JP2531003B2

JP2531003B2 - セラミック共振形静電センサ装置

Info

Publication number: JP2531003B2
Application number: JP1126234A
Authority: JP
Inventors: 昇増田; 哲夫大澤; 貴史杉村
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1989-05-19
Filing date: 1989-05-19
Publication date: 1996-09-04
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: JPH02306173A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、高周波の発振信号を利用して被検出体の微
小静電容量の変化を検出するセラミック共振形静電セン
サ装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来からごく一般的に用いられている静電センサ装置
は、発振回路のタンク回路に用いられている静電容量を
外部静電容量の変化として発振周波数を変化させるもの
であるが、感度が低く、このため、近年においてはより
感度の高いRCA方式（発振回路の発振周波数からわずか
にずれた共振周波数をもった共振回路のコンデンサ容量
を変化させAM変調波を得る方式）の装置が使用されるよ
うになってきている。このRCA方式の静電センサ装置
は、第11図に示すように、発振回路部１と、共振回路２
と、被検出体との静電容量変化を検出する検出部３と、
検波部４と、増幅回路５とからなる。前記発振回路部１
と共振回路２はそれぞれ共振器を含み、共振回路２の共
振器の共振周波数を検出部３で生じる静電容量の微小変
化にしたがって変調させ、この共振回路２から出力信号
として取り出し検波増幅するものである。

この種の静電センサ装置としては発振回路部１の共振
器と共振回路２の共振器のいずれか一方をストリップラ
インを用いて構成したものが広く使用されている。しか
し、共振器をストリップラインで構成すると、このスト
リップライン長として少くとも光波波長の1/4の長さを
確保しなければならないため、ストリップラインの長さ
が長くなり、装置の小型化を図ることが困難になるとい
う問題がある。

最近においては、装置の小型化を図るために、発振回
路部１の共振器と共振回路２の共振器とを共に誘電体共
振器を用いて構成したものが特開昭58−85948号公報に
おいて提案されている。このように共振器を誘電体を用
いて構成すれば、共振器の長さをストリップラインを用
いたもののε^−1/2にすることができる。この誘電体を
例えばセラミックにより構成すれば、セラミックの誘電
率εは20〜40であるので、大幅な装置の小型化が図れる
ことになる。また、誘電体をセラミックにより構成すれ
ば、セラミックのＱは200〜300と高く、ストリップライ
ンの共振器に比べ高感度化が期待できることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この種の静電センサ装置は、共振回路
２の共振器の動作点が発振回路部１の共振器の共振周波
数よりも外れた点に設定されるため、この動作点でのイ
ンピーダンスは、通常、200〜500Ω以上の値になり、こ
れ以下のインピーダンスを持った負荷が共振回路２の共
振器に結合されると、当該共振器はＱダンプされ（Ｑが
低くなり）、セラミック共振器の本来の特性（Ｑが大き
いという特性）を発揮できず、検出感度を大幅に高める
ことができないという問題がある。

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたも
のであり、その目的は、装置の小型化を図った超高感度
のセラミック共振形静電センサ装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために次のように構成さ
れている。すなわち、第１の発明は、セラミック共振器
を用いた発振回路部と、被検出体との静電容量変化を検
出する検出部と、この検出部で検出される静電容量の微
小変化で同調点が変化する共振回路のセラミック共振器
とを有するセラミック共振形静電センサ装置において、
前記発振回路部と共振回路のセラミック共振器との間に
高インピーダンス回路を接続したことを特徴として構成
されており、第２の発明は、前記発振回路部と共振回路
との間に高インピーダンス変換回路を介在させるととも
に、前記共振回路の共振電圧を高インピーダンス回路を
通して検波することを特徴として構成されており、第３
の発明は、前記第２の発明に可変容量ダイオードを備
え、この可変容量ダイオードに逆バイアス直流電圧を印
加させた高インピーダンスAFC回路を共振回路に接続し
て共振回路の共振周波数を偏位するよう構成したことを
特徴として構成されている。

