JPH0283401A - 非接触距離測定用容量性センサおよびその電子回路 - Google Patents

非接触距離測定用容量性センサおよびその電子回路

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JPH0283401A
JPH0283401A JP1120225A JP12022589A JPH0283401A JP H0283401 A JPH0283401 A JP H0283401A JP 1120225 A JP1120225 A JP 1120225A JP 12022589 A JP12022589 A JP 12022589A JP H0283401 A JPH0283401 A JP H0283401A
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JP1120225A
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William A Holmgren
ウイリアム・エー・ホルムグレン
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Kaman Instrumentation Corp
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    • G01B7/14—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一般に電子式無接触距離測定装置およびこれを
利用する電子回路に関する。更に詳細に述べれば、本発
明は新規な電子式容量性間隙測定用トランスジューサお
よび測定用トランスジューサと関連して使用することが
できる双Ｔ合成共振回路と称する新規な回路に関する。
〔従来の技術〕
空隙幅あるいは隙間を空隙を隔てる境界に接触すること
なく測定することができる効率の良い、正確な装置の必
要性は絶えることが無い。
たとえば、２枚の板の間の隙間を測定することの困難さ
が計測学の技術を長い間悩まして来ている。校正済みの
「フイーラ」シムを「正確にはまる」ように重ねて挿入
するという簡単な既知の手法には接触が不正確であると
いうことの他に時間のかかる、電気出力が得られない測
定であるという欠点がある。したかつ、で、自動車のド
アの整合を確認するという問題では粘土を塗りつけたも
のをキャリパで測定するということがしばしばやはり必
要であるが、粘土は空隙の中で押しつぶされてしまう。
従来技術の装置はこのような無接触空隙測定を行うこと
が知られている。これら従来の測定装置では、トランス
ジューサと金属物体との間の近接または距離の変化を検
知するのに電磁誘導の現象が利用されることが非常に多
かった。
このような測定装置は多種多様な用途、特に測定すべき
距離を画定している物体と物理的に接触することが不可
能かまたは望ましくない場合に有用である。その他の用
途には圧カドランスジューサ、加速度計、電子マイクロ
メータ、寸法比較器、穴径ゲージ、限界ゲージ、ぢよび
液体金属レベル検出器がある。
従来の電磁誘導測定装置は簡潔且つ正確な距離測定に必
要な正確さおよび安定性を達成していない。装置の有効
測定範囲にわたり充分な感度および分解能を得ることが
困難であるというような一定の制限によりこれら従来の
装置の発展が限定されている。この制限は従来の装置が
物体の磁気的性質を判別し、それらの性質を補償するこ
とができないことにより生ずる。別の制限は温度変化か
ら生ずる誤差であった。温度変化は物体におよび装置の
誘導性距離測定部品にインピーダンス変化を引き起し、
このインピーダンス変化が実際にはこのような変化が発
生することがなかったときでも距離の変化として反映さ
れる。従来技術の装置に関する別の問題は非線形の問題
である。
米国特許第４１６０２０４号は、本発明の譲渡人に譲渡
され、参照によりここに取入れであるが、改良された非
接触距離測定装置に関するものであり、この装置は装置
の有効測定範囲にわたり高い感度および分解能を示して
