JPH05133926A - 液体混合比率検出装置 - Google Patents
液体混合比率検出装置Info
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- JPH05133926A JPH05133926A JP4123837A JP12383792A JPH05133926A JP H05133926 A JPH05133926 A JP H05133926A JP 4123837 A JP4123837 A JP 4123837A JP 12383792 A JP12383792 A JP 12383792A JP H05133926 A JPH05133926 A JP H05133926A
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- G—PHYSICS
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- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 例えばアルコール燃料中に浸漬した電極対間
の容量変化からアルコール濃度を検出するセンサにおい
て、燃料導電率変化による出力電圧の変動への影響を軽
減して、アルコール混合比率の正確な検出を行う。 【構成】 電圧対（１１，１２）からなる混合比検出用
のコンデンサを有する微分回路に発振手段（１５）の発
振電圧を印加し、微分回路から出力される微分波形電圧
の傾斜率に関連する信号を混合比検出手段（通常はコン
パレータ）１９Ａで抽出することにより、この傾斜率に
関連する信号から混合比を検出する。
の容量変化からアルコール濃度を検出するセンサにおい
て、燃料導電率変化による出力電圧の変動への影響を軽
減して、アルコール混合比率の正確な検出を行う。 【構成】 電圧対（１１，１２）からなる混合比検出用
のコンデンサを有する微分回路に発振手段（１５）の発
振電圧を印加し、微分回路から出力される微分波形電圧
の傾斜率に関連する信号を混合比検出手段（通常はコン
パレータ）１９Ａで抽出することにより、この傾斜率に
関連する信号から混合比を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばアルコールを混
合したガソリン燃料中のアルコール濃度を測定する場合
のように混合液体中の液体混合比率を検出する液体混合
比率検出装置に係り、特に、上記燃料液中に一対の電極
を浸漬し、該一対の電極をキャパシタとして利用する液
体混合比率検出装置に関する。
合したガソリン燃料中のアルコール濃度を測定する場合
のように混合液体中の液体混合比率を検出する液体混合
比率検出装置に係り、特に、上記燃料液中に一対の電極
を浸漬し、該一対の電極をキャパシタとして利用する液
体混合比率検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】諸外国ではガソリン燃料にアルコールを
混合したアルコール混合ガソリンが使用されている。こ
のような混合燃料の場合、純ガソリン燃料とは空燃比が
異なる。従って、燃料噴射量あるいは点火時期が変わっ
てくる。一般に、燃料噴射量は、空燃比に応じた係数と
基本燃料噴射量とを乗算したものとして示される。ま
た、空燃比は、純ガソリンの場合、一般に１５：１程度
とされ、アルコールが１００％の場合、６：１程度とさ
れている。これより、アルコール濃度が高くなるに応じ
て空気の割合を少なくするというアルコール濃度対空燃
比特性が得られる。このアルコール濃度対空燃比特性に
よれば、アルコール混合ガソリンの場合、燃料タンク中
のアルコールの濃度に応じて空燃比を可変し、かつそれ
に従って基本燃料噴射量と乗算する係数を補正しなけれ
ばならない。
混合したアルコール混合ガソリンが使用されている。こ
のような混合燃料の場合、純ガソリン燃料とは空燃比が
異なる。従って、燃料噴射量あるいは点火時期が変わっ
てくる。一般に、燃料噴射量は、空燃比に応じた係数と
基本燃料噴射量とを乗算したものとして示される。ま
た、空燃比は、純ガソリンの場合、一般に１５：１程度
とされ、アルコールが１００％の場合、６：１程度とさ
れている。これより、アルコール濃度が高くなるに応じ
て空気の割合を少なくするというアルコール濃度対空燃
比特性が得られる。このアルコール濃度対空燃比特性に
よれば、アルコール混合ガソリンの場合、燃料タンク中
のアルコールの濃度に応じて空燃比を可変し、かつそれ
に従って基本燃料噴射量と乗算する係数を補正しなけれ
ばならない。
【０００３】ここで、アルコール混合ガソリン中のアル
コール濃度を検出する液体混合比率検出装置としてアル
コール混合ガソリン中に一対の電極を浸漬し、両電極間
の静電キャパシタ（以下、キャパシタとする）を検出す
る方式がある。すなわち、アルコールとガソリンとはそ
れぞれ誘電率が大きく異なっており（アルコール３３．
６、ガソリン２）、両者の比によって上記両電極間のキ
ャパシタが変化することを利用しているのである。具体
的には、図１２に示すように、アルコール混合ガソリン
液中に一対の電極１，２が浸漬されるように、例えばア
ルコール混合ガソリンの配管４中に一対の電極１，２を
内設し、該電極１，２を発振回路３に接続する。発振回
路３の発振出力は、周波数／電圧変換器５を介して電圧
化（Ｖｓ参照）されるようになっている。
コール濃度を検出する液体混合比率検出装置としてアル
コール混合ガソリン中に一対の電極を浸漬し、両電極間
の静電キャパシタ（以下、キャパシタとする）を検出す
る方式がある。すなわち、アルコールとガソリンとはそ
れぞれ誘電率が大きく異なっており（アルコール３３．
６、ガソリン２）、両者の比によって上記両電極間のキ
ャパシタが変化することを利用しているのである。具体
的には、図１２に示すように、アルコール混合ガソリン
液中に一対の電極１，２が浸漬されるように、例えばア
ルコール混合ガソリンの配管４中に一対の電極１，２を
内設し、該電極１，２を発振回路３に接続する。発振回
路３の発振出力は、周波数／電圧変換器５を介して電圧
化（Ｖｓ参照）されるようになっている。
【０００４】このような方式を採る先行例が実開平２−
１０３２６４号公報に示されている。上記公報に示され
ている液体混合比率検出装置は、上記一対の電極１，２
を発振回路３の共振回路要素として、発振回路中に使用
し、アルコール濃度の変化＝誘電率の変化に基づく静電
キャパシタの変化によって発振周波数が変化するのを検
出している。
１０３２６４号公報に示されている。上記公報に示され
ている液体混合比率検出装置は、上記一対の電極１，２
を発振回路３の共振回路要素として、発振回路中に使用
し、アルコール濃度の変化＝誘電率の変化に基づく静電
キャパシタの変化によって発振周波数が変化するのを検
出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載された液体混合比率検出装置は、燃料タンクや
配管の内壁材から溶け出た金属イオンや不純物が混合燃
料中に溶解することによって、正確な検出ができなくな
