JPH10246647A - Capacitive sensor - Google Patents

Capacitive sensor

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Publication number
JPH10246647A
JPH10246647A JP4901597A JP4901597A JPH10246647A JP H10246647 A JPH10246647 A JP H10246647A JP 4901597 A JP4901597 A JP 4901597A JP 4901597 A JP4901597 A JP 4901597A JP H10246647 A JPH10246647 A JP H10246647A
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JP
Japan
Prior art keywords
capacitance
fixed
oscillation circuit
output
variable
Prior art date
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Pending
Application number
JP4901597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Morita
修 森田
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP4901597A priority Critical patent/JPH10246647A/en
Publication of JPH10246647A publication Critical patent/JPH10246647A/en
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  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】被検出物理量の変化によって静電容量値が変わ
る可変容量及び基準となる固定容量を備えた特性の優れ
た小形の静電容量型センサを提供する。 【解決手段】固定容量に接続された固定容量用発振回路
の発振周波数f1 と可変容量に接続された可変容量用発
振回路の発振周波数f2 とが、被検出物理量(図1では
圧力)の検出範囲において同じ値をもたないように2つ
の発振回路の発振周波数を設定する。(a)はf1 >f
2 の場合であり、(b)はf1 <f2の場合である。2
つの発振回路の発振周波数を違えることで2つの発振回
路の干渉動作に伴う直線性の異常が回避できる。なお、
2つの発振回路へのそれぞれの入力電極間の寄生容量を
低減することも直線性の異常の低減に有効である。
(57) Abstract: Provided is a small-sized capacitive sensor having excellent characteristics including a variable capacitance whose capacitance value changes according to a change in a physical quantity to be detected and a fixed capacitance serving as a reference. The oscillation frequency f 2 of the A variable capacitance oscillator circuit connected to the oscillation frequency f 1 and the variable capacitance of the connected fixed capacitor oscillator circuit to a fixed capacity, of the detected physical quantity (in FIG. 1 pressure) The oscillation frequencies of the two oscillation circuits are set so as not to have the same value in the detection range. (A) shows that f 1 > f
2 and (b) is a case where f 1 <f 2 . 2
By making the oscillation frequencies of the two oscillation circuits different, abnormalities in linearity due to the interference operation of the two oscillation circuits can be avoided. In addition,
Reducing the parasitic capacitance between the respective input electrodes to the two oscillation circuits is also effective in reducing abnormalities in linearity.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばFC発振
型流量計やガスメータ、水道メータの圧力センサなどに
用いられ、圧力や変位などの被検出物理量の変化に応じ
て静電容量が変化する静電容量型センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in, for example, an FC oscillation type flow meter, a gas meter, and a pressure sensor of a water meter, and has a static capacitance whose capacitance changes in accordance with a change in a physical quantity to be detected such as pressure or displacement. The present invention relates to a capacitance type sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧力などの物理量の変化に応じてダイア
フラムを変位させ、その変位を静電容量値の変化として
検出するように構成されたセンサが静電容量型センサで
ある。その静電容量値の変化の検出手段としては、検出
対象の静電容量及び基準の静電容量をそれぞれの発振回
路の回路定数として組み込み、検出対象静電容量の静電
容量値の変化を発振周波数の変化に変換し、基準静電容
量による発振周波数を基準として発振周波数の変化分を
カウンタで計数した計数値を演算処理し、デジタル値で
出力する方法が一般的に用いられている。
2. Description of the Related Art A sensor configured to displace a diaphragm in response to a change in a physical quantity such as pressure and to detect the displacement as a change in capacitance value is a capacitance type sensor. As means for detecting the change in the capacitance value, the capacitance to be detected and the reference capacitance are incorporated as circuit constants of respective oscillation circuits, and the change in the capacitance value of the detection target capacitance is oscillated. In general, a method of converting the frequency into a change in frequency, performing an arithmetic process on a count value obtained by counting a change in the oscillation frequency with a counter based on the oscillation frequency due to the reference capacitance, and outputting the result as a digital value is generally used.

【0003】従来の静電容量型センサの構造及び検出回
路への接続の仕方について図8を用いて説明する。静電
容量型センサは、圧力などの被検出物理量(以下の説明
では圧力で代表する)を受けて変位するダイアフラム3
と、そのダイアフラム3の変位に連動する可動電極13
と、可動電極13に対向して可変容量2を形成する共通固
定電極12と、この共通固定電極12と対向して固定容量1
を形成する固定電極11と、可動電極13とダイアフラム3
との間に配置され、2つの静電容量1および2を外部か
ら電気的に遮蔽するシールド板14とで構成されている。
可変電極13とシールド板14とは可変容量2の静電容量値
2 に影響しない程度の間隔をもつように離されてい
る。固定容量1は基準値を与えるためのものである。ま
た、少なくとも両容量を形成する3つの電極の間には、
電極間隔以外の要素の影響を排除するために同一の気体
あるいは誘電体が介在するように構成されている。
The structure of a conventional capacitance type sensor and how to connect it to a detection circuit will be described with reference to FIG. The capacitance type sensor is a diaphragm 3 that is displaced by receiving a physical quantity to be detected such as pressure (represented by pressure in the following description).
And the movable electrode 13 linked to the displacement of the diaphragm 3
And a common fixed electrode 12 facing the movable electrode 13 to form the variable capacitor 2; and a fixed capacitor 1 facing the common fixed electrode 12.
Electrode 11, movable electrode 13 and diaphragm 3
And a shield plate 14 for electrically shielding the two capacitances 1 and 2 from the outside.
The variable electrode 13 and the shield plate 14 are separated so as to have an interval that does not affect the capacitance value C 2 of the variable capacitor 2. The fixed capacity 1 is for giving a reference value. In addition, at least between the three electrodes forming both capacitors,
In order to eliminate the influence of factors other than the electrode spacing, the same gas or dielectric is interposed.

【0004】可変容量2及び固定容量1を発振周波数に
変換するために、CMOSインバータを用いた発振回路
が使用される。この発振回路では、静電容量を構成する
2つの電極の内の1つが共通グランドに接続され、もう
一方の電極が回路信号として発振回路に接続されてい
る。図8においては、共通固定電極12とシールド板14と
が発振回路の共通グランドに接続され、固定電極11は固
定容量用発振回路10に、可動電極13は可変容量用発振回
路20に接続されている。この2つの発振回路10及び20の
出力周波数は図9に示す通りである。すなわち、可変容
量用発振回路20の出力周波数f2は、ダイアフラム3にか
かる圧力の増加に伴って可動電極13が共通固定電極12に
接近して静電容量値C2 が増加するために減少する。一
方、固定容量用発振回路10の出力周波数f1は、固定容量
の静電容量値C1 が圧力に関係なく一定であるから一定
となる。
In order to convert the variable capacitance 2 and the fixed capacitance 1 into an oscillation frequency, an oscillation circuit using a CMOS inverter is used. In this oscillation circuit, one of the two electrodes constituting the capacitance is connected to a common ground, and the other electrode is connected to the oscillation circuit as a circuit signal. In FIG. 8, the common fixed electrode 12 and the shield plate 14 are connected to a common ground of the oscillation circuit, the fixed electrode 11 is connected to the fixed capacitance oscillation circuit 10, and the movable electrode 13 is connected to the variable capacitance oscillation circuit 20. I have. The output frequencies of the two oscillation circuits 10 and 20 are as shown in FIG. That is, the output frequency f 2 of the variable capacitance oscillation circuit 20 decreases because the movable electrode 13 approaches the common fixed electrode 12 and the capacitance value C 2 increases with an increase in the pressure applied to the diaphragm 3. . On the other hand, the output frequency f 1 of the fixed capacitance oscillator circuit 10, the capacitance value C 1 of the fixed capacitance is constant is constant irrespective of the pressure.

【0005】なお、可変容量2の固定電極をシールダイ
アフラム側に別途設けるかあるいはシールダイアフラム
14を固定電極として使用する場合には、上記の可変容量
2の静電容量値の変化及びそれに伴う可変容量用発振回
路20の発振周波数f2の変化の傾向は逆となり、図9にお
けるf2は右上がりの特性となる。このような静電容量型
センサの可変容量2の可動電極13の位置、言い換えれば
可変容量2の静電容量値C2 を検出する検出回路には、
例えば図10に示すような回路方式が使用される。この回
路方式は、この発明の発明者が出願している特願平8-90
760 に記載されているものと同一の回路構成である。こ
の回路においては、例えば大気圧を基準圧力とした圧力
がパルス数に変換されて出力される。
It is to be noted that a fixed electrode of the variable capacitance 2 is separately provided on the seal diaphragm side, or
When using 14 as the fixed electrode, the tendency of change in the oscillation frequency f 2 of the variable capacitance oscillator circuit 20 with changed and therewith the capacitance value of the variable capacitor 2 described above becomes a reverse, f in Fig 2 Is a characteristic that rises to the right. A detection circuit that detects the position of the movable electrode 13 of the variable capacitor 2 of such a capacitance type sensor, in other words, the capacitance value C 2 of the variable capacitor 2 includes:
For example, a circuit system as shown in FIG. 10 is used. This circuit system is disclosed in Japanese Patent Application No. 8-90 filed by the inventor of the present invention.
The circuit configuration is the same as that described in 760. In this circuit, for example, a pressure based on the atmospheric pressure as a reference pressure is converted into a pulse number and output.

【0006】この回路方式の検出動作について図10及び
図11を用いて説明する。図11は、図10に示された各部の
出力あるいは入力をタイムチャートに示したものであ
る。この回路方式は、固定容量1が接続される固定容量
用発振回路10と、可変容量2が接続される可変容量用発
振回路20と、ゲイン設定用発振回路30と、出力用発振回
路40と、固定容量用発振回路10の発振出力が入力される
第1のUpカウンタ50と、可変容量用発振回路20の発振
出力とゲイン設定用発振回路30の発振出力とを切り換え
るデータ切換回路80と、データ切換回路80の出力が入力
される第2のUpカウンタ60と、2つのUpカウンタ50
及び60の計数満了時に出力される信号SA 及びSB によ
って各発振回路などへ信号を出力するタイミング回路70
と、タイミング回路70の信号によってパルス出力Pout
を出力するゲート90から構成されている。
The detection operation of this circuit system will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a time chart showing the output or input of each unit shown in FIG. This circuit system includes a fixed capacitance oscillation circuit 10 to which the fixed capacitance 1 is connected, a variable capacitance oscillation circuit 20 to which the variable capacitance 2 is connected, a gain setting oscillation circuit 30, an output oscillation circuit 40, A first Up counter 50 to which the oscillation output of the fixed capacitance oscillation circuit 10 is input; a data switching circuit 80 for switching between the oscillation output of the variable capacitance oscillation circuit 20 and the oscillation output of the gain setting oscillation circuit 30; A second Up counter 60 to which the output of the switching circuit 80 is input, and two Up counters 50
And a timing circuit 70 for outputting a signal to each oscillating circuit or the like in accordance with the signals S A and S B output when the count of 60 and 60 has expired.
And the pulse output P out by the signal of the timing circuit 70
, And a gate 90 for outputting the same.

【0007】第1のUpカウンタ50の計数満了(カウン
トアップ)時間T1 は、可変容量2の静電容量値C2
最小の場合(例えば測定圧が零の場合)、すなわち可変
容量用発振回路20の発振周波数f2 が最大値f2(0)の場
合における第2のUpカウンタの計数満了時間に等しく
なるように設定されている〔図11 (a)及び(b) 〕。この
設定は固定容量用発振回路10の図示していない発振時定
数調整用抵抗によって調整される。この時の第1のUp
カウンタ50の設定カウント数をN1 、第2のUpカウン
タ60の設定カウント数をN2(0)、固定容量用発振回路10
の発振周波数をf1 とすると、これらの数値の間の関係
は次の通りとなる。
The count-up (count-up) time T 1 of the first Up counter 50 is set when the capacitance value C 2 of the variable capacitor 2 is minimum (for example, when the measurement pressure is zero), that is, the oscillation for the variable capacitor. It is set to be equal to the count expiration time of the second Up counter when the oscillation frequency f 2 of the circuit 20 is the maximum value f 2 (0) [FIGS. 11 (a) and 11 (b)]. This setting is adjusted by an oscillation time constant adjusting resistor (not shown) of the fixed capacity oscillation circuit 10. The first Up at this time
The set count of the counter 50 is N 1 , the set count of the second Up counter 60 is N 2 (0),
When the oscillation frequency is f 1, the relationship between these values is as follows.

