JPH05264623A - 多チャンネル静電センサ装置 - Google Patents
多チャンネル静電センサ装置Info
- Publication number
- JPH05264623A JPH05264623A JP9174392A JP9174392A JPH05264623A JP H05264623 A JPH05264623 A JP H05264623A JP 9174392 A JP9174392 A JP 9174392A JP 9174392 A JP9174392 A JP 9174392A JP H05264623 A JPH05264623 A JP H05264623A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- channel
- circuit
- sensor device
- electrostatic sensor
- resonance
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- Pending
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- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多チャンネル静電センサ装置において、各チ
ャンネルの共振回路の共振周波数特性のばらつきを小さ
くする。 【構成】 多チャンネル静電センサ装置を１個の発振回
路と各チャンネル毎の共振回路を有して構成し、この多
チャンネル静電センサ装置の回路を回路基板６上に形成
する。各チャンネルの共振回路を構成するセラミック共
振器８は別個独立に形成されたグランドパターン７上に
搭載固定する。各チャンネルのセラミック共振器８は導
体部材11の基板部12によって導通接続し、また、各チャ
ンネルのグランドパターン７は導体部材11の基板部12と
アーム部13を介して導通接続し、各チャンネルのセラミ
ック共振器８周辺のグランド電位を均一にする。
ャンネルの共振回路の共振周波数特性のばらつきを小さ
くする。 【構成】 多チャンネル静電センサ装置を１個の発振回
路と各チャンネル毎の共振回路を有して構成し、この多
チャンネル静電センサ装置の回路を回路基板６上に形成
する。各チャンネルの共振回路を構成するセラミック共
振器８は別個独立に形成されたグランドパターン７上に
搭載固定する。各チャンネルのセラミック共振器８は導
体部材11の基板部12によって導通接続し、また、各チャ
ンネルのグランドパターン７は導体部材11の基板部12と
アーム部13を介して導通接続し、各チャンネルのセラミ
ック共振器８周辺のグランド電位を均一にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、外部静電容量の変化を
検出出力するセンサ回路が複数連設されている多チャン
ネル静電センサ装置に関するものである。
検出出力するセンサ回路が複数連設されている多チャン
ネル静電センサ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、静電センサ装置で検出される静電
容量の検出信号を複数の異なる形態で並行処理したり、
各対の検出信号の差動出力を求めたいという様々な要望
がある。このような要望に応えるため、出願人は、特願
平１−２６１７５６号において、図３に示すような多チ
ャンネル静電センサ装置を提案している。この提案のセ
ンサ装置は、発振回路１と、共振回路２と、検波回路３
と、増幅回路４と、ＡＦＣ（Automatic Frequency Cont
rol ）回路５と、検出電極10とからなる一チャンネルの
センサ回路９が発振回路１を共通にして複数チャンネル
隣接配置されたもので、検出電極10によって検出される
外部静電容量の変化に対応して共振回路２の共振周波数
を変倚させ、この共振周波数の変倚量に対応する信号を
振幅変調してセラミック共振器８から出力し、この振幅
変調信号は検波回路３で包絡線検波された後、増幅回路
４で信号増幅され、検出信号として取り出される。そし
て、各チャンネルのセンサ回路９ａ，９ｂ，９ｃ，・・
・の出力信号は並行処理されたり、差動出力が求められ
たり、所望の形態で信号処理されるものである。
容量の検出信号を複数の異なる形態で並行処理したり、
各対の検出信号の差動出力を求めたいという様々な要望
がある。このような要望に応えるため、出願人は、特願
平１−２６１７５６号において、図３に示すような多チ
ャンネル静電センサ装置を提案している。この提案のセ
ンサ装置は、発振回路１と、共振回路２と、検波回路３