るという問題がある。これは、上記公報のセンサでは、
図１２の点線にて示すように、電極１，２間には、燃料
の導電率と電極１，２の構造とにより決定される抵抗値
Ｒｆ１が存在するとともに、各電極１，２と配管４との
間にも同様な抵抗値Ｒｆ２と、キャパシタＣｓが存在し
ており、混合燃料中に溶解した金属イオンや不純物は、
これらの抵抗値Ｒｆ１，Ｒｆ２やキャパシタＣｓ、特に
Ｒｆ１を小さくするように働き、電極１，２間のキャパ
シタ値だけの情報として検出できなくなるからである。
報に記載された液体混合比率検出装置は、燃料タンクや
配管の内壁材から溶け出た金属イオンや不純物が混合燃
料中に溶解することによって、正確な検出ができなくな
るという問題がある。これは、上記公報のセンサでは、
図１２の点線にて示すように、電極１，２間には、燃料
の導電率と電極１，２の構造とにより決定される抵抗値
Ｒｆ１が存在するとともに、各電極１，２と配管４との
間にも同様な抵抗値Ｒｆ２と、キャパシタＣｓが存在し
ており、混合燃料中に溶解した金属イオンや不純物は、
これらの抵抗値Ｒｆ１，Ｒｆ２やキャパシタＣｓ、特に
Ｒｆ１を小さくするように働き、電極１，２間のキャパ
シタ値だけの情報として検出できなくなるからである。
【０００６】また、電極１，２は、発振回路３の共振回
路要素として用いられているため、精度良く検出するた
めには、もれ電流の少ないコンデンサであることが理想
であるが、燃料の導電率が上昇するとＲｆ１，Ｒｆ２が
小さくなることでもれ電流が増し、検出誤差が増す。ま
た、発振条件が満足されずに発振出力低下や発振停止が
生じ、検出ができなくなることが考えられる。
路要素として用いられているため、精度良く検出するた
めには、もれ電流の少ないコンデンサであることが理想
であるが、燃料の導電率が上昇するとＲｆ１，Ｒｆ２が
小さくなることでもれ電流が増し、検出誤差が増す。ま
た、発振条件が満足されずに発振出力低下や発振停止が
生じ、検出ができなくなることが考えられる。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決するため、電
極コンデンサを発振回路の要素として用いず、微分波形
もしくは積分波形の傾斜率を決定するコンデンサとして
用い、さらにもれ電流の傾斜率信号への影響を軽減する
対策を施して、燃料導電率変動の影響を低減できる液体
混合比率検出装置の提供を目的とする。
極コンデンサを発振回路の要素として用いず、微分波形
もしくは積分波形の傾斜率を決定するコンデンサとして
用い、さらにもれ電流の傾斜率信号への影響を軽減する
対策を施して、燃料導電率変動の影響を低減できる液体
混合比率検出装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の液体混合比率検
出装置は、互いに異なる比誘電率を有する複数の液体か
らなる混合液中に互いに所定間隔を隔てて浸漬される一
対の電極からなり前記混合液の混合比により容量が変化
する混合比検出用のコンデンサと、このコンデンサと共
に微分回路もしくは積分回路を構成する抵抗素子と、前
記微分回路もしくは積分回路に定周期の発振信号を入力
する発信手段と、前記微分回路もしくは積分回路によっ
て得られた前記発振信号の微分波形もしくは積分波形の
傾斜率に関連する傾斜率信号を検出し、この傾斜率信号
に基づいて前記混合液の混合比率に関連する混合比信号
を出力する混合比検出手段とを具備することを特徴とし
ている。
出装置は、互いに異なる比誘電率を有する複数の液体か
らなる混合液中に互いに所定間隔を隔てて浸漬される一
対の電極からなり前記混合液の混合比により容量が変化
する混合比検出用のコンデンサと、このコンデンサと共
に微分回路もしくは積分回路を構成する抵抗素子と、前
記微分回路もしくは積分回路に定周期の発振信号を入力
する発信手段と、前記微分回路もしくは積分回路によっ
て得られた前記発振信号の微分波形もしくは積分波形の
傾斜率に関連する傾斜率信号を検出し、この傾斜率信号
に基づいて前記混合液の混合比率に関連する混合比信号
を出力する混合比検出手段とを具備することを特徴とし
ている。
【０００９】好適な態様において、 前記電極対に並列
に接続された第２の抵抗を具備する。好適な態様におい
て、前記混合液はアルコール混合ガソリンである。好適
な態様において、前記電極対の一方には前記発振手段に
より定周期の発振電圧が印加され、前記電極対の他方と
基準電位点との間に前記抵抗素子が接続されて前記コン
デンサと共に微分回路を構成する。そして、前記発振回
路を矩形波発振回路とし、前記混合比検出手段を、前記
微分波形上で互いに所定の電位差だけ離れた二点間の時
間に比例する信号電圧を前記混合比信号として出力する
比較器から構成するとよく、電極対の一方の電極と前記
発振回路の出力端子との間に第３の抵抗を接続するとよ
く、また、前記電極対の少なくとも一方の電極と前記発
振回路の出力端子又は前記抵抗素子のどちらかとの間に
直流素子コンデンサを接続するとよい。
に接続された第２の抵抗を具備する。好適な態様におい
て、前記混合液はアルコール混合ガソリンである。好適
な態様において、前記電極対の一方には前記発振手段に
より定周期の発振電圧が印加され、前記電極対の他方と
基準電位点との間に前記抵抗素子が接続されて前記コン
デンサと共に微分回路を構成する。そして、前記発振回
路を矩形波発振回路とし、前記混合比検出手段を、前記
微分波形上で互いに所定の電位差だけ離れた二点間の時
間に比例する信号電圧を前記混合比信号として出力する
比較器から構成するとよく、電極対の一方の電極と前記
発振回路の出力端子との間に第３の抵抗を接続するとよ
く、また、前記電極対の少なくとも一方の電極と前記発
振回路の出力端子又は前記抵抗素子のどちらかとの間に
直流素子コンデンサを接続するとよい。
【００１０】
【作用及び発明の効果】混合液中に互いに所定間隔を隔
てて浸漬された一対の電極からなる混合比検出用のコン
デンサと抵抗とは微分回路または積分回路を構成し、入
力信号の微分波形または積分波形を出力する。発振手段
は上記微分回路に定周期の発振信号を入力し、混合比検
出手段は微分回路で微分もしくは積分回路で積分された
前記発振信号の微分波形または積分波形の傾斜率に関連
する傾斜率信号を検出し、この傾斜率信号に基づいて混
合液の混合比率に関連する混合比信号を出力する。
てて浸漬された一対の電極からなる混合比検出用のコン
デンサと抵抗とは微分回路または積分回路を構成し、入
力信号の微分波形または積分波形を出力する。発振手段
は上記微分回路に定周期の発振信号を入力し、混合比検
出手段は微分回路で微分もしくは積分回路で積分された
前記発振信号の微分波形または積分波形の傾斜率に関連
する傾斜率信号を検出し、この傾斜率信号に基づいて混
合液の混合比率に関連する混合比信号を出力する。
【００１１】すなわち、混合液の混合比は各液体の比誘
電率が既知であれば、混合液の比誘電率からわかり、上
記傾斜率信号は微分回路または積分回路のＣＲ時定数の
関数となり、Ｃは混合液の比誘電率に比例するので、傾
斜率信号は混合液の比誘電率の関数となり、傾斜率信号
の測定により混合比がわかる。発振回路中に共振回路要