【0008】 T1 =N1 /f1 =N2(0)/f2(0) (1) このように設定された状態で、圧力が印加されて可変容
量2の静電容量値C2が増加すると、可変容量用発振回
路20の発振周波数f2 は、図9に示したように、最大値
2(0)から減少してくる。したがって、圧力が印加され
ている状態において、第1のUpカウンタ50と第2のU
pカウンタ60とを同時に計数させると、第1のUpカウ
ンタ50が計数満了した時点では第2のUpカウンタ60は
まだ計数満了していない。すなわち、この時の第2のU
pカウンタ60のカウント数をN2とすると、N2 <N
2(0)である〔図11 (c)〕。この第2のUpカウンタ60の
計数未満了分を計測することで、f2 とf2(0)との差が
求められ、印加されている圧力の値が得られる。
T 1 = N 1 / f 1 = N 2 (0) / f 2 (0) (1) In such a state, pressure is applied and the capacitance C 2 of the variable capacitor 2 is applied. Increases, the oscillation frequency f 2 of the variable capacitance oscillation circuit 20 decreases from the maximum value f 2 (0) as shown in FIG. Therefore, in a state where pressure is applied, the first Up counter 50 and the second U counter
When the p-up counter 60 is counted simultaneously, the second up-counter 60 has not yet completed counting when the first up-counter 50 has completed counting. That is, the second U at this time
Assuming that the count number of the p counter 60 is N 2 , N 2 <N
2 (0) [FIG. 11 (c)]. The difference between f 2 and f 2 (0) is determined by measuring the count of the second Up counter 60 below the count, and the value of the applied pressure is obtained.

【0009】計数未満了分のカウント数に相当する信号
は、第1のUpカウンタ50が計数満了時に出力する信号
A 〔図11 (d)〕を受けてタイミング回路70が信号S9
を発してゲート90を駆動してから第2のUpカウンタ60
が計数満了時に出力する信号SB 〔図11 (i)〕を受けて
タイミング回路70がゲート90を停止させるまでの間に、
ゲート90から出力されるパルス数N4 に相当する〔図11
(k)〕。このパルス出力Pout は、後段の信号処理回路
の要求周波数に合わせるため周波数f4 の出力用発振回
路40からのパルスを出力している。この出力用発振回路
40は、タイミング回路70が信号SA 及び信号SB を受け
て発する信号S3&4 によって駆動・停止される〔図11
(h)〕。
[0009] Counting Not expiration component signal corresponding to the count number of the signal S A [Figure 11 (d)] is the timing circuit 70 receives the signal S 9 to a first Up counter 50 is output when count expires
To drive the gate 90 and then the second Up counter 60
There until timing circuit 70 receives the signal S B [FIG. 11 (i)] to be output when the count expires stops the gate 90,
This corresponds to the number of pulses N 4 output from the gate 90 [FIG.
(k)]. This pulse output P out outputs a pulse from the output oscillation circuit 40 having the frequency f 4 in order to match the required frequency of the signal processing circuit at the subsequent stage. This output oscillation circuit
The signal 40 is driven and stopped by a signal S3 & 4 generated by the timing circuit 70 receiving the signals S A and S B [FIG.
(h)].

【0010】また、タイミング回路70はゲート90を駆動
すると同時にデータ切換回路80を駆動して、第2のUp
カウンタ60への入力を可変容量用発振回路20の発振周波
数f 2 の出力〔図11 (c)〕からゲイン設定用発振回路30
の発振周波数f3 の出力〔図11 (f)〕へ切り換える。第
2のUpカウンタ60のカウント数が設定カウント数N
2(0)に達した時点で、第2のUpカウンタ60は信号SB
をタイミング回路70に出力し、タイミング回路70からの
信号S9 がゲート90からの出力を停止させる。データ切
換回路80の切り換え後の第2のUpカウンタ60のカウン
ト数をN3 とすると〔図11 (f)〕、 N3 +N4 =N2(0) となる。このように、第1のUpカウンタ50の計数満了
時に、第2のUpカウンタ60への入力の周波数を変える
ことによって、計数未満了分をカウントするのに要する
時間を変え、ゲインを調整することができる。すなわ
ち、ゲイン設定用発振回路30の発振周波数f3 を変える
ことによって(T2 −T1 )を変えてゲインを調整する
のである。
The timing circuit 70 drives the gate 90.
At the same time, the data switching circuit 80 is driven, and the second Up
The input to the counter 60 is the oscillation frequency of the variable capacitance oscillator 20.
Number f TwoOutput (Fig. 11 (c)) from the gain setting oscillation circuit 30
Oscillation frequency fThreeTo the output [FIG. 11 (f)]. No.
2. The count number of the Up counter 60 is equal to the set count number N.
Two(0), the second Up counter 60 outputs the signal SB
Is output to the timing circuit 70, and the
Signal S9Stops the output from the gate 90. Data cut
Of the second Up counter 60 after the switching of the conversion circuit 80
NThree[Fig. 11 (f)], NThree+ NFour= NTwo(0). As described above, the count of the first Up counter 50 expires.
Sometimes changing the frequency of the input to the second Up counter 60
Required to count less than
You can change the time and adjust the gain. Sand
The oscillation frequency f of the gain setting oscillation circuit 30Threechange
By (TTwo-T1) To adjust the gain
It is.

【0011】第1のUpカウンタ50及び第2のUpカウ
ンタ60の設定カウント数N1 及びN 2(0)は、(1)の関
係を満足していると同時に、固定容量用発振回路10の発
振周波数f1 が可変容量用発振回路20の発振周波数f2
の可変範囲のほぼ中央の値になるように設定される。こ
れは、両発振周波数f1 及びf2 を近づけることによっ
て発振回路の温度変動、電源電圧変動などによる特性誤
差を低減するためによく用いられる手段である。すなわ
ち、演算方式上、f1 及びf2 の誤差が同じであれば、
出力には誤差を生じないからである。
A first Up counter 50 and a second Up cow
Set count N of the counter 601And N Two(0) is the function of (1).
At the same time as satisfying the requirements
Vibration frequency f1Is the oscillation frequency f of the variable capacitance oscillation circuit 20.Two
Are set to be approximately the center value of the variable range of This
This means that both oscillation frequencies f1And fTwoBy approaching
Error due to temperature fluctuations of the oscillation circuit, power supply voltage fluctuations, etc.
It is a commonly used means to reduce the difference. Sand
In the calculation method, f1And fTwoIf the error of
This is because no error occurs in the output.

【0012】上記の条件を満たすためのN1 とN2(0)の
比は、可変容量2の最大容量値に対応する最小周波数を
2(max)とすると、 〔f2(0)+f2(max)〕/2f2(0) となる。例えば、f2(0)が100kHz、f2(max)が50kHz の
場合には、上式は0.75となり、第2のUpカウンタ60の
設定カウント数N2(0)を1000カウントと設定すれば、第
1のUpカウンタ50の設定カウント数N1 を 750カウン
トに設定すればよい。
[0012] The ratio of N 1 and N 2 for the above conditions are met (0), when the minimum frequency corresponding to the maximum capacitance value of the variable capacitor 2 and f 2 (max), [f 2 (0) + f 2 (max)] / 2f 2 (0). For example, if f 2 (0) is 100 kHz and f 2 (max) is 50 kHz, the above equation becomes 0.75, and if the set count number N 2 (0) of the second Up counter 60 is set to 1000 counts , The set count number N 1 of the first Up counter 50 may be set to 750 counts.

【0013】図9に示した圧力−発振周波数特性は、こ
のような条件を満たしているものの1例である。図10の
回路方式において得られる圧力と出力パルス数の関係は
図12(a)に示す特性となる。なお、図10に示した回路
方式において、データ切換回路80及びそれに入力してい
るゲイン設定用発振回路30を固定容量用発振回路10の出
力側に置き換え、第1のUpカウンタ50の計数満了(カ
ウントアップ)時間T1 を、可変容量用発振回路20の発
振周波数f2 が最小値f2(max)の場合における第2のU
pカウンタ60の計数満了時間に等しくなるように設定す
ることによっても、圧力を出力パルス数に変換して出力
することができる。この場合には、圧力に対して出力パ
ルス数が右下がりに減少する特性となる。この場合にお
ける圧力−出力パルス数特性は図12(b)の通りであ
る。
The pressure-oscillation frequency characteristic shown in FIG. 9 is an example of one satisfying such conditions. The relationship between the pressure and the number of output pulses obtained in the circuit system of FIG. 10 has the characteristic shown in FIG. In the circuit system shown in FIG. 10, the data switching circuit 80 and the gain setting oscillation circuit 30 input thereto are replaced with the output side of the fixed capacitance oscillation circuit 10, and the first Up counter 50 completes counting ( (Count-up) time T 1 is set to the second U when the oscillation frequency f 2 of the variable capacitance oscillation circuit 20 is the minimum value f 2 (max).
The pressure can also be converted into the number of output pulses and output by setting the count to be equal to the expiration time of the p-counter 60. In this case, the characteristic is such that the number of output pulses decreases to the right with respect to the pressure. The pressure-output pulse number characteristic in this case is as shown in FIG.

【0014】更に、図10に示した回路方式において、ゲ
イン設定用発振回路30及びデータ切換回路80を省略して
も圧力を出力パルス数に変換して出力することができ
る。この場合においては、2つのUpカウンタ50及び60
の計数満了時間T1 及びT2 が同じになる圧力のレベル
を任意に設定することができ、先に計数満了したUpカ
ウンタの出力でゲート90を出力状態にし、後から計数満
了したUpカウンタの出力でゲート90を停止させ、その
間の出力パルス数とどちらのUpカウンタが先に計数満
了したかの情報とによって圧力を計測することができ
る。しかし、この場合には、ゲイン設定はできない。こ
の場合における圧力−出力パルス数特性は図12(c)の
細線で示した通りである。
Further, in the circuit system shown in FIG. 10, even if the gain setting oscillation circuit 30 and the data switching circuit 80 are omitted, the pressure can be converted into the number of output pulses and output. In this case, two Up counters 50 and 60
Can be set arbitrarily at the pressure level at which the count expiration times T 1 and T 2 become the same. The gate 90 is stopped at the output, and the pressure can be measured based on the number of output pulses during that period and information on which Up counter has completed counting first. However, in this case, the gain cannot be set. The pressure-output pulse number characteristic in this case is as shown by the thin line in FIG.

【0015】2つのUpカウンタ50及び60の計数満了時
間T1 及びT2 が同じになる圧力のレベルを任意に設定
することができ、更にゲイン設定ができるようにするた
めには、図10の固定容量用発振回路10の出力と第1のU
pカウンタ50の入力との間にもデータ切換回路を配置
し、この回路で固定容量用発振回路10の出力とゲイン設
定回路の出力とを切り換えて第1のUpカウンタ50へ入
力するようにすればよい。この場合における圧力−出力
パルス数特性は図12(c)の太線で示した通りである。
[0015] Two Up counter can 50 and counting expiration time T 1 and T 2 of the 60 arbitrarily set the level of pressure to be the same, in order to allow more gain settings, in FIG. 10 The output of the fixed capacitance oscillation circuit 10 and the first U
A data switching circuit is also provided between the input of the p-counter 50 and the output of the fixed-capacitance oscillation circuit 10 and the output of the gain setting circuit. I just need. The pressure-output pulse number characteristic in this case is as shown by the thick line in FIG.

