KR100654472B1 - 센서 용량 검출 장치 및 센서 용량 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

제 1 연산 증폭기 OP1의 귀환 회로에 콘덴서 C 및 임피던스 변환기 Hiz가 직렬로 삽입되고, 해당 콘덴서와 변환기의 접속점에 신호선 L을 거쳐서 용량 센서의 전극 P1이 접속된다. 신호선 L은, 저항값이 높은 저항 R3을 거쳐서 소정의 기준 전위에 접속되어 있다. 귀환 회로에 콘덴서가 삽입된 경우, 신호선이 플로팅 상태로 되어 회로 동작이 불안정해지지만, 신호선 L이 고저항 R3을 거쳐서 소정의 전위에 고정되기 때문에, 동작이 안정화한다. 임피던스 변환기를 볼티지폴로워로 구성하고, 그 출력에 저항 R3을 접속해도 좋다.

Description

센서 용량 검출 장치 및 센서 용량 검출 방법{SENSOR CAPACITY SENSING APPARATUS AND SENSOR CAPACITY SENSING METHOD}
본 발명은 센서 용량의 검출 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 미소한 용량 측정을 정밀히 실행하기 위해서, 용량 측정의 용량 센서와 검출기 사이의 접속선의 전위를 고정할 수 있는 센서 용량 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 콘덴서마이크로폰 등과 같이, 여러 가지 주파수에서 정전 용량값이 변화하는 경우의 센서 용량을 측정하기 위한 종래예의 센서 용량 측정 장치를 나타내고 있다. 해당 센서 용량 측정 장치는, 도 1에 도시하는 바와 같이 귀환 저항 Rf를 구비한 연산 증폭기 OP와, 교류 전압 Vin을 발생하는 교류 전압 발생기 OSC를 구비하고, 연산 증폭기 OP의 입력 단자와 교류 전압 발생기 OSC 사이에, 신호선 L을 거쳐서 센서 용량 Cs가 접속된다.
도 1에 나타낸 종래예의 센서 용량 검출 장치는, 교류 전압 발생기 OSC로부터의 교류 전압 Vin에 의해, 센서 용량 Cs에 전류가 흐른다. 연산 증폭기 OP의 입 력 임피던스가 이상적으로는 무한대인 것, 또한, 연산 증폭기 OP의 두 개의 입력 단자가 가상 쇼트 상태인 것에 의해, 연산 증폭기 OP의 출력 단자로부터,
Figure 112004009254963-pct00001
되는 전압이 출력된다. 해당 출력 전압 Vout을 신호 처리함으로써, 센서 용량 Cs에 대응하는 값을 얻을 수 있다.
도 1에 나타낸 종래예의 센서 용량 검출 장치에 있어서는, 귀환 임피던스로서 저항 Rf를 이용하고 있다. Vin=V·Sinωint로 하고, 또한, 센서 용량 Cs가 인가되는 물리량에 따라서, 고정의 표준 용량 Cd를 중심으로 하여 각 주파수 ωc로 변화하는, 즉,
Figure 112004009254963-pct00002
라고 하면, 출력 전압 Vout은, 이하와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112004009254963-pct00003
이 식으로부터 분명하듯이, 출력 전압 Vout은, 센서 용량의 각 주파수 ωc에 비례하는 항을 포함하고 있고, 센서 용량 Cs의 변화 주파수에 의존하는 주파수 특성을 갖는다.
따라서, 센서 용량 검출 장치의 후단에, 해당 각 주파수 ωc에 비례하는 항을 삭제하기 위한 처리 회로를 마련해야 하고, 이 때문에, 장치 전체로서의 규모가 커져 버린다.
그래서, 연산 증폭기 OP의 귀환 저항을, 귀환 콘덴서로 치환함으로써, 센서 용량 Cs의 각 주파수 ωc에 의존하지 않는 출력 전압 Vout을 얻을 수 있는 장치가 이미 제안되어 있다. 도 2는 이러한 귀환 콘덴서 Cf를 이용한 센서 용량 검출 장치를 나타내고 있고, 이 장치에서의 출력 전압 Vout은 이하와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112004009254963-pct00004
이 식으로부터 분명하듯이, 출력 전압 Vout는 센서 용량의 변화 주파수 의존성을 가지지 않기 때문에, 각 주파수 ωc 성분에 비례하는 항을 삭제하기 위한 부가적인 회로를 필요로 하지 않는다.
