JP6653899B1 - 静電容量測定回路及び静電容量変位計 - Google Patents
静電容量測定回路及び静電容量変位計 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6653899B1 JP6653899B1 JP2019556728A JP2019556728A JP6653899B1 JP 6653899 B1 JP6653899 B1 JP 6653899B1 JP 2019556728 A JP2019556728 A JP 2019556728A JP 2019556728 A JP2019556728 A JP 2019556728A JP 6653899 B1 JP6653899 B1 JP 6653899B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitance
- conductor
- signal
- unit
- amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 367
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims description 158
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 366
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 70
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 708
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 61
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 35
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 32
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 22
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 19
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 19
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 16
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 79
- 238000000034 method Methods 0.000 description 75
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 54
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 44
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 41
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 41
- 230000006870 function Effects 0.000 description 29
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 24
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 24
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 19
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 17
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 17
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 16
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 16
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 15
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 15
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 13
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 11
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 10
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 10
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 10
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 10
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 235000012149 noodles Nutrition 0.000 description 8
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 description 7
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 7
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 6
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 3
- 101100381996 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) BRO1 gene Proteins 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- QIVUCLWGARAQIO-OLIXTKCUSA-N (3s)-n-[(3s,5s,6r)-6-methyl-2-oxo-1-(2,2,2-trifluoroethyl)-5-(2,3,6-trifluorophenyl)piperidin-3-yl]-2-oxospiro[1h-pyrrolo[2,3-b]pyridine-3,6'-5,7-dihydrocyclopenta[b]pyridine]-3'-carboxamide Chemical compound C1([C@H]2[C@H](N(C(=O)[C@@H](NC(=O)C=3C=C4C[C@]5(CC4=NC=3)C3=CC=CN=C3NC5=O)C2)CC(F)(F)F)C)=C(F)C=CC(F)=C1F QIVUCLWGARAQIO-OLIXTKCUSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 235000013334 alcoholic beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000002650 laminated plastic Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- XULSCZPZVQIMFM-IPZQJPLYSA-N odevixibat Chemical compound C12=CC(SC)=C(OCC(=O)N[C@@H](C(=O)N[C@@H](CC)C(O)=O)C=3C=CC(O)=CC=3)C=C2S(=O)(=O)NC(CCCC)(CCCC)CN1C1=CC=CC=C1 XULSCZPZVQIMFM-IPZQJPLYSA-N 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
- G01B7/023—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring distance between sensor and object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
- G01R27/2605—Measuring capacitance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
- G01D5/241—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes
- G01D5/2417—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying separation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
