JPS6182103A - 帰還増幅型静電容量計 - Google Patents
帰還増幅型静電容量計Info
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- JPS6182103A JPS6182103A JP59204233A JP20423384A JPS6182103A JP S6182103 A JPS6182103 A JP S6182103A JP 59204233 A JP59204233 A JP 59204233A JP 20423384 A JP20423384 A JP 20423384A JP S6182103 A JPS6182103 A JP S6182103A
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- JP
- Japan
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- voltage
- capacitance
- feedback
- sensor
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- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、帰還増幅型静電容量針の改良に関する。
静電容量の変化を検出する技術は計測技術分野で広く応
用されており、例えは搬送鋼板までの距離を計測する距
離針、塗膜の厚さを#F纏jする厚さ針、溶融金属液体
のレベル計等である。
用されており、例えは搬送鋼板までの距離を計測する距
離針、塗膜の厚さを#F纏jする厚さ針、溶融金属液体
のレベル計等である。
従来、この備の計測技術に使用する静電容量変化の検出
技術としては既に公知になっており、その1つとしては
チャージ増幅器を用いたものがあり、他の1つはダミー
のコンデンサとSt容it型センサのコンデンサとを用
いてブリッジ回路t−構成し、静電容量型センサの静電
容量の微小変化をブリッジ回路で電圧信号に変換して取
出し、センサコンデンサの微少変化容量を検知するもの
である。
技術としては既に公知になっており、その1つとしては
チャージ増幅器を用いたものがあり、他の1つはダミー
のコンデンサとSt容it型センサのコンデンサとを用
いてブリッジ回路t−構成し、静電容量型センサの静電
容量の微小変化をブリッジ回路で電圧信号に変換して取
出し、センサコンデンサの微少変化容量を検知するもの
である。
第5図は従来の帰還増幅型静電容量計の構成図であって
、この静電容量計は静電容を型センサの;ンデンサCs
の静電容量変化を、この静電容量変化に応じて得られる
電圧と発振器lから出力される一定振幅の交流電圧との
差電圧から検出するものである。具体的に説明すると、
靜亀容tmセンサのコンデンサCsが演算項@器2の負
入力端子に接続され、ま次発振器lが演算増幅器2の正
入力端子に接続され、さらに演算増幅器2の出力熾が負
帰還用コンデンサCN を介して増幅器2の負入力端子
に接続されている、・。
、この静電容量計は静電容を型センサの;ンデンサCs
の静電容量変化を、この静電容量変化に応じて得られる
電圧と発振器lから出力される一定振幅の交流電圧との
差電圧から検出するものである。具体的に説明すると、
靜亀容tmセンサのコンデンサCsが演算項@器2の負
入力端子に接続され、ま次発振器lが演算増幅器2の正
入力端子に接続され、さらに演算増幅器2の出力熾が負
帰還用コンデンサCN を介して増幅器2の負入力端子
に接続されている、・。
しかして、以上のような静電容量計においては、演算増
幅器2に発振器lから固定周波数でかつ一定振幅の交流
電圧eit−加え、この状態でコンデンサCBの静電容
量が被測定体(不図示)との距離に応じて変化すると、
演算増幅器2からはCN/Ca比の値に応じた電圧eK
が出力されるOこの出力電圧ep、は次式により表わさ
れる。すなわち である。この叱(1)式から明らかなように発振器1の
出力電圧Jおよび負帰還用コンデンサCNの値をそれぞ
れ固定にすると、帰還が加わったときの出力電圧CKは
コンデンサCBの静電容量変化に対応した値となる。従
って、増幅器2の出力電圧eKt−計測することにより
、間接的にコンデンサC8の静電容量の値を検知するこ
とができる。なお、第6図は発振器lの出力lil、[
e。
幅器2に発振器lから固定周波数でかつ一定振幅の交流
電圧eit−加え、この状態でコンデンサCBの静電容
量が被測定体(不図示)との距離に応じて変化すると、
演算増幅器2からはCN/Ca比の値に応じた電圧eK
が出力されるOこの出力電圧ep、は次式により表わさ
