JPH0933317A - 静電容量センサ - Google Patents
静電容量センサInfo
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- JPH0933317A JPH0933317A JP7203786A JP20378695A JPH0933317A JP H0933317 A JPH0933317 A JP H0933317A JP 7203786 A JP7203786 A JP 7203786A JP 20378695 A JP20378695 A JP 20378695A JP H0933317 A JPH0933317 A JP H0933317A
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Abstract
測精度を向上することができる静電容量センサを提供す
る。 【構成】センサ電極12とセンサ電極12の側方に対向
して配置されるアース電極14とが絶縁スペーサSを介
して連結されている。従って、この静電容量センサ1
は、センサ電極12とアース電極14とが一定距離Dだ
け離してセットになっているので、従来のように空の容
器に挿入しアースを取って零点を調整する必要がなく、
任意の場所で零点の調整ができるとともに、その後に、
このセンサ1を被測定物Mに挿入することにより、その
一定距離Dを離したセンサ電極12とアース電極14間
で被測定物Mの現在量もしくは特性を検出することがで
きる。
Description
内に貯蔵された粉体,液体などの被測定物の収納(現
在)量や特性などを検出する静電容量センサに関する。
れている被測定物(例えば、小麦,石灰,水などの粉
体,液体)の収納(現在)量を連続的に、自動計測する
ものとして、静電容量式のレベルセンサが知られてい
る。このセンサは、図5の従来例に示すタンクT内の被
測定物M中に挿入する細長いセンサ電極12と、このセ
ンサ電極12から出力信号を取り出す電源・増幅部4を
備えている。
在量は、センサ電極12とアースされたタンクT間の静
電容量に基づいて、以下のように検出される。まず、タ
ンクT壁と同軸になるように、センサ電極12を入れる
と、タンクTとセンサ電極12間に静電容量Cx が形成
される。ここで、簡略化のために円筒形のタンクTと同
軸になるように丸棒状のセンサ電極12を入れた場合を
考える。rをセンサ電極12の半径、RをタンクTの半
径、L1 を被測定物Mの高さ、ε2 を被測定物Mの比誘
電率、ε1 を空気の比誘電率、Kを定数、Co をタンク
Tが空の時の静電容量とし、△Cを被測定物Mが入った
時に増加する静電容量とすると、 △C=K(ε2 −ε1 )L1 /log10(R/r) (1) となり、静電容量Cx は、次式(2)で表される。 Cx =Co +△C (2)
された高周波インピーダンスブリッジ回路24の可変コ
ンデンサT1 の調整により、タンクTが空のときの静電
容量Co を零点になるようにしてブリッジバランスをと
れば、△Cすなわち被測定物Mの高さL1 に比例した出
力電気信号を得ることができる。この場合、端子E1は
センサ電極12側に、端子E3 はタンクTのアース側に
それぞれ接続される。なお、この静電容量Co は、通
常、タンクTが空である工場出荷時やタンク据え付け時
に計測される。
ンサにおいては、上記のように、被測定物が空のときに
零点のブリッジバランスをとるが、センサの修理や交換
などで再調整する必要が生じた場合で、かつ、タンクが
空になることがないような場合には、センサの零点をと
ることが困難になり、検出精度を確保できないという問
題があった。
器が空でなくとも、容易に零点を調整して検出精度を向
上することができる静電容量センサを提供することを目
的としている。
に、この請求項1の発明は、容器内の被測定物中に細長
いセンサ電極を挿入して、被測定物の収納量もしくは特
性を検出する静電容量センサであって、上記センサ電極
の側方に対向して配置されるアース電極を備え、上記セ
ンサ電極とアース電極とが絶縁スペーサを介して連結さ
れている。
記センサ電極,アース電極,および絶縁スペーサが柔軟
性のある材質で形成されている。
電極の側方に対向して配置されるアース電極とが絶縁ス
ペーサを介して連結されている。従って、この静電容量
センサは、センサ電極とアース電極とが一定距離だけ離
してセットになっているので、従来のように空の容器に
挿入しアースを取って零点を調整する必要がなく、任意
の場所で零点の調整ができるとともに、その後に、この
センサを被測定物に挿入することにより、その一定距離
を離したセンサ電極とアース電極間で被測定物の収納量
もしくは特性を検出することができる。
ース電極,および絶縁スペーサが柔軟性のある材質で形
成されているので、この静電容量センサを巻き込むこと
が可能となり、持ち運びが容易になる。
明する。図1に、この発明の一実施例に係る被測定物を
貯蔵したタンクの斜視図を示す。静電容量センサ1はタ
ンクTの上壁に取り付けられており、タンクTの投入口
3から投入されて貯蔵された小麦,石灰,または水など
の被測定物Mの収納(現在)量測定に用いられる。
を示す。このセンサ1は、電極部2と電源増幅部4とを
備えている。なお、電源増幅部4は、電極部2から出力
信号を取り出し、被測定物Mの現在量を検出するが、図
6の従来例と同様の構成であるので、その詳しい説明を
省略する。以下、この電極部2の構成を詳細に説明す
る。
以上)センサ電極12と、このセンサ電極12の両側に
それぞれ対向して配置されるアース電極14とを備えて
いる。図3の平面図に示すように、両電極12,14
は、それぞれ所定径(例えば、φ8mm)の導電性ワイ
ヤWを絶縁物S1 で被覆したものである。両電極12,
14間は、一定距離Dだけ離して、絶縁物S1 と同一材
質の絶縁スペーサSで連結されている。この実施例で
は、被覆絶縁物S1と絶縁スペーサSは一体形成されて
いる。
クTの半径Rが距離Dに置き換えられる。ここで、セン
サ電極12とアース電極14とを絶縁スペーサSで連結
しているのは、両電極12,14間に被測定物Mが存在
する場合に、存在しない場合(つまり、零点設定の場
合)と同じ距離Dを保つようにして検出精度を確保する
ためである。なお、アース電極14の基端(上端)は、
アース線15により、図2のタンクTの上部のボルトB
に接続されている。ただし、上記アース線15は省略し
てもよい。
のシール部材16が嵌め込まれ、アース電極14の先端
(下端)には、おもり(例えば、材料が鉄)18が固定
されている。ゴムシール部16は、貫通させた電極部2
を保持する一方、ベース36とシール押え34間で挟み
込まれた状態で、ボルトBにより、カバー32とともに
タンクTに固定される。このゴムシール部16によりタ
ンクTとセンサ1間がシールされ、タンクT内への水分
や異物などの混入が防止される。おもり18は、両電極
12,14を長手方向に伸ばして、被測定物M中に挿入
しやすくするために設けられている。なお、センサ電極
12の先端は絶縁物で覆われて、周囲から絶縁されてい
る。
ンサは、電極の長さが長く運搬が困難であったが、この
