃度測定時には、濃度に応じて得られる静電容量の変化度合いが大きくなるため、ノイズや配線容量の影響などにより生ずる誤差の影響を相対的に低減させることができる。
【選択図】 図2
Description
C=2πεL/ln(r1/r2)・・・(1)
なお、εはギャップ間に介在する誘電体の誘電率(真空中の誘電率ε0に誘電体の比誘電率を乗算した値)、Lは2重管の軸線方向の長さ、r1は誘電体を挟む外側の電極の内径半径、r2は誘電体を挟む内側の電極の外径半径を示す。
模擬試験では、静電容量式センサのセンサ部の構成が異なる2つのサンプルを設定し、それぞれ、尿素水の水位と得られる静電容量との関係を比較するためのシミュレーションをおこなった。サンプル1は、全長620mm,外径30mm,内径28mmの外筒電極と、厚さ300μmの絶縁被膜を被覆した全長620mm,外径10mmの内部電極(絶縁被膜を含めた外径は10.6mm)とを用いて作製したセンサ部をタンクに組み付けた静電容量式センサをシミュレートするものである。サンプル2は、本実施の形態で説明したように、サンプル1の内部電極に被覆した絶縁被膜の厚さをA部において100μmとしたものである。
20 内部電極
21 先端部
22 基端部
23 絶縁被膜
90 タンク
91 尿素水
100 静電容量式センサ
Claims (3)
- 筒状の外筒電極と、前記外筒電極内で前記外筒電極の軸線方向に沿って設けられた筒状または柱状の内部電極とを備え、
検知対象物が収容される検知対象物収容容器の底壁側に、前記外筒電極および前記内部電極の一端側を向けた状態で、前記検知対象物収容容器内に前記外筒電極および前記内部電極を配置させ、前記外筒電極と前記内部電極との間の静電容量を測定することで前記検知対象物の状態を検知する静電容量式センサであって、
前記内部電極の前記一端より前記軸線方向に沿って他端側に向けた所定範囲内の位置に、前記検知対象物の状態変化に応じた前記静電容量の変化度合いを高める静電容量増加手段を備えたことを特徴とする静電容量式センサ。 - 前記検知対象物は導電性を有すると共に、前記内部電極の外面には絶縁被膜が被覆されており、前記静電容量増加手段として、前記内部電極の前記所定範囲内の位置における前記絶縁被膜の厚みを、前記所定範囲外の位置における前記絶縁被膜の厚みよりも薄く構成したことを特徴とする請求項1に記載の静電容量式センサ。
- 前記検知対象物は導電性を有すると共に、前記内部電極の外面には絶縁被膜が被覆されており、前記静電容量増加手段として、前記所定範囲内の位置における前記絶縁被膜に、前記所定範囲外の位置における前記絶縁被膜よりも誘電率の高い絶縁被膜を用いたことを特徴とする請求項1または2に記載の静電容量式センサ。
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