第1の実施の形態は、容量測定回路の基本的な構成を示している。この容量測定回路は、本開示の容量測定回路の一例である。図1は第1の実施の形態に係る容量測定回路の一例を示している。以下、第1の実施の形態について、詳細に説明する。
駆動信号発生手段201で発生する交流信号のことを、以下「駆動信号」と略記する。駆動電極301における駆動信号の振幅を、以下「駆動信号振幅」と略記する。また駆動信号発生手段201で発生する交流信号の周波数、波形等を、以下「駆動信号周波数」、「駆動信号波形」等のように略記する。
駆動電極301や検知電極401は、導電体で構成される。従来技術による静電容量変位計のように、一方を特殊な構造の専用の電極にするという必要はない。
信号検知手段501は、増幅器Uと帰還容量Cfにより構成されている。
前述のように、信号検知手段501の出力振幅Voutは電極間容量Cxに比例するので、測定手段601は少なくとも信号検知手段501の出力振幅Voutを知ることができるように構成される。
・信号検知手段501の出力を整流し平均化して直流に変換する(平均値検波)。(整流手段として用いるダイオードの順方向電圧(VF)が、無視できない誤差要因になる場合は、慣用されている理想ダイオード回路を使用することもできる。)
・熱変換方式等の実効値検波素子や回路によって直流に変換する(実効値検波)。
・アナログ演算回路によって実効値変換を行い、直流に変換する(実効値検波)。
・信号検知手段501において、帰還容量Cfを等価的により小さい容量とする回路によって、より高感度な測定を行う。(第9の実施の形態。)
・信号検知手段501の出力に、さらに増幅回路を追加することによって、より高感度な測定を行う。(第10の実施の形態。)
・駆動信号周波数以外の周波数成分を減衰するようなフィルタを、信号検知手段501との間に追加することによって、雑音等の影響を低減する。(第12の実施の形態。)
・駆動信号周波数以外の影響を受けにくい交流電圧測定方法(一例として位相検波手段)によって、雑音等の影響を低減する。(第13の実施の形態。)
・同時に複数点の距離測定や物体検知を行う。(第14の実施の形態。)
・90°の位相差を有する2つの駆動信号によって、同時に2点の距離測定や物体検知を行う。(第15の実施の形態。)
容量測定回路101では前述のように、信号検知手段501の出力振幅Voutによって電極間容量Cxを知ることができる。平行平板の場合は、端効果が無視できる領域においては、電極間距離と電極間容量Cxは反比例の関係にあるので、電極間容量Cxを知ることによって電極間距離を知ることができる。端効果が無視できない場合や平行平板でない場合であっても、電極間距離と電極間容量Cxの関係を予め知っておけば、電極間容量Cxから電極間距離を知ることができる。この場合も、電極間距離と電極間容量Cxは、ある関数関係にあるので、電極間容量Cxを知ることによって電極間距離を知ることができる。
第1の実施の形態の信号検知手段では、入力に直流成分が存在すると、使用している増幅器Uの直流における開ループ利得だけ直流成分が増幅されることになる。即ち、直流オフセット電圧、バイアス電流、雑音等に起因して、信号検知手段の出力の直流成分が不定になったり、出力が飽和したりする可能性がある。
第3の実施の形態は、信号検知手段の出力の直流成分不定及び出力飽和を抑制する別の例を示している。図3Aから図3Cは、第3の実施の形態に係る容量測定回路、周波数特性、出力雑音特性の一例を示しており、図4Aから図4Dは、第3の実施の形態に係る容量測定回路の信号検知手段の変形例である。図1及び図2と同一部分には同一の符号を付している。第1の実施の形態および第2の実施の形態の何れかと同一部分の説明を省略する。
Rc・Cc≒Rf・Cf' ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2)
第4の実施の形態は、信号検知手段の出力の直流成分不定及び出力飽和を抑制する別の例を示している。図5Aは、第4の実施の形態に係る容量測定回路の一例を示しており、図5Bは、容量測定回路の信号検知手段の一例を示している。図5Aにおいて、図1、図2及び図3Aと同一部分には同一の符号を付している。第1の実施の形態から第3の実施の形態の何れかと同一部分の説明を省略する。
第5の実施の形態は、LC共振回路によって周囲からのノイズを除去する例を示している。図6A、図6B、図8A、図8B及び図8Cは、第5の実施の形態に係る容量測定回路の一例を示しており、図7は、信号検知手段の出力の周波数特性のシミュレーション例を示している。図1、図2、図3A及び図5Aと同一部分には同一の符号を付している。第1の実施の形態から第4の実施の形態の何れかと同一部分の説明を省略する。信号検知手段505は、第1の実施の形態から第4の実施の形態で既述した信号検知手段の何れであってもよい。
第6の実施の形態は、シールドによってハムや外来雑音の混入を防止する例を示し、さらに、検知電極と接地されたシールドとの間の容量を並列BPFの並列共振コンデンサCppとして利用する例を示している。また第6の実施の形態では、駆動電極、検知電極やシールド電極として、プリント基板を用いる例を示している。図9Aおよび図9Bは、第6の実施の形態に係る容量測定回路の一例を示している。図1、図2、図3A、図5A及び図5Bと同一部分には同一の符号を付している。第1の実施の形態から第5の実施の形態の何れかと同一部分の説明を省略する。信号検知手段506は、第1の実施の形態から第4の実施の形態で既述した信号検知手段の何れであってもよい。
第7の実施の形態は、共振回路によって電極間容量Cxが特定の値であることを検知する例を示している。図11Aから図12Bは、第7の実施の形態に係る容量測定回路の一例を示している。図1、図2、図3A、図5A及び図5Bと同一部分には同一の符号を付している。第1の実施の形態から第4の実施の形態の何れかと同一部分の説明を省略する。信号検知手段507は、第1の実施の形態から第4の実施の形態で既述した信号検知手段の何れであってもよい。
第8の実施の形態は、信号検知手段に含まれる増幅器Uとして、ディスクリート素子で構成した増幅器を用いる例を示している。第8の実施の形態は、増幅器Uとして、ディスクリート素子で構成した増幅器を用いる以外は、第1の実施の形態から第7の実施の形態と同様に構成することができる。容量測定回路の図示及びディスクリート素子で構成した増幅器以外に関する説明を省略する。
第9の実施の形態は、信号検知手段の増幅器の帰還容量Cfを等価的小容量とすることによって、高感度化を図る例を示している。図13Aは、第9の実施の形態に係る容量測定回路の一例を示し、図13Bは、容量測定回路の信号検知手段の一例を示す図である。図1、図2、図3A、図5A及び図5Bと同一部分には同一の符号を付している。第1の実施の形態から第4の実施の形態の何れかと同一部分の説明を省略する。
一般的なバッファアンプの利得は1よりもわずかに小さい程度だが、利得が正のバッファアンプ(非反転増幅回路)であれば、バッファアンプBとして利用可能である。
第10の実施の形態は、信号検知手段の出力を増幅するための増幅回路を追加することによって、高感度化を図る例を示している。図14は、第10の実施の形態に係る容量測定回路の一例を示している。図1、図2、図3A、図5A及び図5Bと同一部分には同一の符号を付している。第1の実施の形態から第4の実施の形態の何れかと同一部分の説明を省略する。
Vout=A・Vout' ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)
となり、増幅率A倍の高感度な信号検知手段510を実現できる。
第11の実施の形態は、基準容量Crと比較することによって容量測定の確度を向上させる例を示している。図15は、第11の実施の形態に係る容量測定回路の一例を示している。図1、図2、図3A、図5A及び図5Bと同一部分には同一の符号を付している。第1の実施の形態から第4の実施の形態の何れかと同一部分の説明を省略する。信号検知手段511は、第1の実施の形態から第4の実施の形態で既述した信号検知手段の何れであってもよい。
第12の実施の形態は、測定手段の入力側にフィルタを設けることによって、雑音等の影響を低減させる例を示している。このフィルタは、例えば測定手段に備えられる。図16は、フィルタを含む測定手段の一例を示している。
第13の実施の形態は、測定手段として位相検波手段を使用する例を示している。位相検波手段によれば、駆動信号周波数成分だけを抽出でき、さらに位相を知ることもできる。図17Aから図17Cは、第13の実施の形態に係る容量測定回路の一例を示している。図1、図2、図3A、図5A及び図5Bと同一部分には同一の符号を付している。第1の実施の形態から第4の実施の形態の何れかと同一部分の説明を省略する。駆動電極301、検知電極401及び信号検知手段501は、前述の第1の実施の形態(図1)と同様の例を示しているが、他の実施の形態を適宜使用することもできる。
例えば、容量測定回路113、113−1、113−2は、信号検知手段501に代えて、第1の実施の形態から第4の実施の形態で既述した信号検知手段を備えていてもよい。
第14の実施の形態は、複数点の測定を行う例を示している。図18Aから図23Bは、第14の実施の形態に係る容量測定回路の一例を示している。図1、図2、図3A、図5A及び図5Bと同一部分には同一の符号を付している。第1の実施の形態から第4の実施の形態、第12の実施の形態や、第13の実施の形態の何れかと同一部分の説明を省略する。
