KR101763684B1 - 연료 시스템 정전위차 레벨 센서 요소 및 하드웨어／소프트웨어 구성 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료 시스템 내의 센서 요소에 관한 것으로서, 상세하게는, 연료 시스템에 있어서의 연료 레벨 및 연료 종류를 판단하는 정전위차 레벨 센서 요소에 관한 것이다. 센서 요소는 유전체에 장착되어 있으며 차폐 플레이트에 고정된 2개의 전극 플레이트를 포함하고 있다. 상기 센서 요소는, 연료 종류와 연료 레벨을 판단하는 향상된 정전용량 검출 능력을 가지고 있는 나선형 코일과 같은 3차원 센서 요소를 형성하기 위해 압출 성형되어 있다.

Description

연료 시스템 정전위차 레벨 센서 요소 및 하드웨어／소프트웨어 구성{FUEL SYSTEM ELECTRO-STATIC POTENTIAL DIFFERENTIAL LEVEL SENSOR ELEMENT AND HARDWARE／SOFTWARE CONFIGURATION}

본 발명은 대체로 연료 시스템 내의 레벨 센서에 관한 것이고, 상세하게는, 연료 시스템 내의 연료를 측정하는 정전위차 레벨 센서 요소에 관한 것이다.

전형적인 자동차 연료 시스템은 탱크 내부 장착식 연료 공급 시스템을 포함하고 있고, 상기 연료 공급 시스템은 탱크와 함께 연료를 담기 위한 저장조를 포함하고 있다. 저장조의 내측에 배치된 연료 펌프는 저장조로부터 연료를 빼내서 이 연료를 내연기관으로 보낸다. 연료가 저장조로부터 빠져나감에 따라, 연료 검출 장치는 센서의 사용에 의해 탱크 내에 남아 있는 연료의 레벨을 측정한다. 연료 레벨 측정 기구는, 예를 들면, 플로팅 암 기구, 압력 센서, 정전용량형 센서 및 초음파 센서를 포함한다.

플로팅 암 기구는 저장조 내측에 움직이는 부품을 필요로 하고, 설치할 시간을 필요로 하며 잘못된 측정결과를 초래하는 접촉 문제를 일으킬 우려가 있다. 통상적으로 플로우트가 연료 레벨 조립체에 피벗가능하게 장착되어 있고, 연료 레벨 조립체는 회로망과 상호작용하여 플로우트의 부유 위치에 기초하여 탱크 내의 연료의 레벨의 측정값을 도출한다.

정전용량형 센서는 측정용 커패시터와 기준용 커패시터를 이용한다. 측정용으로 사용된 커패시터는 통상적으로 탱크의 전체 높이 보다 위에 존재하고, 정전용량은 탱크 내의 연료의 레벨에 따라 변화한다. 기준용 커패시터는 영구적으로 연료 내에 잠겨 있으며 연료의 유전율의 기준값을 공급한다. 전자 회로는 탱크 내의 연룡의 레벨을 결정한다. 커패시터는 평면 또는 원통형 플레이트들로 될 수 있고, 상기 플레이트들의 사이에서 연료는 하강하거나 상승할 수 있고, 이로 인해 정전용량에 영향을 미친다. 상기 센서는 간섭 효과에 의해 상호작용하는 인터디지털 전극(interdigital electrode)의 형태로 될 수도 있다.

미국 특허 제5,001,596호는 유체 레벨 센서용 커패시터를 개시하고 있고, 이 유체 레벨 센서용 커패시터는 용기 내의 액체를 나타내는 데이터를 측정하는 커패시터를 형성하기 위해 서로에 대해 이격된 관계로 장착된 기다란 팽창가능한 커패시터 플레이트를 가지고 있다. 상기 커패시터 플레이트는 용기의 형상에 있어서의 임의의 변화를 수용하도록 연속적으로 팽창가능하다.

미국 특허공개공보 제2007/0240506호는 저장조 내의 유체의 레벨를 감지하는 감지 조립체를 개시하고 있다. 여자 회로(excitation circuit)가 전압 신호를 수신하고 여자 신호(excitation signal)를 발생시키기 위해 제1 포트 및 제2 포트에 전기적으로 연결되어 있다. 수신 회로가 상기 여자 회로에 인접하게 배치되어 있으며 여자 회로와 함께 가변 정전용량을 한정한다. 상기 수신 회로는, 유체에 의해 발생된 유전율 변화로 인한 여자 회로와 수신 회로 사이의 정전용량 변화로 인한 저장조 내의 유체의 레벨과 함께 출력 전압 변수를 발생시킨다.