れる。すなわち である。この叱(1)式から明らかなように発振器1の
出力電圧Jおよび負帰還用コンデンサCNの値をそれぞ
れ固定にすると、帰還が加わったときの出力電圧CKは
コンデンサCBの静電容量変化に対応した値となる。従
って、増幅器2の出力電圧eKt−計測することにより
、間接的にコンデンサC8の静電容量の値を検知するこ
とができる。なお、第6図は発振器lの出力lil、[
e。
t−IVに設定したとき、CN/C8の比に対する出力
特性である。
特性である。
ところで、静電容量型センサと被測定体との相対距離に
対する靜電容jl型センサのコンデンサC8の静電容蓋
値は、 c 、、 S −t S D ・・・・・・・・・ (2)
なる式により表わされる。ここで8は静電容量型センサ
の断面積、Iは静電容を温センサと被測定体との間の誘
電率、Dは靜電容電型センサと被測定体との相対距離で
ある。したがって、コンデンサC8の静電容量変化は、
相対距離に対して非amとなり、かつ相対距離りが長く
なるに従って微小となる。
対する靜電容jl型センサのコンデンサC8の静電容蓋
値は、 c 、、 S −t S D ・・・・・・・・・ (2)
なる式により表わされる。ここで8は静電容量型センサ
の断面積、Iは静電容を温センサと被測定体との間の誘
電率、Dは靜電容電型センサと被測定体との相対距離で
ある。したがって、コンデンサC8の静電容量変化は、
相対距離に対して非amとなり、かつ相対距離りが長く
なるに従って微小となる。
しかしながら、従来の#還増幅型静電容蓋計では次のよ
うな問題がある。すなわち、■ 演算増幅器2の出力電
圧exは第6因に示すように非+smであるため、この
出力電圧6Kをリニアライブに通して線型化しなげれば
ならない。このため回路構成が複雑となり、誤差か生じ
やすくなってしまう。
うな問題がある。すなわち、■ 演算増幅器2の出力電
圧exは第6因に示すように非+smであるため、この
出力電圧6Kをリニアライブに通して線型化しなげれば
ならない。このため回路構成が複雑となり、誤差か生じ
やすくなってしまう。
■ 一般に靜電答thL型センチの断面積と測定スパン
との比率は約1が限度であって、例えば断面積約32x
mφ の静電容量型センサでの測定スパンは約30關と
なり、測定スパンt−拡大したい要求がある。
との比率は約1が限度であって、例えば断面積約32x
mφ の静電容量型センサでの測定スパンは約30關と
なり、測定スパンt−拡大したい要求がある。
■ 第(1)式から判るように静電容量型センサの静竜
容蓋の微小変化を拡大して検出するためK1幅度を高く
(CNの値を大きく設定)すると、出力電圧cKf)絶
対値が大きくなりすぎて飽和してしまい、測定が不可能
となりてしまう。
容蓋の微小変化を拡大して検出するためK1幅度を高く
(CNの値を大きく設定)すると、出力電圧cKf)絶
対値が大きくなりすぎて飽和してしまい、測定が不可能
となりてしまう。
本発明は上記実情に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、高感度でノイズの影響t−受けず、か
つ線型の出力特性が得られる高精度の#還増幅型静電容
重訂t−提供することにある。
とするところは、高感度でノイズの影響t−受けず、か
つ線型の出力特性が得られる高精度の#還増幅型静電容
重訂t−提供することにある。
本発明は、インピーダンスなどの基準辺側回路とインピ
ーダンスおよび静電容1に型センサよりなる〜測定辺側
回路とでブリッジrgJji!を構成するとともに、こ
のブリッジ回路に発振器から信号増幅回路を介して所定
周波数の交流信号を供給し、このときブリッジ回路の各
基準辺側および被測定辺側から得られた各出力電圧を帰
還用差動増幅回路で差電圧として取出して#配信号増幅
回路に正帰還することKより、センサで検出される靜亀
容斌を債号増1回路の出力から計測する帰還増幅製静電
容量計である。
ーダンスおよび静電容1に型センサよりなる〜測定辺側
回路とでブリッジrgJji!を構成するとともに、こ
のブリッジ回路に発振器から信号増幅回路を介して所定
周波数の交流信号を供給し、このときブリッジ回路の各
基準辺側および被測定辺側から得られた各出力電圧を帰
還用差動増幅回路で差電圧として取出して#配信号増幅
回路に正帰還することKより、センサで検出される靜亀
容斌を債号増1回路の出力から計測する帰還増幅製静電
容量計である。
以下、本発明の第lの実施例について篤1図を参照して
説明する0lhh図においてCs は被測定体との距
離に応じて静電容量が変化する静電容量型センサの舒電
容tt−示している。この静電容′xCsすなわち靜亀
容jimセンサは、予め設定された値の基準辺側インピ
ーダンスZl。
