JP3826789B2 - Moisture sensor - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検知対象物が含む水分量を静電容量又はインピーダンスによって検知する水分量センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２９は生ゴミ処理機に用いた従来の水分量センサの構成を示しており、図示する水分量センサは検知対象物である生ゴミ１が収容されるゴミ処理槽たる金属容器２の周壁に嵌めこまれた絶縁材からなる電極ケース３の内底部に取り付けた並行する一対の検知電極４，４からなる検知電極部と、検知電極４，４を対の電極接続端に接続し、この検知電極４，４間の静電容量Ｃ０を発振周波数を決定するコンデンサとして用い、生ゴミ１が含む水分量（含水率）に応じて変化する静電容量を出力周波数の変換して出力する発振回路５と、この発振回路５の出力周波数を入力する位相比較部６と，ローパスフィルタ７と．電圧制御発振器（ＶＣＯ）８からなるＰＬＬ回路により構成され、ローパスフィルタ７から出力される入力周波数に対応した直流電圧、つまり生ゴミ１の含水率に対応した上記静電容量を直流電圧に変換して出力とする容量検知回路９と、容量検知回路９の出力電圧を水分量に対応した所望の電圧に変換してセンサ出力として出力する出力回路１０とで構成されている。
【０００３】
このような構成の水分量センサにおいては、検知対象物（図示例では生ゴミ１）により各検出電極４と、周囲の金属容器２の周壁との間には、容量結合（検知電極４と回路グランド間の容量Ｃ）が夫々発生する。
【０００４】
そのため発振回路５の発振周波数を決定する静電容量Ｃ０を接続する電極接続端と回路グランドとの間に図３０に示すように容量Ｃを持つことになる。
【０００５】
結果発振回路５の構成によっても影響度合いは変わるが、検知電極４と回路グランド間の容量Ｃの大きさにより発振回路５の発振周波数（ＭＨｚ）と含水率（％）との関係が図３１に示すような特性となる。この図３１は縦軸に発振周波数（ＭＨｚ）を、横軸に含水率（％）を取っており、グラフ（イ）は上記容量Ｃが無い場合、グラフ（ロ）は上記容量Ｃが２ｐＦの場合、グラフ（ハ）は上記容量Ｃが７ｐＦ、グラフ（ニ）は上記容量Ｃが１０ｐＦの場合を夫々示す。
【０００６】
また、検知対象物の組成及び水分量によっても検知電極４と回路グランド間の容量値が変化するため、水分量の変化に対する発振回路５の発振周波数変化が一定せず、水分量センサの検知特性がばらつくという問題があった。
【０００７】
また図３２に示すように検知電極４，４の配置構成が図２９の従来例と同じであって、一定周波数で発振する発振回路５と、発振回路５の発振出力を抵抗からなるインピーダンス素子Ｚ0を介して入力し、増幅する演算増幅器１１及び増幅出力を検波する検波回路１２からなり、演算増幅器１１の増幅率を決定する要素として検知電極４，４間の静電容量からなるインピーダンス値Ｚｄを用い、検知対象物である生ゴミ１の水分量による上記インピーダンス値Ｚｄの変化を演算増幅器１１の増幅率に変換し、検波回路１２より増幅率に対応した直流電圧を出力するインピーダンス検知回路１３と、インピーダンス検知回路１３の出力電圧を水分量に対応した所望の電圧に変換してセンサ出力として出力する出力回路１０とからなる水分量センサも従来提供されている。
【０００８】
この従来例においては、検知電極４と回路グランド間の容量Ｃが、発振回路５の負荷容量及び演算増幅器１１の入力容量、負荷容量となるため、発振回路５の出力の低下、演算増幅器１１の発振現象につながり、結果水分量センサの検知特性ばらつきや、誤動作を起こすという問題があった。
【０００９】
更に他の従来例としては図３３（ａ）に示すように円形の中心電極４１と、この中心電極４１を中心として周囲を囲むように同心に配置される円環状の外周電極４２とで検知電極部を構成し、図３２の従来例と同様に両電極４１，４２の間のインピーダンス値Ｚｄをインピーダンス検知回路１３の演算増幅器１１の増幅率に変換するものもあるが、この従来例も図３２の従来例と同様に外周電極４２と、金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量Ｃが負荷容量となり演算増幅器１１の動作が不安定（発振等）となるという問題があった。尚図３３（ｂ）は同図（ａ）の等価回路である。
【００１０】
尚金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量Ｃを図３４（ａ）（ｂ）に示すようにインピーダンス検知回路１３の演算増幅器１１の入力端に接続される構成の従来例もあるが、この従来例では該容量Ｃが演算増幅器１１の入力容量となってやはり演算増幅器１１の動作が不安定（発振等）となるという問題があった。
【００１１】
また図３５（ａ）に示すように発振回路５の発振出力と、演算増幅器１１の入力端（反転入力端）との間に中心電極４１と、外周電極４２間の静電容量たるインピーダンスＺｄを挿入した従来例もある。この従来例ではインピーダンスＺｄ及び外周電極４２と接地（Ｘ）との間の容量Ｃが発振回路５の負荷容量となり、発振出力が変動するため、水分量センサの出力誤差となるという問題があった。例えば検知対象物の含水量が高水分量の時に、外周電極４２と接地（Ｘ）との間の容量Ｃが大となって、発振回路５の負荷が低インピーダンス負荷となり、そのため駆動能力限界を超え 出力が維持できなくなるという問題があった。尚図３５（ｂ）は同図（ａ）の等価回路である。
【００１２】
尚金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量Ｃを図３６（ａ）（ｂ）に示すようにインピーダンス検知回路１３の演算増幅器１１の入力に接続される構成の従来例もあるが、この従来例では該容量Ｃが演算増幅器１１の入力容量となってやはり演算増幅器１１の動作が不安定（発振等）となるという問題があった。
【００１３】
また図３７に示すように中心電極４１と外周電極４２で検知電極部を構成し、両電極４１，４２間の検知対象物による静電容量Ｃｄによって発振回路５の発振周波数を変化させる水分量センサも従来からあるが、この従来例にあっては、接地条件などが様々で安定した動作が得られ難く、更に生ゴミ処理機に使用した場合処理槽のサイズや生ゴミの量等でその安定性が変わるという問題があった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、検知電極部で形成される電界領域と、検知電極部を囲む第３の電極と周囲の金属容器で形成される電界領域とを分離し、安定したセンサ出力が得られる水分量センサを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記検知対象物による容量結合により上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００１７】
請求項２の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を上記第３の電極に接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００１８】
請求項３の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の出力端と第３の電極との間を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００１９】
請求項４の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、該第２の電極を接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００２０】
請求項５の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、該第２の電極に接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間をバッファ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを、同位相で駆動することを特徴とする。
【００２１】
請求項６の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、該第２の電極に接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間をインバータ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００２２】
請求項７の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端と上記第３の電極との間をバッファ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００２３】
請求項８の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端と上記第３の電極との間をインバータ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００２４】
請求項９の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第２の電極と接地との間に一定周波数の発振出力を接続する発振回路と、上記第１，第２の電極間のインピーダンスを増幅率に変換して、検出対象物の水分量に応じた電圧を出力するインピーダンス検知回路と、該インピーダンス検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を上記第１の電極に接続し、上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００２６】
請求項１０の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第２の電極と接地との間に一定周波数の発振出力を接続する発振回路と、上記第１，第２の電極間のインピーダンスを増幅率に変換して、検出対象物の水分量に応じた電圧を出力するインピーダンス検知回路と、該インピーダンス検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を既知のインピーダンス要素を介して上記第２の電極に接続し、上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００２７】
請求項１１の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第２の電極と接地との間に一定周波数の発振出力を接続する発振回路と、上記第１，第２の電極間のインピーダンスを増幅率に変換して、検出対象物の水分量に応じた電圧を出力するインピーダンス検知回路と、該インピーダンス検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を既知のインピーダンス要素を介して上記第１の電極に接続し、上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００２８】
請求項１２の発明では、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記発振回路の発振出力端をバッファ回路若しくはインバータ回路を介して上記第３の電極に接続していることを特徴とする。
【００２９】
請求項１３の発明では、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記発振回路の発振出力端を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して上記第３の電極に接続していることを特徴とする。
【００３０】
請求項１４の発明では、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記発振回路の発振出力端と第３の電極との間を上記検知対象物の容量で結合していることを特徴とする。
【００３１】
請求項１５の発明では、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記第３の電極を上記発振回路の交流的に安定な電位に接続していることを特徴とする。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態により説明する。
（実施形態１）
本実施形態は、図１（ａ）に示すように中央に円形の第１の電極（以下中心電極と言う）４１と、この中心電極４１を囲むように同心に配置される円環状の第２の電極（以下外周電極と言う）４２とで構成される検知電極部に加え、更に外周電極４２の外側に同心状に配置される円環状の第３の電極（以下ガード電極と言う）４３を備えている。
【００３５】
このこれら電極４１〜４３は上述の従来例と同様に図２に示すように樹脂成形品からなる電極ケース３の内底部に配設され、例えば生ゴミ処理機に用いる場合には検知対象物である生ゴミを収容する生ゴミ処理槽たる金属容器２の電極ケース３の開口部に電極ケース３の外底部が金属容器２内に臨むように嵌め込んで使用される。
【００３６】
ここで本実施形態では、図２９の従来例と同様に中心電極４１と、外周電極４２との間の静電容量を、発振周波数を変化させる要素として用いた発振回路５と、この発振回路５の発振出力を入力して発振周波数に対応した直流電圧を出力する容量検知回路９と、この容量検知回路９の出力電圧を、水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路１０とから構成される。容量検知回路９の構成は図２９に示す従来例と同じ構成であるので、詳細な構成の説明は省略する。
【００３７】
以上のように構成される本実施形態では、図１（ａ）に示す如く中心電極４１と外周電極４２との間には検知対象物によって変化する静電容量Ｃｄが存在し、またガード電極４３と周囲の金属容器２による接地（Ｘ）との間には容量ＣGEが存在し、更に図１（ｂ）に示すように外周電極４２とガード電極４３との間には検知対象物による容量ＣOGが存在することになる。また回路グランド（Ｙ）と上記接地（Ｘ）間は大容量のコンデンサにより交流的に接続されているものとする。
【００３８】
而して検知対象物により外周電極４２とガード電極４３との容量結合を確保し、上記外周電極４２及びガード電極４３を同位相（且つ略同じＣＲ充放電の波形）で駆動することにより、同位相で駆動された外周電極４２とガード電極４３間に電界が形成されず、中心電極４１，外周電極４２とで形成される電界領域と、ガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができることになる。また発振回路５の負荷容量に対しては影響がない。
【００３９】
（実施形態２）
上記実施形態１では、ガード電極４３と外周電極４２との間で検知対象物の容量結合を確保し、両電極４３，４２を同位相で駆動するようにしたものであるが、本実施形態は、図３（ａ）に示すように発振回路５の発振出力をガード電極４３に接続したもので、この接続配線の追加が実施形態１と相違する。
【００４０】
その他の構成は実施形態１と同じであるので、電極部位の配置構成については図示せず、また同じ構成要素には同じ符号を付す。
【００４１】
而して本実施形態では、発振回路５の出力でガード電極４３を、外周電極４２と同位相で駆動することにより、同位相で駆動された外周電極４２とガード電極４３間に電界が形成されず、中心電極４１，外周電極４２とで形成される電界領域と、ガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができることになる。図３（ｂ）は同図（ａ）の等価回路を示す。
【００４２】
以上の本実施形態では、検知対象物の水分量により駆動状態は変動しない。またガード電極４３と接地（Ｘ）との間の容量ＣGE が発振回路５の負荷容量となる。更に外周電極４２の駆動波形はＣＲ充放電の波形であるが、ガード電極４３の駆動波形は発振回路５の出力波形（矩形波）となる。更にまた検知対象物による容量結合を用いないため、検知対象物の水分量により駆動状態の変動はない。
【００４３】
（実施形態３）
実施形態２では発振回路５の発振出力を直接ガード電極４３に接続する構成であったが、本実施形態は図４（ａ）に示すように発振回路５の出力を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素、図示例ではコンデンサＣ１を介して接続した点に特徴がある。
【００４４】
その他の構成は実施形態１、２と同じであるので、電極部位の配置構成については図示せず、また同じ構成要素には同じ符号を付す。