素として電極コンデンサを使用した場合、燃料導電率上
昇によるもれ電流が周波数変動をもたらし、また発振条
件を満たさない場合は発振が停止して検出不能となるの
に対して、上記のような微分または積分回路に電極コン
デンサを使用した場合、多少のもれ電流があっても傾斜
信号が出力されていれば検出することができる。
電率が既知であれば、混合液の比誘電率からわかり、上
記傾斜率信号は微分回路または積分回路のＣＲ時定数の
関数となり、Ｃは混合液の比誘電率に比例するので、傾
斜率信号は混合液の比誘電率の関数となり、傾斜率信号
の測定により混合比がわかる。発振回路中に共振回路要
素として電極コンデンサを使用した場合、燃料導電率上
昇によるもれ電流が周波数変動をもたらし、また発振条
件を満たさない場合は発振が停止して検出不能となるの
に対して、上記のような微分または積分回路に電極コン
デンサを使用した場合、多少のもれ電流があっても傾斜
信号が出力されていれば検出することができる。
【００１２】電極対に並列に接続された第２の抵抗は、
電極対間とは別に電流経路を形成することにより、もれ
電流を生じさせるため、燃料の導電率が変化しても微分
波形もしくは積分波形への影響を小さくすることがで
き、混合比率を精度よく検出することができる。本装置
を、アルコ−ル混合ガソリンを燃料とする内燃機関の、
該混合燃料の混合比を検出する装置として用いることに
より、該燃料の混合比に関連する燃料噴射量、点火時期
等を良好に制御することが可能となる。
電極対間とは別に電流経路を形成することにより、もれ
電流を生じさせるため、燃料の導電率が変化しても微分
波形もしくは積分波形への影響を小さくすることがで
き、混合比率を精度よく検出することができる。本装置
を、アルコ−ル混合ガソリンを燃料とする内燃機関の、
該混合燃料の混合比を検出する装置として用いることに
より、該燃料の混合比に関連する燃料噴射量、点火時期
等を良好に制御することが可能となる。
【００１３】前記検出用のコンデンサと前記抵抗素子と
により微分回路を構成した場合、発振手段を矩形波発振
回路とすると、前記混合比信号は、矩形波の微分波形上
で互いに所定の電位差だけ離れた二点間の時間に関連す
る値として得られ、この値を比較器によって信号電圧に
変換して得ることができる。第３の抵抗を設けることに
より発振回路の出力を微調整でき、この微調整によって
燃料導電率変化の影響を低減することができる。
により微分回路を構成した場合、発振手段を矩形波発振
回路とすると、前記混合比信号は、矩形波の微分波形上
で互いに所定の電位差だけ離れた二点間の時間に関連す
る値として得られ、この値を比較器によって信号電圧に
変換して得ることができる。第３の抵抗を設けることに
より発振回路の出力を微調整でき、この微調整によって
燃料導電率変化の影響を低減することができる。
【００１４】直流素子コンデンサは、直流電流による検
出用電極の腐食を防止することができる。
出用電極の腐食を防止することができる。
【００１５】
（実施例１）以下、本発明に係る液体混合比率検出装置
を図１に示す実施例によって詳述する。本実施例の液体
混合比率検出装置も既述したセンサと同様に、アルコー
ルとガソリンの比誘電率の違いを利用して、一対の電極
の容量変化を検出するものである。
を図１に示す実施例によって詳述する。本実施例の液体
混合比率検出装置も既述したセンサと同様に、アルコー
ルとガソリンの比誘電率の違いを利用して、一対の電極
の容量変化を検出するものである。
【００１６】図１において、１１，１２はアルコール混
合ガソリンの液中に浸漬されて混合比検出用のコンデン
サとして利用する一対の電極である。電極１１，１２
は、入力側電極１１がＡＣ結合（直流遮断）コンデンサ
１３及び第３の抵抗１４を介して定周期、ここでは例え
ば周波数が略２ＭＨｚのパルス信号を発生する発振回路
（本発明でいう発振手段）１５の出力端に接続されてい
る。尚、周波数は２ＭＨｚに限定されるものではない。
電極１１，１２の出力側電極１２は、第１の抵抗（本発
明でいう抵抗素子）１６を介して基準電位点に接続され
る。第１の抵抗１６と電極１１，１２とは、該電極１
１，１２を微分コンデンサとして微分回路を構成し、上
記発振回路１５からのパルス信号を微分している。そし
て、第１の抵抗１６には、正極側の微分波形のみを選択
するダイオード１８が並列に接続されている。また、電
極１１，１２には、第２の抵抗１７が並列に接続されて
いる。この第２の抵抗１７は、電極１１，１２のコンデ
ンサとしての効果を低減させるために、これらと並列接
続されるものであって、燃料導電率の変動による出力電
位の変動を低減することを目的としている。このために
この実施例では、第２の抵抗１７の抵抗値は電極１１，
１２間の燃料導電率に依存する電極間抵抗値の１〜０．
２程度に設定している。また第１の抵抗１６の抵抗値
は、出力する微分波形電圧が後述のインバータ（本発明
でいう混合比検出手段）１９、２０のしきい値レベル
（０．５Ｖｃｃ，なお、Ｖｃｃは発振回路１５の出力電
圧の最大値）とクロスする必要があるので、第１の抵抗
１６の１〜５倍程度とすることが好ましい。図４に電極
１１，１２間の抵抗値が１０ｋオーム（ｔａｎδ＝３
時）におけるアナログ電圧（すなわち積分値）特性を示
す。更に、第３の抵抗１４は上記のように第２の抵抗１
７を追加してもなお残る燃料導電率変動による出力アナ
ログ電圧の変動を低減するためのものである。この実施
例では、コンデンサ１３は電極１１、１２間の容量の１
００倍以上の容量をもち、直流電流を遮断する。
合ガソリンの液中に浸漬されて混合比検出用のコンデン
サとして利用する一対の電極である。電極１１，１２
は、入力側電極１１がＡＣ結合（直流遮断）コンデンサ
１３及び第３の抵抗１４を介して定周期、ここでは例え
ば周波数が略２ＭＨｚのパルス信号を発生する発振回路
（本発明でいう発振手段）１５の出力端に接続されてい
る。尚、周波数は２ＭＨｚに限定されるものではない。
電極１１，１２の出力側電極１２は、第１の抵抗（本発
明でいう抵抗素子）１６を介して基準電位点に接続され
る。第１の抵抗１６と電極１１，１２とは、該電極１
１，１２を微分コンデンサとして微分回路を構成し、上
記発振回路１５からのパルス信号を微分している。そし
て、第１の抵抗１６には、正極側の微分波形のみを選択
するダイオード１８が並列に接続されている。また、電
極１１，１２には、第２の抵抗１７が並列に接続されて
いる。この第２の抵抗１７は、電極１１，１２のコンデ
ンサとしての効果を低減させるために、これらと並列接
続されるものであって、燃料導電率の変動による出力電
位の変動を低減することを目的としている。このために
この実施例では、第２の抵抗１７の抵抗値は電極１１，
１２間の燃料導電率に依存する電極間抵抗値の１〜０．
２程度に設定している。また第１の抵抗１６の抵抗値
は、出力する微分波形電圧が後述のインバータ（本発明
でいう混合比検出手段）１９、２０のしきい値レベル
（０．５Ｖｃｃ，なお、Ｖｃｃは発振回路１５の出力電
圧の最大値）とクロスする必要があるので、第１の抵抗
１６の１〜５倍程度とすることが好ましい。図４に電極