説明する0lhh図においてCs は被測定体との距
離に応じて静電容量が変化する静電容量型センサの舒電
容tt−示している。この静電容′xCsすなわち靜亀
容jimセンサは、予め設定された値の基準辺側インピ
ーダンスZl。
z2および予め設定された静電容量値の颯測定辺111
1コンデンサC1とでブリッジ回路lOを構成している
。このブリッジ回路10には、発振器11から出力され
る所定周波数、一定振幅の交流電圧ei が信号増幅器
12を介して供給され、この結果、接続点aには出力電
圧e 接S8% 続点すには静電容量Cs の変化に応じた出力電圧e5
.が現われるようになっている。
1コンデンサC1とでブリッジ回路lOを構成している
。このブリッジ回路10には、発振器11から出力され
る所定周波数、一定振幅の交流電圧ei が信号増幅器
12を介して供給され、この結果、接続点aには出力電
圧e 接S8% 続点すには静電容量Cs の変化に応じた出力電圧e5
.が現われるようになっている。
このブリッジ回路10の谷接続点a、bは、それぞれ帰
還用差動増幅器13の各入力端子に接続されており、こ
の帰還用差動増幅器130出力塙は信号増幅器12の正
入力端子に接続されてブリッジ回路1oの接続点a、b
間の差電圧が信号増幅器12に正帰還されるように構成
されている。
還用差動増幅器13の各入力端子に接続されており、こ
の帰還用差動増幅器130出力塙は信号増幅器12の正
入力端子に接続されてブリッジ回路1oの接続点a、b
間の差電圧が信号増幅器12に正帰還されるように構成
されている。
次に上記の如く構成された静電容量計の動作について説
明する。発振器IIから出力される所定8波数、一定振
幅の又流亀圧et が信号増幅器12を介し【ブリッ
ジ回路10に供給されると、ブリッジ回路1oの接続点
aには電圧eB、1接続点すには靜亀容を型センサの静
電容lcsに応じた電圧eB、が現われる。これら電圧
e Bl* e 5. はそれぞれ帰還用差動増幅器
I3に加えられ、ここで差電圧e =(e、−es、
)・G1.が得られる。なお、Gi、は帰還用差動増
幅器13の増幅度である。そうして、この差電圧eBは
信号増幅器12に正帰還され、この信号増幅器12から
静電容量型センサの静電容量CI3の被測定体Sとの距
離に応じ比電圧e が出力される。
明する。発振器IIから出力される所定8波数、一定振
幅の又流亀圧et が信号増幅器12を介し【ブリッ
ジ回路10に供給されると、ブリッジ回路1oの接続点
aには電圧eB、1接続点すには靜亀容を型センサの静
電容lcsに応じた電圧eB、が現われる。これら電圧
e Bl* e 5. はそれぞれ帰還用差動増幅器
I3に加えられ、ここで差電圧e =(e、−es、
)・G1.が得られる。なお、Gi、は帰還用差動増
幅器13の増幅度である。そうして、この差電圧eBは
信号増幅器12に正帰還され、この信号増幅器12から
静電容量型センサの静電容量CI3の被測定体Sとの距
離に応じ比電圧e が出力される。
ここで、上記各出力電圧を式を用いて表わすと次のよう
になる。ブリッジ回路1oの各接続点a、blc%われ
る電圧e B、 、 e5.は、e81” fAO(Z
2/(Zl+Z2)) ・・・・・・(3)e、、
== eoi Zcx/(Za+ZCX) ) ・
’−(4)である。なお”IZCXは靜蒐容を型センサ
のリアクタンス(l/jωCx)であり、zClはコン
デンサCtのリアクタンス(1/jωCt)である6そ
して、これら電圧e s、 s e s! が帰還用
差動増幅器13に送られ、ここで上式で述べた差電圧6
Bを得て信号増幅器12に正帰還するので、信号増幅器
12の出力電圧e0 は次式により表わすことかでき
る。すなわち である。ここで、G1!は信号増幅器12のオープン増
幅度であり、K l=e a、/eo I K 2 =
es、/e。
になる。ブリッジ回路1oの各接続点a、blc%われ
る電圧e B、 、 e5.は、e81” fAO(Z
2/(Zl+Z2)) ・・・・・・(3)e、、
== eoi Zcx/(Za+ZCX) ) ・
’−(4)である。なお”IZCXは靜蒐容を型センサ
のリアクタンス(l/jωCx)であり、zClはコン
デンサCtのリアクタンス(1/jωCt)である6そ
して、これら電圧e s、 s e s! が帰還用
差動増幅器13に送られ、ここで上式で述べた差電圧6
Bを得て信号増幅器12に正帰還するので、信号増幅器
12の出力電圧e0 は次式により表わすことかでき
る。すなわち である。ここで、G1!は信号増幅器12のオープン増
幅度であり、K l=e a、/eo I K 2 =
es、/e。
である。したがって、第(5)式から判るように発振器
