JP3215527B2 - キャパシティブセンサ - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
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- G01D5/2417—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying separation
-
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハウジングと、フロン
ト導電面と、該導電面とハウジングとの間に設けられた
絶縁手段とを含むセンサ本体を具えると共に、前記導電
面を、第１キャパシタ極板を構成する該導電面と、該導
電面から所定距離にこれに対向して位置する第２キャパ
シタ極板を構成する基準導電面とから成るキャパシタン
スを測定する装置に接続する、ミネラル絶縁体でシール
ドされたタイプの同軸ケーブルも具えたキャパシティブ
センサに関するものである。
ト導電面と、該導電面とハウジングとの間に設けられた
絶縁手段とを含むセンサ本体を具えると共に、前記導電
面を、第１キャパシタ極板を構成する該導電面と、該導
電面から所定距離にこれに対向して位置する第２キャパ
シタ極板を構成する基準導電面とから成るキャパシタン
スを測定する装置に接続する、ミネラル絶縁体でシール
ドされたタイプの同軸ケーブルも具えたキャパシティブ
センサに関するものである。
【０００２】ミネラル絶縁体でシールドされた同軸ケー
ブルとは金属シースが心線から圧縮粉末状ミネラル絶縁
体により絶縁された同軸ケーブルを意味する。本発明
は、例えばターボエンジンの回転羽根の先端とケースと
の間のクリアランスを測定する航空工学の分野に使用さ
れる。
ブルとは金属シースが心線から圧縮粉末状ミネラル絶縁
体により絶縁された同軸ケーブルを意味する。本発明
は、例えばターボエンジンの回転羽根の先端とケースと
の間のクリアランスを測定する航空工学の分野に使用さ
れる。
【０００３】
【従来の技術】この種のセンサは欧州特許出願 EP − 0
334441号から既知である。このセンサはハウジングとフ
ロント導電面と、この導電面をハウジングから絶縁する
中間絶縁片とから成るセンサ本体を具える。このセンサ
はこの導電面をキャパシタンス測定装置に接続する同軸
ケーブクも具えている。
334441号から既知である。このセンサはハウジングとフ
ロント導電面と、この導電面をハウジングから絶縁する
中間絶縁片とから成るセンサ本体を具える。このセンサ
はこの導電面をキャパシタンス測定装置に接続する同軸
ケーブクも具えている。
【０００４】導電面は、航空工学分野ではターボエンジ
ンのケースの内部表面と整列させる必要がある。センサ
の導電面とエンジンの回転羽根の先端との間に発生する
キャパシタンスの測定値は回転羽根とケースとの間に存
在するクリアランスのダイナミック状態を表わす。
ンのケースの内部表面と整列させる必要がある。センサ
の導電面とエンジンの回転羽根の先端との間に発生する
キャパシタンスの測定値は回転羽根とケースとの間に存
在するクリアランスのダイナミック状態を表わす。
【０００５】このセンサはキャパシタンスの測定点にお
ける温度の測定もできる。この目的のためには、同軸ケ
ーブルの心線を熱電対の２つのワイヤとし、この熱電対
の接合点をセンサ本体のフロント導電面と電気的に熱的
に接触させればよい。このようにすると熱電対のワイヤ
により温度に関する電気測定信号と、キャパシタンスに
関する電気測定信号とを伝送することができる。
ける温度の測定もできる。この目的のためには、同軸ケ
ーブルの心線を熱電対の２つのワイヤとし、この熱電対
の接合点をセンサ本体のフロント導電面と電気的に熱的
に接触させればよい。このようにすると熱電対のワイヤ
により温度に関する電気測定信号と、キャパシタンスに
関する電気測定信号とを伝送することができる。
【０００６】完成装置はターボジェット内の極めて高い
温度に耐える必要がある。このため同軸ケーブルはミネ
ラル絶縁体でシールドされたタイプのものとする。この
同軸ケーブルのシースは極めて小さい直径、即ち１〜２
mm程度の金属円筒から成るものとする。心線はこのシー
スから圧縮ミネラル絶縁体により絶縁する。シースはケ
ーブルの一端で切除して熱電対の接合点及びそのワイヤ
を小さな長さに亘って露出させる。
温度に耐える必要がある。このため同軸ケーブルはミネ
ラル絶縁体でシールドされたタイプのものとする。この
同軸ケーブルのシースは極めて小さい直径、即ち１〜２
mm程度の金属円筒から成るものとする。心線はこのシー
スから圧縮ミネラル絶縁体により絶縁する。シースはケ
ーブルの一端で切除して熱電対の接合点及びそのワイヤ
を小さな長さに亘って露出させる。
【０００７】熱電対の接合点は金属電極で補強された導