본 발명은 연료 시스템 내의 연료 종류 및 연료 레벨을 판단하는 정전위차 레벨 센서 요소를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 연료 시스템 내의 센서 요소에 관한 것으로서, 특히, 연료 시스템 내의 연료 종류 및 연료 레벨을 결정하는 정전위차 레벨 센서 요소에 관한 것이다. 센서 요소는 유전체에 장착되어 있으며 차폐 플레이트에 고정되어 있는 2개의 전극 플레이트를 포함하고 있다. 상기 센서 요소는 연료 종류 및 연료 레벨을 결정하는 향상된 정전용량 검출 능력을 가지고 있는 나선형 코일과 같은 3차원 센서 요소를 형성하도록 압출 성형되어 있다.

본 발명의 한 실시예에서는, 서로에 대해 이격된 관계로 위치되어 있으며 유전체에 부착된 적어도 2개의 기다란 플레이트와, 정전용량이 형성되도록 상기 적어도 2개의 기다란 플레이트에 결합되어 있는 정전용량형 요소를 포함하고 있고, 상기 정전용량형 요소에서 측정된 유전율은 유체와 공기의 유전율의 차이에 따라 변하고, 상기 정전용량형 센서 요소는 팽창하고 수축하도록 구성될 수 있는 정전용량형 센서 요소가 제공된다.

본 발명의 한 실시형태에서는, 적어도 2개의 기다란 플레이트가 정전용량형 센서 요소의 높이를 변경시키기 위해 팽창가능하고 수축가능한 대체로 나선 형상을 형성하도록 압출 성형되어 있다.

본 발명의 다른 실시형태에서는, 적어도 2개의 기다란 플레이트가 정전용량형 센서 요소의 높이를 변경시키기 위해 팽창가능하고 수축가능한 대체로 나선 형상을 형성하도록 스프링 재료에 압출 성형되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서는, 적어도 2개의 기다란 플레이트가 팽창가능하고 수축가능한 요소를 만들기 위해 인터레이스(interlace)되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서는, 측정된 유전율이 유체 레벨 또는 유체 종류에 대응한다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서는, 센서 요소가 측정된 유전율에 대응하는 정전용량을 주문형 집적회로(ASIC)로 출력하고, 상기 주문형 집적회로(ASIC)는 상기 정전용량을 전압으로 전환시키고, 상기 전압은 마이크로컨트롤러로 출력되고, 상기 마이크로컨트롤러는 출력 회로의 저항 레벨을 변화시키고 그 결과를 디스플레이 상에 표시한다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서는, 유체는 차량용 연료이고, 정전용량형 센서는 연료를 담고 있는 연료 탱크의 형상과 크기가 변화함에 따라 팽창하고 수축하도록 조정가능하다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 정전용량형 센서 요소를 이용하여 저장조 내의 유체를 측정하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은 적어도 2개의 기다란 플레이트를 서로에 대해 이격된 관계로 유전체에 부착되도록 위치시키는 단계와, 정전용량이 형성되도록 정전용량형 요소를 상기 적어도 2개의 기다란 플레이트에 결합시키는 단계를 포함하고 있고, 상기 정전용량형 요소에서 측정된 유전율은 유체와 공기 유전율의 차이에 따라 변하고, 상기 정전용량형 센서 요소는 팽창하고 수축하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 한 실시형태에서는, 상기 방법이 상기 적어도 2개의 기다란 플레이트를, 상기 정전용량형 센서 요소의 높이를 변경시키기 위해 팽창가능하고 수축가능한 대체로 나선 형상을 형성하도록 압출 성형하는 단계를 더 포함하고 있다.