【００４５】
而して本実施形態では、発振回路５の出力でガード電極４３を、外周電極４２と同位相で駆動することにより、同位相で駆動された外周電極４２とガード電極４３間に電界が形成されず、中心電極４１，外周電極４２とで形成される電界領域と、ガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができることになる。図４（ｂ）は同図（ａ）の等価回路を示す。
【００４６】
以上のように構成された本実施形態では、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の容量ＣGE とコンデンサＣ１の合成容量が発振回路５の負荷容量となる。更に外周電極４２の駆動波形はＣＲ充放電の波形であるが、ガード電極４３の駆動波形は発振回路５の出力波形（矩形波）となる。また検知対象物による容量結合を用いないため、駆動状態は検知対象物の水分量による駆動状態の変動はない。
【００４７】
ここで発振回路５の負荷容量はＣ１≪ＣGEの場合、ほぼコンデンサＣ１の容量によって設定できる。
【００４８】
（実施形態４）
上記実施形態１では検知対象物による容量結合によりガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動しているが、本実施形態では、図５（ａ）に示すようにガード電極４３と外周電極４２に接続する発振回路５の電極接続端との間を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素、図示例ではコンデンサＣ２を介して接続することで、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動する点に特徴がある。
【００４９】
その他の構成は実施形態１と同じであるので、電極部位の配置構成については図示せず、また同じ構成要素には同じ符号を付す。
【００５０】
而して本実施形態では、発振回路５の出力でガード電極４３を、外周電極４２と同位相で駆動することにより、同位相で駆動された外周電極４２とガード電極４３間に電界が形成されず、中心電極４１，外周電極４２とで形成される電界領域と、ガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができることになる。図５（ｂ）は同図（ａ）の等価回路を示す。
【００５１】
以上の構成による本実施形態では、検知対象物による容量結合を同位相駆動に用いないため検知対象物の水分量によって駆動状態は変動しない。またＣ２≪ＣGEとすることで、接地（Ｘ）との結合容量をコンデンサＣ２の容量に低減することができる。更に実施形態１と同様に外周電極４２とガード電極４３との駆動波形はＣＲ充放電の同じ波形となる。
【００５２】
（実施形態５）
実施形態４では、外周電極４２を接続する発振回路５の電極接続端ととガード電極４３との間をコンデンサＣ２で接続しているが、本実施形態は、図６（ａ）に示すようにバッファ回路Ａ１を介して接続している点で実施形態４と相違する。
【００５３】
その他の構成は実施形態４と同じであるので、電極部位の配置構成については図示せず、また同じ構成要素には同じ符号を付す。
【００５４】
而して本実施形態では、発振回路５の出力でガード電極４３を、外周電極４２と同位相で駆動することにより、同位相で駆動された外周電極４２とガード電極４３間に電界が形成されず、中心電極４１，外周電極４２とで形成される電界領域と、ガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができることになる。図６（ｂ）は同図（ａ）の等価回路を示す。
【００５５】
以上の構成による本実施形態では、検知対象物による容量結合を同位相駆動に用いないため検知対象物の水分量によって駆動状態は変動しない。また実施形態４のようにコンデンサを用いないため、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の容量ＣGEの影響は少ない。更に実施形態４と同様に外周電極４２とガード電極４３との駆動波形はＣＲ充放電の同じ波形となる。
（実施形態６）
本実施形態は、実施形態５におけるバッファ回路Ａ１の代わりに図７（ａ）に示すように偶数（図示例では２個）のノットゲートからなるインバータ回路ＩＮ１，ＩＮ２の直列回路を用いたものである。図７（ｂ）は同図（ａ）の等価回路である。
【００５６】
その他の構成は実施形態５と同じであるので、電極部位の配置構成については図示せず、また同じ構成要素には同じ符号を付す。
【００５７】
而して本実施形態も実施形態５と同様な動作を為し、同様な特長を有する。
（実施形態７）
上記の実施形態３では、発振回路５の発振出力をガード電極４３にコンデンサＣ１を介して接続しているが、本実施形態は図８（ａ）に示すようにこのコンデンサＣ１の代わりにバッファ回路Ａ２を接続した点に特徴がある。
【００５８】
その他の構成は実施形態３と同じであるので、電極部位の配置構成については図示せず、また同じ構成要素には同じ符号を付す。
【００５９】
而して本実施形態では、発振回路５の出力でガード電極４３を、外周電極４２と同位相で駆動することにより、同位相で駆動された外周電極４２とガード電極４３間に電界が形成されず、中心電極４１，外周電極４２とで形成される電界領域と、ガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができることになる。図８（ｂ）は同図（ａ）の等価回路を示す。
【００６０】
以上の構成による本実施形態では、バッファ回路Ａ２を用いることで、ガード電極４３を十分に駆動することができる。また検知対象物による容量結合を同位相駆動に用いないため検知対象物の水分量によって駆動状態は変動しない。さらに実施形態３と同様に外周電極４２と、ガード電極４３との駆動波形は異なるが、駆動信号レベルをバッファ回路Ａ２によって調整することが可能である。
（実施形態８）
本実施形態は、実施形態７におけるバッファ回路Ａ２の代わりに図９（ａ）に示すように偶数（図示例では２個）のノットゲートからなるインバータ回路ＩＮ１，ＩＮ２の直列回路を用いたものである。図９（ｂ）は同図（ａ）の等価回路である。
【００６１】
その他の構成は実施形態７と同じであるので、電極部位の配置構成については図示せず、また同じ構成要素には同じ符号を付す。
【００６２】
而して本実施形態も実施形態７と同様な動作を為し、同様な特長を有する。
（実施形態９）
上記実施形態１乃至８は中心電極４１と、外周電極４２との間の静電容量、つまり検知対象物の含水量によって変化する静電容量を、発振回路５の発振周波数に変化させる水分量センサであるが、本実施形態は、静電容量たるインピーダンスＺｄに応じて出力電圧を変化させるインピーダンス検知回路１３（図３２参照）の演算増幅器１１の反転入力端と発振回路５の出力端に挿入した図３５に示す従来例に対応する水分量センサである。
【００６３】
更に詳説すると、本実施形態は、上記実施形態１〜８と同様に図１０（ａ）に示すようにガード電極４３を設けている点と、外周電極４２に接続している発振回路５の出力端をバッファ回路Ａ３を介してガード電極４３に接続した点で従来例と相違する。
【００６４】
その他の構成は図３５の従来例と同じであるので同じ構成要素に同じ符号を付し、また電極部位の配置構成については実施形態１と同じであるので、図示は省略する。またガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量を実施形態１乃至８と同様に符号ＣGEを付す。
【００６５】
而して本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図１０（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００６６】
一方、バッファ回路Ａ３を介することで容量負荷の発振回路５への影響を低減することができる。
【００６７】
尚図１１（ａ）のように複数のバッファ回路Ａ３、Ａ３’の並列回路又は（ｂ）に示すようにノットゲートからなる複数のインバータ回路ＩＮ３，ＩＮ４を直列に接続した回路を用いても良い。
（実施形態１０）
本実施形態は、実施形態９に用いているバッファンプＡ３の代わりに図１２（ａ）に示すように一定のインピーダンス値を持つインピーダンス要素（図示例ではコンデンサＣ３）を用いた点で実施形態９と相違する。
【００６８】
尚その他の構成は実施形態９と同じであるので、同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００６９】
而して、本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図１２（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００７０】
ところで上記コンデンサＣ３の容量Ｃ３と、ガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量ＣGEをＣ３＜ＣGE とすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
【００７１】
更に図１３（ａ）（ｂ）に示すようにコンデンサＣ３の代わりに検知対象物の容量Ｃｄを用い、Ｃｄ＜ＣGEとすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
（実施形態１１）
本実施形態は、静電容量たるインピーダンスＺｄに応じて出力電圧を変化させるインピーダンス検知回路１３（図３２参照）の演算増幅器１１の反転入力端を外周電極４２に接続し、発振回路５の出力端を中心電極４１に接続して発振回路５の出力端と、演算増幅器１１の反転入力端との間の検知対象物の静電容量をインピーダンスＺｄとして挿入した図３６に示す従来例に対応する水分量センサである。
【００７２】
更に詳説すると、本実施形態は、実施形態９と同様に図１４（ａ）に示すようにガード電極４３を設けている点と、中心電極４１に接続している発振回路５の出力端をバッファ回路Ａ３を介してガード電極４３に接続した点で従来例と相違する。
【００７３】
その他の構成は図３６の従来例と同じであるので同じ構成要素に同じ符号を付し、また電極部位の配置構成については実施形態１と同じであるので、図示は省略する。更にガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量をＣGEとする。
【００７４】
而して本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図１４（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００７５】
一方、バッファ回路Ａ３を介することで容量負荷の発振回路５への影響を低減することができる。
【００７６】
尚図１５（ａ）のように複数のバッファ回路Ａ３、Ａ３’の並列回路又は（ｂ）に示すようにノットゲートからなる複数のインバータ回路ＩＮ３，ＩＮ４を直列に接続した回路を用いても良い。
（実施形態１２）
本実施形態は、実施形態１１に用いているバッファンプＡ３の代わりに図１６（ａ）に示すように一定のインピーダンス値を持つインピーダンス要素（図示例ではコンデンサＣ３）を用いた点で実施形態９と相違する。
【００７７】
尚その他の構成は実施形態１１と同じであるので、同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００７８】
而して、本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図１６（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００７９】
ところで上記コンデンサＣ３の容量Ｃ３と、ガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量ＣGEをＣ３＜ＣGE とすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
【００８０】
更に図１７（ａ）（ｂ）に示すようにコンデンサＣ３の代わりに検知対象物の容量Ｃ４を用い、Ｃ４＜ＣGEとすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
（実施形態１３）
本実施形態は、静電容量たるインピーダンスＺｄに応じて増幅率を変化させるインピーダンス検知回路１３（図３２参照）の演算増幅器１１の反転入力端を外周電極４２に接続し、演算増幅器１１の出力端を中心電極４１に接続して演算増幅器１１の反転入力端と出力端との間の検知対象物の静電容量をインピーダンスＺｄとして挿入した図３４に示す従来例に対応する水分量センサである。
【００８１】
更に詳説すると、本実施形態は、実施形態９と同様に図１８（ａ）に示すようにガード電極４３を設けている点と、演算増幅器１１の反転入力端に抵抗からなるインピーダンス要素Ｚ0を介して接続している発振回路５の出力端をバッファ回路Ａ３を介してガード電極４３に接続した点で従来例と相違する。
【００８２】
その他の構成は図３４の従来例と同じであるので同じ構成要素に同じ符号を付し、また電極部位の配置構成については実施形態１と同じであるので、図示は省略する。更にガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量をＣGEとする。
【００８３】
而して本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図１８（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００８４】
一方、バッファ回路Ａ３を介することで容量負荷の発振回路５への影響を低減することができる。
【００８５】
尚図１９（ａ）のように複数のバッファ回路Ａ、Ａ３’の並列回路又は（ｂ）に示すようにノットゲートからなる複数のインバータ回路ＩＮ３，ＩＮ４を直列に接続した回路を用いても良い。
（実施形態１４）
本実施形態は、実施形態１３に用いているバッファンプＡ３の代わりに図２０（ａ）に示すように一定のインピーダンス値を持つインピーダンス要素（図示例ではコンデンサＣ３）を用いた点で実施形態９と相違する。
【００８６】
尚その他の構成は実施形態１３と同じであるので、同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００８７】
而して、本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図２０（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００８８】
ここで上記コンデンサＣ３の容量Ｃ３と、ガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量ＣGEをＣ３＜ＣGE とすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
【００８９】
更に図２１（ａ）（ｂ）に示すようにコンデンサＣ３の代わりに検知対象物の容量Ｃｄを用い、Ｃｄ＜ＣGEとすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
（実施形態１５）
本実施形態は、静電容量たるインピーダンスＺｄに応じて増幅率を変化させるインピーダンス検知回路１３（図３２参照）の演算増幅器１１の反転入力端を中心電極４１に接続し、演算増幅器１１の出力端を外周電極４２に接続して演算増幅器１１の反転入力端と出力端との間の検知対象物の静電容量をインピーダンスＺｄとして挿入した図３３に示す従来例に対応する水分量センサである。
【００９０】
更に詳説すると、本実施形態は、実施形態９と同様に図２２（ａ）に示すようにガード電極４３を設けている点と、演算増幅器１１の反転入力端に抵抗からなるインピーダンス要素Ｚ0を介して接続している発振回路５の出力端をバッファ回路Ａ３を介してガード電極４３に接続した点で従来例と相違する。
【００９１】
その他の構成は図３３の従来例と同じであるので同じ構成要素に同じ符号を付し、また電極部位の配置構成については実施形態１と同じであるので、図示は省略する。更にガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量をＣGEとする。
【００９２】
而して本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図２２（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００９３】
一方、バッファ回路Ａ３を介することで容量負荷の発振回路５への影響を低減することができる。