第15の実施の形態は、90°の位相差を有する2つの信号を発生可能な駆動信号発生手段と、それに対応する2つの駆動電極を用いることによって、2点の測定を行う例を示している。第15の実施の形態では、検知電極、信号検知手段と測定手段は、各々一つだけで済む。図24は、第15の実施の形態に係る容量測定回路の一例を示している。図1、図2、図3A、図5A及び図5Bと同一部分には同一の符号を付している。第1の実施の形態から第4の実施の形態、及び第13の実施の形態の何れかと同一部分の説明を省略する。
第16の実施の形態、及び図25A、図25B及び図25Cと図26は、本開示の容量測定回路を用いた検知電極の位置検出の例を示しており、特定の位置を検出するための物体検知を行う例を示している。図25A、図25B及び図25Cと図26において、検知電極のリード線の端に付されている丸印は、信号検知手段(図不示)に接続される点を示しており、測定手段も図示を省略している。
第17の実施の形態は、ひとつの容量に比例し、もうひとつの容量には反比例する直流電圧を得る応用例を示している。図27は、第17の実施の形態に係る容量測定回路の一例を示している。図1、図2、図3A、図5A及び図5Bと同一部分には同一の符号を付している。第1の実施の形態から第4の実施の形態の何れかと同一部分の説明を省略する。
V1・C1=V2・C2 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(11)
第18の実施の形態は、駆動信号発生手段としてDDSを使用する例を示している。つまり、DDSを含む駆動信号発生手段を使用する例である。図28A及び図28Bは、第18の実施の形態に係るDDSの一例を示している。
第19の実施の形態は、比較判定手段や閾値設定手段を測定手段中に追加したり、通信手段を測定手段中に追加したりする変形例を示している。図30は、第19の実施の形態に係る測定手段の一例を示している。
第20の実施の形態は、駆動信号発生手段、駆動電極、検知電極、信号検知手段や測定手段をICに実装する例を示している。図31Aから図32は、第20の実施の形態に係る容量測定回路の一例を示している。
第21の実施の形態は、前述の実施の形態のような容量測定回路を適用した、静電容量変位計を示している。静電容量変位計の主な用途は、距離測定と、容量に影響する物体の状態を知る物体検知に大別することができる。
(1) 駆動電極320を対象物として対象物と検知電極420の間の電極間距離dを測定する場合(図33A)、
(2) 検知電極420を対象物として駆動電極320と対象物の間の電極間距離dを測定する場合(図33B)、
(3) 駆動電極320、検知電極420共に対象物として対象物同士の間の電極間距離dを測定する場合(図33C)
これらの具体例は、後述の第1の実施例から第3の実施例で説明する。
第22の実施の形態は、例えば静電容量変位計120、120−1、120−2において、電極間距離d(図33Aから図33C)と、電極間容量Cxの関係を、関数で近似して逆補正することによって、より正確な電極間距離dを知る例を示している。
本開示の静電容量変位計では、電極や被測定物を移動可能にすることもできる。ここで「移動」には、回転などの動きも広く含まれる。
第1の実施例は、静電容量変位計による距離測定の具体的な例のうち、一組の駆動電極と検知電極による一例を示している。
図37は、隔膜真空計5001を例示している。隔膜真空計5001の本体5002は、隔膜5003によって測定室5004と基準室5005に気密分離されており、基準室5005は真空に保たれている。ゲッター剤5006は、真空度を保持するためのものである。基準室5005の隔膜5003と対向する面には、固定電極5007が設けられている。測定室5004に与えられる測定圧力が高い場合は破線のように隔膜5003が固定電極5007に近づき、測定圧力が低い場合は実線のように隔膜5003が固定電極5007から遠ざかる。この結果、隔膜5003と固定電極5007間の容量が、隔膜5003と固定電極5007間の電極間距離にほぼ反比例して変化するので、容量によって測定圧力を知ることができる。この例では、隔膜5003と固定電極5007と、駆動電極と検知電極の対応は、どちらでもよい。
図38は、自動車等のブレーキ用ディスク(以下、「ディスク」という)5021の面振れ、表面の凹凸や平坦度など(以下、「面振れ等」という)の試験を行う例を示している。ディスク5021(対象物)は回転可能であり、駆動電極又は検知電極とすることが可能であり、例えば水平に設置されている。移動電極5022は、ディスク5021から若干離れた位置に設置されており、ディスク5021と平行に、ディスク5021の直径方向に移動可能とする。全く面振れ等のないディスク5021であれば、移動電極5022の位置に関わらず、ディスク5021を回転させてもディスク5021と移動電極5022の間の電極間距離は一定となる。面振れ等があればディスク5021の回転に伴って電極間距離が変化するので、静電容量変位計によってその距離変化を知ることができる。移動電極5022を図中の矢印のように移動させれば、ディスク5021の外周面と内周面の面振れ等の違いを知ることができる。なお図38ではディスク5021の一方の面の移動電極5022を例示したが、反対の面に移動電極5022を設けたり、両面に移動電極5022を設けたりすることも可能である。
隔膜真空計5001や、ディスク5021の面振れ等の例では、一方が電極、他方が対象物であり、即ち、図33A又は図33Bの駆動電極320及び検知電極420の組に相当していた。図39のCRT(cathode-ray tube)5041の垂直偏向板5042及び水平偏向板5043は、それぞれ図33Cの駆動電極320及び検知電極420の組に相当する、駆動電極と検知電極の両方が対象物となる例を示す。
図40Aから図40Cでは、本開示の静電容量変位計による距離測定の具体的な例のうち、一組の駆動電極と検知電極による、その他の具体的な応用例を示している。
本開示の静電容量変位計において、一組の駆動電極と検知電極を使用する距離測定は、他にも様々な用途に利用可能なので、以下これらを列挙する。
・駆動電極と検知電極で対象物を挟み込むことによるフィルム、紙、ゴム、樹脂等の厚さ測定。(対象物の比誘電率を予め知っておくことによって、測定された電極間容量から電極間距離=対象物の厚さを知る。)
・アクチュエータなどの位置決め(アクチュエータを一方の電極にしてもよいし、アクチュエータに一方の電極を貼り付けてもよい。)
・2つの物体の隙間測定(各物体を電極としてもよいし、各物体に電極を取り付けてもよい。)
第2の実施例、及び図41Aから図43Dは、本開示の静電容量変位計による距離測定の具体的な例において、駆動電極と検知電極のいずれか一方を2つ使用することによって、2箇所の距離測定を行う、具体的な応用例を示している。
図41Aは、2つの導体の一方を駆動電極、他方を検知電極とする例を示しており、第1の実施例に含まれる参照例であり、第2の実施例の対象外である。
2つの距離測定を同時に行う、さらなる具体例を、図43Aから図43Dに示す。図43Aから図43Dは、円筒状の金属部品の直角度を検査する例である。ここでは90°の位相差を持つ2つの駆動信号(sin信号とcos信号)を用いる方法を例示しているが、図41Aから図42Cで示した方法と同様、複数(2つ)の周波数を用いる方法や、前述の第14の実施の形態の図19で示した方法、図21、図23A及び図23Bに示した切り替えを用いる方法などを適用することも可能である。
第3の実施例、及び図44から図47は、本開示の静電容量変位計による距離測定において、3箇所以上の距離測定を行う具体例を示している。
図44は、3箇所の距離測定によって、金属平板5201の傾斜角や垂直位置を測定する例を示している。駆動電極・検知電極の一方は金属平板5201(対象物)、他方は電極A、B、Cになっている。電極A、B、Cは、各電極が金属平板5201との電極間距離を測定している。電極A、B、C各々の金属平板5201との電極間距離を各々、距離A、B、Cと称する。
図45は、3箇所よりも多点の距離測定によって、自動車ドアの応力ひずみを測定する例を示している。図45において、自動車ドア5221(対象物)は、駆動電極・検知電極の一方となっている。電極位置決めを行う治具5222に複数備えている電極5223は、駆動電極・検知電極の他方となっている。
図46は、金属円筒(金属円柱でも可)において、3点法によって真円度を測定する例を示している。図46において、駆動電極・検知電極の一方は回転可能となるように設置された金属円筒5241(対象物)そのものであり、他方は金属円筒5241の周囲の基準位置に配置された3つの電極5242になっている。金属円筒5241を回転可能とする方法や駆動電極・検知電極の一方に接続する方法は図示していないが、例えば図43Aのようなターンテーブル5181を使用すればよい。3点法による真円度測定は、被測定物を回転させ、三箇所で被測定物の変位を測定することによって真円度を測定する手法であるが、既知の手法なのでその詳細の説明は省略する。
図47は、鋼板の直角度、平行度やサイズを測定する例を示している。図47において、駆動電極・検知電極の一方は四角形の鋼板5261(対象物)そのもの、他方は鋼板5261の付近に備えている電極5262−1、5262−2、5262−3、5262−4、5262−5、5262−6になっている。鋼板5261は、位置決めガイド5263によってその位置が決められている。電極5262−1、5262−2、5262−3、5262−4、5262−5、5262−6で測定した鋼板5261との電極間距離は、それぞれ第1の距離、第2の距離、第3の距離、第4の距離、第5の距離、第6の距離である。
