JP2014122801A - Sensor device - Google Patents

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Masanori Iketani
昌紀 池谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor device which can suppress an error due to temperature of a liquid.SOLUTION: A sensor device includes electrode pairs 33, 38, and 60. The electrode pair 60 is covered by an insulating member. A control device 10 specifies properties of a liquid in a fuel tank 100 using capacitance of the electrode pairs 33, 38, and 60. The control device 10 specifies the properties of the liquid using the capacitance of the electrode pair 38 at the generation of an electric field of the electrode pair 38 in the fuel and using the capacitance of the electrode pair 60 at the generation of an electric field of the electrode pair 60 in an insulating member.

Description

本明細書では、電極対を用いて、液体の性状を特定するセンサ装置を開示する。   In the present specification, a sensor device that specifies the properties of a liquid using an electrode pair is disclosed.

特許文献１に、液体状態検知システムが開示されている。液体状態検知システムは、第１及び第２コンデンサと、基準コンデンサと、を備える。第１及び第２コンデンサは、液体収容容器内に配置され、基準コンデンサは、液体収容容器外に配置される。液体状態検知システムは、第１及び第２コンデンサを用いて、潤滑油の液面レベル及び誘電率を検知する。基準コンデンサは、第１及び第２コンデンサの測定を補正するために用いられる。   Patent Document 1 discloses a liquid state detection system. The liquid state detection system includes first and second capacitors and a reference capacitor. The first and second capacitors are disposed in the liquid storage container, and the reference capacitor is disposed outside the liquid storage container. The liquid state detection system detects the liquid level and the dielectric constant of the lubricating oil using the first and second capacitors. The reference capacitor is used to correct the measurement of the first and second capacitors.

特開２００４−２７９２３２号公報JP 2004-279232 A

液体の誘電率は、液体の温度によって変化する。このため、電極対の静電容量は、液体の温度によって変化する。特許文献１の液体状態検知システムでは、液体の温度によって、検知結果に誤差が生じる場合がある。本明細書では、液体の温度による誤差を抑制し得るセンサ装置を提供する。   The dielectric constant of a liquid changes with the temperature of the liquid. For this reason, the capacitance of the electrode pair varies depending on the temperature of the liquid. In the liquid state detection system of Patent Document 1, an error may occur in the detection result depending on the temperature of the liquid. In this specification, the sensor apparatus which can suppress the error by the temperature of a liquid is provided.

本明細書で開示されるセンサ装置は、基板と、複数個の電極対と、絶縁部材と、特定部とを備える。基板は、液体が貯留される容器内に配置される。複数個の電極対は、基板上に配置される。複数個の電極対は、第１の電極対と第２の電極対とを含む。絶縁部材は、第２の電極対を覆う。特定部は、複数個の電極対の静電容量に関する値を用いて、容器に貯留される液体の性状を特定する。特定部は、第１の電極対の電界が容器に貯留される液体内に発生している場合の第１の電極対の静電容量に関する第１の静電容量値と、第２の電極対の電界が絶縁部材内に発生している場合の第２の電極対の静電容量に関する第２の静電容量値と、を用いて、液体の性状を特定する。   The sensor device disclosed in this specification includes a substrate, a plurality of electrode pairs, an insulating member, and a specific unit. The substrate is disposed in a container in which liquid is stored. The plurality of electrode pairs are disposed on the substrate. The plurality of electrode pairs includes a first electrode pair and a second electrode pair. The insulating member covers the second electrode pair. The specifying unit specifies a property of the liquid stored in the container using a value related to the capacitance of the plurality of electrode pairs. The specific unit includes a first capacitance value related to the capacitance of the first electrode pair when the electric field of the first electrode pair is generated in the liquid stored in the container, and the second electrode pair. The property of the liquid is specified using the second capacitance value relating to the capacitance of the second electrode pair when the electric field is generated in the insulating member.

この構成では、複数個の電極対は、容器内に配置される。容器内の温度は、容器に貯留されている液体に近似する。例えば、絶縁部材が液体に浸かるように配置される場合、絶縁部材の温度は、液体の温度に略等しくなる。特定部は、液体の性状を特定する際に、第２の静電容量値を用いる。第２の静電容量値は、第２の電極対の電界が絶縁部材内に生じている場合の第２の電極対の静電容量に関する。この構成によれば、センサ装置は、絶縁部材の温度、即ち、液体の温度に高い相関関係を有する一方で、液体の温度によって変化する液体の誘電率に高い相関関係を有さない第２の静電容量値を用いて、液体の性状を特定することができる。この結果、第１の静電容量を用いて液体の性状を特定する際に、液体の温度による誤差を、液体の温度による誤差を抑制し得る。   In this configuration, the plurality of electrode pairs are disposed in the container. The temperature in the container approximates the liquid stored in the container. For example, when the insulating member is disposed so as to be immersed in the liquid, the temperature of the insulating member becomes substantially equal to the temperature of the liquid. The specifying unit uses the second capacitance value when specifying the property of the liquid. The second capacitance value relates to the capacitance of the second electrode pair when the electric field of the second electrode pair is generated in the insulating member. According to this configuration, the sensor device has a high correlation with the temperature of the insulating member, that is, the temperature of the liquid, while the second correlation does not have a high correlation with the dielectric constant of the liquid that changes depending on the temperature of the liquid. The property of the liquid can be specified using the capacitance value. As a result, when specifying the properties of the liquid using the first capacitance, errors due to the temperature of the liquid can be suppressed.

センサ装置の概略図を示す。1 shows a schematic diagram of a sensor device. 図１のII-II断面の断面図を示す。Sectional drawing of the II-II cross section of FIG. 1 is shown. 制御装置の回路図を示す。The circuit diagram of a control apparatus is shown. 制御装置の処理を示すフローチャートを示す。The flowchart which shows the process of a control apparatus is shown. 電極対に発生する電界を説明するための拡大断面図を示す。The expanded sectional view for demonstrating the electric field which generate | occur | produces in an electrode pair is shown. 電極対に発生する電界を説明するための拡大断面図を示す。The expanded sectional view for demonstrating the electric field which generate | occur | produces in an electrode pair is shown. 絶縁部材の変形例を示す断面図を示す。Sectional drawing which shows the modification of an insulating member is shown.

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものである。   The main features of the embodiments described below are listed. Note that the technical elements described below are independent technical elements, and exhibit technical usefulness alone or in various combinations.

（特徴１）特定部は、第２の静電容量値を用いて、液体の温度に関する値を特定し、第１の静電容量値と液体の温度に関する値とを、用いて、液体の誘電率に関する値を特定してもよい。 (Feature 1) The specifying unit specifies a value related to the temperature of the liquid using the second capacitance value, and uses the first capacitance value and the value related to the temperature of the liquid to determine the dielectric of the liquid. A value for the rate may be specified.

この構成によれば、液体の温度による誤差を抑制し得る。   According to this configuration, an error due to the temperature of the liquid can be suppressed.

（特徴２）複数個の電極対は、液体の液位を特定するための第３の電極対を含んでいてもよい。特定部は、第３の電極対の静電容量に関する第３の静電容量値と、第１の静電容量値とを用いて、液体の液位を特定してもよい。 (Feature 2) The plurality of electrode pairs may include a third electrode pair for specifying the liquid level. The specifying unit may specify the liquid level using the third capacitance value relating to the capacitance of the third electrode pair and the first capacitance value.