【0016】以上の回路方式において、出力Pout の周
波数の仕様が合えば、出力用発振回路40を省略して固定
容量用発振回路10の出力をゲート90に入力することも可
能である。以上のように、図10に示した回路方式あるい
はこれを一部変更した回路方式によって、圧力を出力パ
ルス数として検出することはできる。しかし、図9のよ
うに2つの発振回路の発振周波数が交差する特性をもつ
検出回路において、実際の特性データを取得すると、図
13(a)のようにはならないで、図13(b)に示すよう
に、発振周波数が交差する圧力の近傍で直線性が異常に
悪くなる。図13(c)は直線性の異常を出力パルス誤差
で示したものである。
In the above-described circuit system, if the frequency of the output P out meets the specification, it is possible to omit the output oscillation circuit 40 and to input the output of the fixed capacitance oscillation circuit 10 to the gate 90. As described above, the pressure can be detected as the number of output pulses by the circuit system shown in FIG. 10 or a circuit system in which the circuit system is partially modified. However, when the actual characteristic data is acquired in the detection circuit having the characteristic that the oscillation frequencies of the two oscillation circuits intersect as shown in FIG.
As shown in FIG. 13B, the linearity is abnormally deteriorated in the vicinity of the pressure at which the oscillation frequencies intersect, as shown in FIG. FIG. 13C shows an abnormality in linearity by an output pulse error.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記のよ
うな2つの発振回路を用いて被検出物理量を検出する静
電容量型センサにおける直線性の異常を解決して、特性
の優れた小形の静電容量型センサを提供することを課題
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the problem of linearity in a capacitance type sensor for detecting a physical quantity to be detected by using the two oscillation circuits as described above, and provides a small-sized capacitor having excellent characteristics. It is an object of the present invention to provide a capacitance type sensor.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】課題を解決するために、
まず、この直線性の異常を解析調査した結果、この直線
性の異常は2つの発振回路の間に存在する寄生容量によ
る干渉動作によることが判明した。以下に、図14、図15
及び図16を用いてその干渉動作を説明する。図14は図8
に示したのと全く同一のセンサ構造であり、静電容量値
1 の固定容量1の固定電極11と静電容量値C2 の可変
容量2の可動電極13との間に寄生容量Ce1が存在し、可
動電極13とグランドとの間に寄生容量Ce2が存在してい
る。寄生容量Ce1は、共通固定電極12の外側で形成され
る固定電極11と可動電極13との間の静電容量である。
[Means for Solving the Problems] To solve the problems,
First, as a result of analyzing and examining the abnormality of the linearity, it was found that the abnormality of the linearity was caused by an interference operation due to a parasitic capacitance existing between the two oscillation circuits. Below, Figure 14, Figure 15
The interference operation will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows FIG.
And a parasitic capacitance C e1 between the fixed electrode 11 of the fixed capacitance 1 having the capacitance value C 1 and the movable electrode 13 of the variable capacitance 2 having the capacitance value C 2. And a parasitic capacitance Ce2 exists between the movable electrode 13 and the ground. The parasitic capacitance Ce1 is a capacitance between the fixed electrode 11 and the movable electrode 13 formed outside the common fixed electrode 12.

【0019】図15はこの状態における2つの発振回路の
回路図であり、図16は回路図における点A1 と点B2
電位を示す線図である。図15から明らかなように、固定
電極11と可動電極13との間の寄生容量Ce1は、2つの発
振回路のそれぞれの静電容量への結合点を容量結合した
状態に接続されており、この状態で2つの発振回路を同
時に発振させると、図16に示すように、互いの発振出力
波形を微分した波形が、本来の発振波形上にノイズとし
て重畳されてくる。このノイズ波高値は寄生容量Ce1
静電容量値が大きくなるほど高くなる。
FIG. 15 is a circuit diagram of the two oscillation circuits in this state, and FIG. 16 is a diagram showing potentials at points A 1 and B 2 in the circuit diagram. As is clear from FIG. 15, the parasitic capacitance Ce1 between the fixed electrode 11 and the movable electrode 13 is connected in a state where the coupling points of the two oscillation circuits to the respective capacitances are capacitively coupled. When the two oscillation circuits are simultaneously oscillated in this state, a waveform obtained by differentiating the oscillation output waveform of each other is superimposed on the original oscillation waveform as noise, as shown in FIG. This noise peak value increases as the capacitance value of the parasitic capacitance Ce1 increases.

【0020】ノイズがない状態における発振回路動作
は、B点の電位が静電容量値と抵抗値で決まる時定数で
変化して電源電圧Vccの1/2をしきい電圧として、L
からHあるいはHからLへと切り替わり、2つの発振回
路はそれぞれに独立して動作する。しかし、寄生容量C
e1によって両発振回路が結合されていると、そのノイズ
電圧が重畳されるために、本来ならまだ切り替わらない
タイミングで切り替わりが発生することになる。このタ
イミングは、具体的には、図16に矢印で示したタイミン
グの場合であり、点Bの電位が上昇している場合に正の
ノイズが重畳した場合、あるいは点Bの電位が下降して
いる場合に負のノイズが重畳した場合に発生している。
したがって、そのタイミングにおける点Bの電位がVcc
/2からある程度離れていれば、切り替わることはな
い。図16の(a)は、固定容量用発振回路10の発振周波
数の方が可変容量用発振回路20の発振周波数より低い場
合を示しており、発振周波数が高い方の発振回路は上記
の条件を満たした時に限って干渉を受けることを示して
いる。一方、図16の(b)は、固定容量用発振回路10の
発振周波数の方が可変容量用発振回路20の発振周波数よ
り高い場合を示しており、発振周波数が低い方の発振回
路は完全に高い方の周波数と同じになっている。すなわ
ち、連続的に干渉を受けていることになる。
The oscillator circuit operation in the absence noise, 1/2 the threshold voltage of the power supply voltage V cc potential at point B is changed with a time constant determined by the capacitance value and the resistance value, L
From H to L or from H to L, and the two oscillation circuits operate independently of each other. However, the parasitic capacitance C
If both oscillation circuits are coupled by e1 , the noise voltage is superimposed, so that switching occurs at a timing that should not be switched yet. This timing is, specifically, the timing indicated by the arrow in FIG. 16. When the potential at point B is rising, positive noise is superimposed, or when the potential at point B falls. This occurs when negative noise is superimposed when
Therefore, the potential at point B at that timing is Vcc
If there is some distance from / 2, there is no switching. FIG. 16A shows a case where the oscillation frequency of the fixed capacitance oscillation circuit 10 is lower than the oscillation frequency of the variable capacitance oscillation circuit 20, and the oscillation circuit having the higher oscillation frequency satisfies the above conditions. This indicates that interference will occur only when the condition is satisfied. On the other hand, FIG. 16B shows the case where the oscillation frequency of the fixed capacitance oscillation circuit 10 is higher than the oscillation frequency of the variable capacitance oscillation circuit 20, and the oscillation circuit with the lower oscillation frequency is completely It is the same as the higher frequency. That is, interference is continuously received.

【0021】図16は、A1 とB2 の関係を示している
が、全く同様の関係がA2 とB1 の間にも発生する。言
い換えれば、2つの発振回路の発振周波数が近づいてく
ると、発振周波数の低い方の発振回路の発振周波数は高
い方の発振回路の発振周波数と同じ発振周波数にされて
しまう、ということである。すなわち、2つの発振回路
の個別の発振周波数が交差する被検出物理量の近傍には
不感帯が存在することになる。この状態を示したのが、
図17(b)である。
FIG. 16 shows the relationship between A 1 and B 2 , but a completely similar relationship also occurs between A 2 and B 1 . In other words, when the oscillating frequencies of the two oscillating circuits approach, the oscillating frequency of the lower oscillating circuit is set to the same oscillating frequency of the higher oscillating circuit. That is, a dead zone exists near the detected physical quantity at which the individual oscillation frequencies of the two oscillation circuits intersect. This state was shown
FIG. 17 (b).

【0022】この説明から明らかなように、2つの発振
回路の個別の発振周波数が近くない場合においても、干
渉動作は発生するが、その場合には2つの発振回路の個
別の発振周波数が交差する被検出物理量の近傍の場合の
ように2つの発振回路の周波数が高い方の周波数に一致
してしまうことはない。以上の説明から明らかなよう
に、2つの発振回路間の干渉動作には2つの種類があ
り、その時限りの干渉と2つの発振回路の発振周波数が
高い方に一致してしまう干渉とである。図17(b)に示
した直線性の異常は後者の干渉に起因するものであり、
実用上どうしても回避しなければならない干渉である。
As is clear from this description, even when the individual oscillation frequencies of the two oscillation circuits are not close to each other, the interference operation occurs, but in this case, the individual oscillation frequencies of the two oscillation circuits intersect. The frequency of the two oscillation circuits does not coincide with the higher frequency as in the case near the physical quantity to be detected. As is apparent from the above description, there are two types of interference operation between the two oscillation circuits, the interference only at that time and the interference in which the oscillation frequencies of the two oscillation circuits coincide with the higher one. The linearity abnormality shown in FIG. 17B is caused by the latter interference,
This is interference that must be avoided in practical use.

【0023】これらの干渉動作に伴う直線性の異常を解
決するためには、2つの手段が考えられる。第1の手段
は、2つの発振回路10及び20の発振周波数を被検出物理
量の検出範囲において問題になるほど近づけないことで
あり、後者の干渉に対する対策となる。
In order to solve the linearity abnormality caused by the interference operation, two means are conceivable. The first means is that the oscillation frequencies of the two oscillation circuits 10 and 20 are not brought close to a problem in the detection range of the physical quantity to be detected, which is a measure against the latter interference.

【0024】第2の手段は、寄生容量Ce1を十分に小さ
くすることであり、両方の干渉に対する対策となる。寄
生容量Ce1を十分に小さくすることができれば2つの発
振回路間の干渉動作は問題なくなることは上記の解析か
ら明らかであり、静電容量型センサ本体として平面上に
可変容量と固定容量を配置できれば寄生容量Ce1を十分
に小さくすることは可能である。しかし、このような静
電容量型センサ本体の構成は静電容量型センサを大きく
することになる。この発明は可変容量と固定容量とを重
ね合わせた構造の静電容量型センサ本体においても有効
な手段によってこの問題点を解決することを課題として
いる。
The second means is to make the parasitic capacitance Ce1 sufficiently small, which is a measure against both interferences. It is clear from the above analysis that if the parasitic capacitance C e1 can be made sufficiently small, the interference operation between the two oscillation circuits will not be a problem. The variable capacitance and the fixed capacitance are arranged on a plane as the capacitance type sensor body. If possible, it is possible to make the parasitic capacitance Ce1 sufficiently small. However, such a configuration of the capacitance-type sensor main body increases the size of the capacitance-type sensor. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve this problem by effective means in a capacitance type sensor body having a structure in which a variable capacitance and a fixed capacitance are superimposed.

【0025】この発明における第1の発明から第3の発
明が第1の手段による発明であり、第4の発明から第7
の発明が第2の手段による発明である。第1の発明にお
いては、被検出物理量によって変位させられる可動電極
と可動電極に対向して配置された固定電極とで形成され
た可変容量及び可変容量と同じ雰囲気に配置されている
2つの固定電極で形成された固定容量が重ね合わせて配
置された静電容量型センサ本体と、固定容量に接続され
た固定容量用発振回路及び固定容量用発振回路の出力を
計数し第1の設定カウント数に達した時に第1の制御信
号を出力する第1のUpカウンタと、可変容量に接続さ
れた可変容量用発振回路及び可変容量用発振回路の出力
を計数し第2の設定カウント数に達した時に第2の制御
信号を出力する第2のUpカウンタと、第1の制御信号
あるいは第2の制御信号の内の早く出力された方の制御
信号で出力を開始し後から出力された制御信号で出力を
停止する出力回路とを備えている静電容量型センサにお
いて、固定容量用発振回路の発振周波数を可変容量用発
振回路の発振周波数帯の外の周波数としている。
The first to third aspects of the present invention are inventions based on the first means, and the fourth to seventh aspects of the present invention.
Is an invention according to the second means. In the first invention, a variable capacitance formed by a movable electrode displaced by a physical quantity to be detected and a fixed electrode disposed opposite to the movable electrode, and two fixed electrodes arranged in the same atmosphere as the variable capacitance The capacitance sensor body in which the fixed capacitors formed by the above are overlapped, the output of the fixed-capacitor oscillation circuit connected to the fixed capacitor, and the output of the fixed-capacitor oscillation circuit are counted to a first set count number. A first Up counter that outputs a first control signal when the output has reached, an oscillation circuit for a variable capacitor connected to the variable capacitor, and an output of the oscillation circuit for the variable capacitor. A second Up counter for outputting a second control signal; and an output of the first control signal or the control signal output earlier of the second control signal. Stop output In the capacitance type sensor and an output circuit which has a outside of the frequency of the oscillation frequency band of the variable capacitance oscillation circuit the oscillation frequency of the fixed capacitance oscillator circuit.