いるが実質上温度変化には不感で、発生する出力と測定
される距離との間には高度の直線関係が得られている。
特許第４１６０２０４号の測定装置は一般に高周波信号
源、誘導性トランスジューサおよび基準インピーダンス
（両者とも信号位相回路網におよび信号源に接続されて
いる）、およびトランスジューサからの信号と基準イン
ピーダンスとを比較してトランスジューサと物体との距
離に関する出力を発生する手段から構成されている。コ
ンデンサのような回路要素が、装置の感度および分解能
を高める目的で、トランスジューサのまたは被測定物体
の温度変化により生ずる誤差を実質上減らし、有効に除
去するため、および発生する出力と被測定距離との間に
高度な直線関係を発生するため、トランスジューサと並
列に接続させる。
その意図する目的には良く適しているが、特許第４１６
０２０４号のインダクタンス、センサ測定装置にはその
測定が空隙境界を画定する特定の材料に対してしか行う
ことができないという短所がある。この空隙境界構成物
に対する敏感さは測定装置の正確さに悪影響を及ぼす。
また、装置は誘導性測定に基くものであるかＣ２、特許
第４１６０２０４号の従来の装置は境界が金属でない（
たとえば、プラスチック材料のような）空隙を測定する
ことができない。
〔問題点を解決するための手段〕
従来技術の前述のおよび他の欠点は本発明の無接触距離
測定装置により克服され、または緩和される。特許第４
１６０２０４号の誘導性測定装置とは対照的に、本発明
はキャパシタンスを利用して２境界間の空隙を測定する
。その結果、本発明により行われる距離測定は空隙境界
材料とは無関係となり、したがってプラスチックのよう
な非金属の空隙を測定するのに使用することができる。
本発明の重要な特徴は測定すべき隙間に設置される新規
な、薄い、三端子容量性トランスジューサである。この
トランスジューサは第１および第２の平面が各々一つの
電極を備え、第３の平面が離れて配置された１対の電極
を備えている三つの平行な誘導性平面を備えた絶縁アセ
ンブリから構成されている。望ましくは、各電極はエポ
キシ・ガラス複合体のような絶縁基板上に設置された銅
の薄層から構成される。空気空間が第３平面の各電極対
と第２平面の一つの電極との間に設けられる。
本発明の他の重要な特徴は新規な三端子容量性トランス
ジューサと関連して使用する新規な電子回路である。こ
の回路は「合成共振」の手段となり、これにより（本発
明の三端子容量性センサのような）小さなキャパシタン
スがあたかも大きな合成インダクタンスとの直列共振点
またはその近くにあるかのように動作する。これは高利
得増幅器のフィードバック径路に合成回路網（これは既
知の双Ｔ回路の変形であるＣ１を用い、これにより次式
で決まる周波数で正常阻止ノツチを共振類似ピークに反
転することにより達成される。
ここでＣ＝＝１Ｔ分岐の入力アームのキャパシタンス ち＝第２Ｔ分岐の入力アームのキャパシタンス ち＝第２Ｔ分岐の出力アームのキャパシタンス Ｌ＝第第２仔 ス 本発明の新規な合成共振回路は容量性測定装置以外の計
装と関連して使用することができる。
たとえば、本発明の合成共振回路は特許第４１６０２０
４号に開示されている形式の誘導性センサと共に使用す
ることができる。
本発明の上述のおよび他の特徴および利点については当
業者は以下の詳細な説明および図面かられかるであろう
。
〔実施例〕
今度は図面を参照するが、類似要素は幾つかの図で同じ
番号を付しである。
容量性センサは既知であり、電位が異なる電極間の電界
の変化に依存する。従来技術の典型的な容量性センサは
第１Ａ図に１０で示した平行極板構成を利用している。
しかし、第２Ｂ図に示す本発明の重要な特徴によれば、
本発明のセンサの構成は同じ平面内に隔てて配置されア
ーチ状電界１６を形成している１対のコンデンサ極板１
２および１４を備えている。第１Ｂ図の電極構成は電極
界の電界の変化を最大にし、測定を一濁正確且つ確実に
することがわかっている。
次に第２Ａ図および第２Ｂ図に転すると、本発明の新規
な容量性センサまたはトランスジューサが全般的に１８
で示しである。センサ１８は隔てて配置された１対の電