第１の静電容量値は、液体の誘電率と液体の温度とに相関する。第１の静電容量値と第３の静電容量値とを利用することによって、液体の液位を特定する際に、液体の温度、及び、液体の誘電率、特に、液体の温度以外に起因する液体の誘電率によると誤差を抑制することができる。   The first capacitance value correlates with the dielectric constant of the liquid and the temperature of the liquid. When the liquid level of the liquid is specified by using the first capacitance value and the third capacitance value, in addition to the temperature of the liquid and the dielectric constant of the liquid, particularly the temperature of the liquid The error can be suppressed according to the dielectric constant of the liquid.

（特徴３）絶縁部材は、熱伝導率が高い部材によって作製されていてもよい。 (Feature 3) The insulating member may be made of a member having high thermal conductivity.

この構成によれば、絶縁部材の温度は、液体の温度変化に応じて、比較的に早く変化することができる。この結果、第２の電極対の周辺の温度を、液体の温度に近づけることができる。これにより、第２の静電容量値は、液体の温度変化に対して、高い相関関係を維持することができる。   According to this configuration, the temperature of the insulating member can be changed relatively quickly according to the temperature change of the liquid. As a result, the temperature around the second electrode pair can be brought close to the temperature of the liquid. As a result, the second capacitance value can maintain a high correlation with the temperature change of the liquid.

図１に示すセンサ装置２は、自動車に搭載される。センサ装置２は、燃料タンク１００内に貯留される燃料の液位を特定するために用いられる。燃料には、ガソリンとエタノールとが混合されている場合がある。センサ装置２は、燃料中のエタノールの濃度を特定するために用いられる。センサ装置２は、制御装置１０と、センサ３０とを備える。   A sensor device 2 shown in FIG. 1 is mounted on an automobile. The sensor device 2 is used for specifying the liquid level of the fuel stored in the fuel tank 100. The fuel may be a mixture of gasoline and ethanol. The sensor device 2 is used for specifying the concentration of ethanol in the fuel. The sensor device 2 includes a control device 10 and a sensor 30.

制御装置１０は、ケーシング１２に収容されている。ケーシング１２は、燃料タンク１００の上壁に設けられている開口１００ａに取り付けられて、開口１００ａを閉塞する。ケーシング１２は、蓋１８と収容ケース１６とを備える。蓋１８は、開口１００ａの開口面積よりも広い面積を有する平板形状を有する。蓋１８の外縁部は、樹脂製のシール部材２０を介して、燃料タンク１００に当接する。シール部材２０によって、開口１００ａから燃料が漏れることを防止される。蓋１８の上面には、収容ケース１６が取り付けられている。収容ケース１６は、制御装置１０を収容する。収容ケース１６には、外部端子（図示省略）が貫通している。外部端子は、外部電源（例えばバッテリ）に接続され、制御装置１０に電力が供給される。   The control device 10 is accommodated in the casing 12. The casing 12 is attached to an opening 100a provided on the upper wall of the fuel tank 100, and closes the opening 100a. The casing 12 includes a lid 18 and a storage case 16. The lid 18 has a flat plate shape having an area larger than the opening area of the opening 100a. The outer edge portion of the lid 18 abuts on the fuel tank 100 via a resin seal member 20. The seal member 20 prevents fuel from leaking from the opening 100a. A storage case 16 is attached to the upper surface of the lid 18. The housing case 16 houses the control device 10. An external terminal (not shown) passes through the housing case 16. The external terminal is connected to an external power source (for example, a battery), and power is supplied to the control device 10.

蓋１８には、後述するセンサ３０の縦電極の個数（即ち５個）と同数のリード線２４が貫通している。リード線２４は、蓋１８を貫通して燃料タンク１００内に伸びている。リード線２４は、制御装置１０とセンサ３０とを電気的に接続する。   The same number of lead wires 24 as the number of vertical electrodes (that is, five) of the sensor 30 to be described later pass through the lid 18. The lead wire 24 extends through the lid 18 into the fuel tank 100. The lead wire 24 electrically connects the control device 10 and the sensor 30.

センサ３０は、基板３２と３個の電極対３３，３８，６０と５個の縦電極４０〜４４，６３，６５と、保護膜３９と、絶縁部６６と、当接部７０とを備える。基板３２は、樹脂製の矩形の平板である。基板３２は、燃料タンク１００の深さ方向に伸びている。３個の電極対３３，３８，６０と５個の縦電極４０〜４４，６３，６５とは、それぞれ薄膜の導電性材料で作製されている。電極対３３，３８と縦電極４０〜４４とは、基板３２の一方の表面３２ａ上に配置されている。電極対６０と、縦電極６３，６５とは、基板３２の他方の表面３２ｂ（図３参照）上に配置されている。   The sensor 30 includes a substrate 32, three electrode pairs 33, 38, 60, five vertical electrodes 40 to 44, 63, 65, a protective film 39, an insulating part 66, and a contact part 70. The substrate 32 is a rectangular flat plate made of resin. The substrate 32 extends in the depth direction of the fuel tank 100. The three electrode pairs 33, 38, 60 and the five vertical electrodes 40 to 44, 63, 65 are each made of a thin film conductive material. The electrode pairs 33 and 38 and the vertical electrodes 40 to 44 are disposed on one surface 32 a of the substrate 32. The electrode pair 60 and the vertical electrodes 63 and 65 are disposed on the other surface 32b (see FIG. 3) of the substrate 32.

縦電極４０〜４４は、基板３２の左端から縦電極４０，４２，４４の順に並んでいる。縦電極４０〜４４は、基板３２の長手方向（即ち燃料タンク１００の深さ方向）に、直線状に伸びている。なお、以下では、基板３２の長手方向を、センサ３０の高さ方向と呼ぶことがある。縦電極４０，４４の上端は、基板３２の上端部に位置し、縦電極４０，４４の下端は、基板３２の下端部に位置する。縦電極４２の上端は、縦電極４０，４４と同様に、基板３２の上端部に位置する。縦電極４２の下端は、縦電極４０，４４の下端よりも上方に位置する。   The vertical electrodes 40 to 44 are arranged in the order of the vertical electrodes 40, 42, 44 from the left end of the substrate 32. The vertical electrodes 40 to 44 extend linearly in the longitudinal direction of the substrate 32 (that is, the depth direction of the fuel tank 100). Hereinafter, the longitudinal direction of the substrate 32 may be referred to as the height direction of the sensor 30. The upper ends of the vertical electrodes 40 and 44 are located at the upper end portion of the substrate 32, and the lower ends of the vertical electrodes 40 and 44 are located at the lower end portion of the substrate 32. The upper end of the vertical electrode 42 is located at the upper end portion of the substrate 32, similarly to the vertical electrodes 40 and 44. The lower end of the vertical electrode 42 is located above the lower ends of the vertical electrodes 40 and 44.

電極対３３は、基準電極３４と信号電極３６とを備える。基準電極３４は、複数個（図１では９個）の電極部分３４ａを備える（なお、図１では１個の電極部分３４ａのみに符号を付している）。複数個の電極部分３４ａの一方の端（図１の左側の端）には、縦電極４０が接続されている。複数個の電極部分３４ａは、縦電極４０から、右側、即ち、縦電極４２に向かって伸びている。複数個の電極部分３４ａは、縦電極４０を介して、互いに電気的に接続される。複数個の電極部分３４ａは、縦電極４０と縦電極４２との間に配置されている。複数個の電極部分３４ａは、互いに平行に、かつ、縦電極４０に対して垂直に配置されている。複数個の電極部分３４ａは、センサ３０の高さ方向（即ち縦電極４０の伸張方向）に等間隔に配置されている。   The electrode pair 33 includes a reference electrode 34 and a signal electrode 36. The reference electrode 34 includes a plurality (nine in FIG. 1) of electrode portions 34a (in FIG. 1, only one electrode portion 34a is provided with a reference numeral). The vertical electrode 40 is connected to one end (left end in FIG. 1) of the plurality of electrode portions 34a. The plurality of electrode portions 34 a extend from the vertical electrode 40 toward the right side, that is, the vertical electrode 42. The plurality of electrode portions 34 a are electrically connected to each other through the vertical electrode 40. The plurality of electrode portions 34 a are disposed between the vertical electrode 40 and the vertical electrode 42. The plurality of electrode portions 34 a are arranged in parallel to each other and perpendicular to the vertical electrode 40. The plurality of electrode portions 34a are arranged at equal intervals in the height direction of the sensor 30 (that is, the extending direction of the vertical electrode 40).