【0026】固定容量用発振回路の発振周波数が可変容
量用発振回路の発振周波数帯の外にあるので、両周波数
の交差による不感帯を発生することはない。第2の発明
においては、被検出物理量によって変位させられる可動
電極と可動電極に対向して配置された固定電極とで形成
された可変容量及び可変容量と同じ雰囲気に配置されて
いる2つの固定電極で形成された固定容量が重ね合わせ
て配置された静電容量型センサ本体と、固定容量用発振
回路及び固定容量用発振回路の出力を計数し第1の設定
カウント数に達した時に第1の制御信号を出力する第1
のUpカウンタと、可変容量に接続された可変容量用発
振回路及びゲイン調整用発振回路及び可変容量用発振回
路の出力とゲイン調整用発振回路の出力とを切り換える
切換手段及び切換手段の出力を計数し第2の設定カウン
ト数に達した時に第2の制御信号を出力する第2のUp
カウンタと、第1の制御信号で出力を開始し第2の制御
信号で出力を停止する出力回路とを備え、第1のUpカ
ウンタが第1の設定カウント数を計数するのに要する時
間が、可変容量用発振回路の最大周波数時に第2のUp
カウンタが第2の設定カウント数を計数するのに要する
時間と同じに設定されている静電容量型センサにおい
て、固定容量用発振回路の発振周波数を可変容量用発振
回路の発振周波数帯の外の周波数としている。
Since the oscillation frequency of the fixed capacitance oscillation circuit is outside the oscillation frequency band of the variable capacitance oscillation circuit, no dead zone is generated due to the intersection of the two frequencies. In the second invention, a variable capacitor formed by a movable electrode displaced by the physical quantity to be detected and a fixed electrode disposed opposite to the movable electrode, and two fixed electrodes arranged in the same atmosphere as the variable capacitor The capacitance type sensor body in which the fixed capacitances formed in the above are superimposed, the oscillation circuit for the fixed capacitance, and the output of the oscillation circuit for the fixed capacitance are counted, and when the count reaches the first set count, the first count is reached. 1st output control signal
And the switching means for switching between the output of the variable capacitance oscillation circuit, the gain adjustment oscillation circuit, and the output of the variable capacitance oscillation circuit and the output of the gain adjustment oscillation circuit which are connected to the variable capacitance, and counting the output of the switching means. And outputs a second control signal when the second set count number is reached.
A counter, and an output circuit for starting output with the first control signal and stopping output with the second control signal, wherein the time required for the first Up counter to count the first set count is: At the maximum frequency of the variable capacitance oscillation circuit, the second Up
In the capacitance type sensor in which the counter is set to the same time as the time required for counting the second set count, the oscillation frequency of the oscillation circuit for the fixed capacitance is set outside the oscillation frequency band of the oscillation circuit for the variable capacitance. Frequency.

【0027】第1の発明と同様に、両周波数の交差によ
る不感帯を発生することはない。また、この発明ではゲ
イン調整が可能である。第3の発明においては、被検出
物理量によって変位させられる可動電極と可動電極に対
向して配置された固定電極とで形成された可変容量及び
可変容量と同じ雰囲気に配置されている2つの固定電極
で形成された固定容量が重ね合わせて配置された静電容
量型センサ本体と、固定容量用発振回路及びゲイン調整
用発振回路及び固定容量用発振回路の出力とゲイン調整
用発振回路の出力とを切り換える切換手段及び切換手段
の出力を計数し第1の設定カウント数に達した時に第1
の制御信号を出力する第1のUpカウンタと、可変容量
に接続された可変容量用発振回路及び可変容量用発振回
路の出力を計数し第2の設定カウント数に達した時に第
2の制御信号を出力する第2のUpカウンタと、第2の
制御信号で出力を開始し第1の制御信号で出力を停止す
る出力回路とを備え、第1のUpカウンタが第1の設定
カウント数を計数するのに要する時間が、可変容量用発
振回路の最小周波数時に第2のUpカウンタが第2の設
定カウント数を計数するのに要する時間と同じに設定さ
れている静電容量型センサにおいて、固定容量用発振回
路の発振周波数を可変容量用発振回路の発振周波数帯の
外の周波数としている。
As in the first embodiment, no dead zone is generated due to the intersection of the two frequencies. Further, according to the present invention, gain adjustment is possible. In the third invention, a variable capacitor formed by a movable electrode displaced by a physical quantity to be detected and a fixed electrode arranged opposite to the movable electrode, and two fixed electrodes arranged in the same atmosphere as the variable capacitor. The capacitance type sensor body in which the fixed capacitances formed in the above are arranged in an overlapping manner, and the outputs of the fixed capacitance oscillation circuit, the gain adjustment oscillation circuit, the fixed capacitance oscillation circuit and the gain adjustment oscillation circuit The switching means for switching and the output of the switching means are counted, and when the count reaches a first set count number, the first
A first Up counter that outputs a control signal of the second type, a variable capacity oscillation circuit connected to the variable capacity, and a second control signal when the output of the variable capacity oscillation circuit reaches a second set count. And an output circuit for starting output with a second control signal and stopping output with a first control signal, wherein the first Up counter counts a first set count number In the capacitance type sensor in which the time required to perform the operation is set to be the same as the time required for the second Up counter to count the second set count at the minimum frequency of the variable capacitance oscillation circuit, The oscillation frequency of the capacitor oscillation circuit is set to a frequency outside the oscillation frequency band of the variable capacitor oscillation circuit.

【0028】第1の発明と同様に、両周波数の交差によ
る不感帯を発生することはない。また、ゲイン調整が可
能である。被検出物理量と出力パルス数の関係は第2の
発明の場合とは逆になる。第4の発明においては、被検
出物理量によって変位させられる可動電極と可動電極に
対向して配置された固定電極とで形成された可変容量及
び可変容量と同じ雰囲気に配置されている2つの固定電
極で形成された固定容量が重ね合わせて配置された静電
容量型センサ本体と、固定容量に接続された固定容量用
発振回路と、可変容量に接続された可変容量用発振回路
と、固定容量用発振回路の出力と可変容量用発振回路の
出力を演算処理して被検出物理量に相当する信号を出力
する演算出力回路とを備えている静電容量型センサにお
いて、可変容量と固定容量の隣り合う電極の内の少なく
とも1つが可変容量用発振回路と固定容量用発振回路の
共通グランドに接続され、可変容量と固定容量の間隔が
各容量の電極間隔に比べて十分に大きくされている。
As in the first aspect, no dead zone is generated due to the intersection of the two frequencies. Also, gain adjustment is possible. The relationship between the detected physical quantity and the number of output pulses is opposite to that in the second invention. In the fourth invention, a variable capacitance formed by a movable electrode displaced by a physical quantity to be detected and a fixed electrode disposed opposite to the movable electrode, and two fixed electrodes arranged in the same atmosphere as the variable capacitance A capacitance type sensor body in which the fixed capacitances formed by superimposing are arranged, a fixed capacitance oscillation circuit connected to the fixed capacitance, a variable capacitance oscillation circuit connected to the variable capacitance, and a fixed capacitance In a capacitance-type sensor including an arithmetic output circuit that performs arithmetic processing on an output of an oscillation circuit and an output of an oscillation circuit for a variable capacitance and outputs a signal corresponding to a detected physical quantity, a variable capacitance and a fixed capacitance are adjacent to each other. At least one of the electrodes is connected to the common ground of the variable capacitance oscillation circuit and the fixed capacitance oscillation circuit, and the interval between the variable capacitance and the fixed capacitance is made sufficiently larger than the electrode interval of each capacitance. There.

【0029】可変容量と固定容量の間隔が各容量の電極
間隔に比べて十分に大きくされているので、両容量間の
寄生容量が十分に小さくなり、2つの発振回路の干渉動
作が大幅に改善される。第5の発明においては、被検出
物理量によって変位させられる可動電極と可動電極に対
向して配置された固定電極とで形成された可変容量及び
可変容量と同じ雰囲気に配置されている2つの固定電極
で形成された固定容量が重ね合わせて配置された静電容
量型センサ本体と、固定容量に接続された固定容量用発
振回路と、可変容量に接続された可変容量用発振回路
と、固定容量用発振回路の出力と可変容量用発振回路の
出力を演算処理して被検出物理量に相当する信号を出力
する演算出力回路とを備えている静電容量型センサにお
いて、可変容量と固定容量の隣り合う電極の内の少なく
とも1つが可変容量用発振回路と固定容量用発振回路の
共通グランドに接続され、共通グランドに接続されたそ
の電極が静電容量を形成する対向電極より大きく形成さ
れている。
Since the interval between the variable capacitor and the fixed capacitor is sufficiently larger than the interval between the electrodes of each capacitor, the parasitic capacitance between the two capacitors is sufficiently reduced, and the interference operation between the two oscillation circuits is greatly improved. Is done. In the fifth invention, a variable capacitance formed by a movable electrode displaced by a physical quantity to be detected and a fixed electrode arranged opposite to the movable electrode, and two fixed electrodes arranged in the same atmosphere as the variable capacitance. A capacitance type sensor body in which the fixed capacitances formed by superimposing are arranged, a fixed capacitance oscillation circuit connected to the fixed capacitance, a variable capacitance oscillation circuit connected to the variable capacitance, and a fixed capacitance In a capacitance-type sensor including an arithmetic output circuit that performs arithmetic processing on an output of an oscillation circuit and an output of an oscillation circuit for a variable capacitance and outputs a signal corresponding to a detected physical quantity, a variable capacitance and a fixed capacitance are adjacent to each other. At least one of the electrodes is connected to the common ground of the variable capacitance oscillation circuit and the fixed capacitance oscillation circuit, and the electrode connected to the common ground is larger than the counter electrode forming the capacitance. It is Ku formation.

【0030】共通グランドに接続された電極が静電容量
を形成する対向電極より大きく形成されているので、こ
の電極が可変容量と固定容量の間を遮断し、可変容量と
固定容量の間の寄生容量が小さくなる。第6の発明にお
いては、被検出物理量によって変位させられる可動電極
と可動電極に対向して配置された2つの固定電極とで形
成された可変容量及び可変容量と同じ雰囲気に配置され
ている固定電極で形成された固定容量が重ね合わせて配
置された静電容量型センサ本体と、固定容量に接続され
た固定容量用発振回路と、可変容量に接続された可変容
量用発振回路と、固定容量用発振回路の出力と可変容量
用発振回路の出力を演算処理して被検出物理量に相当す
る信号を出力する演算出力回路とを備えている静電容量
型センサにおいて、可変容量と固定容量の隣り合う電極
の内の少なくとも1つが可変容量用発振回路と固定容量
用発振回路の共通グランドに接続され、共通グランドに
接続されたその電極が静電容量を形成する対向電極の外
周部を囲むように成形されている。共通グランドに接続
された電極が静電容量を形成する対向電極の外周部を囲
むように成形されているので、この電極が可変容量と固
定容量の間を遮断し、可変容量と固定容量の間の寄生容
量が小さくなる。
Since the electrode connected to the common ground is formed to be larger than the counter electrode forming the capacitance, this electrode cuts off between the variable capacitance and the fixed capacitance, and generates a parasitic capacitance between the variable capacitance and the fixed capacitance. The capacity becomes smaller. In the sixth invention, a variable electrode formed by a movable electrode displaced by a physical quantity to be detected and two fixed electrodes disposed opposite to the movable electrode, and the fixed electrode disposed in the same atmosphere as the variable capacitance. A capacitance type sensor body in which the fixed capacitances formed by superimposing are arranged, a fixed capacitance oscillation circuit connected to the fixed capacitance, a variable capacitance oscillation circuit connected to the variable capacitance, and a fixed capacitance In a capacitance-type sensor including an arithmetic output circuit that performs arithmetic processing on an output of an oscillation circuit and an output of an oscillation circuit for a variable capacitance and outputs a signal corresponding to a detected physical quantity, a variable capacitance and a fixed capacitance are adjacent to each other. At least one of the electrodes is connected to a common ground of the variable capacitance oscillation circuit and the fixed capacitance oscillation circuit, and the electrode connected to the common ground forms an outer periphery of a counter electrode forming a capacitance. It is shaped to surround the. Since the electrode connected to the common ground is formed so as to surround the outer periphery of the opposing electrode forming the capacitance, this electrode cuts off between the variable capacitance and the fixed capacitance, and between the variable capacitance and the fixed capacitance. Parasitic capacitance becomes smaller.

【0031】第7の発明においては、可変容量と固定容
量の隣り合う固定電極が1つの共通固定電極とされてい
る。隣り合う電極を1つの共通電極としているので部品
点数が少なくなる。
In the seventh invention, the fixed electrodes adjacent to the variable capacitor and the fixed capacitor are one common fixed electrode. Since adjacent electrodes are used as one common electrode, the number of components is reduced.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】上記の課題を解決するための手段
の項で述べたように、この発明は大別すると2つの発明
からなる。その1は、2つの発振回路10及び20の発振周
波数を被検出物理量の検出範囲において問題になるほど
近づけないことであり、その2は、寄生容量Ce1を十分
に小さくすることである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described in the section of the means for solving the above-mentioned problems, the present invention is roughly classified into two inventions. The first is that the oscillation frequencies of the two oscillation circuits 10 and 20 are not brought close to a problem in the detection range of the physical quantity to be detected, and the second is that the parasitic capacitance Ce1 is sufficiently reduced.