極１２および１４から成り、この画電極は同平面内にあ
る。結合板２０は電極に平行な平面内で電極１２．１４
の後に離れて設置されている。エポキシ・ガラス複合体
のような絶縁用誘電材料から成る適切な部材２２が結合
板２０と電極１４．１６との間に設置されて空気空間２
４および２６、および中央溝２８を画定している。他に
、絶縁用誘電材料３０の層が極板２０の、電極１２およ
び１４とは反対の側に取付けられている。電極１４、１
６、結合板２０、および絶縁層２２および３０から成る
構造が絶縁／結合構造を画定し、これが平らなゼロ電位
接地板３２に取付けられている。使用中、接地板３２は
絶縁／結合構造の下に設置され、測定すべき空隙の一方
の側すなわち境界に対する物理的接触の基準となること
がわかるであろう。最後に、１対の同軸ケーブル３４お
よび３６がそれぞれ接地板３２および電極１２、および
接地板３２および電極１４に接続されている。したがっ
て、三端子コンデンサと同等の「π」回路網を備え、且
つ次の方程式が成立する容量性「Ｔ」回路網が形成され
る。
上の方程式（１）は第２Ａ図および第２Ｂ図のセンサの
電気的概要図と同等の第３図に反映されている。
第２Ａ図、第２Ｂ図、および第３図の容量性センサは、
結合板２０および電極１２　、１４という新規な絶縁結
合構造のため、幾つかの重要な特徴および利点を備えて
いる。たとえば、本発明によれば、センサの構造をセン
サのキャパシタンス（Ｃｅ９Ｃ１を変えずに拡大縮ｊＪ
ｓすることができる。これは電極１２．１４と接地板３
２との間の結合板２０の相対位置が（選択した絶縁材料
の種類および寸法割合Ｘと共に）　ｃＢ対ＣＡの比を調
節するからである。
本発明の容量性センサの更に他の重要な特徴はセンサの
キャパシタンス＜　Ｃｅｑ　）の温度係数を、絶縁材料
２２の誘電率の温度係数が正（または負）であっても０
にすることができるということである。ＣＢ対ＣＡの比
により、温度によるその変化の相対的割合を調節してＣ
ｅ９を一定に保つことができる。これは空気間隙２４．
２６の面積の絶縁２２に対する比率を決めることにより
温度係数ＣＡを下げることにより最も容易に行うことが
できる。
本発明の好適実施例によれば、センサの同軸ケーブル３
４および３６は周知のキャパシタンス、ブリッジ（オハ
イオ州Ｃｈａｇｒｉｎ−Ｆａｌｌｓのアンディーン、ハ
ーガリングが製造している２５００型１　ｋＭｇ自動キ
ャパシタンス、ブリッジのような）の「三端子」入力に
接続されている。または望ましくは第１０図を参照して
以下ｌこ説明する新規な「合成共振」回路に接続されて
いる。
これら二つの回路は大地に対する分路キャパシタンス（
およびケーブル、キャパシタンスＣ１を効果的に無視し
、Ｃｓｑの値だけを測定する。
センサ１Ｂは、Ｃ−が１５　ｐｆに、ＣＡが５　ｐｆに
等しくなるような寸法の、銅覆エポキシ・ガラス回路板
材料から製作するのが望ましい。この寸法にすると、セ
ンサのキャパシタンスＣｓｑは１　ｐｆである。ＣＡの
大きさをエポキシ・ガラスに対する空気間隙の面積が適
格になるようにすると、大きな正の温度係数ｃＢ　（分
母Ｃ１を係数ＣＡを下げることにより１になるようにす
ることができる。
今度は第４図を参照すると、接地金属板に対する空隙が
変化するときのキャパシ・タンスの変化をセンサ１８に
ついて示しである。金属板が近づくにつれて１　ｐｆの
センサ、キャパシタンスが減り、電極間のアーチ状電界
が効果的に減少する（　ｃＡも減少する）ことを示しで
ある。
第２Ａ図は共面電極１２および１４の１対だけを描いで
あるが、本発明はインターリーブ構成を有する複数の共
面電極対の用途にも適用される。
今度は第５図〜第１３図に転じて、本発明の新規な合成
共振回路について説明することにする。上に説明したと
おり、この新規な回路は第２図の新規な容量性センサと
共に使用するに好適な電子回路である。ただし、本発明
の合成共振回路は多種多様な別の用途にも使用できるこ
とがわかるであろう。
第５図および第６図において、広範囲の物理的測定要件
に対して強力な計装を発展させる可能性のある単純な既