信号電極３６は、複数個（図１では９個）の電極部分３６ａを備える（なお、図１では１個の電極部分３６ａのみに符号を付している）。複数個の電極部分３６ａの一方の端（図１の右側の端）には、縦電極４２が接続されている。複数個の電極部分３６ａは、縦電極４２から、左側、即ち、縦電極４０に向かって伸びている。複数個の電極部分３６ａは、縦電極４２を介して、互いに電気的に接続される。複数個の電極部分３６ａは、縦電極４０と縦電極４２の間に配置されている。複数個の電極部分３６ａは、互いに平行に、かつ、縦電極４２に対して垂直に配置されている。複数個の電極部分３６ａは、センサ３０の高さ方向（即ち縦電極４２の伸張方向）に等間隔に配置されている。センサ３０の高さ方向に見たときに、電極部分３４ａと電極部分３６ａとは、交互に配置されている。   The signal electrode 36 includes a plurality (nine in FIG. 1) of electrode portions 36a (in FIG. 1, only one electrode portion 36a is provided with a reference numeral). A vertical electrode 42 is connected to one end (the right end in FIG. 1) of the plurality of electrode portions 36a. The plurality of electrode portions 36 a extend from the vertical electrode 42 toward the left side, that is, toward the vertical electrode 40. The plurality of electrode portions 36 a are electrically connected to each other through the vertical electrode 42. The plurality of electrode portions 36 a are disposed between the vertical electrode 40 and the vertical electrode 42. The plurality of electrode portions 36 a are arranged in parallel to each other and perpendicular to the vertical electrode 42. The plurality of electrode portions 36a are arranged at equal intervals in the height direction of the sensor 30 (that is, the extending direction of the vertical electrode 42). When viewed in the height direction of the sensor 30, the electrode portions 34a and the electrode portions 36a are alternately arranged.

電極対３８は、電極対３３の下方に位置する。電極対３８は、基準電極３５と信号電極３７とを備える。基準電極３５は、複数個（図１では３個）の電極部分３５ａを備える（なお、図１では１個の電極部分３５ａのみに符号を付している）。複数個の電極部分３５ａの一方の端（図１の左側の端）には、縦電極４０が接続されている。複数個の電極部分３５ａは、縦電極４０から、右側、即ち、縦電極４４に向かって伸びている。複数個の電極部分３５ａは、縦電極４０を介して、互いに電気的に接続される。複数個の電極部分３５ａは、縦電極４０と縦電極４４との間に配置されている。複数個の電極部分３５ａは、互いに平行に、かつ、縦電極４０に対して垂直に配置されている。複数個の電極部分３５ａは、センサ３０の高さ方向に等間隔に配置されている。   The electrode pair 38 is located below the electrode pair 33. The electrode pair 38 includes a reference electrode 35 and a signal electrode 37. The reference electrode 35 includes a plurality (three in FIG. 1) of electrode portions 35a (in FIG. 1, only one electrode portion 35a is provided with a reference numeral). The vertical electrode 40 is connected to one end (left end in FIG. 1) of the plurality of electrode portions 35a. The plurality of electrode portions 35 a extend from the vertical electrode 40 toward the right side, that is, toward the vertical electrode 44. The plurality of electrode portions 35 a are electrically connected to each other through the vertical electrode 40. The plurality of electrode portions 35 a are disposed between the vertical electrode 40 and the vertical electrode 44. The plurality of electrode portions 35 a are arranged in parallel to each other and perpendicular to the vertical electrode 40. The plurality of electrode portions 35 a are arranged at equal intervals in the height direction of the sensor 30.

信号電極３７は、複数個（図１では２個）の電極部分３７ａを備える（なお、図１では１個の電極部分３７ａのみに符号を付している）。複数個の電極部分３７ａの一方の端（図１の右側の端）には、縦電極４４が接続されている。複数個の電極部分３７ａは、縦電極４４から、左側、即ち、縦電極４０に向かって伸びている。複数個の電極部分３７ａは、縦電極４４を介して、互いに電気的に接続される。複数個の電極部分３７ａは、縦電極４０と縦電極４４との間に配置されている。複数個の電極部分３７ａは、互いに平行に、かつ、縦電極４４に対して垂直に配置されている。複数個の電極部分３７ａは、センサ３０の高さ方向（即ち縦電極４４の伸張方向）に等間隔に配置されている。センサ３０の高さ方向に見たときに、電極部分３５ａと電極部分３７ａとは、交互に配置されている。１個の電極部分３７ａは、隣り合う２個の電極部分３５ａの間に配置されている。電極対３３は、複数個の電極部分３４ａと複数個の電極部分３６ａとのうち、最も上に位置する電極部分３６ａから、最も下に位置する電極部分３４ａまでの範囲に位置する。一方、電極対３８は、最も上に位置する電極部分３５ａから最も下に位置する電極部分３５ａの範囲に位置する。   The signal electrode 37 includes a plurality (two in FIG. 1) of electrode portions 37a (in FIG. 1, only one electrode portion 37a is provided with a reference numeral). A vertical electrode 44 is connected to one end (the right end in FIG. 1) of the plurality of electrode portions 37a. The plurality of electrode portions 37 a extend from the vertical electrode 44 toward the left side, that is, toward the vertical electrode 40. The plurality of electrode portions 37 a are electrically connected to each other through the vertical electrode 44. The plurality of electrode portions 37 a are disposed between the vertical electrode 40 and the vertical electrode 44. The plurality of electrode portions 37 a are arranged in parallel to each other and perpendicular to the vertical electrode 44. The plurality of electrode portions 37 a are arranged at equal intervals in the height direction of the sensor 30 (that is, the extending direction of the vertical electrode 44). When viewed in the height direction of the sensor 30, the electrode portions 35a and the electrode portions 37a are alternately arranged. One electrode portion 37a is disposed between two adjacent electrode portions 35a. The electrode pair 33 is located in a range from the uppermost electrode portion 36a to the lowermost electrode portion 34a among the plurality of electrode portions 34a and the plurality of electrode portions 36a. On the other hand, the electrode pair 38 is located in a range from the uppermost electrode portion 35a to the lowermost electrode portion 35a.

図２に示すように、基板３２の表面３２ａは、全面に亘って保護膜３９で覆われている。保護膜３９は、表面３２ａ上の全ての電極３４，３５等を覆っている。表面３２ａ上の電極３４，３５等に異物が付着したり、酸化することを抑制する。保護膜３９は、例えば、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド等の樹脂で作製されている。   As shown in FIG. 2, the surface 32 a of the substrate 32 is covered with a protective film 39 over the entire surface. The protective film 39 covers all the electrodes 34, 35, etc. on the surface 32a. It prevents foreign matter from adhering to the electrodes 34, 35, etc. on the surface 32 a or from oxidizing. The protective film 39 is made of, for example, a resin such as polyimide or polyphenylene sulfide.