도 2에 나타낸 센서 용량 검출 장치에 있어서는, 연산 증폭기의 귀환 임피던스로서 귀환 콘덴서 Cf를 이용하고 있기 때문에, 해당 콘덴서 Cf와 센서 용량 Cs 를 접속하는 신호선 L에는 외부로부터의 전류의 출입이 없다. 따라서, 신호선 L은 전기적으로 플로팅 상태로 되기 때문에 전위가 불안정해지고, 회로 출력이 전원 전압에 포화하는 등이 발생하는 것에 의해, 정상으로 회로가 동작하지 않는다는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래예의 문제점을 해결하기 위해서 행해진 것으로서, 그 목적은, 센서 용량 검출 회로에서 연산 증폭기의 귀환 회로에 콘덴서를 이용한 경우에도, 신호선의 전위를 고정할 수 있도록 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 센서 용량 검출 장치는, 물리량의 변화에 따라 용량이 변화하는 용량 센서의 용량을 검출하는 센서 용량 검출 장치로서, 교류 전압 또는 직류 전압의 적어도 한쪽을 공급하는 전압 발생기와, 연산 증폭기와, 콘덴서와, 임피던스 변환기와, 일단에 용량 센서가 접속 가능한 센서 접속부와, 타단에 상기 임피던스 변환기의 입력 단자 및 상기 콘덴서가 각각 접속된 신호선과, 양단이 상기 신호선 및 기준 전압에 접속되는 제 1 저항을 포함하며, 상기 전압 발생기의 출력 단자는 상기 연산 증폭기의 입력 단자에 접속되고, 상기 연산 증폭기의 귀환로에 상기 콘덴서와 상기 임피던스 변환기가 삽입된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 1 저항은, 상기 신호선과 상기 제 1 저항 사이에서, 전류의 유입 유출이 거의 없어지도록 설정해도 좋고, 용량 센서가 신호선에 접속되고, 상기 용량 센서의 용량이 변화할 때, 상기 신호선으로부터 상기 귀환로 또는 상기 용량 센서를 보았을 때의 임피던스보다도, 상기 신호선으로부터 상기 제 1 저항을 보았을 때의 임피던스가 높게 되도록 설정해도 좋다.
또한, 본 발명에 따른 센서 용량 검출 장치는, 물리량의 변화에 따라 용량이 변화하는 용량 센서의 용량을 검출하는 센서 용량 검출 장치로서, 교류 전압 또는 직류 전압의 적어도 한쪽을 공급하는 전압 발생기와, 연산 증폭기와, 콘덴서와, 임피던스 변환기와, 일단에 용량 센서가 접속 가능한 센서 접속부와, 타단에 상기 임피던스 변환기의 입력 단자 및 상기 콘덴서가 각각 접속된 신호선과, 양단이 상기 신호선 및 상기 임피던스 변환기의 출력 단자에 접속되는 제 2 저항을 포함하며, 상기 전압 발생기의 출력 단자는 상기 연산 증폭기의 입력 단자에 접속되고, 상기 연산 증폭기의 귀환로에 상기 콘덴서와 상기 임피던스 변환기가 삽입된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 2 저항은, 상기 신호선과 상기 제 2 저항 사이에서, 전류의 유입 유출이 거의 없어지도록 설정해도 좋고, 용량 센서가 신호선에 접속되고, 상기 용량 센서의 용량이 변화할 때에, 상기 신호선으로부터 상기 귀환로 또는 상기 용량 센서를 보았을 때의 임피던스보다도 상기 신호선으로부터 상기 제 2 저항을 보았을 때의 임피던스가 높게 되도록 설정해도 좋다.
또, 상기 용량 센서의 용량의 변화 주파수가 오디오 주파수대일 때, 상기 제 1 저항 또는 제 2 저항이 10㏁ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 임피던스 변환기가 볼티지폴로워에 의해서 형성되어 있어도 좋다. 그리고, 상기 센서 용량 검출 장치는, 상기 신호선의 적어도 일부를 전기적으로 쉴드하는 쉴드 수단과, 상기 쉴드 수단에 상기 신호선의 전압과 동 전위의 전압을 인가하는 가드 전압 인가 수단을 더 구비해도 좋다.