知のＲＬＣ回路が示されている。物理的数量がこれら電
気的比率常数の一つ以上を変化させると、直列共振回路
が極めて魅力的な変換能力を発揮する。ＬまたはＣのい
ずれかが変数であれば、位相Ｅｏの非常に鋭敏な変化が
検出できる（この感度はＲで制御される）。
Ｒが変数であれば、Ｅｏの振幅が検出可能な変化である
。したがって、三つの基本的な電気パラメータから振幅
変調または位相変調を発生することができる。この比較
的簡単な回路網の適用限界は通常実用的数値を組合せて
共振方程式を満たすことができないことから生ずる。物
理測定の性格のためもまたはＣが必然的に小さい場合に
は、ｆが非実用的に大きくなることがあり、更に感度を
安定にするにはＲが大き過ぎるようになる（または熱的
に不安定ｌこなる）ことが−層多い。
第５図および第６図の単純な回路網に必要な構成要素の
数値の自然な限界を克服する手段がそれ故非常に望まれ
る。好結果を得る手法は直列共振の電気的挙動と同等の
挙動を有するめが簡単廉価な構成部品を使用する回路網
を合成して実際の誘導子および小さなコンデンサからは
得ることができない性質を発生することであった。１９
４０年代の計装文献は小さな誘導柱脚を利用し、鋭いヌ
ルに釣合わせることができる双Ｔ回路網について記述し
ている。数学的解析によれば、ヌルにおいて、回路網は
小さなコンデンサと並列の非常に大きな誘導子と同等で
あることがわかった。事実、実際の小さな分路誘導子は
数十万倍も大きい誘導子と同等の電気的挙動を有してい
た。残念ながＣ２、ヌルにおいては検出用のまたはそれ
以上処理を行うための使用可能な信号電圧が残っていな
い。しかし、このヌル回路網を高利得増幅器の負帰還径
路に組込むと、信号のヌルを信号ピークに反転する（負
帰還の除去）ことができる。この信号「選択」回路の伝
達関数は固有直列共振回路（不可能な誘導子が必要にな
る）の伝達関数と同等であることを示すことができる。
Ｅｉ　　　　ｌ−６ｐＣｔ、−）−ｊωＣ！。
ただしφ＝電圧Ｅｏと１４との間の位相角ω＝２πｆ 伝統的な誘導性双Ｔ回路網（誘導性並列１回路網として
も知られている）は（第７図に示すように）二つの可変
コンデンサＣ８およびちで構成され、ゼロ電圧伝送を達
成した。第８図でわかるように、並列「Ｔ」を等価な「
π」回路網に数学的に変換することにより、合成共振を
発生する重要な特性が一層明らかになる。
等価「π」変換では次式が関係する。
ＸＬ＝　２πｆＩ。
２πＰＣ。
釣合状態で、実際のＣは実際のＬに大きな比ＣＩＭＣＩ 　Ｌｍ を掛けたものに等しい等価共振インダクタンスと並列で
ある。
しかし、との双Ｔの幾つかの局面は実用的共振回路を達
成するために再構成しなければならないことがわかるで
あろう。第１に、ヌルを振幅ピークに反転しなければな
らない。第９図を参照すると、双Ｔ回路網を高利得増幅
器の帰還径路に組込めば、回路網の伝達関数が帰還方程
式により反転されることが注目される。双Ｔは通常０と
釣合ったヌルで動作するのであるが、無限大共振ピーク
は可能でもなければ望ましくもない。双Ｔを帰還回路と
して動作させるには、ヌルを約−ｆ３　Ｑ　ｄｂに下げ
、所要共振よりわずか低い周波数に調節する。ヌル方程
式は真の釣合状態でのみ正確であるかＣ２、「ｑ」およ
び−９σの共振位相角を少くとも二つの調節可能な双Ｔ
構成要素を設けることにより実際上決めて、共振ループ
の近似として使用する。第９図の帰還方程式の閉ループ
伝達関数は である。
第２に、古典的双Ｔは発振ｌこ対する安定度が得られる
ように修正しなければならない。ヌルにおいて位相角が
＋９（ｒになるように伝達関数を調節しなければならな
いばかりでなく、正帰還を避けるために更に高い周波数
での位相進みを＋１８０°未満にしておかなければなら
ない。
（１ピコフアラドの容量性センサを用いる好適実施例を
第１Ｏ図に示す。）馬（５オーム）およびＲｐ　（３５
オーム）が組込まれて物理的誘導子りおよびそのコイル
抵抗ＲｉのＱを減らしていることに注目すること。こう
しないとちおよびＬが３５　Ｑ　ｋＨｚでＱの高い直列
共振を形成し、正の位相角が過大となり、おそらく寄生
振動を生ずることになる。全ループ、ゲインは全部の抵