図３に示すように、縦電極６３，６５は、基板３２の左端から縦電極６３，６５の順に並んでいる。なお、図３では、説明のために、基板３２の表面３２ａと表面３２ｂとを横に並べている。実際には、表面３２ａと表面３２ｂとは、基板３２の表裏に位置する。縦電極６３，６５は、基板３２の長手方向に、直線状に伸びている。縦電極６３，６５の上端は、基板３２の上端部に位置し、縦電極６３，６５の下端は、基板３２の下端部に位置する。   As shown in FIG. 3, the vertical electrodes 63 and 65 are arranged in the order of the vertical electrodes 63 and 65 from the left end of the substrate 32. In FIG. 3, the surface 32a and the surface 32b of the substrate 32 are arranged side by side for explanation. Actually, the surface 32 a and the surface 32 b are located on the front and back of the substrate 32. The vertical electrodes 63 and 65 extend linearly in the longitudinal direction of the substrate 32. The upper ends of the vertical electrodes 63 and 65 are located at the upper end portion of the substrate 32, and the lower ends of the vertical electrodes 63 and 65 are located at the lower end portion of the substrate 32.

電極対６０は、基準電極６２と信号電極６４とを備える。基準電極６２は、基準電極３５と同様の構成を有する。基準電極６２は、複数個（図３では３個）の電極部分６２ａを備える（なお、図３では１個の電極部分６２ａのみに符号を付している）。複数個の電極部分６２ａと縦電極６３との位置関係は、複数個の電極部分３５ａと縦電極４０との位置関係と同様である。   The electrode pair 60 includes a reference electrode 62 and a signal electrode 64. The reference electrode 62 has the same configuration as the reference electrode 35. The reference electrode 62 includes a plurality of (three in FIG. 3) electrode portions 62a (in FIG. 3, only one electrode portion 62a is provided with a reference numeral). The positional relationship between the plurality of electrode portions 62 a and the vertical electrode 63 is the same as the positional relationship between the plurality of electrode portions 35 a and the vertical electrode 40.

信号電極６４は、信号電極３７と同様の構成を有する。信号電極６４は、複数個（図１では２個）の電極部分６４ａを備える（なお、図３では１個の電極部分６４ａのみに符号を付している）。複数個の電極部分６４ａと縦電極６５との位置関係は、複数個の電極部分３７ａと縦電極４４との位置関係と同様である。基板３２の上端から下方に見たときに、電極部分６２ａと電極部分６４ａとは、交互に配置されている。１個の電極部分６４ａは、隣り合う２個の電極部分６２ａの間に配置されている。電極対６０は、最も上に位置する電極部分６２ａから最も下に位置する電極部分６２ａの範囲に位置する。   The signal electrode 64 has the same configuration as the signal electrode 37. The signal electrode 64 includes a plurality (two in FIG. 1) of electrode portions 64a (in FIG. 3, only one electrode portion 64a is provided with a reference numeral). The positional relationship between the plurality of electrode portions 64 a and the vertical electrode 65 is the same as the positional relationship between the plurality of electrode portions 37 a and the vertical electrode 44. When viewed downward from the upper end of the substrate 32, the electrode portions 62a and the electrode portions 64a are alternately arranged. One electrode portion 64a is disposed between two adjacent electrode portions 62a. The electrode pair 60 is located in a range from the uppermost electrode portion 62a to the lowermost electrode portion 62a.

各電極部分３４ａ〜３７ａ，６２ａ，６４ａは、互いに平行であり、縦電極４０〜４４，６３，６５に対して垂直である。なお、変形例では、各電極部分３４ａ〜６４ａは、互いに平行でなくてもよく、縦電極４０〜６５に対して垂直でなくてもよい。   Each electrode part 34a-37a, 62a, 64a is mutually parallel, and is perpendicular | vertical with respect to the vertical electrodes 40-44,63,65. In addition, in a modification, each electrode part 34a-64a does not need to be mutually parallel, and may not be perpendicular | vertical with respect to the vertical electrodes 40-65.

図２に示すように、基板３２の表面３２ｂ上には、絶縁部６６が配置されている。絶縁部６６は、電極対６０の全体を覆っている。絶縁部６６は、比較的に熱伝導率が高い１種類の材料（例えばカーボン、セラミックス等）で作製されている。絶縁部６６は、保護膜３９よりも厚い。絶縁部６６は、電極対６０が発生する電界Ｅ１（図５参照）が、絶縁部６６を越えない程度の厚みを有する。   As shown in FIG. 2, the insulating portion 66 is disposed on the surface 32 b of the substrate 32. The insulating part 66 covers the entire electrode pair 60. The insulating part 66 is made of one kind of material (for example, carbon, ceramics, etc.) having a relatively high thermal conductivity. The insulating part 66 is thicker than the protective film 39. The insulating portion 66 has such a thickness that the electric field E <b> 1 (see FIG. 5) generated by the electrode pair 60 does not exceed the insulating portion 66.

図１に示すように、基板３２の下端には、当接部７０が配置されている。当接部７０は、燃料タンク１００の底面に当接する。これにより、センサ３０は、燃料タンク１００の底面に対して位置決めされる。   As shown in FIG. 1, a contact portion 70 is disposed at the lower end of the substrate 32. The contact portion 70 contacts the bottom surface of the fuel tank 100. Thereby, the sensor 30 is positioned with respect to the bottom surface of the fuel tank 100.

図３に示すように、制御装置１０は、発振回路５０と、受信回路５２と、演算回路５３とを備える。発振回路５０は、予め決められた周波数（例えば、１０Ｈｚ〜３ＭＨｚ）の信号（交流電圧）、又はパルス信号を発生する。発振回路５０は、３個の縦電極４２，４４，６５のそれぞれに接続される。発振回路５０は、３個の縦電極４２，４４，６５に、順次信号を供給する。なお、縦電極４０，６３は、接地されている。   As illustrated in FIG. 3, the control device 10 includes an oscillation circuit 50, a reception circuit 52, and an arithmetic circuit 53. The oscillation circuit 50 generates a signal (AC voltage) having a predetermined frequency (for example, 10 Hz to 3 MHz) or a pulse signal. The oscillation circuit 50 is connected to each of the three vertical electrodes 42, 44, 65. The oscillation circuit 50 sequentially supplies signals to the three vertical electrodes 42, 44 and 65. The vertical electrodes 40 and 63 are grounded.

受信回路５２は、発振回路５０と縦電極４２との間、発振回路５０と縦電極４４との間、及び、発振回路５０と縦電極６３との間のそれぞれに接続されている。受信回路５２は、整流部と増幅部とを備える。受信回路５２は、発振回路５０から縦電極４２に入力される信号、発振回路５０から縦電極４４に入力される信号、及び、発振回路５０から縦電極６３に入力される信号を、それぞれ検出する。受信回路５２は、検出された信号を整流し、増幅して、演算回路５３に出力する。   The reception circuit 52 is connected between the oscillation circuit 50 and the vertical electrode 42, between the oscillation circuit 50 and the vertical electrode 44, and between the oscillation circuit 50 and the vertical electrode 63. The reception circuit 52 includes a rectification unit and an amplification unit. The receiving circuit 52 detects a signal input from the oscillation circuit 50 to the vertical electrode 42, a signal input from the oscillation circuit 50 to the vertical electrode 44, and a signal input from the oscillation circuit 50 to the vertical electrode 63, respectively. . The receiving circuit 52 rectifies and amplifies the detected signal and outputs the amplified signal to the arithmetic circuit 53.