第4の実施例、及び図48から図53Bは、本開示の静電容量変位計による物体検知において、一組の駆動電極と検知電極を使用する場合の具体例を示している。これらの図に示す具体例は代表的な一例にすぎず、一組の駆動電極と検知電極を使用する場合においても、本開示の静電容量変位計による物体検知は広範囲の用途に応用可能である。
図48は、テープやベルト等のテープ状の対象物(以下、「テープ」という)5281の、製造ラインにおける厚さ測定の例を示している。テープ5281はローラー5282によって矢印方向に送られており、非接触でテープ5281を挟むように駆動電極と検知電極の組5283が設けられている。テープ5281の比誘電率は、空気の比誘電率よりも大きいので、電極間容量Cxはテープ5281がない場合よりも大きくなり、テープ5281が厚いほど電極間容量Cxが大きくなる。また、電極間距離は一定のため、テープ5281が図の上下方向にぶれても電極間容量Cxは変化しないので、電極間容量Cxによってテープ5281の厚さを知ることができる。
図49は、液体容器への液体注入量の測定の例を示している。液体容器5301の側面には、図のように駆動電極と検知電極の組5302が設けられている。液体容器5301や容器に入れられる液体の比誘電率は、空気の比誘電率よりも大きい。このため電極間容量Cxは、電極間に液体容器5301が存在しない場合に最も小さく、空の液体容器5301が存在する場合は少し大きくなり、液体が最大量充填された場合に最も大きくなる。この結果、電極間容量Cxによって液体容器5301内の液体の量を知ることができる。
本開示の静電容量変位計において、一組の駆動電極と検知電極を使用する物体検知によって複数の周波数における各々の電極間容量を得て、これに基づいて対象物の誘電率などの周波数特性を知ることも可能である。
図51Aから図52Bは、電極間に人体の一部(指を例示)を接近・離脱することによって、何らかの機器の操作指示を行う例を示しており、本開示の静電容量変位計を近接センサとして使用する一例である。
図53A及び図53Bは、電極間を移動する物体の移動方向を知ることができる静電容量変位計の例を示している。
本開示の静電容量変位計において、一組の駆動電極と検知電極を使用する物体検知は、他にも様々な用途に利用可能なので、以下これらを列挙する。
・薬品等の混合比や、酒類中のアルコール濃度を、対象物の比誘電率によって知る。
・土、砂、コンクリートブロック等の水分量を、対象物の比誘電率によって知る。
・シュークリーム内のクリームの有無や量などを、対象物の比誘電率によって知る。
・トレイ内の食品充填量などを、対象物の比誘電率によって知る。
・容器の内容物の量や種類を、対象物の比誘電率によって知る。
・容器内の付属品等の数や種類を、非接触検査する。
・タンクやケース中の液量・粉体量や、風呂等の水位を、検出・制御する。
・タイヤ、ゴムや樹脂部品等の中の気泡を、対象物の比誘電率によって知る。
・フィルムなどに付着した金属片を検出する。
・劣化すると膨らむ電池や電解コンデンサなど、物体の形状変化によって対象物の状態を知る。
・静電容量が面積、厚さ及び誘電率の積で決まる銅張り積層板の、厚さや比誘電率を知る。
・プリント基板のパターン間容量を知る。(本開示の容量測定回路によって、微小容量の測定も可能。)
・美術館等、進入禁止エリアへの人や車の侵入を検知する。
・産業用ロボットの動作による、危険領域への侵入を防止する。
・その他、物体の有無や、物体が近接したことの検知等に広く適用可能。
第5の実施例、及び図54Aから図55Cは、本開示の静電容量変位計による物体検知の一組の駆動電極と検知電極において、電極の形状や位置関係の変形例を示している。
図54Aには、円形の駆動電極5321と円形の検知電極5322を、同一平面に横に並べて配置(即ち、並列配置)する例を示している。電極の形状や配置は一例であり、用途に合わせて自由に選択可能である。例えば四角形の電極でもよく、高さを異ならせた配置や、電極を傾けた配置なども可能である。
図55Aには、ドーナツ状の駆動電極5341と、ドーナツの穴に相当する部分に位置する円形の検知電極5342の例を示している。このような電極の形状・配置を、同心円状の配置と称する。
第6の実施例、及び図56Aから図63Bは、本開示の静電容量変位計による物体検知において、駆動電極と検知電極の一方又は両方を複数用いることによって、複数の物体検知を行う例を示している。
図56A及び図56Bは、複数の物体検知を行う例として、梱包箱5361に入った状態のままで、複数のペットボトル5362各々の内容量検査を行う例を示している。梱包箱5361に入った状態のペットボトル5362(対象物)は、外から見ることができず、レーザー光も通さないため、レーザー変位計によって内容量を検査することはできない。またこのような対象物は金属ではないため、渦電流変位計を適用することもできない。ペットボトル5362の高さは、500ミリリットル品でも高さ200mm前後、1.5リットル品や2リットル品では300mm強もある。このため、梱包箱に入った状態のペットボトルの内容量検査は、本開示の容量測定回路を用いた静電容量変位計によって可能になった。
図57A及び図57Bは、複数の物体検知を行う例として、梱包箱5381に入った状態のままで、複数の牛乳パック5382の内容量検査を行う例を示している。梱包箱5381に入った状態の牛乳パック5382(対象物)の内容量検査も同様に、本開示の容量測定回路を用いた静電容量変位計によって可能になった。(梱包箱5381に入っていなくても、牛乳パック5382はレーザー光を通さないので、やはりレーザー変位計を内容量検査に適用することはできない。なお1リットルの牛乳パック5382の代表的な高さは、194mmである。)
図58は、複数の物体検知を行う例として、カップラーメンの蓋、別添スープ、麺などの内部の状態を検査する例を示している。図58で左側に図示されている電極は駆動電極であり、右側に図示されている電極は検知電極5802、検知電極5803、検知電極5804及び検知電極5805とガード電極5801及びガード電極5806である。電極の形状は自由に選択可能であり、平板電極でもよいし、カップラーメンを囲むような円弧状の電極になっていてもよい。
図59は、複数の電極を用いることによって、被測定物の位置を推定する例を示している。図59の配置5901は、例えば、被測定物(一例としてペットボトルに入った飲料)がベルトコンベアに乗って左から右に移動していくときを例示している。図59の配置5901中のA、B、C、Dは各々、被測定物を検出するための近接センサや近接スイッチである。図59のグラフ5902中のA、B、C、Dは、本開示の静電容量変位計を近接センサとして用いたときの出力電圧の例を示している。図59のグラフの横軸は、図59の配置5901の被測定物の位置を示す横方向に対応しており、被測定物が左から右に移動していくときの静電容量変位計の出力電圧の例を示している。(被測定物は誘電体であり、被測定物が電極間に入ると電極間容量が増加して静電容量変位計の出力電圧が上がる場合を例示している。)
図60Aから図63Bには、さらに多数箇所の物体検知を行う一例として、自動車用タイヤ(以下、「タイヤ」という)5401の検査を示している。検査対象は自動車用タイヤに限定するものではない。例えば、タイヤ5401を構成するゴム等に気泡が含まれていると、強度が劣化したり、摩耗によって気泡部が外に現れると外観を損ねたりするおそれがある。気泡、すなわち空気の比誘電率は、ゴムの比誘電率よりも低いため、気泡が含まれている部分は電極間容量が減少するので、気泡を検知することができる。
120 静電容量変位計
201 駆動信号発生手段
301 駆動電極
401 検知電極
501 信号検知手段
601 測定手段
701 負帰還部
904 直流補償回路
1005 ノイズ除去回路
1106 シールド電極
1206 シールド線
1306 プリント基板
1406 コネクタ
1507 並列共振回路
1607 直列共振回路
1710 増幅回路
1813 位相検波手段
Claims (41)
- 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記信号検知手段は、さらに、直流補償回路を含み、
前記直流補償回路は、前記増幅器の出力に接続された入力を有する積分回路と、前記積分回路の出力及び前記増幅器の入力に接続する帰還抵抗を含み、前記増幅器の出力中の直流成分及び低周波成分を、前記増幅器の入力に負帰還をかけることによって前記増幅器を直流的に安定させる、
静電容量測定回路。 - 前記直流補償回路は、さらに、少なくとも一つのローパスフィルタを含み、該ローパスフィルタは、前記増幅器の出力と前記積分回路の入力の間、又は前記積分回路の出力と前記帰還抵抗の間の少なくとも一方の間に設置される、
請求項1の静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記負帰還部は、前記帰還容量に並列に接続される帰還抵抗を含み、該帰還抵抗の端子間に端子間容量が形成され、
前記負帰還部は、さらに、前記帰還抵抗に直列に接続されるキャンセル回路又は減衰器を含む、
静電容量測定回路。 - 前記負帰還部は、さらに、前記帰還抵抗と前記キャンセル回路又は前記減衰器の間に第1のバッファアンプを含む、