【0033】それぞれの発明の実施の形態について、実
施例を用いて説明する。第1の実施例及び第2の実施例
はその1に関連する実施例であり、第3の実施例以降は
その2に関連する実施例である。なお、その1に関連す
る発明の回路構成は従来技術の項で図10を例として説明
したものと全く同様であり、その検出動作も図11を例と
して説明したものと全く同様であるので、回路方式と検
出動作の詳しい説明は省略する。使用する符号も従来技
術と同じ機能の部分については同じ符号を採用する。
Each embodiment of the invention will be described with reference to examples. The first embodiment and the second embodiment are embodiments related to the first embodiment, and the third and subsequent embodiments are embodiments related to the second embodiment. Note that the circuit configuration of the invention relating to the first is exactly the same as that described in the section of the prior art with reference to FIG. 10 as an example, and the detection operation is also exactly the same as that described with reference to FIG. Detailed description of the circuit system and the detection operation is omitted. The same reference numerals are used for the parts having the same functions as those of the prior art.

【0034】図1は、この発明におけるその1に関連す
る実施例を説明するための例えば圧力のような被検出物
理量(以下では圧力で代表する)と、固定容量用発振回
路10の発振周波数f1 及び可変容量用発振回路20の発振
周波数f2 との関係を示す圧力−発振周波数特性図であ
る。(a)は被検出圧力の全範囲においてf2 がf1
り小さい場合であり、(b)は全圧力範囲においてf2
がf1 より大きい場合である。どちらの場合において
も、全圧力範囲においてf2 とf1 とは同じ値をもって
いない。すなわち、交差点をもたない。
FIG. 1 shows a physical quantity to be detected such as pressure (hereinafter, represented by pressure) and an oscillation frequency f of a fixed capacitance oscillation circuit 10 for explaining an embodiment relating to the first aspect of the present invention. 1 and pressure shows the relationship between the oscillation frequency f 2 of the variable capacitance oscillator circuit 20 - an oscillation frequency characteristic diagram. (A) shows a case f 2 is f 1 is smaller than in the entire range of the detected pressure, (b) is f 2 in the entire pressure range
Is greater than f 1 . In either case, it does not have the same value as f 2 and f 1 over the entire pressure range. That is, there is no intersection.

【0035】〔第1の実施例〕この実施例は、図1
(a)に示した圧力−発振周波数特性をもつように回路
定数を調整した場合に相当する。静電容量型センサ本体
としては従来技術の項で説明した静電容量型センサ本体
と同じものを使い、回路方式としては図10に示したのと
同じ回路方式を採用し、固定容量用発振回路10の発振周
波数f1 を 105kHzに、可変容量用発振回路20の基準圧
力に対応する最大発振周波数f2(0)を 100kHzに、図示
していない時定数調整用抵抗の抵抗値を調整して設定
し、第1のUpカウンタ50の設定値を1050に、第2のU
pカウンタ60の設定値を1000に設定した。この場合、最
大圧力に対応する最小発振周波数f2(max)は50kHzにな
った。
[First Embodiment] This embodiment is similar to FIG.
This corresponds to the case where the circuit constant is adjusted so as to have the pressure-oscillation frequency characteristic shown in FIG. As the capacitance-type sensor main body, the same one as the capacitance-type sensor main body described in the section of the related art is used, and as the circuit system, the same circuit system as that shown in FIG. 10 is employed, and the oscillation circuit for the fixed capacitance is used. The oscillation frequency f 1 of 10 is adjusted to 105 kHz, the maximum oscillation frequency f 2 (0) corresponding to the reference pressure of the oscillation circuit 20 for variable capacitance is adjusted to 100 kHz, and the resistance value of a time constant adjusting resistor (not shown) is adjusted. Is set, the set value of the first Up counter 50 is set to 1050, and the second U counter is set to 1050.
The set value of the p counter 60 was set to 1000. In this case, the minimum oscillation frequency f 2 (max) corresponding to the maximum pressure was 50 kHz.

【0036】この実施例により測定した直線性特性測定
結果を、従来技術の場合と比較するために並べて示した
のが図2である。(a)は従来技術の場合であり、
(b)はこの実施例の場合である。この実施例において
は、従来技術の場合にf2 とf1との交差点の近傍で見
られた不感帯はなくなっている。しかし、それ以外の領
域で見られる出力パルス誤差はあまり変わっていない。
FIG. 2 shows the linearity characteristic measurement results measured in this embodiment side by side for comparison with the case of the prior art. (A) is the case of the prior art,
(B) shows the case of this embodiment. In this embodiment, it is gone dead band observed in the vicinity of the intersection of the f 2 and f 1 in the case of the prior art. However, the output pulse error seen in other regions has not changed much.

【0037】〔第2の実施例〕この実施例は図1(b)
に相当する実施例であり、第1の実施例における固定容
量用発振回路10の発振周波数f1 を45kHzに、第1のU
pカウンタ50の設定値を 450に設定した点を除いて他は
全て第1の実施例と同じである。この場合においても、
図2(b)と同様に不感帯を有さない結果を得た。
[Second Embodiment] This embodiment is shown in FIG.
Corresponding to an embodiment, the oscillation frequency f 1 of the fixed capacitance oscillator circuit 10 in the first embodiment to 45 kHz, a first U
Everything else is the same as the first embodiment except that the set value of the p counter 50 is set to 450. Even in this case,
As in FIG. 2B, a result having no dead zone was obtained.

【0038】このように、固定容量用発振回路10の発振
周波数f1 と可変容量用発振回路20の発振周波数f2
が全検出圧力範囲において一致しないように設定すれ
ば、両発振周波数が交差する発振周波数の近傍に現れる
発振周波数の異常現象を避けることができ、発振周波数
の異常現象に伴う不感帯の問題を解消することができ
る。
[0038] Thus, by setting such that the oscillation frequency f 2 of the oscillation frequency f 1 and the variable capacitance oscillator circuit 20 of fixed capacitance oscillation circuit 10 does not match the entire detection pressure range, is both oscillation frequency crossing It is possible to avoid an abnormal phenomenon of the oscillation frequency appearing in the vicinity of the oscillating frequency, and to solve the problem of the dead zone caused by the abnormal phenomenon of the oscillation frequency.

【0039】この効果は、図10に示した回路方式の場合
(請求項2に相当)に限られず、ゲイン設定用発振回路
30をもたない場合(請求項1に相当)にも、また、ゲイ
ン設定用発振回路30が固定容量用発振回路10側に設けら
れる場合(請求項3に相当)にも、あるいは、データ切
換回路80が可変容量用発振回路20の出力側だけではなく
固定容量用発振回路10側にも設けられる場合にも有効で
あることは明らかであろう。 〔第3の実施例〕図3は、この発明による静電容量型セ
ンサの第3の実施例を示す電極構成図である。図8に示
した従来技術の場合と異なり、ダイアフラム3に近接し
た位置に可動電極13が配置され、これに対向してダイア
フラム3とは反対側に可変容量2の固定電極16が配置さ
れ、この固定電極16から静電容量ギャップの5倍程度の
距離をおいて固定容量1用の固定電極11と固定電極15と
が配置されている。固定電極15は可変容量2側に配置さ
れ、可動電極13と共に発振回路の共通グランドに接続さ
れている。
This effect is not limited to the case of the circuit system shown in FIG. 10 (corresponding to claim 2).
30 (corresponding to claim 1), when the gain setting oscillation circuit 30 is provided on the fixed capacitance oscillation circuit 10 side (corresponding to claim 3), or when data switching is performed. It will be apparent that the present invention is also effective when the circuit 80 is provided not only on the output side of the variable capacitance oscillation circuit 20 but also on the fixed capacitance oscillation circuit 10 side. Third Embodiment FIG. 3 is an electrode configuration diagram showing a third embodiment of the capacitance type sensor according to the present invention. Unlike the case of the prior art shown in FIG. 8, the movable electrode 13 is arranged at a position close to the diaphragm 3, and the fixed electrode 16 of the variable capacitor 2 is arranged opposite to the movable electrode 13 on the opposite side to the diaphragm 3. The fixed electrode 11 for the fixed capacitance 1 and the fixed electrode 15 are arranged at a distance of about five times the capacitance gap from the fixed electrode 16. The fixed electrode 15 is arranged on the variable capacitor 2 side, and is connected to the common ground of the oscillation circuit together with the movable electrode 13.

【0040】このような配置と接続によって、共通グラ
ンドに接続された可動電極13が、可変容量用発振回路20
へ接続される固定電極16をダイアフラム3から遮蔽して
固定電極16とダイアフラム3との間の寄生容量を低減さ
せる。また、共通グランドに接続された固定電極15が、
可変容量用発振回路20へ接続される固定電極16と固定容
量用発振回路10へ接続される固定電極11とを遮蔽し、し
かも、2つの発振回路10及び20への入力電極である固定
電極16と固定電極11との距離が従来技術に比べて大きく
なるので、固定電極16と固定電極11との間の寄生容量C
e1が小さくなる。なお、図8におけるシールド板14と可
動電極13との距離を固定電極16及び固定電極15の距離に
置き換えるとすれば、全体としての厚さを大きくする必
要はない。このように、この実施例によれば、静電容量
型センサの大きさを殆ど大きくしないで寄生容量Ce1
小さくすることができる。
With such an arrangement and connection, the movable electrode 13 connected to the common ground is connected to the variable capacitance oscillation circuit 20.
The fixed electrode 16 connected to the fixed electrode 16 is shielded from the diaphragm 3 to reduce the parasitic capacitance between the fixed electrode 16 and the diaphragm 3. Also, the fixed electrode 15 connected to the common ground
The fixed electrode 16 connected to the variable capacitance oscillation circuit 20 and the fixed electrode 11 connected to the fixed capacitance oscillation circuit 10 are shielded, and the fixed electrode 16 serving as an input electrode to the two oscillation circuits 10 and 20 is shielded. The distance between the fixed electrode 16 and the fixed electrode 11 is larger than that of the related art.
e1 becomes smaller. If the distance between the shield plate 14 and the movable electrode 13 in FIG. 8 is replaced with the distance between the fixed electrode 16 and the fixed electrode 15, it is not necessary to increase the overall thickness. Thus, according to this embodiment, the parasitic capacitance C e1 can be reduced without increasing the size of the capacitance type sensor.

【0041】図7は第3の実施例による静電容量型セン
サによって取得した直線性特性を示し、(a)は従来技
術による回路方式を用いた場合であり、(b)は第1の
実施例に示した回路方式を用いた場合である。(a)の
場合は、発振回路への入力電極間の寄生容量Ce1が減少
した効果により、不感帯の幅も誤差も1/2程度に減少
し、その他の圧力領域の誤差も半減している。(b)の
場合は、不感帯は発生せず、誤差は半減している。
FIGS. 7A and 7B show the linearity characteristics obtained by the capacitance type sensor according to the third embodiment. FIG. 7A shows the case where the circuit system according to the prior art is used, and FIG. 7B shows the first embodiment. This is a case where the circuit method shown in the example is used. In the case of (a), the width and error of the dead zone are reduced to about 1/2, and the errors in other pressure regions are also reduced by half due to the effect that the parasitic capacitance C e1 between the input electrodes to the oscillation circuit is reduced. . In the case of (b), no dead zone occurs, and the error is reduced by half.

【0042】2つの静電容量間の距離を更に大きくすれ
ば、それに伴って寄生容量Ce1が減少し、この効果は更
に顕著になる。不感帯の幅及び誤差の減少比率は寄生容
量C e1の減少比率にほぼ比例すると考えられる。 〔第4の実施例〕図4はこの発明による静電容量型セン
サの第4の実施例を示す電極構成図である。この実施例
は、図8に示した従来技術における共通電極12を、対向
電極である固定電極11及び可動電極13より大きく、しか
もその外周部に対向電極を囲む筒状部を有する共通電極
12a としたものである。
If the distance between two capacitances is further increased
If the parasitic capacitance Ce1And this effect is
Will be noticeable. The width of the dead zone and the reduction ratio of the error are parasitic
Quantity C e1Is considered to be almost proportional to the decrease ratio of [Fourth Embodiment] FIG. 4 shows a capacitance type sensor according to the present invention.
FIG. 10 is an electrode configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention. This example
Corresponds to the common electrode 12 in the prior art shown in FIG.
Larger than the fixed electrodes 11 and the movable electrodes 13
Also has a cylindrical part surrounding its counter electrode on its outer periphery
12a.

【0043】固定電極11及び可動電極13が共通電極12a
で囲み込まれることによって、2つの発振回路への入力
電極である固定電極11と可動電極13との間の寄生容量C
e1が大幅に低減し、出力パルス誤差がそれに対応して低
減する。この実施例による静電容量型センサによって取
得した直線性特性における誤差は、図7より更に低減し
た。
The fixed electrode 11 and the movable electrode 13 are common electrodes 12a.
, The parasitic capacitance C between the fixed electrode 11 and the movable electrode 13 which are input electrodes to the two oscillation circuits.
e1 is significantly reduced and the output pulse error is correspondingly reduced. The error in the linearity characteristics obtained by the capacitance type sensor according to this embodiment is further reduced than in FIG.