演算回路５３は、受信回路５２に接続されている。また、演算回路５３は、ＥＣＵ（Engine Control Unitの略）５４に接続されている。演算回路５３は、受信回路５２から供給される信号を用いて、燃料の温度、燃料中のエタノール濃度、及び、燃料の液位を特定する。演算回路５３には、絶縁部６６の温度と絶縁部６６の比誘電率ε１との関係を示すデータベースと、燃料の温度と燃料中のエタノール濃度と燃料の比誘電率ε２との関係を示すデータベースと、が予め格納されている。演算回路５３に格納されているデータベースは、実験又は解析に基づいて作成される。なお、変形例では、演算回路５３には、絶縁部６６の温度と絶縁部６６の比誘電率ε１との関係を示す数式と、燃料の温度と燃料中のエタノール濃度と燃料の比誘電率ε２との関係を示す数式と、が予め格納されていてもよい。演算回路５３は、特定された燃料中のエタノール濃度及び燃料の液位を、ＥＣＵ５４に出力する。ＥＣＵ５４は、自動車のエンジン（図示省略）を制御するための制御装置である。ＥＣＵ５４は、演算回路５３から入力された燃料中のエタノール濃度、及び、燃料の液位を用いて、自動車の各部（例えばインジェクタ、表示部等）を制御する。   The arithmetic circuit 53 is connected to the receiving circuit 52. The arithmetic circuit 53 is connected to an ECU (abbreviation of engine control unit) 54. The arithmetic circuit 53 uses the signal supplied from the receiving circuit 52 to specify the fuel temperature, the ethanol concentration in the fuel, and the fuel level. The arithmetic circuit 53 includes a database indicating the relationship between the temperature of the insulating portion 66 and the relative dielectric constant ε1 of the insulating portion 66, and a database indicating the relationship between the fuel temperature, the ethanol concentration in the fuel, and the relative dielectric constant ε2 of the fuel. Are stored in advance. The database stored in the arithmetic circuit 53 is created based on experiments or analysis. In the modification, the arithmetic circuit 53 includes a mathematical expression showing the relationship between the temperature of the insulating portion 66 and the relative dielectric constant ε1 of the insulating portion 66, the fuel temperature, the ethanol concentration in the fuel, and the relative dielectric constant ε2 of the fuel. And a mathematical expression indicating the relationship between the two may be stored in advance. The arithmetic circuit 53 outputs the specified ethanol concentration and fuel level in the fuel to the ECU 54. The ECU 54 is a control device for controlling an automobile engine (not shown). The ECU 54 controls each part (for example, an injector, a display part, etc.) of the vehicle using the ethanol concentration in the fuel and the fuel level input from the arithmetic circuit 53.

（制御装置が実行する処理）
次いで、図４を参照して、制御装置１０が実行する処理について説明する。本処理は、自動車のエンジンがスタートされると開始され、エンジンが停止されるまで繰り返し実行される。 (Processing executed by the control device)
Next, processing executed by the control device 10 will be described with reference to FIG. This process is started when the automobile engine is started, and is repeatedly executed until the engine is stopped.

Ｓ１２では、発振回路５０は、縦電極６５を介して、信号電極６４に信号を供給する。信号電極６４に信号が入力されると、電極対６０に電荷が蓄えられる。図５に示すように、電極対６０に電荷が蓄えられると、電極対６０は、電界Ｅ１を発生する。電界Ｅ１は、電極対６０を覆う絶縁部６６内に生じる。電界Ｅ１は、絶縁部６６を越えない。即ち、電界Ｅ１は、絶縁部６６の周辺に位置する燃料には生じていない。電極対６０の静電容量Ｃ１は、絶縁部６６の誘電率と高い相関関係を有する。電極対６０及び絶縁部６６は、燃料タンク１００の底面付近に配置されている。電極対６０及び絶縁部６６は、通常、全体的に、燃料タンク１００内の燃料に浸かっている。絶縁部６６の温度は、燃料タンク１００内の燃料の温度に略等しい。この結果、絶縁部６６の誘電率は、燃料タンク１００内の燃料の温度に相関する。即ち、電極対６０の静電容量Ｃ１は、燃料タンク１００内の燃料の温度と高い相関関係を有する。   In S <b> 12, the oscillation circuit 50 supplies a signal to the signal electrode 64 through the vertical electrode 65. When a signal is input to the signal electrode 64, charges are stored in the electrode pair 60. As shown in FIG. 5, when electric charge is stored in the electrode pair 60, the electrode pair 60 generates an electric field E1. The electric field E1 is generated in the insulating portion 66 that covers the electrode pair 60. The electric field E1 does not exceed the insulating portion 66. That is, the electric field E1 is not generated in the fuel located around the insulating portion 66. The capacitance C1 of the electrode pair 60 has a high correlation with the dielectric constant of the insulating portion 66. The electrode pair 60 and the insulating portion 66 are disposed near the bottom surface of the fuel tank 100. The electrode pair 60 and the insulating portion 66 are generally immersed in the fuel in the fuel tank 100 as a whole. The temperature of the insulating part 66 is substantially equal to the temperature of the fuel in the fuel tank 100. As a result, the dielectric constant of the insulating portion 66 correlates with the temperature of the fuel in the fuel tank 100. That is, the capacitance C1 of the electrode pair 60 has a high correlation with the temperature of the fuel in the fuel tank 100.

Ｓ１４では、受信回路５２は、信号電極６４に入力される信号を検出する。信号電極６４に入力される信号は、電極対６０の静電容量Ｃ１に応じて変化する。受信回路５２は、検出された信号を、整流し、増幅して、演算回路５３に出力する。Ｓ１６では、演算回路５３は、演算回路５３に入力された信号から電極対６０の静電容量Ｃ１を算出する。   In S <b> 14, the receiving circuit 52 detects a signal input to the signal electrode 64. The signal input to the signal electrode 64 changes according to the capacitance C1 of the electrode pair 60. The receiving circuit 52 rectifies and amplifies the detected signal and outputs the amplified signal to the arithmetic circuit 53. In S <b> 16, the arithmetic circuit 53 calculates the capacitance C <b> 1 of the electrode pair 60 from the signal input to the arithmetic circuit 53.

次いで、Ｓ１８では、演算回路５３は、電極対６０の静電容量Ｃ１を用いて、燃料の温度を特定する。電極対６０の静電容量Ｃ１は、絶縁部６６の静電容量ε１に、電極対６０の構造（各電極６２，６４の面積、電極６２，６４の距離等）により定まる定数ｋ１を乗算することによって算出される。定数ｋ１は、予め実験又は解析によって算出され、予め演算回路５３に格納されていてもよい。Ｓ１８では、最初に、演算回路５３は、電極対６０の静電容量Ｃ１から定数ｋ１を除算することによって、絶縁部６６の静電容量ε１を特定する。次いで、演算回路５３は、演算回路５３に格納されている絶縁部６６の温度と絶縁部６６の比誘電率ε１との関係を示すデータベースを用いて、絶縁部６６の温度を特定する。   Next, in S <b> 18, the arithmetic circuit 53 specifies the temperature of the fuel using the capacitance C <b> 1 of the electrode pair 60. The capacitance C1 of the electrode pair 60 is obtained by multiplying the capacitance ε1 of the insulating portion 66 by a constant k1 determined by the structure of the electrode pair 60 (area of each electrode 62, 64, distance of the electrodes 62, 64, etc.). Is calculated by The constant k1 may be calculated in advance by experiment or analysis and stored in the arithmetic circuit 53 in advance. In S18, first, the arithmetic circuit 53 specifies the capacitance ε1 of the insulating portion 66 by dividing the constant k1 from the capacitance C1 of the electrode pair 60. Next, the arithmetic circuit 53 specifies the temperature of the insulating part 66 using a database indicating the relationship between the temperature of the insulating part 66 and the relative dielectric constant ε1 of the insulating part 66 stored in the arithmetic circuit 53.