또, 센서의 용량이 변화할 때란, 주파수적인 변화뿐만 아니라, 시간적으로 변화하는 것 전부를 포함하고, 예컨대, 완만하게 상승 또는 하강하는 것이나, 순간적으로 상승하는 것과 같은 디지털 신호적인 것 등도 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 센서 용량 검출 방법은, 물리량의 변화에 따라 용량이 변화하는 용량 센서의 용량을 검출하는 센서 용 량 검출 방법으로서, 용량 센서의 일단 및 저항의 일단을, 연산 증폭기의 귀환로에 직렬로 삽입된 콘덴서 및 임피던스 변환기의 접속점에 접속하는 단계와, 교류 전압 또는 직류 전압의 적어도 한쪽을 상기 연산 증폭기에 입력하는 단계와, 상기 연산 증폭기의 출력 단자로부터 센서 용량에 대응하는 출력 전압을 출력하는 단계로 이루어지고, 상기 용량 센서의 용량이 변화할 때, 상기 신호선으로부터 상기 귀환로 또는 상기 용량 센서를 보았을 때의 임피던스보다도, 상기 신호선으로부터 상기 저항을 보았을 때의 임피던스쪽이 높도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 본 발명은, 물리량의 변화에 따라 용량이 변화하는 용량 센서의 용량을 검출하는 센서 용량 검출 방법으로서, 용량 센서의 일단 및 저항의 일단을, 연산 증폭기의 귀환로에 직렬로 삽입된 콘덴서 및 임피던스 변환기의 접속점에 접속하는 단계와, 교류 전압 또는 직류 전압의 적어도 한쪽을 상기 연산 증폭기에 입력하는 단계와, 상기 연산 증폭기의 출력 단자로부터 센서 용량에 대응하는 출력 전압을 출력하는 단계로 이루어지고, 상기 용량 센서의 용량이 변화할 때, 상기 신호선과 상기 저항 사이에서 전류의 유입 유출이 거의 없어지도록 설정되어 있게 해도 좋다.
도 1은 종래예의 센서 용량 검출 장치를 나타내는 회로도,
도 2는 종래예의 다른 센서 용량 검출 장치를 나타내는 회로도,
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 센서 용량 검출 장치를 나타내는 회로도,
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 센서 용량 검출 장치를 나타내는 회로도,
도 5는 도 3에 나타낸 실시예 1에 구비되는 임피던스 변환기의 구체적 구성을 나타내는 회로도,
도 6은 도 3에 나타낸 센서 용량 검출 장치를 이용하여 실기 테스트를 한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 센서 용량 검출 장치의 구성을 나타내는 회로도이다. 해당 센서 용량 검출 장치는, 제 1 연산 증폭기 OP1 및 임피던스 변환기 Hiz를 구비하고, 제 1 연산 증폭기 OP1의 출력 단자가 콘덴서 C를 거쳐서 임피던스 변환기 Hiz의 입력 단자에 접속되어 있다. 또, 여기서는, 임피던스 변환기 Hiz는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제 2 연산 증폭기 OP2의 반전 입력 단자와 출력 단자가 단락되고, 이것에 의한 볼티지폴로워 회로로 구성되어 있어도 좋다. 해당 볼티지폴로워 회로는, 비반전 입력 단자를 해당 회로의 입력 단자로 하고, 고입력 임피던스에서 저출력 임피던스이며, 또한, 입출력 이득의 절대값이 1이다. 그런데, 임피던스 변환기 Hiz의 입력 단자에는, 신호선 L이 더 접속되고, 해당 신호선 L의 타단에는, 용량 센서의 일단을 형성하는 전극(센서 접속부의 전극) P1이 접속되어 있다. 도 3에서, 신호선 L의 부분은 굵은 실선으로 나타내고 있다. 또, 센서 접속 부는 도시하지 않는다. 용량 센서의 타단의 전극 P2는 기준 전위, 즉 소정의 전위에 접속된다. 기준 전위는 접지 전위이더라도 좋다. 용량 센서의 타단의 전극 P2는 플로팅 상태이어도 좋지만, 기준 전위에 접속한 쪽이, 고밀도의 측정이 가능해진다.