【００９４】
尚図２３（ａ）に示すように複数のバッファ回路Ａ３、Ａ３’の並列回路又は（ｂ）に示すようにノットゲートからなる複数のインバータ回路ＩＮ３，ＩＮ４を直列に接続した回路を用いても良い。
（実施形態１６）
本実施形態は、実施形態１５に用いているバッファンプＡ３の代わりに図２４（ａ）に示すように一定のインピーダンス値を持つインピーダンス要素（図示例ではコンデンサＣ３）を用いた点で実施形態９と相違する。
【００９５】
尚その他の構成は実施形態１３と同じであるので、同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００９６】
而して、本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図２４（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００９７】
ところで上記コンデンサＣ３の容量Ｃ３と、ガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量ＣGEをＣ３＜ＣGE とすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
【００９８】
更に図２５（ａ）（ｂ）に示すようにコンデンサＣ３の代わりに検知対象物の容量Ｃｄを用い、Ｃｄ＜ＣGEとすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
（実施形態１７）
本実施形態は、図３６に示す従来例に対応して接地条件などが変化しても安定的に動作させることができるようにしたもので、実施形態９と同様に図２６に示すようにガード電極４３を設けるとともにこのガード電極４３を交流的に安定な電位、つまり大地（Ｇ）に接続した点に特徴がある。
【００９９】
尚図中、２は金属容器，（Ｘ）は金属容器の接地、ＣXは外周電極４２とガード電極４３との間の容量を示す。
【０１００】
而して本実施形態では、電極として交流的に安定な電位に接続されたガード電極４３を配置し、検出電極を構成する外周電極４２とガード電極４３との結合状態によって、電極部位の周囲の金属容器２の状況（接地条件など）によらず特性を安定化させることができる。
（参照例１）
上記の各実施形態１乃至１７はいずれもガード電極４３を設けたものであったが、本実施形態は図２７に示すように中心電極４１及び外周電極４２を夫々同数で複数に分割し、中心電極４１の分割された電極を４１ａ，４１ｂの２つのグループに分けるとともに、外周電極４２の分割された電極を上記分割電極４１ａに夫々に並行する分割電極４２ａと、分割電極４１ｂに夫々並行する分割電極４２ｂとにグループを分け、分割電極４１ａ，４２ａのグループと、４１ｂ、４２ｂのグループを夫々発振回路５の対の電極接続端の一方づつに接続する構成とし、一方のグループの外周電極４２ａと周囲の金属容器２の接地（Ｘ）との結合容量ＣＹ１と、他方のグループの外周電極４２ｂと周囲の金属容器２の接地（Ｘ）との結合容量とＣＹ２が等しくなるようにした点に特徴がある。尚図では容量検知回路、出力回路の図示を省略しているが、これら回路が設けられるのは勿論である。
【０１０１】
而して本参照例では、各電極４１，４２と周囲の金属容器２の接地（Ｘ）との結合容量のアンバランスから起こる検知誤差の発生を低減できる。
（参照例２）
本参照例は図２８に示すように中心電極４１と周囲の金属容器２との結合容量ＣOEと、外周電極４２と周囲の金属容器２との結合容量ＣCEが等しくなるように一方の電極（図示例では中心電極４１）と周囲の金属容器２との同電位に対して、一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素（図示例ではコンデンサＣ４）を追加した点に特徴がある。尚図では容量検知回路、出力回路の図示を省略しているが、これら回路が設けられるのは勿論である。
【０１０２】
而して本参照例においても、参照例１と同様に各電極４１，４２と周囲の金属容器２との結合容量のアンバランスから起こる検知誤差の発生を低減できる。
【０１０３】
【発明の効果】
請求項１の発明は、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記検知対象物による容量結合により上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動するので、同位相で駆動された第２の電極と第３の電極間に電界が形成されず、そのため第１の電極，第２の電極とで形成される電界領域と、第３の電極と周囲の金属容器とで形成される電界領域とを分離することができ、結果検知電極部位と金属容器との容量結合を少なくでき、発振回路の動作特性への影響を無くし、センサ出力の誤差を低減できる上に、簡単な回路構成で実現でき、また第２の電極と第３の電極との駆動波形をほぼ同じ波形とすることができる。
【０１０５】
請求項２の発明は、上記発振回路の発振出力端を上記第３の電極に接続することで行うので、請求項１の発明の効果を奏する水分量センサを簡単な回路構成で実現でき、特に検知対象物の水分量によって駆動状態が変動せず、安定した動作が得られる。
【０１０６】
請求項３の発明は、上記発振回路の出力端と第３の電極との間を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して接続することにより行うので、請求項１の発明の効果を奏する水分量センサを簡単な回路構成で実現でき、特に検知対象物の水分量によって駆動状態が変動せず、安定した動作が得られ、またインピーダンス要素をコンデンサとすることで、発振回路の負荷容量の設定ができる。
【０１０７】
請求項４の発明は、上記第２の電極を接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して接続することにより行うので、請求項１の発明の効果を奏する水分量センサを簡単な回路構成で実現でき、特に検知対象物の水分量によって駆動状態が変動せず、安定した動作が得られ、またインピーダンス要素をコンデンサとすることで、第３の電極と金属容器の接地との間の結合容量を低減できる。
【０１０８】
請求項５の発明は、上記第２の電極に接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間をバッファ回路を介して接続することにより行うので、請求項１の発明の効果を奏する水分量センサを簡単な回路構成で実現でき、特に第３の電極を十分に駆動でき、また検知対象物の水分量によって駆動状態が変動せず、安定した動作が得られ、更に第３の電極と金属容器の接地との間の結合容量の影響が少なく、更に第２の電極と第３の電極との駆動波形をほぼ同じとすることができる。
【０１０９】
請求項６の発明は、上記第２の電極に接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間をインバータ回路を介して接続するので、請求項６の発明と同様な効果が得られる。
【０１１０】
請求項７の発明は、上記発振回路の発振出力端と上記第３の電極との間をバッファ回路を介して接続することにより行うので、請求項１の発明の効果を奏する水分量センサを簡単な回路構成で実現でき、特に第３の電極を十分に駆動でき、また検知対象物の水分量によって駆動状態が変動せず、安定した動作が得られ、更に第３の電極と金属容器の接地との間の結合容量の影響が少なく、また駆動のための信号レベルを調整することが可能となる。
【０１１１】
請求項８の発明は、上記発振回路の発振出力端と上記第３の電極との間をインバータ回路を介して接続することにより行うので、請求項７の発明と同様な効果が得られる。
【０１１２】
請求項９の発明は、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第２の電極と接地との間に一定周波数の発振出力を接続する発振回路と、上記第１，第２の電極間のインピーダンスを増幅率に変換して、検出対象物の水分量に応じた電圧を出力するインピーダンス検知回路と、該インピーダンス検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を上記第１の電極に接続し、上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動するので、同位相で駆動された第２の電極と第３の電極間に電界が形成されず、そのため第１の電極，第２の電極とで形成される電界領域と、第３の電極と周囲の金属容器とで形成される電界領域とを分離することができ、結果センサ出力のばらつきを無くすことができる。
【０１１４】
請求項１０の発明は、上記発振回路の発振出力端を既知のインピーダンス要素を介して上記第２の電極に接続しているので、請求項１０の発明の効果を奏する水分量センサを実現でき、しかもインピーダンス要素をコンデンサにより構成することで、第３の電極と金属容器との間の結合容量を検知対象物による静電容量値に低減することが可能となる。
【０１１５】
請求項１１の発明は、上記発振回路の発振出力端を既知のインピーダンス要素を介して上記第１の電極に接続しているので、請求項９の発明の効果を奏する水分量センサを実現でき、しかもインピーダンス要素をコンデンサにより構成することで、第３の電極と金属容器との間の結合容量を検知対象物による静電容量値に低減することが可能となる。
【０１１６】
請求項１２の発明は、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記発振回路の発振出力端をバッファ回路若しくはインバータ回路を介して上記第３の電極に接続しているので、特に容量負荷の発振回路への影響を低減できる。
【０１１７】
請求項１３の発明は、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記発振回路の発振出力端を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して上記第３の電極に接続しているので、例えばインピーダンス要素をコンデンサにより構成することで、第３の電極と金属容器との間の結合容量を検知対象物による静電容量値に低減することができ、またインピーダンス要素に抵抗を用い、抵抗と金属容器の設置と第３の電極との間の結合容量とで新たに発生する極を調整することで、インピーダンス検知回路の増幅動作を安定化させることができる。
【０１１８】
請求項１４の発明は、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記検知対象物により第３の電極と第２の電極との間を容量結合しているので、特に第３の電極と金属容器との間の結合容量を検知対象物による静電容量値に低減することが可能となる。
【０１１９】
請求項１５の発明は、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記第３の電極を上記発振回路の交流的に安定な電位に接続しているので、周囲の金属容器の接地条件等の状況に影響を受けることなく、動作特性を安定化させることができ、センサ出力の誤差を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本発明の実施形態１の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図２】 同上の検知電極部の配置状態を示す要部の概略断面図である。
【図３】 （ａ）は本発明の実施形態２の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図４】 （ａ）は本発明の実施形態３の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図５】 （ａ）は本発明の実施形態４の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図６】 （ａ）は本発明の実施形態５の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図７】 （ａ）は本発明の実施形態６の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図８】 （ａ）は本発明の実施形態７の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図９】 （ａ）は本発明の実施形態８の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１０】 （ａ）は本発明の実施形態９の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１１】 （ａ）は同上の別の例の要部の回路構成図である。
（ｂ）は同上の他の例の要部の回路構成図である。
【図１２】 （ａ）は本発明の実施形態１０の一例の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１３】 （ａ）は同上の他例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１４】 （ａ）は本発明の実施形態１１の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１５】 （ａ）は同上の別の例の要部の回路構成図である。（ｂ）は同上の他の例の要部の回路構成図である。
【図１６】 （ａ）は本発明の実施形態１２の一例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１７】 （ａ）は同上の他例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１８】 （ａ）は本発明の実施形態１３の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１９】 （ａ）は同上の別の例の要部の回路構成図である。（ｂ）は同上の他の例の要部の回路構成図である。
【図２０】 （ａ）は本発明の実施形態１４の一例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図２１】 （ａ）は同上の他例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図２２】 （ａ）は本発明の実施形態１５の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図２３】 （ａ）は同上の別の例の要部の回路構成図である。（ｂ）は同上の他の例の要部の回路構成図である。
【図２４】 （ａ）は本発明の実施形態１６の一例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図２５】 （ａ）は同上の他例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図２６】 本発明の実施形態１７の要部の回路構成図である。
【図２７】 参照例１の要部の回路構成図である。
【図２８】 参照例２の要部の回路構成図である。
【図２９】 従来例の回路構成図である。
【図３０】 同上の要部の等価回路図である。
【図３１】 同上を用いた場合の検知対象物の含水率と、発振回路の発振周波数との関係を示すグラフである。
【図３２】 別の従来例の回路構成図である。
【図３３】 （ａ）は更なる別の従来例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図３４】 （ａ）はその他の従来例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図３５】 （ａ）は更なる他の従来例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図３６】 （ａ）はまた更なる他の従来例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図３７】 また別の従来例の要部の概略回路構成図である。
【符号の説明】
２ 金属容器
４１ 中心電極
４２ 外周電極
４３ ガード電極
５ 発振回路
（Ｘ） 接地
（Ｙ） 回路グランド
Ｃｄ 検知対象物による中心電極と外周電極間の静電容量
ＣＧＥ ガード電極と金属容器の接地間の容量
ＣＯＧ 外周電極とガード電極間の結合容量[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a moisture amount sensor that detects the amount of moisture contained in an object to be detected by capacitance or impedance.