次に、Ｓ２０において、発振回路５０は、縦電極４４を介して、信号電極３７に信号を供給する。信号電極３７に信号が入力されると、電極対３８に電荷が蓄えられる。図６に示すように、電極対３８に電荷が蓄えられると、電極対３８は、電界Ｅ２を発生する。電界Ｅ２は、電極対３８を覆う保護膜３９を越えて、保護膜３９の外側に達する。電極対３８は、燃料タンク１００の底面付近に配置されている。電極対３８は、通常、全体的に、燃料タンク１００内の燃料に浸かっている。保護膜３９の外側の電界Ｅ２は、燃料内に発生している。このため、電極対３８の静電容量Ｃ２は、保護膜３９の外側に位置する燃料の誘電率と高い相関関係を有する。   Next, in S <b> 20, the oscillation circuit 50 supplies a signal to the signal electrode 37 through the vertical electrode 44. When a signal is input to the signal electrode 37, charges are stored in the electrode pair 38. As shown in FIG. 6, when electric charge is stored in the electrode pair 38, the electrode pair 38 generates an electric field E2. The electric field E2 reaches the outside of the protective film 39 over the protective film 39 covering the electrode pair 38. The electrode pair 38 is disposed near the bottom surface of the fuel tank 100. The electrode pair 38 is generally immersed in the fuel in the fuel tank 100 as a whole. An electric field E2 outside the protective film 39 is generated in the fuel. For this reason, the capacitance C2 of the electrode pair 38 has a high correlation with the dielectric constant of the fuel located outside the protective film 39.

ガソリンの比誘電率（比誘電率≒２）とエタノールの比誘電率（比誘電率≒２４．５）とは、大きく異なる。このため、燃料の誘電率は、燃料中のエタノール（比誘電率≒２４．５）の濃度によって大きく変化する。また、燃料の誘電率は、燃料の温度によって変化する。   The relative permittivity of gasoline (relative permittivity≈2) and the relative permittivity of ethanol (relative permittivity≈24.5) are greatly different. For this reason, the dielectric constant of the fuel greatly varies depending on the concentration of ethanol (relative dielectric constant≈24.5) in the fuel. Further, the dielectric constant of the fuel changes depending on the temperature of the fuel.

Ｓ２４では、受信回路５２は、信号電極３７に入力される信号を検出する。信号電極３７に入力される信号は、電極対３８の静電容量Ｃ２に応じて変化する。受信回路５２は、検出された信号を、整流し、増幅して、演算回路５３に出力する。Ｓ２６では、演算回路５３は、演算回路５３に入力された信号から電極対３８の静電容量Ｃ２を算出する。   In S <b> 24, the receiving circuit 52 detects a signal input to the signal electrode 37. The signal input to the signal electrode 37 changes according to the capacitance C2 of the electrode pair 38. The receiving circuit 52 rectifies and amplifies the detected signal and outputs the amplified signal to the arithmetic circuit 53. In S <b> 26, the arithmetic circuit 53 calculates the capacitance C <b> 2 of the electrode pair 38 from the signal input to the arithmetic circuit 53.

次いで、Ｓ２８では、演算回路５３は、Ｓ１８で特定された燃料の温度と、電極対３８の静電容量Ｃ２を用いて、燃料の比誘電率を特定する。電極対３８の静電容量Ｃ２は、燃料の静電容量ε２に、電極対３８の構造（各電極３５，３７の面積、電極３５，３７の距離等）により定まる定数ｋ２を乗算することによって算出される。定数ｋ２は、予め実験又は解析によって算出され、予め演算回路５３に格納されていてもよい。Ｓ２８では、演算回路５３は、電極対３８の静電容量Ｃ２から定数ｋ２を除算することによって、燃料の静電容量ε２を特定する。次いで、Ｓ３０では、演算回路５３は、演算回路５３に格納されている燃料の温度と、燃料中のエタノール濃度と、燃料の比誘電率ε２との関係を示すデータベースを用いて、燃料中のエタノール濃度を特定する。   Next, in S28, the arithmetic circuit 53 specifies the relative dielectric constant of the fuel using the temperature of the fuel specified in S18 and the capacitance C2 of the electrode pair 38. The capacitance C2 of the electrode pair 38 is calculated by multiplying the fuel capacitance ε2 by a constant k2 determined by the structure of the electrode pair 38 (area of each electrode 35, 37, distance of the electrodes 35, 37, etc.). Is done. The constant k2 may be calculated in advance by experiment or analysis and stored in the arithmetic circuit 53 in advance. In S28, the arithmetic circuit 53 specifies the fuel capacitance ε2 by dividing the constant k2 from the capacitance C2 of the electrode pair 38. Next, in S30, the arithmetic circuit 53 uses the database indicating the relationship between the temperature of the fuel stored in the arithmetic circuit 53, the ethanol concentration in the fuel, and the relative dielectric constant ε2 of the fuel, and then the ethanol in the fuel. Specify the concentration.

続いて、Ｓ３２において、演算回路５３は、Ｓ３０で特定されたエタノール濃度を、ＥＣＵ５４に出力する。ＥＣＵ５４は、演算回路５３からエタノール濃度を取得すると、エタノール濃度に応じて、自動車の各部（例えばインジェクタ）を制御する。   Subsequently, in S32, the arithmetic circuit 53 outputs the ethanol concentration specified in S30 to the ECU 54. When the ECU 54 acquires the ethanol concentration from the arithmetic circuit 53, the ECU 54 controls each part (for example, an injector) of the automobile according to the ethanol concentration.

次いで、Ｓ３４において、発振回路５０は、縦電極４２を介して、信号電極３６に信号を供給する。信号電極３６に信号が入力されると、電極対３３に電荷が蓄えられる。電極対３３に電荷が蓄えられると、電極対３３は、電界を発生する。電極対３３の電界は、電極対３８の電界Ｅ２と同様に、電極対３３を覆う保護膜３９を越えて、保護膜３９の外側に達する（図６参照）。電極対３３は、燃料タンク１００の深さ方向に伸びている。燃料タンク１００内の燃料の液位が変化すると、電極対３３のうち、燃料に浸かっている電極部分３４ａ，３６ａの個数が変化する。この結果、電極対３３の電界のうち、燃料内に発生している部分と、燃料タンク１００内の気体層に発生している部分との比率が変化する。燃料と燃料タンク１００内の気体層とは誘電率が異なるため、電極対３３の静電容量Ｃ３は、燃料の液位と高い相関関係にある。また、電極対３３の静電容量Ｃ３は、燃料の誘電率及び温度によっても変動する。   Next, in S <b> 34, the oscillation circuit 50 supplies a signal to the signal electrode 36 through the vertical electrode 42. When a signal is input to the signal electrode 36, charges are stored in the electrode pair 33. When charges are stored in the electrode pair 33, the electrode pair 33 generates an electric field. Similar to the electric field E2 of the electrode pair 38, the electric field of the electrode pair 33 reaches the outside of the protective film 39 over the protective film 39 covering the electrode pair 33 (see FIG. 6). The electrode pair 33 extends in the depth direction of the fuel tank 100. When the liquid level of the fuel in the fuel tank 100 changes, the number of electrode portions 34a and 36a immersed in the fuel in the electrode pair 33 changes. As a result, the ratio between the portion generated in the fuel and the portion generated in the gas layer in the fuel tank 100 in the electric field of the electrode pair 33 changes. Since the dielectric constants of the fuel and the gas layer in the fuel tank 100 are different, the capacitance C3 of the electrode pair 33 is highly correlated with the fuel level. Further, the capacitance C3 of the electrode pair 33 also varies depending on the dielectric constant and temperature of the fuel.