용량 센서는, 받은 물리량(가속도, 압력, 가스, 광, 음파 등)에 따라서, 전극 P1 및 P2 사이의 정전 용량, 즉 센서 용량 Cs가 변화되는 것이며, 콘덴서마이크로폰, 미소변위 용량 센서 등이다.
제 1 연산 증폭기 OP1의 비반전 입력 단자는 기준 전위(접지 전위를 포함하는 소정의 DC 전위)에 접속되고, 반전 입력 단자는, 교류 전압 발생기 OSC로부터 제 1 저항 R1을 거쳐서 교류 입력 전압 Vin(각 주파수 ωin)이 인가된다. 교류 전압 발생기 OSC는 또한, 제 1 저항 R1 및 제 2 저항 R2를 거쳐서 임피던스 변환기 Hiz 의 입력 단자에 접속되어 있다. 제 1 연산 증폭기 OP1의 출력 단자는 센서 용량 검출 장치의 출력 단자 OUT에 접속되고, 해당 출력 단자 OUT로부터 출력 전압 Vout이 출력된다.
제 2 저항 R2, 콘덴서 C, 및 임피던스 변환기 Hiz는 제 1 연산 증폭기 OP1의 귀환 회로를 구성하고 있다.
신호선 L은 또한, 제 3 저항 R3의 일단에 접속되고, 해당 저항 R3의 타단이 기준 전위(접지 전위를 포함하는 소정의 전위)에 접속되어 있다. 제 3 저항 R3은, 용량 센서가 신호선 L에 접속되고, 용량 센서의 용량이 변화할 때에, 신호선 L로부터 귀환로 또는 해당 용량 센서를 보았을 때의 임피던스보다도, 신호선 L로부터 제 3 저항 R3을 보았을 때의 임피던스가 높게 되도록 설정되어 있다.
도 6은 도 3에 나타낸 센서 용량 검출 장치를 이용하여 실기 테스트를 한 경우의 결과를 나타내고 있다. 이 실기 테스트에서는, 센서 용량 Cs는 오디오 주파수대(20㎐∼20㎑)에서 변화하지만, 예컨대 그 주파수를 fc(=ωc/(2π))=1㎑로 하고, 제 1 콘덴서 C=O.5㎊로 했다. 그리고, 제 3 저항 R3의 값을 여러 가지로 변화시켜, 신호 및 노이즈를 측정하고, 이들 측정값에 근거하여 S/N비를 구했다. 도 6에 도시하는 바와 같이 이 실기 테스트의 결과, 제 3 저항 R3으로서 10㏁ 이상의 저항을 이용하는 것이 바람직한 것을 알았다. 그러나, S/N비는, 센서 용량 Cs의 변화 주파수 fc와 제 1 콘덴서 C의 용량에 따라 결정되는 시정수에 의해서도 변화하기 때문에, 해당 시정수에 따라 제 3 저항 R3의 값을 결정해도 좋다. 또, 오디오 주파수대의 상기 실기 테스트에 의한 다른 주파수에 대해서는, 경험적으로 마찬가지의 경향으로 되는 것이 추측된다.
제 3 저항 R3으로서 높은 저항을 이용하는 것에 의해, 해당 저항을 거쳐서 신호선 L, 즉 임피던스 변환기 Hiz의 입력 단자와 기준 전위를 접속한 경우, 해당 저항의 양단에 전위차가 발생하고 있지만, 센서 용량 Cs에 흐르는 교류 전류는 거의 제 3 저항 R3에 흐르는 일이 없어, 전류의 유입 유출이 없는 상태로 되어 있다.
다음에, 도 3에 나타낸 실시예 1의 센서 용량 검출 장치의 검출 동작을 설명한다. 또, 이하에서는, 제 1 연산 증폭기 OP1의 비반전 입력 단자, 용량 센서의 전극 P2 및 교류 전압 발생기 OSC의 일단이 접지되어 있는 것으로 하고, 또한, 임피던스 변환기 Hiz는 도 5에 나타낸 구성의 볼티지폴로워가 사용되고 있는 것으로 하여 설명한다.