電面に封止する。中間絶縁片の一方の面をハウジングに
封止し、他方の面をこの電極に封止する。更に、ハウジ
ングを同軸ケーブルの金属シースに封止してセンサアセ
ンブリを気密封止する。更に、全ての素子を耐熱材料で
構成する。
電面に封止する。中間絶縁片の一方の面をハウジングに
封止し、他方の面をこの電極に封止する。更に、ハウジ
ングを同軸ケーブルの金属シースに封止してセンサアセ
ンブリを気密封止する。更に、全ての素子を耐熱材料で
構成する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した装置はそれで
もいくつかの欠点を有している。第１に、その製造に多
数の種々の素子の使用を必要とし費用がかかる。これら
素子を極めて精密に調整する必要があり、この点でも費
用がかかる。第２に、封止の数が多い。封止は振動の影
響を受け易く、振動はセンサを使用するエンジンのタイ
プに応じて大きく相違し、場合によっては極めて破壊的
になることがある。これがため、本発明の目的は少数の
素子で製造し得る上述した種類のセンサを提供すること
にある。本発明の他の目的は所要の封止数が少ない上述
した種類のセンサを提供することにある。
もいくつかの欠点を有している。第１に、その製造に多
数の種々の素子の使用を必要とし費用がかかる。これら
素子を極めて精密に調整する必要があり、この点でも費
用がかかる。第２に、封止の数が多い。封止は振動の影
響を受け易く、振動はセンサを使用するエンジンのタイ
プに応じて大きく相違し、場合によっては極めて破壊的
になることがある。これがため、本発明の目的は少数の
素子で製造し得る上述した種類のセンサを提供すること
にある。本発明の他の目的は所要の封止数が少ない上述
した種類のセンサを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した種類
のセンサにおいて、前記センサ本体がミネラル絶縁体に
よりシールドされた同軸ケーブルの電気的に開放した延
長部から成り、該延長部の心線の自由端が前記導電面を
構成し、該延長部のシースが前記ハウジングを構成し、
該延長部のミネラル絶縁体が前記絶縁手段を構成してい
ることを特徴とする。
のセンサにおいて、前記センサ本体がミネラル絶縁体に
よりシールドされた同軸ケーブルの電気的に開放した延
長部から成り、該延長部の心線の自由端が前記導電面を
構成し、該延長部のシースが前記ハウジングを構成し、
該延長部のミネラル絶縁体が前記絶縁手段を構成してい
ることを特徴とする。
【００１０】このセンサの利点は、構成素子の数が最少
になり、ケーブル自体の必須の構成素子、即ち心線、金
属シース及びミネラル絶縁体になる点にある。他の利点
は、できるだけ良好なセンサ本体を得るためにアライメ
ント用の精密な側面を有する特別の部片を用いる必要が
最早ない点にある。これは製造及び組立てに関しかなり
のコスト低減をもたらす。このコスト低減はセンサの品
質を犠牲にすることなく得られる。その理由は全ての構
成素子が耐熱性であり且つ封止の必要なしに組立てられ
るためである。従って、耐温度及び振動特性がかなり向
上する。
になり、ケーブル自体の必須の構成素子、即ち心線、金
属シース及びミネラル絶縁体になる点にある。他の利点
は、できるだけ良好なセンサ本体を得るためにアライメ
ント用の精密な側面を有する特別の部片を用いる必要が
最早ない点にある。これは製造及び組立てに関しかなり
のコスト低減をもたらす。このコスト低減はセンサの品
質を犠牲にすることなく得られる。その理由は全ての構
成素子が耐熱性であり且つ封止の必要なしに組立てられ
るためである。従って、耐温度及び振動特性がかなり向
上する。
【００１１】本発明の実施例では、センサ本体の直径は
ケーブルの直径の少なくとも２倍にする。例えば、セン
サ本体の直径はケーブルの直径の２〜４倍にすることが
できる。この実施例によれば、センサ本体をエンジン内
に容易に位置させ、そのケースに等価部品により容易に
保持することができると共に、小径のケーブルは十分な
柔軟性を有し、どのような通路にも通してエンジンから
遠く離れた位置へ情報を伝送することができる。
ケーブルの直径の少なくとも２倍にする。例えば、セン
サ本体の直径はケーブルの直径の２〜４倍にすることが
できる。この実施例によれば、センサ本体をエンジン内
に容易に位置させ、そのケースに等価部品により容易に
保持することができると共に、小径のケーブルは十分な
柔軟性を有し、どのような通路にも通してエンジンから
遠く離れた位置へ情報を伝送することができる。
【００１２】本発明の実施例では、ケーブル及びセンサ
本体が圧縮粉末状ミネラル絶縁体により分離された２つ
の同心金属シースを具えるものとする。このセンサによ
れば、中間シースをシールドリングとして作用させて基
準導電面とこのシールドリングとの間のキャパシタンス
の測定値を得ることができる。そして、このキャパシタ