본 발명의 다른 실시형태에서는, 상기 방법이 상기 적어도 2개의 기다란 플레이트를, 정전용량형 센서 요소의 높이를 변경시키기 위해 팽창가능하고 수축가능한 대체로 나선 형상을 형성하도록 스프링 재료에 압출 성형하는 단계를 더 포함하고 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서는, 상기 방법이 팽창가능하고 수축가능한 요소를 만들기 위해 상기 적어도 2개의 기다란 플레이트를 인터레이스하는 단계를 더 포함하고 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서는, 측정된 유전율이 유체 레벨 또는 유체 종류에 대응한다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서는, 상기 방법이 측정된 유전율에 대응하는 정전용량을 주문형 집적회로(ASIC)로 출력하고, 상기 주문형 집적회로(ASIC)는 상기 정전용량을 전압으로 전환시키고, 상기 전압을 마이크로컨트롤러로 출력하고, 상기 마이크로컨트롤러는 출력 회로의 저항 레벨을 변화시키고 그 결과를 디스플레이 상에 표시하는 단계를 더 포함하고 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서는, 유체는 차량용 연료이고, 정전용량형 센서는 연료를 담고 있는 연료 탱크의 형상과 크기가 변화함에 따라 팽창하고 수축하도록 조정가능하다.

바람직한 실시예와 최적 모드의 아래의 상세한 설명, 첨부된 청구항 및 도면을 고려하면 본 발명의 상기 실시형태, 특징 및 장점과 다른 실시형태, 특징 및 장점을 용이하게 알 수 있다.
도 1a는 본 발명에 따른 센서 요소의 단면을 나타내고 있다.
도 1b는 도 1a의 센서 요소의 분해도의 단면을 나타내고 있다.
도 2는 본 발명에 따른 가변 높이를 가진 센서 요소 코일의 측면도를 나타내고 있다.
도 3은 도 2의 센서 요소 코일의 단면을 나타내고 있다.
도 4는 본 발명에 따른 센서 요소를 구비한 시스템 구성을 나타내고 있다.
도 5는 도 4의 실시예에 따른 센서 요소의 전기 회로도를 나타내고 있다.
도 6은 종래 기술에 알려져 있는 것과 같이, 3개의 별개의 주파수를 이용하여 전압의 출력값과 정전용량을 나타내고 있다.
도 7은 지그재그 형상으로 된 본 발명의 센서 요소의 예시적인 실시예를 나타내고 있다.
도 8은 구불구불한 형상으로 된 본 발명의 센서 요소의 예시적인 실시예를 나타내고 있다.

도 1a는 본 발명에 따른 예시적인 센서 요소를 나타내고 있다. 본 명세서에 기술된 센서 요소는 액체의 레벨을 측정하기 위한 용도 및/또는 감지된 액체의 종류를 결정하기 위한 용도로 사용된다. 예를 들면, 자동차에 있어서, 센서 요소는 연료 탱크 내의 연료의 종류가 무엇인지 결정하기 위한 용도로서 뿐만 아니라, 연료 탱크 내의 연료의 레벨을 측정하기 위해서 사용될 수 있다. 도 1a를 참고하면, 센서 요소(105)가 보다 상세하게 묘사되어 있다. 예시적인 실시예에서, 센서 요소(105)는, 고정된 기준 평면으로서 작용하는 차폐 플레이트(SH2)에 장착되어 있는 기판(SBST)상에 압출 성형되어 있는 2개의 전극(E1) 및 전극(E2)을 가지고 있다. 도 1a는, 아래의 설명에서 알게 될, 압출 성형된 센서 요소(105)의 단면(AA)을 나타내고 있다.

도 1b는 도 1a의 센서 요소의 분해도를 나타내고 있다. 이 분해도에서, 2개의 전극 플레이트(El, E2)가 차폐 플레이트(SH2)와 함께 도시되어 있다. 당해 기술분야에서 용이하게 알 수 있는 바와 같이, 커패시터(C2)는 전극(E1)과 전극(E2)를 연결시키고, 커패시터(C1) 및 커패시터(C3)는 전극(E1) 및 전극(E2)을 차폐 플레이트(SH2)에 각각 연결시킨다. 정전용량은 유전율(Kl, K2, K3), 전극 플레이트(El, E2)의 면적 그리고 전극 플레이트(El)과 전극 플레이트(E2) 사이의 거리(D)의 함수로서 결정될 수 있고, 아래의 식:

으로 표현될 수 있다. 상기 식에서, ko는 테스트 유체의 유전율이고, kr은 기판 유전율이고, pi는 원주율이고, w는 트레이스(trace)의 폭이고 d는 트레이스들 사이의 거리이다.