抗器（Ｒｉ／Ｒｉ、Ｒ４／馬、Ｒｐ、Ｒｓ’ｓ　　Ｒｉ
、Ｒ）および病の関数である。それ故、共振時のＱの便
利な調節法はポテンショメータＲである。共振周波数は
主としてＣ，Ｌ、Ｃ，、およびもの関数である（ゲイン
決定変数から成程度の相互作Ｅｉ　　　　１　＋　Ａ（
ｒｒ）　ＡＩＡ！用がある）。ＲｐおよびＲｓはＬのコ
イル抵抗Ｒ４の温度補正においても重要な機能を果す。
第１２図は誘導柱脚回路網および等価のＬｐｓｑおよび
Ｒｐｅｑを示す。第１３図はＩ’ｌｉが温度と共に変化
するときのり、８９およびＢ、８９の挙動を示す。Ｌｐ
ｅｑは共振周波数変数であるかＣ２、その値および変化
の割合は温度安定Ｒｉ１のＲｉに対する割合により制御
することができる。またＲｐは’ｐａｑの変化の割合が
温度が変化するとき共振周波数を一定に保つに充分なほ
どループ、ゲインを調節するように選択される。
第１０図および第１１図の例は（第２Ａ図に示す形式の
ような）１ピコフアラドのセンサの等価伝達関数が２７
．９　Ｈの合成誘導子（または実際のインダクタンスの
約６０００００倍）と３３　ｋＨｚ直列共振を生ずるも
ので・あることを示している。この場合、センサではそ
の変位範囲にわたりコンデンサが０．１　（１０％）変
化する（これは１０°の位相角変化を生ずる）。第１０
図および第１１図に示す°例において、Ｘｒ、　＝２ｇ
　ｆＬ　＝＝　９．ｌオーム本発明の合成共振回路は小
さなキャパシタンス変化に非常に敏感であり得ることを
示したが、同様な構成は誘導性（うず電流）センサと組
合せて使用するのに有利である。このように、双Ｔの５
脚として誘導子センサで動作するとき、等個直列インダ
クタンスは代表的（こはＬの１００万倍であり、これに
よりこのように小さいＣおよびＬの値で通常可能となる
よりもはるかに低い周波数で共振回路網として動作する
。また、へおよび位相検波器としてバラクタを採用する
ことにより、双Ｔを共振点で位相ロックする（すなわち
強制的に釣合わせる）ことができる。
これｔこより閉ループ系が開ループ、トランスジューサ
より優れているという長所を持つ制御ループ出力電圧が
発生する。
好適実施例について図示し、説明して来たが・これに対
して本発明の精神および範囲を逸脱することなく各種修
正および置換えを行うことができる。したがって、本発
明の説明は例示のためであり、限定のためではないこと
を理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
第１Ａ図および第１Ｂ図はそれぞれ従来技術および本発
明による容量性トランスジューサの電界を示す図である
。 第２Ａ図は本発明の容量性トランスジューサの斜視図で
ある。 第２Ｂ図は第２Ａ図のトランスジューサの電気的概要図
である。 第３図は第２Ａ図のトランスジューサの別の電気的概要
図である。 第４図は第２Ａ図のトランスジューサに対するキャパシ
タンス対距離の関係を描いたグラフである。 第５図は既知のＲＬＯ回路の電気的概要図である０ 第６図は第５図のＲＬＯ回路に対する固有直列共振を描
いたグラフである。 第７図は既知の誘導性双Ｔ回路の電気的概要図である。 第８図は公知の双Ｔブリッジ回路の電気的概要図である
。 第９図は高利得増幅器のフィードバック径路に組み込ま
れた双Ｔ回路の電気的概要図である。 第１０図は本発明の合成共振回路の電気的概要図である
。 第１１図は第１０図の回路の合成共振を説明するための
グラフである。 第１２図は誘導柱脚回路網の電気的概要図である。 第１３図は温度に対するＬｐｅｑおよびＲｉ６，のグラ
フである。 ４・・・コンデンサ極板、 ６・・・電界、 ０・・・結合飯、 ０・・・絶縁層、 、２６ ・・・空気空間、 ２・・・接地板、 ６・・・同軸 ケーブル。 ＦＩＧ、　４ セゾ゛す′の人やへ〇シグンス　対距咳区Ｏ１鮪冬 Ｑ線幅（−Ｍ） ＦＩＧ、ＩＡ （（Ｑ抜（社） ＦＩＧ、１Ｂ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、一定間隔に配置され、第１の平面内に共面を成して
    いる、少くとも一対の電極手段、前記第１の平面に平行