請求項3の静電容量測定回路。 - 前記負帰還部は、前記帰還容量に並列に接続される放電スイッチを含む、
請求項3又は請求項4の静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
前記第2導電体と前記信号検知手段の間に設置され、第1の共振回路、第2の共振回路、又は前記第1の共振回路及び前記第2の共振回路を含むノイズ除去回路と、
を備え、
前記第1の共振回路は、前記第1導電体に入力される前記交流信号の周波数成分で共振し、
前記第2の共振回路は、除去しようとする周波数成分で共振する、
静電容量測定回路。 - 前記第2導電体と前記信号検知手段の間、前記第2導電体の近辺、又は前記第1導電体の近辺の少なくとも1か所に設置されるシールドをさらに備え、
前記シールドが接地される、
請求項1から請求項5のいずれか一項の静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
前記第2導電体と前記信号検知手段の間、前記第2導電体の近辺、又は前記第1導電体の近辺の少なくとも1か所に設置されるシールドと、
入力及び出力を含む第2のバッファアンプと、
を備え、
前記第2のバッファアンプの入力が前記信号検知手段の入力に接続されるとともに、前記第2のバッファアンプの出力が前記シールドに接続され、前記第2のバッファアンプの出力によって前記シールドを駆動する、
静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記第1導電体、前記第2導電体、又は前記第1導電体及び前記第2導電体をプリント基板によって構成する、
静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
前記第1導電体と前記第2導電体の間、前記第1導電体に入力される前記交流信号を発生する駆動信号発生手段と前記第1導電体の間、前記第2導電体と前記信号検知手段の間、又は前記駆動信号発生手段と前記第1導電体の間と前記第2導電体と前記信号検知手段の間の両方の間に設置されるインダクタと、
を備え、
前記静電容量と前記インダクタが共振回路を形成し、前記静電容量が特定の値であるときに前記共振回路が前記第1導電体に入力される交流信号の周波数で共振する、
静電容量測定回路。 - 前記信号検知手段は、前記増幅器の出力と前記測定手段の間に設置される増幅回路を含み、該増幅回路は、前記第1導電体に入力される前記交流信号の周波数における増幅率の絶対値が1より大きい増幅率を有する、
請求項1から請求項10のいずれか一項の静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記帰還容量は、減衰器と、第3のバッファアンプと、容量素子を含み、
前記増幅器の出力側に前記減衰器の入力側が接続され、前記減衰器の出力側に前記第3のバッファアンプの入力側が接続され、前記第3のバッファアンプの出力側に前記容量素子の一端が接続され、前記容量素子の他端が前記増幅器の入力側に接続され、
前記帰還容量が等価的に前記容量素子の容量と前記減衰器の減衰率と前記第3のバッファアンプの利得の積値と同じ容量を備えるように、前記信号検知手段が動作する、
静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記帰還容量は、第1の抵抗と第2の抵抗を含む減衰器と、容量素子を含み、
前記増幅器の出力側に前記減衰器の入力側が接続され、前記減衰器の出力側に前記容量素子の一端が接続され、前記増幅器の入力側に前記容量素子の他端が接続され、
前記交流信号の周波数における、前記容量素子のインピーダンスが前記第1の抵抗と前記第2の抵抗の並列抵抗値に対して大きいとき、前記帰還容量が等価的に前記容量素子の容量と前記減衰器の減衰率の積値と同じ容量を備えるように、前記信号検知手段が動作する、
静電容量測定回路。 - 前記増幅器は、ディスクリート素子で構成されている、
請求項1から請求項13のいずれか一項の静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
前記第1導電体及び前記第2導電体に並列に接続された基準容量と、
前記第1導電体に入力される前記交流信号を発生する駆動信号発生手段と、前記第1導電体及び前記基準容量との間に配置され、前記駆動信号発生手段を前記第1導電体又は前記基準容量に切り替え可能に接続するスイッチと、
を備える、
静電容量測定回路。 - 前記測定手段は、入力側にフィルタを備え、
前記フィルタは、前記測定手段で測定しようとする周波数以外の周波数成分を減衰させる、
請求項1から請求項15のいずれか一項の静電容量測定回路。 - 前記測定手段は位相検波手段を備え、
前記位相検波手段は、前記測定手段で測定しようとする周波数以外の周波数成分の影響を抑制する、
請求項1から請求項16のいずれか一項の静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記測定手段は、入力側にフィルタを備え、
前記フィルタは、前記測定手段で測定しようとする周波数以外の周波数成分を減衰させ、
前記静電容量測定回路は、
各々異なる周波数の交流信号を出力し、前記第1導電体に入力される交流信号を発生する駆動信号発生手段を、複数さらに備え、
前記第1導電体は、複数の第1導電体を含み、前記複数の第1導電体は、前記各々異なる周波数の前記交流信号に対応する前記複数の駆動信号発生手段に一対一で接続し、
前記第2導電体は1つであり、
前記信号検知手段又は前記測定手段は、前記複数の周波数を分離して、各第1導電体と前記第2導電体間の前記静電容量を測定する、
静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記測定手段は位相検波手段を備え、
前記位相検波手段は、前記測定手段で測定しようとする周波数以外の周波数成分の影響を抑制し、
前記静電容量測定回路は、
各々異なる周波数の交流信号を出力し、前記第1導電体に入力される交流信号を発生する駆動信号発生手段を、複数さらに備え、
前記第1導電体は、複数の第1導電体を含み、前記複数の第1導電体は、前記各々異なる周波数の前記交流信号に対応する前記複数の駆動信号発生手段に一対一で接続し、
前記第2導電体は1つであり、
前記信号検知手段又は前記測定手段は、前記複数の周波数を分離して、各第1導電体と前記第2導電体間の前記静電容量を測定する、
静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記測定手段は、入力側にフィルタを備え、
前記フィルタは、前記測定手段で測定しようとする周波数以外の周波数成分を減衰させ、
前記第1導電体は1つであり、
前記第2導電体は複数の第2導電体を有し、前記複数の第2導電体に一対一で対応する前記信号検知手段及び前記測定手段に接続され、
前記信号検知手段又は前記測定手段は、1つの前記第1導電体と、複数の前記第2導電体間の前記静電容量を各々測定する、
静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記測定手段は位相検波手段を備え、
前記位相検波手段は、前記測定手段で測定しようとする周波数以外の周波数成分の影響を抑制し、
前記第1導電体は1つであり、
前記第2導電体は複数の第2導電体を有し、前記複数の第2導電体に一対一で対応する前記信号検知手段及び前記測定手段に接続され、
前記信号検知手段又は前記測定手段は、1つの前記第1導電体と、複数の前記第2導電体間の前記静電容量を各々測定する、
静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記測定手段は、入力側にフィルタを備え、
前記フィルタは、前記測定手段で測定しようとする周波数以外の周波数成分を減衰させ、
前記静電容量測定回路は、
前記第1導電体に入力される前記交流信号を生成する駆動信号発生手段、前記第1導電体、前記第2導電体、前記信号検知手段、及び前記測定手段のうちの2つの間の接続を切り替える切替手段をさらに備える、
静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記測定手段は位相検波手段を備え、
前記位相検波手段は、前記測定手段で測定しようとする周波数以外の周波数成分の影響を抑制し、
前記静電容量測定回路は、
前記第1導電体に入力される前記交流信号を生成する駆動信号発生手段、前記第1導電体、前記第2導電体、前記信号検知手段、及び前記測定手段のうちの2つの間の接続を切り替える切替手段をさらに備える、
静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記測定手段は位相検波手段を備え、
前記位相検波手段は、前記測定手段で測定しようとする周波数以外の周波数成分の影響を抑制し、
前記第1導電体は、位相が90°異なる2つの交流信号が各々入力される2つの第1導電体を有し、
前記第2導電体は1つであり、
前記測定手段が前記2つの交流信号を位相差で分離することによって、前記1つの第2導電体と各第1導電体間の前記静電容量を測定する、
静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記測定手段は、入力側にフィルタを備え、
前記フィルタは、前記測定手段で測定しようとする周波数以外の周波数成分を減衰させ、
前記第1導電体は、位相が180°異なる2つの交流信号が各々入力される2つの第1導電体を有し、