と、増幅回路４と、ＡＦＣ（Automatic Frequency Cont
rol ）回路５と、検出電極10とからなる一チャンネルの
センサ回路９が発振回路１を共通にして複数チャンネル
隣接配置されたもので、検出電極10によって検出される
外部静電容量の変化に対応して共振回路２の共振周波数
を変倚させ、この共振周波数の変倚量に対応する信号を
振幅変調してセラミック共振器８から出力し、この振幅
変調信号は検波回路３で包絡線検波された後、増幅回路
４で信号増幅され、検出信号として取り出される。そし
て、各チャンネルのセンサ回路９ａ，９ｂ，９ｃ，・・
・の出力信号は並行処理されたり、差動出力が求められ
たり、所望の形態で信号処理されるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種の多チャンネル
静電センサ装置を製品化する場合、通常、共通の回路基
板上に各チャンネルのセンサ回路９ａ，９ｂ，９ｃ，・
・・を形成することになる。この複数チャンネルのセン
サ回路を回路基板に形成する場合、共振回路２を構成す
るセラミック共振器８は、図４に示すように、回路基板
６の表面に別個独立に分離して形成した複数のグランド
パターン（等電位パターン）７上に搭載固定される。
静電センサ装置を製品化する場合、通常、共通の回路基
板上に各チャンネルのセンサ回路９ａ，９ｂ，９ｃ，・
・・を形成することになる。この複数チャンネルのセン
サ回路を回路基板に形成する場合、共振回路２を構成す
るセラミック共振器８は、図４に示すように、回路基板
６の表面に別個独立に分離して形成した複数のグランド
パターン（等電位パターン）７上に搭載固定される。
【０００４】本発明者はこの種の多チャンネル静電セン
サ装置を製品化のために試作した。そして、発振回路１
を0.5 ＧHz〜５ＧHzの範囲内の固定した一定の発振周波
数で発振動作させ、各チャンネルの検出電極10によって
外部静電容量の変化を検出したところ、１×10-5PF程度
の微小静電容量の変化をセンサ出力として取り出すこと
ができた。しかし、その一方で、各チャンネル毎のセラ
ミック共振器８のグランドパターン７におけるグランド
電位がばらつくため、各チャンネルの共振回路２の共振
周波数特性もこれに応じてばらついてしまい、その結果
として、各チャンネルのセンサ回路の感度のばらつきを
ひき起こし、各チャンネルのセンサ出力信号を並行処理
したり、差動出力を求める上で、支障が生じるという問
題に直面した。
サ装置を製品化のために試作した。そして、発振回路１
を0.5 ＧHz〜５ＧHzの範囲内の固定した一定の発振周波
数で発振動作させ、各チャンネルの検出電極10によって
外部静電容量の変化を検出したところ、１×10-5PF程度
の微小静電容量の変化をセンサ出力として取り出すこと
ができた。しかし、その一方で、各チャンネル毎のセラ
ミック共振器８のグランドパターン７におけるグランド
電位がばらつくため、各チャンネルの共振回路２の共振
周波数特性もこれに応じてばらついてしまい、その結果
として、各チャンネルのセンサ回路の感度のばらつきを
ひき起こし、各チャンネルのセンサ出力信号を並行処理
したり、差動出力を求める上で、支障が生じるという問
題に直面した。
【０００５】図５は４チャンネルの静電センサ装置を試
作し、各チャンネルの共振回路の共振周波数特性の曲線
Ａ1 〜Ａ4 を求めたグラフである。このグラフから明ら
かなように、各チャンネルの周波数特性は大きくばらつ
いていることが分かる。
作し、各チャンネルの共振回路の共振周波数特性の曲線
Ａ1 〜Ａ4 を求めたグラフである。このグラフから明ら
かなように、各チャンネルの周波数特性は大きくばらつ
いていることが分かる。
【０００６】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、各チャンネルの共振回路の
周波数特性に大きなばらつきを生じることのない多チャ
ンネル静電センサ装置を提供することにある。
たものであり、その目的は、各チャンネルの共振回路の
周波数特性に大きなばらつきを生じることのない多チャ
ンネル静電センサ装置を提供することにある。
【０００７】
【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、本
発明は、共通の回路基板に、１個の発振回路と、複数の
共振回路とが設けられている多チャンネル静電センサ装
置において、前記各共振回路を構成するそれぞれの共振
器は回路基板上に形成された個別のグランドパターン上
に配設され、各共振器は互いに導体部材によって導通接