〔作用〕

本発明では、発振回路部のセラミック共振器と、共振
回路のセラミック共振器との間に、高インピーダンス変
換回路が介設されることで、共振回路を構成するセラミ
ック共振器のＱの低下が抑えられている。また、共振回
路のセラミック共振器の共振電圧を検波する際に高イン
ピーダンス回路を通して検波するような検波回路で構成
すれば、共振回路の周りが高インピーダンス化され、セ
ラミック共振器のＱの低下は確実に防止され、検出部の
微小静電容量の変化が超高感度のもとで検出される。

そして可変容量ダイオードに逆バイアス直流電圧を印加
させた高インピーダンスAFC回路を共振回路の共振器に
結合することにより、当該セラミック共振器の共振周波
数を偏位させ、発振回路の発振周波数に対する共振周波
数のずれを最適にするのである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図には本発明に係るセラミック共振形静電センサ装
置の一実施例の回路図が示されている。本実施例の装置
は、発振回路部１と、高インピーダンス変換回路６と、
共振回路７と、検波部４と、増幅回路５と、AFC回路８
とからなる。なお、これら第１図の回路中▽の記号の頭
部は接地点を示している。

前記発振回路部１は周知の回路であり、この回路には
超高周波、本実施例では1GHz〜10GHzの範囲内の固定さ
れた一定の発振周波数を発振するセラミック共振器10が
用いられている。この発振回路部１は前記高周波の発振
信号を発振し、これを高インピーダンス変換回路６を介
して共振回路７に加える。この共振回路７はセラミック
共振器12によって構成され、検出部11には図示されてい
ない被検出体との静電容量の変化を検出する電極板、針
等が接続されている。

セラミック共振器12は第２図に示すような周波数特性
を有しており、このセラミック共振器12の共振周波数f₀
に対して発振回路部１の発振周波数f₁はわずかにずらし
た位置に設定される。この発振周波数f₁の設定方式とし
ては、発振周波数をセラミック共振器12の共振周波数f₀
の右側の周波数f₂の位置に設定するいわゆるアップポー
チ方式と共振周波数f₀よりも左側の周波数f₁の位置に設
定するバックポーチ方式とがあり、そのいずれの方式で
もよいが本実施例では、発振周波数をバックポーチのf₁
の位置に固定している。セラミック共振器12の共振周波
数f₀は検出部11によって検出される被検出体との静電容
量の変化に応じて変位し、例えば、静電容量Ｃが＋ΔＣ
だけ変化すると共振周波数f₀はｆ′に変位する。このよ
うに、セラミック共振器12は被検出体との静電容量の変
化に応じて共振周波数を変化させる。このとき、発振回
路部１の発振周波数はf₁に固定されているから、静電容
量変化がないときにはセラミック共振器12からV₀の出力
電圧が送出されるが、静電容量変化が＋ΔＣになったと
きにはセラミック共振器12からV₁の出力電圧が送出され
る。このように、被検出体の静電容量の変化に応じてセ
ラミック共振器12の共振周波数が変位し、これに伴い、
セラミック共振器12から静電容量変化に対応する出力電
圧Ｖが送出されるのである。本実施例では、静電容量変
化の検出範囲を０から＋ΔＣに、つまり出力電圧の設定
動作範囲をV₀〜V₁に設定している。そして、セラミック
共振器12の周波数特性曲線上での出力電圧V₂からV₁まで
の区間が同特性の直線傾斜領域の範囲に入るように共振
周波数f₀に対する発振周波数f₁の位置を定めて検出感度
を高めるようにしている。つまり、設定動作範囲V₀〜V₁
は前記直線傾斜領域のインピーダンスが高い部分を選ん
で設定されるのである。