実施例の静電容量センサ1は、センサ電極12,アース
電極14,および絶縁スペーサSを柔軟性のある材質、
例えば、導電性ワイヤWをステンレス(例えばSUS3
04)の細線を束ねたワイヤで、絶縁スペーサSやワイ
ヤWの被覆絶縁物S1を、フッ化樹脂のような合成樹脂
でそれぞれ形成することにより、巻き込むことを可能に
したので、持ち運びが容易になる。
ものでもよく、特に、長尺でない場合には、巻かなくて
も運搬上の問題はない。その場合、絶縁スペーサSまた
は被覆絶縁物S1として、柔軟性に乏しいセラミックの
ような材料を使用できる。
ンサ電極12とアース電極14とが一定距離Dだけ離し
てセットになっているので、従来のように実際に空のタ
ンク内に電極を挿入しタンクのアースを取って零点を調
整する必要がなく、タンク以外の任意の場所で零点の調
整をすることができる。
センサ1をタンクT内の被測定物Mに挿入し、零点調整
の場合と同じ距離Dの状態でセンサ電極12とアース電
極14との間に存在する被測定物Mによる静電容量の変
化量を測定することにより、その現在量を検出する。こ
うして、タンクTが空でなくとも零点の調整が可能とな
り、タンクTを空にできないような場合であっても精度
の高い検出が可能になる。
センサ電極12の両側に2本設けて、センサ電極12と
アース電極14間の静電容量を安定して確保するように
しているが、片側の1本でもよく、あるいは図4に示す
ようにセンサ電極12の周囲に3本配置してもよく、さ
らに、4本以上配置してもよい。また、図3または図4
に示したセンサ電極12とアース電極14の組合せ物を
複数個並置して、測定精度の向上を図ってもよい。
サを被測定物の現在量を検出するレベルセンサに用いて
いるが、被測定物の水分,濃度,導電率のような特性を
検出する水分計や濃度計および導電率測定計などに用い
てもよい。
ば、センサ電極とアース電極とが一定距離を離してセッ
トになっているので、従来のように空の容器に挿入しア
ースを取って零点を調整する必要がなく、任意の場所で
零点の調整ができるとともに、その後に、このセンサを
被測定物に挿入することにより、その一定距離を離した
センサ電極とアース電極間で被測定物の収納量もしくは
特性を検出することができる。これにより、容器が空で
なくとも、容易に零点を調整して検出精度を向上するこ
とができる静電容量センサを提供することができる。
ース電極,および絶縁スペーサが柔軟性のある材質で形
成されているので、この静電容量センサを巻き込むこと
が可能となり、持ち運びが容易になる。
置された被測定物を貯蔵するタンクを示す斜視図であ
る。
である。
図である。
電極、M…被測定物、S…絶縁スペーサ、T…容器(タ
ンク)。
Claims (2)
- 【請求項1】 容器内の被測定物中に細長いセンサ電
極を挿入して、被測定物の収納量もしくは特性を検出す
る静電容量センサであって、 上記センサ電極の側方に対向して配置されるアース電極
を備え、 上記センサ電極とアース電極とが絶縁スペーサを介して
連結されている静電容量センサ。 - 【請求項2】 請求項1において、 上記センサ電極,アース電極,および絶縁スペーサが柔
軟性のある材質で形成されている静電容量センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7203786A JP2933853B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 静電容量センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7203786A JP2933853B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 静電容量センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0933317A true JPH0933317A (ja) | 1997-02-07 |
JP2933853B2 JP2933853B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=16479742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7203786A Expired - Fee Related JP2933853B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 静電容量センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2933853B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007113914A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-05-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 液状態検知センサ |
JP2012103022A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Seiko Epson Corp | 計測センサー、静電容量センサー、計測システム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2763767C1 (ru) * | 2020-12-31 | 2022-01-10 | Осаюхинг Омникомм | Корпус, относящийся к емкостному датчику уровня границы раздела сред |
RU2764570C1 (ru) * | 2020-12-31 | 2022-01-18 | Осаюхинг Омникомм | Корпус для электродов емкостного датчика границы раздела сред |
-
1995
- 1995-07-17 JP JP7203786A patent/JP2933853B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2007113914A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-05-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 液状態検知センサ |
JP2012103022A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Seiko Epson Corp | 計測センサー、静電容量センサー、計測システム |
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JP2933853B2 (ja) | 1999-08-16 |
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