１１，１２間の抵抗値が１０ｋオーム（ｔａｎδ＝３
時）におけるアナログ電圧（すなわち積分値）特性を示
す。更に、第３の抵抗１４は上記のように第２の抵抗１
７を追加してもなお残る燃料導電率変動による出力アナ
ログ電圧の変動を低減するためのものである。この実施
例では、コンデンサ１３は電極１１、１２間の容量の１
００倍以上の容量をもち、直流電流を遮断する。
【００１７】発振回路１５は、インバータ４段ＩＶ１〜
ＩＶ４を主体としたリングオシレータであり、三段目の
インバータＩＶ３の出力と初段インバータＩＶ１の入力
とを直列抵抗１５ａ，１５ｂで接続し、該直列抵抗１５
ａ，１５ｂの交点と二段目のインバータＩＶ２の出力と
の間に発振用コンデンサ１５ｃを接続している。この回
路は、三段目のインバータＩＶ３の出力と初段インバー
タＩＶ１の入力とが一致しないことにより発振動作する
ようになっている。なお、四段目のインバータＩＶ４は
整形用である。
ＩＶ４を主体としたリングオシレータであり、三段目の
インバータＩＶ３の出力と初段インバータＩＶ１の入力
とを直列抵抗１５ａ，１５ｂで接続し、該直列抵抗１５
ａ，１５ｂの交点と二段目のインバータＩＶ２の出力と
の間に発振用コンデンサ１５ｃを接続している。この回
路は、三段目のインバータＩＶ３の出力と初段インバー
タＩＶ１の入力とが一致しないことにより発振動作する
ようになっている。なお、四段目のインバータＩＶ４は
整形用である。
【００１８】第１の抵抗１６の両端に現れる微分波形電
圧は、直列接続されたインバータ１９，２０に入力され
る。インバータ１９，２０には、入力電圧が所定のしき
い値電圧Ｖ１を超える場合にローレベルを出力し、入力
電圧が所定のしきい値電圧Ｖ１を超えない場合にハイレ
ベルを出力するしきい値付きのインバータであり、微分
回路から出力される微分波形電圧をこのしきい値電圧Ｖ
１で二値化電圧（矩形波電圧）に変換する。インバータ
１９，２０は、上記しきい値電圧Ｖ１と微分波形電圧の
クロス点で反転する矩形波パルス電圧を形成する。な
お、上記しきい値電圧Ｖ１は、インバータ１９，２０に
与えられる電源電圧の略半分の電圧となっている。
圧は、直列接続されたインバータ１９，２０に入力され
る。インバータ１９，２０には、入力電圧が所定のしき
い値電圧Ｖ１を超える場合にローレベルを出力し、入力
電圧が所定のしきい値電圧Ｖ１を超えない場合にハイレ
ベルを出力するしきい値付きのインバータであり、微分
回路から出力される微分波形電圧をこのしきい値電圧Ｖ
１で二値化電圧（矩形波電圧）に変換する。インバータ
１９，２０は、上記しきい値電圧Ｖ１と微分波形電圧の
クロス点で反転する矩形波パルス電圧を形成する。な
お、上記しきい値電圧Ｖ１は、インバータ１９，２０に
与えられる電源電圧の略半分の電圧となっている。
【００１９】上記インバータ２０の出力端は、積分用抵
抗２１を介して出力端子２２に接続されている。該出力
端子２２と接地間には積分コンデンサ２３が接続されて
いる。これにより、上記出力端子２２にはインバータ２
０の出力電圧の積分電圧がアルコール濃度を示すアナロ
グ電圧として導かれるようになっている。このような構
成による液体混合比率検出装置は次のような動作によ
り、アルコール混合ガソリン中のアルコール濃度を検出
することができる。ただし、始めに第３の抵抗１４は無
いものとして説明する。
抗２１を介して出力端子２２に接続されている。該出力
端子２２と接地間には積分コンデンサ２３が接続されて
いる。これにより、上記出力端子２２にはインバータ２
０の出力電圧の積分電圧がアルコール濃度を示すアナロ
グ電圧として導かれるようになっている。このような構
成による液体混合比率検出装置は次のような動作によ
り、アルコール混合ガソリン中のアルコール濃度を検出
することができる。ただし、始めに第３の抵抗１４は無
いものとして説明する。
【００２０】発振回路１５から出力されるパルス信号
は、ＡＣ結合コンデンサ１３を介して電極１１，１２の
入力側電極１１に導かれる。電極１１，１２によるコン
デンサは、第１の抵抗１６との時定数に従った傾きの傾
斜波部を呈する微分波形電圧を第１の抵抗１６の両端に
出現させる。ここで、第２の抵抗１７は、電極１１，１
２に両端が接続されることで、該電極１１，１２による
コンデンサに対する並列抵抗となり、上記傾斜波の傾き
変化域（振幅方向）を故意に狭くさせている。
は、ＡＣ結合コンデンサ１３を介して電極１１，１２の
入力側電極１１に導かれる。電極１１，１２によるコン
デンサは、第１の抵抗１６との時定数に従った傾きの傾
斜波部を呈する微分波形電圧を第１の抵抗１６の両端に
出現させる。ここで、第２の抵抗１７は、電極１１，１
２に両端が接続されることで、該電極１１，１２による
コンデンサに対する並列抵抗となり、上記傾斜波の傾き
変化域（振幅方向）を故意に狭くさせている。
【００２１】図２は、第２の抵抗１７の機能を説明する
ための波形図であり、（Ａ）は発振回路１５から出力さ
れる矩形波パルス電圧を示し、（Ｂ）は電極１２と抵抗
１６との接続点における微分波形電圧（本発明でいう傾
斜率信号）を示す。ここで、燃料の導電率が上昇し、電
極１１，１２間の抵抗値が低下すると、それに応じて微
分波形電圧は傾斜率が種々変化する。そこで、電極１
１，１２間に第２の抵抗１７を並列接続し、この第２の
抵抗１７の抵抗値を電極１１，１２間の抵抗（例えば１
０ｋオーム）の１〜０．２倍とすれば、微分波形電圧は
例えば図２（Ｂ）の破線で示すように、燃料導電率の変
動による傾斜率の変化を低減することができる。
ための波形図であり、（Ａ）は発振回路１５から出力さ
れる矩形波パルス電圧を示し、（Ｂ）は電極１２と抵抗
１６との接続点における微分波形電圧（本発明でいう傾
斜率信号）を示す。ここで、燃料の導電率が上昇し、電
極１１，１２間の抵抗値が低下すると、それに応じて微
分波形電圧は傾斜率が種々変化する。そこで、電極１
１，１２間に第２の抵抗１７を並列接続し、この第２の
抵抗１７の抵抗値を電極１１，１２間の抵抗（例えば１
０ｋオーム）の１〜０．２倍とすれば、微分波形電圧は
例えば図２（Ｂ）の破線で示すように、燃料導電率の変
動による傾斜率の変化を低減することができる。
【００２２】次に、上記微分波形電圧は、ダイオード１
８によって、図２（Ｂ）の負極側がカットされる。これ
は次段インバータ１９，２０を保護するためである。正
極側のみとなった微分波形電圧は、インバータ１９，２
０によって、インバータ１９，２０に設定されたしきい
値電圧Ｖ１で二値化される。しきい値電圧Ｖ１は、例え
ば一点鎖線にて示す傾斜波部Ｌの略中央とクロスする電
位に設定されている。
８によって、図２（Ｂ）の負極側がカットされる。これ
は次段インバータ１９，２０を保護するためである。正
極側のみとなった微分波形電圧は、インバータ１９，２
０によって、インバータ１９，２０に設定されたしきい
値電圧Ｖ１で二値化される。しきい値電圧Ｖ１は、例え
ば一点鎖線にて示す傾斜波部Ｌの略中央とクロスする電
位に設定されている。
【００２３】これにより、図２（Ｃ）に示すように、上
記しきい値レベルＶ１と微分波形電圧とがクロスした点
で反転するような矩形波パルス電圧が形成される。この