[0002]
[Prior art]
FIG. 29 shows the configuration of a conventional moisture sensor used in a garbage disposal machine. The moisture sensor shown in the figure is attached to the peripheral wall of a metal container 2 as a garbage disposal tank in which garbage 1 as a detection target is stored. The detection electrode part which consists of a pair of parallel detection electrodes 4 and 4 attached to the inner bottom part of the electrode case 3 made of an embedded insulating material, and the detection electrodes 4 and 4 are connected to a pair of electrode connection ends. An oscillation circuit that uses the capacitance C0 between the electrodes 4 and 4 as a capacitor for determining the oscillation frequency, converts the output frequency of the capacitance that changes according to the amount of moisture (moisture content) contained in the garbage 1 and outputs the converted capacitance. 5, a phase comparison unit 6 for inputting the output frequency of the oscillation circuit 5, a low-pass filter 7,. It is composed of a PLL circuit composed of a voltage controlled oscillator (VCO) 8, and converts the DC voltage corresponding to the input frequency output from the low-pass filter 7, that is, the capacitance corresponding to the moisture content of the garbage 1 into a DC voltage. The output is a capacitance detection circuit 9 that outputs an output, and an output circuit 10 that converts the output voltage of the capacitance detection circuit 9 into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs it as a sensor output.
[0003]
In the moisture amount sensor having such a configuration, a capacitive coupling (detection electrode 4 and circuit) is connected between each detection electrode 4 and the peripheral wall of the surrounding metal container 2 by a detection target (garbage 1 in the illustrated example). A capacitance C) between the grounds is generated.
[0004]
Therefore, as shown in FIG. 30, a capacitor C is provided between the electrode connection terminal for connecting the capacitance C0 for determining the oscillation frequency of the oscillation circuit 5 and the circuit ground.
[0005]
As a result, although the degree of influence varies depending on the configuration of the oscillation circuit 5, the relationship between the oscillation frequency (MHz) and the moisture content (%) of the oscillation circuit 5 is shown in FIG. 31 depending on the size of the capacitance C between the detection electrode 4 and the circuit ground. The characteristics are as shown. In FIG. 31, the vertical axis represents the oscillation frequency (MHz), and the horizontal axis represents the moisture content (%). In the graph (A), when the capacitance C is not present, the graph (B) indicates that the capacitance C is 2 pF. In this case, the graph (C) shows the case where the capacitance C is 7 pF, and the graph (D) shows the case where the capacitance C is 10 pF.
[0006]
In addition, since the capacitance value between the detection electrode 4 and the circuit ground changes depending on the composition of the detection target and the amount of water, the change in the oscillation frequency of the oscillation circuit 5 with respect to the change in the amount of water is not constant. There was a problem of variation.
[0007]
32, the arrangement configuration of the detection electrodes 4 and 4 is the same as that of the conventional example of FIG. 29, and the oscillation circuit 5 that oscillates at a constant frequency, and the impedance output Z of the oscillation circuit 5 that includes a resistor. 0 The impedance value Zd consisting of the electrostatic capacitance between the detection electrodes 4 and 4 is used as an element for determining the amplification factor of the operational amplifier 11 as an element for determining the amplification factor of the operational amplifier 11. An impedance detection circuit 13 that converts a change in the impedance value Zd due to the amount of moisture in the garbage 1 that is a detection target into an amplification factor of the operational amplifier 11 and outputs a DC voltage corresponding to the amplification factor from the detection circuit 12; There has also been conventionally provided a moisture amount sensor comprising an output circuit 10 that converts the output voltage of the impedance detection circuit 13 into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs it as a sensor output.
[0008]
In this conventional example, the capacitance C between the detection electrode 4 and the circuit ground becomes the load capacitance of the oscillation circuit 5, the input capacitance of the operational amplifier 11, and the load capacitance. There was a problem that it led to an oscillation phenomenon, resulting in variations in detection characteristics of the moisture sensor and malfunctions.
[0009]
As another conventional example, as shown in FIG. 33 (a), a circular center electrode 41 and an annular outer peripheral electrode 42 arranged concentrically around the center electrode 41 so as to surround the periphery are used. 32, the impedance value Zd between the electrodes 41 and 42 is converted into the amplification factor of the operational amplifier 11 of the impedance detection circuit 13 in the same manner as in the conventional example of FIG. As in the conventional example, the capacitance C between the outer peripheral electrode 42 and the ground (X) of the metal container 2 becomes a load capacitance, and the operation of the operational amplifier 11 becomes unstable (oscillation or the like). FIG. 33B is an equivalent circuit of FIG.
[0010]
There is a conventional example in which the capacitance C between the metal container 2 and the ground (X) is connected to the input terminal of the operational amplifier 11 of the impedance detection circuit 13 as shown in FIGS. In this conventional example, the capacitor C becomes an input capacitor of the operational amplifier 11 and the operation of the operational amplifier 11 becomes unstable (oscillation or the like).
[0011]
Further, as shown in FIG. 35A, an impedance Zd, which is a capacitance between the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42, is provided between the oscillation output of the oscillation circuit 5 and the input terminal (inverted input terminal) of the operational amplifier 11. There is also a conventional example inserted. In this conventional example, the impedance Zd and the capacitance C between the outer peripheral electrode 42 and the ground (X) become the load capacitance of the oscillation circuit 5 and the oscillation output fluctuates, resulting in an output error of the moisture amount sensor. . For example, when the moisture content of the object to be detected is high, the capacitance C between the outer peripheral electrode 42 and the ground (X) becomes large, and the load of the oscillation circuit 5 becomes a low impedance load. There was a problem that the output could not be maintained. FIG. 35B is an equivalent circuit of FIG.
[0012]
Although there is a conventional example in which the capacitance C between the metal container 2 and the ground (X) is connected to the input of the operational amplifier 11 of the impedance detection circuit 13 as shown in FIGS. In this conventional example, the capacitor C becomes an input capacitor of the operational amplifier 11 and the operation of the operational amplifier 11 becomes unstable (oscillation or the like).
[0013]
In addition, as shown in FIG. 37, the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 constitute a detection electrode portion, and the moisture amount sensor that changes the oscillation frequency of the oscillation circuit 5 by the capacitance Cd due to the detection object between the electrodes 41 and 42. However, in this conventional example, it is difficult to obtain stable operation due to various grounding conditions, and when used in a garbage disposal machine, the stability can be stabilized by the size of the treatment tank and the amount of garbage. There was a problem that sex changed.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to A stable sensor output can be obtained by separating the electric field region formed by the detection electrode portion from the third electrode surrounding the detection electrode portion and the electric field region formed by the surrounding metal container. The object is to provide a moisture sensor.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first electrode opposed to the detection object in the metal container in a form surrounded by the peripheral wall of the metal container that houses the detection object; A detection electrode unit configured by a second electrode formed so as to surround the first electrode; an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on a capacitance between the first and second electrodes; and the oscillation circuit A capacitance detection circuit that converts the output frequency from the oscillation frequency into a voltage corresponding to the moisture content of the detection target and outputs the voltage, and an output circuit that converts the output voltage of the capacitance detection circuit to a desired voltage according to the moisture content and outputs the voltage. As well as A third electrode arranged to surround the detection electrode portion; The third electrode and the second electrode are driven in the same phase by capacitive coupling by the detection object. Features.
[0017]
Claim 2 In the invention of A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on the capacitance between the first and second electrodes, and converting the oscillation frequency of the oscillation circuit into a voltage corresponding to the amount of moisture in the object to be detected And a capacitance detection circuit that outputs the voltage and an output circuit that converts the output voltage of the capacitance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage, and is arranged to surround the detection electrode portion. Electrode By connecting the oscillation output terminal of the oscillation circuit to the third electrode The third electrode and the second electrode are driven in the same phase. It is characterized by that.
[0018]
Claim 3 In the invention of A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on the capacitance between the first and second electrodes, and converting the oscillation frequency of the oscillation circuit into a voltage corresponding to the amount of moisture in the object to be detected And a capacitance detection circuit that outputs the voltage and an output circuit that converts the output voltage of the capacitance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage, and is arranged to surround the detection electrode portion. Electrode By connecting the output terminal of the oscillation circuit and the third electrode via an impedance element having a constant impedance value The third electrode and the second electrode are driven in the same phase. It is characterized by that.
[0019]
Claim 4 In the invention of A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on the capacitance between the first and second electrodes, and converting the oscillation frequency of the oscillation circuit into a voltage corresponding to the amount of moisture in the object to be detected And a capacitance detection circuit that outputs the voltage and an output circuit that converts the output voltage of the capacitance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage, and is arranged to surround the detection electrode portion. Comprising the electrodes The third electrode and the second electrode are connected by connecting an electrode connection end of the oscillation circuit for connecting the second electrode and the third electrode through an impedance element having a constant impedance value. Are driven in the same phase.
[0020]
Claim 5 In the invention of A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on the capacitance between the first and second electrodes, and converting the oscillation frequency of the oscillation circuit into a voltage corresponding to the amount of moisture in the object to be detected And a capacitance detection circuit that outputs the voltage and an output circuit that converts the output voltage of the capacitance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage, and is arranged to surround the detection electrode portion. Comprising the electrodes By connecting the electrode connection end of the oscillation circuit connected to the second electrode and the third electrode via a buffer circuit The third electrode and the second electrode are driven in the same phase. It is characterized by that.
[0021]
Claim 6 In the invention of A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on the capacitance between the first and second electrodes, and converting the oscillation frequency of the oscillation circuit into a voltage corresponding to the amount of moisture in the object to be detected And a capacitance detection circuit that outputs the voltage and an output circuit that converts the output voltage of the capacitance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage, and is arranged to surround the detection electrode portion. Comprising the electrodes By connecting an electrode connection end of the oscillation circuit connected to the second electrode and the third electrode via an inverter circuit The third electrode and the second electrode are driven in the same phase. It is characterized by that.
[0022]
Claim 7 In the invention of A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on the capacitance between the first and second electrodes, and converting the oscillation frequency of the oscillation circuit into a voltage corresponding to the amount of moisture in the object to be detected And a capacitance detection circuit that outputs the voltage and an output circuit that converts the output voltage of the capacitance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage, and is arranged to surround the detection electrode portion. Electrode By connecting the oscillation output terminal of the oscillation circuit and the third electrode through a buffer circuit The third electrode and the second electrode are driven in the same phase. It is characterized by that.