【0044】なお、この実施例においては、共通電極12
a の外周部には固定電極11及び可動電極13の両電極を囲
む筒状部を有しているが、固定電極11または可動電極13
のいずれかを囲む筒状部でも大きな効果は得られる。ま
た、筒状部をなくして静電キャップ相当以上に大きさを
広げるだけでも相当な効果を得ることができる。 〔第5の実施例〕図5はこの発明による静電容量型セン
サの第5の実施例を示す電極構成図である。この実施例
は、図3に示した第3の実施例における固定電極15を大
きくしてその外周部に対向電極である固定電極11を囲む
筒状部を有する固定電極15a としたものである。
In this embodiment, the common electrode 12
a has a cylindrical portion surrounding both the fixed electrode 11 and the movable electrode 13 on the outer peripheral portion.
A large effect can be obtained even with a cylindrical portion surrounding any of the above. In addition, a considerable effect can be obtained only by eliminating the cylindrical portion and expanding the size to a size equivalent to the electrostatic cap. [Fifth Embodiment] FIG. 5 is an electrode configuration diagram showing a fifth embodiment of the capacitance type sensor according to the present invention. In this embodiment, the fixed electrode 15 in the third embodiment shown in FIG. 3 is enlarged to form a fixed electrode 15a having a tubular portion surrounding the fixed electrode 11 which is a counter electrode on the outer periphery thereof.

【0045】固定電極11を固定電極15a で囲み込むこと
によって、2つの発振回路への入力電極である固定電極
11と固定電極16との間の寄生容量Ce1が大幅に低減し、
出力パルス誤差がそれに対応して低減する。図5におい
ては、固定電極16と固定電極15a との間に静電ギャップ
の数倍の間隔をおいているが、この実施例の構成の場合
には、固定電極16と固定電極15a とを近づけても寄生容
量Ce1を十分に小さくすることができる。
By surrounding the fixed electrode 11 with a fixed electrode 15a, a fixed electrode, which is an input electrode to two oscillation circuits, is formed.
The parasitic capacitance C e1 between 11 and the fixed electrode 16 is greatly reduced,
The output pulse error is correspondingly reduced. In FIG. 5, the distance between the fixed electrode 16 and the fixed electrode 15a is several times the electrostatic gap. However, in the case of the configuration of this embodiment, the fixed electrode 16 and the fixed electrode 15a are brought close to each other. However, the parasitic capacitance Ce1 can be sufficiently reduced.

【0046】〔第6の実施例〕図6はこの発明による静
電容量型センサの第6の実施例を示す電極構成図であ
る。この実施例は、図4に示した第4の実施例における
共通固定電極12a を板の外周部を上下に交互に折り曲げ
て形成した共通固定電極12b に置き換えたものである。
共通固定電極12b は平板の周辺部を上下に折り曲げるだ
けで形成することができるのでコストが安くなる。
[Sixth Embodiment] FIG. 6 is an electrode configuration diagram showing a sixth embodiment of the capacitance type sensor according to the present invention. In this embodiment, the common fixed electrode 12a in the fourth embodiment shown in FIG. 4 is replaced with a common fixed electrode 12b formed by alternately bending the outer peripheral portion of the plate up and down.
Since the common fixed electrode 12b can be formed by simply bending the peripheral portion of the flat plate up and down, the cost is reduced.

【0047】[0047]

【発明の効果】この発明の第1の発明によれば、被検出
物理量によって変位させられる可動電極と可動電極に対
向して配置された固定電極とで形成された可変容量及び
可変容量と同じ雰囲気に配置されている2つの固定電極
で形成された固定容量が重ね合わせて配置された静電容
量型センサ本体と、固定容量に接続された固定容量用発
振回路及び固定容量用発振回路の出力を計数し第1の設
定カウント数に達した時に第1の制御信号を出力する第
1のUpカウンタと、可変容量に接続された可変容量用
発振回路及び可変容量用発振回路の出力を計数し第2の
設定カウント数に達した時に第2の制御信号を出力する
第2のUpカウンタと、第1の制御信号あるいは第2の
制御信号の内の早く出力された方の制御信号で出力を開
始し後から出力された制御信号で出力を停止する出力回
路とを備えている静電容量型センサにおいて、固定容量
用発振回路の発振周波数を可変容量用発振回路の発振周
波数帯の外の周波数としているので、寄生容量による干
渉動作は存在しても両周波数の接近による不感帯を発生
することはなく、直線性がよく特性の優れた小形の静電
容量型センサを提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, the variable capacitance formed by the movable electrode displaced by the physical quantity to be detected and the fixed electrode arranged opposite to the movable electrode and the same atmosphere as the variable capacitance are formed. The capacitance type sensor body in which the fixed capacitances formed by the two fixed electrodes arranged in a superposed manner are superposed, the oscillation circuit for the fixed capacitance connected to the fixed capacitance, and the output of the oscillation circuit for the fixed capacitance. A first Up counter that outputs a first control signal when counting reaches a first set count number, an oscillator circuit for a variable capacitor connected to the variable capacitor, and an output of the oscillator circuit for the variable capacitor. The second Up counter that outputs the second control signal when the set count number reaches 2, and the output is started with the first control signal or the control signal that is output earlier of the second control signal. Output after In the capacitance-type sensor that has an output circuit that stops the output with the control signal, the oscillation frequency of the oscillation circuit for the fixed capacitance is set to a frequency outside the oscillation frequency band of the oscillation circuit for the variable capacitance. Even if there is an interference operation due to the above, a dead zone due to the approach of both frequencies does not occur, and a small-capacitance sensor with good linearity and excellent characteristics can be provided.

【0048】第2の発明においては、被検出物理量によ
って変位させられる可動電極と可動電極に対向して配置
された固定電極とで形成された可変容量及び可変容量と
同じ雰囲気に配置されている2つの固定電極で形成され
た固定容量が重ね合わせて配置された静電容量型センサ
本体と、固定容量用発振回路及び固定容量用発振回路の
出力を計数し第1の設定カウント数に達した時に第1の
制御信号を出力する第1のUpカウンタと、可変容量に
接続された可変容量用発振回路及びゲイン調整用発振回
路及び可変容量用発振回路の出力とゲイン調整用発振回
路の出力とを切り換える切換手段及び切換手段の出力を
計数し第2の設定カウント数に達した時に第2の制御信
号を出力する第2のUpカウンタと、第1の制御信号で
出力を開始し第2の制御信号で出力を停止する出力回路
とを備え、第1のUpカウンタが第1の設定カウント数
を計数するのに要する時間が、可変容量用発振回路の最
大周波数時に第2のUpカウンタが第2の設定カウント
数を計数するのに要する時間と同じに設定されている静
電容量型センサにおいて、固定容量用発振回路の発振周
波数を可変容量用発振回路の発振周波数帯の外の周波数
としているので、寄生容量による干渉動作は存在しても
両周波数の接近による不感帯を発生することはなく、直
線性がよく特性の優れたゲイン調整が可能な小形の静電
容量型センサを提供することができる。
In the second aspect, the variable capacitance formed by the movable electrode displaced by the physical quantity to be detected and the fixed electrode disposed opposite to the movable electrode is disposed in the same atmosphere as the variable capacitance. The capacitance sensor body in which the fixed capacitors formed by the two fixed electrodes are superposed, the oscillation circuit for the fixed capacitor, and the output of the oscillation circuit for the fixed capacitor are counted, and when the first set count number is reached. A first Up counter for outputting a first control signal; and an output of a variable capacitance oscillation circuit, a gain adjustment oscillation circuit, a variable capacitance oscillation circuit, and a gain adjustment oscillation circuit connected to the variable capacitance. A switching means for switching, and a second Up counter for outputting the second control signal when the output of the switching means is counted and reaching the second set count number, and the output is started by the first control signal and the second Up counter is started. An output circuit for stopping the output with a control signal, wherein the time required for the first Up counter to count the first set count number is equal to or less than the second Up counter when the maximum frequency of the variable capacitance oscillation circuit is reached. In the capacitance type sensor set to be the same as the time required to count the set count number of 2, the oscillation frequency of the fixed capacitance oscillation circuit is set to a frequency outside the oscillation frequency band of the variable capacitance oscillation circuit. Therefore, even if there is interference operation due to parasitic capacitance, a dead zone due to the approach of both frequencies does not occur, and a small-capacitance sensor with good linearity and excellent characteristics and capable of gain adjustment can be provided. it can.

【0049】第3の発明においては、被検出物理量によ
って変位させられる可動電極と可動電極に対向して配置
された固定電極とで形成された可変容量及び可変容量と
同じ雰囲気に配置されている2つの固定電極で形成され
た固定容量が重ね合わせて配置された静電容量型センサ
本体と、固定容量用発振回路及びゲイン調整用発振回路
及び固定容量用発振回路の出力とゲイン調整用発振回路
の出力とを切り換える切換手段及び切換手段の出力を計
数し第1の設定カウント数に達した時に第1の制御信号
を出力する第1のUpカウンタと、可変容量に接続され
た可変容量用発振回路及び可変容量用発振回路の出力を
計数し第2の設定カウント数に達した時に第2の制御信
号を出力する第2のUpカウンタと、第2の制御信号で
出力を開始し第1の制御信号で出力を停止する出力回路
とを備え、第1のUpカウンタが第1の設定カウント数
を計数するのに要する時間が、可変容量用発振回路の最
小周波数時に第2のUpカウンタが第2の設定カウント
数を計数するのに要する時間と同じに設定されている静
電容量型センサにおいて、固定容量用発振回路の発振周
波数を可変容量用発振回路の発振周波数帯の外の周波数
としているので、寄生容量による干渉動作は存在しても
両周波数の接近による不感帯を発生することはなく、直
線性がよく特性の優れたゲイン調整が可能な小形の静電
容量型センサを提供することができる。
In the third invention, the variable capacitance formed by the movable electrode displaced by the physical quantity to be detected and the fixed electrode disposed opposite to the movable electrode is disposed in the same atmosphere as the variable capacitance. A capacitance sensor body in which fixed capacitances formed by two fixed electrodes are arranged in an overlapping manner; an oscillation circuit for fixed capacitance, an oscillation circuit for gain adjustment, and an output of the oscillation circuit for fixed capacitance and an oscillation circuit for gain adjustment. Switching means for switching between output and output, a first Up counter for counting the output of the switching means and outputting a first control signal when a first set count is reached, and a variable capacitance oscillation circuit connected to the variable capacitance A second Up counter that counts the output of the variable capacitance oscillation circuit and outputs a second control signal when the count reaches a second set count number, and starts outputting with the second control signal and outputs the first control signal. An output circuit for stopping the output with a control signal, wherein the time required for the first Up counter to count the first set count is equal to or less than the second Up counter when the minimum frequency of the variable capacitance oscillation circuit is reached. In the capacitance type sensor set to be the same as the time required to count the set count number of 2, the oscillation frequency of the fixed capacitance oscillation circuit is set to a frequency outside the oscillation frequency band of the variable capacitance oscillation circuit. Therefore, even if there is interference operation due to parasitic capacitance, a dead zone due to the approach of both frequencies does not occur, and a small-capacitance sensor with good linearity and excellent characteristics and capable of gain adjustment can be provided. it can.

【0050】第4の発明においては、被検出物理量によ
って変位させられる可動電極と可動電極に対向して配置
された固定電極とで形成された可変容量及び可変容量と
同じ雰囲気に配置されている2つの固定電極で形成され
た固定容量が重ね合わせて配置された静電容量型センサ
本体と、固定容量に接続された固定容量用発振回路と、
可変容量に接続された可変容量用発振回路と、固定容量
用発振回路の出力と可変容量用発振回路の出力を演算処
理して被検出物理量に相当する信号を出力する演算出力
回路とを備えている静電容量型センサにおいて、可変容
量と固定容量の隣り合う電極の内の少なくとも1つが可
変容量用発振回路と固定容量用発振回路の共通グランド
に接続され、可変容量と固定容量の間隔が各容量の電極
間隔に比べて十分に大きくされているので、両容量間の
寄生容量が十分に小さくなる。その結果、2つの発振回
路の干渉動作が大幅に改善される。
In the fourth invention, the variable capacitance formed by the movable electrode displaced by the physical quantity to be detected and the fixed electrode disposed opposite to the movable electrode is disposed in the same atmosphere as the variable capacitance. A capacitance-type sensor body in which fixed capacitances formed by two fixed electrodes are arranged in an overlapping manner, an oscillation circuit for the fixed capacitance connected to the fixed capacitance,
An oscillation circuit for the variable capacitance connected to the variable capacitance, and an arithmetic output circuit for arithmetically processing the output of the oscillation circuit for the fixed capacitance and the output of the oscillation circuit for the variable capacitance and outputting a signal corresponding to the detected physical quantity. In a capacitance type sensor, at least one of the electrodes adjacent to the variable capacitance and the fixed capacitance is connected to a common ground of the variable capacitance oscillation circuit and the fixed capacitance oscillation circuit, and the distance between the variable capacitance and the fixed capacitance is Since the capacitance is sufficiently larger than the electrode interval, the parasitic capacitance between the two capacitances becomes sufficiently small. As a result, the interference operation between the two oscillation circuits is greatly improved.