ような矩形波パルス電圧は、アルコール濃度が変化する
と、図２（Ｂ）のＰ１，Ｐ２に示すように、微分波形電
圧Ｐ１、Ｐ２の傾斜波部Ｌの傾きが変化して、図２
（Ｃ）の点線にて示すようにパルス幅が変化する。従っ
て、上記パルス状電圧を積分抵抗２２と積分コンデンサ
２３とによる積分回路によって積分することで、アルコ
ール濃度を示すアナログ電圧が得られる。
記しきい値レベルＶ１と微分波形電圧とがクロスした点
で反転するような矩形波パルス電圧が形成される。この
ような矩形波パルス電圧は、アルコール濃度が変化する
と、図２（Ｂ）のＰ１，Ｐ２に示すように、微分波形電
圧Ｐ１、Ｐ２の傾斜波部Ｌの傾きが変化して、図２
（Ｃ）の点線にて示すようにパルス幅が変化する。従っ
て、上記パルス状電圧を積分抵抗２２と積分コンデンサ
２３とによる積分回路によって積分することで、アルコ
ール濃度を示すアナログ電圧が得られる。
【００２４】このように本実施例では、アルコール混合
ガソリンの液中に浸漬した電極１１，１２の容量値がア
ルコール濃度によって変化すると、第１の抵抗１６の両
端に発生する微分波形電圧の傾斜波部Ｌの傾きが変わ
り、傾斜波部Ｌとしきい値レベルとのクロス点が移動し
て、得られるパルス状電圧のパルス幅が変化する。故
に、上記パルス状電圧を積分出力したアナログ電圧は、
アルコール濃度を示すことになる。このように、本液体
混合比率検出装置における電極１１，１２は、発振回路
１５の発振要素としては機能しておらず、従って、燃料
タンクや配管の内壁材から金属イオンや不純物等が溶融
して燃料導電率等が低下した場合の影響を前述のように
微分波形電圧を処理することにより軽減できるという優
れた効果を奏することができる。
ガソリンの液中に浸漬した電極１１，１２の容量値がア
ルコール濃度によって変化すると、第１の抵抗１６の両
端に発生する微分波形電圧の傾斜波部Ｌの傾きが変わ
り、傾斜波部Ｌとしきい値レベルとのクロス点が移動し
て、得られるパルス状電圧のパルス幅が変化する。故
に、上記パルス状電圧を積分出力したアナログ電圧は、
アルコール濃度を示すことになる。このように、本液体
混合比率検出装置における電極１１，１２は、発振回路
１５の発振要素としては機能しておらず、従って、燃料
タンクや配管の内壁材から金属イオンや不純物等が溶融
して燃料導電率等が低下した場合の影響を前述のように
微分波形電圧を処理することにより軽減できるという優
れた効果を奏することができる。
【００２５】なお従来技術の項で説明したＦＭ変調方式
の検出方式では、電極１１，１２からなるコンデンサの
損失は安定な発振動作の維持のために損失が小さいこと
が要求され、燃料導電率の変動により大きく発振条件が
変動し、場合によっては発振停止が発生することもあ
る。このような従来技術の欠点は本実施例により解消さ
れる。
の検出方式では、電極１１，１２からなるコンデンサの
損失は安定な発振動作の維持のために損失が小さいこと
が要求され、燃料導電率の変動により大きく発振条件が
変動し、場合によっては発振停止が発生することもあ
る。このような従来技術の欠点は本実施例により解消さ
れる。
【００２６】ところで、本液体混合比率検出装置も、上
記金属イオンや不純物等により燃料導電率等が上昇する
と、図１２で説明したのと同等の不都合が生じる。図３
は、電極１１，１２間に現れる電極間抗Ｒｆ１，各電極
１１，１２と管壁との間の浮遊抵抗Ｒｆ２及び浮遊コン
デンサＣｓを示している（点線部）。すなわち、図３で
は電極１１，１２によるコンデンサを可変コンデンサＶ
Ｃにて表し、対電極１１，１２には、並列に電極間抵抗
２５ｆ１が、入力側電極１１と基準電位点（ボディ）と
の間には、浮遊抵抗２６ｆ２と浮遊コンデンサ２８ｓの
並列回路が、同じく出力側電極１２と基準電位点との間
には、浮遊抵抗２７ｆ２と浮遊コンデンサ２９ｓの並列
回路がそれぞれ存在する。
記金属イオンや不純物等により燃料導電率等が上昇する
と、図１２で説明したのと同等の不都合が生じる。図３
は、電極１１，１２間に現れる電極間抗Ｒｆ１，各電極
１１，１２と管壁との間の浮遊抵抗Ｒｆ２及び浮遊コン
デンサＣｓを示している（点線部）。すなわち、図３で
は電極１１，１２によるコンデンサを可変コンデンサＶ
Ｃにて表し、対電極１１，１２には、並列に電極間抵抗
２５ｆ１が、入力側電極１１と基準電位点（ボディ）と
の間には、浮遊抵抗２６ｆ２と浮遊コンデンサ２８ｓの
並列回路が、同じく出力側電極１２と基準電位点との間
には、浮遊抵抗２７ｆ２と浮遊コンデンサ２９ｓの並列
回路がそれぞれ存在する。
【００２７】そして、燃料導電率が増大すると、電極間
抵抗２５ｆ１が小さくなり、電極１１，１２はコンデン
サだけの情報を示さなくなる。また、入力側電極１１側
と出力側電極１２側に各存在する浮遊抵抗２６ｆ２，２
７ｆ２が小さくなると、発振回路１５の出力するパルス
信号を振幅低下及び劣化（波形なまり）させたり、微分
波形電圧の振幅を低下させてしまう。そこで、電極１
１，１２に第２の抵抗１７を接続して、電極間抵抗２５
ｆ１が小さくなっても、図２（Ａ）にて説明したよう
に、第２の抵抗１７によって、アルコール濃度に応動し
た傾斜波部Ｌの傾き変化分に対して、電極間抵抗２５ｆ
１が小さくなることによる傾斜波部Ｌの傾き劣化分を目
立たなくし、傾斜波部Ｌの傾きが、主に電極間コンデン
サ値の変化によって決定されるようにしたのである。
抵抗２５ｆ１が小さくなり、電極１１，１２はコンデン
サだけの情報を示さなくなる。また、入力側電極１１側
と出力側電極１２側に各存在する浮遊抵抗２６ｆ２，２
７ｆ２が小さくなると、発振回路１５の出力するパルス
信号を振幅低下及び劣化（波形なまり）させたり、微分
波形電圧の振幅を低下させてしまう。そこで、電極１
１，１２に第２の抵抗１７を接続して、電極間抵抗２５
ｆ１が小さくなっても、図２（Ａ）にて説明したよう
に、第２の抵抗１７によって、アルコール濃度に応動し
た傾斜波部Ｌの傾き変化分に対して、電極間抵抗２５ｆ
１が小さくなることによる傾斜波部Ｌの傾き劣化分を目
立たなくし、傾斜波部Ｌの傾きが、主に電極間コンデン
サ値の変化によって決定されるようにしたのである。
【００２８】次に、第３の抵抗１４は、上記したように
燃料導電率が上昇すると、入力側電極１１側と出力側電
極１２側に各存在する浮遊抵抗２６ｆ２，２７ｆ２が小
さくなり、発振回路１５の出力するパルス信号を振幅低
下させ、結果アナログ電圧のレベル低下を招く。そのた
め、第１の抵抗１６と同様に、予め発振回路１５の出力
する定周期のパルス信号に対して振幅を抑制しておき、
燃料導電率の上昇による傾斜波部の振幅劣化分を目立た
なくしている。
燃料導電率が上昇すると、入力側電極１１側と出力側電
極１２側に各存在する浮遊抵抗２６ｆ２，２７ｆ２が小
さくなり、発振回路１５の出力するパルス信号を振幅低
下させ、結果アナログ電圧のレベル低下を招く。そのた
め、第１の抵抗１６と同様に、予め発振回路１５の出力
する定周期のパルス信号に対して振幅を抑制しておき、
燃料導電率の上昇による傾斜波部の振幅劣化分を目立た
なくしている。
【００２９】図４は燃料導電率上昇に対するアナログ電
圧の関係を、発振回路１５の出力インピーダンスが高い