ンスと、基準導電面とセンサの心線との間のキャパシタ
ンスとを差動測定することによりケーブルの寄生キャパ
シタンスの影響を除去することができる。従って、キャ
パシタンスの測定精度が向上する。
本体が圧縮粉末状ミネラル絶縁体により分離された２つ
の同心金属シースを具えるものとする。このセンサによ
れば、中間シースをシールドリングとして作用させて基
準導電面とこのシールドリングとの間のキャパシタンス
の測定値を得ることができる。そして、このキャパシタ
ンスと、基準導電面とセンサの心線との間のキャパシタ
ンスとを差動測定することによりケーブルの寄生キャパ
シタンスの影響を除去することができる。従って、キャ
パシタンスの測定精度が向上する。
【００１３】本発明の実施例では、センサの自由端にキ
ャップを設け、導電面として作用する心線の先端及び中
間シースの先端はキャップから露出させる。この実施例
によればセンサは気密封止されるが、この場合にも封止
数は最少であって、キャップの封止の一回だけである。
ャップを設け、導電面として作用する心線の先端及び中
間シースの先端はキャップから露出させる。この実施例
によればセンサは気密封止されるが、この場合にも封止
数は最少であって、キャップの封止の一回だけである。
【００１４】本発明の実施例では、心線を単一中心導体
にする。この場合、センサは純粋なキャパシティブセン
サになる。本発明の他の実施例では、心線を熱電対の２
つのワイヤとし、熱電対の接合点を導電面として使用し
て前記第１キャパシタ極板を構成する。この場合にはセ
ンサは所定の点におけるキャパシタンスと温度を測定す
るものになる。
にする。この場合、センサは純粋なキャパシティブセン
サになる。本発明の他の実施例では、心線を熱電対の２
つのワイヤとし、熱電対の接合点を導電面として使用し
て前記第１キャパシタ極板を構成する。この場合にはセ
ンサは所定の点におけるキャパシタンスと温度を測定す
るものになる。
【００１５】図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図１はキャパシティブセンサの動作原理を説明するため
の図である。このキャパシティブセンサは導電面、即ち
第１キャパシタ極板１を具える。この導電面は第２導電
面、即ち第２キャパシタ極板２に対向配置する。このセ
ンサは所定の距離ｄだけ離れた２つの極板１及び２から
成るキャパシタのキャパシタンスの値を測定する。この
キャパシタンスの測定のために、第１極板１を同軸ケー
ブルの心線21に接続し、第２極板２を同軸ケーブルのシ
ース22に接続する。同軸ケーブルの心線及びシースをキ
ャパシタンス測定装置の端子Ｂ１及び接地端子に接続し
て第１キャパシタンス値C1を測定する。
図１はキャパシティブセンサの動作原理を説明するため
の図である。このキャパシティブセンサは導電面、即ち
第１キャパシタ極板１を具える。この導電面は第２導電
面、即ち第２キャパシタ極板２に対向配置する。このセ
ンサは所定の距離ｄだけ離れた２つの極板１及び２から
成るキャパシタのキャパシタンスの値を測定する。この
キャパシタンスの測定のために、第１極板１を同軸ケー
ブルの心線21に接続し、第２極板２を同軸ケーブルのシ
ース22に接続する。同軸ケーブルの心線及びシースをキ
ャパシタンス測定装置の端子Ｂ１及び接地端子に接続し
て第１キャパシタンス値C1を測定する。
【００１６】この種のセンサは特にターボエンジンのケ
ースと回転羽根との間のクリアランスをダイナミック測
定することができる。この目的のためには、第１極板１
をケースの内面に整列すると共に回転羽根のアレーと対
向するように取付ける。各羽根の先端が第１極板の前方
を通過する際にキャパシタの第２極板を構成する。キャ
パシタ１，２のキャパシタンスの測定値は両極板間の距
離ｄ、従ってターボエンジンのケースと羽根との間のク
リアランスを表わす。この測定値はエンジンの動作を制
御するために必要とされる。同軸ケーブルのシースは金
属から成る。従って、同軸ケーブルのシースと心線との
間に無視し得ないキャパシタンスが生ずる。
ースと回転羽根との間のクリアランスをダイナミック測
定することができる。この目的のためには、第１極板１
をケースの内面に整列すると共に回転羽根のアレーと対
向するように取付ける。各羽根の先端が第１極板の前方
を通過する際にキャパシタの第２極板を構成する。キャ
パシタ１，２のキャパシタンスの測定値は両極板間の距
離ｄ、従ってターボエンジンのケースと羽根との間のク
リアランスを表わす。この測定値はエンジンの動作を制
御するために必要とされる。同軸ケーブルのシースは金
属から成る。従って、同軸ケーブルのシースと心線との
間に無視し得ないキャパシタンスが生ずる。
【００１７】図２に示すキャパシティブセンサは追加の
導電面又は極板３を具えている。この追加の導電面３も
第２極板２に対向配置する。この追加の導電面又は極板