前記第2導電体は1つであり、
前記第2導電体が接続されている前記信号検知手段の出力が最小になる位置と前記2つの前記第1導電体における各々の電圧に基いて前記第2導電体の位置を測定する、
静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記測定手段は位相検波手段を備え、
前記位相検波手段は、前記測定手段で測定しようとする周波数以外の周波数成分の影響を抑制し、
前記第1導電体は、位相が180°異なる2つの交流信号が各々入力される2つの第1導電体を有し、
前記第2導電体は1つであり、
前記第2導電体が接続されている前記信号検知手段の出力が最小になる位置と前記2つの前記第1導電体における各々の電圧に基いて前記第2導電体の位置を測定する、
静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記測定手段は位相検波手段を備え、
前記位相検波手段は、前記測定手段で測定しようとする周波数以外の周波数成分の影響を抑制し、
前記第1導電体及び前記第2導電体は第1の静電容量を形成し、該第1の静電容量は、前記信号検知手段の入力に接続され、
前記測定手段は、第1の位相検波手段と、該第1の位相検波手段の出力を直流に変換する平均化手段を含み、直流電圧を出力し、
前記静電容量測定回路は、さらに、第2の静電容量と、第2の位相検波手段とを備え、
前記直流電圧は、前記第2の位相検波手段及び前記第2の静電容量を介して前記信号検知手段の入力に接続され、
前記第1の静電容量及び前記第2の静電容量のいずれかが前記静電容量を形成し、
前記直流電圧は、前記第1の静電容量に比例し、前記第2の静電容量に反比例する、
静電容量測定回路。 - 前記第1導電体に入力される前記交流信号は、ディジタル直接合成シンセサイザにより発生され、
前記ディジタル直接合成シンセサイザはルックアップテーブルを含み、該ルックアップテーブルによって位相の異なる信号を得る、
請求項24から請求項26のいずれか一項の静電容量測定回路。 - 前記第1導電体に入力される前記交流信号は、ディジタル直接合成シンセサイザにより発生され、
前記ディジタル直接合成シンセサイザは、出力の上位2ビットの論理演算によって90°単位の位相の異なる信号を得る、
請求項24から請求項26のいずれか一項の静電容量測定回路。 - 前記測定手段は、さらに、1以上の比較判定手段と、前記比較判定手段に対応する閾値設定手段を含み、
前記測定手段で測定又は算出した結果の判定を行う、
請求項1から請求項29のいずれか一項の静電容量測定回路。 - 前記測定手段はさらに通信手段を備え、前記測定手段で測定した測定結果を、前記通信手段を介して送信する、
請求項1から請求項29のいずれか一項の静電容量測定回路。 - 前記測定手段はさらに通信手段を備え、前記結果、前記結果の判定結果の、両方又は一方を、前記通信手段を介して送信する、
請求項30の静電容量測定回路。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備え、
前記静電容量によって、前記静電容量に影響する物体の接近又は離脱を検知する、
静電容量測定回路。 - 前記第1導電体に入力される前記交流信号を発生する駆動信号発生手段、前記第1導電体、前記第2導電体、前記信号検知手段、及び前記測定手段により構成される回路の少なくとも一部を集積回路に実装する、
請求項1から請求項33のいずれか一項の静電容量測定回路。 - 前記第1導電体に入力される前記交流信号を発生する駆動信号発生手段と前記第1導電体の間、前記第2導電体と前記信号検知手段の間、又は前記第1導電体に入力される前記交流信号を発生する駆動信号発生手段と前記第1導電体の間及び前記第2導電体と前記信号検知手段の間を着脱可能とした、
請求項1から請求項34のいずれか一項の静電容量測定回路。 - 請求項1から請求項35のいずれか一項の静電容量測定回路を備え、
前記第1導電体又は前記第2導電体は、測定の対象物であり、又は、前記第1導電体及び前記第2導電体は、別の対象物であり、
前記測定手段は、前記第1導電体と前記第2導電体の間の距離を測定する、
静電容量変位計。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備える静電容量測定回路
を備え、
前記第1導電体又は前記第2導電体は、測定の対象物であり、又は、前記第1導電体及び前記第2導電体は、別の対象物であり、
前記測定手段は、前記第1導電体と前記第2導電体の間の距離を測定し、
前記測定手段は、前記静電容量と前記距離の関係を曲線関数で近似し、
前記曲線関数に基いて補正を行うことによって、前記静電容量と前記距離の関係を得る、
静電容量変位計。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備える静電容量測定回路
を備え、
前記第1導電体又は前記第2導電体は、測定の対象物であり、又は、前記第1導電体及び前記第2導電体は、別の対象物であり、
前記測定手段は、前記第1導電体と前記第2導電体の間の距離を測定し、
前記第1導電体、前記第2導電体のいずれか一以上を移動可能とした、
静電容量変位計。 - 請求項1から請求項35のいずれか一項の静電容量測定回路を備え、
前記測定手段は、前記第1導電体と前記第2導電体間の前記静電容量に影響する物体の状態を検知する、
静電容量変位計。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備える静電容量測定回路
を備え、
前記測定手段は、前記第1導電体と前記第2導電体間の前記静電容量に影響する物体の状態を検知し、
前記測定手段は、前記静電容量と、前記静電容量に影響する前記物体の状態の関係を曲線関数で近似し、
前記曲線関数に基いて補正を行うことによって、前記静電容量と物体の状態の関係を得る、
静電容量変位計。 - 交流信号が入力される第1導電体と第2導電体との間に形成される静電容量を測定するための静電容量測定回路であって、
入力及び出力を有する増幅器と、帰還容量を含み前記増幅器の出力から前記増幅器の入力に負帰還をかける負帰還部を含み、前記増幅器の入力が前記第2導電体に接続されるとともに前記負帰還部により仮想接地され、前記静電容量と関数関係にある振幅の交流信号を出力する信号検知手段と、
前記信号検知手段の出力に接続され、少なくとも前記信号検知手段の交流信号出力の振幅を測定する機能を有する測定手段と、
を備える静電容量測定回路
を備え、
前記測定手段は、前記第1導電体と前記第2導電体間の前記静電容量に影響する物体の状態を検知し、
前記第1導電体、前記第2導電体、又は前記静電容量に影響する物体のいずれか一以上を移動可能とした、
静電容量変位計。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018089945 | 2018-05-08 | ||
JP2018089945 | 2018-05-08 | ||
PCT/JP2019/017984 WO2019216274A1 (ja) | 2018-05-08 | 2019-04-26 | 静電容量測定回路及び静電容量変位計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6653899B1 true JP6653899B1 (ja) | 2020-02-26 |
JPWO2019216274A1 JPWO2019216274A1 (ja) | 2020-06-25 |
Family
ID=68468064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019556728A Active JP6653899B1 (ja) | 2018-05-08 | 2019-04-26 | 静電容量測定回路及び静電容量変位計 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11428548B2 (ja) |
EP (1) | EP3779476B1 (ja) |
JP (1) | JP6653899B1 (ja) |
WO (1) | WO2019216274A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11320473B2 (en) * | 2016-08-22 | 2022-05-03 | Pioneer Corporation | Capacitance detection device and optical wavelength-selective filter device |
US11231808B2 (en) * | 2019-01-16 | 2022-01-25 | Microchip Technology Incorporated | Dual measurement for high sensitivity capacitive sensing applications and related systems, methods and devices |
JP7149413B2 (ja) * | 2019-05-22 | 2022-10-06 | アルプスアルパイン株式会社 | 静電容量検出センサ |
US11101105B1 (en) * | 2020-05-28 | 2021-08-24 | Applied Materials Israel Ltd. | Noise reduction of a high voltage supply voltage |