一般に、セラミック誘電体はＱが高く（大きく）、回
路の共振器をセラミック共振器10,12によって構成する
ことにより、高い検出速度を期待できるのであるが、セ
ラミック共振器12と発振回路部１とを直接接続すると、
発振回路部１のインピーダンスがセラミック共振器12の
動作点でのインピーダンスよりも低いため、セラミック
共振器12のＱが低下してしまい、共振点での出力電圧が
低くなってセラミック共振器12の本来の性能（Ｑが高い
という性能）を十分に発揮できなくなるという問題が生
じる。このような問題を解消するために、本実施例で
は、発振回路部１と共振回路７との間に高インピーダン
ス変換回路６を介設している。この高インピーダンス変
換回路６はトランジスタ13と、抵抗器、コンデンサ等の
回路素子を結合して高インピーダンス回路として構成さ
れており、トランジスタ13はエミッタホロワ接続でセラ
ミック共振器12に高インピーダンスを付加するととも
に、セラミック共振器10側の発振回路部１とセラミック
共振器12側の共振回路７との相互干渉を遮断している。

ところで、発振回路部１の発振周波数を高くすれば、
それだけ装置（セラミック共振器）の小型化を図れる
が、発振回路部１の発振周波数を前記のように超高周波
数にし、さらにインピーダンスを高くし、かつ、セラミ
ック共振器12のＱを高く保つと、隣接する回路間で相互
干渉を引き起こし易くなるという問題がある。また、高
インピーダンス変換回路６のトランジスタ13部分に浮遊
分布容量が加わったり、電源ラインが第３図に示すよう
に等価的なインダクタンス９を構成すると、寄生振動を
起こし、第４図に示すような異常発振状態になるという
問題がある。本実施例では、前記トランジスタ13により
発振回路部１とセラミック共振器12との相互干渉を防止
しているが、さらに、両セラミック共振器10,12の電界
の干渉による異常発振や電源ラインが等価的なインダク
タンスを構成することによる異常発振を防止するため
に、次のような工夫をこらしている。

まず、２個のセラミック共振器10,12の相互干渉を避
けるため、第５図（ａ）に示すようにセラミック基板14
の表面側の銅箔上に一方のセラミック共振器（例えばセ
ラミック共振器10）を配設し、同基板14の裏面側の銅箔
上に他方側のセラミック共振器（例えばセラミック共振
器12）を配設し、セラミック共振器10側の電界がセラミ
ック共振器12側に及ばないようにするか、あるいは、第
５図（ｂ）に示すように、セラミック基板14の共通側の
銅箔面にセラミック共振器10の向きとセラミック共振器
12の向きとを互いに直交する方向に配設し、両共振器1
0,12の電界を直交方向にしてセラミック共振器10側の電
界がセラミック共振器12側に及ばないようにしている。

また、セラミック基板14の表面側に電源の＋側ライン
（＋V_CCライン）15と信号ライン16とを設け、セラミッ
ク基板14の裏面側には信号のグランドライン17a,17bを
設ける場合には、例えばグランドライン17aに対しては
電源の＋側ライン15を対向させ、同様に、グランドライ
ン17b側には信号ライン16を対向させて電界を封じ込
め、さらに、信号のグランドライン17a,17bをインダク
タンス18で分離し、それぞれのグランドライン17a,17b
から電源の＋側ライン15の一点にバイバスコンデンサ20
a,20bを挿入して、それぞれの回路間の相互干渉を除去
するようにする。本実施例は上記各種態様の相互干渉を
除去するため、各回路間を第６図のブロック図を示すよ
うに電界的に分離し、各回路間の相互干渉を確実に除去
している。