３は同軸ケーブルの金属中間シースに接続されるために
環状形である。この場合、この中間シースと外部シース
との間に、同軸ケーブルの妨害キャパシタンスが現われ
る。金属中間シースをキャパシタンス測定装置の端子Ｂ
２に接続すると、追加の導電面３と基準面２とから成る
キャパシタの第２キャパシタンス値Ｃ２を知ることがで
きる。
導電面又は極板３を具えている。この追加の導電面３も
第２極板２に対向配置する。この追加の導電面又は極板
３は同軸ケーブルの金属中間シースに接続されるために
環状形である。この場合、この中間シースと外部シース
との間に、同軸ケーブルの妨害キャパシタンスが現われ
る。金属中間シースをキャパシタンス測定装置の端子Ｂ
２に接続すると、追加の導電面３と基準面２とから成る
キャパシタの第２キャパシタンス値Ｃ２を知ることがで
きる。
【００１８】値Ｃ１及びＣ２の差動測定により同軸ケー
ブルのシースによる漂遊キャパシタンスができるだけ除
去された第１及び第２極板１及び２間のキャパシタンス
の値が得られる。
ブルのシースによる漂遊キャパシタンスができるだけ除
去された第１及び第２極板１及び２間のキャパシタンス
の値が得られる。
【００１９】
【実施例】図３ａは本発明センサの縦断面図を示し、こ
のセンサは２部分、即ちセンサ本体10及びミネラル絶縁
体でシールドされた同軸ケーブル20を具える。同軸ケー
ブルは心線21を具え、この心線は単一中心導体21a 又は
熱電対21b にすることができる。このケーブルは更に圧
縮粉末状ミネラル絶縁体23により心線から絶縁された管
状金属シース22を具える。心線を熱電対で形成する場合
には、その２つのワイヤを互に絶縁すると共に粉末状ミ
ネラル絶縁体23内に埋設する。センサ本体10は心線21の
延長部11、即ち単一中心導体11a 又は熱電対のワイヤ11
b を具える。センサ本体は更にシース23の延長部12及び
ミネラル絶縁体23の延長部13を具える。
のセンサは２部分、即ちセンサ本体10及びミネラル絶縁
体でシールドされた同軸ケーブル20を具える。同軸ケー
ブルは心線21を具え、この心線は単一中心導体21a 又は
熱電対21b にすることができる。このケーブルは更に圧
縮粉末状ミネラル絶縁体23により心線から絶縁された管
状金属シース22を具える。心線を熱電対で形成する場合
には、その２つのワイヤを互に絶縁すると共に粉末状ミ
ネラル絶縁体23内に埋設する。センサ本体10は心線21の
延長部11、即ち単一中心導体11a 又は熱電対のワイヤ11
b を具える。センサ本体は更にシース23の延長部12及び
ミネラル絶縁体23の延長部13を具える。
【００２０】図3bは図3aに示すセンサのＢ−Ｂ線上の横
断面図である。心線21, 11の自由端31が第１キャパシタ
極板１と称する導電面を構成する。
断面図である。心線21, 11の自由端31が第１キャパシタ
極板１と称する導電面を構成する。
【００２１】図4aは中間シース又はシールドリングを具
える本発明センサの縦断面図であり、このセンサは、同
軸ケーブル部分に、外部シース22及び心線21からミネラ
ル絶縁体23により絶縁された同軸金属円筒シース24を具
える。センサ本体10は中間シース24の延長部14を具え
る。
える本発明センサの縦断面図であり、このセンサは、同
軸ケーブル部分に、外部シース22及び心線21からミネラ
ル絶縁体23により絶縁された同軸金属円筒シース24を具
える。センサ本体10は中間シース24の延長部14を具え
る。
【００２２】図4bは図4aに示すセンサのＢ−Ｂ線の断面
図である。心線21, 11の自由端31が第１キャパシタ極板
１と称する導電面を構成し、中間シース24, 14の自由端
34が追加の導電面又はキャパシタ極板３を構成する。
図である。心線21, 11の自由端31が第１キャパシタ極板
１と称する導電面を構成し、中間シース24, 14の自由端
34が追加の導電面又はキャパシタ極板３を構成する。
【００２３】図3a及び図4aに示す両センサにおいて、心
線及び中間シースの自由端31及び34がそれぞれ上述した
キャパシタの極板１及び極板３を構成する。外部シース
22は常に大地並びに原則的に第２極板２に接続する。
線及び中間シースの自由端31及び34がそれぞれ上述した
キャパシタの極板１及び極板３を構成する。外部シース
22は常に大地並びに原則的に第２極板２に接続する。
【００２４】図3b及び4bは、中間シース14, 24及び外部
シース12, 22が円筒状であり、且つ同軸であることを示
す。
シース12, 22が円筒状であり、且つ同軸であることを示
す。
【００２５】図3a及び4aから明らかなように、センサ本
体の直径は同軸ケーブルの直径より大きくするのが好ま
しい。この場合、センサ本体をキャパシタンス測定に十
分な大きさの直径を有するように容易に選択することが
できるとともに、測定位置に容易に固定することができ
