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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitseigenschaftssensor.
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Bedingt
durch die stetig steigenden Kosten für fossilen Kraftstoff oder
Umweltschutz gewinnt mit Alkohol gemischter Kraftstoff immer mehr
an Bedeutung. Der mit Alkohol gemischte Kraftstoff wird erzeugt,
indem Alkohol mit einem Fahrzeugkraftstoff, wie beispielsweise Benzin,
gemischt wird. Wenn der mit Alkohol gemischte Kraftstoff verwendet
wird, wird der optimale Verbrennungszustand in Übereinstimmung mit einem Mischungsverhältnis zwischen
dem Alkohol und dem Benzin geändert.
Folglich muss das Mischungsverhältnis
zwischen dem Alkohol und dem Benzin im Voraus erfasst werden, um
den Wirkungsgrad der Verbrennung zu verbessern.
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Die
US 5,367,264 (welche der
JP-A-5-507561 entspricht)
offenbart einen Detektor, der einen Alkoholgehalt in einer Luft-Kraftstoff-Mischung über eine
Messung einer Kapazität
und einer Leitfähigkeit
eines Kondensators erfasst. Der Detektor weist ein Gehäuse und
ein Sensorelement auf. Das Gehäuse
des Detektors weist einen Durchgang für die Luft-Kraftstoff-Mischung
auf, und das Sensorelement des Detektors ist der den Durchgang passierenden
Luft-Kraftstoff-Mischung ausgesetzt. Das Sensorelement ist derart
angeordnet, dass es vom Gehäuse
thermisch und elektrisch isoliert ist. Der Kondensator weist eine
erste Elektrode bestehend aus einem Teil einer Wand des Gehäuses und
eine zweite Elektrode bestehend aus dem dem Fluss der Luft-Kraftstoff-Mischung
ausgesetzten Sensorelement auf.
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Der
vorstehend beschriebene Detektor wird im Allgemeinen verhältnismäßig groß ausgebildet, was
seine Anordnung erschweren kann. Ferner ist der Durchgang des Gehäuses in
komplexer Weise gebogen und das Sensorelement mit einem vorbestimmten
Zwischenraum zwischen einer Innenwand des Durchgangs und dem Sensorelement
in den Durchgang eingefügt.
Folglich kann es leicht zu einer Blockierung durch ein fremdes Objekt
kommen.
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Es
ist folglich Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten
Flüssigkeitseigenschaftssensor
bereitzustellen.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist ein Flüssigkeitseigenschaftssensor
zur Erfassung einer Eigenschaft einer Flüssigkeit eine Halbleiterplatine,
eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode und einen Schutzfilm
auf. Die Halbleiterplatine weist einen auf ihrer Oberfläche angeordneten
Isolierfilm und eine Signalverarbeitungsschaltung mit einer Kapazitäts-Spannungs-Wandlungsschaltung
auf. Die erste und die zweite Elektrode sind derart auf der Oberfläche der
Halbleiterplatine angeordnet, dass sie einen vorbestimmten Abstand
auseinander liegen. Der Schutzfilm ist derart auf der Halbleiterplatine
angeordnet, dass er die Oberfläche
der Halbleiterplatine bedeckt, auf welcher die erste und die zweite
Elektrode angeordnet sind. Der Schutzfilm ist gegenüber der
Flüssigkeit,
der er ausgesetzt wird, beständig.
Die erste und die zweite Elektrode erfassen eine zwischen ihnen
vorhandene Kapazität
als die Eigenschaft der Flüssigkeit
in Übereinstimmung
mit einer relativen Permittivität
der Flüssigkeit.
Die Kapazitäts-Spannungs-Wandlungsschaltung
wandelt die Kapazität
zwischen der ersten und der zweiten Elektrode in einen Spannungswert.
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Auf
diese Weise kann die Größe des Flüssigkeitseigenschaftssensors
verringert werden und der Flüssigkeitseigenschaftssensor
eine Flüssigkeitseigenschaft
stabil erfassen.