11の交流電圧e1、信号増幅器12のオープン増幅度
G11、帰還用差動増幅器13の増幅度G1.およびに
1の値を固定にすれは、信号増幅器12の出力電圧e0
はに2=Zcx/(Z0+Zcx)の値に対応して変化
することになる。そこで、信号増幅器12の出力電圧e
□ を測定子れば、間接的に静亀容鴬拒センサの静電
容k Csの変化を測定し次ことになり、ひいては例え
は靜を温センサと被測定体との距離を求めることができ
る。
11の交流電圧e1、信号増幅器12のオープン増幅度
G11、帰還用差動増幅器13の増幅度G1.およびに
1の値を固定にすれは、信号増幅器12の出力電圧e0
はに2=Zcx/(Z0+Zcx)の値に対応して変化
することになる。そこで、信号増幅器12の出力電圧e
□ を測定子れば、間接的に静亀容鴬拒センサの静電
容k Csの変化を測定し次ことになり、ひいては例え
は靜を温センサと被測定体との距離を求めることができ
る。
第2図は第1図に示す距離計の出力特性図であって、静
電容量型センサとしては5QmlRφの径のものを用い
、発振器IIの出力周肢数5QfG−1z、被測定体S
として鋼板を用いている。この図から明らかなように出
力%性は線型となり、また測定スパンは従来のものより
も拡大されていることが判る。
電容量型センサとしては5QmlRφの径のものを用い
、発振器IIの出力周肢数5QfG−1z、被測定体S
として鋼板を用いている。この図から明らかなように出
力%性は線型となり、また測定スパンは従来のものより
も拡大されていることが判る。
このように本発明の静電容量計においては、靜翫容iJ
k型センサCs t−一辺に接続したりブリッジ回路
10を構成し、このブリッジ回路10の出力電圧es1
. eB2 の差電圧eB を帰還用差動増幅器1
3から信号増幅回路12に正帰還するので、得られる出
力特性は第2図に示すように線型となり、かつ測定スパ
ンか拡大したものとなっている。これにより、出力電圧
coを従来のように別途設けたりニア2イザにより線型
化する必要はない。またブリクジ回j!構成により高S
/N比でもって靜電容1mセンサの静電容量C6の変化
が検出できる。したがって、靜muセンサと被測定体と
の距離を精度高く測定できる。
k型センサCs t−一辺に接続したりブリッジ回路
10を構成し、このブリッジ回路10の出力電圧es1
. eB2 の差電圧eB を帰還用差動増幅器1
3から信号増幅回路12に正帰還するので、得られる出
力特性は第2図に示すように線型となり、かつ測定スパ
ンか拡大したものとなっている。これにより、出力電圧
coを従来のように別途設けたりニア2イザにより線型
化する必要はない。またブリクジ回j!構成により高S
/N比でもって靜電容1mセンサの静電容量C6の変化
が検出できる。したがって、靜muセンサと被測定体と
の距離を精度高く測定できる。
また、信号増@器12および帰還用差動増幅器13の各
増幅度Gl! 、Gts t−調祭することにより、出
力特性を所望の特性に変化させることができる。
増幅度Gl! 、Gts t−調祭することにより、出
力特性を所望の特性に変化させることができる。
次に1本発明の謝2の実施例について第3図を参照して
説明する。なお、第1図と同一部分には同一符号を付し
である。この静電容量針は、静電容に製センサを接続す
るラインすなわち同軸ケーブルの温度変化による分布容
量の変化を補償する手段を設けたものである。すなわち
、第1図に示すインピーダンスZz 、ZJに代ってコ
ンデ/すCJ 、C4が接続され、さらに静電容量型セ
ンサ2Qが同軸ケーブル21により接続されている。ま
た、コンデンサC3とC4の接続点Cには同軸ケーブル
21と同一条件で補償用同軸ケーブル22が設置され℃
いる。この同軸ケーブル22のシールド線および被測定
体Sはアース線23ft介して接続されている。
説明する。なお、第1図と同一部分には同一符号を付し
である。この静電容量針は、静電容に製センサを接続す
るラインすなわち同軸ケーブルの温度変化による分布容
量の変化を補償する手段を設けたものである。すなわち
、第1図に示すインピーダンスZz 、ZJに代ってコ
ンデ/すCJ 、C4が接続され、さらに静電容量型セ
ンサ2Qが同軸ケーブル21により接続されている。ま
た、コンデンサC3とC4の接続点Cには同軸ケーブル
21と同一条件で補償用同軸ケーブル22が設置され℃
いる。この同軸ケーブル22のシールド線および被測定
体Sはアース線23ft介して接続されている。
次に上記の如く麹酸された靜寛容it針の動作について
説明する。発振器11から信号増幅器12t−介してブ
リッジ回路30に交流信号が供給されると、ブリッジ回
路30の各接線点C9dにはそれぞれ電圧e81 s