検波部４は結合コンデンサ25を介してセラミック共振
器12に接続されており、この検波部４はインダンクタン
ス素子21と、ダイオード22と、コンデンサ23と、抵抗器
24とによって構成されており、前記セラミック共振器12
からの出力信号は結合コンデンサ25を介して検波部４に
加えられるようになっている。前記ダイオード22と、コ
ンデンサ23と、抵抗器24は検波回路を構成するが、本実
施例ではこのダイオード22の動作点は０電圧よりも負側
に十分深くバイアス点が設定されている。前記検波回路
はセラミック共振器12から出力される超高周波の出力信
号（画像信号）を包絡線検波し、被検出体の信号帯域の
信号に変換するものである。このように、検波回路はセ
ラミック共振器12からの超高周波信号を検波するが、こ
のとき、ダイオード22の特性インピーダンスを考察すれ
ば、このダイオード22の順方向のインピーダンスがセラ
ミック共振器12に大きな影響を与え、このダイオード22
を直接共振器12に接続すると共振器12のＱが低下すると
いう不都合が生じる。この不都合を防止するために、前
記インダクタンス素子21がダイオード22のアノード側に
接続されている。つまり、コンデンサ25とこのインダク
タンス素子21は高インピーダンス化回路として機能す
る。

第７図は前記セラミック共振器12と結合コンデンサ25
とインダクタンス素子21の回路部分を抜き出して示した
ものであるが、一般にこの種の回路ではグランドライン
と信号ラインとの間、およびダイオード22のアノードと
カソード間にそれぞれ鎖線で示す浮遊容量C₀₁,C₀₂を持
つが、インダクタンス素子21はこれらの浮遊容量C₀₁,C
₀₂を効果的に除去する。このインダクタンス素子21は結
合コンデンサ25と結合してLC共振回路を構成するが、こ
の場合、LC共振回路の共振点を被検出周波数帯域内と発
振周波数帯域内に定めて超高周波成分に対し高インピー
ダンスとすることが必要である。

増幅回路５はトランジスタ27と抵抗器等の素子を用い
て構成され、この増幅回路５は検波部４から加えられる
信号を増幅し図示されていない信号処理回路に供給する
一方、同時にAFC回路８に加える。

このAFC回路８は、オペアンプ28と、コンデンサ29,30
と、可変抵抗器31と、抵抗器32と、可変容量ダイオード
33と、結合コンデンサ34とを主要回路素子にもって構成
されている。前記オペアンプ28の一側端子は増幅回路５
の出力端に接続されており、同オペアンプ28の＋側端子
は前記可変抵抗器31の摺動端子に接続されている。ま
た、オペアンプの一側端子と出力端間にはコンデンサ29
が接続されており、また、オペアンプの出力端にはコン
デンサ30の一端側が接続され、同コンデンサ30の他端側
はアースに接続されている。さらに、オペアンプの出力
端は抵抗器32,35と結合コンデンサ34を介してセラミッ
ク共振器12の出力端側に接続されている。そして、結合
コンデンサ34と抵抗器35との接続部には可変容量ダイオ
ード33のカソード側が接続され、同可変容量ダイオード
33のアノード側は接地されている。

このAFC回路８は増幅回路５から加えられる信号をオ
ペアンプ28により増幅するがこの信号を増幅するに際
し、コンデンサ29,30の平滑作用により、オペアンプ28
からの出力信号は周波数の低いほぼ直流の信号となる。
またオペアンプ28からの出力信号はコンデンサ30と抵抗
器32によって構成される積分回路を通ることによって、
必要なレベルまで増幅されるとともに、非常に低い信号
成分が可変容量ダイオード33に印加されている。

可変容量ダイオード33は逆バイアス状態で用いられて
おり、本実施例では電源電圧を12Vとした場合この可変
容量ダイオード33に6V以上の逆バイアス電圧を与え、同
ダイオード33の動作点を０電圧から負側の深いバイアス
点に設定している。なお、この可変容量ダイオード33の
動作点の位置調整は可変抵抗器31の抵抗値を可変するこ
とにより直流レベルで調整できるようになっている。換
言すれば、AFC回路の中心動作点を可変設定できること
である。前記可変容量ダイオード33は前記積分回路から
印加される電圧に応じて容量を変化させ、この容量変化
を結合コンデンサ34を介してセラミック共振器12に伝
え、同共振器12の共振周波数を変える。すなわち、何ら
かの原因で共振器12の共振周波数が、例えば、第２図の
ｆ″よりも右側にずれた場合には共振器12からの出力が
V₀以下になり、V₀〜V₁の設定領域から外れてしまうとい
う不都合が生じる。このような場合、AFC信号を共振器1
2に付加することによって発振周波数f₁を自動的に右側
にずらし、共振器12からの出力がV₀〜V₁の設定領域から
外れないようにするものであり、この意味においてこの
AFC回路は１種のAGC回路としても機能するものである。