그러나, 발생할 정전용량 감지를 위한 충분한 면적을 만들기 위해서 2개의 전극 플레이트보다 많은 수의 전극 플레이트가 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다. 도시된 실시예에서는, 한 개의 전극 플레이트(El)은 패시브 라인(접지된 것)으로서 작용하고, 다른 전극 플레이트(E2)는 액티브 라인(사인파에 의해 맥동하는 것, 도시되어 있지 않음)으로서 작용한다. 액티브 플레이트는 유전율(연료 또는 공기)에 따라서 패시브 플레이트에 사인파를 유도한다. 플레이트들(또는 복수의 인터레이스된 플레이트)은 나란히 배치되어 있다. 플레이트에 피막을 형성하면 마모나 손상으로부터 플레이트를 보호하며, 형태(configuration)의 견고성을 증가시킨다.

도 2는 본 발명에 따른 한 가지 실시예의 센서 요소를 나타내고 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시예에서 센서 요소(105)는 가변 높이를 가진 3차원의 나선형 코일 형상을 하고 있다. 그러나, 나선형 형상은 예시적인 것이며 다양한 다른 패턴이나 형상이 사용될 수 있다. 패턴 및 형상은, 실행될 증가된 정전용량 감지를 위한 충분한 표면적을 만들기 위해 이용된다. 센서 요소(105)는, 센서 요소(105)의 상단부 및 하단부에서 차량의 저장조 또는 용기에 장착된 연료 펌프 조립체에 기계적으로 부착될 수 있다. 대체 형태로서, 센서 요소(105)는 저장조 내측에 장착된 독립적인 디바이스(stand alone device)로서 브래킷에 장착될 수 있다.

도시된 센서 요소(105)의 최상부에는, 아래에서 설명할 회로 기판(PCB)이 장착되어 있다. 회로 기판(PCB)이 센서 요소(105)의 최상부에 장착되어 있지만, 회로 기판(PCB)은 차량의 임의의 위치에 장착될 수 있으며 센서 요소(105)로부터 떨어질 수 있다. 이들 장치는 연료 흡수에 대해 저항성을 가지지만, 시간이 경과함에 따라 약간의 흡수가 발생하는 것은 불가피하다. 이러한 흡수에 노출되는 것을 최소화하기 위해서, 바람직하게는 연료에 잠기는 부분이 최소로 되도록 회로 기판(PCB)이 장착되어야 한다. 이런 이유로, 연료 흡수를 방지하고 센서 요소에 회로망과 근접 배치를 제공하기 위해 회로 기판을 센서 요소(105)의 최상부에 장착하는 것이 바람직하다. 센서 요소(105)의 바닥부에는, 도 3과 관련하여 아래에 설명되어 있는, 연료 탱크 내측의 연료의 유전율을 결정하는데 사용되는 교정/검출 센서 요소(107)가 있다.

센서 요소(105)는, 공기/연료 증기 대 액체 연료에 의해 발생된 유전율 차이를 통하여 연료를 담고 있는 저장조 내의 연료 레벨을 검출한다. 본 실시예에서, 센서 요소(105)는, 도 1에 단면(AA)으로 도시되어 있는 바와 같이, 하나 또는 복수의 인터레이스된(interlaced) 전극 플레이트 및 차폐 플레이트(SH2)로 이루어진 나선형 코일이다. 연료에 대한 유전율이 매우 낮기 때문에, 정확한 측정값을 얻기 위하여 큰 감지 플레이트 면적이 바람직하다. 이와 관련하여 표면적을 증가시키기 위하여, 3차원 센서 요소 코일 형태가 사용되고, 상기 센서 요소는 상이한 형태와 기하학적 구성을 적합하게 하기 위해, 예를 들면, 연료 탱크의 크기 및 형상을 적합하게 하기 위해서 압축되거나 신장될 수 있다. 종래의 센서 요소는 복수의 형태와 구성을 적합하게 하도록 쉽게 변경될 수 없기 때문에 상기 사항은 장점이 된다.