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Die
obige und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung,
die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde,
näher ersichtlich
sein. In der Zeichnung zeigt/zeigen:
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1 eine
schematische Querschnittsansicht eines Flüssigkeitseigenschaftssensors
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
schematische vergrößerte Querschnittsansicht
eines Messteils des Flüssigkeitseigenschaftssensors;
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3 ein
Diagramm eines Verhältnisses zwischen
einem Alkoholanteil und einem Ausgangssignal des Flüssigkeitseigenschaftssensors;
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4A und 4B schematische
Darstellungen zur Veranschaulichung einer Anordnung des Flüssigkeitseigenschaftssensors
in einer Kraftstoffleitung;
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5A und 5B schematische
Darstellungen zur Veranschaulichung einer anderen Anordnung des
Flüssigkeitseigenschaftssensors
in der Kraftstoffleitung;
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6 eine
schematische vergrößerte Querschnittsansicht
von Messteilen eines Flüssigkeitseigenschaftssensors
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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7 ein
Diagramm eines Verhältnisses zwischen
einem Alkoholanteil und einem Ausgangssignal des Flüssigkeitseigenschaftssensors
der zweiten Ausführungsform.
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(Erste Ausführungsform)
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Ein
in der 1 gezeigter Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 wird
dazu verwendet, ein Mischungsverhältnis zwischen Benzin und Alkohol über eine
Messung der relativen Permittivität von mit Alkohol gemischtem
Benzin zu erfassen. Eine Halbleiterplatine 1 des Flüssigkeitseigenschaftssensors 10 ist beispielsweise
aus Silizium aufgebaut. Die Halbleiterplatine 1 weist einen
Messteil 5 und einen Schaltelementteil 6 an seiner
Oberfläche
auf. Der Messteil 5 misst eine Kapazität, welche der relativen Permittivität des mit
Alkohol gemischten Benzins entspricht. Der Schaltelementteil 6 weist
eine Vielzahl von Schaltelementen zum Ausführen einer Signalverarbeitung
bezüglich
eines Ausgangs des Messteils 5 auf.
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Ein
aus einem Siliziumoxidfilm aufgebauter Isolierfilm 2 ist,
wie in 2 gezeigt, auf einer Oberfläche der Halbleiterplatine 1 angeordnet.
Eine erste Elektrode 4a und eine paarweise mit der ersten
Elektrode 4a angeordnete zweite Elektrode 4b sind
derart auf dem Isolierfilm 2 angeordnet, dass sie sich
in einem vorbestimmten Abstand gegenüberliegen. Jede der Elektroden 4a, 4b weist
eine gewöhnliche
Elektrode und eine Mehrzahl von Kammzahnelektroden auf, die sich
von der gewöhnlichen
Elektrode in einer einzigen vorbestimmten Richtung erstrecken. Die Elektroden 4a, 4b sind
derart angeordnet, dass die Kammzahnelektroden der Elektroden 4a, 4b abwechselnd
angeordnet sind. Da die Elektrode 4a, 4b die Kammzahnform
aufweist, kann eine Anordnungsfläche
der Elektrode 4a, 4b verkleinert und eine gegenüberliegende
Fläche
zwischen den Elektroden 4a, 4b vergrößert werden.
Die Elektrode 4a, 4b ist jedoch nicht auf die
vorstehend beschriebene Form beschränkt, sondern kann eine beliebige
Form aufweisen, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
zu verlassen.
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Die
Elektrode 4a, 4b wird gebildet, indem ein metallisches
Material, wie beispielsweise Aluminium, Kupfer, Chrom, Gold oder
Platin, durch Sputtern auf die Halbleiterplatine aufgebracht und
das aufgebrachte metallische Material über ein Verfahren, wie beispielsweise
Photolithographie, als Kammzahnform ausgebildet wird. Alternativ
kann die Elektrode 4a, 4b aus einem leitfähigen nichtmetallischen
Material, wie beispielsweise polykristallinem Silizium, aufgebaut
sein.
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Ein
Siliziumnitridfilm ist derart gebildet, dass er die Elektroden 4a, 4b und
die Halbleiterplatine 1 als Schutzfilm 3 bedeckt.
Der Schutzfilm 3 wird durch eine chemische Gasphasenabscheidung
(CVD) oder Sputtern derart auf der Halbleiterplatine 1 aufgebracht,
dass er eine annähernd
gleichförmige
Dicke von beispielsweise 10 μm
aufweist. Alternativ kann ein Siliziumoxidfilm als Schutzfilm 3 verwendet
werden. Der Siliziumnitridfilm bzw. der Siliziumoxidfilm weist eine
bessere Beständigkeit
gegenüber
der vom Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 zu
erfassenden Flüssigkeit,
wie beispielsweise Benzin, Alkohol oder Öl, auf. Ferner kann der Siliziumnitridfilm
bzw. der Siliziumoxidfilm auf einfache Art und Weise mit Hilfe eines
gewöhnlichen
Halbleiterfertigungsverfahrens gebildet werden.