Ｓ３６では、受信回路５２は、信号電極３６に入力される信号を検出する。信号電極３６に入力される信号は、電極対３３の静電容量Ｃ３に応じて変化する。受信回路５２は、検出された信号を、整流し、増幅して、演算回路５３に出力する。Ｓ３８では、演算回路５３は、演算回路５３に入力された信号から電極対３３の静電容量Ｃ３を算出する。   In S <b> 36, the receiving circuit 52 detects a signal input to the signal electrode 36. The signal input to the signal electrode 36 changes according to the capacitance C3 of the electrode pair 33. The receiving circuit 52 rectifies and amplifies the detected signal and outputs the amplified signal to the arithmetic circuit 53. In S <b> 38, the arithmetic circuit 53 calculates the capacitance C <b> 3 of the electrode pair 33 from the signal input to the arithmetic circuit 53.

次いで、Ｓ４０では、Ｓ３８で算出された電極対３３の静電容量Ｃ３と、Ｓ２６で算出された電極対３８の静電容量Ｃ２とを用いて、燃料の液位を特定する。具体的には、液位は、電極対３３の静電容量Ｃ３を、電極対３８の静電容量Ｃ２で除算した値に、定数ｋ３を乗算することによって算出される。定数ｋ３は、電極対３３の構造（各電極３４，３６の面積、電極３４，３６の距離等）により定まる定数である。定数ｋ３は、予め実験又は解析によって算出される定数である。演算回路５３は、燃料の液位を、燃料の液面が電極対３３の上端に位置する状態を１としたときの割合によって特定してもよい。   Next, in S40, the fuel level is specified using the capacitance C3 of the electrode pair 33 calculated in S38 and the capacitance C2 of the electrode pair 38 calculated in S26. Specifically, the liquid level is calculated by multiplying a value obtained by dividing the capacitance C3 of the electrode pair 33 by the capacitance C2 of the electrode pair 38 by a constant k3. The constant k3 is a constant determined by the structure of the electrode pair 33 (the area of each electrode 34, 36, the distance between the electrodes 34, 36, etc.). The constant k3 is a constant calculated in advance by experiment or analysis. The arithmetic circuit 53 may specify the fuel level by the ratio when the state in which the fuel level is located at the upper end of the electrode pair 33 is 1.

次いで、Ｓ４２では、演算回路５３は、Ｓ４０で算出された燃料の液位を、ＥＣＵ５４に出力する。ＥＣＵ５４は、演算回路５３から燃料の液位を取得すると、自動車の表示部に、燃料の液位を表示させる。Ｓ４２が終了すると、Ｓ１２に戻る。   Next, in S42, the arithmetic circuit 53 outputs the fuel level calculated in S40 to the ECU 54. When the ECU 54 acquires the fuel level from the arithmetic circuit 53, the ECU 54 displays the fuel level on the display unit of the automobile. When S42 ends, the process returns to S12.

（本実施例の効果）
本実施例では、電極対６０を覆う絶縁部６６は、燃料タンク１００内の燃料に浸かっている。この結果、絶縁部６６の温度は、燃料タンク１００内の燃料の温度に略等しくなる。センサ装置２は、燃料中のエタノール濃度を特定する際に、まず、電極対６０によって絶縁部６６内に電界Ｅ１が生じている場合の電極対６０の静電容量Ｃ１に相関する燃料の温度を特定する（図４のＳ１８）。即ち、電極対６０の静電容量Ｃ１は、燃料の温度に高い相関関係を有する一方で、燃料の誘電率に高い相関関係を有さない。これにより、センサ装置２は、燃料の温度を用いて、エタノール濃度を特定することができる。この構成によれば、センサ装置２は、燃料中のエタノール濃度を特定する際に、液体の温度による特定誤差を抑制することができる。電極対６０の電界Ｅ１は、絶縁部６６内に発生する一方で、燃料内には到達していない。この結果、センサ装置２は、燃料の誘電率に相関しない電極対６０の静電容量Ｃ１を用いて、燃料の温度を特定することができる。 (Effect of this embodiment)
In the present embodiment, the insulating portion 66 that covers the electrode pair 60 is immersed in the fuel in the fuel tank 100. As a result, the temperature of the insulating part 66 becomes substantially equal to the temperature of the fuel in the fuel tank 100. When the sensor device 2 specifies the ethanol concentration in the fuel, first, the temperature of the fuel correlated with the capacitance C1 of the electrode pair 60 when the electric field E1 is generated in the insulating portion 66 by the electrode pair 60 is determined. It is specified (S18 in FIG. 4). That is, the capacitance C1 of the electrode pair 60 has a high correlation with the temperature of the fuel, but does not have a high correlation with the dielectric constant of the fuel. Thereby, the sensor apparatus 2 can specify the ethanol concentration using the temperature of the fuel. According to this configuration, the sensor device 2 can suppress a specific error due to the temperature of the liquid when specifying the ethanol concentration in the fuel. The electric field E1 of the electrode pair 60 is generated in the insulating portion 66, but does not reach the fuel. As a result, the sensor device 2 can specify the temperature of the fuel using the capacitance C1 of the electrode pair 60 that is not correlated with the dielectric constant of the fuel.

また、センサ装置２は、電極対３３の静電容量Ｃ３と電極対３８の静電容量Ｃ２とを用いて、燃料の液位を特定する（図４のＳ４０）。電極対３８の静電容量Ｃ２は、燃料の誘電率と温度の両者に相関する。電極対３３の静電容量Ｃ３と電極対３８の静電容量Ｃ２とを利用することによって、燃料の誘電率と温度とを考慮して、燃料の液位を特定することができる。   Further, the sensor device 2 specifies the fuel level by using the capacitance C3 of the electrode pair 33 and the capacitance C2 of the electrode pair 38 (S40 in FIG. 4). The capacitance C2 of the electrode pair 38 correlates with both the dielectric constant and the temperature of the fuel. By using the capacitance C3 of the electrode pair 33 and the capacitance C2 of the electrode pair 38, the fuel level can be specified in consideration of the dielectric constant and temperature of the fuel.

絶縁部６６は、比較的に熱伝導率が高い材料で作製されている。この構成によれば、絶縁部６６の温度は、燃料の温度変化に応じて、比較的に早く変化することができる。この結果、電極対６０の周辺の温度を、迅速に燃料の温度に近づけることができる。これにより、電極対６０の静電容量Ｃ１は、燃料の温度変化に対して、高い相関関係を維持することができる。   The insulating part 66 is made of a material having a relatively high thermal conductivity. According to this configuration, the temperature of the insulating portion 66 can be changed relatively quickly in accordance with the temperature change of the fuel. As a result, the temperature around the electrode pair 60 can be quickly brought close to the temperature of the fuel. Thereby, the electrostatic capacitance C1 of the electrode pair 60 can maintain a high correlation with respect to the temperature change of the fuel.

（対応関係）
上記の実施例では、燃料タンク１００が「容器」の一例であり、制御装置１０が「特定部」の一例である。電極対３８が「第１の電極対」の一例であり、電極対６０が「第２の電極対」の一例であり、電極対３３が「第３の電極対」の一例である。燃料中のエタノール濃度が「液体の誘電率に関する値」の一例である。燃料の温度と、燃料中のエタノール濃度と、燃料の液位とのそれぞれが、「液体の性状」の一例である。 (Correspondence)
In the above embodiment, the fuel tank 100 is an example of a “container”, and the control device 10 is an example of a “specifying unit”. The electrode pair 38 is an example of a “first electrode pair”, the electrode pair 60 is an example of a “second electrode pair”, and the electrode pair 33 is an example of a “third electrode pair”. The ethanol concentration in the fuel is an example of “a value related to the dielectric constant of the liquid”. Each of the temperature of the fuel, the ethanol concentration in the fuel, and the liquid level of the fuel is an example of “liquid property”.