る利点が得られる。この場合には、更に、同軸ケーブル
が小さい直径を有するためにこのケーブルは十分に柔軟
であり、曲がりくねった通路に通して、多くの場合ター
ボエンジンの中心であるデータピックアップ位置から遠
く離れたデータ処理システムに情報を転送することがで
きる利点が得られる。
体の直径は同軸ケーブルの直径より大きくするのが好ま
しい。この場合、センサ本体をキャパシタンス測定に十
分な大きさの直径を有するように容易に選択することが
できるとともに、測定位置に容易に固定することができ
る利点が得られる。この場合には、更に、同軸ケーブル
が小さい直径を有するためにこのケーブルは十分に柔軟
であり、曲がりくねった通路に通して、多くの場合ター
ボエンジンの中心であるデータピックアップ位置から遠
く離れたデータ処理システムに情報を転送することがで
きる利点が得られる。
【００２６】本発明による特定構造のセンサは実施が極
めて容易であり、従って低コストで実施し得る方法で得
ることができる。欧州特許 EP −0145060 号において T
HERMOCOAX の名で教えられているように、ミネラル絶縁
体でシールドされたケーブルの実現は素材の形成から出
発する。この素材は心線 (単一中心導体でも、この特許
の場合のように熱電対の２つのワイヤでもよい) と、金
属円筒シースと、シースと心線との間に充填した粉末状
ミネラル絶縁体とかな成る。この素材は完成ケーブルの
直径の１〜10倍の直径を有する。この素材を連続的に機
械的引抜き及びハンマリング処理と高温アニール処理を
くり返して最終ケーブルに変換する。このようにして完
成されたケーブルは所定の柔軟性を示す。
めて容易であり、従って低コストで実施し得る方法で得
ることができる。欧州特許 EP −0145060 号において T
HERMOCOAX の名で教えられているように、ミネラル絶縁
体でシールドされたケーブルの実現は素材の形成から出
発する。この素材は心線 (単一中心導体でも、この特許
の場合のように熱電対の２つのワイヤでもよい) と、金
属円筒シースと、シースと心線との間に充填した粉末状
ミネラル絶縁体とかな成る。この素材は完成ケーブルの
直径の１〜10倍の直径を有する。この素材を連続的に機
械的引抜き及びハンマリング処理と高温アニール処理を
くり返して最終ケーブルに変換する。このようにして完
成されたケーブルは所定の柔軟性を示す。
【００２７】本発明のキャパシティブセンサを製造する
には、センサのケーブル20及び本体10用に均一な直径を
有する素材を形成する。次にこの素材に既知の機械的処
理を施す。しかし、センサの本体10に対応する部分では
素材の直径をケーブル20に対応する部分より小さく減少
させる。これは連続的な機械的及び熱的処理の間に容易
に実現することができる。
には、センサのケーブル20及び本体10用に均一な直径を
有する素材を形成する。次にこの素材に既知の機械的処
理を施す。しかし、センサの本体10に対応する部分では
素材の直径をケーブル20に対応する部分より小さく減少
させる。これは連続的な機械的及び熱的処理の間に容易
に実現することができる。
【００２８】図５は単一導体11a, 21aの形態の心線を有
する素材を示し、図６は熱電対11b,21bの形態の心線を
有するセンサの素材を示す。後者の素材は熱電対のワイ
ヤ11b, 21bと、外部シース12, 22と、ミネラル絶縁体1
3, 23とを具える。上述したセンサを実現するのに好適
に使用される材料を下記の表Ｉに、センサの種々の構成
素子の参照番号と一緒に示す。完成センサの寸法は、セ
ンサ本体が６〜12mm、ケーブルが１〜２mmである。ケー
ブルは数メートルの長さにすることができる。
する素材を示し、図６は熱電対11b,21bの形態の心線を
有するセンサの素材を示す。後者の素材は熱電対のワイ
ヤ11b, 21bと、外部シース12, 22と、ミネラル絶縁体1
3, 23とを具える。上述したセンサを実現するのに好適
に使用される材料を下記の表Ｉに、センサの種々の構成
素子の参照番号と一緒に示す。完成センサの寸法は、セ
ンサ本体が６〜12mm、ケーブルが１〜２mmである。ケー
ブルは数メートルの長さにすることができる。
【００２９】センサの気密封止を達成するために、セン
サの電気的開放端において金属部分、即ちシース及び心
線に、心線の先端及び中間シースの先端（もしあれば）
を残して耐熱材料を封止することこによりキャップ40を
設けることができる。このキャップはセンサの封止を構
成するだけである。このキャップを実現するにはプラズ
マガラス化を用いることもできる。
サの電気的開放端において金属部分、即ちシース及び心
線に、心線の先端及び中間シースの先端（もしあれば）
を残して耐熱材料を封止することこによりキャップ40を
設けることができる。このキャップはセンサの封止を構
成するだけである。このキャップを実現するにはプラズ
マガラス化を用いることもできる。