本発明は以上説明したように構成されており、以下、
その動作について説明する。

第８図に示すように、セラミック共振器12の共振周波
数（同調周波数）f₀に対して発振回路部１の発振周波数
f₁をわずかに外れた位置に設定されている状態におい
て、検出部によって検出される被検出体との静電容量の
変化がない場合にはセラミック共振器12からV₀の一定電
圧が出力される。これに対し、検出部の電極部に人が近
づいたり、VHDディスクのような面の凹凸が検出部の電
極の近傍を通過することにより、検出部によって検出さ
れる静電容量がΔＣだけ変化すると、セラミック共振器
12の共振周波数はf₀からf₀₁に移行する。このとき、発
振周波数f₁は一定値に保たれているから、セラミック共
振器12から取り出される出力電圧はV₀にΔＶだけ加算さ
れたV₀＋ΔＶの電圧として取り出される。

一般に、第９図に示すように、あるレスポンスｆ
（Ｇ）を持った回路に信号ｆ（ｘ）を通すと出力信号ｆ
（out）として、ｆ（out）＝ｆ（Ｇ）ｆ（ｘ）の信号が得られることが
知られており、これを本実施例に当てはめれば、ｆ
（ｘ）をｊωt₁の単一周波数、すなわち、発振周波数で
固定し、ｆ（Ｇ）を画像信号や人の動きに対応したP_xの
信号で与えるとすれば、ｆ（out）＝ｊωt₁±P_xとなり、振幅変調された出力が
取り出される。本実施例において、発振周波数を超高周
波数、例えば1GHzとすれば、ｆ（out）は1GHzを中心と
した±P_xの帯域幅を持った超高周波の信号になり、この
超高周波の信号が検波回路に加えられる。検波回路では
この超高周波信号を包絡線検波を行って被検出体の信号
帯域（本実施例では3MHzの信号）に変換する。この帯域
変換された信号は次のトランジスタ27の増幅回路によっ
て増幅され、その出力信号の一部は図示されていない信
号処理回路に送られ、他の一部の信号はAFC回路８に分
岐供給される。AFC回路８ではこの入力されてくる信号
をコンデンサ29と30の平滑作用によりほぼ直流に近い40
0mHzに落とし、さらに積分回路で必要レベルまで信号増
幅してこれを可変容量ダイオード33に加える。可変容量
ダイオード33はこの加えられる信号に従い容量を変化さ
せ、この容量変化でセラミック共振器12の共振周波数f₀
を最適に調整する。

本実施例によれば、発振回路部１の共振器と、共振回
路の共振器とを共にセラミック共振器10,12により構成
しているから、Ｑを大きな値にすることが可能となる。
しかも、セラミック共振器12の周囲部の回路、つまり、
インピーダンス変換回路６と、インダクタンス素子21と
コンデンサ25の共振回路と、AFC回路８とを高インピー
ダンス回路により構成しているから、セラミック共振器
の動作時にＱダンプを生じさせることがなく、高感度の
もとで静電容量の微小変化を検出することが可能とな
る。

さらに、発振回路部１とセラミック共振器12との間で
はトランジスタ13によって相互干渉が遮断されており、
また、セラミック共振器10,12間の電界による相互干渉
防止とグランドライン17a,17bと電源の＋側ラインとの
間での電界を封じ込めを行っているから、超高周波信号
の取り扱いの上で生じ易い各回路間の相互干渉を確実に
防止することができ、これにより、装置の高S/N化を図
ることが可能となる。