場合と、低い場合とで比較した特性図である。燃料導電
率上昇は、浮遊コンデンサＣｓと浮遊抵抗Ｒｆ２との並
列回路におけるｔａｎδに換算して横軸に示している。
燃料導電率が上昇し浮遊抵抗Ｒｆ２が低下するほど、ｔ
ａｎδの値は大きくなる。ｔａｎδが大きくなる方向に
アナログ電圧を上昇させているカーブＤは、出力インピ
ーダンスが低い（約５０オーム）発振回路のもので、逆
のカーブＥは出力インピーダンスが高い（約３００オー
ム）発振回路のものである。これらの特性より、出力イ
ンピーダンスが低い発振回路の方が、燃料導電率上昇に
対してアナログ電圧が一定となるような補正効果があ
る。従って、上記のような浮遊抵抗Ｒｆ２と浮遊コンデ
ンサＣｓによる振幅低下は、発振回路１５の出力インピ
ーダンスが高い場合に発生するため、同回路の出力イン
ピーダンスが十分に小さい場合は、必ずしも第３の抵抗
１４を設けることはない。
圧の関係を、発振回路１５の出力インピーダンスが高い
場合と、低い場合とで比較した特性図である。燃料導電
率上昇は、浮遊コンデンサＣｓと浮遊抵抗Ｒｆ２との並
列回路におけるｔａｎδに換算して横軸に示している。
燃料導電率が上昇し浮遊抵抗Ｒｆ２が低下するほど、ｔ
ａｎδの値は大きくなる。ｔａｎδが大きくなる方向に
アナログ電圧を上昇させているカーブＤは、出力インピ
ーダンスが低い（約５０オーム）発振回路のもので、逆
のカーブＥは出力インピーダンスが高い（約３００オー
ム）発振回路のものである。これらの特性より、出力イ
ンピーダンスが低い発振回路の方が、燃料導電率上昇に
対してアナログ電圧が一定となるような補正効果があ
る。従って、上記のような浮遊抵抗Ｒｆ２と浮遊コンデ
ンサＣｓによる振幅低下は、発振回路１５の出力インピ
ーダンスが高い場合に発生するため、同回路の出力イン
ピーダンスが十分に小さい場合は、必ずしも第３の抵抗
１４を設けることはない。
【００３０】第２の抵抗１７を決定するにあたっては、
実際の電極１１，１２を定め、燃料導電率をＮａＣｌ水
溶液添加等によって可変し、その影響が最小となる組み
合わせを選択した。燃料導電率が上昇して電極１１，１
２間の抵抗値がＲとなると、電極１１，１２からなるコ
ンデンサの誘電正接ｔａｎδはｔａｎδ＝１／（ωＣ
Ｒ），Ｃは電極１１，１２間の容量となる。したがっ
て、Ｒの低下とともに誘電正接ｔａｎδは増大し、Ｒ＝
１０ｋΩの時約３となる。
実際の電極１１，１２を定め、燃料導電率をＮａＣｌ水
溶液添加等によって可変し、その影響が最小となる組み
合わせを選択した。燃料導電率が上昇して電極１１，１
２間の抵抗値がＲとなると、電極１１，１２からなるコ
ンデンサの誘電正接ｔａｎδはｔａｎδ＝１／（ωＣ
Ｒ），Ｃは電極１１，１２間の容量となる。したがっ
て、Ｒの低下とともに誘電正接ｔａｎδは増大し、Ｒ＝
１０ｋΩの時約３となる。
【００３１】第２の抵抗１７の抵抗値Ｒ１７と、上記誘
電正接ｔａｎδとの関係を図５に示す。なお、電極１
１，１２間の抵抗値はｔａｎδ＝３において約１０ｋオ
ームとした。図５から第１の抵抗１６を２ｋオーム、第
２の抵抗１７を３．６ｋオームとすればアナログ電圧特
性がフラットとなることがわかる。また第３の抵抗１４
の抵抗値Ｒ１４と誘電正接ｔａｎδとの関係を図６に示
す。なお、電極１１，１２間の抵抗値はｔａｎδ＝３に
おいて約１０ｋオームとなる。図７から第１の抵抗１６
を２ｋオーム、第２の抵抗１７を３．６ｋオームとした
場合、第３の抵抗１４は０〜５０オームとすればアナロ
グ電圧特性がフラットとなることがわかる。ただし、図
５〜図７において発振回路１５の最終段ＩＶ４の出力抵
抗は約５０オームとした。また、図７には、発振回路１
５の周波数を５００ＫＨｚとした時の図６に対応する特
性を示している。
電正接ｔａｎδとの関係を図５に示す。なお、電極１
１，１２間の抵抗値はｔａｎδ＝３において約１０ｋオ
ームとした。図５から第１の抵抗１６を２ｋオーム、第
２の抵抗１７を３．６ｋオームとすればアナログ電圧特
性がフラットとなることがわかる。また第３の抵抗１４
の抵抗値Ｒ１４と誘電正接ｔａｎδとの関係を図６に示
す。なお、電極１１，１２間の抵抗値はｔａｎδ＝３に
おいて約１０ｋオームとなる。図７から第１の抵抗１６
を２ｋオーム、第２の抵抗１７を３．６ｋオームとした
場合、第３の抵抗１４は０〜５０オームとすればアナロ
グ電圧特性がフラットとなることがわかる。ただし、図
５〜図７において発振回路１５の最終段ＩＶ４の出力抵
抗は約５０オームとした。また、図７には、発振回路１
５の周波数を５００ＫＨｚとした時の図６に対応する特
性を示している。
【００３２】このようにして第１，第２及び第３の抵抗
１６，１７及び１４の各値を選定したとき、アルコール
濃度対アナログ電圧特性は、図８に示すように、ほぼ正
比例の関係が得られることを確認した。このように、ア
ルコール濃度と正比例の関係にある信号電圧を簡単な回
路構成で得られることはこの実施例の重要な利点であ
る。すなわち、従来のＦＭ変調方式では発振周波数ｆは
容量（燃料の比誘電率）の平方根の逆数に比例し、アル
コール濃度とリニアな関係を出力信号電圧を得るには更
に複雑な波形変換を必要とする。この実施例の回路によ
ればこのような波形変換なしにリニアな出力を得ること
ができる。
１６，１７及び１４の各値を選定したとき、アルコール
濃度対アナログ電圧特性は、図８に示すように、ほぼ正
比例の関係が得られることを確認した。このように、ア
ルコール濃度と正比例の関係にある信号電圧を簡単な回
路構成で得られることはこの実施例の重要な利点であ
る。すなわち、従来のＦＭ変調方式では発振周波数ｆは
容量（燃料の比誘電率）の平方根の逆数に比例し、アル
コール濃度とリニアな関係を出力信号電圧を得るには更
に複雑な波形変換を必要とする。この実施例の回路によ
ればこのような波形変換なしにリニアな出力を得ること
ができる。
【００３３】なお、発振回路１５の発振周波数は、５０
０ＫＨｚ〜５ＭＨｚの範囲を選択することができる。周
波数を高くすれば、燃料導電率の影響は少なくなる。な
お上記実施例において、第１の抵抗（抵抗素子）は抵抗
の他にトランジスタなどとすることができ、抵抗１４、
１７やコンデンサ１３の省略は可能であり、ダイオード
１８の省略も可能であり、発振回路１５はマルチバイブ
レータやオペアンプ回路など他の形式の矩形波発振回路
でもよく、矩形波以外の発振波形の発振回路でもよい。
０ＫＨｚ〜５ＭＨｚの範囲を選択することができる。周
波数を高くすれば、燃料導電率の影響は少なくなる。な
お上記実施例において、第１の抵抗（抵抗素子）は抵抗
の他にトランジスタなどとすることができ、抵抗１４、
１７やコンデンサ１３の省略は可能であり、ダイオード
１８の省略も可能であり、発振回路１５はマルチバイブ
レータやオペアンプ回路など他の形式の矩形波発振回路
でもよく、矩形波以外の発振波形の発振回路でもよい。
【００３４】また、本発明でいう混合比検出手段を構成
するインバータ１９、２０の代わりに例えばシュミット
トリガ回路やコンパレータなどのような他のアナログ二
値化回路を採用することもでき、微分波形電圧の傾斜率
に相当する他の回路を用いることもできる。２１及び２