C84が現われる。これら電圧eB、、e86 は帰
還用差動増幅器13に送られ、ここで差電圧esaが求
められて信号増@器12に正帰還される。そして、信号
増幅器12から静電容itsセンサ20と被測定体Sと
の距pIJitoに応じた電圧eoaが出力される。
説明する。発振器11から信号増幅器12t−介してブ
リッジ回路30に交流信号が供給されると、ブリッジ回
路30の各接線点C9dにはそれぞれ電圧e81 s
C84が現われる。これら電圧eB、、e86 は帰
還用差動増幅器13に送られ、ここで差電圧esaが求
められて信号増@器12に正帰還される。そして、信号
増幅器12から静電容itsセンサ20と被測定体Sと
の距pIJitoに応じた電圧eoaが出力される。
ここで前記電圧eB、、eB、 は次式により表わさ
れる。すなわち、 ’ as =eoa @Za/ (Z 3 + Z 4
) ・” ・” ・” (6)es4 =
eoa −”c、/ (Zcm+Zcsj )
−・”−(7’である。ここで、z4はコンデンサC3
と同軸ケーブル220分布容蓋Cb との合成リアクタ
ンスすなわち(l/jω(C4+Cb))テアリ、Zs
)iコンデンサc、のりアクタンス(1/jωC,)、
zclはコンデンサC1のりアクタンス(1/jωC1
)。
れる。すなわち、 ’ as =eoa @Za/ (Z 3 + Z 4
) ・” ・” ・” (6)es4 =
eoa −”c、/ (Zcm+Zcsj )
−・”−(7’である。ここで、z4はコンデンサC3
と同軸ケーブル220分布容蓋Cb との合成リアクタ
ンスすなわち(l/jω(C4+Cb))テアリ、Zs
)iコンデンサc、のりアクタンス(1/jωC,)、
zclはコンデンサC1のりアクタンス(1/jωC1
)。
Zcs’ は静電センサ20の静電容量C8と同軸ケー
プに21の分布容量Ca との合成リアクタンス(i/
jω(C5+Ca))である°。
プに21の分布容量Ca との合成リアクタンス(i/
jω(C5+Ca))である°。
そこで、コンデンサC1,Csの靜t 答it値を等し
く(C7=CJ) 設定すると、各電圧eSg+es
、1次式のようになる。すなわち、e83=e!oa”
Z+/(Zc、+Z+) 、−”(8)es、”
eoa ’ Zc、/(Zc1+Zcs’ン ・・・・
・・(9)である。
く(C7=CJ) 設定すると、各電圧eSg+es
、1次式のようになる。すなわち、e83=e!oa”
Z+/(Zc、+Z+) 、−”(8)es、”
eoa ’ Zc、/(Zc1+Zcs’ン ・・・・
・・(9)である。
そこで、測定中に同軸ケーブル21,2;!の周囲温度
が変動するとこれら同軸ケーブル21゜22の分布容i
k Cb + Caは変化するが、その変化は同じよう
に変化する。よって、第(8)式および第(9)式から
判るように、各電圧’ 8@ # C84の絶対値すな
わS振幅は変化するが、差電圧eaaは変動せずに靜を
容量型セ/す20と被m++定体Sとの距離に応じた値
となる。第4図は脂3図に示す距離計の出力特性図であ
って、温度20°Cおよび5α℃における各出力特性を
示している。
が変動するとこれら同軸ケーブル21゜22の分布容i
k Cb + Caは変化するが、その変化は同じよう
に変化する。よって、第(8)式および第(9)式から
判るように、各電圧’ 8@ # C84の絶対値すな
わS振幅は変化するが、差電圧eaaは変動せずに靜を
容量型セ/す20と被m++定体Sとの距離に応じた値
となる。第4図は脂3図に示す距離計の出力特性図であ
って、温度20°Cおよび5α℃における各出力特性を
示している。
この出力特性図から明らかなように温度50℃において
補償が行なわれないと出力%性は温度20℃における出
力特性と異なったものとなるが、補償用同軸ケーブル2
2〒設けて補償を行なうと、温度20℃における出力特
性と同一の出力特性を示すようになる。
補償が行なわれないと出力%性は温度20℃における出
力特性と異なったものとなるが、補償用同軸ケーブル2
2〒設けて補償を行なうと、温度20℃における出力特
性と同一の出力特性を示すようになる。
このように第3図に示す本発明の静電容量計においては
、静電容量型上/す20を接続してブリッジ回路を画成
するための同軸ケーブル21と同一の補償用同軸ケーブ
ル22を同軸ケーブル2ノと一対にして接続したので、
周囲温度が変化して同軸ケーブル210分布容量が変化
しても、この分布容量の変化により出力特性が変動する
ことはない。したがって、第3図に示す静電容量計にお
いても、第1図に示すものと同様の効果を奏するととも
に、温度が変化しても同一の出力特性を保つことができ
る。
、静電容量型上/す20を接続してブリッジ回路を画成