<센서 용량의 검출>
제 1, 제 2 연산 증폭기 OP1, OP2 및 제 1, 제 2 저항 R1, R2에 의해서, 제 2 연산 증폭기 OP2의 출력 단자에는, 교류 입력 전압 Vin을 -R2/R1 배한 전압 V2가 얻어진다. 즉,
Figure 112004009254963-pct00005
한편, 센서 용량 Cs를 거쳐서 흐르는 교류 전류는, 제 2 연산 증폭기 OP2의 입력 임피던스가 높고, 전위 고정 회로의 출력 임피던스가 높기 때문에, 전류의 거의 전부가 콘덴서 C에 흐르게 된다. 즉, 전위 고정 회로의 저항 R3과 신호선 L 사 이에서 전류의 유입 유출이 거의 없다. 또한, 제 2 연산 증폭기 OP2의 두 개의 입력 단자가 가상 쇼트 상태로서 동전위인 것이므로, 제 2 연산 증폭기 OP2의 비반전 입력 단자의 전압도 V2로 되어, Vin=V·Sinωint라고 하면, 센서 용량 C s에 흐르는 전류는,
Figure 112004009254963-pct00006
로 된다. 따라서, 수학식 1로부터,
Figure 112004009254963-pct00007
이 얻어진다.
한편, 콘덴서 C를 흐르는 전류 Ic는,
Figure 112004009254963-pct00008
로 된다.
콘덴서 C를 흐르는 전류 Ic와 센서 용량 Cs를 흐르는 전류 Is가 같기 때문에, 출력 단자 OUT로부터의 출력 전압 Vout은, 수학식 3 및 4로부터,
Figure 112004009254963-pct00009
로 표시된다.
수학식 5로부터 분명하듯이, 출력 전압 Vout은 센서 용량 Cs와 선형 관계에 있어, 해당 출력 전압 Vout를 신호 처리함으로써, 센서 용량 Cs의 값을 얻을 수 있다.
<센서 용량의 변화분의 검출>
다음에, 콘덴서마이크로폰 등과 같이, 센서 용량 Cs가 임의의 용량값 Cd를 중심으로 하여 각 주파수 ωc로 변화하는 경우의 해당 변화분 ΔC의 검출, 즉,
Figure 112004009254963-pct00010
의 경우의 ΔC의 검출에 대하여 설명한다.
상기한 바와 같이, 제 1 콘덴서 C에 흐르는 전류 i는 모두 센서 용량 Cs를 흐르고, 따라서, 센서 용량 Cs에 축적되는 전하와 제 1 콘덴서 C에 축적되는 전하는 같다.
Figure 112004009254963-pct00011
그리고, 수학식 6을 변형하면, Vin=V·Sinωint이기 때문에, 이하의 수학식 7이 얻어진다.
Figure 112004009254963-pct00012
이와 같이, 출력 전압 Vout이 센서 용량 Cs의 변화 주파수에 대한 의존성을 가지지 않기 때문에, 센서 용량 Cs의 변화분 ΔC에 선형으로 의존하는 출력을 얻을 수 있다.
도 3에 나타낸 실시예에서는, 신호선의 전위를 고정하기 위한 제 3 저항 R3이 기준 전위(0 전위를 포함하는 소정의 전위)에 접속되어 있지만, 임피던스 변환기로서 도 5에 나타낸 것을 이용한 경우, 기준 전위의 대신에, 제 2 연산 증폭기 OP2의 출력 단자에 접속되더라도 좋다. 도 4는, 이와 같이, 고저항인 제 3 저항 R3을 신호선 L과 제 2 연산 증폭기 OP2의 출력 단자에 접속한 경우의 실시예 2를 나타내고 있다.