３からなる積分回路の代わりに他のアナログ平滑回路を
採用でき、その他、デジタル変換して時間計測すること
も可能である。
するインバータ１９、２０の代わりに例えばシュミット
トリガ回路やコンパレータなどのような他のアナログ二
値化回路を採用することもでき、微分波形電圧の傾斜率
に相当する他の回路を用いることもできる。２１及び２
３からなる積分回路の代わりに他のアナログ平滑回路を
採用でき、その他、デジタル変換して時間計測すること
も可能である。
【００３５】また本実施例では、電極対１１、１２の両
端を第２の抵抗１７で接続して、燃料導電率の上昇が一
対の電極のコンデンサ値に影響して傾斜波の傾き変化域
を劣化させる現象が軽減している。すなわち、第２の抵
抗１７は、対電極に並列の抵抗成分となり、この抵抗成
分によって対電極のコンデンサとしての効果を予め低減
させている。これによって、アルコール濃度に比例した
傾斜波の傾き変化分に対して燃料導電率上昇による傾斜
波の傾き劣化分を目立たなくし、一対の電極間容量値の
変化が傾斜波の傾きをほぼ決定するようにしている。
端を第２の抵抗１７で接続して、燃料導電率の上昇が一
対の電極のコンデンサ値に影響して傾斜波の傾き変化域
を劣化させる現象が軽減している。すなわち、第２の抵
抗１７は、対電極に並列の抵抗成分となり、この抵抗成
分によって対電極のコンデンサとしての効果を予め低減
させている。これによって、アルコール濃度に比例した
傾斜波の傾き変化分に対して燃料導電率上昇による傾斜
波の傾き劣化分を目立たなくし、一対の電極間容量値の
変化が傾斜波の傾きをほぼ決定するようにしている。
【００３６】更に、この実施例では直流阻止コンデンサ
１３により電極１１，１２間に直流電流が流れるのを阻
止しているので、この直流電流による電極１１，１２の
腐食を防止することができる。更に、電極１１，１２か
ら配管、タンク（金属製とする）への直流電流の漏洩や
それによる腐食を防止することもできる。更に、発振回
路１５やその他の回路故障などが生じても電極１１に電
源電圧が直流的に印加されることがなく、安全性が高
い。 （実施例２）本発明の他の実施例を図９に示す。
１３により電極１１，１２間に直流電流が流れるのを阻
止しているので、この直流電流による電極１１，１２の
腐食を防止することができる。更に、電極１１，１２か
ら配管、タンク（金属製とする）への直流電流の漏洩や
それによる腐食を防止することもできる。更に、発振回
路１５やその他の回路故障などが生じても電極１１に電
源電圧が直流的に印加されることがなく、安全性が高
い。 （実施例２）本発明の他の実施例を図９に示す。
【００３７】この実施例では、抵抗１４を省略し、電極
１２と抵抗１６間にＡＣ結合（直流阻止）コンデンサ２
４を追加し、更にインバータ１９、２０をコンパレータ
１９Ａに置換したものである。コンデンサ２４の容量値
はコンデンサ１３と同程度とした。このようにすれば、
実施例１に示すコンデンサ１３のリークによる直流電流
を更にコンデンサ２４で阻止できるため、この直流電流
による電極１１，１２の腐食を防止することができる。
１２と抵抗１６間にＡＣ結合（直流阻止）コンデンサ２
４を追加し、更にインバータ１９、２０をコンパレータ
１９Ａに置換したものである。コンデンサ２４の容量値
はコンデンサ１３と同程度とした。このようにすれば、
実施例１に示すコンデンサ１３のリークによる直流電流
を更にコンデンサ２４で阻止できるため、この直流電流
による電極１１，１２の腐食を防止することができる。
【００３８】また、このようにすれば、電極１１を発振
回路１５から直流遮断するとともに、電極１２を接地ラ
イン及びコンパレータ１９Ａの入力端から直流的に遮断
することができるので、これら接地ラインの直流電位が
変動しても電極１１，１２と配管、タンク（金属製）と
の間に直流電流が流れることはなく、またコンパレータ
１９Ａの故障などにより電極１２に直流電位が印加され
て直流電流が流れることもなく、このような直流電圧に
よる放電や抵抗加熱などといった事態も阻止することが
できる。 （実施例３）また、上記の各実施例では電極コンデンサ
を微分回路の微分コンデンサとして使用したが、積分コ
ンデンサとして使用しても良い。この場合、発振回路の
出力と直列に積分抵抗を接続し、抵抗の他端をＡＣ結合
コンデンサに接続、ＡＣ結合コンデンサの他端を、一端
を基準電位点と接続した電極コンデンサの他端に接続す
る。さらに電極コンデンサと並列に第２の抵抗を接続す
る。これによる積分波形を傾斜率信号に基づいて混合比
信号を出力する混合比検出手段に入力する。このように
した場合、電極コンデンサの右側を接地したことによ
り、第３の抵抗による出力の微調整ができなくなるが、
基本的な性能は上記微分回路のものと大差はない。
回路１５から直流遮断するとともに、電極１２を接地ラ
イン及びコンパレータ１９Ａの入力端から直流的に遮断
することができるので、これら接地ラインの直流電位が
変動しても電極１１，１２と配管、タンク（金属製）と
の間に直流電流が流れることはなく、またコンパレータ
１９Ａの故障などにより電極１２に直流電位が印加され
て直流電流が流れることもなく、このような直流電圧に
よる放電や抵抗加熱などといった事態も阻止することが
できる。 （実施例３）また、上記の各実施例では電極コンデンサ
を微分回路の微分コンデンサとして使用したが、積分コ
ンデンサとして使用しても良い。この場合、発振回路の
出力と直列に積分抵抗を接続し、抵抗の他端をＡＣ結合
コンデンサに接続、ＡＣ結合コンデンサの他端を、一端
を基準電位点と接続した電極コンデンサの他端に接続す
る。さらに電極コンデンサと並列に第２の抵抗を接続す
る。これによる積分波形を傾斜率信号に基づいて混合比
信号を出力する混合比検出手段に入力する。このように
した場合、電極コンデンサの右側を接地したことによ
り、第３の抵抗による出力の微調整ができなくなるが、
基本的な性能は上記微分回路のものと大差はない。
【図１】 本発明の液体混合比率検出装置の一実施例を
示す回路図
示す回路図
【図２】 図１の各部電圧の波形図
【図３】 燃料導電率と浮遊コンデンサが本発明に与え
る影響を説明する回路図
る影響を説明する回路図
【図４】 燃料導電率上昇に対するアナログ電圧の関係
を示す特性図
を示す特性図
【図５】 第２の抵抗の値と燃料導電率（電極コンデン
サの損失）との関係を示す特性図
サの損失）との関係を示す特性図
【図６】 第３の抵抗の値と燃料導電率との関係を示す
特性図
特性図
【図７】 第３の抵抗の値と燃料導電率（電極コンデン
サの損失）との関係を示す特性図
サの損失）との関係を示す特性図
【図８】 図１の回路におけるアルコール濃度対アナロ
グ電圧との関係を示す特性図
グ電圧との関係を示す特性図
【図９】 他の実施例の回路図、
【図１０】従来の液体混合比率検出装置を説明するブロ
ック図、
ック図、
【符号の説明】 １１，１２─電極、１４─第３の抵抗、１５─発振回路
（発振手段）、１６─第１の抵抗（抵抗素子）、１７─
第２の抵抗、１９，２０─インバータ（混合比検出手
段）、２１─積分抵抗、２３─積分コンデンサ。