센서 요소(105)의 바닥부에는, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 플레이트(E6)와 플레이트(E7)로 이루어진 교정/검출 센서 요소(107)가 있다. 교정/검출 센서 요소(107)는 연료 탱크 내측의 연료의 유전율을 측정한다. 비록 도시된 실시예에서는 교정/검출 센서 요소(107)가 센서 요소(105)의 바닥부에 있는 것으로 구성되어 있지만, 교정/검출 센서 요소(107)는 이격된 위치에 배치될 수 있다. 대체 형태로서, 교정/검출 센서 요소(107) 대신에 미리 교정된(pre-calibrated) 유전율이 사용될 수 있다.

도 3은 교정/검출 센서 요소(107)의 단면(BB)을 나타내고 있고 교정/검출 센서 요소(107)는 연료를 수용하는 개구를 가지고 있다. 교정/검출 센서 요소(107)에 의해 검출된 유전율 값은 마이크로컨트롤러(μC)(115)에 의해 다양한 연료 종류와 부합하는 연료 유전율의 데이타베이스와 비교된다. 이런 식으로, 마이크로컨트롤러(115)는 연료 탱크에 있는 연료의 종류 및/또는 연료가 오염되었는지 여부를 결정할 수 있다. 연료 종류를 파악하면, 이 정보는 사용되는 연료에 기초하여 연소 단계에서의 연료/공기 혼합물을 조정하기 위해 차량에 내장된 컴퓨터에 의해 사용될 수 있다. 예를 들면, 혼합 연료(flex fuel)에 대한 연료 공기 혼합물은 고가의 시험 연료(high test fuel)와 다르다. 이러한 사실은 차량의 다른 곳에서 사용될 보다 비싼 감지 장치에 대한 필요성을 배제시킨다. 마찬가지로, 연료 탱크 내의 물 또는 오염물질의 유전율 값이 연료의 유전율 값과 현저하게 다르기 때문에, 교정/검출 센서 요소(107)는 연료 탱크 내의 물 또는 오염물질을 감지하기 위해서 사용될 수 있다. 차량에 내장된 컴퓨터는 운전자에게 차량 연료 탱크 내의 오염사실을 알려준다.

도 4는 본 발명에 따른 센서 요소를 가진 시스템 구성을 나타내고 있다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 전체 시스템(100)은 센서 요소(105), ASIC(110), 비록 임의의 호환가능한 ASIC가 사용될 수 있지만, 본 경우에는 기성품인 프리스케일(Freescale ^TM ) ASIC MC33941 전기장 촬상 장치(electric field imaging device), 예를 들면, 마이크로칩(Microchip ^TM), 프리스케일(Freescale ^TM) 또는 텍사스 인스투르먼츠(Texas Instruments ^TM)사에 의해 만들진 마이크로컨트롤러(115), 상기 마이크로컨트롤러와 상호작용하는 접지 상태를 컨트롤하는 회로망(120), 그리고 차량 연료 게이지(125)를 포함하고 있다. 가동 중에는, ASIC가 센서 요소(105)로부터 검출된 정보를 수신하여 비례하는 전압 출력을 발생시키도록 센서 요소에 의해 발생된 정전용량을 전환시킨다. 상기 전압 출력은 마이크로컨트롤러로 보내지고, 마이크로컨트롤러는 출력 회로 저항 레벨을 차량 요구사항에 상응하도록 변화시키고, 이것이 차량 연료 게이지에 표시된다.