さらに、共振器をストリップラインを使用せずにセラ
ミック共振器10,12により構成したから、装置の超小型
が可能となり、本実施例では縦20mm×横20mm×高さ20mm
という極めて小型の装置とすることができた。

また、本実施例の装置によれば１×10^-3〜１×10^-5PF
の微小静電容量の検出を高感度のもとで検出することが
可能となり、したがって、本実施例の装置を、従来の一
般的な用途であるビデオディスクとスタイラス間の静電
容量変化の検出装置としてはもとより、さらに微小容量
の高感度検出により始めて可能となる用途、例えば、人
体容量センサ（人の室内侵入センサ）、高温設置センサ
（例えば高温炉内の位置センサ）、高分解能ロータリー
エンコーダ、微小部品検出素子（例えばキャリアテープ
上のチップコンデンサ等の検出素子）、ガスセンサ（ガ
スの種類によって静電容量の違いが生じることを利用し
たガスの識別センサ）、脈拍センサ（血液中に含まれる
鉄分の通過量の変化を利用した脈拍の検出センサ）、液
体相と固体相の相転移点検出センサ（固体、液体、気体
の状態図における液体相と固体相との転移点での誘電率
変化の検出センサ）等の全く新しい機能、かつ、用途を
持った高感度で信頼性のある超小型の静電センサ装置を
安価に提供することが可能となる。

また、本実施例では、ダイオード22の動作点を０電圧
から充分離れた位置に設定しており、この動作点を０電
圧に近い負の電圧に設定する場合に較べ、次のような弊
害を防止できる。すなわち、このダイオード22の動作点
を０電圧に近い位置に設定した場合には、信号の振幅が
０の電圧を越えて正の電圧となるときに可変容量ダイオ
ード33を導通させ、該可変容量ダイオード33のインピー
ダンスを低下させ、これによりセラミック共振器12のＱ
を低下させるという不都合が生じるが、本実施例のよう
に、ダイオード22の動作点を０電圧よりも負の方向に充
分離れた位置に設定することにより、ダイオード22が信
号の振幅成分で導通するということがなく、この可変容
量ダイオード33のインピーダンスを常時高い値に維持さ
せることが可能となり、セラミック共振器12のＱダンプ
を防止することが可能となる。

なお、本発明は上記実施例に限定されることはなく、
様々な実施の態様を採り得るものである。例えば、上記
実施例では、高インピーダンス変換回路６をトランジス
タ13と抵抗器等の組み合わせの回路によって構成した
が、トランジスタのみの回路によって構成してもよく、
あるいは、演算増幅器等の他の回路素子により構成して
もよい。これらの回路素子の選定に際しては、発振回路
部１の発振周波数にマッチングするものを選定すること
になる。

また、上記実施例では、インダクタンス素子21を第７
図に示すようにセラミック共振器12に対して並列に接続
しているが、これを、第10図に示すように直列に接続し
てもよい。

〔発明の効果〕

本発明では発振回路部の共振器と共振回路の共振器と
を共にセラミック共振器により構成し、このセラミック
共振器間に高インピーダンス変換回路を介設したから、
低インピーダンス側となる発振回路部側の負荷が共振回
路のセラミック共振器側におよぶのを防止でき、これに
より、共振回路のセラミック共振器のＱダンプを防止で
き、高感度のもとで微小静電容量の変化を検出すること
が可能となる。

また、共振回路の周辺部、つまり、共振回路のセラミ
ック共振器と発振回路部との間ばかりでなく共振回路の
信号出力側である検波回路との間も高インピーダンス化
を図ったので、さらに確実に共振回路のセラミック共振
器のＱを高く維持することができ、より効果的に共振回
路のセラミック共振器のＱダンプを防止する。すなわち
セラミック共振器の本来有している高いＱの性能を充分
に発揮でき、微小の容量変化を高感度のもとで検出する
ことができる。