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Der
Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 ist derart
angeordnet, dass der Schutzfilm 3 dem mit Alkohol gemischten
Benzin ausgesetzt ist und die relative Permittivität des mit
Alkohol gemischten Benzins vom Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 erfasst
wird. Die Elektroden 4a, 4b bilden einen Kondensator
zwischen sich, der ein Dielektrikum aus dem Schutzfilm 3 und
dem mit Alkohol gemischten Benzin benachbart zur Oberfläche des
Schutzfilms 3 aufweist. Folglich kann eine Kapazität des zwi schen
den Elektroden 4a, 4b gebildeten Kondensators
gemessen werden, wobei die Kapazität der relativen Permittivität des mit
Alkohol gemischten Benzins benachbart zur Oberfläche des Schutzfilms 3 entspricht,
zusätzlich zur
relativen Permittivität
des Schutzfilms 3.
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Die
relative Permittivität
des mit Alkohol gemischten Benzins ändert sich in Übereinstimmung mit
dem Mischungsverhältnis
zwischen dem Benzin und dem Alkohol. Die relative Permittivität des Benzins
liegt in einem Bereich zwischen drei und vier und die relative Permittivität des Alkohols
in einem Bereich zwischen zwanzig und dreißig. Folglich kann das Mischungsverhältnis zwischen
dem Benzin und dem Alkohol über
eine Messung der Kapazität
zwischen den Elektroden 4a, 4b erfasst werden.
Ein Verhältnis
zwischen einem Alkoholanteil (Mischungsverhältnis zwischen dem Benzin und
dem Alkohol) und einem Ausgangssignal (Kapazität zwischen den Elektroden 4a, 4b)
des Flüssigkeitseigenschaftssensors 10 wird
beispielsweise, wie in 3 gezeigt, im Voraus gemessen
und abgespeichert, so dass ein zu erfassendes Mischungsverhältnis über eine
gemessene Kapazität
bestimmt werden kann.
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Die
relative Permittivität
des Benzins oder des Alkohols ändert
sich jedoch in Abhängigkeit
der Temperatur. Folglich muss die Temperatur des mit Alkohol gemischten
Benzins erfasst und das obige zur Berechnung des Mischungsverhältnisses
verwendete Verhältnis
auf der Grundlage der erfassten Temperatur korrigiert werden. Alternativ
kann das Verhältnis zwischen
dem Alkoholanteil und der Kapazität im Voraus für jede Temperatur
gemessen und ein geeignetes Verhältnis
auf der Grundlage der erfassten Temperatur gewählt werden.
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Ferner
wird es dann, wenn sich eine Differenz der relativen Permittivität zwischen
dem Schutzfilm 3 und dem mit Alkohol gemischten Benzin
erhöht,
für ein
zwischen den Elektroden 4a, 4b vorhandenes elektrisches
Feld schwierig, sich vom Schutzfilm 3 aus in Richtung des
mit Alkohol gemischten Benzins auszudehnen. Wenn des elektrische
Feld dahingehend beschränkt
wird, dass es sich vom Schutzfilm 3 aus in Richtung des
mit Alkohol gemischten Benzins ausdehnt, wird eine Änderung
der Kapazität
zwischen den Elektroden 4a, 4b, die durch die
relative Permittivität
des mit Alkohol gemischten Benzins bewirkt wird, kleiner. In diesem
Fall kann es passieren, dass sich die Erfassungsempfindlichkeit verringert.
Um die Differenz der rela tiven Permittivität zwischen dem Schutzfilm 3 und
dem mit Alkohol gemischten Benzin zu verringern, kann die relative
Permittivität
des Schutzfilms 3 folglich in einem Änderungsbereich der relativen
Permittivität
des mit Alkohol gemischten Benzins liegen.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird der Siliziumnitridfilm oder der Siliziumoxidfilm als Schutzfilm 3 verwendet.
Der Siliziumnitridfilm weist eine relative Permittivität von ungefähr sieben
und der Siliziumoxidfilm eine relative Permittivität von ungefähr vier auf.
D. h., die relative Permittivität
des Siliziumnitridfilms oder des Siliziumoxidfilms liegt im Änderungsbereich
der relativen Permittivität
des mit Alkohol gemischten Benzins. Folglich kann die relative Permittivität des mit
Alkohol gemischten Benzins genau erfasst werden.