도 5는 도 4의 실시예에 따른 센서 요소의 회로도를 나타내고 있다. 가변 저항이 연료 탱크 내에 배치된 플로우트에 부착될 것을 요하는 종래의 연료 레벨 센서와는 달리, 본 발명은 어떠한 움직이는 부품없이 접지시키도록 저항 경로를 컨트롤하는 고체 회로를 가지고 있다. 이러한 저항 경로를 컨트롤하는 회로는 마이크로컨트롤러(115)에 의해 제어된다. 마이크로컨트롤러(115)는 회로, 본 경우에 있어서, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 전압의 비례하는 출력 대 정전용량을 생성하는 ASIC(110)의 출력으로부터 아날로그 입력(analog input)을 수신한다. 전극(El)에 대한 ASIC(110) 기저 주파수 출력은 별개의 저항기를 통하여 선택가능하다. 센서 요소(105)는 산출된 폭과 간격을 가진 2개의 요소 또는 트레이스(trace)로 이루어져 있다. 제1 트레이스(전극 El)는 트랜스미터 트레이스로서 작용하고, 제2 트레이스(전극 E2)는 수신기 또는 검출기로서 작용하고, 제1 트레이스와 제1 트레이스 양자 모두는 ASIC(110)에서 내부로 접지되어 있다. 예시적인 작동에 있어서, ASIC(110)가 전극(El)에 공칭 5.0 V 피크 투 피크 진폭(peak-to-peak amplitude)을 가진 낮은 무선 주파수의 사인파를 발생시키면, 비슷한 상응하는 감소된 파가 수신기 전극(E2)에 발생된다. 수신된 파는 ASIC(110)에 의해 증폭된 다음 비례하는 전압 아날로그 출력이 마이크로컨트롤러(115)로 보내진다. 전극(E2)에 유도된 전압은 전극(E1)과 전극(E2) 사이의 정전용량의 역함수로서 평가된다. 정전용량을 증가시키면 ASIC(110)에 의해 전압 출력이 감소하게 된다. 차폐 플레이트(SH2)는 연결 와이어를 따라 전극 신호를 최소화하기 위해 ASIC(110) 내에 포함되고, ASIC(110)내의 회로는 전극(E2)으로부터 복귀된 버퍼링된 형태의 AC 신호를 제공한다. 이 신호는 전극 신호와 거의 동일한 진폭 및 위상을 가지고 있기 때문에, 2개의 신호 사이에는 전위차(potential difference)가 거의 없으므로, 임의의 전기장을 상쇄시킨다. 실제로, 차폐 플레이트(SH2)는 전극 신호를 외부 노이즈로부터 격리시킨다. 차폐 플레이트(SH2)는 전극(E1)과 전극(E2)을 연결시키는 데 사용된 동축 케이블에 연결될 수 있고, 또한 AC 신호를 약화시킬 수 있는 임의의 노이즈를 상쇄시키기 위해 전극(E1 및 E2) 후방에 사용된 접지면에 연결된다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 다양한 실시예의 센서 요소를 나타내고 있다. 도 7에는, 센서 요소(105)가 지그재그 형상 또는 패턴을 만들도록 압출 성형되어 있다. 도 8에는, 센서 요소(105)가 구불구불한 형상 또는 패턴을 형성하도록 압출 성형되어 있다. 본 발명은 상기 예로 제한되지 않으며, 센서 요소는 당해 기술분야에 알려진 임의의 형상 또는 패턴을 형성하도록 압출 성형될 수 있다.

명백히, 상기의 개시내용에 기초하여 본 발명의 다양한 변형 및 수정이 가능하다. 따라서, 첨부된 청구범위의 기술영역 내에서, 본 발명은 상기한 것과 달리 실시될 수 있다.

Claims (20)