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.

（１）上記の実施例では、センサ３０は、３個の電極対３３，３８，６０以外の１個以上の電極対を備えていてもよい。例えば、制御装置１０は、３個の電極対３３，３８，６０以外の電極対を用いて、電極対３８の上端よりも下方に液面が存在する場合に、燃料の比誘電率と温度とに相関するが、燃料の液位に相関しない静電容量を算出してもよい。あるいは、センサ３０は、電極対３３を備えていなくてもよい。 (1) In the above embodiment, the sensor 30 may include one or more electrode pairs other than the three electrode pairs 33, 38, 60. For example, the control device 10 uses the electrode pairs other than the three electrode pairs 33, 38, and 60, and when the liquid level exists below the upper end of the electrode pair 38, the relative permittivity and temperature of the fuel However, it is also possible to calculate a capacitance that does not correlate with the fuel level. Alternatively, the sensor 30 may not include the electrode pair 33.

（２）上記の実施例では、絶縁部６６は、１種類の材料で作製されている。しかしながら、図７に示すように、絶縁部１６６は、気体又は液体等の充填材Ｘを収容していてもよい。あるいは、絶縁部６６は、複数種類の材料で作製されていてもよい。 (2) In the above embodiment, the insulating portion 66 is made of one kind of material. However, as shown in FIG. 7, the insulating portion 166 may contain a filler X such as gas or liquid. Alternatively, the insulating portion 66 may be made of a plurality of types of materials.

（３）本明細書で開示されるセンサ装置は、燃料の性状を特定するセンサ装置２に限られない。例えば、センサ装置は、エンジン内のエンジンオイルの性状（例えば、エンジンオイルの温度、液位、誘電率等）を特定してもよい。また、センサ装置２は、燃料の温度、エタノール濃度、液位以外に、例えば、液体の誘電率を用いて、液体の劣化の程度等を特定してもよい。本変形例では、液体の劣化の程度が、「液体の性状」の一例である。 (3) The sensor device disclosed in this specification is not limited to the sensor device 2 that specifies the properties of the fuel. For example, the sensor device may specify the properties of engine oil in the engine (for example, engine oil temperature, liquid level, dielectric constant, etc.). In addition to the fuel temperature, ethanol concentration, and liquid level, the sensor device 2 may specify the degree of deterioration of the liquid using, for example, the dielectric constant of the liquid. In the present modification, the degree of deterioration of the liquid is an example of “liquid property”.

（４）上記の実施例では、制御装置１０は、各電極対３３，３８，６０の静電容量Ｃ１〜Ｃ３を算出する（図４のＳ１６，Ｓ２６，Ｓ３８）。しかしながら、制御装置１０は、各電極対３３，３８，６０の静電容量Ｃ１〜Ｃ３の少なくとも１つを算出しなくてもよいこの場合、例えば、制御装置１０は、信号電極３６，３７，６４に入力される信号の少なくとも１つを用いて、燃料の温度、比誘電率等を特定してもよい。本変形例では、信号電極３６，３７，６４に入力される信号のそれぞれが、「第３の静電容量値」、「第１の静電容量値」及び「第２の静電容量値」の一例である。 (4) In the above embodiment, the control device 10 calculates the capacitances C1 to C3 of the electrode pairs 33, 38, and 60 (S16, S26, and S38 in FIG. 4). However, in this case, the control device 10 does not have to calculate at least one of the capacitances C1 to C3 of the electrode pairs 33, 38, 60. The temperature of the fuel, the relative dielectric constant, etc. may be specified using at least one of the signals input to. In this modification, each of the signals input to the signal electrodes 36, 37, and 64 is “third capacitance value”, “first capacitance value”, and “second capacitance value”. It is an example.

（５）上記の実施例では、電極対６０は、電極対３８の裏面に配置されている。しかしながら、電極対６０は、電極対３８と同一の表面３２ａに配置されていてもよい。また、電極対６０は、燃料タンク１００の底部付近に配置されていなくてもよい。 (5) In the above embodiment, the electrode pair 60 is arranged on the back surface of the electrode pair 38. However, the electrode pair 60 may be disposed on the same surface 32 a as the electrode pair 38. The electrode pair 60 may not be disposed near the bottom of the fuel tank 100.

また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.

２：センサ装置、１０：制御装置、３０：センサ、３２：基板、３３，３８，６０：電極対、３４，３５，６２：基準電極、３６，３７，６４：信号電極、３９：保護膜、５０：発振回路、５２：受信回路、５３：演算回路、６６：絶縁部、１００：燃料タンク 2: sensor device, 10: control device, 30: sensor, 32: substrate, 33, 38, 60: electrode pair, 34, 35, 62: reference electrode, 36, 37, 64: signal electrode, 39: protective film, 50: Oscillator circuit, 52: Receiver circuit, 53: Arithmetic circuit, 66: Insulator, 100: Fuel tank

Claims (4)

液体が貯留される容器内に配置される基板と、
基板上に配置される複数個の電極対であって、第１の電極対と第２の電極対とを含む複数個の電極対と、
第２の電極対を覆う絶縁部材と、
複数個の電極対の静電容量に関する値を用いて、容器に貯留される液体の性状を特定する特定部と、を備え、
特定部は、第１の電極対の電界が容器に貯留される液体内に発生している場合の第１の電極対の静電容量に関する第１の静電容量値と、第２の電極対の電界が絶縁部材内に発生している場合の第２の電極対の静電容量に関する第２の静電容量値と、を用いて、液体の性状を特定する、センサ装置。 A substrate disposed in a container in which liquid is stored;
A plurality of electrode pairs disposed on the substrate, the plurality of electrode pairs including a first electrode pair and a second electrode pair;
An insulating member covering the second electrode pair;
Using a value related to the capacitance of a plurality of electrode pairs, and a specific part that identifies the properties of the liquid stored in the container,
The specific unit includes a first capacitance value related to the capacitance of the first electrode pair when the electric field of the first electrode pair is generated in the liquid stored in the container, and the second electrode pair. And a second capacitance value relating to the capacitance of the second electrode pair when the electric field is generated in the insulating member. 特定部は、第２の静電容量値を用いて、液体の温度に関する値を特定し、第１の静電容量値と液体の温度に関する値とを、用いて、液体の誘電率に関する値を特定する、請求項１に記載のセンサ装置。   The specifying unit uses the second capacitance value to specify a value related to the temperature of the liquid, and uses the first capacitance value and the value related to the temperature of the liquid to determine a value related to the dielectric constant of the liquid. The sensor device according to claim 1, which is specified. 複数個の電極対は、液体の液位を特定するための第３の電極対を含み、
特定部は、第３の電極対の静電容量に関する第３の静電容量値と、第１の静電容量値とを用いて、液体の液位を特定する、請求項２に記載のセンサ装置。 The plurality of electrode pairs includes a third electrode pair for specifying the liquid level,
The sensor according to claim 2, wherein the specifying unit specifies a liquid level using a third capacitance value related to the capacitance of the third electrode pair and the first capacitance value. apparatus. 絶縁部材は、熱伝導率が高い部材によって作製されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のセンサ装置。   The sensor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the insulating member is made of a member having high thermal conductivity.
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