続されるとともに、この導体部材は前記それぞれのグラ
ンドパターンに対して導通接続されていることを特徴と
して構成されている。
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、共通の回路基板に、１個の発振回路と、複数の
共振回路とが設けられている多チャンネル静電センサ装
置において、前記各共振回路を構成するそれぞれの共振
器は回路基板上に形成された個別のグランドパターン上
に配設され、各共振器は互いに導体部材によって導通接
続されるとともに、この導体部材は前記それぞれのグラ
ンドパターンに対して導通接続されていることを特徴と
して構成されている。
【０００８】
【作用】上記構成の本発明において、回路基板上に複数
のグランドパターンが形成され、その各グランドパター
ン上に共振回路の共振器が搭載固定されるが、本発明で
はこの各共振器は導体部材によって導通接続され、か
つ、導体部材はそれぞれのグランドパターンに導通接続
される結果、各チャンネルの共振器周辺のグランド電位
は等電位となって各チャンネルの共振回路の共振周波数
特性は大きなばらつきのないほぼ同一の特性に揃えられ
る。
のグランドパターンが形成され、その各グランドパター
ン上に共振回路の共振器が搭載固定されるが、本発明で
はこの各共振器は導体部材によって導通接続され、か
つ、導体部材はそれぞれのグランドパターンに導通接続
される結果、各チャンネルの共振器周辺のグランド電位
は等電位となって各チャンネルの共振回路の共振周波数
特性は大きなばらつきのないほぼ同一の特性に揃えられ
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には本発明に係る多チャンネル静電センサ装
置の一実施例の要部構成が示されている。本実施例の多
チャンネル静電センサ装置は、前記図３に示した提案例
と同様な回路構成となっており、この図３に示す回路が
回路基板６上に形成されている。そして、前記図４の試
作例と同様に、回路基板６上には各チャンネル毎に別個
独立のグランドパターン７が形成され、この各グランド
パターン７に各チャンネルの共振回路２を構成するセラ
ミック共振器８が搭載固定されている。
する。図１には本発明に係る多チャンネル静電センサ装
置の一実施例の要部構成が示されている。本実施例の多
チャンネル静電センサ装置は、前記図３に示した提案例
と同様な回路構成となっており、この図３に示す回路が
回路基板６上に形成されている。そして、前記図４の試
作例と同様に、回路基板６上には各チャンネル毎に別個
独立のグランドパターン７が形成され、この各グランド
パターン７に各チャンネルの共振回路２を構成するセラ
ミック共振器８が搭載固定されている。
【００１０】本実施例において特徴的なことは、導体部
材11によって各チャンネルのセラミック共振器８を導通
接続し、かつ、この導体部材11と各チャンネルのグラン
ドパターン７とを導通接続して各チャンネルのセラミッ
ク共振器８周りのグランド電位を均一な電位にしたこと
である。
材11によって各チャンネルのセラミック共振器８を導通
接続し、かつ、この導体部材11と各チャンネルのグラン
ドパターン７とを導通接続して各チャンネルのセラミッ
ク共振器８周りのグランド電位を均一な電位にしたこと
である。
【００１１】本実施例では、前記導体部材11は銅等の導
体金属によって構成されており、この導体部材17は帯状
の基板部12と、この基板部12から下方に折り曲げて垂下
したアーム部13とからなり、基板部12は各チャンネルの
セラミック共振器８の上面に掛け渡して基板部12とセラ
ミック共振器８とをはんだ等により接続固定し、さら
に、各アーム部13を対応する各チャンネルのグランドパ
ターン７にはんだ等を利用して接続固定している。
体金属によって構成されており、この導体部材17は帯状
の基板部12と、この基板部12から下方に折り曲げて垂下
したアーム部13とからなり、基板部12は各チャンネルの
セラミック共振器８の上面に掛け渡して基板部12とセラ
ミック共振器８とをはんだ等により接続固定し、さら
に、各アーム部13を対応する各チャンネルのグランドパ
ターン７にはんだ等を利用して接続固定している。
【００１２】このように、各チャンネルのセラミック共
振器８は基板部12によって互いに導通接続され、かつ、
各チャンネルのグランドパターン７はアーム部13を介し
て基板部12により導通接続される結果、各チャンネルの
セラミック共振器８の枠体および各チャンネルのグラン
ドパターン７はばらつきのない均一のグランド電位とな
る。したがって、各共振回路２、つまり、セラミック共
振器８の周辺部のグランド電位が同電位となるので、各