[0023]
Claim 8 In the invention of A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on the capacitance between the first and second electrodes, and converting the oscillation frequency of the oscillation circuit into a voltage corresponding to the amount of moisture in the object to be detected And a capacitance detection circuit that outputs the voltage and an output circuit that converts the output voltage of the capacitance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage, and is arranged to surround the detection electrode portion. Electrode By connecting the oscillation output terminal of the oscillation circuit and the third electrode via an inverter circuit The third electrode and the second electrode are driven in the same phase. It is characterized by that.
[0024]
Claim 9 In the invention, the first electrode that is opposed to the detection object in the metal container and is surrounded by the peripheral wall of the metal container that houses the detection object, and the first electrode that is formed to surround the first electrode. A detection electrode unit composed of two electrodes, an oscillation circuit for connecting an oscillation output of a constant frequency between the second electrode and ground, and an impedance between the first and second electrodes as an amplification factor An impedance detection circuit that converts and outputs a voltage corresponding to the moisture content of the detection target, and an output circuit that converts the output voltage of the impedance detection circuit into a desired voltage corresponding to the moisture content and outputs the voltage Prepare and above A third electrode arranged so as to surround the detection electrode portion; The oscillation output terminal of the oscillation circuit is connected to the first electrode, The third electrode and the second electrode are driven in the same phase.
[0026]
Claim 10 In the invention of A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit that connects an oscillation output of a constant frequency between the second electrode and ground, and an impedance between the first and second electrodes is converted into an amplification factor, The detection electrode includes an impedance detection circuit that outputs a voltage corresponding to the amount of moisture of the detection target, and an output circuit that converts the output voltage of the impedance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage. A third electrode arranged to surround the periphery of the part, An oscillation output terminal of the oscillation circuit is connected to the second electrode via a known impedance element; The third electrode and the second electrode are driven in the same phase. It is characterized by that.
[0027]
Claim 11 In the invention of A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit that connects an oscillation output of a constant frequency between the second electrode and ground, and an impedance between the first and second electrodes is converted into an amplification factor, The detection electrode includes an impedance detection circuit that outputs a voltage corresponding to the amount of moisture of the detection target, and an output circuit that converts the output voltage of the impedance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage. A third electrode arranged to surround the periphery of the part, An oscillation output terminal of the oscillation circuit is connected to the first electrode via a known impedance element; The third electrode and the second electrode are driven in the same phase. It is characterized by that.
[0028]
Claim 12 In the invention of claim 9 to 11 In any one of the inventions, the oscillation output terminal of the oscillation circuit is connected to the third electrode through a buffer circuit or an inverter circuit.
[0029]
Claim 13 In the invention of claim 9 to 11 In any one of the inventions, the oscillation output terminal of the oscillation circuit is connected to the third electrode through an impedance element having a constant impedance value.
[0030]
Claim 14 In the invention of claim 9 to 11 In any one of the inventions, the oscillation output terminal of the oscillation circuit and the third electrode are coupled by the capacitance of the detection object.
[0031]
Claim 15 In the invention of claim 9 to 11 In any one of the inventions, the third electrode is connected to an AC stable potential of the oscillation circuit.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to embodiments.
(Embodiment 1)
In this embodiment, as shown in FIG. 1A, a circular first electrode 41 (hereinafter referred to as a center electrode) 41 and an annular second electrode disposed concentrically so as to surround the center electrode 41 are provided. In addition to a detection electrode portion composed of an electrode (hereinafter referred to as an outer peripheral electrode) 42, an annular third electrode (hereinafter referred to as a guard electrode) 43 disposed concentrically outside the outer peripheral electrode 42 is further provided. I have.
[0035]
These electrodes 41 to 43 are arranged on the inner bottom portion of the electrode case 3 made of a resin molded product as shown in FIG. 2 in the same manner as the above-described conventional example. It is used by fitting the outer bottom of the electrode case 3 into the opening of the electrode case 3 of the metal container 2 which is a garbage processing tank for storing certain garbage.
[0036]
Here, in this embodiment, as in the conventional example of FIG. 29, the oscillation circuit 5 using the capacitance between the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 as an element for changing the oscillation frequency, and the oscillation circuit 5 The capacitance detection circuit 9 for inputting the oscillation output and outputting a DC voltage corresponding to the oscillation frequency, and the output circuit 10 for converting the output voltage of the capacitance detection circuit 9 into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputting the voltage. It consists of. Since the configuration of the capacitance detection circuit 9 is the same as that of the conventional example shown in FIG. 29, a detailed description of the configuration is omitted.
[0037]
In the present embodiment configured as described above, there is a capacitance Cd that varies depending on the detection object between the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 as shown in FIG. Between the ground and the ground (X) by the surrounding metal container 2 GE Further, as shown in FIG. 1B, there is a capacitance C between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43 due to the detection object. OG Will exist. Further, it is assumed that the circuit ground (Y) and the ground (X) are connected in an alternating manner by a large-capacitance capacitor.
[0038]
Thus, the capacitive coupling between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43 is ensured by the object to be detected, and the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43 are driven in the same phase (and substantially the same CR charge / discharge waveform). An electric field is not formed between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43 driven in phase, but is formed by the electric field region formed by the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42, and the guard electrode 43 and the surrounding metal container 2. The electric field region can be separated. Further, the load capacity of the oscillation circuit 5 is not affected.
[0039]
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the capacitive coupling of the object to be detected is ensured between the guard electrode 43 and the outer peripheral electrode 42, and both the electrodes 43 and 42 are driven in the same phase. As shown in FIG. 3A, the oscillation output of the oscillation circuit 5 is connected to the guard electrode 43, and the addition of this connection wiring is different from that of the first embodiment.
[0040]
Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the arrangement configuration of the electrode parts is not shown, and the same components are denoted by the same reference numerals.
[0041]
Thus, in the present embodiment, the guard electrode 43 is driven in the same phase as the outer peripheral electrode 42 by the output of the oscillation circuit 5, whereby an electric field is formed between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43 driven in the same phase. Therefore, the electric field region formed by the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 and the electric field region formed by the guard electrode 43 and the surrounding metal container 2 can be separated. FIG. 3B shows an equivalent circuit of FIG.
[0042]
In the above embodiment, the driving state does not vary depending on the moisture content of the detection target. Further, the capacitance C between the guard electrode 43 and the ground (X) GE Becomes the load capacity of the oscillation circuit 5. Further, the drive waveform of the outer peripheral electrode 42 is a CR charge / discharge waveform, but the drive waveform of the guard electrode 43 is an output waveform (rectangular wave) of the oscillation circuit 5. Furthermore, since capacitive coupling by the detection target is not used, there is no change in the driving state depending on the amount of moisture of the detection target.
[0043]
(Embodiment 3)
In the second embodiment, the oscillation output of the oscillation circuit 5 is directly connected to the guard electrode 43. However, in this embodiment, the output of the oscillation circuit 5 is an impedance having a constant impedance value as shown in FIG. The element, in the illustrated example, is characterized in that it is connected via a capacitor C1.
[0044]
Since other configurations are the same as those in the first and second embodiments, the arrangement configuration of the electrode parts is not shown, and the same components are denoted by the same reference numerals.
[0045]
Thus, in the present embodiment, the guard electrode 43 is driven in the same phase as the outer peripheral electrode 42 by the output of the oscillation circuit 5, whereby an electric field is formed between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43 driven in the same phase. Therefore, the electric field region formed by the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 and the electric field region formed by the guard electrode 43 and the surrounding metal container 2 can be separated. FIG. 4B shows an equivalent circuit of FIG.
[0046]
In the present embodiment configured as described above, the capacitance C between the guard electrode 43 and the ground (X). GE The combined capacitance of the capacitor C1 becomes the load capacitance of the oscillation circuit 5. Further, the drive waveform of the outer peripheral electrode 42 is a CR charge / discharge waveform, but the drive waveform of the guard electrode 43 is an output waveform (rectangular wave) of the oscillation circuit 5. Further, since capacitive coupling by the detection target is not used, the drive state does not change due to the moisture content of the detection target.
[0047]
Here, the load capacity of the oscillation circuit 5 is C1 << C GE In this case, it can be set by the capacity of the capacitor C1.
[0048]
(Embodiment 4)
In the first embodiment, the guard electrode 43 is driven in the same phase as the outer peripheral electrode 42 by capacitive coupling with the detection target. In the present embodiment, as shown in FIG. 5A, the guard electrode 43 and the outer peripheral electrode 42 are driven. The guard electrode 43 is driven in the same phase as the outer peripheral electrode 42 by connecting an impedance element having a constant impedance value between the electrode connection end of the oscillation circuit 5 connected to the capacitor C2 in the illustrated example and the capacitor C2. There is a feature.
[0049]
Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the arrangement configuration of the electrode parts is not shown, and the same components are denoted by the same reference numerals.
[0050]
Thus, in the present embodiment, the guard electrode 43 is driven in the same phase as the outer peripheral electrode 42 by the output of the oscillation circuit 5, whereby an electric field is formed between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43 driven in the same phase. Therefore, the electric field region formed by the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 and the electric field region formed by the guard electrode 43 and the surrounding metal container 2 can be separated. FIG. 5B shows an equivalent circuit of FIG.
[0051]
In the present embodiment having the above configuration, since the capacitive coupling by the detection target is not used for in-phase driving, the driving state does not vary depending on the amount of moisture of the detection target. Also C2 << C GE By doing so, the coupling capacitance with the ground (X) can be reduced to the capacitance of the capacitor C2. Further, similarly to the first embodiment, the drive waveforms of the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43 are the same in CR charge / discharge.
[0052]
(Embodiment 5)
In the fourth embodiment, the electrode connection end of the oscillation circuit 5 to which the outer peripheral electrode 42 is connected and the guard electrode 43 are connected by the capacitor C2. However, in the present embodiment, as shown in FIG. The difference from the fourth embodiment is that the connection is made through the buffer circuit A1.
[0053]
Since the other configuration is the same as that of the fourth embodiment, the arrangement configuration of the electrode parts is not shown, and the same components are denoted by the same reference numerals.
[0054]
Thus, in the present embodiment, the guard electrode 43 is driven in the same phase as the outer peripheral electrode 42 by the output of the oscillation circuit 5, whereby an electric field is formed between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43 driven in the same phase. Therefore, the electric field region formed by the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 and the electric field region formed by the guard electrode 43 and the surrounding metal container 2 can be separated. FIG. 6B shows an equivalent circuit of FIG.
[0055]
In the present embodiment having the above configuration, since the capacitive coupling by the detection target is not used for in-phase driving, the driving state does not vary depending on the amount of moisture of the detection target. Further, since no capacitor is used as in the fourth embodiment, the capacitance C between the guard electrode 43 and the ground (X) GE Is less affected. Further, similarly to the fourth embodiment, the drive waveforms of the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43 are the same in CR charge / discharge.
(Embodiment 6)
In this embodiment, instead of the buffer circuit A1 in the fifth embodiment, as shown in FIG. 7A, a series circuit of inverter circuits IN1 and IN2 composed of an even number (two in the illustrated example) of knot gates is used. is there. FIG. 7B is an equivalent circuit of FIG.
[0056]
Since the other configuration is the same as that of the fifth embodiment, the arrangement configuration of the electrode parts is not shown, and the same components are denoted by the same reference numerals.
[0057]
Thus, this embodiment also performs the same operation as that of the fifth embodiment and has the same features.
(Embodiment 7)
In the third embodiment, the oscillation output of the oscillation circuit 5 is connected to the guard electrode 43 via the capacitor C1, but this embodiment uses a buffer circuit instead of the capacitor C1 as shown in FIG. 8A. It is characterized in that A2 is connected.