1. 정전용량형 센서 요소로서,
   대향하는 단부 사이에 세로로 뻗어 있으며 서로에 대해 측방향으로 이격된 관계로 위치되어 있는 한 쌍의 도전성 플레이트;
   상기 한 쌍의 도전성 플레이트를 서로 격리시키고 또한 외부 환경으로부터 격리시키기 위해서 상기 한 쌍의 도전성 플레이트를 둘러싸는 약한 도전성 물질의 기판;
   도전성 플레이트들과 평행하고 상기 기판에 의해 둘러싸이고 상기 한 쌍의 도전성 플레이트의 각각으로부터 상기 기판에 의해 격리되고 도전성 플레이트들에 용량성으로 결합되는 기다란 도전성 차폐 플레이트; 및
   상기 정전용량형 센서 요소에 의해 감지되는 유체를 수용하는 개구를 가지고 있고 상기 유체의 유전율을 결정하도록 구성되는 교정 센서를 포함하고,
   세로축이 상기 대향하는 단부를 통해 뻗어 있고, 상기 한 쌍의 도전성 플레이트는 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 포함하고 있고, 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트는 상기 세로축 주위로 각각의 나선형 경로를 따라서 뻗어 있고, 상기 제2 플레이트의 나선형 경로는 상기 제1 플레이트의 나선형 경로로부터 반경방향으로 바깥쪽에 있는 것을 특징으로 하는 정전용량형 센서 요소.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 기판은 상기 정전용량형 센서 요소의 높이를 변경시키기 위해 팽창가능하고 수축가능한 스프링 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량형 센서 요소.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 유체 레벨에 상응하는 신호를 수신하고 상기 신호를 전압으로 전환시키기 위해서 상기 한 쌍의 도전성 플레이트와 전기적으로 접속되어 있는 주문형 집적회로(ASIC)와, 상기 전압을 수용하고 출력 회로의 저항 레벨을 변화시켜서 그 결과를 디스플레이 상에 표시하기 상기 주문형 집적회로(ASIC)와 전기적으로 접속되어 있는 마이크로컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량형 센서 요소.
7. 제6항에 있어서, 유체는 차량용 연료이고, 상기 정전용량형 센서는 연료를 담고 있는 연료 탱크의 형상과 크기가 변화함에 따라 팽창하고 수축하도록 조정가능한 것을 특징으로 하는 정전용량형 센서 요소.
8. 정전용량형 센서 요소를 이용하여 저장조 내의 유체를 측정하는 방법으로서,
   서로에 대해 이격된 관계로 대향하는 단부 사이에 세로로 뻗어 있는 한 쌍의 도전성 플레이트를 위치시키는 단계;
   도전성 플레이트들과 평행하고 상기 한 쌍의 도전성 플레이트에 용량성으로 결합되는 기다란 도전성 차폐 플레이트를 위치시키는 단계;
   상기 한 쌍의 도전성 플레이트를 서로 격리시키고 또한 외부 환경으로부터 격리시키고 상기 기다란 도전성 차폐 플레이트를 상기 한 쌍의 도전성 플레이트의 각각으로부터 격리시키기 위해서 상기 한 쌍의 도전성 플레이트 및 상기 기다란 도전성 차폐 플레이트를 약한 도전성 물질의 기판으로 둘러싸는 단계; 및
   상기 정전용량형 센서 요소에 의해 감지되는 유체를 수용하는 개구를 가지고 있고 상기 유체의 유전율을 결정하도록 구성되는 교정 센서를 상기 정전용량형 센서 요소의 바닥부에 배치하는 단계;를 포함하고,
   세로축이 상기 대향하는 단부를 통해 뻗어 있고, 상기 한 쌍의 도전성 플레이트는 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 포함하고 있고, 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트는 상기 세로축 주위로 각각의 나선형 경로를 따라서 뻗어 있고, 상기 제2 플레이트의 나선형 경로는 상기 제1 플레이트의 나선형 경로로부터 반경방향으로 바깥쪽에 있는 것을 특징으로 하는 정전용량형 센서 요소를 이용하여 저장조 내의 유체를 측정하는 방법.
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10. 제8항에 있어서,
    상기 기판은 상기 정전용량형 센서 요소의 높이를 변경시키기 위해 팽창가능하고 수축가능한 스프링 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량형 센서 요소를 이용하여 저장조 내의 유체를 측정하는 방법.
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13. 제8항에 있어서,
    상기 한 쌍의 도전성 플레이트로부터 나온 신호를 주문형 집적회로(ASIC)로 출력하는 단계,
    상기 신호를 전압으로 전환시키는 단계,
    상기 전압을 마이크로컨트롤러로 출력하는 단계,
    출력 회로의 저항 레벨을 변화시키는 단계, 그리고
    결과를 디스플레이 상에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량형 센서 요소를 이용하여 저장조 내의 유체를 측정하는 방법.
14. 제8항에 있어서, 유체는 차량용 연료이고, 정전용량형 센서는 연료를 담고 있는 연료 탱크의 형상과 크기가 변화함에 따라 팽창하고 수축하도록 조정가능한 것을 특징으로 하는 정전용량형 센서 요소를 이용하여 저장조 내의 유체를 측정하는 방법.
15. 제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 도전성 플레이트는 서로 같은 넓이를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 정전용량형 센서 요소.
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18. 제8항에 있어서, 상기 한 쌍의 도전성 플레이트는 서로 같은 넓이를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 정전용량형 센서 요소를 이용하여 저장조 내의 유체를 측정하는 방법.
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