するための同軸ケーブル21と同一の補償用同軸ケーブ
ル22を同軸ケーブル2ノと一対にして接続したので、
周囲温度が変化して同軸ケーブル210分布容量が変化
しても、この分布容量の変化により出力特性が変動する
ことはない。したがって、第3図に示す静電容量計にお
いても、第1図に示すものと同様の効果を奏するととも
に、温度が変化しても同一の出力特性を保つことができ
る。
さらに、上記第1および第2の冥施例においては、共に
次のような効果t−賽することができる。
次のような効果t−賽することができる。
■ 従来の静電容量針と比較して3〜5倍の微小な容量
変化を検出することができる。
変化を検出することができる。
■ 静電容量戯センサの静電容量変化に対する出力特性
は、信号増幅器又は帰還用差動増幅器の増幅度t−11
gkすることによって、任意に勇整することができる。
は、信号増幅器又は帰還用差動増幅器の増幅度t−11
gkすることによって、任意に勇整することができる。
■ 本発明の静電容量計を距離計として用いると、測定
距離に対する出力特性を線型化することかできる。
距離に対する出力特性を線型化することかできる。
■ さらに、測定スパンt−3〜5倍に拡大することが
できる。
できる。
本発明によれば、基準辺側インピーダンス。
れたブリッジ回路に信号増幅回路金片して所定周牧畝の
交流信号を供給し、このときブリッジ回路の基準辺側お
よび振測定辺側から得られる各出力電圧t−帰還用差動
増幅回路で前記信号増幅回路に正帰還して静を容量変化
を出力するので、高感度でノイズの′#響を52:けす
、かつ練製の出力特性が得られる高精度の帰還増幅型h
!亀容麓計を提供できる。
交流信号を供給し、このときブリッジ回路の基準辺側お
よび振測定辺側から得られる各出力電圧t−帰還用差動
増幅回路で前記信号増幅回路に正帰還して静を容量変化
を出力するので、高感度でノイズの′#響を52:けす
、かつ練製の出力特性が得られる高精度の帰還増幅型h
!亀容麓計を提供できる。
第1図は本発明に係る帰還増幅型静電容量計の絽lの冥
施例を示す構成図、#;2図は第1図に示す静電容量計
の出力特性図、第3因は本発明に係る帰還増幅型静電容
量計の第2の実施例を示す構成図、第4図は第3図に示
す靜1!谷量計の出力特性図、第5図は従来の帰還増幅
型静電容量計の構成図、第6図は第5図に示す静電容量
計の出力特性図である。 10・・・プリクジ回路、11・・・発振器、12・・
・信号増幅器、13・・・帰還用差動増幅器、Z7゜Z
2・・・インピーダンス、CI・・・コンデンサ、C8
・・・静電容1型センサの静電容量、S・・・被測定体
、20・・・静電容ii型七/す、21・・・同軸ケー
゛プル、22・・・補償用同軸ケーブル、3Q・・・7
゛リツジ路。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 2箒1 ニー 第2:。 周友距$81 hm)
施例を示す構成図、#;2図は第1図に示す静電容量計
の出力特性図、第3因は本発明に係る帰還増幅型静電容
量計の第2の実施例を示す構成図、第4図は第3図に示
す靜1!谷量計の出力特性図、第5図は従来の帰還増幅
型静電容量計の構成図、第6図は第5図に示す静電容量
計の出力特性図である。 10・・・プリクジ回路、11・・・発振器、12・・
・信号増幅器、13・・・帰還用差動増幅器、Z7゜Z
2・・・インピーダンス、CI・・・コンデンサ、C8
・・・静電容1型センサの静電容量、S・・・被測定体
、20・・・静電容ii型七/す、21・・・同軸ケー
゛プル、22・・・補償用同軸ケーブル、3Q・・・7
゛リツジ路。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 2箒1 ニー 第2:。 周友距$81 hm)
Claims (2)
- (1)複数の基準辺側インピーダンスと測定辺側インピ
ーダンス、静電容量の変化を検出する測定辺側センサと
で構成されたブリッジ 回路と、このブリッジ回路に発振器から出力される所定
周波数の交流信号を供給する信号増幅回路と、前記ブリ
ッジ回路の基準辺側および測定辺側の各出力電圧を受け
、これら の出力電圧の差に比例する信号を前記信号増幅回路に正
帰還する帰還用差動増幅回路とを備え、前記信号増幅回
路の出力から前記センサで検出される静電容量を測定す
ることを特徴とする帰還増幅型静電容量計。 - (2)測定辺側センサが測定辺側インピーダンスに同軸
ケーブルを介して接続されている場合、複数の基準辺側
インピーダンスの間に前記同軸ケーブルと同一条件下で
補償用同軸ケーブルを設けるものである特許請求の範囲