[0058]
Since the other configuration is the same as that of the third embodiment, the arrangement configuration of the electrode parts is not shown, and the same components are denoted by the same reference numerals.
[0059]
Thus, in the present embodiment, the guard electrode 43 is driven in the same phase as the outer peripheral electrode 42 by the output of the oscillation circuit 5, whereby an electric field is formed between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43 driven in the same phase. Therefore, the electric field region formed by the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 and the electric field region formed by the guard electrode 43 and the surrounding metal container 2 can be separated. FIG. 8B shows an equivalent circuit of FIG.
[0060]
In the present embodiment having the above configuration, the guard electrode 43 can be sufficiently driven by using the buffer circuit A2. In addition, since the capacitive coupling by the detection target is not used for in-phase driving, the driving state does not vary depending on the moisture content of the detection target. Further, as in the third embodiment, the drive waveforms of the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43 are different, but the drive signal level can be adjusted by the buffer circuit A2.
(Embodiment 8)
In this embodiment, instead of the buffer circuit A2 in the seventh embodiment, as shown in FIG. 9A, a series circuit of inverter circuits IN1 and IN2 composed of an even number (two in the illustrated example) of knot gates is used. is there. FIG. 9B is an equivalent circuit of FIG.
[0061]
Since the other configuration is the same as that of the seventh embodiment, the arrangement configuration of the electrode parts is not shown, and the same components are denoted by the same reference numerals.
[0062]
Thus, the present embodiment also performs the same operation as that of the seventh embodiment and has the same features.
(Embodiment 9)
In the first to eighth embodiments, the moisture amount sensor that changes the capacitance between the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42, that is, the capacitance that changes depending on the moisture content of the detection target, to the oscillation frequency of the oscillation circuit 5. However, in the present embodiment, the output voltage is changed according to the impedance Zd, which is a capacitance, and is inserted into the inverting input terminal of the operational amplifier 11 and the output terminal of the oscillation circuit 5 of the impedance detection circuit 13 (see FIG. 32). It is a moisture content sensor corresponding to the prior art example shown in FIG.
[0063]
More specifically, in the present embodiment, the guard electrode 43 is provided as shown in FIG. 10A and the output of the oscillation circuit 5 connected to the outer peripheral electrode 42 as in the first to eighth embodiments. This is different from the conventional example in that the end is connected to the guard electrode 43 via the buffer circuit A3.
[0064]
Other configurations are the same as those of the conventional example of FIG. 35, and thus the same components are denoted by the same reference numerals, and the arrangement of electrode portions is the same as that of the first embodiment, and is not shown. Further, the capacitance between the guard electrode 43 and the ground (X) of the metal container 2 is represented by the symbol C as in the first to eighth embodiments. GE Is attached.
[0065]
Thus, in this embodiment, by driving the guard electrode 43 in the same phase as the outer peripheral electrode 42, no electric field is formed between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43. Therefore, the electric field region on the detection electrode portion composed of the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 can be separated from the electric field region formed by the guard electrode 43 and the surrounding metal container 2. FIG. 10B shows an equivalent circuit of FIG.
[0066]
On the other hand, the influence of the capacitive load on the oscillation circuit 5 can be reduced through the buffer circuit A3.
[0067]
A parallel circuit of a plurality of buffer circuits A3 and A3 ′ as shown in FIG. 11 (a) or a circuit in which a plurality of inverter circuits IN3 and IN4 formed of knot gates are connected in series as shown in FIG. 11 (b) may be used. .
(Embodiment 10)
This embodiment is different from the ninth embodiment in that an impedance element having a constant impedance value (capacitor C3 in the illustrated example) is used instead of the buffer A3 used in the ninth embodiment, as shown in FIG. Is different.
[0068]
In addition, since the other structure is the same as Embodiment 9, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and description is abbreviate | omitted.
[0069]
Thus, in this embodiment, by driving the guard electrode 43 in the same phase as the outer peripheral electrode 42, no electric field is formed between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43. Therefore, the electric field region on the detection electrode portion composed of the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 can be separated from the electric field region formed by the guard electrode 43 and the surrounding metal container 2. FIG. 12B shows an equivalent circuit of FIG.
[0070]
Incidentally, the capacitance C3 of the capacitor C3 and the capacitance C between the guard electrode 43 and the ground (X) of the metal container 2 are described. GE C3 <C GE By doing so, it is possible to reduce the coupling capacity due to the detection object between the guard electrode 43 and the ground (X).
[0071]
Further, as shown in FIGS. 13A and 13B, the capacitance Cd of the detection object is used instead of the capacitor C3, and Cd <C GE By doing so, it is possible to reduce the coupling capacity due to the detection object between the guard electrode 43 and the ground (X).
(Embodiment 11)
In the present embodiment, the inverting input terminal of the operational amplifier 11 of the impedance detection circuit 13 (see FIG. 32) that changes the output voltage in accordance with the impedance Zd that is the electrostatic capacitance is connected to the outer peripheral electrode 42, and the output terminal of the oscillation circuit 5. Is connected to the center electrode 41, and the moisture corresponding to the conventional example shown in FIG. 36 is inserted as the impedance Zd of the capacitance of the detection object between the output end of the oscillation circuit 5 and the inverting input end of the operational amplifier 11. It is a quantity sensor.
[0072]
More specifically, in the present embodiment, similarly to the ninth embodiment, the guard electrode 43 is provided as shown in FIG. 14A, and the output terminal of the oscillation circuit 5 connected to the center electrode 41 is buffered. This is different from the conventional example in that it is connected to the guard electrode 43 via the circuit A3.
[0073]
Since the other configuration is the same as that of the conventional example of FIG. 36, the same components are denoted by the same reference numerals, and the arrangement of electrode portions is the same as that of the first embodiment, and is not shown. Further, the capacitance between the guard electrode 43 and the ground (X) of the metal container 2 is C GE And
[0074]
Thus, in this embodiment, by driving the guard electrode 43 in the same phase as the outer peripheral electrode 42, no electric field is formed between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43. Therefore, the electric field region on the detection electrode portion composed of the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 can be separated from the electric field region formed by the guard electrode 43 and the surrounding metal container 2. FIG. 14B shows an equivalent circuit of FIG.
[0075]
On the other hand, the influence of the capacitive load on the oscillation circuit 5 can be reduced through the buffer circuit A3.
[0076]
A parallel circuit of a plurality of buffer circuits A3 and A3 ′ as shown in FIG. 15A or a circuit in which a plurality of inverter circuits IN3 and IN4 made up of knot gates are connected in series as shown in FIG. 15B may be used. .
Embodiment 12
This embodiment is different from the ninth embodiment in that an impedance element (capacitor C3 in the illustrated example) having a constant impedance value is used instead of the buffer A3 used in the eleventh embodiment as shown in FIG. Is different.
[0077]
Since other configurations are the same as those of the eleventh embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0078]
Thus, in this embodiment, by driving the guard electrode 43 in the same phase as the outer peripheral electrode 42, no electric field is formed between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43. Therefore, the electric field region on the detection electrode portion composed of the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 can be separated from the electric field region formed by the guard electrode 43 and the surrounding metal container 2. FIG. 16B shows an equivalent circuit of FIG.
[0079]
Incidentally, the capacitance C3 of the capacitor C3 and the capacitance C between the guard electrode 43 and the ground (X) of the metal container 2 are described. GE C3 <C GE By doing so, it is possible to reduce the coupling capacity due to the detection object between the guard electrode 43 and the ground (X).
[0080]
Further, as shown in FIGS. 17A and 17B, the capacitance C4 of the detection object is used instead of the capacitor C3, and C4 <C GE By doing so, it is possible to reduce the coupling capacity due to the detection object between the guard electrode 43 and the ground (X).
(Embodiment 13)
In the present embodiment, the inverting input terminal of the operational amplifier 11 of the impedance detection circuit 13 (see FIG. 32) that changes the amplification factor according to the impedance Zd that is the electrostatic capacitance is connected to the outer peripheral electrode 42, and the output terminal of the operational amplifier 11 is connected. Is a moisture sensor corresponding to the conventional example shown in FIG. 34 in which the capacitance of the detection object between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 11 is inserted as the impedance Zd.
[0081]
More specifically, this embodiment is similar to the ninth embodiment in that a guard electrode 43 is provided as shown in FIG. 18A, and an impedance element Z formed of a resistor at the inverting input terminal of the operational amplifier 11. 0 This is different from the conventional example in that the output terminal of the oscillation circuit 5 connected via the guard circuit 43 is connected to the guard electrode 43 via the buffer circuit A3.
[0082]
Since the other configuration is the same as that of the conventional example of FIG. 34, the same components are denoted by the same reference numerals, and the arrangement of electrode portions is the same as that of the first embodiment, and is not shown. Further, the capacitance between the guard electrode 43 and the ground (X) of the metal container 2 is C GE And
[0083]
Thus, in this embodiment, by driving the guard electrode 43 in the same phase as the outer peripheral electrode 42, no electric field is formed between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43. Therefore, the electric field region on the detection electrode portion composed of the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 can be separated from the electric field region formed by the guard electrode 43 and the surrounding metal container 2. FIG. 18B shows an equivalent circuit of FIG.
[0084]
On the other hand, the influence of the capacitive load on the oscillation circuit 5 can be reduced through the buffer circuit A3.
[0085]
A parallel circuit of a plurality of buffer circuits A and A3 ′ as shown in FIG. 19A or a circuit in which a plurality of inverter circuits IN3 and IN4 each consisting of a knot gate are connected in series as shown in FIG. 19B may be used. .
(Embodiment 14)
This embodiment is different from the ninth embodiment in that an impedance element (capacitor C3 in the illustrated example) having a constant impedance value is used instead of the buffer A3 used in the thirteenth embodiment as shown in FIG. Is different.
[0086]
Since other configurations are the same as those of the thirteenth embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0087]
Thus, in this embodiment, by driving the guard electrode 43 in the same phase as the outer peripheral electrode 42, no electric field is formed between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43. Therefore, the electric field region on the detection electrode portion composed of the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 can be separated from the electric field region formed by the guard electrode 43 and the surrounding metal container 2. FIG. 20B shows an equivalent circuit of FIG.
[0088]
Here, the capacitance C3 of the capacitor C3 and the capacitance C between the guard electrode 43 and the ground (X) of the metal container 2 are described. GE C3 <C GE By doing so, it is possible to reduce the coupling capacity due to the detection object between the guard electrode 43 and the ground (X).
[0089]
Further, as shown in FIGS. 21A and 21B, the capacitance Cd of the detection object is used instead of the capacitor C3, and Cd <C GE By doing so, it is possible to reduce the coupling capacity due to the detection object between the guard electrode 43 and the ground (X).
(Embodiment 15)
In the present embodiment, the inverting input terminal of the operational amplifier 11 of the impedance detection circuit 13 (see FIG. 32) that changes the amplification factor according to the impedance Zd that is electrostatic capacitance is connected to the center electrode 41, and the output terminal of the operational amplifier 11 is connected. Is a moisture amount sensor corresponding to the conventional example shown in FIG. 33, in which the capacitance of the detection object between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 11 is inserted as the impedance Zd.
[0090]
More specifically, this embodiment is similar to the ninth embodiment in that a guard electrode 43 is provided as shown in FIG. 22A, and an impedance element Z composed of a resistor at the inverting input terminal of the operational amplifier 11. 0 This is different from the conventional example in that the output terminal of the oscillation circuit 5 connected via the guard circuit 43 is connected to the guard electrode 43 via the buffer circuit A3.