KR102651909B1 (ko) * | 2020-12-28 | 2024-03-27 | 한국과학기술원 | 임피던스 측정 장치 및 임피던스 측정 방법 |
DE112021008122T5 (de) * | 2021-08-18 | 2024-05-29 | Alps Alpine Co., Ltd. | Dac-erzeugte getriebene abschirmung und spannungsreferenz |
CN115616294B (zh) * | 2022-09-28 | 2024-05-28 | 深圳曦华科技有限公司 | 一种基于延迟锁相环路的电容检测方法及电容检测电路 |
KR102666779B1 (ko) * | 2024-01-16 | 2024-05-20 | 한국산전(주) | 지지 애자형 측정용 변압기의 설계 및 제조 기술과 금속 폐쇄 수배전반에 적용 방법 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07229941A (ja) * | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Sunx Ltd | 静電容量測定回路及びこれを利用した電子部品のリード検査装置 |
JPH09145760A (ja) * | 1995-11-22 | 1997-06-06 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 静電容量計測装置 |
JP2000505550A (ja) * | 1996-02-23 | 2000-05-09 | マサチューセッツ・インスティチュート・オブ・テクノロジー | 規定された空間における存在、向き及び活動を分析するための変位電流による方法及び装置 |
JP2002538469A (ja) * | 1999-03-05 | 2002-11-12 | オートモーティブ システムズ ラボラトリー インコーポレーテッド | 近接センサ |
JP2004347493A (ja) * | 2003-05-23 | 2004-12-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 異常検出機能を持つ静電容量式センサ装置 |
JP2006253764A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Rohm Co Ltd | 容量電圧変換回路、それを用いた入力装置、電子機器、ならびに容量電圧変換方法 |
JP2006320979A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 工作機械 |
JP2010239587A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Fujikura Ltd | 車両用ドア開閉装置 |
WO2011024576A1 (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 静電容量型物理量センサ及び角速度センサ |
JP2013061278A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Fujitsu Ltd | 信号生成装置及び信号生成方法 |
JP2013066176A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-04-11 | Nf Corp | 増幅回路および帰還回路 |
JP2013247396A (ja) * | 2012-05-23 | 2013-12-09 | Sharp Corp | 電圧変換回路、センサーシステムおよび通信システム |
JP2014041110A (ja) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Syouei System Co Ltd | 変位センサ |
US20140266263A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Infineon Technologies Ag | Apparatus and Method for Determining the Sensitivity of a Capacitive Sensing Device |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2337346A1 (fr) * | 1975-12-30 | 1977-07-29 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Pont de mesure de capacites |
US5844415A (en) | 1994-02-03 | 1998-12-01 | Massachusetts Institute Of Technology | Method for three-dimensional positions, orientation and mass distribution |
JPH08279718A (ja) * | 1995-04-07 | 1996-10-22 | Nec Corp | オフセット除去増幅回路 |
JPH09280806A (ja) | 1996-04-09 | 1997-10-31 | Nissan Motor Co Ltd | 静電容量式変位計 |
KR100558379B1 (ko) * | 1998-01-23 | 2006-03-10 | 도쿄 일렉트론 가부시키가이샤 | 임피던스-전압 변환기 |
JP4309158B2 (ja) * | 2003-03-19 | 2009-08-05 | 富士重工業株式会社 | 電荷信号変換アンプ、及び筒内圧測定装置 |
US7339384B2 (en) * | 2005-06-02 | 2008-03-04 | Georgia Tech Research Corporation | System and method for sensing capacitance change of a capacitive sensor |
DE102005041759A1 (de) * | 2005-09-02 | 2007-09-06 | Pepperl + Fuchs Gmbh | Oszillatorschaltung sowie Verfahren zur Beeinflussung, Steuerung oder Regelung der Frequenz eines Oszillators |
US8564301B2 (en) * | 2010-11-08 | 2013-10-22 | Semiconductor Components Industries, Llc | Device and method for determining capacitance as a function of voltage |
US9594387B2 (en) * | 2011-09-19 | 2017-03-14 | Texas Instruments Incorporated | Voltage regulator stabilization for operation with a wide range of output capacitances |
GB201120536D0 (en) * | 2011-11-29 | 2012-01-11 | Atlantic Inertial Systems Ltd | Fault detection using skewed transducers |
US8975963B2 (en) * | 2012-03-28 | 2015-03-10 | Texas Instruments Incorporated | Offset reduction for analog front-ends |
EP2799891A1 (en) * | 2013-05-03 | 2014-11-05 | Sensirion AG | Sensor circuit arrangement |
GB2515787B (en) * | 2013-07-04 | 2018-04-18 | Silicon Sensing Systems Ltd | Pickoff transducer wire bond bit detection |
JP6488674B2 (ja) * | 2013-12-25 | 2019-03-27 | パナソニック株式会社 | Dcオフセットキャンセル回路 |
CN107533091B (zh) * | 2015-04-28 | 2019-12-31 | 阿尔卑斯阿尔派株式会社 | 非接触电压测量装置 |
US10506318B2 (en) * | 2016-02-23 | 2019-12-10 | Infineon Technologies Ag | System and method for signal read-out using source follower feedback |
KR101763589B1 (ko) * | 2016-09-29 | 2017-08-01 | (주)세미센스 | 정전용량방식 센서장치 |