    な第２の平面内で前記第１の電極対から一定間隔離れて
    配置されている結合板手段、 前記第１および第２の平面に平行で前記第２の平面を前
    記第１および第３の平面ではさんでいる第３の平面内で
    前記結合板手段から一定間隔離れて配置されている接地
    板手段、 前記第１の電極手段と前記結合板手段との間に設置され
    ている第１の誘電体材料、 前記結合板手段と前記接地板手段との間に設置されてい
    る第２の誘電体材料、 前記第１の電極手段の一方と前記結合板手段との間の第
    １の隙間、 前記第１の電極手段の他方と前記結合板手段との間の第
    ２の隙間 から成る容量性センサ。 ２、前記第１の誘電体材料が第１および第２の個別部材
    対から成り、該部材の一対が前記第１の電極のそれぞれ
    と関連しており、 前記第１の隙間が前記第１の部材対の間にあり、 前記第２の隙間が前記第２の部材対の間に存在している
    、 請求項１に記載のセンサ。 ３、前記第１および第２の隙間が空隙である請求項１に
    記載のセンサ。 ４、前記第１および第２の隙間が空隙である請求項２に
    記載のセンサ。 ５、前記第１および第２の誘電体材料がエポキシ・ガラ
    ス複合材である請求項１に記載のセンサ。 ６、前記第１および第２の誘電体材料がエポキシ・ガラ
    ス複合材である請求項２に記載のセンサ。 ７、前記第１の電極手段、結合板手段、および接地板手
    段が銅から成る請求項１に記載のセンサ。 ８、前記一定間隔に配置された１対の電極間に溝が画定
    されており、該溝が前記第１の誘電体材料および前記結
    合板手段により画定されている請求項１に記載のセンサ
    。 ９、前記一定間隔に配置された１対の電極間に溝が画定
    されており、該溝が前記第１の誘電体材料および前記結
    合板手段により画定されている請求項２に記載のセンサ
    。 １０、前記第１の１対の電極手段の一方に、および前記
    接地板手段に、接続されている第１の同軸ケーブル、お
    よび 前記第１の１対の電極手段の他方に、および前記接地板
    手段に、接続されている第２の同軸ケーブル、 を備えている請求項１に記載のセンサ。 １１、前記第１および第２の同軸ケーブルにより通信し
    て二つの境界間の距離を測定する電子回路手段、 を備えている請求項１０に記載のセンサ。 １２、合成共振を発生する電子回路であつて、誘導性平
    行Ｔ回路網、および 高利得増幅器手段、から成り、前記誘導性平行Ｔ回路網
    が前記高利得増幅器手段の帰還径路と電気的に連絡して
    前記誘導性平行Ｔ回路網の阻止ノッチを所定の周波数に
    おいて合成共振ピークに反転するように構成された回路
    。 １３、前記高利得増幅器手段が第２の増幅器に直列に接
    続された第１の増幅器を備えている請求項１２に記載の
    回路。 １４、前記誘導性平行Ｔ回路網が、 第１の入力アーム、第１の出力アーム、および前記第１
    の入力アームと出力アームとの間の第１の中間脚を備え
    、且つ前記第１の入力アームに第１の入力キヤパシタン
    スＣ、前記第１の出力アームに第１の出力抵抗Ｒ、およ
    び前記第１の中間脚に第１の接地可変キャパシタンスＣ
    ＿１を備えている第１のＴ分岐、 第２の入力アーム、第２の出力アーム、および前記第２
    の入力アームと出力アームとの間の第２の中間脚を備え
    、且つ前記第２の入力アームに第２の入力キャパシタン
    スＣ＿２、前記第２の出力アームに第２の出力キャパシ
    タンスＣ＿３、および前記第２の中間脚にインダクタン
    スＬを備えている第２のＴ分岐、 可変キャパシタンスＣ＿０と電気的に連絡する抵抗Ｒ＿
    ｐを備え、第２の入力アーム・キャパシタンスＣ＿２と
    前記第２の出力アーム・キャパシタンスＣ＿３との間を
    電気的に接続するループ、 から成る請求項１２に記載の回路。 １５、前記所定の周波が ▲数式、化学式、表等があります▼ により得られる請求項１４に記載の回路。 １６、高利得増幅器手段が第２の増幅器と直列に接続さ