チャンネルの共振回路２の共振周波数特性におけるばら
つきは非常に小さいものとなる。
振器８は基板部12によって互いに導通接続され、かつ、
各チャンネルのグランドパターン７はアーム部13を介し
て基板部12により導通接続される結果、各チャンネルの
セラミック共振器８の枠体および各チャンネルのグラン
ドパターン７はばらつきのない均一のグランド電位とな
る。したがって、各共振回路２、つまり、セラミック共
振器８の周辺部のグランド電位が同電位となるので、各
チャンネルの共振回路２の共振周波数特性におけるばら
つきは非常に小さいものとなる。
【００１３】図２は本実施例の４チャンネルの静電セン
サ装置において、各チャンネルの共振回路２の共振周波
数特性曲線を求めて描いたものである。このグラフを前
記試作例の図５のグラフと比べると明らかなように、本
実施例の各チャンネルの共振回路２の共振周波数特性Ａ
1 〜Ａ4 は非常にばらつきが小さくなっていることが実
証されており、これにより、各チャンネルのセンサ回路
の感度を揃えることが可能となる。
サ装置において、各チャンネルの共振回路２の共振周波
数特性曲線を求めて描いたものである。このグラフを前
記試作例の図５のグラフと比べると明らかなように、本
実施例の各チャンネルの共振回路２の共振周波数特性Ａ
1 〜Ａ4 は非常にばらつきが小さくなっていることが実
証されており、これにより、各チャンネルのセンサ回路
の感度を揃えることが可能となる。
【００１４】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。例えば、上記
実施例では導体部材11を各チャンネルのセラミック共振
器８の上面に掛け渡して接続したが、この導体部材11は
各チャンネルのセラミック共振器８の各枠体を導通接続
する機能を満足するものであればよく、導体部材11とセ
ラミック共振器８との接続はセラミック共振器８の上面
以外の他の面を用いて行うようにしてもよい。また、こ
の実施例では導体部材11を基板部12とアーム部13で構成
したが、この導体部材11の形状は、各セラミック共振器
８相互と、各チャンネルのグランドパターン７とを共通
接続できるものであればよく、その形状は特に限定され
るものではない。
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では導体部材11を各チャンネルのセラミック共振
器８の上面に掛け渡して接続したが、この導体部材11は
各チャンネルのセラミック共振器８の各枠体を導通接続
する機能を満足するものであればよく、導体部材11とセ
ラミック共振器８との接続はセラミック共振器８の上面
以外の他の面を用いて行うようにしてもよい。また、こ
の実施例では導体部材11を基板部12とアーム部13で構成
したが、この導体部材11の形状は、各セラミック共振器
８相互と、各チャンネルのグランドパターン７とを共通
接続できるものであればよく、その形状は特に限定され
るものではない。
【００１５】また、共振回路２の共振器もセラミック共
振器（誘電体共振器）に限定されるものではなく、他の
構成の共振器であってもよい。
振器（誘電体共振器）に限定されるものではなく、他の
構成の共振器であってもよい。
【００１６】さらに、本発明の多チャンネル静電センサ
装置の回路構成は、必ずしも図３に示すものに限定され
るものではなく、例えば、ＡＦＣ回路５を省略したり、
あるいは他の回路を加えたり、他の様々な回路変更が可
能である。
装置の回路構成は、必ずしも図３に示すものに限定され
るものではなく、例えば、ＡＦＣ回路５を省略したり、
あるいは他の回路を加えたり、他の様々な回路変更が可
能である。
【００１７】
【発明の効果】本発明は回路基板上に形成された各チャ
ンネルの別個独立のグランドパターン上に共振回路の共
振器を配設し、その各チャンネル相互の共振器および各
チャンネルのグランドパターンを導体部材によって導通
接続するように構成したものであるから、各チャンネル
の共振器周辺のグランド電位はばらつきのない均一電位
となり、これにより、各チャンネルの共振回路の共振周
波数特性をばらつきの非常に小さいほぼ同一の特性に揃
えることができる。したがって、各チャンネルのセンサ
感度のばらつきを小さくすることができ、これにより、
各チャンネルの信号処理の信頼性を格段に高めることが
可能となる。
ンネルの別個独立のグランドパターン上に共振回路の共
振器を配設し、その各チャンネル相互の共振器および各
チャンネルのグランドパターンを導体部材によって導通
接続するように構成したものであるから、各チャンネル