【００３０】
【表１】
【図１】キャパシティブセンサの動作原理を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図２】シールドリングが設けられたキャパシティブセ
ンサの動作原理を説明するための図である。
ンサの動作原理を説明するための図である。
【図３】ａは図１の動作原理に好適な本発明キャパシテ
ィブセンサの一実施例の縦断面図である。ｂはそのＢ−
Ｂ線上の横断面図である。
ィブセンサの一実施例の縦断面図である。ｂはそのＢ−
Ｂ線上の横断面図である。
【図４】ａは図２の動作原理に好適な本発明キャパシテ
ィブセンサの一実施例の縦断面図デアル。ｂはそのＢ−
Ｂ線上の横断面図である。
ィブセンサの一実施例の縦断面図デアル。ｂはそのＢ−
Ｂ線上の横断面図である。
【図５】単一中心導体から成る心線を有するセンサの素
材の縦断面図である。
材の縦断面図である。
【図６】熱電対から成る心線を有するセンサの素材の縦
断面図である。
断面図である。
１ 導電面（第１キャパシタ極板） ２ 第２導電面（第２キャパシタ極板） ３ 追加の導電面（追加のキャパシタ極板） 20 同軸ケーブル 21 心線 21a 単一中心導体 21b 熱伝対ワイヤ 22 外部金属シース 23 ミネラル絶縁体 24 中間金属シース 10 センサ本体 11 心線21の延長部 12 外部シース22の延長部 13 ミネラル絶縁体23の延長部 14 中間シース24の延長部 31 心線11の自由端 (導電面１） 34 中間シース14の自由端 (追加の導電面３） 40 キャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジル バユー アメリカ合衆国 ジョージア州 30338 ダンウッディー マウント ヴァーノ ン サークル 41 (56)参考文献 特開 平１−169301（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−46755（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 7/00 - 7/30 G01R 27/26 G01D 5/24 - 5/241
Claims (9)
- 【請求項１】 ハウジングと、フロント導電面と、該導
電面とハウジングとの間に設けられた絶縁手段とを含む
センサ本体を具えると共に、前記導電面を、第１キャパ
シタ極板を構成する該導電面と、該導電面から所定距離
にこれに対向して位置する第２キャパシタ極板を構成す
る基準導電面とから成るキャパシタンスを測定する装置
に接続する、ミネラル絶縁体でシールドされたタイプの
同軸ケーブルも具えたキャパシティブセンサにおいて、
前記センサ本体がミネラル絶縁体によりシールドされた
同軸ケーブルの電気的に開放した延長部から成り、該延
長部の心線の自由端が前記導電面を構成し、該延長部の
シースが前記ハウジングを構成し、該延長部のミネラル
絶縁体が前記絶縁手段を構成していることを特徴とする
キャパシティブセンサ。 - 【請求項２】 前記センサ本体の直径は前記ケーブルの
直径の２倍以上であることを特徴とする請求項１記載の
キャパシティブセンサ。 - 【請求項３】 前記ケーブル及び前記センサ本体は、心
線と外部シースとの間に、これらから圧縮粉末状ミネラ
ル絶縁体により絶縁されたシールドリングとして作用す
る同心中間金属シースを具えていることを特徴とする請
求項１又は２記載のキャパシティブセンサ。 - 【請求項４】 前記センサの自由端に、心線の先端及び
中間シースの先端を露出するよう残して耐熱絶縁キャッ
プを設けことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載
のキャパシティブセンサ。 - 【請求項５】 前記心線は単一中心導体であることを特
徴とする請求項１〜４の何れかに記載のキャパシティブ
センサ。 - 【請求項６】 前記心線は熱電対のワイヤであり、該熱
電対の接合点が温度並びにキャパシタンス測定用の導電
面を構成していることを特徴とする請求項１〜４の何れ
かに記載のキャパシティブセンサ。 - 【請求項７】 請求項２〜６の何れかに記載のセンサを
製造するに当り、 - 単一導体又は熱電対から成る心線と、１又は２個の同
心金属シースと、粉末状ミネラル絶縁充填材料とを有
し、完成センサ本体の直径より大きい又はこれに等しい
直径を有する素材を形成し、 - 前記素材の直径を、引抜き及びハンマリング処理と高
温アニール処理をくり返して連続的に減少させ、ケーブ
ルになる部分の直径をセンサ本体になる部分の直径より
大きく減少させることを特徴とするキャパシティブセン
サの製造方法。 - 【請求項８】 耐熱材料のキャップをセンサの電気的開
放端において、心線の先端及び中間シースの先端を露出
させて金属部分に封止することを特徴とする請求項７記