    れている第１の増幅器を備えている請求項１４に記載の
    回路。 １７、すべて直列に接続され、前記第１および第２の増
    幅器に電気的に応答する第１の抵抗Ｒ＿２、第２の抵抗
    Ｒ＿３、および第３の抵抗Ｒ＿４、を備えている請求項
    １６に記載の回路。 １８、すべて直列に接続され、前記第１および第２の増
    幅器に電気的に応答する第１の抵抗Ｒ＿２、第２の抵抗
    Ｒ＿３、および第３の抵抗Ｒ＿４、を備えている請求項
    １３に記載の回路。 １９、前記誘導性平行Ｔ回路網が、 第１の入力アーム、第１の出力アーム、および前記第１
    の入力アームと出力アームとの間の第１の中間脚を備え
    、且つ前記第１の入力アームに第１の入力可変キャパシ
    タンスＣ、前記第１の出力アームに第１の出力可変抵抗
    Ｒ、および前記第１の中間脚に第１のキャパシタンスＣ
    ＿１を備えている第１のＴ分岐、 第２の入力アーム、第２の出力アームおよび前記第２の
    入力アームと出力アームとの間の第２の中間脚を備え、
    且つ前記第２の入力アームに第２の入力キャパシタンス
    Ｃ＿２、前記第２の出力アームに第２の出力キャパシタ
    ンスＣ＿３、抵抗Ｒ＿ｉおよび抵抗Ｒ＿ｓに直列に接続
    されたインダクタンスＬを備えており、前記インダクタ
    ンスＬ、抵抗Ｒ＿ｉおよび抵抗Ｒ＿ｓがすべて前記第２
    の中間脚にある第２のＴ分岐、および 前記第２の入力アームと前記第２の中間脚の抵抗Ｒ＿ｓ
    との間を電気的に連絡する抵抗Ｒ＿ｐ、から成る請求項
    １２に記載の回路。 ２０、前記高利得増幅器手段が第２の増幅器に直列に接
    続された第１の増幅器を備えている請求項１９に記載の
    回路。 ２１、すべて直列に接続され、前記第１および第２の増
    幅器に電気的に応答する第１の抵抗Ｒ＿２、第２の抵抗
    Ｒ＿３、および第３の抵抗Ｒ＿４、を備えている請求項
    ２０に記載の回路。 ２２、前記所定の周波数が ▲数式、化学式、表等があります▼ により得られる請求項１９に記載の回路。 ２３、前記可変キャパシタンスＣが容量性センサから構
    成される請求項１９に記載の回路。 ２４、前記容量性センサが、 一定間隔で配置され、第１の平面内で共面を成している
    、少くとも１対の第１の電極手段、前記第１の平面に平
    行な第２の平面内で前記第１の電極対から一定間隔離れ
    て配置されている結合板手段、 前記第１および第２の平面に平行で前記第２の平面を前
    記第１および第３の平面ではさんでいる第３の平面内で
    前記結合板手段から一定間隔離れて配置されている接地
    板手段、 前記第１の電極手段と前記結合板手段との間に設置され
    ている第１の誘電体材料、 前記結合板手段と前記接地板手段との間に設置されてい
    る第２の誘電体材料、 前記第１の電極手段の一方と前記結合板手段との間の第
    １の隙間、 前記第１の電極手段の他方と前記結合板手段との間の第
    ２の隙間、 から成る請求項２３に記載の回路。 ２５、前記第１の誘電体材料が第１および第２の個別部
    材対から成り、該部材の一対が前記第１の電極のそれぞ
    れと関連しており、 前記第１の隙間が前記第１の部材対の間にあり、 前記第２の隙間が前記第２の部材対の間に存在している 請求項２４に記載のセンサ。 ２６、前記一定間隔に配置された１対の電極間に溝が画
    定されており、該溝が前記第１の誘電体材料および前記
    結合板手段により画定されている請求項２４に記載のセ
    ンサ。 ２７、前記第１の１対の電極手段の前記一方に、および
    前記接地板手段に、接続されている第１の同軸ケーブル
    、および 前記第１の１対の電極手段の他方に、および前記接地板
    手段に、接続されている第２の同軸ケーブル、 を備えている請求項２４に記載のセンサ。
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