이 실시예 2에서는, 신호선 L은, 교류 전압 Vin 및 비반전 입력 단자의 전위로 결정되는 전위에 고정되는 것으로 된다. 또한, 제 3 저항 R3은 제 2 연산 증폭기 OP2의 반전 입력 단자와 비반전 입력 단자 사이에 접속되어 있고, 그리고, 이들 두 개의 입력 단자가 가상 쇼트 상태에서 이상적으로는 동 전위이기 때문에, 제 3 저항 R3의 양단에 전위차가 없어, 흐르는 전류는 0으로 된다. 따라서, 센서 용량 Cs를 흐르는 전류는 전부 콘덴서 C를 흐르는 것으로 되고, 신호선 L에 제 3 저항 R3과의 사이에서 전류가 유입 또는 유출하는 경우가 없어, 보다 고밀도의 용량 검출을 실현할 수 있다.
실시예 1 및 2에서, 제 3 저항 R3은 다이오드, 트랜지스터 등의 전자적 소자를 이용해도 좋다. 다이오드를 이용하는 경우는 그 역 바이어스 상태에서의 고 임피던스를 이용하고, 트랜지스터를 이용하는 경우는 그 오프 상태에서의 고 임피던스를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 실시예 1 및 2에서, 교류 전압 발생기 OSC를 이용하고 있지만, 직류 전압 발생기를 이용해도 좋다. 직류 전압을 V로 했을 때, 용량 센서에 어떠한 물리량이 가해지면, 당해 용량 센서의 용량이 변화하여 출력 Vout도 변화한다. 그 때, 수학식 5 및 수학식 7은 각각, 이하의 수학식 5' 및 수학식 7'과 같이 표시된다.
Figure 112004009254963-pct00013
Figure 112004009254963-pct00014
또한, 신호선 L의 일부 또는 전부를 쉴드선(도시하지 않음)으로 피복하여 전기적으로 쉴드하고, 또한, 해당 쉴드선에 신호선의 전위와 동 전위의 가드 전압을 인가함으로써, 신호선과 기준 전위 사이에 형성되는 부유 용량의 영향을 저감할 수 있어, 출력 전압의 S/N비를 보다 한층 향상시킬 수 있다.
본 발명은 이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 용량 센서와 제 2 연산 증폭기를 접속하는 신호선의 전위를, 소정의 저항으로서, 용량 센서가 신호선에 접속되고, 용량 센서의 용량이 변화할 때에, 신호선으로부터 귀환로 또는 용량 센서를 보았을 때의 임피던스보다도, 신호선으로부터 저항을 보았을 때의 임피던스가 높게 되도록 설정되어 있는 저항을 거쳐서, 소정의 기준 전위에 고정함으로써, 신호선의 플로팅 상태를 회피할 수 있고, 따라서, 회로 동작을 안정화할 수 있다.
또한, 신호선의 전위 고정용의 상기한 바와 같이 설정된 저항을, 제 2 연산 증폭기의 출력 단자와 신호선 사이에 접속함으로써, 해당 저항과 신호선의 양자를 거쳐서 흐르는 전류를 이상적으로는 0으로 할 수 있어, 보다 정확한 용량 측정을 할 수 있다.
본 발명에 따른 센서 용량 검출 회로는, 용량형 센서의 검출 회로로서, 특히, 미소한 용량 측정을 정밀히 실행하는 용량 측정 장치나 휴대전화기 등의 소형·경량의 기기에 구비되는 마이크로폰 장치를 위한 회로로서 이용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 물리량의 변화에 따라 용량이 변화하는 용량 센서의 용량을 검출하는 센서 용량 검출 장치로서,
    교류 전압 또는 직류 전압의 적어도 한쪽을 공급하는 전압 발생기와,
    연산 증폭기와,
    콘덴서와,
    임피던스 변환기와,
    일단에 용량 센서가 접속 가능한 센서 접속부와, 타단에 상기 임피던스 변환기의 입력 단자 및 상기 콘덴서가 각각 접속된 신호선과,
    양단이 상기 신호선 및 기준 전압에 접속되는 제 1 저항을 포함하되,
    상기 전압 발생기의 출력 단자는 상기 연산 증폭기의 입력 단자에 접속되고,
    상기 연산 증폭기의 귀환로에 상기 콘덴서와 상기 임피던스 변환기가 삽입된
    것을 특징으로 하는 센서 용량 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 저항은, 상기 신호선과 상기 제 1 저항 사이에서, 전류의 유입 유출이 실질적으로 없어지도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 용량 검출 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 저항은, 용량 센서가 신호선에 접속되고, 상기 용량 센서의 용량이 변화할 때에, 상기 신호선으로부터 상기 귀환로 또는 상기 용량 센서를 보았을 때의 임피던스보다도, 상기 신호선으로부터 상기 제 1 저항을 보았을 때의 임피던스가 높게 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 용량 검출 장치.