また、前記のように、発振回路部の共振器と共振回路
の共振器とを共にセラミック共振器により構成したもの
であるから、従来のストリップラインによりこれを構成
したものに較べ、装置を大幅に小型化、軽量化すること
が可能となる。

さらに、装置構成も簡易であるから、優れた性能を有
する本発明の装置を安価に提供できるという優れた効果
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るセラミック共振形静電センサ装置
の一実施例を示す回路図、第２図は発振回路部の発振周
波数と共振回路のセラミック共振器の共振周波数との関
係を示す説明図、第３図は超高周波信号を取り扱う場合
に電源ラインが等価的なインダクタンスを構成する不具
合状態の説明図、第４図は浮遊分布容量や寄生振動に起
因して発生する異常発振の説明図、第５図は相互干渉の
遮断例を示し、第５図（ａ），（ｂ）は発振回路部のセ
ラミック共振器と共振回路のセラミック共振器との電界
による相互干渉の防止例の説明図、第５図（ｃ）は信号
のグランドラインと電源の＋ラインとの間の電界封じ込
めによる相互干渉の防止例を示す説明図、第６図は各回
路を相互干渉から分離して接続した状態を示す第１図の
ブロック図、第７図は発振回路のセラミック共振器と検
波回路との間に設けられるインピーダンス素子の接続例
を示す詳細説明図、第８図は微小静電容量の検出をセラ
ミック共振器の同調変位により行う本実施例の動作説明
図、第９図は信号のレスポンス変換例を示す説明図、第
10図は共振回路のセラミック共振器と検波回路との間に
接続されるインピーダンス素子21の他の接続例を示す説
明図、第11図は従来のRCA方式の静電センサ装置のブロ
ック図である。１……発振回路部、２……共振回路、３……検出部、４
……検波部、５……増幅回路、６……高インピーダンス
変換回路、７……共振回路、８……AFC回路、９……イ
ンダクタンス、10……セラミック共振器、11……検出
部、12……セラミック共振器、13……トランジスタ、14
……セラミック基板、15……電源の＋側ライン、16……
信号ライン、17a,17b……グランドライン、18……イン
ダクタンス、20a,20b……バイバスコンデンサ、21……
インダクタンス素子、22……ダイオード、23……コンデ
ンサ、24……抵抗器、25……結合コンデンサ、26……可
変抵抗器、27……トランジスタ、28……オペアンプ、2
9,30……コンデンサ、31……可変抵抗器、32……抵抗
器、33……可変容量ダイオード、34……結合コンデン
サ、35……抵抗器。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック共振器を用いた発振回路部と、
被検出体との静電容量変化を検出する検出部と、この検
出部で検出される静電容量の微小変化で同調点が変化す
る共振回路のセラミック共振器とを有するセラミック共
振形静電センサ装置において、前記発振回路部と共振回
路のセラミック共振器との間に高インピーダンス回路を
接続したことを特徴とするセラミック共振形静電センサ
装置。
【請求項２】セラミック共振器を用いた発振回路部と、
被検出体との静電容量変化を検出する検出部と、この検
出部で検出される静電容量の微小変化で同調点が変化す
る共振回路のセラミック共振器とを有するセラミック共
振形静電センサ装置において、前記発振回路部と共振回
路との間に高インピーダンス変換回路を介在させるとと
もに、前記共振回路の共振電圧を高インピーダンス回路
を通して検波することを特徴とするセラミック共振形静
電センサ装置。
【請求項３】可変容量ダイオードを備え、この可変容量
ダイオードに逆バイアス直流電圧を印加させた高インピ
ーダンスAFC回路を共振回路に接続して共振回路の共振
周波数を偏位するよう構成した特許請求の範囲第２項の
セラミック共振形静電センサ装置。