[0091]
Since the other configuration is the same as that of the conventional example of FIG. 33, the same components are denoted by the same reference numerals, and the arrangement of the electrode parts is the same as that of the first embodiment, and is not shown. Further, the capacitance between the guard electrode 43 and the ground (X) of the metal container 2 is C GE And
[0092]
Thus, in this embodiment, by driving the guard electrode 43 in the same phase as the outer peripheral electrode 42, no electric field is formed between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43. Therefore, the electric field region on the detection electrode portion composed of the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 can be separated from the electric field region formed by the guard electrode 43 and the surrounding metal container 2. FIG. 22B shows an equivalent circuit of FIG.
[0093]
On the other hand, the influence of the capacitive load on the oscillation circuit 5 can be reduced through the buffer circuit A3.
[0094]
Note that a parallel circuit of a plurality of buffer circuits A3 and A3 ′ as shown in FIG. 23 (a) or a circuit in which a plurality of inverter circuits IN3 and IN4 composed of knot gates are connected in series as shown in FIG. 23 (b) may be used. good.
(Embodiment 16)
This embodiment is different from the ninth embodiment in that an impedance element having a constant impedance value (capacitor C3 in the illustrated example) is used instead of the buffer A3 used in the fifteenth embodiment as shown in FIG. Is different.
[0095]
Since other configurations are the same as those of the thirteenth embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0096]
Thus, in this embodiment, by driving the guard electrode 43 in the same phase as the outer peripheral electrode 42, no electric field is formed between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43. Therefore, the electric field region on the detection electrode portion composed of the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 can be separated from the electric field region formed by the guard electrode 43 and the surrounding metal container 2. FIG. 24B shows an equivalent circuit of FIG.
[0097]
Incidentally, the capacitance C3 of the capacitor C3 and the capacitance C between the guard electrode 43 and the ground (X) of the metal container 2 are described. GE C3 <C GE By doing so, it is possible to reduce the coupling capacity due to the detection object between the guard electrode 43 and the ground (X).
[0098]
Further, as shown in FIGS. 25A and 25B, the capacitance Cd of the detection object is used instead of the capacitor C3, and Cd <C GE By doing so, it is possible to reduce the coupling capacity due to the detection object between the guard electrode 43 and the ground (X).
(Embodiment 17)
In the present embodiment, the operation can be stably performed even if the grounding condition is changed corresponding to the conventional example shown in FIG. 36. As in the ninth embodiment, as shown in FIG. A feature is that the electrode 43 is provided and the guard electrode 43 is connected to an AC stable potential, that is, the ground (G).
[0099]
In the figure, 2 is a metal container, (X) is the ground of the metal container, C X Indicates the capacitance between the outer peripheral electrode 42 and the guard electrode 43.
[0100]
Thus, in the present embodiment, the guard electrode 43 connected to an AC stable potential as an electrode is disposed, and the outer periphery electrode 42 and the guard electrode 43 constituting the detection electrode are connected to each other around the electrode portion. The characteristics can be stabilized regardless of the state of the metal container 2 (such as grounding conditions).
( Reference example 1 )
In each of the above embodiments 1 to 17, the guard electrode 43 is provided. However, in this embodiment, as shown in FIG. 27, the center electrode 41 and the outer peripheral electrode 42 are divided into the same number and divided into a plurality. The divided electrode 41 is divided into two groups 41a and 41b, and the divided electrode 42a is divided into the divided electrode 42a parallel to the divided electrode 41a and the divided electrode 41b. The electrode 42b is divided into groups, and the group of divided electrodes 41a and 42a and the group of 41b and 42b are connected to one of the electrode connection ends of the pair of the oscillation circuit 5, respectively. Coupling capacity C with ground (X) of surrounding metal container 2 Y1 And the coupling capacitance between the outer peripheral electrode 42b of the other group and the ground (X) of the surrounding metal container 2 and C Y2 Is characterized by the fact that they are equal. In the figure, the capacitance detection circuit and the output circuit are not shown, but these circuits are of course provided.
[0101]
Book Reference example Then, the generation | occurrence | production of the detection error which arises from imbalance of the coupling capacity | capacitance with each electrode 41 and 42 and the earth | ground (X) of the surrounding metal container 2 can be reduced.
( Reference example 2 )
Book Reference example As shown in FIG. 28, one electrode (in the illustrated example, the center of the coupling capacitance COE between the center electrode 41 and the surrounding metal container 2 and the coupling capacitance CCE between the outer peripheral electrode 42 and the surrounding metal container 2 are equal). It is characterized in that an impedance element (capacitor C4 in the illustrated example) having a constant impedance value is added to the same potential of the electrode 41) and the surrounding metal container 2. In the figure, the capacitance detection circuit and the output circuit are not shown, but these circuits are of course provided.
[0102]
Thus This reference example Also in Reference example 1 Similarly to the above, it is possible to reduce the occurrence of detection errors caused by imbalance in the coupling capacity between the electrodes 41 and 42 and the surrounding metal container 2.
[0103]
【The invention's effect】
In the first aspect of the present invention, the first electrode opposed to the detection target in the metal container and the first electrode are surrounded by the peripheral wall of the metal container storing the detection target. A detection electrode portion constituted by the formed second electrode, an oscillation circuit whose oscillation frequency changes due to the capacitance between the first and second electrodes, and moisture of the object to be detected from the oscillation frequency of the oscillation circuit A capacitance detection circuit that converts and outputs a voltage according to the amount of output, and an output circuit that converts the output voltage of the capacitance detection circuit to a desired voltage according to the amount of moisture and outputs the voltage As well as A third electrode arranged to surround the detection electrode portion; The third electrode and the second electrode are driven in the same phase by capacitive coupling by the detection object. Therefore, an electric field is not formed between the second electrode and the third electrode driven in the same phase, so that the electric field region formed by the first electrode and the second electrode, the third electrode and the surroundings The electric field region formed by the metal container can be separated, and as a result, capacitive coupling between the detection electrode portion and the metal container is reduced. The This eliminates the effect on the operating characteristics of the oscillation circuit and reduces sensor output errors. In addition, it can be realized with a simple circuit configuration, and the driving waveforms of the second electrode and the third electrode can be made substantially the same waveform. .
[0105]
Claim 2 Since the invention according to the present invention is performed by connecting the oscillation output terminal of the oscillation circuit to the third electrode, the moisture sensor having the effect of the invention of claim 1 can be realized with a simple circuit configuration, The driving state does not vary depending on the amount of moisture, and stable operation can be obtained.
[0106]
Claim 3 Since the invention of the present invention is performed by connecting the output terminal of the oscillation circuit and the third electrode via an impedance element having a constant impedance value, a moisture amount sensor that exhibits the effect of the invention of claim 1 is provided. This can be realized with a simple circuit configuration. In particular, the driving state does not vary depending on the moisture content of the detection target, and a stable operation can be obtained. By using an impedance element as a capacitor, the load capacity of the oscillation circuit can be set.
[0107]
Claim 4 Since the invention according to claim 1 is performed by connecting the electrode connection end of the oscillation circuit to which the second electrode is connected and the third electrode through an impedance element having a constant impedance value. A moisture sensor that exhibits the effects of the invention can be realized with a simple circuit configuration, and in particular, the driving state does not fluctuate depending on the moisture content of the object to be detected, stable operation is obtained, and the impedance element is a capacitor, The coupling capacity between the third electrode and the ground of the metal container can be reduced.
[0108]
Claim 5 According to the invention, since the electrode connection end of the oscillation circuit connected to the second electrode and the third electrode are connected via a buffer circuit, the effect of the invention of claim 1 is achieved. The moisture sensor can be realized with a simple circuit configuration, in particular, the third electrode can be driven sufficiently, the driving state does not vary depending on the moisture content of the detection object, and a stable operation can be obtained. The influence of the coupling capacitance between the electrode and the ground of the metal container is small, and the drive waveforms of the second electrode and the third electrode can be made substantially the same.
[0109]
Claim 6 In the invention, since the electrode connection end of the oscillation circuit connected to the second electrode and the third electrode are connected via an inverter circuit, the same effect as that of the invention of claim 6 can be obtained. .
[0110]
Claim 7 Since the invention according to the present invention is performed by connecting the oscillation output terminal of the oscillation circuit and the third electrode via a buffer circuit, the moisture amount sensor that exhibits the effect of the invention according to claim 1 has a simple circuit configuration. In particular, the third electrode can be driven sufficiently, the driving state does not fluctuate depending on the moisture content of the object to be detected, and a stable operation can be obtained. Further, the third electrode and the metal container are grounded. It is possible to adjust the signal level for driving.
[0111]
Claim 8 Since the present invention is performed by connecting the oscillation output terminal of the oscillation circuit and the third electrode via an inverter circuit, 7 The same effect as that of the present invention can be obtained.
[0112]
Claim 9 According to the present invention, a first electrode opposed to the detection object in the metal container and surrounding the first electrode in a form in which the periphery is surrounded by the peripheral wall of the metal container that houses the detection object, A detection electrode unit composed of two electrodes, an oscillation circuit for connecting an oscillation output of a constant frequency between the second electrode and ground, and an impedance between the first and second electrodes as an amplification factor An impedance detection circuit that converts and outputs a voltage corresponding to the moisture content of the detection target, and an output circuit that converts the output voltage of the impedance detection circuit into a desired voltage corresponding to the moisture content and outputs the voltage Prepare and above A third electrode arranged so as to surround the detection electrode portion; The oscillation output terminal of the oscillation circuit is connected to the first electrode, Since the third electrode and the second electrode are driven in the same phase, an electric field is not formed between the second electrode and the third electrode driven in the same phase, so that the first electrode, the second electrode The electric field region formed by the first electrode and the electric field region formed by the third electrode and the surrounding metal container can be separated, and as a result, variations in sensor output can be eliminated.
[0114]
Claim 10 Since the oscillation output terminal of the oscillation circuit is connected to the second electrode through a known impedance element, the moisture amount sensor having the effect of the invention of claim 10 can be realized, and the impedance element It is possible to reduce the coupling capacitance between the third electrode and the metal container to a capacitance value due to the detection object by configuring the capacitor with a capacitor.
[0115]
Claim 11 In the invention, the oscillation output terminal of the oscillation circuit is connected to the first electrode via a known impedance element. 9 It is possible to realize a moisture amount sensor that exhibits the effect of the invention of the present invention, and to reduce the coupling capacitance between the third electrode and the metal container to a capacitance value by the detection object by configuring the impedance element with a capacitor. Is possible.
[0116]
Claim 12 The invention of claim 9 to 11 In any of the inventions, the oscillation output terminal of the oscillation circuit is connected to the third electrode via a buffer circuit or an inverter circuit. ,In particular The influence of the capacitive load on the oscillation circuit can be reduced.
[0117]
Claim 13 The invention of claim 9 to 11 In any one of the inventions, the oscillation output end of the oscillation circuit is connected to the third electrode via an impedance element having a constant impedance value. For example By configuring the impedance element with a capacitor, the coupling capacitance between the third electrode and the metal container can be reduced to a capacitance value due to the object to be detected, and resistance to the impedance element can be reduced. Using The amplification operation of the impedance detection circuit can be stabilized by adjusting the newly generated pole according to the resistance, the installation of the metal container, and the coupling capacitance between the third electrode.
[0118]
Claim 14 The invention of claim 9 to 11 In any one of the inventions, since the detection object is capacitively coupled between the third electrode and the second electrode, In particular It becomes possible to reduce the coupling capacitance between the third electrode and the metal container to a capacitance value due to the detection target.
[0119]
Claim 15 The invention of claim 9 to 11 In any of the inventions, since the third electrode is connected to an AC stable potential of the oscillation circuit, the operating characteristics can be obtained without being affected by the grounding condition of the surrounding metal container. It is possible to stabilize the sensor output error.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic circuit diagram of a main part of Embodiment 1 of the present invention.
(B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part showing an arrangement state of the detection electrode part.
FIG. 3A is a schematic circuit configuration diagram of a main part of Embodiment 2 of the present invention.
(B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 4A is a schematic circuit configuration diagram of a main part of Embodiment 3 of the present invention.