【0051】第5の発明においては、被検出物理量によ
って変位させられる可動電極と可動電極に対向して配置
された固定電極とで形成された可変容量及び可変容量と
同じ雰囲気に配置されている2つの固定電極で形成され
た固定容量が重ね合わせて配置された静電容量型センサ
本体と、固定容量に接続された固定容量用発振回路と、
可変容量に接続された可変容量用発振回路と、固定容量
用発振回路の出力と可変容量用発振回路の出力を演算処
理して被検出物理量に相当する信号を出力する演算出力
回路とを備えている静電容量型センサにおいて、可変容
量と固定容量の隣り合う電極の内の少なくとも1つが可
変容量用発振回路と固定容量用発振回路の共通グランド
に接続され、共通グランドに接続されたその電極が静電
容量を形成する対向電極より大きく形成されているの
で、この電極が可変容量と固定容量の間を遮蔽する。そ
の結果、可変容量と固定容量の間の寄生容量が小さくな
り、2つの発振回路の干渉動作を大幅に改善することが
できる。
In the fifth aspect, the variable capacitance formed by the movable electrode displaced by the physical quantity to be detected and the fixed electrode disposed opposite to the movable electrode is disposed in the same atmosphere as the variable capacitance. A capacitance-type sensor body in which fixed capacitances formed by two fixed electrodes are arranged in an overlapping manner, an oscillation circuit for the fixed capacitance connected to the fixed capacitance,
An oscillation circuit for the variable capacitance connected to the variable capacitance, and an arithmetic output circuit for arithmetically processing the output of the oscillation circuit for the fixed capacitance and the output of the oscillation circuit for the variable capacitance and outputting a signal corresponding to the detected physical quantity. In a capacitance type sensor, at least one of the electrodes adjacent to the variable capacitance and the fixed capacitance is connected to a common ground of the variable capacitance oscillation circuit and the fixed capacitance oscillation circuit, and the electrode connected to the common ground is connected to the common ground. Since the electrode is formed larger than the counter electrode forming the capacitance, this electrode shields between the variable capacitance and the fixed capacitance. As a result, the parasitic capacitance between the variable capacitance and the fixed capacitance is reduced, and the interference operation between the two oscillation circuits can be significantly improved.

【0052】第6の発明においては、被検出物理量によ
って変位させられる可動電極と可動電極に対向して配置
された2つの固定電極とで形成された可変容量及び可変
容量と同じ雰囲気に配置されている固定電極で形成され
た固定容量が重ね合わせて配置された静電容量型センサ
本体と、固定容量に接続された固定容量用発振回路と、
可変容量に接続された可変容量用発振回路と、固定容量
用発振回路の出力と可変容量用発振回路の出力を演算処
理して被検出物理量に相当する信号を出力する演算出力
回路とを備えている静電容量型センサにおいて、可変容
量と固定容量の隣り合う電極の内の少なくとも1つが可
変容量用発振回路と固定容量用発振回路の共通グランド
に接続され、共通グランドに接続されたその電極が静電
容量を形成する対向電極の外周部を囲むように成形され
ているので、この電極が可変容量と固定容量の間を遮蔽
する。その結果、可変容量と固定容量の間の寄生容量が
小さくなり、静電容量型センサの体積を殆ど増加させず
に2つの発振回路の干渉動作を大幅に改善することがで
きる。
In the sixth invention, the variable capacitance formed by the movable electrode displaced by the physical quantity to be detected and the two fixed electrodes disposed opposite to the movable electrode is disposed in the same atmosphere as the variable capacitance. A capacitance type sensor body in which fixed capacitances formed by fixed electrodes are overlapped and arranged, an oscillation circuit for fixed capacitance connected to the fixed capacitance,
An oscillation circuit for the variable capacitance connected to the variable capacitance, and an arithmetic output circuit for arithmetically processing the output of the oscillation circuit for the fixed capacitance and the output of the oscillation circuit for the variable capacitance and outputting a signal corresponding to the detected physical quantity. In a capacitance type sensor, at least one of the electrodes adjacent to the variable capacitance and the fixed capacitance is connected to a common ground of the variable capacitance oscillation circuit and the fixed capacitance oscillation circuit, and the electrode connected to the common ground is connected to the common ground. Since the electrode is formed so as to surround the outer periphery of the counter electrode forming the capacitance, this electrode shields between the variable capacitance and the fixed capacitance. As a result, the parasitic capacitance between the variable capacitance and the fixed capacitance is reduced, and the interference operation between the two oscillation circuits can be significantly improved without increasing the volume of the capacitance type sensor.

【0053】第7の発明においては、可変容量と固定容
量の隣り合う固定電極が1つの共通固定電極とされてい
るので部品点数を少なくすることができる。
In the seventh aspect, since the fixed electrodes adjacent to the variable capacitor and the fixed capacitor are one common fixed electrode, the number of components can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明による静電容量型センサの第1及び第
2の実施例を示し、(a)は第1の実施例における圧力
−発振周波数特性図、(b)は第1の実施例における圧
力−発振周波数特性図
FIGS. 1A and 1B show first and second embodiments of a capacitance type sensor according to the present invention, wherein FIG. 1A is a pressure-oscillation frequency characteristic diagram in the first embodiment, and FIG. 1B is a first embodiment. Pressure-oscillation frequency characteristic diagram

【図2】従来技術による静電容量型センサ(従来セン
サ)及びこの発明による静電容量型センサの第1あるい
は第2の実施例(発明センサ)の特性を示し、(a)は
従来センサの直線性特性図、(b)は発明センサの直線
性特性図
FIG. 2 shows the characteristics of a conventional capacitance sensor (conventional sensor) and the first or second embodiment (invention sensor) of the capacitance sensor according to the present invention; Linearity characteristic diagram, (b) is a linearity characteristic diagram of the inventive sensor

【図3】この発明による静電容量型センサの第3の実施
例を示す電極構成図
FIG. 3 is an electrode configuration diagram showing a third embodiment of the capacitance type sensor according to the present invention;

【図4】この発明による静電容量型センサの第4の実施
例を示す電極構成図
FIG. 4 is an electrode configuration diagram showing a fourth embodiment of the capacitance type sensor according to the present invention;

【図5】この発明による静電容量型センサの第5の実施
例を示す電極構成図
FIG. 5 is an electrode configuration diagram showing a fifth embodiment of the capacitance type sensor according to the present invention;

【図6】この発明による静電容量型センサの第6の実施
例を示す電極構成図
FIG. 6 is an electrode configuration diagram showing a sixth embodiment of the capacitance type sensor according to the present invention;

【図7】この発明による静電容量型センサの第3の実施
例の特性を示し、(a)は従来の回路方式による直線性
特性図、(b)は第1あるいは第2の発明における回路
方式による直線性特性図
7A and 7B show characteristics of a third embodiment of the capacitance type sensor according to the present invention, wherein FIG. 7A is a linearity characteristic diagram according to a conventional circuit system, and FIG. 7B is a circuit according to the first or second invention; Of linearity characteristics by method

【図8】従来センサの電極構成図FIG. 8 is an electrode configuration diagram of a conventional sensor.

【図9】従来センサにおける発振回路の圧力−発振周波
数特性図
FIG. 9 is a pressure-oscillation frequency characteristic diagram of an oscillation circuit in a conventional sensor.

【図10】検出回路のブロック回路図FIG. 10 is a block circuit diagram of a detection circuit;

【図11】検出回路の動作説明のためのタイムチャートFIG. 11 is a time chart for explaining the operation of the detection circuit;

【図12】検出回路の回路方式による圧力−出力パルス
数特性を示し、(a)は図10の回路構成の場合、(b)
は図10の回路構成においてデータ切換回路を第1のUp
カウンタ側に置き換えた場合、(c)は図10のデータ切
換回路を省略した場合及び2つのUpカウンタの前にそ
れぞれデータ切換回路を配置した場合の圧力−出力パル
ス数特性図
12A and 12B show pressure-output pulse number characteristics according to the circuit system of the detection circuit. FIG. 12A shows the case of the circuit configuration shown in FIG.
In the circuit configuration of FIG.
(C) is a pressure-output pulse number characteristic diagram when the data switching circuit in FIG. 10 is omitted and when the data switching circuit is arranged before each of the two Up counters.

【図13】検出回路の特性を示し、(a)は理想的な圧
力−発振周波数特性図、(b)は従来技術による検出回
路の圧力−発振周波数特性図、(c)は(b)の直線性
特性図
13A and 13B show characteristics of a detection circuit, wherein FIG. 13A is an ideal pressure-oscillation frequency characteristic diagram, FIG. 13B is a pressure-oscillation frequency characteristic diagram of a conventional detection circuit, and FIG. Linearity characteristic diagram

【図14】従来センサの電極構成における寄生容量を示
す図
FIG. 14 is a diagram showing a parasitic capacitance in an electrode configuration of a conventional sensor.

【図15】検出回路の発振回路に寄生容量を含めた回路
FIG. 15 is a circuit diagram including a parasitic capacitance in an oscillation circuit of a detection circuit.

【図16】図15におけるA1 点とB2 点の電圧波形を
示し、(a)は可変容量用発振回路の周波数の方が固定
容量用発振回路の周波数より高い場合の電圧波形図、
(b)は可変容量用発振回路の周波数の方が固定容量用
発振回路の周波数より低い場合の電圧波形図
[Figure 16] shows the voltage waveform of one point and B 2 points A in FIG. 15, (a) shows the voltage waveform diagram when higher than the frequency of the fixed capacitor oscillator circuit toward the frequency of the variable capacitance oscillator circuit,
(B) is a voltage waveform diagram when the frequency of the variable capacitance oscillation circuit is lower than the frequency of the fixed capacitance oscillation circuit.

【図17】従来技術による検出回路の圧力−発振周波数
特性を示し、(a)は理想状態での特性図、(b)は実
測特性図
17A and 17B show pressure-oscillation frequency characteristics of a detection circuit according to the related art, where FIG. 17A is a characteristic diagram in an ideal state, and FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定容量 2 可変容量 11, 15, 15a, 16 固定電極 12, 12a, 12b 共通固定電極 13 可動電極 14 シールド板 3 ダイアフラム 10 固定容量用発振回路 20 可変容量用発振回路 30 ゲイン設定用発振回路 40 出力用発振回路 50 Upカウンタ−A 60 Upカウンタ−B 70 タイミング回路 80 データ切換回路 90 ゲート f1 固定容量用発振回路の発振周波数 f2 可変容量用発振回路の発振周波数 f3 ゲイン設定用発振回路の発振周波数 f4 出力用発振回路の発振周波数 P f1=f2の点 SA Upカウンタ−Aの出力 SB Upカウンタ−Bの出力 S1&2,S3&4,S8,S9 タイミング回路の出力 N1 Upカウンタ−Aのカウント数 N2,N3 Upカウンタ−Bのカウント数 N4 出力パルス数 C1 固定容量の静電容量値 C2 可変容量の静電容量値 Ce1 固定容量と可変容量との間の寄生容量 Ce2 可変容量とグランドとの間の寄生容量Reference Signs List 1 fixed capacitance 2 variable capacitance 11, 15, 15a, 16 fixed electrode 12, 12a, 12b common fixed electrode 13 movable electrode 14 shield plate 3 diaphragm 10 fixed capacitance oscillation circuit 20 variable capacitance oscillation circuit 30 gain setting oscillation circuit 40 Output oscillation circuit 50 Up counter-A 60 Up counter-B 70 Timing circuit 80 Data switching circuit 90 Gate f 1 Oscillation frequency of fixed capacitance oscillation circuit f 2 Oscillation frequency of variable capacitance oscillation circuit f 3 Oscillation circuit for gain setting Oscillation frequency f 4 Oscillation frequency of output oscillation circuit P f 1 = f 2 point S A Up counter-A output S B Up counter-B output S 1 & 2 , S 3 & 4 , S 8 , S 9 Timing circuit Output N 1 Up counter-A count number N 2 , N 3 Up counter-B count number N 4 Output pulse number C 1 Capacitance value of fixed capacitance C 2 Capacitance value of variable capacitance C e1 Fixed capacitance Parasitics between variable capacitance Capacitance C e2 Parasitic capacitance between variable capacitance and ground