-
2019
- 2019-04-26 EP EP19800167.9A patent/EP3779476B1/en active Active
- 2019-04-26 JP JP2019556728A patent/JP6653899B1/ja active Active
- 2019-04-26 WO PCT/JP2019/017984 patent/WO2019216274A1/ja unknown
-
2020
- 2020-10-28 US US17/082,015 patent/US11428548B2/en active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07229941A (ja) * | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Sunx Ltd | 静電容量測定回路及びこれを利用した電子部品のリード検査装置 |
JPH09145760A (ja) * | 1995-11-22 | 1997-06-06 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 静電容量計測装置 |
JP2000505550A (ja) * | 1996-02-23 | 2000-05-09 | マサチューセッツ・インスティチュート・オブ・テクノロジー | 規定された空間における存在、向き及び活動を分析するための変位電流による方法及び装置 |
JP2002538469A (ja) * | 1999-03-05 | 2002-11-12 | オートモーティブ システムズ ラボラトリー インコーポレーテッド | 近接センサ |
JP2004347493A (ja) * | 2003-05-23 | 2004-12-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 異常検出機能を持つ静電容量式センサ装置 |
JP2006253764A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Rohm Co Ltd | 容量電圧変換回路、それを用いた入力装置、電子機器、ならびに容量電圧変換方法 |
JP2006320979A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 工作機械 |
JP2010239587A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Fujikura Ltd | 車両用ドア開閉装置 |
WO2011024576A1 (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 静電容量型物理量センサ及び角速度センサ |
JP2013066176A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-04-11 | Nf Corp | 増幅回路および帰還回路 |
JP2013061278A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Fujitsu Ltd | 信号生成装置及び信号生成方法 |
JP2013247396A (ja) * | 2012-05-23 | 2013-12-09 | Sharp Corp | 電圧変換回路、センサーシステムおよび通信システム |
JP2014041110A (ja) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Syouei System Co Ltd | 変位センサ |
US20140266263A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Infineon Technologies Ag | Apparatus and Method for Determining the Sensitivity of a Capacitive Sensing Device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3779476A1 (en) | 2021-02-17 |
WO2019216274A1 (ja) | 2019-11-14 |
EP3779476B1 (en) | 2022-06-15 |
US20210072048A1 (en) | 2021-03-11 |
JPWO2019216274A1 (ja) | 2020-06-25 |
US11428548B2 (en) | 2022-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6653899B1 (ja) | 静電容量測定回路及び静電容量変位計 | |
AU729354B2 (en) | Impedance-to-voltage converter | |
US6992492B2 (en) | Capacitive sensor | |
US6825649B2 (en) | Non-contact voltage measurement method and device, and detection probe | |
JP4198306B2 (ja) | 静電容量型センサ、半導体製造装置および液晶表示素子製造装置 | |
US9784596B2 (en) | Method, sensor, and printed circuit board for sensing position or motion of a shaft | |
JPH04230599A (ja) | 測定値検出および伝送装置 | |
CN101173974B (zh) | 用交叉电容的发电机定子绕组绝缘体吸水测试装置和方法 | |
CN201222081Y (zh) | 无源非接触式表面电位探头 | |
US9739816B2 (en) | Capacitive sensor with differential shield | |
JP4240259B2 (ja) | プラズマ電位測定方法と測定用プローブ | |
CN100454028C (zh) | 阻抗检测电路及其方法 | |
CN105548283A (zh) | 单一平面电容测量板及电容式检测装置 | |
JP2001091205A (ja) | 物体搭載装置 | |
Thai et al. | Multiple comb pattern based living object detection with enhanced resolution design for wireless electric vehicle chargers | |
JPH0755615A (ja) | 静電容量型力センサ | |
Baby et al. | A simple analog front-end circuit for grounded capacitive sensors with offset capacitance | |
JPH0695043B2 (ja) | 回転する物体の固有振動特性の測定方法および回路装置 | |
JP4872989B2 (ja) | 静電容量型センサ部品、物体搭載体、半導体製造装置および液晶表示素子製造装置 | |
JP4562551B2 (ja) | インピーダンス検出装置 | |
JP2002221402A (ja) | 静電容量ギャップセンサの測定装置及びその測定方法 | |
Gu et al. | Design of electrical parameter measurement system of quartz crystal oscillator | |
JP4514944B2 (ja) | 膜厚測定装置 | |
US20190049282A1 (en) | Sensor array for the potentiometric measurement of a fill level in a container | |
JPH07229941A (ja) | 静電容量測定回路及びこれを利用した電子部品のリード検査装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191017 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191017 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20191017 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20191125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191203 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200107 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200117 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6653899 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |