JPH0552797A - 誘電率検知装置 - Google Patents
誘電率検知装置Info
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- JPH0552797A JPH0552797A JP3216840A JP21684091A JPH0552797A JP H0552797 A JPH0552797 A JP H0552797A JP 3216840 A JP3216840 A JP 3216840A JP 21684091 A JP21684091 A JP 21684091A JP H0552797 A JPH0552797 A JP H0552797A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルコール含有燃料の温度変化に対する誘電
率検知精度が向上する。 【構成】 導電性電極３と、導電性電極３に所定間隔離
して絶縁層で覆われたコイル周面が対向配置された単層
巻コイル４と、導電性電極３と単層巻コイル４との間に
燃料が導入される燃料通路２と、単層巻コイル４の共振
周波数を検出する手段を備え、共振周波数が燃料の誘電
率に相当するように構成された燃料の誘電率検知装置で
あって、燃料の温度変化を検知できる位置に温度補償コ
ンデンサ９を設け、単層巻コイル４と並列に接続し、共
振周波数の温度特性を前記温度補償コンデンサ９によっ
て相殺するようにした。 【効果】 燃料の温度変化によらず常に精度よく共振周
波数を得ることができ、燃料の誘電率を検知することが
できる。
率検知精度が向上する。 【構成】 導電性電極３と、導電性電極３に所定間隔離
して絶縁層で覆われたコイル周面が対向配置された単層
巻コイル４と、導電性電極３と単層巻コイル４との間に
燃料が導入される燃料通路２と、単層巻コイル４の共振
周波数を検出する手段を備え、共振周波数が燃料の誘電
率に相当するように構成された燃料の誘電率検知装置で
あって、燃料の温度変化を検知できる位置に温度補償コ
ンデンサ９を設け、単層巻コイル４と並列に接続し、共
振周波数の温度特性を前記温度補償コンデンサ９によっ
て相殺するようにした。 【効果】 燃料の温度変化によらず常に精度よく共振周
波数を得ることができ、燃料の誘電率を検知することが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、燃焼器などに供給さ
れる燃料の誘電率を非接触で検知して燃料の性状を判別
する装置に関し、特に自動車等エンジンに用いられるア
ルコール混合燃料中のアルコール含有率を測定する誘電
率検知装置に関するものである。
れる燃料の誘電率を非接触で検知して燃料の性状を判別
する装置に関し、特に自動車等エンジンに用いられるア
ルコール混合燃料中のアルコール含有率を測定する誘電
率検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、米国や欧州などの各国で、石油の
消費量の低減と、自動車排気ガスによる大気汚染の低減
を図るため、ガソリン中にアルコールを混合した燃料が
自動車用として導入されつつある。このようなアルコー
ル混合燃料をガソリン燃料の空燃比にマッチングされた
エンジンにそのまま用いると、アルコールがガソリンに
比べ理論空燃比が小さいため空燃比がリーン化して運転
が困難となるため、アルコール混合燃料中のアルコール
含有率を検出して、この検出値に応じて空燃比、点火時
期などを調整している。
消費量の低減と、自動車排気ガスによる大気汚染の低減
を図るため、ガソリン中にアルコールを混合した燃料が
自動車用として導入されつつある。このようなアルコー
ル混合燃料をガソリン燃料の空燃比にマッチングされた
エンジンにそのまま用いると、アルコールがガソリンに
比べ理論空燃比が小さいため空燃比がリーン化して運転
が困難となるため、アルコール混合燃料中のアルコール
含有率を検出して、この検出値に応じて空燃比、点火時
期などを調整している。
【０００３】従来、上記のようなアルコール含有率の検
出にはアルコール混合燃料の誘電率を検出する方法と、
屈折率を検出する方法が主に提案されている。これらの
方法のうち本発明出願人は誘電率を検出する方法として
例えば特願平３−２２４８８号を出願している。以下こ
の方法を図を用いて説明する。
出にはアルコール混合燃料の誘電率を検出する方法と、
屈折率を検出する方法が主に提案されている。これらの
方法のうち本発明出願人は誘電率を検出する方法として
例えば特願平３−２２４８８号を出願している。以下こ
の方法を図を用いて説明する。
【０００４】図１２は特願平３−２２４８８号で示した
一実施例である。図においてＣはセンサ部であり、１は
セラミック、耐油性プラスチック等の絶縁体で形成さ
れ、内部に燃料が導かれる有底の円筒状絶縁管、３はこ
の円筒状絶縁管１の内側に設けられ、その外周面が絶縁
管１の壁面と略平行で且つ絶縁管１と同軸の円筒状の導
電性電極であり、４は絶縁管１外側の前記導電性電極３
と対向する位置に巻回された単層巻コイル、４ａ，４ｂ
は単層巻コイル４のリード、２は単層巻コイル４の内周
面と絶縁管１の管壁を隔てて導電性電極３の外周面との
間に形成された燃料通路、５は導電性電極３が取り付け
られ絶縁管１と燃料シール７を介して結合されて全体で
燃料容器を形成するフランジで、ここでは導電性電極３
と一体に形成された例を示しており、６は燃料通路２に
燃料を導くニップルである。
一実施例である。図においてＣはセンサ部であり、１は
セラミック、耐油性プラスチック等の絶縁体で形成さ
れ、内部に燃料が導かれる有底の円筒状絶縁管、３はこ
の円筒状絶縁管１の内側に設けられ、その外周面が絶縁
管１の壁面と略平行で且つ絶縁管１と同軸の円筒状の導
電性電極であり、４は絶縁管１外側の前記導電性電極３
と対向する位置に巻回された単層巻コイル、４ａ，４ｂ
は単層巻コイル４のリード、２は単層巻コイル４の内周
面と絶縁管１の管壁を隔てて導電性電極３の外周面との
間に形成された燃料通路、５は導電性電極３が取り付け
られ絶縁管１と燃料シール７を介して結合されて全体で
燃料容器を形成するフランジで、ここでは導電性電極３
と一体に形成された例を示しており、６は燃料通路２に
燃料を導くニップルである。
【０００５】Ｂは検知回路部を示しており、１０は単層
巻コイル４のリード４ａに接続されて直列回路を成す直
列抵抗Ｒｓ、１１はこの抵抗Ｒｓ１０の両端の信号が接
続された０°位相比較器、１２は位相比較器１１の出力
が接続された低域通過フィルタ、１３は低域フィルタ１
２の出力と位相０°に相当する所定基準電圧Ｖｒｅｆが
接続された比較積分器、１４は比較積分器１３の出力が
接続された電圧制御発振器、１５は電圧制御発振器１４
の出力増幅器であり、その出力は前記直列回路に接続さ
れる。１６は前記電圧制御発振器１４の出力周波数の分
周器である。
巻コイル４のリード４ａに接続されて直列回路を成す直
列抵抗Ｒｓ、１１はこの抵抗Ｒｓ１０の両端の信号が接
続された０°位相比較器、１２は位相比較器１１の出力
が接続された低域通過フィルタ、１３は低域フィルタ１
２の出力と位相０°に相当する所定基準電圧Ｖｒｅｆが
接続された比較積分器、１４は比較積分器１３の出力が
接続された電圧制御発振器、１５は電圧制御発振器１４
の出力増幅器であり、その出力は前記直列回路に接続さ
れる。１６は前記電圧制御発振器１４の出力周波数の分
周器である。
【０００６】次にこの装置の動作について説明する。図
１２におけるセンサ部ｃは図３のｃに示したような等価
回路で概略与えられる。図３において、Ｌは単層巻コイ
ル４のインダクタンス、Ｃｆは燃料通路２中の燃料の誘
電率εに応じて変化する単層巻コイル４と導電性電極３
との間に生ずる静電容量、Ｃｓは単層巻コイル４を燃料
から保護する絶縁管１の絶縁物質を誘電体とする容量、
Ｃｐはリード４ａに寄生する浮遊容量や０°位相比較器
１１の入力容量等、燃料の誘電率εとは無関係の容量で
ある。ここで、図１２におけるセンサ部のリード４ａに
印加する周波数を変化させると並列ＬＣ共振を示す。即
ち、このときの並列共振周波数ｆは次式で示される。
１２におけるセンサ部ｃは図３のｃに示したような等価
回路で概略与えられる。図３において、Ｌは単層巻コイ
ル４のインダクタンス、Ｃｆは燃料通路２中の燃料の誘
電率εに応じて変化する単層巻コイル４と導電性電極３
との間に生ずる静電容量、Ｃｓは単層巻コイル４を燃料
から保護する絶縁管１の絶縁物質を誘電体とする容量、
Ｃｐはリード４ａに寄生する浮遊容量や０°位相比較器
１１の入力容量等、燃料の誘電率εとは無関係の容量で
ある。ここで、図１２におけるセンサ部のリード４ａに
印加する周波数を変化させると並列ＬＣ共振を示す。即
ち、このときの並列共振周波数ｆは次式で示される。
【０００７】 ｆ＝１／〔２π√｛Ｌ（Ｃｐ＋１／（１／Ｃｓ＋１／Ｃｆ））｝〕 ＝Ｋ／√｛ａ＋ｂ＊ε（ｔ）｝ ・・・（１） ここで、Ｋ、ａ、ｂはセンサ部の形状によって決まる定
数である。例えば、絶縁管１の径や肉厚、絶縁管１の材
料の誘電率、導電性電極３と単層巻コイル４の間隔、単
層巻コイル４の自己インダクタンスなどによる。共振周
波数ｆは（１）式に示したように燃料の誘電率εに依存
するため、燃料の誘電率εが大なる程共振周波数は低く
なる。また、メタノールとガソリンとの任意の混合燃料
においては、メタノールの含有率に応じて、図１３に示
したような共振周波数ｆの変化を示した。即ち、この共
振周波数ｆに対応する信号を検知することにより燃料の
誘電率ε、ひいてはメタノール混合燃料中のメタノール
含有率を検知できる。
数である。例えば、絶縁管１の径や肉厚、絶縁管１の材
料の誘電率、導電性電極３と単層巻コイル４の間隔、単
層巻コイル４の自己インダクタンスなどによる。共振周
波数ｆは（１）式に示したように燃料の誘電率εに依存
するため、燃料の誘電率εが大なる程共振周波数は低く
なる。また、メタノールとガソリンとの任意の混合燃料
においては、メタノールの含有率に応じて、図１３に示
したような共振周波数ｆの変化を示した。即ち、この共
振周波数ｆに対応する信号を検知することにより燃料の
誘電率ε、ひいてはメタノール混合燃料中のメタノール
含有率を検知できる。
【０００８】図１２における回路部Ｂは前記共振周波数
ｆを検知するように構成されており、以下この回路部Ｂ
の説明を続ける。燃料通路２にメタノール混合燃料を流
した状態で増幅器１５より抵抗Ｒｓ１０と単層巻コイル
４の直列回路に高周波信号が与えられ、抵抗Ｒｓ１０の
両端、即ち前記直列回路に印加される高周波電圧信号
と、単層巻コイル４に印加される高周波電圧信号が位相
比較器１１に入力され両者の位相が比較される。今、前
記共振周波数ｆと同じ周波数の高周波電圧信号が前記直
列回路に印加されたとするとセンサ部Ｃの、電流電圧位
相は０°となるので、抵抗Ｒｓ１０の両端の高周波電圧
の位相差は０°となる。一方、前記共振周波数ｆより低
い周波数の高周波電圧信号が前記直列回路に印加された
とすると、センサ部Ｃの電流電圧位相は０°より進んで
いるので、抵抗Ｒｓ１０の両端の高周波電圧の位相差は
前記直列回路に印加する高周波信号の位相を基準にする
と０°より大となる。
ｆを検知するように構成されており、以下この回路部Ｂ
の説明を続ける。燃料通路２にメタノール混合燃料を流
した状態で増幅器１５より抵抗Ｒｓ１０と単層巻コイル
４の直列回路に高周波信号が与えられ、抵抗Ｒｓ１０の
両端、即ち前記直列回路に印加される高周波電圧信号
と、単層巻コイル４に印加される高周波電圧信号が位相
比較器１１に入力され両者の位相が比較される。今、前
記共振周波数ｆと同じ周波数の高周波電圧信号が前記直
列回路に印加されたとするとセンサ部Ｃの、電流電圧位
相は０°となるので、抵抗Ｒｓ１０の両端の高周波電圧
の位相差は０°となる。一方、前記共振周波数ｆより低
い周波数の高周波電圧信号が前記直列回路に印加された
とすると、センサ部Ｃの電流電圧位相は０°より進んで
いるので、抵抗Ｒｓ１０の両端の高周波電圧の位相差は
前記直列回路に印加する高周波信号の位相を基準にする
と０°より大となる。
【０００９】従って、位相比較器１１の出力を低域フィ
ルタ１２を介して位相差に相当する直流電圧に変換し、
前記直流電圧と位相差０°に相当する直流電圧Ｖｒｅｆ
とを比較積分器１２に入力して、両者の差を積分し、比
較積分器１２の出力を前記直列回路に抵抗Ｒｓ１０を介
して高周波信号を印加している電圧制御発振器に入力す
ることにより、位相同期ループが形成される。電圧制御
発振器１３は前記位相同期ループにより、抵抗Ｒｓ１０
の両端の高周波電圧信号間の位相差が０°となるように
制御するので、電圧制御発振器１３の発振周波数は常に
前記並列共振周波数ｆとなる。よって、電圧制御発振器
１２の出力周波数を分周器１６を介して適当な周波数に
分周して並列共振周波数ｆに対応する周波数出力ｆｏｕ
ｔが得られる。また、電圧制御発振器１３の発振周波数
と制御入力電圧とが一対一に対応することに注目する
と、低域通過フィルタ１１の出力が電圧出力Ｖｏｕｔと
して取り出せる。
ルタ１２を介して位相差に相当する直流電圧に変換し、
前記直流電圧と位相差０°に相当する直流電圧Ｖｒｅｆ
とを比較積分器１２に入力して、両者の差を積分し、比
較積分器１２の出力を前記直列回路に抵抗Ｒｓ１０を介
して高周波信号を印加している電圧制御発振器に入力す
ることにより、位相同期ループが形成される。電圧制御
発振器１３は前記位相同期ループにより、抵抗Ｒｓ１０
の両端の高周波電圧信号間の位相差が０°となるように
制御するので、電圧制御発振器１３の発振周波数は常に
前記並列共振周波数ｆとなる。よって、電圧制御発振器
１２の出力周波数を分周器１６を介して適当な周波数に
分周して並列共振周波数ｆに対応する周波数出力ｆｏｕ
ｔが得られる。また、電圧制御発振器１３の発振周波数
と制御入力電圧とが一対一に対応することに注目する
と、低域通過フィルタ１１の出力が電圧出力Ｖｏｕｔと
して取り出せる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの従来
装置では、メタノール含有率が変化しないにもかかわら
ず燃料の温度変化によって、燃料の誘電率及び絶縁管１
の誘電率が変化し、図１３の一点鎖線や破線で示すよう
に周波数出力ｆｏｕｔが大きく変化し、正確なメタノー
ル含有率の検出が困難になるといった問題点があった。
装置では、メタノール含有率が変化しないにもかかわら
ず燃料の温度変化によって、燃料の誘電率及び絶縁管１
の誘電率が変化し、図１３の一点鎖線や破線で示すよう
に周波数出力ｆｏｕｔが大きく変化し、正確なメタノー
ル含有率の検出が困難になるといった問題点があった。
【００１１】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、アルコール含有燃料の温度変化
に対する誘電率検知を精度よく検知できる誘電率検知装
置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、アルコール含有燃料の温度変化
に対する誘電率検知を精度よく検知できる誘電率検知装
置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係る誘電率検
知装置は、導電性電極と、導電性電極に所定間隔離して
絶縁層で覆われたコイル柱面が対向配置された単層巻コ
イルと、導電性電極と単層巻コイルとの間に燃料が導入
される燃料通路と、単層巻コイルの共振周波数を検出す
る手段を備え、共振周波数が燃料の誘電率に相当するよ
うに構成された燃料の誘電率検知装置であって、燃料の
温度変化を検知できる位置に温度補償コンデンサを設け
ると共に、単層巻コイルと並列に接続し、共振周波数の
温度特性を温度補償コンデンサによって相殺するように
したものである。
知装置は、導電性電極と、導電性電極に所定間隔離して
絶縁層で覆われたコイル柱面が対向配置された単層巻コ
イルと、導電性電極と単層巻コイルとの間に燃料が導入
される燃料通路と、単層巻コイルの共振周波数を検出す
る手段を備え、共振周波数が燃料の誘電率に相当するよ
うに構成された燃料の誘電率検知装置であって、燃料の
温度変化を検知できる位置に温度補償コンデンサを設け
ると共に、単層巻コイルと並列に接続し、共振周波数の
温度特性を温度補償コンデンサによって相殺するように
したものである。
【００１３】
【作用】この発明における誘電率検知装置は、燃料の誘
電率を共振周波数により測定すると共に、温度補償コン
デンサにより、温度による共振周波数の変化を相殺し、
装置の温度変化にかかわらず常に正確なメタノール含有
率を検出するものである。
電率を共振周波数により測定すると共に、温度補償コン
デンサにより、温度による共振周波数の変化を相殺し、
装置の温度変化にかかわらず常に正確なメタノール含有
率を検出するものである。
【００１４】
【実施例】以下、この発明の係る誘電率検知装置の一実
施例を図とともに詳細に説明する。図１はこの発明に係
る燃料の誘電率検知装置の一実施例を示す構成図、図２
はこの一実施例のセンサ部の構造図、図３及び図４はセ
ンサ部の等価回路図とその構成図、図５は具体的回路例
を用いた実施例での出力特性図、図６は温度に対する燃
料の誘電率特性図、図７及び図８は温度に対する各種静
電容量特性図、図９は温度に対する従来例と実施例の並
列共振周波数特性図である。
施例を図とともに詳細に説明する。図１はこの発明に係
る燃料の誘電率検知装置の一実施例を示す構成図、図２
はこの一実施例のセンサ部の構造図、図３及び図４はセ
ンサ部の等価回路図とその構成図、図５は具体的回路例
を用いた実施例での出力特性図、図６は温度に対する燃
料の誘電率特性図、図７及び図８は温度に対する各種静
電容量特性図、図９は温度に対する従来例と実施例の並
列共振周波数特性図である。
【００１５】図において、検出回路は従来例と同一であ
るがセンサ部Ａが異っているので、センサ部Ａについて
説明する。１はセラミック、耐油性プラスチック等の絶
縁体で形成され内部に燃料が導かれる有底円筒状絶縁
管、３はこの円筒状絶縁管１の内側に設けられ、絶縁管
１の外周面が絶縁管１の壁面と略平行でかつ絶縁管１と
同軸の円筒状の導電性電極で、チタン、ステンレス、表
面がアルマイト処理されたアルミニウム等が燃料に対す
る耐性上好ましい。４は絶縁管１の外側の導電性電極３
と対向する位置に巻回された単層巻コイル、４ａ，４ｂ
は単層巻コイル４のリード、２は単層巻コイル４の内周
面と絶縁管１の管壁を隔てて導電性電極３の外周面との
間に形成された燃料通路、５は導電性電極３が取り付け
られた絶縁管１と燃料シール７を介して結合されて全体
で燃料容器を形成するフランジで、ここでは導電性電極
３が一体に形成された例を示しており、６は燃料通路２
に燃料を導くニップル、９は燃料温度が検知できる位置
に設けると共に単層巻コイル４に並列に接続された温度
補償コンデンサである。
るがセンサ部Ａが異っているので、センサ部Ａについて
説明する。１はセラミック、耐油性プラスチック等の絶
縁体で形成され内部に燃料が導かれる有底円筒状絶縁
管、３はこの円筒状絶縁管１の内側に設けられ、絶縁管
１の外周面が絶縁管１の壁面と略平行でかつ絶縁管１と
同軸の円筒状の導電性電極で、チタン、ステンレス、表
面がアルマイト処理されたアルミニウム等が燃料に対す
る耐性上好ましい。４は絶縁管１の外側の導電性電極３
と対向する位置に巻回された単層巻コイル、４ａ，４ｂ
は単層巻コイル４のリード、２は単層巻コイル４の内周
面と絶縁管１の管壁を隔てて導電性電極３の外周面との
間に形成された燃料通路、５は導電性電極３が取り付け
られた絶縁管１と燃料シール７を介して結合されて全体
で燃料容器を形成するフランジで、ここでは導電性電極
３が一体に形成された例を示しており、６は燃料通路２
に燃料を導くニップル、９は燃料温度が検知できる位置
に設けると共に単層巻コイル４に並列に接続された温度
補償コンデンサである。
【００１６】図３及び図４はセンサ部Ａを簡易的にあら
わした等価回路図とその構成図で、Ｃｐは単層巻コイル
４に生ずる線間容量及び入力容量、Ｃｓは単層巻コイル
４を燃料から保護する絶縁管１の絶縁物質を誘電体とす
る容量、Ｃｆは燃料の誘電体とする容量、Ｃｔは温度補
償コンデンサの容量とすると、並列共振周波数ｆは次式
で表される。
わした等価回路図とその構成図で、Ｃｐは単層巻コイル
４に生ずる線間容量及び入力容量、Ｃｓは単層巻コイル
４を燃料から保護する絶縁管１の絶縁物質を誘電体とす
る容量、Ｃｆは燃料の誘電体とする容量、Ｃｔは温度補
償コンデンサの容量とすると、並列共振周波数ｆは次式
で表される。
【００１７】 f=1/〔2 π√｛L(Ct(t)+Cp+1/(1/Cs(t)+1/Cf( ε，t)))｝〕・・・（２） 並列共振周波数ｆは燃料の誘電率εに依存し、誘電率ε
が大なるほど低下する。しかも図６に示すように、燃料
の誘電率εは燃料の温度変化に依存し温度上昇とともに
単調減少する。
が大なるほど低下する。しかも図６に示すように、燃料
の誘電率εは燃料の温度変化に依存し温度上昇とともに
単調減少する。
【００１８】次に、上記（２）式について、センサ部の
温度依存性を示す直列合成容量は、次式となる。
温度依存性を示す直列合成容量は、次式となる。
【００１９】 １／Ｃ（ｔ）＝１／Ｃｓ（ｔ）＋１／Ｃｆ（ｔ） ＝ａ／εｓ（ｔ）＋ｂ／εｆ（ｔ） ・・・（３） ここで、ａ，ｂは絶縁体の材質及びセンサ形状によって
決まるもので、ａはＣｓの幾何容量、ｂはＣｆの幾何容
量であり、単に誘電率の変化で決まるものではなく、そ
れぞれの幾何容量が係数としてかかってくる。燃料の誘
電率は温度と共に単調減少し、逆に絶縁体の誘電率は温
度と共に単調増加するため、これらの誘電率の対応する
静電容量の直列接続では温度依存性は打ち消される方向
となる。燃料の誘電率の温度に対する影響は燃料の含有
率によって多少異なった温度係数を示すが、絶縁体によ
る温度係数の影響が大きい。センサ形状を固定し、絶縁
体を変更した場合の温度特性を直列合成容量の形で、図
７及び図８に示した。ここで、図７及び図８の違いは絶
縁体が変わったときの様子を示したもので、ａはナイロ
ン、ｂはＰＰＳである。Ｃｓは前述のように絶縁体の材
質によりバラツクものであるが、耐油性を考慮すると絶
縁体の材質の選択にも限界がある。このとき、燃料温度
が検知できる位置に温度補償コンデンサを設けて単層巻
コイルに並列に接続した場合の合成容量は、次式とな
る。
決まるもので、ａはＣｓの幾何容量、ｂはＣｆの幾何容
量であり、単に誘電率の変化で決まるものではなく、そ
れぞれの幾何容量が係数としてかかってくる。燃料の誘
電率は温度と共に単調減少し、逆に絶縁体の誘電率は温
度と共に単調増加するため、これらの誘電率の対応する
静電容量の直列接続では温度依存性は打ち消される方向
となる。燃料の誘電率の温度に対する影響は燃料の含有
率によって多少異なった温度係数を示すが、絶縁体によ
る温度係数の影響が大きい。センサ形状を固定し、絶縁
体を変更した場合の温度特性を直列合成容量の形で、図
７及び図８に示した。ここで、図７及び図８の違いは絶
縁体が変わったときの様子を示したもので、ａはナイロ
ン、ｂはＰＰＳである。Ｃｓは前述のように絶縁体の材
質によりバラツクものであるが、耐油性を考慮すると絶
縁体の材質の選択にも限界がある。このとき、燃料温度
が検知できる位置に温度補償コンデンサを設けて単層巻
コイルに並列に接続した場合の合成容量は、次式とな
る。
【００２０】 Ｃ＝Ｃｔ（ｔ）＋１／（１／Ｃｓ（ｔ）＋１／Ｃｆ（ｔ）） ・・・（４） センサの材質と形状、すなわち幾何容量の値が決定した
段階で、上記（４）式が温度によらない関数となるよう
温度補償コンデンサの容量及び温度係数、温度係数許容
差を決定する。また、以上の結果より並列共振周波数の
温度特性を従来例と比較したものを図９に示した。この
ように従来例に比べ並列共振周波数の温度特性が補償さ
れるものである。
段階で、上記（４）式が温度によらない関数となるよう
温度補償コンデンサの容量及び温度係数、温度係数許容
差を決定する。また、以上の結果より並列共振周波数の
温度特性を従来例と比較したものを図９に示した。この
ように従来例に比べ並列共振周波数の温度特性が補償さ
れるものである。
【００２１】図５は従来例と同様図１２の検知回路によ
って、前記図１のかかる装置の実施例のアルコール混合
ガソリンにおけるアルコール含有率に対する周波数出力
ｆｏｕｔを概略示したもので、メタノール含有率が増加
し、誘電率εが大となるとともに燃料の温度変化によら
ず単調に出力が低下する特性になる。
って、前記図１のかかる装置の実施例のアルコール混合
ガソリンにおけるアルコール含有率に対する周波数出力
ｆｏｕｔを概略示したもので、メタノール含有率が増加
し、誘電率εが大となるとともに燃料の温度変化によら
ず単調に出力が低下する特性になる。
【００２２】上記実施例ではセンサ部Ａの単層巻コイル
と導電性電極が同軸の例を示したが、必ずしも同軸でな
く、単層巻コイルと導電性電極の間に燃料による静電容
量が存在するようにすればよい。
と導電性電極が同軸の例を示したが、必ずしも同軸でな
く、単層巻コイルと導電性電極の間に燃料による静電容
量が存在するようにすればよい。
【００２３】また図１０はこの発明の他の実施例を示す
もので、温度補償コンデンサ９を、単層巻コイル４を燃
料から保護するための絶縁層の中にモールドすると共
に、温度補償コンデンサ９の端子を単層巻コイル４端子
近傍で接続したものである。かかる構造では温度補償コ
ンデンサ９のリード等の付加容量が小さくでき、補償が
より正確になる効果がある。さらに図１１のように単層
巻コイル４と導電性電極３の配置を逆にし、単層巻コイ
ル４を絶縁管１でモールドすると共に温度補償コンデン
サ９も絶縁管１でモールドし、絶縁管内で端子を接続す
ることで、単層巻コイル共々外乱より保護できる効果が
ある。
もので、温度補償コンデンサ９を、単層巻コイル４を燃
料から保護するための絶縁層の中にモールドすると共
に、温度補償コンデンサ９の端子を単層巻コイル４端子
近傍で接続したものである。かかる構造では温度補償コ
ンデンサ９のリード等の付加容量が小さくでき、補償が
より正確になる効果がある。さらに図１１のように単層
巻コイル４と導電性電極３の配置を逆にし、単層巻コイ
ル４を絶縁管１でモールドすると共に温度補償コンデン
サ９も絶縁管１でモールドし、絶縁管内で端子を接続す
ることで、単層巻コイル共々外乱より保護できる効果が
ある。
【００２４】なお、上記実施例では本装置をメタノール
燃料中のメタノール含有率の検知に用いた場合を示した
が、他の液体中の誘電率検出用として広く適用が可能で
ある。
燃料中のメタノール含有率の検知に用いた場合を示した
が、他の液体中の誘電率検出用として広く適用が可能で
ある。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
燃料通路の途中に燃料を挟んで導電性電極と絶縁層で覆
われた単層巻コイルを設け、単層巻コイルと並列に温度
補償コンデンサを接続し、燃料温度変化による共振周波
数を補償したため、常に精度よくアルコール含有率を検
知できる。
燃料通路の途中に燃料を挟んで導電性電極と絶縁層で覆
われた単層巻コイルを設け、単層巻コイルと並列に温度
補償コンデンサを接続し、燃料温度変化による共振周波
数を補償したため、常に精度よくアルコール含有率を検
知できる。
【図１】この発明による燃料の誘電率検知装置の一実施
例を示す構成図である。
例を示す構成図である。
【図２】この発明の一実施例のセンサ部の一部破断斜視
図である。
図である。
【図３】この発明の一実施例のセンサ部の等価回路図で
ある。
ある。
【図４】この発明の一実施例のセンサ部の等価回路の構
成図である。
成図である。
【図５】この発明における具体的回路例での出力特性図
である。
である。
【図６】この発明における温度に対する燃料の誘電率特
性図である。
性図である。
【図７】温度に対する各種静電容量特性図である。
【図８】温度に対する各種静電容量特性図である。
【図９】温度に対する従来例と実施例の並列共振周波数
特性図である。
特性図である。
【図１０】この発明の他の実施例の誘電率検知装置のセ
ンサ部の構成図である。
ンサ部の構成図である。
【図１１】この発明のさらに他の実施例の誘電率検知装
置のセンサ部の構成図である。
置のセンサ部の構成図である。
【図１２】従来の燃料の誘電率検知装置を示す構成図で
ある。
ある。
【図１３】従来の誘電率検知装置での出力特性図であ
る。
る。
１ 絶縁管 ２ 燃料通路 ３ 導電性電極 ４ 単層巻コイル ４ａ，４ｂ リード ９ 温度補償コンデンサ １０ 直列抵抗Ｒｓ １１ ０°位相比較器 １２ 低域通過フィルタ １３ 比較積分器 １４ 電圧制御発振器 １５ 増幅器 １６ 分周器
Claims (1)
- 【請求項１】 導電性電極と、この導電性電極に所定間
隔離して絶縁層で覆われたコイル柱面が対向配置された
単層巻コイルと、前記導電性電極と前記単層巻コイルと
の間に燃料が導入される燃料通路と、前記単層巻コイル
の共振周波数を検出する手段を備え、前記共振周波数が
燃料の誘電率に相当するように構成された燃料の誘電率
検知装置であって、燃料の温度変化を検知できる位置に
温度補償コンデンサを設けると共に、前記単層巻コイル
と並列に接続し、前記共振周波数の温度特性を前記温度
補償コンデンサによって相殺するようにしたことを特徴
とする誘電率検知装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3216840A JPH0552797A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 誘電率検知装置 |
| KR1019920014786A KR960010689B1 (ko) | 1991-08-28 | 1992-08-17 | 연료의 유전율 검지센서 |
| DE4228737A DE4228737C2 (de) | 1991-08-28 | 1992-08-28 | Vorrichtung zur Feststellung der Dielektrizitätskonstanten von Kraftsstoff |
| US08/279,550 US5543722A (en) | 1991-08-28 | 1994-07-25 | Channel forming fuel permittivity sensor with automatic temperature compensation |
| US08/487,515 US5592098A (en) | 1991-08-28 | 1995-06-07 | Channel forming fuel permittivity sensor with automatic temperature compensation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3216840A JPH0552797A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 誘電率検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552797A true JPH0552797A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16694727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3216840A Pending JPH0552797A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 誘電率検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552797A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003532080A (ja) * | 2000-04-20 | 2003-10-28 | ミレニウム センサーズ リミテッド | フロントガラスデュアル水分センサー |
| JP2018128474A (ja) * | 2018-05-23 | 2018-08-16 | シーエル計測工業株式会社 | 対象物検出センサ |
| JP2018128473A (ja) * | 2018-05-23 | 2018-08-16 | シーエル計測工業株式会社 | 対象物検出センサ |
| JP2018128472A (ja) * | 2018-05-23 | 2018-08-16 | シーエル計測工業株式会社 | 対象物検出センサ |
| JP2018146592A (ja) * | 2018-05-23 | 2018-09-20 | シーエル計測工業株式会社 | 対象物検出センサ |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP3216840A patent/JPH0552797A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003532080A (ja) * | 2000-04-20 | 2003-10-28 | ミレニウム センサーズ リミテッド | フロントガラスデュアル水分センサー |
| JP2018128474A (ja) * | 2018-05-23 | 2018-08-16 | シーエル計測工業株式会社 | 対象物検出センサ |
| JP2018128473A (ja) * | 2018-05-23 | 2018-08-16 | シーエル計測工業株式会社 | 対象物検出センサ |
| JP2018128472A (ja) * | 2018-05-23 | 2018-08-16 | シーエル計測工業株式会社 | 対象物検出センサ |
| JP2018146592A (ja) * | 2018-05-23 | 2018-09-20 | シーエル計測工業株式会社 | 対象物検出センサ |
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