第(1)項記載の帰還増幅型静電容量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59204233A JPS6182103A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 帰還増幅型静電容量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59204233A JPS6182103A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 帰還増幅型静電容量計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6182103A true JPS6182103A (ja) | 1986-04-25 |
JPH0448165B2 JPH0448165B2 (ja) | 1992-08-06 |
Family
ID=16487048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59204233A Granted JPS6182103A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 帰還増幅型静電容量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6182103A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003075482A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | インピーダンス検出方法、静電容量検出方法及びそのための装置 |
JP2003075484A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 静電容量検出回路及び静電容量検出方法 |
JP2003075487A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | インピーダンス検出装置及び静電容量検出装置 |
JP2003075481A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | インピーダンス検出回路及び静電容量検出回路 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5728088U (ja) * | 1980-07-23 | 1982-02-13 | ||
JPS5759101A (en) * | 1980-09-26 | 1982-04-09 | Hiromi Ogasawara | Noncontacting infinitesimal displacement gauge |
-
1984
- 1984-09-29 JP JP59204233A patent/JPS6182103A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5728088U (ja) * | 1980-07-23 | 1982-02-13 | ||
JPS5759101A (en) * | 1980-09-26 | 1982-04-09 | Hiromi Ogasawara | Noncontacting infinitesimal displacement gauge |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003075482A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | インピーダンス検出方法、静電容量検出方法及びそのための装置 |
JP2003075484A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 静電容量検出回路及び静電容量検出方法 |
JP2003075487A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | インピーダンス検出装置及び静電容量検出装置 |
JP2003075481A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | インピーダンス検出回路及び静電容量検出回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0448165B2 (ja) | 1992-08-06 |
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