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Ferner
wird es für
das elektrische Feld zwischen den Elektroden 4a, 4b dann,
wenn eine Dicke des Schutzfilms 3 erhöht wird, schwierig, das mit
Alkohol gemischte Benzin benachbart zur Oberfläche des Schutzfilms 3 zu
erreichen. In diesem Fall kann es passieren, dass sich die Erfassungsempfindlichkeit
verringert. Folglich kann die Dicke des Schutzfilms 3 auf
einen Wert von kleiner oder gleich 10 μm gesetzt werden.
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Der
in der 1 gezeigte Schaltelementteil 6 ist aus
Elementen, wie beispielsweise CMOS-Transistoren und Kondensatoren,
aufgebaut, wobei diese Elemente eine Kapazitäts-Spannungs-(C-V)-Wandlungsschaltung,
eine Abtast- und Halteschaltung oder eine Verstärkungsschaltung bilden. Die C-V-Wandlungsschaltung
wandelt die vom Messteil 5 gemessene Kapazität zwischen
den Elektroden 4a, 4b in einen Spannungswert.
Die Abtast- und Halteschaltung tastet die gewandelte Spannung ab
und hält
diese für
eine vorbestimmte Zeitspanne. Die Verstärkungsschaltung verstärkt die
von der Abtast- und Halteschaltung ausgegebene Spannung.
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Auf
diese Weise wird dieser Halbleitersensor als Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 eingesetzt. Ferner
ist eine Signalverarbeitungsschaltung zur Verarbeitung des Ausgangssignals
des Messteils 5 einteilig dem Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 gebildet.
Folglich kann die Größe des Flüssigkeitseigenschaftssensors 10 deutlich
verringert werden.
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Der
Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 ist beispielsweise
in einer Kraftstoffleitung angeordnet, die zwischen einer Kraftstoffpumpe
und einem Einspritzventil für
ein Fahrzeug angeordnet ist. Da die Größe des Flüssigkeitseigenschaftssensors 10 problemlose
verringert werden kann, kann der Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 frei
in der Kraftstoffleitung angeordnet werden.
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Ist
der Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 für eine Kraftstoffleitung
vorgesehen, so wird er derart angeordnet, dass der Kraftstoff problemlos
von der Kraftstoffpumpe zum Einspritzventil fließen kann. Ein Teil des Flüssigkeitseigenschaftssensors 10 ist,
wie in den 4A und 46 gezeigt,
in eine Kraftstoffleitung P eingefügt. Eine den Messteil 5 der
Halbleiterplatine 10 aufweisende Platinenoberfläche verläuft annähernd parallel
zum Kraftstofffluss F, und der Messteil 5 ragt in die Kraftstoffleitung
P hervor.
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Alternativ
wird der Flüssigkeitseigenschaftssensor 10,
wie in den 5A und 5B gezeigt, derart
an der Kraftstoffleitung P befestigt, dass ein Teil einer Innenoberfläche der
Kraftstoffleitung P der Platinenoberfläche mit dem Messteil 5 der
Halbleiterplatine 10 entspricht. Folglich fließt das in
der Kraftstoffleitung P fließende
mit Alkohol gemischte Benzin entlang der Platinenoberfläche des
Flüssigkeitseigenschaftssensors 10,
so dass das mit Alkohol gemischte Benzin problemlos fließen kann,
wenn der Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 in
der Kraftstoffleitung P angeordnet wird.
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Gemäß der ersten
Ausführungsform
weist der Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 einen
einfachen Aufbau entsprechend einer Schichtung der Halbleiterplatine 1,
der Elektroden 4a, 4b und des Schutzfilms 3 auf.
Auf diese Weise kann die Größe des Flüssigkeitseigenschaftssensors 10 auf
einfache Art und Weise verringert werden. Ferner ist der Schutzfilm 3 beständig gegenüber einer
zu erfassenden Flüssigkeit
und eine Oberfläche
des Schutzfilms 3 der Flüssigkeit ausgesetzt. Auf diese
Weise kann die Flüssigkeit
nicht in den Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 eindringen.
Folglich kann eine Blockierung im Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 verhindert
werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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Wenn
die Differenz der relativen Permittivität zwischen dem Schutzfilm 3 und
dem mit Alkohol gemischten Benzin erhöht ist, verringert sich, gemäß obiger
Beschreibung, die Änderung
der Kapazität zwischen
den Elektroden 4a, 4b, die durch die relative
Permittivität
des mit Alkohol gemischten Benzins bewirkt wird. D. h., die Erfassungsempfindlichkeit kann
sich in einem Fall verringern, bei welchem die relative Permittivität des mit
Alkohol gemischten Benzins über
ihren gesamten Änderungsbereich
geändert
wird, wenn die relative Permittivität des Schutzfilms 3 einen
gleichförmigen
Wert aufweist (wenn der Schutzfilm 3 des Flüssigkeitseigenschaftssensors 10 aus
einem einzigen Film aufgebaut ist).
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Bei
einer zweiten Ausführungsform
weist ein Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 jedoch
eine Mehrzahl von Schutzfilmen 3 mit verschiedenen relativen Permittivitäten auf
und sind die erste und die zweite Elektrode 4a, 4b entsprechen
für jeden
der Schutzfilme 3 vorgesehen.
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Wenn
die relative Permittivität
des mit Alkohol gemischten Benzins über ihren gesamten Änderungsbereich
geändert
wird, wird eine Differenz der relativen Permittivität zwischen
dem Schutzfilm 3 und dem mit Alkohol gemischten Benzin
berechnet und werden die berechneten Differenzen unter der Mehrzahl
von Schutzfilmen 3 verglichen. Anschließend wird der Schutzfilm mit
der geringsten Differenz als der Schutzfilm 3 gewählt und
stellen die dem gewählten
Schutzfilm entsprechenden Elektroden 4a, 4b die Kapazität als Flüssigkeitseigenschaft
bereit. Auf diese Weise kann die Empfindlichkeit bei der Erfassung der Änderung
der relativen Permittivität
des mit Alkohol gemischten Benzins verbessert werden.
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Der
Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 der zweiten
Ausführungsform
weist beispielsweise, wie in 6 gezeigt,
einen ersten Schutzfilm 3a und einen zweiten Schutzfilm 3b auf,
wobei sich die relativen Permittivitäten der Schutzfilme 3a, 3b voneinander
unterscheiden. Der Schutzfilm 3a, 3b ist, wie
bei der ersten Ausführungsform,
aus einem Siliziumnitridfilm oder einem Siliziumoxidfilm aufgebaut.
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In
diesem Fall weist der erste Schutzfilm 3a beispielsweise
eine relative Permittivität
von kleiner oder gleich fünf
auf, was annähernd
der relativen Permittivität
von Benzin entspricht. Der zweite Schutzfilm 3b weist demgegenüber eine
relative Permittivität
von größer oder
gleich zwanzig auf, was annähernd
der relativen Permittivität
von Alkohol entspricht.
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Ein
erstes Paar bestehend aus den Elektroden 4a1, 4b1 ist
in Übereinstimmung
mit dem ersten Schutzfilm 3a angeordnet, und ein zweites
Paar bestehend aus den Elektroden 4a2, 4b2 ist
in Übereinstimmung
mit dem zweiten Schutzfilm 3b angeordnet. Auf diese Weise
wird ein erster Messteil 51 aus dem ersten Schutzfilm 3a und
dem ersten Paar von Elektroden 4a1, 4b1 und ein
zweiter Messteil 52 aus dem zweiten Schutzfilm 3b und
dem zweiten Paar von Elektroden 4a2, 4b2 gebildet.
Der erste Messteil 51 und der zweite Messteil 52 sind über den
Isolierfilm 2 auf der Halbleiterplatine 1 angeordnet.
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Die
relative Permittivität
des Schutzfilms 3a, 3b wird erhöht, wenn
Phosphor oder Bor über
eine lonenimplantation hinzugefügt
wird. Die relative Permittivität
des Schutzfilms 3a, 3b wird verringert, wenn eine
Zusammensetzung des Schutzfilms 3a, 3b dann, wenn
der Schutzfilm 3a, 3b durch eine chemische Gasphasenabscheidung
(CVD) oder durch Sputtern gebildet wird, über eine Anpassung der Temperatur
oder des Vakuumgrads spärlich
ausfällt. Auf
diese Weise wird der Schutzfilm 3a, 3b derart
gebildet, dass er eine vorbestimmte relative Permittivität aufweist.