  4. 물리량의 변화에 따라 용량이 변화하는 용량 센서의 용량을 검출하는 센서 용량 검출 장치로서,
    교류 전압 또는 직류 전압의 적어도 한쪽을 공급하는 전압 발생기와,
    연산 증폭기와,
    콘덴서와,
    임피던스 변환기와,
    일단에 용량 센서가 접속 가능한 센서 접속부와, 타단에 상기 임피던스 변환기의 입력 단자 및 상기 콘덴서가 각각 접속된 신호선과,
    양단이 상기 신호선 및 상기 임피던스 변환기의 출력 단자에 접속되는 제 2 저항을 포함하되,
    상기 전압 발생기의 출력 단자는 상기 연산 증폭기의 입력 단자에 접속되고,
    상기 연산 증폭기의 귀환로에 상기 콘덴서와 상기 임피던스 변환기가 삽입된
    것을 특징으로 하는 센서 용량 검출 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 저항은, 상기 신호선과 상기 제 2 저항 사이에서, 전류의 유입 유출이 실질적으로 없어지도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 용량 검출 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 저항은, 용량 센서가 신호선에 접속되고, 상기 용량 센서의 용량이 변화할 때에, 상기 신호선으로부터 상기 귀환로 또는 상기 용량 센서를 보았을 때의 임피던스보다도, 상기 신호선으로부터 상기 제 2 저항을 보았을 때의 임피던스가 높게 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 용량 검출 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용량 센서의 용량의 변화 주파수가 오디오 주파수대일 때, 상기 제 1 저항 또는 제 2 저항이 10㏁ 이상인 것을 특징으로 하는 센서 용량 검출 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 임피던스 변환기가 볼티지폴로워에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 용량 검출 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 용량 검출 장치는,
    상기 신호선의 적어도 일부를 전기적으로 쉴드하는 쉴드 수단과,
    상기 쉴드 수단에 상기 신호선의 전압과 동 전위의 전압을 인가하는 가드 전압 인가 수단을 더 구비하고 있는
    것을 특징으로 하는 센서 용량 검출 장치.
  10. 물리량의 변화에 따라 용량이 변화하는 용량 센서의 용량을 검출하는 센서 용량 검출 방법으로서,
    용량 센서의 일단 및 저항의 일단을, 연산 증폭기의 귀환로에 직렬로 삽입된 콘덴서 및 임피던스 변환기의 접속점에 접속하는 단계와,
    교류 전압 또는 직류 전압의 적어도 한쪽을 상기 연산 증폭기에 입력하는 단계와,
    상기 연산 증폭기의 출력 단자로부터 센서 용량에 대응하는 출력 전압을 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 용량 센서의 용량이 변화할 때, 상기 접속점으로부터 상기 귀환로 또는 상기 용량 센서를 보았을 때의 임피던스보다도, 상기 접속점으로부터 상기 저항을 보았을 때의 임피던스쪽이 높도록 상기 저항이 설정되어 있는
    것을 특징으로 하는 센서 용량 검출 방법.
  11. 물리량의 변화에 따라 용량이 변화하는 용량 센서의 용량을 검출하는 센서 용량 검출 방법으로서,
    용량 센서의 일단 및 저항의 일단을, 연산 증폭기의 귀환로에 직렬로 삽입된 콘덴서 및 임피던스 변환기의 접속점에 접속하는 단계와,
    교류 전압 또는 직류 전압의 적어도 한쪽을 상기 연산 증폭기에 입력하는 단계와,
    상기 연산 증폭기의 출력 단자로부터 센서 용량에 대응하는 출력 전압을 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 용량 센서의 용량이 변화할 때, 상기 접속점과 상기 저항 사이에서 전류의 유입 유출이 실질적으로 없어지도록 상기 저항이 설정되어 있는
    것을 특징으로 하는 센서 용량 검출 방법.
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