(B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 5A is a schematic circuit configuration diagram of a main part of Embodiment 4 of the present invention.
(B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 6A is a schematic circuit configuration diagram of a main part of a fifth embodiment of the present invention.
(B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 7A is a schematic circuit configuration diagram of a main part of a sixth embodiment of the present invention.
(B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 8A is a schematic circuit diagram of a main part of a seventh embodiment of the present invention.
(B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 9A is a schematic circuit configuration diagram of a main part of an eighth embodiment of the present invention.
(B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 10A is a schematic circuit configuration diagram of a main part of a ninth embodiment of the present invention.
(B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 11A is a circuit configuration diagram of the main part of another example of the above.
(B) is the circuit block diagram of the principal part of the other example same as the above.
FIG. 12A is a schematic circuit configuration diagram of a main part of an example of Embodiment 10 of the present invention.
(B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 13A is a schematic circuit configuration diagram of a main part of another example of the above. (B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 14A is a schematic circuit configuration diagram of a main part of an eleventh embodiment of the present invention. (B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 15A is a circuit configuration diagram of a main part of another example of the above. (B) is the circuit block diagram of the principal part of the other example same as the above.
FIG. 16A is a schematic circuit configuration diagram of a main part of an example of Embodiment 12 of the present invention. (B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 17A is a schematic circuit configuration diagram of a main part of another example of the above. (B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 18 (a) is a schematic circuit configuration diagram of an essential part of Embodiment 13 of the present invention. (B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 19A is a circuit configuration diagram of a main part of another example of the above. (B) is the circuit block diagram of the principal part of the other example same as the above.
FIG. 20 (a) is a schematic circuit configuration diagram of an essential part of an example of Embodiment 14 of the present invention. (B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 21 (a) is a schematic circuit diagram of a main part of another example of the above. (B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 22 (a) is a schematic circuit diagram of a main part of Embodiment 15 of the present invention. (B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 23A is a circuit configuration diagram of a main part of another example of the above. (B) is the circuit block diagram of the principal part of the other example same as the above.
FIG. 24A is a schematic circuit configuration diagram of a main part of an example of Embodiment 16 of the present invention. (B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 25A is a schematic circuit configuration diagram of a main part of another example of the above. (B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 26 is a circuit configuration diagram of the main parts of Embodiment 17 of the present invention.
FIG. 27 Reference example 1 It is a circuit block diagram of the principal part.
FIG. 28 Reference example 2 It is a circuit block diagram of the principal part.
FIG. 29 is a circuit configuration diagram of a conventional example.
FIG. 30 is an equivalent circuit diagram of the main part of the above.
FIG. 31 is a graph showing the relationship between the moisture content of the detection target and the oscillation frequency of the oscillation circuit when the above is used.
FIG. 32 is a circuit configuration diagram of another conventional example.
FIG. 33 (a) is a schematic circuit diagram of the main part of still another conventional example. (B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 34 (a) is a schematic circuit diagram of a main part of another conventional example. (B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 35 (a) is a schematic circuit diagram of a main part of still another conventional example. (B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 36 (a) is a schematic circuit diagram of the main part of still another conventional example. (B) is the equivalent circuit schematic of the principal part same as the above.
FIG. 37 is a schematic circuit diagram of the main part of another conventional example.
[Explanation of symbols]
2 Metal container
41 Center electrode
42 Perimeter electrode
43 Guard electrode
5 Oscillator circuit
(X) Grounding
(Y) Circuit ground
Cd Capacitance between the center electrode and the outer electrode due to the object to be detected
C GE Capacitance between guard electrode and metal container ground
C OG Coupling capacity between outer electrode and guard electrode

Claims (15)

検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記検知対象物による容量結合により上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on the capacitance between the first and second electrodes, and converting the oscillation frequency of the oscillation circuit into a voltage corresponding to the amount of moisture in the object to be detected with the output voltage of the capacitance sensing circuit and the capacitance sensing circuit which then outputs an output circuit that outputs into a desired voltage in accordance with the amount of water, the third was disposed so as to surround the periphery of the detection electrode The moisture sensor is characterized in that the third electrode and the second electrode are driven in the same phase by capacitive coupling by the detection object . 検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を上記第３の電極に接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。 A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on the capacitance between the first and second electrodes, and converting the oscillation frequency of the oscillation circuit into a voltage corresponding to the amount of moisture in the object to be detected And a capacitance detection circuit that outputs the voltage and an output circuit that converts the output voltage of the capacitance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage, and is arranged to surround the detection electrode portion. with the electrodes, the water content sensor you and drives the oscillation output of the oscillation circuit and the third electrode and the second electrode by connecting to the third electrode in the same phase . 検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の出力端と第３の電極との間を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。 A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on the capacitance between the first and second electrodes, and converting the oscillation frequency of the oscillation circuit into a voltage corresponding to the amount of moisture in the object to be detected And a capacitance detection circuit that outputs the voltage and an output circuit that converts the output voltage of the capacitance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage, and is arranged to surround the detection electrode portion. The third electrode and the second electrode are in phase with each other by connecting the output terminal of the oscillation circuit and the third electrode via an impedance element having a constant impedance value. water in you and drives The amount sensor. 検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、該第２の電極を接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。 A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on the capacitance between the first and second electrodes, and converting the oscillation frequency of the oscillation circuit into a voltage corresponding to the amount of moisture in the object to be detected And a capacitance detection circuit that outputs the voltage and an output circuit that converts the output voltage of the capacitance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage, and is arranged to surround the detection electrode portion. The third electrode by connecting an electrode connection end of the oscillation circuit connecting the second electrode and the third electrode via an impedance element having a constant impedance value. And the second electrode Water content sensor you and drives in. 検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、該第２の電極に接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間をバッファ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。 A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on the capacitance between the first and second electrodes, and converting the oscillation frequency of the oscillation circuit into a voltage corresponding to the amount of moisture in the object to be detected And a capacitance detection circuit that outputs the voltage and an output circuit that converts the output voltage of the capacitance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage, and is arranged to surround the detection electrode portion. The third electrode and the second electrode are connected by connecting the electrode connection end of the oscillation circuit connected to the second electrode and the third electrode through a buffer circuit. water content Se you and drives the door in the same phase Support. 検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第 ３の電極を備え、該第２の電極に接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間をインバータ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。 A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on the capacitance between the first and second electrodes, and converting the oscillation frequency of the oscillation circuit into a voltage corresponding to the amount of moisture in the object to be detected with the output voltage of the capacitance sensing circuit and the capacitance sensing circuit which then outputs an output circuit that outputs into a desired voltage in accordance with the amount of water, the third was disposed so as to surround the periphery of the detection electrode The third electrode and the second electrode are connected by connecting an electrode connection end of the oscillation circuit connected to the second electrode and the third electrode through an inverter circuit. water content you and drives the door in the same phase Capacitors. 検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端と上記第３の電極との間をバッファ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。 A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on the capacitance between the first and second electrodes, and converting the oscillation frequency of the oscillation circuit into a voltage corresponding to the amount of moisture in the object to be detected And a capacitance detection circuit that outputs the voltage and an output circuit that converts the output voltage of the capacitance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage, and is arranged to surround the detection electrode portion. The third electrode and the second electrode are driven in the same phase by connecting the oscillation output terminal of the oscillation circuit and the third electrode through a buffer circuit. water content sensor you said and. 検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端と上記第３の電極との間をインバータ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。 A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on the capacitance between the first and second electrodes, and converting the oscillation frequency of the oscillation circuit into a voltage corresponding to the amount of moisture in the object to be detected And a capacitance detection circuit that outputs the voltage and an output circuit that converts the output voltage of the capacitance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage, and is arranged to surround the detection electrode portion. The third electrode and the second electrode are driven in the same phase by connecting the oscillation output terminal of the oscillation circuit and the third electrode via an inverter circuit. water content sensor you characterized. 検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第２の電極と接地との間に一定周波数の発振出力を接続する発振回路と、上記第１，第２の電極間のインピーダンスを増幅率に変換して、検出対象物の水分量に応じた電圧を出力するインピーダンス検知回路と、該インピーダンス検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を上記第１の電極に接続し、上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。 A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit that connects an oscillation output of a constant frequency between the second electrode and ground, and an impedance between the first and second electrodes is converted into an amplification factor, The detection electrode includes an impedance detection circuit that outputs a voltage corresponding to the amount of moisture of the detection target, and an output circuit that converts the output voltage of the impedance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage. A third electrode arranged so as to surround the periphery of the unit, the oscillation output terminal of the oscillation circuit is connected to the first electrode, and the third electrode and the second electrode are driven in the same phase water content sensor you characterized by. 検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第２の電極と接地との間に一定周波数の発振出力を接続する発振回路と、上記第１，第２の電極間のインピーダンスを増幅率に変換して、検出対象物の水分量に応じた電圧を出力するインピーダンス検知回路と、該インピーダンス検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を既知のインピーダンス要素を介して上記第２の電極に接続し、上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit that connects an oscillation output of a constant frequency between the second electrode and ground, and an impedance between the first and second electrodes is converted into an amplification factor, an impedance detection circuit for voltage output in accordance with the water content of the detection object, the output voltage of the impedance detection circuit with an output circuit desired by converting the voltage output corresponding to the water content, the sensing electrode A third electrode arranged so as to surround the periphery of the unit, and an oscillation output terminal of the oscillation circuit is connected to the second electrode via a known impedance element, and the third electrode and the second electrode Drive electrode in phase Moisture content sensor, characterized in that. 検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第２の電極と接地との間に一定周波数の発振出力を接続する発振回路と、上記第１，第２の電極間のインピーダンスを増幅率に変換して、検出対象物の水分量に応じた電圧を出力するインピーダンス検知回路と、該インピーダンス検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を既知のインピーダンス要素を介して上記第１の電極に接続し、該第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。 A first electrode opposed to the detection object in the metal container and a second electrode formed so as to surround the first electrode so as to be surrounded by a peripheral wall of the metal container that houses the detection object A detection electrode unit configured, an oscillation circuit that connects an oscillation output of a constant frequency between the second electrode and ground, and an impedance between the first and second electrodes is converted into an amplification factor, The detection electrode includes an impedance detection circuit that outputs a voltage corresponding to the amount of moisture of the detection target, and an output circuit that converts the output voltage of the impedance detection circuit into a desired voltage corresponding to the amount of moisture and outputs the voltage. A third electrode arranged so as to surround the periphery of the unit, and an oscillation output terminal of the oscillation circuit is connected to the first electrode via a known impedance element, and the third electrode and the second electrode driving the electrodes in phase Water content sensor you said and. 上記発振回路の発振出力端をバッファ回路若しくはインバータ回路を介して上記第３の電極に接続していることを特徴とする請求項９乃至１１の何れか記載の水分量センサ。12. The moisture sensor according to claim 9, wherein an oscillation output terminal of the oscillation circuit is connected to the third electrode via a buffer circuit or an inverter circuit . 上記発振回路の発振出力端を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して上記第３の電極に接続していることを特徴とする請求項９乃至１１の何れか記載の水分量センサ。The moisture sensor according to any one of claims 9 to 11, wherein the oscillation output terminal of the oscillation circuit is connected to the third electrode via an impedance element having a constant impedance value . 上記発振回路の発振出力端と第３の電極との間を上記検知対象物の容量で結合していることを特徴とする請求項９乃至１１の何れか記載の水分量センサ。The moisture sensor according to any one of claims 9 to 11 , wherein the oscillation output terminal of the oscillation circuit and the third electrode are coupled by a capacitance of the detection object . 上記第３の電極を上記発振回路の交流的に安定な大地電位に接続していることを特徴とする請求項９乃至１１の何れか記載の水分量センサ。 The moisture sensor according to any one of claims 9 to 11 , wherein the third electrode is connected to an AC stable ground potential of the oscillation circuit .
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