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Gemäß der zweiten
Ausführungsform
kann die der relativen Permittivität des mit Alkohol gemischten
Benzins entsprechende Kapazität
genau erfasst werden, wenn ein Verhältnis des Alkohols zum mit
Alkohol gemischten Benzin von 0 % auf 100 % geändert wird. D. h., das Mischungsverhältnis zwischen
dem Alkohol und dem Benzin kann in beiden Fällen, d. h. sowohl dann, wenn
der Alkohol ein Hauptbestandteil des mit Alkohol gemischten Benzins
ist, als auch dann, wenn das Benzin ein Hauptbestandteil des mit
Alkohol gemischten Benzins ist, genau erfasst werden.
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Wenn
der Anteil des Alkohols gering ist (d. h., wenn der Anteil des Benzins
hoch ist), ist die relative Permittivität des mit Alkohol gemischten
Benzins, wie in 7 gezeigt, verhältnismäßig gering.
Folglich wird das Mischungsverhältnis
zwischen dem Alkohol und dem Benzin über das Ausgangsignal des ersten Messteils 51 erfasst,
da der erste Messteil 51 in diesem Bereich eine bessere
Erfassungsempfindlichkeit aufweist. Wenn der Anteil des Alkohols
demgegenüber
hoch ist (d. h., wenn der Anteil des Benzins gering ist), ist die
relative Permittivität
des mit Alkohol gemischten Benzins verhältnismäßig hoch. Folglich wird das
Mischungsverhältnis
zwischen dem Alkohol und dem Benzin über das Ausgangssignal des
zweiten Messteils 52 erfasst, da der zweite Messteil 52 in diesem
Bereich eine bessere Erfassungsempfindlichkeit aufweist.
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Ferner
kann die Erfassungsgenauigkeit dann, wenn die relativen Permittivitäten der
Schutzfilme 3a, 3b im Änderungsbereich des mit Alkohol
gemischten Benzins liegen, verbessert werden, da die Differenz der
relativen Permittivität
zwischen dem Schutzfilm 3a, 3b und dem mit Alkohol
gemischten Benzin gering ist, wie schon bei der ersten Ausführungsform
beschrieben.
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Der
Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 der zweiten
Ausführungsform
weist, wie in 6 gezeigt, den ersten und den
zweiten Schutzfilm 3a, 3b mit den unterschiedlichen
relativen Permittivitäten
auf. Der Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 kann
jedoch auch drei oder mehr als drei Schutzfilme aufweisen.
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Bei
den obigen Ausführungsformen
wird der Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 zur
Erfassung des Mischungsverhältnisses
des mit Alkohol gemischten Benzins verwendet. Der Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 kann
jedoch auch zur Erfassung anderer Flüssigkeitseigenschaften verwendet
werden.
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Wenn
beispielsweise ein mit Alkohol gemischtes Leichtöl als Dieselkraftstoff verwendet
wird, kann das Mischungsverhältnis
zwischen dem Alkohol und dem Leichtöl auf die gleiche Weise erfasst
werden. Ferner kann ein Verschlechterungsgrad des Motoröls erfasst
werden, da sich das Motoröl
durch eine Oxidation bedingt verschlechtert und sich die relative Permittivität des Motoröls in Übereinstimmung
mit dem Verschlechterungs- bzw. Oxidationsgrad ändert.
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Solche Änderungen
und Ausgestaltungen sollen als mit im Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung beinhaltet verstanden werden, sowie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt
ist.
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Vorstehend
wurde ein Flüssigkeitseigenschaftssensor
offenbart.
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Ein
Flüssigkeitseigenschaftssensor 10 zur Erfassung
einer Eigenschaft einer Flüssigkeit
weist eine Halbleiterplatine 1, eine erste Elektrode 4a und eine
zweite Elektrode 4b und einen Schutzfilm 3 auf. Die
erste und die zweite Elektrode 4a, 4b sind derart auf
der Halbleiterplatine 1 angeordnet, dass sie einen vorbestimmten
Abstand auseinander liegen. Der Schutzfilm 3 ist gegenüber der
Flüssigkeit,
der er ausgesetzt wird, beständig.
Die erste und die zweite Elektrode 4a, 4b erfassen
eine zwischen ihnen vorhandene Kapazität in Übereinstimmung mit einer relativen
Permittivität
der Flüssigkeit
als die Eigenschaft der Flüssigkeit.
Eine Kapazitäts-Spannungs-Wandlungsschaltung 6 der
Halbleiterplatine 1 wandelt die Kapazität in einen Spannungswert.