載の方法。 - 【請求項９】 前記キャップはプラズマガラス化により
形成することを特徴とする請求項８記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9114673 | 1991-11-27 | ||
| FR9114673 | 1991-11-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05340979A JPH05340979A (ja) | 1993-12-24 |
| JP3215527B2 true JP3215527B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=9419413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31343192A Expired - Fee Related JP3215527B2 (ja) | 1991-11-27 | 1992-11-24 | キャパシティブセンサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5359491A (ja) |
| EP (1) | EP0544367B1 (ja) |
| JP (1) | JP3215527B2 (ja) |
| DE (1) | DE69213665T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230065690A1 (en) * | 2021-08-25 | 2023-03-02 | Landscan, LLC | Soil Penetrating Probe and System for Measuring Electrical Properties to Determine Soil Water Content |
Families Citing this family (18)
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|---|---|---|---|---|
| FI98568C (fi) * | 1994-12-28 | 1997-07-10 | Vaisala Oy | Sähköisesti ilmaistu impedanssianturi fysikaalisten suureiden, etenkin lämpötilan tai kosteuden, mittaamiseksi sekä menetelmä kyseisten anturien valmistamiseksi |
| FR2750489B1 (fr) * | 1996-06-26 | 1998-08-28 | Philips Electronics Nv | Dispositif du type capteur capacitif composite |
| FR2750490B1 (fr) * | 1996-06-26 | 1998-08-28 | Philips Electronics Nv | Dispositif du type capteur capacitif integre |
| GB9620053D0 (en) * | 1996-09-26 | 1996-11-13 | Rolls Royce Plc | Method and apparatus for measurement |
| JP2005037170A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Hioki Ee Corp | 回路基板検査装置 |
| US20060163065A1 (en) * | 2005-01-26 | 2006-07-27 | Woodward Governor Company | Ion sensors formed with coatings |
| JP2007315853A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 歪測定装置 |
| JP4926543B2 (ja) * | 2006-05-24 | 2012-05-09 | 中国電力株式会社 | 歪測定装置 |
| US7810993B2 (en) * | 2007-02-06 | 2010-10-12 | Chevron U.S.A. Inc. | Temperature sensor having a rotational response to the environment |
| FR2938326B1 (fr) | 2008-11-13 | 2011-03-04 | Nanotec Solution | Capteur capacitif haute temperature a collage ciment |