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被検出物理量によって変位させられる可動
電極と可動電極に対向して配置された固定電極とで形成
された可変容量及び可変容量と同じ雰囲気に配置されて
いる2つの固定電極で形成された固定容量が重ね合わせ
て配置された静電容量型センサ本体と、固定容量に接続
された固定容量用発振回路及び固定容量用発振回路の出
力を計数し第1の設定カウント数に達した時に第1の制
御信号を出力する第1のUpカウンタと、可変容量に接
続された可変容量用発振回路及び可変容量用発振回路の
出力を計数し第2の設定カウント数に達した時に第2の
制御信号を出力する第2のUpカウンタと、第1の制御
信号あるいは第2の制御信号の内の早く出力された方の
制御信号で出力を開始し後から出力された制御信号で出
力を停止する出力回路とを備えている静電容量型センサ
において、固定容量用発振回路の発振周波数が可変容量
用発振回路の発振周波数帯の外の周波数であることを特
徴とする静電容量型センサ。
1. A variable capacitor formed by a movable electrode displaced by a physical quantity to be detected and a fixed electrode arranged opposite to the movable electrode, and formed by two fixed electrodes arranged in the same atmosphere as the variable capacitor. The output of the capacitance-type sensor main body in which the fixed capacitances overlap each other, the fixed-capacity oscillation circuit connected to the fixed capacitance, and the output of the fixed-capacity oscillation circuit are counted to reach the first set count number. A first Up counter for outputting a first control signal, a variable capacity oscillating circuit connected to the variable capacity and an output of the variable capacity oscillating circuit. A second Up counter that outputs a control signal of the first control signal or an output of the first control signal or the control signal that is output earlier of the second control signal, and outputs an output using a control signal that is output later. Output to stop In the capacitance type sensor and a road, the electrostatic capacity-type sensor, wherein the oscillation frequency of the fixed capacitance oscillation circuit is outside of the frequency of the oscillation frequency band of the variable capacitance oscillator circuit.
【請求項2】被検出物理量によって変位させられる可動
電極と可動電極に対向して配置された固定電極とで形成
された可変容量及び可変容量と同じ雰囲気に配置されて
いる2つの固定電極で形成された固定容量が重ね合わせ
て配置された静電容量型センサ本体と、固定容量用発振
回路及び固定容量用発振回路の出力を計数し第1の設定
カウント数に達した時に第1の制御信号を出力する第1
のUpカウンタと、可変容量に接続された可変容量用発
振回路及びゲイン調整用発振回路及び可変容量用発振回
路の出力とゲイン調整用発振回路の出力とを切り換える
切換手段及び切換手段の出力を計数し第2の設定カウン
ト数に達した時に第2の制御信号を出力する第2のUp
カウンタと、第1の制御信号で出力を開始し第2の制御
信号で出力を停止する出力回路とを備え、第1のUpカ
ウンタが第1の設定カウント数を計数するのに要する時
間が、可変容量用発振回路の最大周波数時に第2のUp
カウンタが第2の設定カウント数を計数するのに要する
時間と同じに設定されている静電容量型センサにおい
て、固定容量用発振回路の発振周波数が可変容量用発振
回路の発振周波数帯の外の周波数であることを特徴とす
る静電容量型センサ。
2. A variable capacitance formed by a movable electrode displaced by a physical quantity to be detected and a fixed electrode arranged opposite to the movable electrode, and formed by two fixed electrodes arranged in the same atmosphere as the variable capacitance. A capacitance sensor body in which the fixed capacitances overlap each other, an oscillation circuit for the fixed capacitance, and an output of the oscillation circuit for the fixed capacitance, and a first control signal when the count reaches a first set count. Output the first
And the switching means for switching between the output of the variable capacitance oscillation circuit, the gain adjustment oscillation circuit, and the output of the variable capacitance oscillation circuit and the output of the gain adjustment oscillation circuit which are connected to the variable capacitance, and counting the output of the switching means. And outputs a second control signal when the second set count number is reached.
A counter, and an output circuit for starting output with the first control signal and stopping output with the second control signal, wherein the time required for the first Up counter to count the first set count is: At the maximum frequency of the variable capacitance oscillation circuit, the second Up
In the capacitance type sensor in which the counter is set to have the same time as that required for counting the second set count, the oscillation frequency of the oscillation circuit for the fixed capacitance is out of the oscillation frequency band of the oscillation circuit for the variable capacitance. A capacitance type sensor having a frequency.
【請求項3】被検出物理量によって変位させられる可動
電極と可動電極に対向して配置された固定電極とで形成
された可変容量及び可変容量と同じ雰囲気に配置されて
いる2つの固定電極で形成された固定容量が重ね合わせ
て配置された静電容量型センサ本体と、固定容量用発振
回路及びゲイン調整用発振回路及び固定容量用発振回路
の出力とゲイン調整用発振回路の出力とを切り換える切
換手段及び切換手段の出力を計数し第1の設定カウント
数に達した時に第1の制御信号を出力する第1のUpカ
ウンタと、可変容量に接続された可変容量用発振回路及
び可変容量用発振回路の出力を計数し第2の設定カウン
ト数に達した時に第2の制御信号を出力する第2のUp
カウンタと、第2の制御信号で出力を開始し第1の制御
信号で出力を停止する出力回路とを備え、第1のUpカ
ウンタが第1の設定カウント数を計数するのに要する時
間が、可変容量用発振回路の最小周波数時に第2のUp
カウンタが第2の設定カウント数を計数するのに要する
時間と同じに設定されている静電容量型センサにおい
て、固定容量用発振回路の発振周波数が可変容量用発振
回路の発振周波数帯の外の周波数であることを特徴とす
る静電容量型センサ。
3. A variable capacitor formed by a movable electrode displaced by a physical quantity to be detected and a fixed electrode disposed opposite to the movable electrode, and formed by two fixed electrodes arranged in the same atmosphere as the variable capacitor. The capacitance type sensor body in which the fixed capacitances overlap each other, and switching between the output of the fixed capacitance oscillation circuit, the gain adjustment oscillation circuit, and the output of the fixed capacitance oscillation circuit and the output of the gain adjustment oscillation circuit A first Up counter for counting the outputs of the means and the switching means and outputting a first control signal when the output reaches a first set count, a variable capacity oscillation circuit connected to the variable capacity, and a variable capacity oscillation The second Up which outputs the second control signal when the output of the circuit is counted and reaches the second set count number
A counter, and an output circuit that starts output with the second control signal and stops output with the first control signal, and the time required for the first Up counter to count the first set count is: At the minimum frequency of the variable capacitance oscillation circuit, the second Up
In the capacitance type sensor in which the counter is set to have the same time as that required for counting the second set count, the oscillation frequency of the oscillation circuit for the fixed capacitance is out of the oscillation frequency band of the oscillation circuit for the variable capacitance. A capacitance type sensor having a frequency.
【請求項4】被検出物理量によって変位させられる可動
電極と可動電極に対向して配置された固定電極とで形成
された可変容量及び可変容量と同じ雰囲気に配置されて
いる2つの固定電極で形成された固定容量が重ね合わせ
て配置された静電容量型センサ本体と、固定容量に接続
された固定容量用発振回路と、可変容量に接続された可
変容量用発振回路と、固定容量用発振回路の出力と可変
容量用発振回路の出力を演算処理して被検出物理量に相
当する信号を出力する演算出力回路とを備えている静電
容量型センサにおいて、可変容量と固定容量の隣り合う
電極の内の少なくとも1つが可変容量用発振回路と固定
容量用発振回路の共通グランドに接続され、可変容量と
固定容量の間隔が各容量の電極間隔に比べて十分に大き
くされていることを特徴とする静電容量型センサ。
4. A variable capacitance formed by a movable electrode displaced by a physical quantity to be detected and a fixed electrode arranged opposite to the movable electrode, and formed by two fixed electrodes arranged in the same atmosphere as the variable capacitance. Capacitance sensor body in which the fixed capacitances overlap each other, an oscillation circuit for the fixed capacitance connected to the fixed capacitance, an oscillation circuit for the variable capacitance connected to the variable capacitance, and an oscillation circuit for the fixed capacitance And a calculation output circuit for calculating the output of the variable capacitance oscillation circuit and outputting a signal corresponding to the physical quantity to be detected. Is connected to the common ground of the variable capacitance oscillation circuit and the fixed capacitance oscillation circuit, and the interval between the variable capacitance and the fixed capacitance is sufficiently larger than the electrode interval of each capacitance. Capacitive sensor, wherein.
【請求項5】被検出物理量によって変位させられる可動
電極と可動電極に対向して配置された固定電極とで形成
された可変容量及び可変容量と同じ雰囲気に配置されて
いる2つの固定電極で形成された固定容量が重ね合わせ
て配置された静電容量型センサ本体と、固定容量に接続
された固定容量用発振回路と、可変容量に接続された可
変容量用発振回路と、固定容量用発振回路の出力と可変
容量用発振回路の出力を演算処理して被検出物理量に相
当する信号を出力する演算出力回路とを備えている静電
容量型センサにおいて、可変容量と固定容量の隣り合う
電極の内の少なくとも1つが可変容量用発振回路と固定
容量用発振回路の共通グランドに接続され、共通グラン
ドに接続されたその電極が静電容量を形成する対向電極
より大きく形成されていることを特徴とする静電容量型
センサ。
5. A variable capacitor formed by a movable electrode displaced by a physical quantity to be detected and a fixed electrode disposed opposite to the movable electrode, and formed by two fixed electrodes arranged in the same atmosphere as the variable capacitor. Capacitance sensor body in which the fixed capacitances overlap each other, an oscillation circuit for the fixed capacitance connected to the fixed capacitance, an oscillation circuit for the variable capacitance connected to the variable capacitance, and an oscillation circuit for the fixed capacitance And a calculation output circuit for calculating the output of the variable capacitance oscillation circuit and outputting a signal corresponding to the physical quantity to be detected. At least one of them is connected to the common ground of the variable capacitance oscillation circuit and the fixed capacitance oscillation circuit, and the electrode connected to the common ground is formed larger than the counter electrode forming the capacitance. Capacitive sensor, characterized in that is.
【請求項6】被検出物理量によって変位させられる可動
電極と可動電極に対向して配置された2つの固定電極と
で形成された可変容量及び可変容量と同じ雰囲気に配置
されている固定電極で形成された固定容量が重ね合わせ
て配置された静電容量型センサ本体と、固定容量に接続
された固定容量用発振回路と、可変容量に接続された可
変容量用発振回路と、固定容量用発振回路の出力と可変
容量用発振回路の出力を演算処理して被検出物理量に相
当する信号を出力する演算出力回路とを備えている静電
容量型センサにおいて、可変容量と固定容量の隣り合う
電極の内の少なくとも1つが可変容量用発振回路と固定
容量用発振回路の共通グランドに接続され、共通グラン
ドに接続されたその電極が静電容量を形成する対向電極
の外周部を囲むように成形されていることを特徴とする
静電容量型センサ。
6. A variable capacitance formed by a movable electrode displaced by a physical quantity to be detected and two fixed electrodes disposed opposite to the movable electrode, and a fixed electrode formed in the same atmosphere as the variable capacitance. Capacitance sensor body in which the fixed capacitances overlap each other, an oscillation circuit for the fixed capacitance connected to the fixed capacitance, an oscillation circuit for the variable capacitance connected to the variable capacitance, and an oscillation circuit for the fixed capacitance And a calculation output circuit for calculating the output of the variable capacitance oscillation circuit and outputting a signal corresponding to the physical quantity to be detected. At least one of them is connected to the common ground of the variable capacitance oscillation circuit and the fixed capacitance oscillation circuit, and the electrode connected to the common ground surrounds the outer periphery of the counter electrode forming the capacitance. Capacitive sensor, characterized in that it has been formed into.
【請求項7】可変容量と固定容量の隣り合う固定電極が
1つの共通固定電極であることを特徴とする請求項5ま
たは請求項6に記載の静電容量型センサ。
7. The capacitive sensor according to claim 5, wherein the fixed electrode adjacent to the variable capacitor and the fixed capacitor is one common fixed electrode.
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