の共振器周辺のグランド電位はばらつきのない均一電位
となり、これにより、各チャンネルの共振回路の共振周
波数特性をばらつきの非常に小さいほぼ同一の特性に揃
えることができる。したがって、各チャンネルのセンサ
感度のばらつきを小さくすることができ、これにより、
各チャンネルの信号処理の信頼性を格段に高めることが
可能となる。
【００１８】また、装置構成も極めて簡易であり、本発
明の優れた多チャンネル静電センサ装置を安価に提供す
ることが可能となる。
明の優れた多チャンネル静電センサ装置を安価に提供す
ることが可能となる。
【図１】本発明に係る多チャンネル静電センサ装置の一
実施例の要部構成図である。
実施例の要部構成図である。
【図２】同実施例の多チャンネル静電センサ装置の各チ
ャンネルの共振周波数特性図である。
ャンネルの共振周波数特性図である。
【図３】出願人が先に提案した多チャンネル静電センサ
装置の回路ブロック図である。
装置の回路ブロック図である。
【図４】図３の回路に基づいて本発明者が試作した多チ
ャンネル静電センサ装置におけるセラミック共振器の実
装構造の説明図である。
ャンネル静電センサ装置におけるセラミック共振器の実
装構造の説明図である。
【図５】前記試作多チャンネル静電センサ装置の各チャ
ンネルにおける共振回路の共振周波数特性図である。
ンネルにおける共振回路の共振周波数特性図である。
１ 発振回路 ２ 共振回路 ６ 回路基板 ７ グランドパターン ８ セラミック共振器 ９，９ａ，９ｂ，９ｃ，・・・ センサ回路 11 導体部材 12 基板部 13 アーム部
Claims (1)
- 【請求項１】 共通の回路基板に、１個の発振回路と、
複数の共振回路とが設けられている多チャンネル静電セ
ンサ装置において、前記各共振回路を構成するそれぞれ
の共振器は回路基板上に形成された個別のグランドパタ
ーン上に配設され、各共振器は互いに導体部材によって
導通接続されるとともに、この導体部材は前記それぞれ
のグランドパターンに対して導通接続されていることを
特徴とする多チャンネル静電センサ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9174392A JPH05264623A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 多チャンネル静電センサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9174392A JPH05264623A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 多チャンネル静電センサ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05264623A true JPH05264623A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=14035015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9174392A Pending JPH05264623A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 多チャンネル静電センサ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05264623A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115015652A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-09-06 | 无锡核力电科技术有限公司 | 一种提高电子流探测性能的方法及系统 |
-
1992
- 1992-03-17 JP JP9174392A patent/JPH05264623A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115015652A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-09-06 | 无锡核力电科技术有限公司 | 一种提高电子流探测性能的方法及系统 |
| CN115015652B (zh) * | 2022-06-06 | 2023-09-19 | 国电投核力电科(无锡)技术有限公司 | 一种提高电子流探测性能的方法及系统 |
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