（発振手段）、１６─第１の抵抗（抵抗素子）、１７─
第２の抵抗、１９，２０─インバータ（混合比検出手
段）、２１─積分抵抗、２３─積分コンデンサ。
フロントページの続き (72)発明者 宮原 雅彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 中條 芳樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 細谷 伊知郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 西村 浩昭 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】互いに異なる比誘電率を有する複数の液体
からなる混合液中に互いに所定間隔を隔てて浸漬される
一対の電極からなり前記混合液の混合比により容量が変
化する混合比検出用のコンデンサと、 このコンデンサとともに微分回路もしくは積分回路を構
成する抵抗素子と、 前記微分回路もしくは積分回路に定周期の発振信号を入
力する発振手段と、 前記微分回路もしくは積分回路によって得られた前記発
振信号の微分波形もしくは積分波形の傾斜率に関連する
傾斜率信号を検出し、この傾斜率信号に基づいて前記混
合液の混合比率に関連する混合比信号を出力する混合比
検出手段とを具備することを特徴とする液体混合比率検
出装置。 - 【請求項２】前記電極対に並列接続された第２の抵抗を
具備することを特徴とする請求項１記載の液体混合比率
検出装置。 - 【請求項３】前記混合液はアルコール混合ガソリンであ
ることを特徴とする請求項１記載の液体混合比率検出装
置。 - 【請求項４】互いに異なる比誘電率を有する複数の液体
からなる混合液中に互いに所定間隔を隔てて浸漬される
一対の電極からなり前記混合液の混合比により容量が変
化する混合比検出用のコンデンサと、 前記電極対の一方に定周期の発振電圧を印加する発振手
段と、 前記電極対の他方と基準電位点との間に接続され、前記
コンデンサとともに微分回路を構成する抵抗素子と、 前記微分回路の微分波形の傾斜率に関連する傾斜率信号
を検出し、前記傾斜率信号に基づいて前記混合液の混合
比率に関連する混合比信号を出力する混合比検出手段と
を具備することを特徴とする液体混合比率検出装置。 - 【請求項５】前記電極対に並列接続された第２の抵抗を
具備することを特徴とする請求項４に記載の液体混合比
率検出装置。 - 【請求項６】前記発振手段は矩形波発振回路からなり、
前記混合比検出手段は前記微分波形上で互いに所定の電
位差だけ離れた二点間の時間に比例する信号電圧を前記
混合比信号として出力する比較器からなる請求項４記載
の液体混合比率検出装置。 - 【請求項７】前記電極対の一方の電極と前記発振回路の
出力端子との間に接続される第３の抵抗を有する請求項
４記載の液体混合比率検出装置。 - 【請求項８】前記電極対の少なくとも一方の電極と前記
発振回路の出力端子又は前記抵抗素子のどちらかとの間
に接続される直流阻止コンデンサを有する請求項４記載
の液体混合比率検出装置。 - 【請求項９】前記混合液はアルコール混合ガソリンから
なる請求項１記載の液体混合比率検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4123837A JPH05133926A (ja) | 1991-07-03 | 1992-05-15 | 液体混合比率検出装置 |
| US07/906,864 US5270663A (en) | 1991-07-03 | 1992-07-01 | Apparatus for detecting a liquid mixing ratio |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-163048 | 1991-07-03 | ||
| JP16304891 | 1991-07-03 | ||
| JP4123837A JPH05133926A (ja) | 1991-07-03 | 1992-05-15 | 液体混合比率検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05133926A true JPH05133926A (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=26460645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4123837A Pending JPH05133926A (ja) | 1991-07-03 | 1992-05-15 | 液体混合比率検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5270663A (ja) |
| JP (1) | JPH05133926A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2007013119A (ja) * | 2005-06-01 | 2007-01-18 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 素子基板、素子基板の検査方法、及び半導体装置の作製方法 |
| JP4807077B2 (ja) * | 2003-06-24 | 2011-11-02 | 日本電気株式会社 | アルコール濃度測定方法、アルコール濃度測定装置、および当該装置を含む燃料電池システム |
| WO2012017524A1 (ja) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料性状検出装置 |
| WO2023210553A1 (ja) * | 2022-04-27 | 2023-11-02 | 株式会社サンエー | 組成特定プログラム、組成特定装置及び組成特定システム |
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| EP2876810B1 (en) | 2013-11-22 | 2016-04-13 | Samba Holdco Netherlands B.V. | Doherty Amplifier |
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-
1992
- 1992-05-15 JP JP4123837A patent/JPH05133926A/ja active Pending
- 1992-07-01 US US07/906,864 patent/US5270663A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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| US5270663A (en) | 1993-12-14 |
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