| FR2948997B1 (fr) * | 2009-08-07 | 2012-04-20 | Nanotec Solution | Capteur de pression capacitif integrant une mesure de temperature compatible avec les milieux chauds. |
| JP4866966B1 (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-01 | アレクセイ・ビノグラドフ | 回転検出装置 |
| DE202010011656U1 (de) * | 2010-08-21 | 2011-11-30 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt | Kapazitiver Abstandssensor |
| ITCO20110020A1 (it) | 2011-05-25 | 2012-11-26 | Nuovo Pignone Spa | Metodi e sistemi per condotti a bassa tensione privi di olio |
| JP5503717B1 (ja) * | 2012-11-30 | 2014-05-28 | 双葉電子工業株式会社 | 温度検出体、温度センサ及び温度検出体の製造方法 |
| JP6537433B2 (ja) * | 2015-06-11 | 2019-07-03 | 東京エレクトロン株式会社 | 静電容量測定用のセンサチップ及び同センサチップを備えた測定器 |
| FR3044160B1 (fr) | 2015-11-24 | 2018-10-26 | Airbus Helicopters | Cable electrique coaxial, dispositif de detection equipe d'un tel cable pour detecter une fuite de fluide s'echappant d'une conduite et procede de detection associe |
| US10551220B2 (en) * | 2016-06-27 | 2020-02-04 | Rolls-Royce Corporation | Capacitive measurement device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2802178A (en) * | 1954-09-22 | 1957-08-06 | Gen Electric | Motion detecting device |
| DE3617373A1 (de) * | 1986-05-23 | 1987-11-26 | Mtu Muenchen Gmbh | Kapazitives messsystem |
| FR2629196B1 (fr) * | 1988-03-25 | 1991-05-31 | Thermocoax Cie | Capteur capacitif |
-
1992
- 1992-11-05 US US07/972,189 patent/US5359491A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-19 DE DE69213665T patent/DE69213665T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-19 EP EP92203573A patent/EP0544367B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-24 JP JP31343192A patent/JP3215527B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| US20230065690A1 (en) * | 2021-08-25 | 2023-03-02 | Landscan, LLC | Soil Penetrating Probe and System for Measuring Electrical Properties to Determine Soil Water Content |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0544367B1 (fr) | 1996-09-11 |
| US5359491A (en) | 1994-10-25 |
| DE69213665D1 (de) | 1996-10-17 |
| EP0544367A1 (fr) | 1993-06-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |