JPH1038565A - Tilt angle detection sensor - Google Patents
Tilt angle detection sensorInfo
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- JPH1038565A JPH1038565A JP20644496A JP20644496A JPH1038565A JP H1038565 A JPH1038565 A JP H1038565A JP 20644496 A JP20644496 A JP 20644496A JP 20644496 A JP20644496 A JP 20644496A JP H1038565 A JPH1038565 A JP H1038565A
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- liquid
- capacitance
- cylindrical
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 部品点数が少なくて静電容量の変化を検出す
る電極をユニット化することができて組立性が良好にな
るばかりか、検出精度を高めることができる傾斜角検出
センサを提供する。
【解決手段】 容器1に電極ユニット2を保持させ、前
記電極ユニット2を、内部に誘電性液体3を封入する容
器状の外側円筒電極6と、この外側円筒電極6内に内側
円筒電極7を同心円上に配置して構成し、両円筒電極
7、6間に流入する前記誘電性液体3の量により静電容
量が変化することで、前記容器1の傾斜を検出するよう
にした。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode for detecting a change in capacitance due to a small number of parts, thereby making it possible to unitize an electrode to improve the assemblability, and also to enhance the detection accuracy. Provide a sensor. SOLUTION: An electrode unit 2 is held in a container 1, and the electrode unit 2 is provided with an outer cylindrical electrode 6 in a container shape in which a dielectric liquid 3 is sealed therein, and an inner cylindrical electrode 7 in the outer cylindrical electrode 6. The inclination of the container 1 is detected by changing the capacitance according to the amount of the dielectric liquid 3 flowing between the two cylindrical electrodes 7 and 6.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、建設機械
や農業機械等に搭載されて、建設機械や農業機械等の傾
斜を検知して転倒警報に供される静電容量式の傾斜角検
出センサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, a capacitance type inclination angle detection which is mounted on a construction machine, an agricultural machine, or the like, detects the inclination of the construction machine, an agricultural machine, etc., and is used for a fall alarm. It concerns a sensor.
【0002】[0002]
【従来の技術】トラクタやブルトーザなどの車両は、必
ずしも平坦でない地面上を走行するため、車両が転倒す
る危険性が一般乗用車に比べ高い。そこで、車両の傾斜
角度が危険角度に達した時、警報などにより運転者に知
らせることにより転倒を未然に防ぐことができる。2. Description of the Related Art Vehicles such as tractors and bull tows always run on uneven ground, and therefore have a higher risk of falling over than ordinary passenger vehicles. Therefore, when the inclination angle of the vehicle reaches the danger angle, the driver is notified by an alarm or the like, thereby preventing the vehicle from falling.
【0003】かかる転倒防止に供する静電容量式の傾斜
センサとして、実公平4−41288号公報に開示され
た技術がある。この開示技術は、図32に示すように誘
電性液体70が封入される保持部材である容器71と、
この容器71の開口端部に設けられた基板72と、この
基板72に取り付けられて前記容器71内部に配置され
る一対の円筒電極73、74とを備えたものである。As a capacitance type inclination sensor for preventing such a fall, there is a technique disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 4-41288. The disclosed technology includes a container 71 as a holding member in which a dielectric liquid 70 is sealed as shown in FIG.
The container 71 includes a substrate 72 provided at an open end of the container 71, and a pair of cylindrical electrodes 73 and 74 attached to the substrate 72 and arranged inside the container 71.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例では、保持部材である容器71に誘電性液体70
を封入しており、一対の円筒電極73、74を、前記容
器71内に収納していて、誘電性液体70と共に、静電
容量の変化を検出する円筒電極73、74をユニット化
することができず、組立性に欠けるという問題点があっ
たし、また、一対の円筒電極73、74間に誘電性液体
70を進入させる場合、円筒電極73、74間に直接誘
電性液体70が入るため、円筒電極73、74間のギャ
ップを詰めなければならず、誘電性液体70の表面張力
により精度が出ないという問題点があった。However, in the above-mentioned conventional example, the dielectric liquid 70 is provided in the container 71 as the holding member.
And a pair of cylindrical electrodes 73 and 74 are housed in the container 71, and together with the dielectric liquid 70, the cylindrical electrodes 73 and 74 for detecting a change in capacitance can be unitized. However, there is a problem that the dielectric liquid 70 cannot be assembled, and the dielectric liquid 70 enters between the pair of cylindrical electrodes 73 and 74 because the dielectric liquid 70 directly enters between the cylindrical electrodes 73 and 74. In addition, the gap between the cylindrical electrodes 73 and 74 must be reduced, and there is a problem that accuracy is not obtained due to the surface tension of the dielectric liquid 70.
【0005】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、部品点数が少
なくて静電容量の変化を検出する電極をユニット化する
ことができて組立性が良好になるばかりか、検出精度を
高めることが可能な全周方向の傾斜角検出センサを提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. An object of the present invention is to provide a unit electrode having a small number of components and capable of detecting a change in capacitance. An object of the present invention is to provide a sensor for detecting an inclination angle in all circumferential directions, which can improve not only the assemblability but also the detection accuracy.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明に係わる傾斜角検出センサは、保
持部材に電極ユニットを保持させ、前記電極ユニット
を、内部に誘電性液体を封入する容器状の円筒電極と、
この円筒電極内に他の円筒電極を同心円上に配置して構
成し、両円筒電極間に流入する前記誘電性液体の量によ
り静電容量が変化することで、前記保持部材の傾斜を検
出するようにしたことを特徴とする。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided an inclination angle detection sensor in which a holding member holds an electrode unit, and the electrode unit contains a dielectric liquid therein. A cylindrical electrode in a container shape for enclosing
Another cylindrical electrode is arranged concentrically within this cylindrical electrode, and the capacitance is changed by the amount of the dielectric liquid flowing between the two cylindrical electrodes, thereby detecting the inclination of the holding member. It is characterized by doing so.
【0007】かかる構成により、部品点数が少なくて静
電容量の変化を検出する電極をユニット化することがで
きて組立性が良好になるばかりか、検出精度を高めるこ
とができる。With this configuration, the number of components is small, and the electrode for detecting a change in capacitance can be unitized, so that not only the assemblability can be improved but also the detection accuracy can be improved.
【0008】また、上記の目的を達成するために、請求
項2の発明に係わる傾斜角検出センサは、保持部材に電
極ユニットを保持させ、前記電極ユニットを、半球状に
誘電性液体を封入する液体封入容器を導体で構成して一
つの電極とし、前記液体封入容器内部にリング状の他の
電極を同心円上に配置して構成し、両電極間に出入する
前記誘電性液体の量により静電容量が変化することで、
前記保持部材の傾斜を検出するようにしたことを特徴と
する。In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, there is provided a tilt angle detection sensor in which a holding member holds an electrode unit, and the electrode unit is hemispherically filled with a dielectric liquid. The liquid enclosing container is formed of a conductor to form one electrode, and another ring-shaped electrode is arranged concentrically inside the liquid enclosing container, and the static electricity is controlled by the amount of the dielectric liquid flowing between the two electrodes. As the capacitance changes,
The inclination of the holding member is detected.
【0009】かかる構成により、部品点数が少なくて静
電容量の変化を検出する電極をユニット化することがで
きて組立性が良好になるばかりか、検出精度を高めるこ
とができる。With this configuration, the number of components is small, and the electrode for detecting a change in capacitance can be made into a unit, so that not only the assemblability can be improved but also the detection accuracy can be improved.
【0010】また、上記の目的を達成するために、請求
項3の発明に係わる傾斜角検出センサは、保持部材に電
極ユニットを保持させ、前記電極ユニットを、内、外側
円筒から形成されて内部にリング状の空間を設けた液体
封入容器と、この液体封入容器に封入した導電性液体
と、前記液体封入容器の前記外側円筒の外周の配置され
た外側の円筒電極と、前記内側円筒の内周に配置した内
側の円筒電極とで構成し、両電極間に出入する前記導電
性液体の量により静電容量が変化することで、前記保持
部材の傾斜を検出するようにしたことを特徴とする。In order to achieve the above object, a tilt angle detection sensor according to a third aspect of the present invention has a holding member for holding an electrode unit, and the electrode unit is formed of an inner and outer cylinder and has an inner portion. A liquid-filled container having a ring-shaped space provided therein, a conductive liquid sealed in the liquid-filled container, an outer cylindrical electrode disposed on the outer periphery of the outer cylinder of the liquid-filled container, and an inner cylinder. And an inner cylindrical electrode arranged on the circumference, wherein the capacitance changes depending on the amount of the conductive liquid flowing in and out between the two electrodes, so that the inclination of the holding member is detected. I do.
【0011】かかる構成により、前記円筒電極間に前記
外側円筒・前記空間内の空気・前記内側円筒の誘電率の
異なる誘電体の直列接続により構成されたコンデンサか
ら、前記導電性液体の進入で前記外側円筒・前記内側円
筒だけの直列接続からなるコンデンサ部分(静電容量C
1)と前記円筒電極間が前記外側円筒・前記空間内の空
気・前記内側円筒の直列接続からなるコンデンサ部分
(静電容量C2)の並列接続で静電容量を増加させ、傾
斜角度が大きくなるにつれ静電容量が大きいコンデンサ
部分(静電容量C1)の比率が大きくなることにより、
前記電極ユニットを保持する保持部材の傾斜角度を検出
することができる。With such a configuration, the conductive liquid enters from the capacitor formed by connecting the outer cylinder, the air in the space, and the dielectric having different dielectric constants in series between the cylindrical electrodes. Capacitor part consisting of series connection of only outer cylinder and inner cylinder (capacitance C
Between 1) and the cylindrical electrode, the capacitance is increased by the parallel connection of a capacitor portion (capacitance C2) composed of a series connection of the outer cylinder, the air in the space, and the inner cylinder, thereby increasing the inclination angle. As the ratio of the capacitor portion (capacitance C1) having a large capacitance increases as
The inclination angle of the holding member that holds the electrode unit can be detected.
【0012】また、一つの静電容量は、外側電極と液体
封入容器の外側周壁と導電性液体、他の静電容量は、導
電性液体と液体封入容器の内側周壁と内側電極間で直列
の静電容量を形成するために、静電容量は、液体封入容
器の内、外側周壁の厚さと、導電性液体が電極を埋める
面積で決まるため電極間の距離に左右されない。したが
って、電極間距離を広く取れるため表面張力などによる
問題がなくなる(従来例では、一対の円筒電極間に誘電
性液体を封入する場合、電極間に直接誘電性液体が入る
ため、電極間のギャップを詰めなければならず、誘電性
液体の表面張力により精度が出ない。)。One capacitance is the outer electrode and the outer peripheral wall of the liquid enclosure and the conductive liquid, and the other capacitance is the series between the conductive liquid and the inner peripheral wall of the liquid enclosure and the inner electrode. In order to form the capacitance, the capacitance is determined by the thickness of the outer peripheral wall in the liquid container and the area in which the conductive liquid fills the electrodes, and thus does not depend on the distance between the electrodes. Therefore, the distance between the electrodes can be widened, so that problems due to surface tension and the like are eliminated. (In the conventional example, when a dielectric liquid is sealed between a pair of cylindrical electrodes, the dielectric liquid enters directly between the electrodes, so that the gap between the electrodes is reduced. Must be packed, and accuracy cannot be obtained due to the surface tension of the dielectric liquid.)
【0013】このように、部品点数が少なくて静電容量
の変化を検出する電極をユニット化することができて組
立性が良好になるばかりか、検出精度を高めることがで
きる。As described above, since the number of components is small and the electrode for detecting a change in capacitance can be made into a unit, not only the assemblability can be improved, but also the detection accuracy can be improved.
【0014】また、上記の目的を達成するために、請求
項4の発明に係わる傾斜角検出センサは、 保持部材に
電極ユニットを保持させ、前記電極ユニットを、内、外
側円筒から形成されて内部にリング状の空間を設けた液
体封入容器と、この液体封入容器の前記空間に封入した
導電性液体と、前記液体封入容器の前記空間内の前記外
側円筒の内周に配置された外側の円筒電極と、前記液体
封入容器の前記空間内の前記内側円筒の外周に配置され
た内側の円筒電極と、内、外側のそれぞれの前記円筒電
極を被覆した絶縁性フイルムとで構成し、両電極間に出
入する前記導電性液体の量により静電容量が変化するこ
とで、前記保持部材の傾斜を検出するようにしたことを
特徴とする。According to another aspect of the present invention, there is provided an inclination angle detection sensor according to a fourth aspect of the present invention, wherein a holding member holds an electrode unit, and the electrode unit is formed of inner and outer cylinders. A liquid-filled container provided with a ring-shaped space in the liquid-filled container, a conductive liquid sealed in the space of the liquid-filled container, and an outer cylinder disposed on the inner periphery of the outer cylinder in the space of the liquid-filled container. An electrode, an inner cylindrical electrode disposed on the outer periphery of the inner cylinder in the space of the liquid enclosure, and an insulating film covering the inner and outer cylindrical electrodes. The inclination of the holding member is detected by changing the capacitance according to the amount of the conductive liquid flowing into and out of the holding member.
【0015】かかる構成により、前記円筒電極間に一方
の絶縁性フイルム・前記空間内の空気・他方の絶縁性フ
イルムの誘電率の異なる誘電体の直列接続により構成さ
れたコンデンサから、前記導電性液体の進入で一方の絶
縁性フイルム・他方の絶縁性フイルムだけの直列接続か
らなるコンデンサ部分(静電容量C1)と前記円筒電極
間が一方の絶縁性フイルム・前記空間内の空気・他方の
絶縁性フイルムの直列接続からなるコンデンサ部分(静
電容量C2)の並列接続で静電容量を増加させ、傾斜角
度が大きくなるにつれ静電容量が大きいコンデンサ部分
(静電容量C1)の比率が大きくなることにより、前記
電極ユニットを保持する保持部材の傾斜角度を検出する
ことができる。[0015] With this configuration, the conductive liquid is removed from the capacitor composed of a series connection of one insulating film, the air in the space, and the other insulating film having different dielectric constants between the cylindrical electrodes. When one of the insulating films and the other insulating film is connected in series, a capacitor portion (capacitance C1) composed of only one insulating film and the other insulating film and the cylindrical electrode are connected to each other by one insulating film, air in the space, and other insulating properties. Capacitance is increased by parallel connection of the capacitor portion (capacitance C2) composed of a series connection of films, and the ratio of the capacitor portion (capacitance C1) having a large capacitance increases as the inclination angle increases. Accordingly, the inclination angle of the holding member that holds the electrode unit can be detected.
【0016】このように、静電容量の変化を検出する電
極をユニット化することができて組立性が良好になるば
かりか、静電容量の変化量が大きくなり、検出精度を高
めることができる。As described above, the electrodes for detecting the change in the capacitance can be made into a unit, so that not only the assemblability can be improved but also the change in the capacitance can be increased and the detection accuracy can be improved. .
【0017】また、上記の目的を達成するために、請求
項5の発明に係わる傾斜角検出センサは、請求項3記載
の傾斜角検出センサにおいて、前記液体封入容器の前記
内、外側円筒から形成されるリング状の空間内に他の電
極を配置した。In order to achieve the above object, a tilt angle detection sensor according to a fifth aspect of the present invention is the tilt angle detection sensor according to the third aspect, wherein the tilt angle detection sensor is formed from the inner and outer cylinders of the liquid enclosure. Another electrode was arranged in a ring-shaped space to be formed.
【0018】かかる構成により、請求項3の発明の作用
を奏し得るばかりか、2つの電極で発生する静電容量を
並列で取り出せるため、感度変化を大きくできる。With this configuration, not only can the function of the third aspect of the invention be achieved, but also the capacitance generated by the two electrodes can be taken out in parallel, so that the change in sensitivity can be increased.
【0019】また、上記の目的を達成するために、請求
項6の発明に係わる傾斜角検出センサは、保持部材に電
極ユニットを保持させ、前記電極ユニットを、半球殻状
の内、外壁部から形成されて内部に半球殻状の空間を設
けた液体封入容器と、この液体封入容器に封入した導電
性液体と、前記液体封入容器内の導電性液体中を動くこ
とが可能な導電性を有するボールと、前記液体封入容器
の前記外壁部の外周の配置された外側の円筒電極と、前
記内壁部の内周に配置した内側の円筒電極とで構成し、
前記液体封入容器が傾斜し前記ボールが内、外側の前記
円筒電極間に入ることにより、円筒電極間の静電容量が
変化することで、前記保持部材の傾斜角度を検出するこ
とを特徴とする。In order to achieve the above object, a tilt angle detection sensor according to a sixth aspect of the present invention has an electrode unit held by a holding member, and moves the electrode unit from the inner and outer wall portions in a hemispherical shell shape. A liquid enclosing container formed and provided with a hemispherical shell-shaped space therein, a conductive liquid sealed in the liquid enclosing container, and a conductive liquid capable of moving in the conductive liquid in the liquid enclosing container. A ball, an outer cylindrical electrode arranged on the outer periphery of the outer wall portion of the liquid enclosure, and an inner cylindrical electrode arranged on the inner periphery of the inner wall portion,
The liquid enclosing container is inclined, and the ball enters between the inner and outer cylindrical electrodes, thereby changing the capacitance between the cylindrical electrodes, thereby detecting the inclination angle of the holding member. .
【0020】かかる構成により、前記円筒電極間に前記
外壁部・前記空間の幅分の前記導電性液体・前記内壁部
の誘電率の異なる誘電体の直列接続により構成されてい
たコンデンサから、前記外壁部・前記ボールで狭められ
た前記空間の幅分の前記導電性液体・前記内壁部の直列
接続により構成されるコンデンサとなることにより円筒
電極間の静電容量が大きく変化し、前記電極ユニットを
保持する前記保持部材の傾斜角度を検出することができ
る。According to this configuration, the capacitor formed by connecting the outer wall portion, the conductive liquid for the width of the space, and the dielectric material having different dielectric constants of the inner wall portion in series between the cylindrical electrodes is replaced with the outer wall portion. The capacitance between the cylindrical electrodes greatly changes by forming a capacitor formed by connecting the conductive liquid and the inner wall portion in series for the width of the space narrowed by the portion and the ball, thereby greatly changing the capacitance between the cylindrical electrodes. The inclination angle of the holding member to be held can be detected.
【0021】このように、部品点数が少なくて静電容量
の変化を検出する電極をユニット化することができて組
立性が良好になるばかりか、検出精度を高めることがで
きる。As described above, since the number of components is small and the electrode for detecting a change in capacitance can be made into a unit, not only the assemblability can be improved, but also the detection accuracy can be improved.
【0022】また、上記の目的を達成するために、請求
項7の発明に係わる傾斜角検出センサは、導電性液体を
封入した円筒状の液体封入容器と、この液体封入容器と
同心円状に前記導電性液体と直接接触しないように配置
された円筒電極と、前記円筒電極の中心に配置されて導
電性液体に接触する他の電極とを備えたことを特徴とす
る。According to another aspect of the present invention, there is provided a tilt angle detecting sensor according to a seventh aspect of the present invention, comprising: a cylindrical liquid-filled container filled with a conductive liquid; It is characterized by comprising a cylindrical electrode arranged so as not to come into direct contact with the conductive liquid, and another electrode arranged at the center of the cylindrical electrode and in contact with the conductive liquid.
【0023】かかる構成により、他の電極と円筒電極間
に液体封入容器の周壁部・空間の空気の誘電率の異なる
誘電体の直列接続によりコンデンサが構成されるが、水
平状態から傾斜した場合、前記空間内には、傾いた側に
導電性液体が侵入するために、他の電極と円筒電極間に
は導電性液体が存在することになる。したがって、導電
性液体の進入で液体封入容器の周壁部の直列接続からな
るコンデンサ部分(静電容量C1)と他の電極と円筒電
極間が液体封入容器の周壁部・空間の空気の直列接続か
らなるコンデンサ部分(静電容量C2)の並列接続で静
電容量を増加させ、傾斜角度が大きくなるにつれ静電容
量が大きいコンデンサ部分(静電容量C1)の比率が大
きくなる。With this configuration, a capacitor is formed by connecting in series a dielectric between the other electrode and the cylindrical electrode, which has a different dielectric constant of air in the peripheral wall and space of the liquid container. In the space, since the conductive liquid enters the inclined side, the conductive liquid exists between the other electrode and the cylindrical electrode. Therefore, when the conductive liquid enters, the capacitor portion (capacitance C1) formed by serial connection of the peripheral wall of the liquid enclosure and the other electrode and the cylindrical electrode are connected in series from the air connection of the peripheral wall and space of the liquid enclosure. The capacitance is increased by connecting the capacitor portion (capacitance C2) in parallel, and the ratio of the capacitor portion (capacitance C1) having a large capacitance increases as the inclination angle increases.
【0024】このように、部品点数が少なくて静電容量
の変化を検出する電極をユニット化することができて組
立性が良好になるばかりか、検出精度を高めることがで
きる。As described above, since the number of components is small and the electrode for detecting a change in capacitance can be made into a unit, not only the assemblability can be improved, but also the detection accuracy can be improved.
【0025】また、上記の目的を達成するために、請求
項8の発明に係わる傾斜角検出センサは、請求項1又は
請求項2又は請求項3又は請求項4又は請求項5又は請
求項6又は請求項7記載の傾斜角検出センサにおいて、
前記円筒電極に追加部を設けて、全周の各方向に対し任
意の動作点を設定するようにしたことを特徴とする。In order to achieve the above object, the tilt angle detection sensor according to the invention of claim 8 is provided in claim 1 or claim 2 or claim 3 or claim 4 or claim 5 or claim 6. Or in the inclination angle detection sensor according to claim 7,
An additional portion is provided on the cylindrical electrode, and an arbitrary operating point is set in each direction of the entire circumference.
【0026】かかる構成により、上記した請求項1の発
明の作用と同じ作用を奏し得るばかりか、前記円筒電極
に追加部、例えば、孔部、切欠き部を設けることで、全
周の各方向に対し任意の動作点を設定することができ、
この円筒電極のX軸またはY軸の一方の傾斜出力の動作
点を変えることができる。With this configuration, not only can the same operation as that of the first aspect of the present invention be achieved, but also by providing an additional portion, for example, a hole or a notch in the cylindrical electrode, in each direction of the entire circumference. Any operating point can be set for
The operating point of one of the X-axis and Y-axis tilt outputs of the cylindrical electrode can be changed.
【0027】また、上記の目的を達成するために、請求
項9の発明に係わる傾斜角検出センサは、請求項1又は
請求項2又は請求項3又は請求項4又は請求項5又は請
求項6又は請求項7又は請求項8記載の傾斜角検出セン
サにおいて、全周囲方向の傾斜に対して数段階の角度を
設定し、危険角度に応じてパルス状の信号出力や連続出
力を出力するようにした。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a tilt angle detection sensor according to the first or second aspect of the present invention. Alternatively, in the inclination angle detection sensor according to claim 7 or 8, an angle of several steps is set with respect to the inclination in all directions, and a pulse-like signal output or a continuous output is output according to the dangerous angle. did.
【0028】かかる構成により、上記した請求項1の発
明の作用と同じ作用を奏し得るばかりか、全周囲方向の
傾斜に対して数段階の角度を設定し、危険角度に応じて
警報音を変化させることができる。With this configuration, not only can the same operation as that of the first aspect of the invention described above be achieved, but also several steps of angles can be set for the inclination in all directions, and the alarm sound changes according to the danger angle. Can be done.
【0029】また、上記の目的を達成するために、請求
項10の発明に係わる傾斜角検出センサは、保持部材に
電極ユニットを保持させ、前記電極ユニットを、内部に
誘電性液体を封入する容器状の円筒電極と、この円筒電
極内に他の円筒電極を同心円上に配置して構成し、これ
らの円筒電極のいずれか一方を周方向に4分割して相対
するX、Y成分電極部を形成し、これらのX、Y成分電
極部で差動方式にして、両円筒電極間に流入する前記誘
電性液体の量により、静電容量が変化することで、前記
保持部材の傾斜を検出するようにしたことを特徴とす
る。According to another aspect of the present invention, there is provided a tilt angle detecting sensor for holding an electrode unit in a holding member and enclosing the electrode unit with a dielectric liquid. A cylindrical electrode and another cylindrical electrode are arranged concentrically within the cylindrical electrode, and one of these cylindrical electrodes is divided into four parts in the circumferential direction to face the X and Y component electrode parts facing each other. Then, the inclination of the holding member is detected by changing the capacitance according to the amount of the dielectric liquid flowing between the two cylindrical electrodes by using the X and Y component electrodes in a differential system. It is characterized by doing so.
【0030】かかる構成により、部品点数が少なくて静
電容量の変化を検出する電極をユニット化することがで
きて組立性が良好になるばかりか、検出精度を高めるこ
とができる。特に、相対するX、Y成分電極部で差動方
式にして、傾斜による静電容量変化を検出することで、
温度特性の向上や、振動や傾斜時に誘電性液体が外側電
極の壁面を濡らすことによる液面の液位変化の影響をな
くすることができて、高精度化を図ることができる。With this configuration, the number of components is small, and the electrode for detecting a change in capacitance can be unitized, so that not only the assemblability can be improved but also the detection accuracy can be improved. In particular, by detecting the capacitance change due to the inclination by using a differential method with the X and Y component electrode portions facing each other,
The temperature characteristics can be improved, and the influence of the liquid level change of the liquid surface due to the dielectric liquid wetting the wall surface of the outer electrode during vibration or tilt can be eliminated, and high precision can be achieved.
【0031】[0031]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0032】(実施の形態例1)図1乃至図8に本発明
に係わる傾斜角検出センサの実施の形態例1を示す。図
1は本発明に係わる傾斜角検出センサの実施の形態例1
の一部省略した斜視図、図2は同傾斜角検出センサの縦
断面図、図3は同傾斜角検出センサの円筒電極の配置を
説明する斜視図である。(Embodiment 1) FIGS. 1 to 8 show Embodiment 1 of an inclination angle detecting sensor according to the present invention. FIG. 1 shows a first embodiment of an inclination angle detection sensor according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the tilt angle detection sensor, and FIG. 3 is a perspective view illustrating the arrangement of cylindrical electrodes of the tilt angle detection sensor.
【0033】本発明に係わる静電容量式の傾斜角検出セ
ンサAは、保持部材である容器1と、この容器1内に収
容される電極ユニット2と、電極ユニット2内に注入さ
れる所定量の誘電性液体3とで大略構成してある。The capacitance-type tilt angle detection sensor A according to the present invention includes a container 1 as a holding member, an electrode unit 2 housed in the container 1, and a predetermined amount injected into the electrode unit 2. And the dielectric liquid 3.
【0034】前記容器1は容器本体1Aと蓋体1Bとか
ら構成してある。そして、この容器本体1Aは有底で円
筒状の周壁部1Cを有し且つ端部に外方に解放した開口
部1Dを有している。また、容器本体1Aの周壁部1C
の内側には段部よりなる基板保持部4が形成しあり、容
器本体1Aには取付座部5が設けてある。そして、開口
部2は前記蓋体1Bにより閉じられるものである。The container 1 comprises a container body 1A and a lid 1B. The container body 1A has a bottomed, cylindrical peripheral wall portion 1C, and has an opening 1D opened outward at an end. The peripheral wall 1C of the container body 1A
A substrate holding portion 4 formed of a step is formed inside the container body, and a mounting seat portion 5 is provided on the container body 1A. The opening 2 is closed by the lid 1B.
【0035】前記電極ユニット2は、円筒電極である外
側電極6と、円筒電極である内側電極7と、円板状の基
板8とで構成してある。すなわち、外側電極6は、図3
に示すように有底で円筒状の周壁部6Aを有し且つ上端
部に外方に解放した開口部6Bを有しており、開口部6
Bの周縁部には一対の端子部9が形成してある。また、
内側電極7は、外側電極6より小径で且つ丈が短くして
あり、上、下端部に外方に解放した開口部7B、7C及
び円筒状の周壁部7Aを有し、上端側の開口部7Bの周
縁部には一対の端子部10が形成してある。The electrode unit 2 comprises an outer electrode 6 which is a cylindrical electrode, an inner electrode 7 which is a cylindrical electrode, and a disk-shaped substrate 8. That is, the outer electrode 6 corresponds to FIG.
As shown in FIG. 5, the upper end has a cylindrical peripheral wall 6A and an upper end has an opening 6B opened outward.
A pair of terminal portions 9 are formed on the periphery of B. Also,
The inner electrode 7 has a smaller diameter and a shorter length than the outer electrode 6, has openings 7B and 7C opened outward at upper and lower ends, and a cylindrical peripheral wall 7A, and an opening at the upper end. A pair of terminal portions 10 are formed on the periphery of 7B.
【0036】そして、内、外側電極7、6は、それぞれ
の端子部10、9を基板8の導電パターン(図示せず)
に接続して、この基板8に実装されており、外側電極6
は、内側電極7と同心円状に配置してあり、内、外側電
極7、6間には平面視で円環状の空間11が形成してあ
る。The inner and outer electrodes 7 and 6 are connected to the respective terminal portions 10 and 9 by conductive patterns (not shown) on the substrate 8.
To the outer electrode 6
Are arranged concentrically with the inner electrode 7, and an annular space 11 is formed between the inner and outer electrodes 7, 6 in plan view.
【0037】また、前記電極ユニット2には、外側電極
6内に注入されて所定量の誘電性液体3が設けてある。
すなわち、この誘電性液体3は、電極ユニット2が水平
状態でこの誘電性液体3の液面3Aが内側電極7の周壁
部7Aの下縁部7Eに達するレベルまで注入してある。
したがって、容器1が水平に保たれ、この容器1内に設
けられた電極ユニット2が水平に保たれた状態では、内
側電極7の周壁部7Aの下縁部7Eが誘電性液体3の液
面3Aに接するようになる。The electrode unit 2 is provided with a predetermined amount of the dielectric liquid 3 injected into the outer electrode 6.
That is, the dielectric liquid 3 is injected until the liquid surface 3A of the dielectric liquid 3 reaches the lower edge 7E of the peripheral wall 7A of the inner electrode 7 while the electrode unit 2 is in a horizontal state.
Accordingly, in a state where the container 1 is kept horizontal and the electrode unit 2 provided in the container 1 is kept horizontal, the lower edge 7E of the peripheral wall 7A of the inner electrode 7 is at the liquid level of the dielectric liquid 3. It comes into contact with 3A.
【0038】そして、前記電極ユニット2を、その基板
8の周部を、容器本体1Aの周壁部1Cの基板保持部4
に固定保持されて前記容器1内に収納し、容器本体1A
の開口部1Dを前記蓋体1Bにより閉じて静電容量式の
傾斜角検出センサAが構成してある。Then, the electrode unit 2 is connected to the substrate holding portion 4 of the peripheral wall 1C of the container body 1A.
The container body 1A is fixed and held in the container 1 and is housed in the container 1.
The opening 1D is closed by the lid 1B to form a capacitance type inclination angle detection sensor A.
【0039】このように構成された傾斜角検出センサA
は、図6に示す警報回路Bに組み込まれている。すなわ
ち、この警報回路Bは、傾斜角検出センサAの出力側に
接続された発振回路20を備えており、この発振回路2
0の出力側は、内側電極7と外側電極6とから成るコン
デンサの静電容量変化に見合う周波数変化を直流電圧変
化に変換する周波数・電圧変換回路21の入力側に接続
してあり、この周波数・電圧変換回路21の出力側は増
幅回路22を介して比較回路23の入力側に接続してあ
る。比較回路23の出力側には警報部24が接続してあ
る。The tilt angle detection sensor A thus configured
Are incorporated in the alarm circuit B shown in FIG. That is, the alarm circuit B includes an oscillation circuit 20 connected to the output side of the tilt angle detection sensor A.
The output side of 0 is connected to the input side of a frequency / voltage conversion circuit 21 for converting a frequency change corresponding to a change in capacitance of a capacitor composed of the inner electrode 7 and the outer electrode 6 into a DC voltage change. -The output side of the voltage conversion circuit 21 is connected to the input side of the comparison circuit 23 via the amplification circuit 22. An alarm unit 24 is connected to the output side of the comparison circuit 23.
【0040】そして、傾斜角検出センサAが、例えば、
農業機械に取り付けられた場合の動作領域は、図4に示
すように注意領域イが、前後方向(Y軸方向)では傾斜
角度17°〜20°の範囲内であり、左右方向(X軸方
向)では傾斜角度15°〜17°の範囲内である。ま
た、警告領域ロが前後方向では傾斜角度20°以上、左
右方向では傾斜角度17°以上であって、楕円形状を呈
している。Then, the inclination angle detection sensor A is, for example,
As shown in FIG. 4, the operation area when attached to the agricultural machine is, as shown in FIG. 4, a caution area A in the range of 17 ° to 20 ° in the front-rear direction (Y-axis direction), ) Is within the range of 15 ° to 17 °. The warning area B has an inclination angle of 20 ° or more in the front-rear direction and 17 ° or more in the left-right direction, and has an elliptical shape.
【0041】次に、上記のように構成された傾斜角検出
センサAの作動を説明する。傾斜角検出センサAは、例
えば、農業機械の車体に水平状態で取り付けられる。し
たがって、容器1が水平に保たれ、この容器1内に設け
られた電極ユニット2が水平に保たれて、上記したよう
に内側電極7の周壁部7Aの下縁部7Eが誘電性液体3
の液面3Aに接している。Next, the operation of the tilt angle detection sensor A configured as described above will be described. The inclination angle detection sensor A is attached to a body of an agricultural machine in a horizontal state, for example. Therefore, the container 1 is kept horizontal, the electrode unit 2 provided in the container 1 is kept horizontal, and the lower edge 7E of the peripheral wall 7A of the inner electrode 7 is
In contact with the liquid level 3A.
【0042】農業機械が水平状態から図5の(1)に示
すように時計回り方向に−θだけ傾斜した場合、また、
図5の(2)に示すように時計回り方向に+θだけ傾斜
した場合、傾斜角度θの絶対値が同じであり、内、外側
電極7、6の形状が円筒であるので、農業機械(電極ユ
ニット2)がどの方向に傾斜しようとも、内、外側電極
7、6間の空間11に入る誘電性液体3の量は同じにな
り、そのときに内、外側電極7、6間の静電容量値も同
じものとなる。When the agricultural machine is tilted clockwise by −θ from the horizontal state as shown in FIG. 5A,
When tilted clockwise by + θ as shown in (2) of FIG. 5, since the absolute value of the tilt angle θ is the same and the inner and outer electrodes 7 and 6 are cylindrical, the agricultural machine (electrode) No matter which direction the unit 2) tilts, the amount of the dielectric liquid 3 entering the space 11 between the inner and outer electrodes 7, 6 will be the same, at which time the capacitance between the inner and outer electrodes 7, 6 The values are the same.
【0043】そして、内、外側電極7、6間の円環状の
空間11と誘電性液体3との誘電率の差異により、傾斜
角度の絶対値が大きくなるほど、内、外側電極7、6間
の静電容量値は大きくなる。この関係を図7の傾斜角度
−静電容量特性図に示す。Due to the difference in the dielectric constant between the annular space 11 between the inner and outer electrodes 7 and 6 and the dielectric liquid 3, the larger the absolute value of the inclination angle, the larger the distance between the inner and outer electrodes 7 and 6. The capacitance value increases. This relationship is shown in the tilt angle-capacitance characteristic diagram of FIG.
【0044】したがって、農業機械が水平状態から傾斜
した場合、誘電性液体3が空間11の傾斜した側に侵入
して、空間11と誘電性液体3との誘電率の差異により
内、外側電極7、6間の静電容量値が変化して、この静
電容量変化に見合う周波数変化を周波数・電圧変換回路
21により直流電圧変化に変換し、この出力電圧は増幅
回路22を介して比較回路23に入力される。Therefore, when the agricultural machine is inclined from the horizontal state, the dielectric liquid 3 penetrates into the inclined side of the space 11 and the inner and outer electrodes 7 due to the difference in the dielectric constant between the space 11 and the dielectric liquid 3. , 6 changes, and the frequency change corresponding to the change in capacitance is converted into a DC voltage change by the frequency / voltage conversion circuit 21, and the output voltage is converted via the amplifier circuit 22 into the comparison circuit 23. Is input to
【0045】この比較回路23においては、周波数・電
圧変換回路21の出力電圧は基準値の電圧とが比較され
る。この基準値の電圧は、図4に示すように注意領域イ
においては、前後方向では傾斜角度17°、左右方向で
は傾斜角度15°にそれぞれ見合う電圧であり、また、
警告領域ロにおいては、前後方向では傾斜角度20°、
左右方向では傾斜角度17°のそれぞれに見合う電圧で
ある。In the comparison circuit 23, the output voltage of the frequency / voltage conversion circuit 21 is compared with a reference voltage. As shown in FIG. 4, the voltage of the reference value is a voltage corresponding to a tilt angle of 17 ° in the front-rear direction and a tilt angle of 15 ° in the left-right direction in the attention area A.
In the warning area b, the inclination angle is 20 ° in the front-rear direction,
In the left-right direction, the voltage is suitable for each of the inclination angles of 17 °.
【0046】したがって、周波数・電圧変換回路21の
出力電圧が、前後方向では傾斜角度17°、左右方向で
は傾斜角度15°にそれぞれ見合う電圧を越えた場合に
は、比較回路23から警報部24に信号が供給されて注
意報が出され、周波数・電圧変換回路21の出力電圧
が、前後方向では傾斜角度20°、左右方向では傾斜角
度17°にそれぞれ見合う電圧を越えた場合には、比較
回路23から警報部24に信号が供給されて警報が発せ
られる。Therefore, when the output voltage of the frequency / voltage conversion circuit 21 exceeds a voltage corresponding to a tilt angle of 17 ° in the front-rear direction and a tilt angle of 15 ° in the left-right direction, the comparison circuit 23 sends a signal to the alarm unit 24. When a signal is supplied and a warning is issued, and the output voltage of the frequency / voltage conversion circuit 21 exceeds a voltage corresponding to a tilt angle of 20 ° in the front-rear direction and a tilt angle of 17 ° in the left-right direction, a comparison circuit is provided. A signal is supplied from 23 to an alarm unit 24, and an alarm is issued.
【0047】また、前記警報回路Bは、図6の示すもの
に限らず、図8の(1)に示すように傾斜角検出センサ
Aの出力側に接続された発振回路20ー1と、この発振
回路20ー1の出力側に接続された周波数判別回路21
ー1と、この周波数判別回路21ー1の出力側に接続さ
れたパルス発生回路22ー1とで構成して、周波数判別
回路21ー1の出力信号が、前後方向では傾斜角度17
°、左右方向では傾斜角度15°にそれぞれ見合うレベ
ルを越えた場合には、パルス発生回路22ー1から0.
25sのパルス信号を断続的に発生させて注意信号と
し、周波数判別回路21ー1の出力信号が、前後方向で
は傾斜角度20°、左右方向では傾斜角度17°にそれ
ぞれ見合うレベルを越えた場合には、パルス発生回路2
2ー1から信号を継続的に発生させて警報信号とするよ
うにしてもよい。そして、その注意信号を警報部である
音声発生器23ー1によりピー、ピー、ピーという断続
音にし、その警報信号を音声発生器23ー1によりピー
という継続音にするようにしてもよい。また、音声発生
器23ー1に変えて点灯手段を用いて、注意信号を断続
的に点灯させ、警報信号を継続的に点灯させるようにし
てもよい。The alarm circuit B is not limited to the one shown in FIG. 6, but includes an oscillation circuit 20-1 connected to the output side of the inclination angle detection sensor A as shown in FIG. Frequency discriminating circuit 21 connected to the output side of oscillation circuit 20-1
-1 and a pulse generating circuit 22-1 connected to the output side of the frequency discriminating circuit 21-1 so that the output signal of the frequency discriminating circuit 21-1 has an inclination angle of 17 in the front-rear direction.
°, and in the left-right direction, when the level exceeds the angle corresponding to the inclination angle of 15 °, the pulse generation circuits 22-1 through 0.2.
A pulse signal of 25 s is intermittently generated as a caution signal. When the output signal of the frequency discrimination circuit 21-1 exceeds a level corresponding to a tilt angle of 20 ° in the front-rear direction and 17 ° in the left-right direction, respectively. Is a pulse generation circuit 2
A signal may be continuously generated from 2-1 to be an alarm signal. Then, the caution signal may be converted to an intermittent sound of p, p, p by the sound generator 23-1 as an alarm unit, and the alarm signal may be converted to a continuous sound of p by the sound generator 23-1. Alternatively, a warning signal may be intermittently turned on and a warning signal may be continuously turned on using a lighting means instead of the sound generator 23-1.
【0048】上記した実施の形態例1によれば、電極ユ
ニット2を、内部に誘電性液体3を封入した円筒形状の
外側電極6と、この外側電極6の内方に円筒形状の内側
電極を同心円上に配置して構成し、両電極7、6間に流
入する誘電性液体3の量により静電容量が変化すること
で、前記電極ユニット2を保持する容器1の傾斜を検出
するようにしたので、部品点数が少なくて静電容量の変
化を検出する電極をユニット化することができて組立性
が良好になるばかりか、検出精度を高めることができ
る。According to the first embodiment described above, the electrode unit 2 includes the cylindrical outer electrode 6 having the dielectric liquid 3 sealed therein, and the cylindrical inner electrode inside the outer electrode 6. The inclination of the container 1 holding the electrode unit 2 is detected by changing the capacitance according to the amount of the dielectric liquid 3 flowing between the electrodes 7 and 6 so as to detect the inclination of the container 1. As a result, the number of components is small and the electrode for detecting a change in capacitance can be made into a unit, so that not only the assemblability can be improved but also the detection accuracy can be improved.
【0049】(実施の形態例2)本発明に係わる傾斜角
検出センサの実施の形態例2を図9及び図10に示す。
この傾斜角検出センサAは、電極ユニット2を、上記し
た実施の形態例1の場合に対して上下を逆にして、すな
わち、基板8を下にして容器1に収納した構成である。
この場合、電極ユニット2が水平に保たれた状態では、
内側電極7が誘電性液体3に没して、その周壁部7Aの
上縁部7Fが誘電性液体3の液面3A近傍に位置してい
て、内、外側電極7、6の空間11内には誘電性液体3
が充満すすようになる。なお、図9、図10では容器1
は省略してある。(Embodiment 2) FIGS. 9 and 10 show Embodiment 2 of the tilt angle detection sensor according to the present invention.
The tilt angle detection sensor A has a configuration in which the electrode unit 2 is housed in the container 1 with the substrate unit 8 turned upside down, that is, with the substrate 8 down.
In this case, in a state where the electrode unit 2 is kept horizontal,
The inner electrode 7 is immersed in the dielectric liquid 3, and the upper edge 7F of the peripheral wall 7A is located in the vicinity of the liquid surface 3A of the dielectric liquid 3, and is located in the space 11 between the inner and outer electrodes 7, 6. Is dielectric liquid 3
Will be filled. 9 and 10, the container 1
Is omitted.
【0050】したがって、農業機械が水平状態から傾斜
した場合、図10に示すように誘電性液体3が、傾斜し
た側とは反対側の空間11より排出されて、空間11と
誘電性液体3との誘電率の差異により内、外側電極7、
6間の静電容量値が減る方向に変化する。したがって、
この静電容量変化を、上記した実施の形態例1の場合と
同様に警報回路Bに入力することにより、前後方向では
傾斜角度17°、左右方向では傾斜角度15°を越えた
場合には、注意報が出され、前後方向では傾斜角度20
°、左右方向では傾斜角度17°を越えた場合には警報
が発せられる。Therefore, when the agricultural machine is inclined from the horizontal state, the dielectric liquid 3 is discharged from the space 11 on the side opposite to the inclined side as shown in FIG. Of the inner and outer electrodes 7,
6 changes in a direction to decrease the capacitance value. Therefore,
By inputting this change in capacitance to the alarm circuit B in the same manner as in the first embodiment, when the inclination angle exceeds 17 ° in the front-rear direction and 15 ° in the left-right direction, A warning is issued and the tilt angle is 20 in the front-back direction.
When the inclination angle exceeds 17 ° in the right and left directions, an alarm is issued.
【0051】(実施の形態例3)本発明に係わる傾斜角
検出センサの実施の形態例3を図11に示す。この傾斜
角検出センサAは、上記した実施の形態例1の傾斜角検
出センサAとは電極ユニット2の構成を異にしており、
他の構成は同じであって、容器1を省略している。この
電極ユニット2は、有底で円筒状の周壁部6Aを有し且
つ上端部に外方に解放した円筒電極である外側電極6内
に中実円筒状の電極支持部材25を挿入し、この電極支
持部材25の周部上側に円筒電極である内側電極7を取
付け、外側電極6の周壁部6Aの内側と、電極支持部材
30及び内側電極7との間に円環状の空間11を形成
し、この空間11内に誘電性液体3を注入し、内、外側
電極7、6を、それぞれの端子部10、9を基板8の導
電パターン(図示せず)に接続して、この基板8に実装
して構成してある。(Third Embodiment) FIG. 11 shows a third embodiment of the tilt angle detection sensor according to the present invention. This inclination angle detection sensor A differs from the inclination angle detection sensor A of the first embodiment in the configuration of the electrode unit 2.
Other configurations are the same, and the container 1 is omitted. In the electrode unit 2, a solid cylindrical electrode support member 25 is inserted into an outer electrode 6, which is a cylindrical electrode having a bottomed and cylindrical peripheral wall portion 6A and having a cylindrical electrode opened outward at an upper end portion. The inner electrode 7, which is a cylindrical electrode, is attached to the upper side of the periphery of the electrode support member 25, and an annular space 11 is formed between the inside of the peripheral wall portion 6A of the outer electrode 6, and the electrode support member 30 and the inner electrode 7. The dielectric liquid 3 is injected into the space 11, and the inner and outer electrodes 7 and 6 are connected to the conductive patterns (not shown) of the substrate 8 by connecting the respective terminal portions 10 and 9 to the substrate 8. It is implemented and configured.
【0052】したがって、農業機械が水平状態にある場
合には、電極ユニット2が水平に保たれて、内側電極7
の周壁部7Aの下縁部7Eが誘電性液体3の液面3Aに
接している。そして、農業機械が水平状態から傾斜した
場合、誘電性液体3が内、外側電極7、6間の空間11
に侵入して、空間11と誘電性液体3との誘電率の差異
により内、外側電極7、6間の静電容量値が変化する。
したがって、この静電容量変化を、上記した実施の形態
例1の場合と同様に警報回路Bに入力することにより、
前後方向では傾斜角度17°、左右方向では傾斜角度1
5°を越えた場合には、注意報が出され、前後方向では
傾斜角度20°、左右方向では傾斜角度17°を越えた
場合には警報が発せられる。Therefore, when the agricultural machine is in a horizontal state, the electrode unit 2 is kept horizontal and the inner electrode 7
Is in contact with the liquid level 3A of the dielectric liquid 3. When the agricultural machine is tilted from the horizontal state, the dielectric liquid 3 is filled in the space 11 between the inner and outer electrodes 7 and 6.
And the capacitance value between the inner and outer electrodes 7 and 6 changes due to the difference in the dielectric constant between the space 11 and the dielectric liquid 3.
Therefore, by inputting this change in capacitance to the alarm circuit B as in the case of the first embodiment,
Inclination angle 17 ° in front-rear direction, inclination angle 1 in left-right direction
When the angle exceeds 5 °, a warning is issued, and when the angle of inclination exceeds 20 ° in the front-rear direction and 17 ° in the left-right direction, an alarm is issued.
【0053】(実施の形態例4)本発明に係わる傾斜角
検出センサの実施の形態例4を図12及び図13に示
す。この傾斜角検出センサAにおける電極ユニット2
は、半球状に誘電性液体3を封入する液体封入容器26
を導体で構成して一つの電極である外側電極6とし、こ
の液体封入容器26の内部に同心円上に他の電極である
内側電極7を配置して構成し、両電極7、8間に出入す
る誘電性液体3の量により静電容量が変化することで、
前記電極ユニット2を保持する容器1の傾斜を検出する
ようにしたものである。(Embodiment 4) FIGS. 12 and 13 show Embodiment 4 of the tilt angle detection sensor according to the present invention. Electrode unit 2 in this inclination angle detection sensor A
Is a liquid enclosing container 26 for enclosing the dielectric liquid 3 in a hemispherical shape.
Is composed of a conductor to form an outer electrode 6, which is one electrode, and an inner electrode 7, which is another electrode, is arranged concentrically inside the liquid enclosing container 26, and is inserted between the two electrodes 7, 8. The capacitance changes depending on the amount of the dielectric liquid 3
The inclination of the container 1 holding the electrode unit 2 is detected.
【0054】すなわち、前記液体封入容器26は、内外
の導体である半球殻(シェル)26A、26Bから構成
してあり、その内部に半球殻状の空間11が形成してあ
り、この空間11に誘電性液体3が注入してある。そし
て、内側の半球殻26Aにリング状の内側電極7が配置
してあり、液体封入容器26の外側の半球殻26Bが外
側電極6にしてある。そして、内側の半球殻26Aには
半球状の電極支持部材28が挿入してあり、内、外側電
極7、6は、それぞれの端子部10、9を基板8の導電
パターン(図示せず)に接続して、この基板8に実装さ
れている。この場合、誘電性液体3は、電極ユニット2
が水平状態でこの誘電性液体3の液面3Aが内側電極7
の周壁部の下縁部7Eに達するレベルまで注入してあ
る。That is, the liquid enclosing container 26 is constituted by hemispherical shells (shells) 26A and 26B as inner and outer conductors, and has a hemispherical shell-like space 11 formed therein. Dielectric liquid 3 has been injected. The ring-shaped inner electrode 7 is disposed on the inner hemispherical shell 26A, and the outer hemispherical shell 26B of the liquid enclosure 26 is the outer electrode 6. A hemispherical electrode support member 28 is inserted into the inner hemispherical shell 26A, and the inner and outer electrodes 7, 6 connect the respective terminal portions 10, 9 to the conductive pattern (not shown) of the substrate 8. They are connected and mounted on the board 8. In this case, the dielectric liquid 3 contains the electrode unit 2
Is horizontal and the liquid surface 3A of the dielectric liquid 3 is
Is injected to a level reaching the lower edge 7E of the peripheral wall portion.
【0055】そして、前記電極ユニット2は、実施の形
態例1の場合と同様にして前記容器1内に収納されて静
電容量式の傾斜角検出センサAを構成している。The electrode unit 2 is housed in the container 1 in the same manner as in the first embodiment to constitute a capacitance type inclination angle detection sensor A.
【0056】したがって、農業機械が水平状態にある場
合には、電極ユニット2が水平に保たれて、内側電極7
の周壁部の下縁部7Eが誘電性液体3の液面3Aに接し
ている。そして、農業機械が水平状態から傾斜した場
合、誘電性液体3が内、外側電極7、6間の空間11に
侵入して、空間11と誘電性液体3との誘電率の差異に
より内、外側電極7、6間の静電容量値が変化する。し
たがって、この静電容量変化を、上記した実施の形態例
1の場合と同様に警報回路Bに入力することにより、前
後方向では傾斜角度17°、左右方向では傾斜角度15
°を越えた場合には、注意報が出され、前後方向では傾
斜角度20°、左右方向では傾斜角度17°を越えた場
合には警報が発せられる。Therefore, when the agricultural machine is in a horizontal state, the electrode unit 2 is kept horizontal and the inner electrode 7
Is in contact with the liquid level 3A of the dielectric liquid 3. Then, when the agricultural machine is tilted from the horizontal state, the dielectric liquid 3 enters the space 11 between the inner and outer electrodes 7 and 6, and due to the difference in the dielectric constant between the space 11 and the dielectric liquid 3, the inner and outer dielectric liquid 3 enter. The capacitance value between the electrodes 7 and 6 changes. Therefore, by inputting this capacitance change to the alarm circuit B in the same manner as in the first embodiment, the inclination angle is 17 ° in the front-rear direction and the inclination angle is 15 ° in the left-right direction.
If the angle exceeds the angle, a warning is issued, and if the angle exceeds the angle of inclination of 20 ° in the front-rear direction and 17 ° in the lateral direction, a warning is issued.
【0057】(実施の形態例5)本発明に係わる傾斜角
検出センサの実施の形態例5を図14乃至図16に示
す。この実施の形態例5が、上記した実施の形態例1〜
4とは大きく異なる点は、空間11に注入される液体が
誘電性液体ではなく、導電性液体であることである。(Fifth Embodiment) FIGS. 14 to 16 show a fifth embodiment of the tilt angle detection sensor according to the present invention. The fifth embodiment is different from the first to first embodiments described above.
4 is that the liquid to be injected into the space 11 is not a dielectric liquid but a conductive liquid.
【0058】実施の形態例5における電極ユニット2
は、半径の異なる2つの円筒、すなわち内、外側周壁
(内、外側円筒)30、31を有して内、外側周壁3
0、31間にリング状の空間11を設けた液体封入容器
32と、この液体封入容器32に封入された導電性液体
33と、前記液体封入容器32の外側周壁31の外周に
配置された円筒電極である外側電極6と、前記内側周壁
30の内周に配置された円筒電極である内側電極7とを
有している。Electrode unit 2 in Embodiment 5
Has two cylinders having different radii, that is, inner and outer peripheral walls (inner and outer cylinders) 30 and 31, and has inner and outer peripheral walls 3 and 31, respectively.
A liquid enclosure 32 having a ring-shaped space 11 between 0, 31; a conductive liquid 33 enclosed in the liquid enclosure 32; and a cylinder disposed on the outer periphery of the outer peripheral wall 31 of the liquid enclosure 32. It has an outer electrode 6 that is an electrode and an inner electrode 7 that is a cylindrical electrode disposed on the inner periphery of the inner peripheral wall 30.
【0059】そして、内、外側電極7、6は、それぞれ
の端子部10、9を基板8の導電パターン(図示せず)
に接続して、この基板8に実装されており、前記空間1
1内に封入された導電性液体33は、電極ユニット2が
水平状態でこの導電性液体33の液面33Aが内、外側
電極7、6の下縁部7E、6Eに達するレベルまで注入
してある。The inner and outer electrodes 7 and 6 are connected to the respective terminal portions 10 and 9 by conductive patterns (not shown) on the substrate 8.
And mounted on the board 8 and in the space 1
The conductive liquid 33 sealed in 1 is injected until the level of the conductive liquid 33 reaches the lower edges 7E and 6E of the inner and outer electrodes 7 and 6 while the electrode unit 2 is horizontal. is there.
【0060】そして、前記電極ユニット2は、実施の形
態例1の場合と同様にして容器1内に収納してあって、
静電容量式の傾斜角検出センサAが構成してある。The electrode unit 2 is housed in the container 1 in the same manner as in the first embodiment.
An electrostatic capacitance type inclination angle detection sensor A is configured.
【0061】このように構成された傾斜角検出センサA
は、図16に示す警報回路Bに組み込まれている。この
場合、傾斜角検出センサAは、発振回路20に並列に組
み込まれており、この発振回路20の出力側は、内側電
極7と外側電極6とから成るコンデンサの静電容量変化
に見合う周波数変化を直流電圧変化に変換する周波数・
電圧変換回路21の入力側に接続してあり、この周波数
・電圧変換回路21の出力側は増幅回路22を介して比
較回路23の入力側に接続してある。比較回路23の出
力側には警報部24が接続してある。The tilt angle detection sensor A thus configured
Are incorporated in the alarm circuit B shown in FIG. In this case, the tilt angle detection sensor A is incorporated in parallel to the oscillation circuit 20, and the output side of the oscillation circuit 20 has a frequency change corresponding to a change in capacitance of a capacitor formed by the inner electrode 7 and the outer electrode 6. Is converted to a DC voltage change.
The input side of the voltage conversion circuit 21 is connected, and the output side of the frequency / voltage conversion circuit 21 is connected to the input side of the comparison circuit 23 via the amplification circuit 22. An alarm unit 24 is connected to the output side of the comparison circuit 23.
【0062】次に、上記のように構成された傾斜角検出
センサAの作動を説明する。傾斜角検出センサAは、例
えば、農業機械の車体に水平状態で取り付けられてお
り、農業機械が水平状態にある場合、液体封入容器32
内の導電性液体33は、その液面33Aが内、外側電極
7、6の下縁部7E、6Eに達するレベルにあり、内、
外側電極7、6間には導電性液体33が存在しないため
に、内、外側電極7、6間に、液体封入容器32の外側
周壁31・空間11内の空気・液体封入容器32の内側
周壁30の誘電率の異なる誘電体の直列接続により成る
コンデンサが構成されている。このために、図15の
(1)に示すように電極間距離である電極ギャップGは
大きく、静電容量は小さい。Next, the operation of the tilt angle detection sensor A configured as described above will be described. The inclination angle detection sensor A is mounted, for example, horizontally on the body of an agricultural machine, and when the agricultural machine is in a horizontal state, the liquid enclosure 32 is mounted.
The conductive liquid 33 in the inside is at a level where the liquid surface 33A reaches the lower edges 7E and 6E of the inner and outer electrodes 7, 6.
Since the conductive liquid 33 does not exist between the outer electrodes 7 and 6, the outer peripheral wall 31 of the liquid enclosure 32 and the inner peripheral wall of the air / liquid enclosure 32 in the space 11 are provided between the inner and outer electrodes 7 and 6. A capacitor composed of 30 series-connected dielectrics having different dielectric constants is formed. Therefore, as shown in FIG. 15A, the electrode gap G, which is the distance between the electrodes, is large, and the capacitance is small.
【0063】農業機械が水平状態から傾斜した場合、前
記空間11内には、傾いた側に導電性液体33が侵入し
て内、外側電極7、6間には導電性液体33が存在する
ことになる。この場合、導電性液体33の進入で液体封
入容器32の外側周壁31・液体封入容器32の内側周
壁30だけの直列接続からなるコンデンサ部分C1と、
内、外側電極7、6間が液体封入容器32の外側周壁3
1・空間11内の空気・液体封入容器32の内側周壁3
0の誘電率の異なる誘電体の直列接続により成るコンデ
ンサ部分C2の並列接続となる。このために、図15の
(2)に示すように電極間距離である電極ギャップGは
小さく、静電容量は大きくなる。When the agricultural machine is inclined from the horizontal state, the conductive liquid 33 enters the space 11 on the inclined side and exists between the inner and outer electrodes 7 and 6. become. In this case, when the conductive liquid 33 enters, a capacitor portion C1 consisting of a series connection of only the outer peripheral wall 31 of the liquid enclosure 32 and the inner peripheral wall 30 of the liquid enclosure 32,
The outer peripheral wall 3 of the liquid enclosure 32 is between the inner and outer electrodes 7 and 6.
1. Internal peripheral wall 3 of air / liquid enclosure 32 in space 11
The capacitor portion C2 is a parallel connection of a series connection of dielectrics having different dielectric constants of zero. Therefore, as shown in FIG. 15B, the electrode gap G, which is the distance between the electrodes, is small, and the capacitance is large.
【0064】そして、傾斜角度が大きくなるにつれ、静
電容量が大きいコンデンサ部分C1の比率が大きくな
る。Then, as the inclination angle increases, the ratio of the capacitor portion C1 having a large capacitance increases.
【0065】このように、農業機械が水平状態から傾斜
することにより、内、外側電極7、6間の静電容量値が
変化して、この静電容量変化に見合う周波数変化を周波
数・電圧変換回路21により直流電圧変化に変換し、こ
の出力電圧は増幅回路22を介して比較回路23に入力
される。As described above, when the agricultural machine is tilted from the horizontal state, the capacitance value between the inner and outer electrodes 7 and 6 changes, and the frequency change corresponding to the change in the capacitance is converted into the frequency / voltage conversion. The voltage is converted into a DC voltage change by a circuit 21, and the output voltage is input to a comparison circuit 23 via an amplification circuit 22.
【0066】この比較回路23においては、周波数・電
圧変換回路21の出力電圧は基準値の電圧とが比較され
る。この基準値の電圧は、図4に示すように注意領域イ
においては、前後方向では傾斜角度17°、左右方向で
は傾斜角度15°にそれぞれ見合う電圧であり、また、
警告領域ロにおいては、前後方向では傾斜角度20°、
左右方向では傾斜角度17°のそれぞれに見合う電圧で
ある。In the comparison circuit 23, the output voltage of the frequency / voltage conversion circuit 21 is compared with a reference voltage. As shown in FIG. 4, the voltage of the reference value is a voltage corresponding to a tilt angle of 17 ° in the front-rear direction and a tilt angle of 15 ° in the left-right direction in the attention area A.
In the warning area b, the inclination angle is 20 ° in the front-rear direction,
In the left-right direction, the voltage is suitable for each of the inclination angles of 17 °.
【0067】したがって、周波数・電圧変換回路21の
出力電圧が、前後方向では傾斜角度17°、左右方向で
は傾斜角度15°にそれぞれ見合う電圧を越えた場合に
は、比較回路23から警報回路24に信号が供給されて
注意が出され、周波数・電圧変換回路21の出力電圧
が、前後方向では傾斜角度20°、左右方向では傾斜角
度17°にそれぞれ見合う電圧を越えた場合には、比較
回路23から警報部24に信号が供給されて警報が発せ
られる。Therefore, when the output voltage of the frequency / voltage conversion circuit 21 exceeds a voltage corresponding to a tilt angle of 17 ° in the front-rear direction and a tilt angle of 15 ° in the left-right direction, the comparison circuit 23 sends a signal to the alarm circuit 24. When a signal is supplied and attention is given, and the output voltage of the frequency / voltage conversion circuit 21 exceeds a voltage corresponding to a tilt angle of 20 ° in the front-back direction and a tilt angle of 17 ° in the left-right direction, the comparison circuit 23 Supplies a signal to the alarm unit 24 to issue an alarm.
【0068】上記した実施の形態例5によれば、一つの
静電容量は、外側電極6と液体封入容器32の外側周壁
31と導電性液体33、他の静電容量は、導電性液体3
3と液体封入容器32の内側周壁30と内側電極7間で
直列の静電容量を形成するために、静電容量は、液体封
入容器32の内、外側周壁30、31の厚さと、導電性
液体33が電極を埋める面積で決まるため電極間の距離
に左右されない。したがって、電極間距離を広く取れる
ため表面張力などによる問題がなくなる(従来例では、
一対の円筒電極間に誘電性液体を封入する場合、電極間
に直接誘電性液体が入るため、電極間のギャップを詰め
なければならず、誘電性液体の表面張力により精度が出
ない。)。According to the fifth embodiment described above, one capacitance is the outer electrode 6 and the outer peripheral wall 31 of the liquid enclosure 32 and the conductive liquid 33, and the other capacitance is the conductive liquid 3.
In order to form a series capacitance between the inner peripheral wall 30 of the liquid enclosure 32 and the inner electrode 7, the capacitance is determined by the thickness of the outer peripheral walls 30, 31 of the liquid enclosure 32, The liquid 33 is determined by the area in which the electrodes are buried, and is not affected by the distance between the electrodes. Therefore, since the distance between the electrodes can be widened, problems due to surface tension and the like are eliminated (in the conventional example,
When a dielectric liquid is sealed between a pair of cylindrical electrodes, the gap between the electrodes must be narrowed because the dielectric liquid directly enters between the electrodes, and precision is not obtained due to the surface tension of the dielectric liquid. ).
【0069】(実施の形態例6)本発明に係わる傾斜角
検出センサの実施の形態例6を図17乃至図19に示
す。この傾斜角検出センサの実施の形態例6にあって
は、上記した実施の形態例5の電極ユニット2の構成に
加えて、前記空間11内に、この空間11の中央に位置
させて他の電極である棒状の電極34を挿入して、並列
の静電容量として取り出すようにしたものであり、他の
構成は実施の形態例5の電極ユニット2と同じであるた
めに、この実施の形態例5の電極ユニット2と同じ符号
を付して説明を省略する。(Embodiment 6) FIGS. 17 to 19 show Embodiment 6 of the tilt angle detection sensor according to the present invention. In the sixth embodiment of the tilt angle detection sensor, in addition to the configuration of the electrode unit 2 of the fifth embodiment described above, another sensor is provided in the space 11 at the center of the space 11, In this embodiment, a rod-shaped electrode 34 as an electrode is inserted and taken out as a parallel capacitance, and the other configuration is the same as that of the electrode unit 2 of the fifth embodiment. The same reference numerals as in the electrode unit 2 of Example 5 denote the same parts, and a description thereof will be omitted.
【0070】したがって、農業機械が水平状態にある場
合、液体封入容器31内の導電性液体33は、その液面
33Aが内、外側電極7、6の下縁部7E、6Eに達す
るレベルにあり、外側電極6と電極34との間及び内側
電極7と電極34との間には導電性液体33が存在しな
い。したがって、外側電極6と電極34間に、液体封入
容器32の外側周壁31・空間11内の空気の誘電率の
異なる誘電体の直列接続により成るコンデンサC1−1
が構成され、内側電極7と電極34間に、液体封入容器
32の内側周壁30・空間11内の空気の誘電率の異な
る誘電体の直列接続により成るコンデンサC2−1が構
成される。したがって、外側電極6と電極34との電極
間距離である電極ギャップG1、内側電極7と電極34
との電極間距離である電極ギャップG2は大きく、静電
容量は小さい。Therefore, when the agricultural machine is in a horizontal state, the conductive liquid 33 in the liquid enclosing container 31 is at a level where the liquid surface 33A reaches the lower edges 7E, 6E of the inner and outer electrodes 7, 6. The conductive liquid 33 does not exist between the outer electrode 6 and the electrode 34 and between the inner electrode 7 and the electrode 34. Therefore, between the outer electrode 6 and the electrode 34, a capacitor C1-1 formed by series connection of dielectric materials having different dielectric constants of air in the outer peripheral wall 31 and the space 11 of the liquid enclosure 32.
The capacitor C2-1 is formed between the inner electrode 7 and the electrode 34 by serially connecting dielectrics having different dielectric constants of air in the inner peripheral wall 30 and the space 11 of the liquid enclosure 32. Therefore, the electrode gap G1, which is the distance between the outer electrode 6 and the electrode 34, and the inner electrode 7 and the electrode 34
The electrode gap G2, which is the distance between the electrodes, is large and the capacitance is small.
【0071】農業機械が水平状態から傾斜した場合、空
間11内には、傾いた側に導電性液体33が侵入するた
めに、外側電極6と電極34との間及び内側電極7と電
極34との間には導電性液体33が存在することにな
る。したがって、外側電極6と液体封入容器32の外側
周壁31と導電性液体33、導電性液体33と液体封入
容器32の内側周壁30と内側電極7間でそれぞれ静電
容量が形成される。この場合、外側電極6と電極34と
の電極間距離である電極ギャップG1は外側周壁31の
厚さとなって静電容量は大きくなるし、内側電極7と電
極34との電極間距離である電極ギャップG2は内側周
壁30の厚さとなって静電容量は大きくなる。When the agricultural machine is tilted from the horizontal state, the conductive liquid 33 penetrates into the space 11 into the space 11, so that the space between the outer electrode 6 and the electrode 34 and the inner electrode 7 and the electrode 34 The conductive liquid 33 exists between them. Accordingly, capacitance is formed between the outer electrode 6 and the outer peripheral wall 31 of the liquid enclosure 32 and the conductive liquid 33, and between the conductive liquid 33 and the inner peripheral wall 30 of the liquid enclosure 32 and the inner electrode 7. In this case, the electrode gap G1, which is the distance between the outer electrode 6 and the electrode 34, becomes the thickness of the outer peripheral wall 31 to increase the capacitance, and the electrode gap G1 is the distance between the inner electrode 7 and the electrode 34. The gap G2 becomes the thickness of the inner peripheral wall 30, and the capacitance increases.
【0072】このように、農業機械が水平状態から傾斜
することにより、外側電極6と電極34との間及び内側
電極7と電極34間のそれぞれの静電容量値が変化す
る。したがって、図19に示すようにこの静電容量変化
に見合う周波数変化を周波数・電圧変換回路21により
直流電圧変化に変換し、この出力電圧は増幅回路22を
介して比較回路23に入力される。As described above, when the agricultural machine is tilted from the horizontal state, the respective capacitance values between the outer electrode 6 and the electrode 34 and between the inner electrode 7 and the electrode 34 change. Therefore, as shown in FIG. 19, the frequency change corresponding to the capacitance change is converted into a DC voltage change by the frequency / voltage conversion circuit 21, and the output voltage is input to the comparison circuit 23 via the amplification circuit 22.
【0073】この比較回路23においては、周波数・電
圧変換回路21の出力電圧は基準値の電圧とが比較され
る。この基準値の電圧は、図4に示すように注意領域イ
においては、前後方向では傾斜角度17°、左右方向で
は傾斜角度15°にそれぞれ見合う電圧であり、また、
警告領域ロにおいては、前後方向では傾斜角度20°、
左右方向では傾斜角度17°のそれぞれに見合う電圧で
ある。In the comparison circuit 23, the output voltage of the frequency / voltage conversion circuit 21 is compared with a reference voltage. As shown in FIG. 4, the voltage of the reference value is a voltage corresponding to a tilt angle of 17 ° in the front-rear direction and a tilt angle of 15 ° in the left-right direction in the attention area A.
In the warning area b, the inclination angle is 20 ° in the front-rear direction,
In the left-right direction, the voltage is suitable for each of the inclination angles of 17 °.
【0074】したがって、周波数・電圧変換回路21の
出力電圧が、前後方向では傾斜角度17°、左右方向で
は傾斜角度15°にそれぞれ見合う電圧を越えた場合に
は、比較回路23から警報部24に信号が供給されて注
意報が出され、周波数・電圧変換回路21の出力電圧
が、前後方向では傾斜角度20°、左右方向では傾斜角
度17°にそれぞれ見合う電圧を越えた場合には、比較
回路23から警報部24に信号が供給されて警報が発せ
られる。Therefore, when the output voltage of the frequency / voltage conversion circuit 21 exceeds a voltage corresponding to a tilt angle of 17 ° in the front-rear direction and a tilt angle of 15 ° in the left-right direction, the comparison circuit 23 sends a signal to the alarm unit 24. When a signal is supplied and a warning is issued, and the output voltage of the frequency / voltage conversion circuit 21 exceeds a voltage corresponding to a tilt angle of 20 ° in the front-rear direction and a tilt angle of 17 ° in the left-right direction, a comparison circuit is provided. A signal is supplied from 23 to an alarm unit 24, and an alarm is issued.
【0075】上記した実施の形態例6によれば、2つの
電極、すなわち内、外側電極7、6で発生する静電容量
を並列で取り出せるために感度変化を大きくできる。According to the sixth embodiment, since the capacitance generated at the two electrodes, that is, the inner and outer electrodes 7, 6, can be taken out in parallel, the change in sensitivity can be increased.
【0076】(実施の形態例7)本発明に係わる傾斜角
検出センサの実施の形態例7を図20に示す。この傾斜
角検出センサの実施の形態例7にあっては、内、外側の
それぞれの円筒電極を絶縁性フイルムで被覆したもので
ある。(Embodiment 7) FIG. 20 shows Embodiment 7 of an inclination angle detection sensor according to the present invention. In Embodiment 7 of this tilt angle detection sensor, the inner and outer cylindrical electrodes are covered with an insulating film.
【0077】すなわち、外側電極6は液体封入容器32
の外側周壁31の内面に、また、内側電極7は液体封入
容器32の内側周壁30の外面(空間11内)に、それ
ぞれ対向した状態で固着してあり、内、外側電極7、6
のリング状の空間11に接する部分が絶縁性フイルム4
1、42により被覆してある。そして、内、外側電極
7、6の端子部10、9は基板8の導電パターン(図示
せず)に接続してあり、空間11内には所定量の導電性
液体33が封入してある。すなわち、この導電性液体3
3は、電極ユニット2が水平状態でこの導電性液体33
の液面33Aが内、外側電極7、6の下縁部7E、6E
に達するレベルまで注入してある。そして、他の構成は
上記した実施の形態例5の傾斜角検出センサAと同じ構
成にしてある。That is, the outer electrode 6 is connected to the liquid enclosure 32
And the inner electrode 7 is fixed to the outer surface (in the space 11) of the inner peripheral wall 30 of the liquid sealing container 32 in a state where the inner and outer electrodes 7 and 6 face each other.
The portion in contact with the ring-shaped space 11 is the insulating film 4
1, 42. The terminal portions 10 and 9 of the inner and outer electrodes 7 and 6 are connected to a conductive pattern (not shown) of the substrate 8, and a predetermined amount of a conductive liquid 33 is sealed in the space 11. That is, the conductive liquid 3
3 is a state in which the electrode unit 2 is in a horizontal state and the conductive liquid 33
Of the inner and outer electrodes 7, 6 are lower edge portions 7E, 6E.
Has been injected to a level that reaches. The other configuration is the same as that of the inclination angle detection sensor A of the fifth embodiment.
【0078】したがって、農業機械が水平状態にある場
合、液体封入容器32内の導電性液体33は、その液面
33Aが内、外側電極7、6の下縁部7E、6Eに達す
るレベルにあり、外側電極6を覆う絶縁性フイルム42
と内側電極7を覆う絶縁性フイルム41との間には導電
性液体33が存在しない。このために、内、外側電極
7、6間に一方の絶縁性フイルム41・空間11の空気
・他方の絶縁性フイルム42の誘電率の異なる誘電体の
直列接続によりコンデンサが構成される。したがって、
外側電極6と空間11の空気との間の電極ギャップ、内
側電極7と空間11内の空気との間の電極ギャップは大
きく、静電容量は小さい。Therefore, when the agricultural machine is in a horizontal state, the conductive liquid 33 in the liquid filling container 32 is at a level where its liquid surface 33A reaches the lower edges 7E and 6E of the inner and outer electrodes 7, 6. , An insulating film 42 covering the outer electrode 6
The conductive liquid 33 does not exist between the inner electrode 7 and the insulating film 41 covering the inner electrode 7. For this purpose, a capacitor is formed between the inner and outer electrodes 7 and 6 by serially connecting one of the insulating films 41, the air in the space 11, and the other insulating film 42 having different dielectric constants. Therefore,
The electrode gap between the outer electrode 6 and the air in the space 11 and the electrode gap between the inner electrode 7 and the air in the space 11 are large and the capacitance is small.
【0079】農業機械が水平状態から傾斜した場合、前
記空間11内には、傾いた側に導電性液体33が侵入す
るために、外側電極6を覆う絶縁性フイルム42と内側
電極7を覆う絶縁性フイルム41との間には導電性液体
33が存在することになる。この導電性液体33の進入
で一方の絶縁性フイルム41・他方の絶縁性フイルム4
2の直列接続からなるコンデンサ部分(静電容量C1)
と内、外側電極7、6間が一方の絶縁性フイルム41・
空間11の空気・他方の絶縁性フイルム42の直列接続
からなるコンデンサ部分(静電容量C2)の並列接続
(総静電容量はC1+C2)に変化し、傾斜角度が大き
くなるにつれ静電容量が大きいコンデンサ部分(静電容
量C1)の比率が大きくなる。したがって、電極7、6
間の電極ギャップは絶縁性フイルム42、41の厚さに
なり、静電容量はそれだけ大きなものになる。When the agricultural machine is tilted from the horizontal state, since the conductive liquid 33 enters the space 11 into the space 11, the insulating film 42 covering the outer electrode 6 and the insulating film covering the inner electrode 7 are provided. The conductive liquid 33 exists between the conductive film 41 and the conductive film 41. When the conductive liquid 33 enters, one insulating film 41 and the other insulating film 4
Capacitor part (capacitance C1) consisting of two series connections
Between the inner and outer electrodes 7 and 6 is one insulating film 41.
The capacitance (capacitance C2) of the capacitor (capacitance C2) formed of a series connection of the air and the other insulating film 42 in the space 11 changes to a parallel connection (total capacitance C1 + C2), and the capacitance increases as the inclination angle increases. The ratio of the capacitor portion (capacitance C1) increases. Therefore, the electrodes 7, 6
The electrode gap therebetween becomes the thickness of the insulating films 42 and 41, and the capacitance becomes larger.
【0080】このように、農業機械が水平状態から傾斜
することにより静電容量値が変化する。この静電容量値
変化を上記した実施の形態例5の場合と同様に警報回路
Bに入力することにより、前後方向では傾斜角度17
°、左右方向では傾斜角度15°を越えた場合には注意
報が出され、前後方向では傾斜角度20°、左右方向で
は傾斜角度17°を越えた場合には警報が発せられる。As described above, when the agricultural machine is tilted from the horizontal state, the capacitance value changes. By inputting this change in the capacitance value to the alarm circuit B in the same manner as in the above-described fifth embodiment, the tilt angle 17
A warning is issued when the inclination angle exceeds 15 ° in the left and right direction, and a warning is issued when the inclination angle exceeds 20 ° in the front and rear direction and 17 ° in the left and right direction.
【0081】上記した実施の形態例7によれば、電極間
の電極ギャップは絶縁性フイルム42、41の厚さにな
り、静電容量はそれだけ大きなものになり、静電容量の
変化量が大きい。According to the seventh embodiment described above, the electrode gap between the electrodes is the thickness of the insulating films 42 and 41, the capacitance is large, and the amount of change in the capacitance is large. .
【0082】(実施の形態例8)本発明に係わる傾斜角
検出センサの実施の形態例8を図21及び図22に示
す。この傾斜角検出センサの実施の形態例8における電
極ユニット2は、液体封入容器43と、外側電極6と、
内側電極7と、円板状の基板8と、液体封入容器43内
に転動可能に収納される金属製(鉄系金属)のボール4
4と、液体封入容器43内に充填される導電性液体33
とで構成してある。(Eighth Embodiment) FIGS. 21 and 22 show an eighth embodiment of the tilt angle detection sensor according to the present invention. The electrode unit 2 according to the eighth embodiment of the tilt angle detection sensor includes a liquid enclosure 43, an outer electrode 6,
An inner electrode 7, a disk-shaped substrate 8, and a metal (iron-based metal) ball 4 rotatably housed in a liquid sealing container 43.
4 and the conductive liquid 33 filled in the liquid enclosure 43
It consists of
【0083】液体封入容器43は、半球殻(シェル)状
の半径r1の外壁部45と、半径r2の内壁部46とを
有しており、これらの内、外壁部46、45を同一中心
上に位置させて、内、外壁部46、45の周縁部を基板
8に固着することにより構成してあり、内、外壁部4
6、45間には厚さがtの半球殻状の空間11が形成し
てある。The liquid enclosing container 43 has a hemispherical shell-shaped outer wall portion 45 with a radius r1 and an inner wall portion 46 with a radius r2. And the peripheral portions of the inner and outer wall portions 46 and 45 are fixed to the substrate 8.
A hemispherical shell-shaped space 11 having a thickness t is formed between 6 and 45.
【0084】また、外側電極6及び内側電極7は半球殻
を輪切りにした形状をしており、この外側電極6は外壁
部45の外面に、内側電極7は内壁部46の内面にそれ
ぞれ取り付けて液体封入容器43に装着してあり、外側
電極6と内側電極7との端子部9、10はそれぞれに基
板8の導電パターン(図示せず)に接続してある。そし
て、液体封入容器43の空間11内には導電性液体33
が充填してあり、この空間11内に転動可能に直径が
(r1−r2−δ)(δは微小)の前記ボール44が収
納してある。The outer electrode 6 and the inner electrode 7 are formed by cutting a hemispherical shell into a circle. The outer electrode 6 is mounted on the outer surface of the outer wall 45, and the inner electrode 7 is mounted on the inner surface of the inner wall 46. The terminals 9 and 10 of the outer electrode 6 and the inner electrode 7 are connected to a conductive pattern (not shown) of the substrate 8, respectively. The conductive liquid 33 is provided in the space 11 of the liquid enclosure 43.
The ball 44 having a diameter of (r1-r2-δ) (δ is minute) is accommodated in the space 11 so as to roll.
【0085】そして、前記電極ユニット2は実施の形態
例1の場合と同様にして前記容器1内に収納されて静電
容量式の傾斜角検出センサAが構成してある。The electrode unit 2 is housed in the container 1 in the same manner as in the first embodiment to constitute a capacitance type inclination angle detection sensor A.
【0086】したがって、農業機械が水平状態にある場
合には、電極ユニット2が水平に保たれて、ボール44
が空間11内の最下部に位置しており、内、外側電極
7、6との間には導電性液体33のみが存在しているた
めに、図22の(1)に示すように電極7、6間に外壁
部(外側半球)45・厚み(r1−r2)の導電性液体
33・内壁部(内側半球)46の誘電率の異なる誘電体
の直列接続によりコンデンサが構成される。したがっ
て、電極ギャップは大きく、静電容量は小さい。Therefore, when the agricultural machine is in a horizontal state, the electrode unit 2 is kept horizontal and the ball 44
Is located at the lowermost part in the space 11, and only the conductive liquid 33 exists between the inner and outer electrodes 7 and 6, so that the electrode 7 as shown in FIG. , 6, a capacitor is formed by serially connecting an outer wall (outer hemisphere) 45, a conductive liquid 33 having a thickness (r1-r2), and an inner wall (inner hemisphere) 46 having different dielectric constants. Therefore, the electrode gap is large and the capacitance is small.
【0087】農業機械が水平状態から傾斜した場合、前
記空間11の導電性液体33内には、傾いた側にボール
44が侵入する。したがって、図22の(2)に示すよ
うに外壁部(外側半球)45・厚みδの導電性液体33
・内壁部(内側半球)46の直列接続(導電性液体33
は架空の電極になる)により構成されるコンデンサとな
る。このことにより、内、外側電極7、6間の静電容量
が大きく変化する。When the agricultural machine is inclined from the horizontal state, the ball 44 enters the conductive liquid 33 in the space 11 on the inclined side. Therefore, as shown in FIG. 22 (2), the outer wall portion (outer hemisphere) 45 and the conductive liquid 33 having the thickness δ
・ Series connection of inner wall (inner hemisphere) 46 (conductive liquid 33)
Is a fictitious electrode). As a result, the capacitance between the inner and outer electrodes 7 and 6 greatly changes.
【0088】このように、農業機械が水平状態から傾斜
することにより静電容量値が変化する。この静電容量値
変化を上記した実施の形態例5の場合と同様に警報回路
Bに入力することにより、前後方向では傾斜角度17
°、左右方向では傾斜角度15°を越えた場合には注意
報が出され、前後方向では傾斜角度20°、左右方向で
は傾斜角度17°を越えた場合には警報が発せられる。As described above, when the agricultural machine is tilted from the horizontal state, the capacitance value changes. By inputting this change in the capacitance value to the alarm circuit B in the same manner as in the above-described fifth embodiment, the tilt angle 17
A warning is issued when the inclination angle exceeds 15 ° in the left and right direction, and a warning is issued when the inclination angle exceeds 20 ° in the front and rear direction and 17 ° in the left and right direction.
【0089】(実施の形態例9)本発明に係わる傾斜角
検出センサの実施の形態例9を図23に示す。この傾斜
角検出センサの実施の形態例9における電極ユニット2
は、液体封入容器50と、棒状の電極である内側電極5
1と、円筒電極である外側電極52と、液体封入容器5
0内に注入された導電性液体33とで構成してある。Ninth Embodiment FIG. 23 shows a ninth embodiment of the tilt angle detection sensor according to the present invention. Electrode unit 2 in Embodiment 9 of this tilt angle detection sensor
Are a liquid enclosure 50 and an inner electrode 5 which is a rod-shaped electrode.
1, an outer electrode 52 which is a cylindrical electrode, and a liquid enclosure 5
And a conductive liquid 33 injected into the inside.
【0090】すなわち、液体封入容器50は、容器本体
50Aと基板8とから構成してあり、この容器本体50
Aは有底で円筒状の周壁部53を有し且つ端部に外方に
解放している。そして、基板8の中央には内側電極51
が設けてあり、この内側電極51の下部が容器50内の
導電性液体33内に挿入してある。また、液体封入容器
50の外面部に外側電極52が装着してあり、この外側
電極52の端子部52Aは基板8に接続してある。That is, the liquid enclosing container 50 is composed of the container main body 50A and the substrate 8, and this container main body 50A
A has a bottomed, cylindrical peripheral wall 53 and is open outward at the end. The inner electrode 51 is provided at the center of the substrate 8.
The lower part of the inner electrode 51 is inserted into the conductive liquid 33 in the container 50. An outer electrode 52 is mounted on the outer surface of the liquid container 50, and a terminal 52 A of the outer electrode 52 is connected to the substrate 8.
【0091】そして、前記電極ユニット2は実施の形態
例1の場合と同様にして前記容器1内に収納されて静電
容量式の傾斜角検出センサAが構成してある。また、傾
斜角検出センサAは上記した実施の形態例1の警報回路
Bと同じ構成の警報回路に接続してある。The electrode unit 2 is housed in the container 1 in the same manner as in the first embodiment to form a capacitance type inclination angle detection sensor A. The tilt angle detection sensor A is connected to an alarm circuit having the same configuration as the alarm circuit B of the first embodiment.
【0092】傾斜角検出センサAは農業機械の車体に水
平状態で取り付けられ容器1が水平に保たれ、この容器
1内に設けられた電極ユニット2が水平に保たれて導電
性液体33は水平状態であり、上記したように内側電極
51の下部が導電性液体33に没入しており、この内側
電極51は空間11と液体封入容器50の周壁部53と
を挟んで外側電極52に対向しており、この場合、空間
11には導電性液体33の進入はない。したがって、
内、外側電極51、52間に液体封入容器50の周壁部
53・空間11の空気・液体封入容器50の周壁部53
の誘電率の異なる誘電体の直列接続によりコンデンサが
構成され、電極ギャップは大きく、静電容量は小さい。The inclination angle detection sensor A is mounted horizontally on the body of an agricultural machine, the container 1 is kept horizontal, the electrode unit 2 provided in the container 1 is kept horizontal, and the conductive liquid 33 is kept horizontal. In this state, the lower part of the inner electrode 51 is immersed in the conductive liquid 33 as described above, and the inner electrode 51 faces the outer electrode 52 with the space 11 and the peripheral wall 53 of the liquid enclosure 50 interposed therebetween. In this case, the conductive liquid 33 does not enter the space 11. Therefore,
A peripheral wall 53 of the liquid enclosure 50 between the inner and outer electrodes 51 and 52 and a peripheral wall 53 of the air / liquid enclosure 50 in the space 11.
Are formed in series by connecting dielectrics having different dielectric constants, the electrode gap is large, and the capacitance is small.
【0093】農業機械が水平状態から傾斜した場合、前
記空間11内には、傾いた側に導電性液体33が侵入す
るために、外側電極52と内側電極51との間には導電
性液体33が存在することになる。したがって、導電性
液体33の進入で液体封入容器50の周壁部53の直列
接続からなるコンデンサ部分(静電容量C1)と内、外
側電極51、52間が液体封入容器50の周壁部53・
空間11の空気・液体封入容器50の周壁部53の直列
接続からなるコンデンサ部分(静電容量C2)の並列接
続で静電容量を増加させ、傾斜角度が大きくなるにつれ
静電容量が大きいコンデンサ部分(静電容量C1)の比
率が大きくなる。When the agricultural machine is inclined from the horizontal state, the conductive liquid 33 enters the space 11 between the outer electrode 52 and the inner electrode 51 because the conductive liquid 33 enters the inclined side. Will exist. Accordingly, when the conductive liquid 33 enters, the capacitor portion (capacitance C1) formed by connecting the peripheral wall portion 53 of the liquid enclosure 50 in series and the inner and outer electrodes 51, 52 are connected to the peripheral wall portion 53 of the liquid enclosure 50.
Capacitance is increased by parallel connection of a capacitor portion (capacitance C2) formed of a series connection of the peripheral wall portion 53 of the air / liquid enclosure 50 in the space 11, and the capacitance portion increases as the inclination angle increases. The ratio of (capacitance C1) increases.
【0094】このように、農業機械が水平状態から傾斜
することにより、外側電極52と内側電極51との間の
静電容量値が変化する。この静電容量値変化を上記した
実施の形態例1の場合と同様に警報回路Bに入力するこ
とにより、前後方向では傾斜角度17°、左右方向では
傾斜角度15°を越えた場合には注意報が出され、前後
方向では傾斜角度20°、左右方向では傾斜角度17°
を越えた場合には警報が発せられる。As described above, when the agricultural machine is tilted from the horizontal state, the capacitance value between the outer electrode 52 and the inner electrode 51 changes. By inputting this change in the capacitance value to the alarm circuit B in the same manner as in the first embodiment described above, care should be taken when the inclination angle exceeds 17 ° in the front-rear direction and 15 ° in the left-right direction. An alert was issued, and a tilt angle of 20 ° in the front-back direction and a tilt angle of 17 ° in the left-right direction
If it exceeds, an alarm is issued.
【0095】(実施の形態例10)本発明に係わる傾斜
角検出センサの実施の形態例10を図24に示す。この
傾斜角検出センサの実施の形態例10は、上記した実施
の形態例9の傾斜角検出センサAとは、電極ユニット2
における外側電極構成が異なり、他の構成は同じであ
る。すなわち、電極ユニット2における外側電極構成
は、外側電極55を液体封入容器50の内部に棒状の内
側電極51を中心に配する位置に設け、この外側電極
(円筒電極)55の内、外周面を絶縁性フイルム56、
57で覆うようにしてある。そして、外側電極55の下
部が水平状態での導電性液体33の液面33Aに接して
いる。(Embodiment 10) FIG. 24 shows an embodiment 10 of an inclination angle detecting sensor according to the present invention. The tenth embodiment of the tilt angle detection sensor is different from the tilt angle detection sensor A of the ninth embodiment described above in that the electrode unit 2
Are different in the outer electrode configuration, and the other configurations are the same. That is, the outer electrode configuration in the electrode unit 2 is such that the outer electrode 55 is provided at a position where the rod-shaped inner electrode 51 is disposed in the inside of the liquid sealing container 50, and the inner and outer peripheral surfaces of the outer electrode (cylindrical electrode) 55 are formed. Insulating film 56,
57. The lower part of the outer electrode 55 is in contact with the liquid surface 33A of the conductive liquid 33 in a horizontal state.
【0096】したがって、農業機械が水平状態にある場
合、液体封入容器50内の導電性液体33は、その液面
33Aが外側電極55の下縁部に達するレベルにあり、
外側電極55を覆う絶縁性フイルム57と内側電極51
との間には導電性液体33が存在しないために、内外側
電極51、55間に絶縁性フイルム57・空間11の空
気の誘電率の異なる誘電体の直列接続によりコンデンサ
が構成される。したがって、電極ギャップは大きく、静
電容量は小さい。Therefore, when the agricultural machine is in a horizontal state, the conductive liquid 33 in the liquid filling container 50 is at a level where its liquid level 33A reaches the lower edge of the outer electrode 55,
The insulating film 57 covering the outer electrode 55 and the inner electrode 51
Since the conductive liquid 33 does not exist between the insulating film 57 and the inner and outer electrodes 51 and 55, a capacitor is formed by series connection of the insulating film 57 and the dielectric material having different dielectric constants of the air in the space 11. Therefore, the electrode gap is large and the capacitance is small.
【0097】農業機械が水平状態から傾斜した場合、前
記空間11内には、傾いた側に導電性液体33が侵入す
るために、外側電極55を覆う絶縁性フイルム57と内
側電極51との間には導電性液体33が存在することに
なる。したがって、内、外側電極51、55間が絶縁性
フイルム57の直列接続からなるコンデンサ部分(静電
容量C1)と絶縁性フイルム57・空間11の空気の直
列接続からなるコンデンサ部分(静電容量C2)の並列
接続(総静電容量はC1+C2)に変化し、傾斜角度が
大きくなるにつれ静電容量が大きい(静電容量C1)の
比率が大きくなり、電極ギャップは小さく、静電容量は
大きくなる。When the agricultural machine is tilted from the horizontal state, the space between the insulating film 57 covering the outer electrode 55 and the inner electrode 51 is inserted into the space 11 because the conductive liquid 33 enters the tilted side. Has a conductive liquid 33 present therein. Therefore, a capacitor portion (capacitance C1) between the inner and outer electrodes 51 and 55 formed of a series connection of the insulating film 57 and a capacitor portion (capacitance C2) formed of a series connection of the insulating film 57 and the air in the space 11 are formed. ) In parallel connection (total capacitance is C1 + C2), and as the tilt angle increases, the ratio of large capacitance (capacitance C1) increases, the electrode gap decreases, and the capacitance increases. .
【0098】このように、農業機械が水平状態から傾斜
することにより、静電容量値が変化する。この静電容量
値変化を上記した実施の形態例5の場合と同様に警報回
路Bに入力することにより、前後方向では傾斜角度17
°、左右方向では傾斜角度15°を越えた場合には注意
報が出され、前後方向では傾斜角度20°、左右方向で
は傾斜角度17°を越えた場合には警報が発せられる。As described above, when the agricultural machine is tilted from the horizontal state, the capacitance value changes. By inputting this change in the capacitance value to the alarm circuit B in the same manner as in the above-described fifth embodiment, the tilt angle 17
A warning is issued when the inclination angle exceeds 15 ° in the left and right direction, and a warning is issued when the inclination angle exceeds 20 ° in the front and rear direction and 17 ° in the left and right direction.
【0099】(実施の形態例11)本発明に係わる傾斜
角検出センサの実施の形態例11を図25乃至図28に
示す。この傾斜角検出センサの実施の形態例11では、
円筒電極のX軸もしくはY軸の一方の傾斜出力の動作点
を変えるため円筒電極に追加部としての孔部を設け、全
周の各方向に対し任意の動作点を設定することができる
ようにしたものである。(Eleventh Embodiment) FIGS. 25 to 28 show an eleventh embodiment of the tilt angle detection sensor according to the present invention. In the eleventh embodiment of the tilt angle detection sensor,
A hole as an additional portion is provided in the cylindrical electrode in order to change the operating point of one of the X-axis and Y-axis tilt outputs of the cylindrical electrode so that an arbitrary operating point can be set in each direction of the entire circumference. It was done.
【0100】すなわち、実施の形態例1及び実施の形態
例2における円筒電極である内側電極7の周面部におけ
るX軸もしくはY軸の一方の傾斜出力の動作点を変える
ために追加部としての孔部60を設けた場合である。図
27に示すようにX軸方向とY軸方向で15度と17度
のように動作点を変える場合、Y軸の中心に2度(17
度−15度)分の孔部60を設ける。これは内側電極7
を半分にし開いた場合、X軸の傾きで中に入る液体(誘
電性液体)が浸るラインにかからないように配置する。
なお、イはX軸の傾きで液体が浸るラインであり、ロは
Y軸の傾きで液体が浸るラインである。このようにする
ことにより、図28に示すようにY軸の出力が2度減
り、a点で15度と17度が同じように動作する。な
お、追加部としては孔部60のみならず切欠き部でもよ
い。That is, a hole as an additional portion for changing the operating point of one of the X-axis and Y-axis tilt outputs on the peripheral surface of the inner electrode 7 which is a cylindrical electrode in the first and second embodiments. This is a case where the unit 60 is provided. As shown in FIG. 27, when the operating point is changed between 15 degrees and 17 degrees in the X-axis direction and the Y-axis direction, two degrees (17
(-15 degrees). This is the inner electrode 7
When is opened in half, the liquid is placed so that the liquid (dielectric liquid) that enters at an inclination of the X axis does not fall on the line in which it is immersed.
Incidentally, a is a line where the liquid is immersed with the inclination of the X axis, and B is a line where the liquid is immersed with the inclination of the Y axis. By doing so, as shown in FIG. 28, the output of the Y axis is reduced by 2 degrees, and the same operation is performed at 15 degrees and 17 degrees at the point a. The additional portion may be a notch as well as the hole 60.
【0101】(実施の形態例12)本発明に係わる傾斜
角検出センサの実施の形態例12を図29乃至図31に
示す。この傾斜角検出センサの実施の形態例12では、
円筒電極である内側電極61を周方向に4分割し、相対
するX、Y成分電極部で差動方式にして、X軸方向とY
軸方向の2軸の角度を検出するようにしたものである。Twelfth Embodiment FIGS. 29 to 31 show a twelfth embodiment of the tilt angle detection sensor according to the present invention. In the twelfth embodiment of the tilt angle detection sensor,
The inner electrode 61, which is a cylindrical electrode, is divided into four parts in the circumferential direction, and the X and Y component electrodes are opposed to each other in a differential manner.
The angle of two axes in the axial direction is detected.
【0102】すなわち、この実施の形態例12に係わる
静電容量式の傾斜角検出センサAにおける電極ユニット
2は、円筒電極である外側電極62と、絶縁性の電極保
持部材63と、円筒電極である内側電極61と、円板状
の基板8とで構成してある。すなわち、外側電極62
は、図30に示すように有底で円筒状の周壁部62Aを
有し且つ上端部に外方に解放した開口部62Bを有して
おり、開口部62Bの周縁部には一対の端子部64が形
成してある。That is, the electrode unit 2 in the capacitance type inclination angle detection sensor A according to the twelfth embodiment includes an outer electrode 62 which is a cylindrical electrode, an insulating electrode holding member 63, and a cylindrical electrode. It is composed of a certain inner electrode 61 and a disk-shaped substrate 8. That is, the outer electrode 62
30 has a cylindrical peripheral wall 62A with a bottom as shown in FIG. 30 and has an opening 62B opened outward at the upper end, and a pair of terminal portions is provided on the peripheral edge of the opening 62B. 64 are formed.
【0103】また、電極保持部材63は、外側電極62
より小径で且つ丈が短くしてあり、上、下端部が外方に
解放した円筒状体である。そして、この電極保持部材6
3の外周壁部63Aには、内側電極61が装着してあ
る。この内側電極61は、外側電極62より小径で且つ
丈が短くしてあり、上、下端部に外方に解放した円筒体
を周方向に4分割し、相対するX成分電極部61X−
1、61X−2と相対するY成分電極部61Y−1、6
1Y−2とで構成してある。そして、X、Y成分電極部
61X−1、61X−2、61Y−1、61Y−2には
それぞれ端子部65が設けてある。Further, the electrode holding member 63 is
The cylindrical body has a smaller diameter and a shorter length, and its upper and lower ends are opened outward. Then, the electrode holding member 6
The inner electrode 61 is mounted on the outer peripheral wall 63A of the third. The inner electrode 61 has a smaller diameter and a shorter length than the outer electrode 62, and divides a cylindrical body, which is opened outward at the upper and lower ends, into four parts in the circumferential direction, and opposes the X component electrode part 61X-
Y component electrode portions 61Y-1,6 opposed to 1,61X-2
1Y-2. The X and Y component electrode portions 61X-1, 61X-2, 61Y-1, and 61Y-2 are provided with terminal portions 65, respectively.
【0104】そして、前記電極保持部材63は基板8に
固着してあり、また、内、外側電極61、62は、それ
ぞれの端子部64、65を基板8の導電パターン(図示
せず)に接続してこの基板8に実装されていて、外側電
極62は、内側電極61と同心円状に配置してあり、
内、外側電極61、62間には平面視で円環状の空間6
6が形成してある。また、前記電極ユニット2には、外
側電極62内に所定量(外側電極62内の容量のほぼ半
分)の誘電性液体33が注入してある。The electrode holding member 63 is fixed to the substrate 8, and the inner and outer electrodes 61, 62 connect the respective terminal portions 64, 65 to a conductive pattern (not shown) of the substrate 8. The outer electrode 62 is disposed concentrically with the inner electrode 61, and is mounted on the substrate 8.
An annular space 6 between the inner and outer electrodes 61 and 62 in plan view.
6 are formed. In the electrode unit 2, a predetermined amount (substantially half of the capacity of the outer electrode 62) of the dielectric liquid 33 is injected into the outer electrode 62.
【0105】そして、前記電極ユニット2を、上記した
実施の形態例1の場合と同様に前記容器1内に収納して
静電容量式の傾斜角検出センサAが構成してある。The electrode unit 2 is housed in the container 1 in the same manner as in the first embodiment to form a capacitance type inclination angle detection sensor A.
【0106】このように構成された傾斜角検出センサA
は、図31に示す処理回路に組み込まれている。この処
理回路は、発振回路67と、静電容量・電圧変換回路
(C−V変換)68X−1、68X−2、68Y−1、
68Y−2と、差動増幅器69X、69Yと、A/D変
換器75X、75Yと、演算回路76とから構成してあ
る。The tilt angle detection sensor A thus configured
Are incorporated in the processing circuit shown in FIG. This processing circuit includes an oscillation circuit 67, a capacitance / voltage conversion circuit (CV conversion) 68X-1, 68X-2, 68Y-1,
68Y-2, differential amplifiers 69X and 69Y, A / D converters 75X and 75Y, and an arithmetic circuit 76.
【0107】上記のように構成された傾斜角検出センサ
Aは、例えば、農業機械の車体に水平状態で取り付けら
れており、農業機械が水平状態から傾斜した場合、前記
空間66内には、傾いた側に誘電性液体33が多く侵入
し、この誘電性液体33の侵入量により、内側電極61
(すなわち、X、Y成分電極部61X−1、61X−
2、61Y−1、61Y−2)と外側電極62間の静電
容量が変化する。The tilt angle detection sensor A configured as described above is mounted, for example, in a horizontal state on the body of an agricultural machine. When the agricultural machine is tilted from the horizontal state, the tilt angle sensor A is tilted into the space 66. A large amount of the dielectric liquid 33 penetrates into the inner electrode 61 due to the amount of the dielectric liquid 33 penetrating.
(That is, the X and Y component electrode portions 61X-1, 61X-
2, 61Y-1, 61Y-2) and the outer electrode 62 change.
【0108】この場合、X軸方向の総静電容量をCx、
X成分電極部61X−1での静電容量をCX−1、X成
分電極部61X−2での静電容量をCX−2とすると、 Cx=(CX−1)−(CX−2) Y軸方向の総静電容量をCy、Y成分電極部61Y−1
での静電容量をCY−1、Y成分電極部61Y−2での
静電容量をCY−2とすると、 Cy=(CY−1)−(CY−2) そして、全周方向で傾斜の絶対値出力θは θ=◆(Cx2 +Cy2 ) である。In this case, the total capacitance in the X-axis direction is Cx,
Assuming that the capacitance at the X component electrode unit 61X-1 is CX-1 and the capacitance at the X component electrode unit 61X-2 is CX-2, Cx = (CX-1)-(CX-2) Y The total capacitance in the axial direction is represented by Cy and the Y component electrode portion 61Y-1.
Where CY-1 is the capacitance at, and CY-2 is the capacitance at the Y component electrode portion 61Y-2. Cy = (CY-1)-(CY-2) The absolute value output θ is θ = ◆ (Cx 2 + Cy 2 ).
【0109】したがって、処理回路において、発振回路
67からの出力は静電容量CX−1、CX−2、CY−
1、CY−2に比例して増減し、これを静電容量・電圧
変換回路68X−1、68X−2、68Y−1、68Y
−2で電圧変換し、この変換された電圧を差動増幅器6
9X、69Yで増幅し、この増幅した電圧をA/D変換
器75X、75YでA/D変換して演算回路76で演算
して全周方向で傾斜した絶対値出力θを出力する。Therefore, in the processing circuit, the output from the oscillation circuit 67 is the capacitance CX-1, CX-2, CY-
1 and CY-2, which are increased / decreased, and are converted into capacitance / voltage conversion circuits 68X-1, 68X-2, 68Y-1, 68Y.
-2, and converts the converted voltage to a differential amplifier 6
The amplified voltage is amplified by 9X and 69Y, A / D converted by the A / D converters 75X and 75Y, calculated by the arithmetic circuit 76, and outputs an absolute value output θ inclined in all circumferential directions.
【0110】上記した実施の形態例12によれば、相対
するX、Y成分電極部61X−1、61X−2、61Y
−1、61Y−2で差動方式にして、傾斜による静電容
量変化を検出することで、温度特性の向上や、振動や傾
斜時に誘電性液体33が外側電極62の壁面を濡らすこ
とによる液面の液位変化の影響をなくすることができ
て、高精度化を図ることができる。According to the twelfth embodiment, the opposed X, Y component electrode portions 61X-1, 61X-2, 61Y are opposed to each other.
-1, 61Y-2 in a differential system to detect a change in capacitance due to the inclination, thereby improving the temperature characteristics, and a liquid caused by the dielectric liquid 33 wetting the wall surface of the outer electrode 62 during vibration or inclination. The effect of the liquid level change on the surface can be eliminated, and high precision can be achieved.
【0111】なお、上記した実施の形態例12にあって
は、内側電極61を相対するX成分電極部61X−1、
61X−2と相対するY成分電極部61Y−1、61Y
−2とで構成したが、外側電極62を円筒体を周方向に
4分割し、相対するX成分電極部と相対するY成分電極
部とで構成してもよい。In the twelfth embodiment described above, the X-component electrode portions 61X-1 opposed to the inner electrode 61,
Y component electrode portions 61Y-1, 61Y opposed to 61X-2
However, the outer electrode 62 may be formed by dividing the cylindrical body into four parts in the circumferential direction, and forming the opposing X component electrode part and the opposing Y component electrode part.
【0112】[0112]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
係わる傾斜角検出センサによれば、保持部材に電極ユニ
ットを保持させ、前記電極ユニットを、内部に誘電性液
体を封入する容器状の円筒電極と、この円筒電極内に他
の円筒電極を同心円上に配置して構成し、両円筒電極間
に流入する前記誘電性液体の量により静電容量が変化す
ることで、前記保持部材の傾斜を検出するようにしたこ
とにより、部品点数が少なくて静電容量の変化を検出す
る電極をユニット化することができて組立性が良好にな
るばかりか、検出精度を高めることができる。As described above, according to the tilt angle detection sensor according to the first aspect of the present invention, the electrode unit is held by the holding member, and the electrode unit is formed in a container shape in which the dielectric liquid is sealed. And the other cylindrical electrode is arranged concentrically within the cylindrical electrode, and the capacitance changes according to the amount of the dielectric liquid flowing between the two cylindrical electrodes. By detecting the inclination of the electrodes, the number of components is small and the electrodes for detecting the change in capacitance can be unitized, so that not only the assemblability can be improved but also the detection accuracy can be improved.
【0113】また、請求項2の発明に係わる傾斜角検出
センサによれば、保持部材に電極ユニットを保持させ、
前記電極ユニットを、半球状に誘電性液体を封入する液
体封入容器を導体で構成して一つの電極とし、前記液体
封入容器内部にリング状の他の電極を同心円上に配置し
て構成し、両電極間に出入する前記誘電性液体の量によ
り静電容量が変化することで、前記保持部材の傾斜を検
出するようにしたことにより、部品点数が少なくて静電
容量の変化を検出する電極をユニット化することができ
て組立性が良好になるばかりか、検出精度を高めること
ができる。Further, according to the tilt angle detection sensor according to the second aspect of the present invention, the electrode unit is held by the holding member,
The electrode unit, a liquid encapsulation container that encloses the dielectric liquid in a hemispherical shape is formed of a conductor to form one electrode, and another electrode in a ring shape is arranged concentrically inside the liquid encapsulation container, An electrode that detects a change in capacitance with a small number of components by detecting the inclination of the holding member by changing the capacitance according to the amount of the dielectric liquid that enters and exits between the two electrodes. Can be unitized, and not only the assemblability can be improved, but also the detection accuracy can be improved.
【0114】また、請求項3の発明に係わる傾斜角検出
センサによれば、保持部材に電極ユニットを保持させ、
前記電極ユニットを、内、外側円筒から形成されて内部
にリング状の空間を設けた液体封入容器と、この液体封
入容器に封入した導電性液体と、前記液体封入容器の前
記外側円筒の外周の配置された外側の円筒電極と、前記
内側円筒の内周に配置した内側の円筒電極とで構成し、
両電極間に出入する前記導電性液体の量により静電容量
が変化することで、前記保持部材の傾斜を検出するよう
にしたことにより、前記円筒電極間に前記外側円筒・前
記空間内の空気・前記内側円筒の誘電率の異なる誘電体
の直列接続により構成されたコンデンサから、前記導電
性液体の進入で前記外側円筒・前記内側円筒だけの直列
接続からなるコンデンサ部分(静電容量C1)と前記円
筒電極間が前記外側円筒・前記空間内の空気・前記内側
円筒の直列接続からなるコンデンサ部分(静電容量C
2)の並列接続で静電容量を増加させ、傾斜角度が大き
くなるにつれ静電容量が大きいコンデンサ部分(静電容
量C1)の比率が大きくなることにより、前記電極ユニ
ットを保持する保持部材の傾斜角度を検出することがで
きる。Further, according to the tilt angle detection sensor according to the third aspect of the present invention, the electrode unit is held by the holding member,
The electrode unit is formed of an inner cylinder and an outer cylinder, and a liquid sealing container provided with a ring-shaped space therein, a conductive liquid sealed in the liquid sealing container, and an outer periphery of the outer cylinder of the liquid sealing container. An outer cylindrical electrode arranged and an inner cylindrical electrode arranged on the inner periphery of the inner cylinder,
By changing the capacitance depending on the amount of the conductive liquid flowing in and out between the two electrodes, the inclination of the holding member is detected, whereby the air in the outer cylinder and the space between the cylindrical electrodes is detected. A capacitor portion (capacitance C1) consisting of a series connection of only the outer cylinder and the inner cylinder due to the intrusion of the conductive liquid from a capacitor formed by series connection of dielectrics having different dielectric constants of the inner cylinder; A capacitor portion (capacitance C) comprising a series connection of the outer cylinder, air in the space, and the inner cylinder between the cylindrical electrodes.
The capacitance is increased by the parallel connection of 2), and as the inclination angle increases, the ratio of the capacitor portion (capacitance C1) having a large capacitance increases, whereby the inclination of the holding member holding the electrode unit is increased. The angle can be detected.
【0115】また、一つの静電容量は、外側電極と液体
封入容器の外側周壁と導電性液体、他の静電容量は、導
電性液体と液体封入容器の内側周壁と内側電極間で直列
の静電容量を形成するために、静電容量は、液体封入容
器の内、外側周壁の厚さと、導電性液体が電極を埋める
面積で決まるため電極間の距離に左右されない。したが
って、電極間距離を広く取れるため表面張力などによる
問題がなくなる(従来例では、一対の円筒電極間に誘電
性液体を封入する場合、電極間に直接誘電性液体が入る
ため、電極間のギャップを詰めなければならず、誘電性
液体の表面張力により精度が出ない。)。One capacitance is the outer electrode and the outer peripheral wall of the liquid enclosure and the conductive liquid, and the other capacitance is the series between the conductive liquid and the inner peripheral wall of the liquid enclosure and the inner electrode. In order to form the capacitance, the capacitance is determined by the thickness of the outer peripheral wall in the liquid container and the area in which the conductive liquid fills the electrodes, and thus does not depend on the distance between the electrodes. Therefore, the distance between the electrodes can be widened, so that problems due to surface tension and the like are eliminated. (In the conventional example, when a dielectric liquid is sealed between a pair of cylindrical electrodes, the dielectric liquid enters directly between the electrodes, so that the gap between the electrodes is reduced. Must be packed, and accuracy cannot be obtained due to the surface tension of the dielectric liquid.)
【0116】このように、部品点数が少なくて静電容量
の変化を検出する電極をユニット化することができて組
立性が良好になるばかりか、検出精度を高めることがで
きる。As described above, the number of components is small, and the electrode for detecting a change in capacitance can be unitized, so that not only the assemblability can be improved but also the detection accuracy can be improved.
【0117】また、請求項4の発明に係わる傾斜角検出
センサによれば、保持部材に電極ユニットを保持させ、
前記電極ユニットを、内、外側円筒から形成されて内部
にリング状の空間を設けた液体封入容器と、この液体封
入容器の前記空間に封入した導電性液体と、前記液体封
入容器の前記空間内の前記外側円筒の内周に配置された
外側の円筒電極と、前記液体封入容器の前記空間内の前
記内側円筒の外周に配置された内側の円筒電極と、内、
外側のそれぞれの前記円筒電極を被覆した絶縁性フイル
ムとで構成し、両電極間に出入する前記導電性液体の量
により静電容量が変化することで、前記保持部材の傾斜
を検出するようにしたことにより、前記円筒電極間に一
方の絶縁性フイルム・前記空間内の空気・他方の絶縁性
フイルムの誘電率の異なる誘電体の直列接続により構成
されたコンデンサから、前記導電性液体の進入で一方の
絶縁性フイルム・他方の絶縁性フイルムだけの直列接続
からなるコンデンサ部分(静電容量C1)と前記円筒電
極間が一方の絶縁性フイルム・前記空間内の空気・他方
の絶縁性フイルムの直列接続からなるコンデンサ部分
(静電容量C2)の並列接続で静電容量を増加させ、傾
斜角度が大きくなるにつれ静電容量が大きいコンデンサ
部分(静電容量C1)の比率が大きくなることにより、
前記電極ユニットを保持する保持部材の傾斜角度を検出
することができる。Further, according to the tilt angle detection sensor according to the fourth aspect of the present invention, the holding unit holds the electrode unit,
A liquid enclosing container formed of the inner and outer cylinders and having a ring-shaped space therein, a conductive liquid sealed in the space of the liquid enclosing container, and an inner space of the liquid enclosing container. An outer cylindrical electrode disposed on the inner periphery of the outer cylinder, and an inner cylindrical electrode disposed on the outer periphery of the inner cylinder in the space of the liquid enclosure,
An insulating film that covers each of the outer cylindrical electrodes, and the capacitance changes depending on the amount of the conductive liquid that flows between the two electrodes, so that the inclination of the holding member is detected. By doing so, the conductive liquid enters from a capacitor constituted by a series connection of one insulating film, air in the space, and a dielectric having a different dielectric constant from the other insulating film between the cylindrical electrodes. A series connection of one insulating film, the air in the space, and the other insulating film between the capacitor portion (capacitance C1) composed of a series connection of only one insulating film and the other insulating film and the cylindrical electrode. The capacitance is increased by parallel connection of the capacitor portion (capacitance C2) formed by the connection, and the capacitor portion (capacitance C1) having a larger capacitance as the inclination angle increases. By the ratio of increases,
The inclination angle of the holding member that holds the electrode unit can be detected.
【0118】このように、静電容量の変化を検出する電
極をユニット化することができて組立性が良好になるば
かりか、静電容量の変化量が大きくなり、検出精度を高
めることができる。In this way, the electrodes for detecting the change in capacitance can be made into a unit, and not only the assemblability can be improved, but also the amount of change in capacitance can be increased, and the detection accuracy can be improved. .
【0119】また、請求項5の発明に係わる傾斜角検出
センサによれば、請求項3記載の傾斜角検出センサにお
いて、前記液体封入容器の前記内、外側円筒から形成さ
れるリング状の空間内に他の電極を配置したことにによ
り、請求項3の発明の作用を奏し得るばかりか、2つの
電極で発生する静電容量を並列で取り出せるため、感度
変化を大きくできる。According to the tilt angle detecting sensor according to the fifth aspect of the present invention, in the tilt angle detecting sensor according to the third aspect, in the ring-shaped space formed by the inner and outer cylinders of the liquid enclosure. By arranging the other electrodes in the above, not only the effect of the invention of claim 3 can be achieved, but also the capacitance generated by the two electrodes can be taken out in parallel, so that the change in sensitivity can be increased.
【0120】また、請求項6の発明に係わる傾斜角検出
センサによれば、保持部材に電極ユニットを保持させ、
前記電極ユニットを、半球殻状の内、外壁部から形成さ
れて内部に半球殻状の空間を設けた液体封入容器と、こ
の液体封入容器に封入した導電性液体と、前記液体封入
容器内の導電性液体中を動くことが可能な導電性を有す
るボールと、前記液体封入容器の前記外壁部の外周の配
置された外側の円筒電極と、前記内壁部の内周に配置し
た内側の円筒電極とで構成し、前記液体封入容器が傾斜
し前記ボールが内、外側の前記円筒電極間に入ることに
より、円筒電極間の静電容量が変化することで、前記保
持部材の傾斜角度を検出することにより、前記円筒電極
間に前記外壁部・前記空間の幅分の前記導電性液体・前
記内壁部の誘電率の異なる誘電体の直列接続により構成
されていたコンデンサから、前記外壁部・前記ボールで
狭められた前記空間の幅分の前記導電性液体・前記内壁
部の直列接続により構成されるコンデンサとなることに
より円筒電極間の静電容量が大きく変化し、前記電極ユ
ニットを保持する前記保持部材の傾斜角度を検出するこ
とができる。Further, according to the tilt angle detection sensor according to the sixth aspect of the present invention, the holding unit holds the electrode unit,
The electrode unit, a hemispherical shell, a liquid enclosing container formed from an outer wall portion and having a hemispherical space therein, a conductive liquid sealed in the liquid enclosing container, A conductive ball capable of moving in a conductive liquid, an outer cylindrical electrode disposed on the outer periphery of the outer wall of the liquid enclosure, and an inner cylindrical electrode disposed on the inner periphery of the inner wall; When the liquid enclosing container is inclined and the ball enters between the inner and outer cylindrical electrodes, the capacitance between the cylindrical electrodes changes, thereby detecting the inclination angle of the holding member. Thus, the outer wall portion and the ball are formed from a capacitor that is formed between the cylindrical electrodes by a series connection of the outer wall portion, the conductive liquid for the width of the space, and the dielectric material having different dielectric constants of the inner wall portion. The sky narrowed by The capacitance between the cylindrical electrodes greatly changes by forming a capacitor constituted by the series connection of the conductive liquid and the inner wall portion for the width of, and the inclination angle of the holding member holding the electrode unit is detected. can do.
【0121】このように、部品点数が少なくて静電容量
の変化を検出する電極をユニット化することができて組
立性が良好になるばかりか、検出精度を高めることがで
きる。As described above, since the number of components is small and the electrode for detecting a change in capacitance can be made into a unit, not only the assemblability can be improved, but also the detection accuracy can be improved.
【0122】また、請求項7の発明に係わる傾斜角検出
センサによれば、導電性液体を封入した円筒状の液体封
入容器と、この液体封入容器と同心円状に前記導電性液
体と直接接触しないように配置された円筒電極と、前記
円筒電極の中心に配置されて導電性液体に接触する他の
電極とを備えたことにより、他の電極と円筒電極間に液
体封入容器の周壁部・空間の空気の誘電率の異なる誘電
体の直列接続によりコンデンサが構成されるが、水平状
態から傾斜した場合、前記空間内には、傾いた側に導電
性液体が侵入するために、他の電極と円筒電極間には導
電性液体が存在することになる。したがって、導電性液
体の進入で液体封入容器の周壁部の直列接続からなるコ
ンデンサ部分(静電容量C1)と他の電極と円筒電極間
が液体封入容器の周壁部・空間の空気の直列接続からな
るコンデンサ部分(静電容量C2)の並列接続で静電容
量を増加させ、傾斜角度が大きくなるにつれ静電容量が
大きいコンデンサ部分(静電容量C1)の比率が大きく
なる。Further, according to the tilt angle detection sensor according to the seventh aspect of the present invention, the cylindrical liquid filling container filled with the conductive liquid and the conductive liquid are not directly contacted concentrically with the liquid filling container. Cylindrical electrode arranged in such a manner, and another electrode arranged at the center of the cylindrical electrode and in contact with the conductive liquid, the peripheral wall portion / space of the liquid enclosure between the other electrode and the cylindrical electrode. A capacitor is formed by a series connection of dielectrics having different dielectric constants of air, but when inclined from a horizontal state, in the space, a conductive liquid penetrates into the inclined side, so that other electrodes and A conductive liquid will be present between the cylindrical electrodes. Therefore, when the conductive liquid enters, the capacitor portion (capacitance C1) formed by serial connection of the peripheral wall of the liquid enclosure and the other electrode and the cylindrical electrode are connected in series from the air connection of the peripheral wall and space of the liquid enclosure. The capacitance is increased by connecting the capacitor portion (capacitance C2) in parallel, and the ratio of the capacitor portion (capacitance C1) having a large capacitance increases as the inclination angle increases.
【0123】このように、部品点数が少なくて静電容量
の変化を検出する電極をユニット化することができて組
立性が良好になるばかりか、検出精度を高めることがで
きる。As described above, since the number of components is small and the electrode for detecting a change in capacitance can be made into a unit, not only the assemblability can be improved, but also the detection accuracy can be improved.
【0124】また、請求項8の発明に係わる傾斜角検出
センサによれば、請求項1又は請求項2又は請求項3又
は請求項4又は請求項5又は請求項6又は請求項7記載
の傾斜角検出センサにおいて、前記円筒電極に追加部を
設けて、全周の各方向に対し任意の動作点を設定するよ
うにしたことにより、上記した請求項1の発明の作用と
同じ作用を奏し得るばかりか、前記円筒電極に追加部、
例えば、孔部、切欠き部を設けることで、全周の各方向
に対し任意の動作点を設定することができ、この円筒電
極のX軸またはY軸の一方の傾斜出力の動作点を変える
ことができる。According to the tilt angle detection sensor according to the eighth aspect of the present invention, the tilt angle of the first, second, third, fourth, fifth, sixth or seventh aspect of the present invention is improved. In the angle detection sensor, by providing an additional portion to the cylindrical electrode and setting an arbitrary operating point in each direction of the entire circumference, the same operation as the operation of the invention of claim 1 can be achieved. Not only that, an additional part to the cylindrical electrode,
For example, by providing a hole and a notch, any operating point can be set in each direction of the entire circumference, and the operating point of one of the X-axis and Y-axis tilt outputs of this cylindrical electrode is changed. be able to.
【0125】また、請求項9の発明に係わる傾斜角検出
センサによれば、請求項1又は請求項2又は請求項3又
は請求項4又は請求項5又は請求項6又は請求項7又は
請求項8記載の傾斜角検出センサにおいて、全周囲方向
の傾斜に対して数段階の角度を設定し、危険角度に応じ
てパルス状の信号出力や連続出力を出力するようにした
ことにより、上記した請求項1の発明の作用と同じ作用
を奏し得るばかりか、全周囲方向の傾斜に対して数段階
の角度を設定し、危険角度に応じて警報音を変化させる
ことができる。Further, according to the inclination angle detection sensor according to the ninth aspect of the present invention, the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, or seventh or seventh or seventh or seventh aspect of the present invention is provided. 8. The tilt angle detection sensor according to claim 8, wherein a plurality of angles are set for the tilt in all directions, and a pulse-like signal output or a continuous output is output according to the dangerous angle. In addition to achieving the same effect as the effect of the invention of Item 1, the alarm sound can be changed according to the danger angle by setting several steps of angles with respect to the inclination in all directions.
【0126】また、請求項10の発明に係わる傾斜角検
出センサによれば、保持部材に電極ユニットを保持さ
せ、前記電極ユニットを、内部に誘電性液体を封入する
容器状の円筒電極と、この円筒電極内に他の円筒電極を
同心円上に配置して構成し、これらの円筒電極のいずれ
か一方を周方向に4分割して相対するX、Y成分電極部
を形成し、これらのX、Y成分電極部で差動方式にし
て、両円筒電極間に流入する前記誘電性液体の量によ
り、静電容量が変化することで、前記保持部材の傾斜を
検出するようにしたことにより、部品点数が少なくて静
電容量の変化を検出する電極をユニット化することがで
きて組立性が良好になるばかりか、検出精度を高めるこ
とができる。特に、相対するX、Y成分電極部で差動方
式にして、傾斜による静電容量変化を検出することで、
温度特性の向上や、振動や傾斜時に誘電性液体が外側電
極の壁面を濡らすことによる液面の液位変化の影響をな
くすることができて、高精度化を図ることができる。Further, according to the tilt angle detection sensor according to the tenth aspect of the present invention, the electrode unit is held by the holding member, and the electrode unit is formed of a container-shaped cylindrical electrode in which a dielectric liquid is sealed, and Other cylindrical electrodes are arranged concentrically within the cylindrical electrode, and one of these cylindrical electrodes is divided into four parts in the circumferential direction to form opposing X and Y component electrode parts, and these X, Y component electrodes are formed. By making the differential type in the Y component electrode portion, and by detecting the inclination of the holding member by changing the capacitance according to the amount of the dielectric liquid flowing between the two cylindrical electrodes, Since the number of points is small and the electrodes for detecting the change in capacitance can be made into a unit, not only the assemblability can be improved, but also the detection accuracy can be improved. In particular, by detecting the capacitance change due to the inclination by using a differential method with the X and Y component electrode portions facing each other,
The temperature characteristics can be improved, and the influence of the liquid level change of the liquid surface due to the dielectric liquid wetting the wall surface of the outer electrode during vibration or tilt can be eliminated, and high precision can be achieved.
【図1】本発明に係わる傾斜角検出センサ(実施の形態
例1)の一部破断した斜視図である。FIG. 1 is a partially broken perspective view of an inclination angle detection sensor (first embodiment) according to the present invention.
【図2】同傾斜角検出センサ(実施の形態例1)の縦断
面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the same inclination angle detection sensor (Embodiment 1).
【図3】同傾斜角検出センサ(実施の形態例1)の円筒
電極の配置を説明する斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating an arrangement of cylindrical electrodes of the inclination angle detection sensor (Embodiment 1).
【図4】同傾斜角検出センサの動作領域の説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation area of the inclination angle detection sensor.
【図5】(1)は同傾斜角検出センサ(実施の形態例
1)が右方向に傾斜した状態の断面図である。(2)は
同傾斜角検出センサ(実施の形態例1)が左方向に傾斜
した状態の断面図である。FIG. 5A is a cross-sectional view illustrating a state in which the inclination angle detection sensor (first embodiment) is inclined rightward. FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating a state in which the tilt angle detection sensor (first embodiment) is tilted leftward.
【図6】警報回路のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of an alarm circuit.
【図7】傾斜角度−静電容量特性図である。FIG. 7 is an inclination angle-capacitance characteristic diagram.
【図8】(1)は他の警報回路のブロック図である。
(2)は他の警報回路の説明図である。FIG. 8 is a block diagram of another alarm circuit.
(2) is an explanatory diagram of another alarm circuit.
【図9】本発明に係わる傾斜角検出センサ(実施の形態
例2)の縦断面図である。FIG. 9 is a longitudinal sectional view of an inclination angle detection sensor (Embodiment 2) according to the present invention.
【図10】同傾斜角検出センサ(実施の形態例2)の作
動説明図である。FIG. 10 is an operation explanatory view of the inclination angle detection sensor (Embodiment 2);
【図11】本発明に係わる傾斜角検出センサ(実施の形
態例3)の縦断面図である。FIG. 11 is a longitudinal sectional view of an inclination angle detection sensor (third embodiment) according to the present invention.
【図12】本発明に係わる傾斜角検出センサ(実施の形
態例4)の斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of an inclination angle detection sensor (Embodiment 4) according to the present invention.
【図13】本発明に係わる傾斜角検出センサ(実施の形
態例4)の縦断面図である。FIG. 13 is a longitudinal sectional view of an inclination angle detection sensor (Embodiment 4) according to the present invention.
【図14】本発明に係わる傾斜角検出センサ(実施の形
態例5)の縦断面図である。FIG. 14 is a longitudinal sectional view of an inclination angle detection sensor (Embodiment 5) according to the present invention.
【図15】(1)は同傾斜角検出センサ(実施の形態例
5)の水平状態における電極ギャップの説明図である。
(2)は同傾斜角検出センサ(実施の形態例5)の傾斜
状態における電極ギャップの説明図である。FIG. 15A is an explanatory diagram of an electrode gap in a horizontal state of the inclination angle detection sensor (Embodiment 5).
(2) is an explanatory view of an electrode gap in an inclined state of the inclination angle detection sensor (Embodiment 5).
【図16】警報回路のブロック図である。FIG. 16 is a block diagram of an alarm circuit.
【図17】本発明に係わる傾斜角検出センサ(実施の形
態例6)の縦断面図である。FIG. 17 is a longitudinal sectional view of an inclination angle detection sensor (Embodiment 6) according to the present invention.
【図18】同傾斜角検出センサ(実施の形態例6)の水
平状態における電極ギャップの説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram of an electrode gap in a horizontal state of the inclination angle detection sensor (Embodiment 6).
【図19】警報回路のブロック図である。FIG. 19 is a block diagram of an alarm circuit.
【図20】本発明に係わる傾斜角検出センサ(実施の形
態例7)の縦断面図である。FIG. 20 is a longitudinal sectional view of an inclination angle detection sensor (Embodiment 7) according to the present invention.
【図21】本発明に係わる傾斜角検出センサ(実施の形
態例8)の縦断面図である。FIG. 21 is a longitudinal sectional view of an inclination angle detection sensor (Embodiment 8) according to the present invention.
【図22】(1)は同傾斜角検出センサ(実施の形態例
8)の水平状態における電極ギャップの説明図である。
(2)は同傾斜角検出センサ(実施の形態例8)の傾斜
状態における電極ギャップの説明図である。FIG. 22 (1) is an explanatory diagram of an electrode gap in a horizontal state of the inclination angle detection sensor (Embodiment 8).
(2) is an explanatory view of an electrode gap in a tilted state of the tilt angle detection sensor (Eighth Embodiment).
【図23】本発明に係わる傾斜角検出センサ(実施の形
態例9)の縦断面図である。FIG. 23 is a longitudinal sectional view of an inclination angle detection sensor (ninth embodiment) according to the present invention.
【図24】本発明に係わる傾斜角検出センサ(実施の形
態例10)の縦断面図である。FIG. 24 is a longitudinal sectional view of an inclination angle detection sensor (Embodiment 10) according to the present invention.
【図25】本発明に係わる傾斜角検出センサ(実施の形
態例11)の円筒電極の斜視図である。FIG. 25 is a perspective view of a cylindrical electrode of the inclination angle detection sensor (Embodiment 11) according to the present invention.
【図26】同傾斜角検出センサ(実施の形態例11)の
円筒電極の縦断面図である。FIG. 26 is a longitudinal sectional view of a cylindrical electrode of the inclination angle detection sensor (Embodiment 11).
【図27】同傾斜角検出センサ(実施の形態例11)の
円筒電極を半分にした状態をY軸方向から見た矢視図で
ある。FIG. 27 is a view as seen from the Y-axis direction when the cylindrical electrode of the inclination angle detection sensor (Embodiment 11) is halved.
【図28】傾斜角度−静電容量特性図である。FIG. 28 is a graph showing tilt angle-capacitance characteristics.
【図29】本発明に係わる傾斜角検出センサ(実施の形
態例12)の電極ユニットの縦断面図である。FIG. 29 is a longitudinal sectional view of an electrode unit of a tilt angle detection sensor (twelfth embodiment) according to the present invention.
【図30】本発明に係わる傾斜角検出センサ(実施の形
態例12)の円筒電極の斜視図である。FIG. 30 is a perspective view of a cylindrical electrode of an inclination angle detection sensor (twelfth embodiment) according to the present invention.
【図31】処理回路のブロック図である。FIG. 31 is a block diagram of a processing circuit.
【図32】従来の傾斜角検出センサの縦断面図である。FIG. 32 is a longitudinal sectional view of a conventional inclination angle detection sensor.
1 容器(保持部材) 2 電極ユニット 3 誘電性液体 6 外側円筒電極 7 内側円筒電極 Reference Signs List 1 container (holding member) 2 electrode unit 3 dielectric liquid 6 outer cylindrical electrode 7 inner cylindrical electrode
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成8年8月22日[Submission date] August 22, 1996
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0108[Correction target item name] 0108
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0108】この場合、X軸方向の総静電容量をCx、
X成分電極部61X−1での静電容量をCX−1、X成
分電極部61X−2での静電容量をCX−2とすると、 Cx=(CX−1)−(CX−2) Y軸方向の総静電容量をCy、Y成分電極部61Y−1
での静電容量をCY−1、Y成分電極部61Y−2での
静電容量をCY−2とすると、 Cy=(CY−1)−(CY−2) そして、全周方向で傾斜の絶対値出力θは θ=√(Cx2+Cy2) である。In this case, the total capacitance in the X-axis direction is Cx,
Assuming that the capacitance at the X component electrode unit 61X-1 is CX-1 and the capacitance at the X component electrode unit 61X-2 is CX-2, Cx = (CX-1)-(CX-2) Y The total capacitance in the axial direction is represented by Cy and the Y component electrode portion 61Y-1.
Where CY-1 is the capacitance at, and CY-2 is the capacitance at the Y component electrode portion 61Y-2. Cy = (CY-1)-(CY-2) The absolute value output θ is θ = √ (Cx 2 + Cy 2 ).
Claims (10)
記電極ユニットを、内部に誘電性液体を封入する容器状
の円筒電極と、この円筒電極内に他の円筒電極を同心円
上に配置して構成し、両円筒電極間に流入する前記誘電
性液体の量により静電容量が変化することで、前記保持
部材の傾斜を検出するようにしたことを特徴とする傾斜
角検出センサ。An electrode unit is held by a holding member, and the electrode unit is formed by disposing a container-like cylindrical electrode in which a dielectric liquid is sealed and another cylindrical electrode arranged concentrically within the cylindrical electrode. An inclination angle detection sensor, wherein an inclination of the holding member is detected by changing an electrostatic capacity according to an amount of the dielectric liquid flowing between the two cylindrical electrodes.
記電極ユニットを、半球状に誘電性液体を封入する液体
封入容器を導体で構成して一つの電極とし、前記液体封
入容器内部にリング状の他の電極を同心円上に配置して
構成し、両電極間に出入する前記誘電性液体の量により
静電容量が変化することで、前記保持部材の傾斜を検出
するようにしたことを特徴とする傾斜角検出センサ。2. An electrode unit is held by a holding member, and the electrode unit is formed as a single electrode by forming a liquid sealing container for sealing a dielectric liquid in a hemispherical shape into one electrode, and a ring shape is formed inside the liquid sealing container. The other electrodes are arranged on concentric circles, and the inclination of the holding member is detected by changing the capacitance according to the amount of the dielectric liquid flowing in and out between the two electrodes. The inclination angle detection sensor.
記電極ユニットを、内、外側円筒から形成されて内部に
リング状の空間を設けた液体封入容器と、この液体封入
容器に封入した導電性液体と、前記液体封入容器の前記
外側円筒の外周に配置された外側の円筒電極と、前記内
側円筒の内周に配置した内側の円筒電極とで構成し、両
電極間に出入する前記導電性液体の量により静電容量が
変化することで、前記保持部材の傾斜を検出するように
したことを特徴とする傾斜角検出センサ。3. A liquid enclosing container having an electrode unit held by a holding member, said electrode unit being formed of an inner and outer cylinder and having a ring-shaped space therein, and a conductive container sealed in said liquid enclosing container. A liquid, an outer cylindrical electrode disposed on the outer periphery of the outer cylinder of the liquid enclosure, and an inner cylindrical electrode disposed on the inner periphery of the inner cylinder; An inclination angle detection sensor, wherein the inclination of the holding member is detected by changing the capacitance according to the amount of liquid.
記電極ユニットを、内、外側円筒から形成されて内部に
リング状の空間を設けた液体封入容器と、この液体封入
容器の前記空間に封入した導電性液体と、前記液体封入
容器の前記空間内の前記外側円筒の内周に配置された外
側の円筒電極と、前記液体封入容器の前記空間内の前記
内側円筒の外周に配置された内側の円筒電極と、内、外
側のそれぞれの前記円筒電極を被覆した絶縁性フイルム
とで構成し、両電極間に出入する前記導電性液体の量に
より静電容量が変化することで、前記保持部材の傾斜を
検出するようにしたことを特徴とする傾斜角検出セン
サ。4. A liquid enclosing container having an electrode unit held by a holding member, said electrode unit being formed of an inner and an outer cylinder and having a ring-shaped space provided therein, and enclosing said electrode unit in said space of said liquid enclosing container. Conductive liquid, an outer cylindrical electrode disposed on the inner periphery of the outer cylinder in the space of the liquid enclosure, and an inner cylinder disposed on the outer periphery of the inner cylinder in the space of the liquid enclosure. A cylindrical electrode, and an insulating film that covers the inner and outer cylindrical electrodes, and the capacitance changes according to the amount of the conductive liquid that enters and exits between the two electrodes. An inclination angle detection sensor characterized in that the inclination angle is detected.
ら形成されるリング状の空間内に他の電極を配置した請
求項3記載の傾斜角検出センサ。5. The tilt angle detection sensor according to claim 3, wherein another electrode is arranged in a ring-shaped space formed by the inner and outer cylinders of the liquid enclosure.
記電極ユニットを、半球殻状の内、外壁部から形成され
て内部に半球殻状の空間を設けた液体封入容器と、この
液体封入容器に封入した導電性液体と、前記液体封入容
器内の導電性液体中を動くことが可能な導電性を有する
ボールと、前記液体封入容器の前記外壁部の外周に配置
された外側の円筒電極と、前記内壁部の内周に配置した
内側の円筒電極とで構成し、 前記液体封入容器が傾斜し前記ボールが内、外側の前記
円筒電極間に入ることにより、円筒電極間の静電容量が
変化することで、前記保持部材の傾斜角度を検出するよ
うにしたことを特徴とする傾斜角検出センサ。6. A liquid enclosing container having a holding member holding an electrode unit, said electrode unit being formed of an outer wall portion in a hemispherical shell shape, and having a hemispherical space therein. And a conductive ball capable of moving in the conductive liquid in the liquid container, and an outer cylindrical electrode disposed on the outer periphery of the outer wall of the liquid container. And the inner cylindrical electrode disposed on the inner periphery of the inner wall portion. The liquid sealing container is inclined, and the ball enters between the inner and outer cylindrical electrodes. An inclination angle detection sensor characterized by detecting an inclination angle of the holding member by changing.
容器と、この液体封入容器と同心円状に前記導電性液体
と直接接触しないように配置された円筒電極と、前記円
筒電極の中心に配置されて導電性液体に接触する他の電
極とを備えたことを特徴とする傾斜角検出センサ。7. A cylindrical liquid enclosing container filled with a conductive liquid, a cylindrical electrode arranged concentrically with the liquid enclosing container so as not to directly contact with the conductive liquid, and a center of the cylindrical electrode. An inclination angle detection sensor, comprising: another electrode disposed to be in contact with the conductive liquid.
周の各方向に対し任意の動作点を設定する請求項1又は
請求項2又は請求項3又は請求項4又は請求項5又は請
求項6又は請求項7の傾斜角検出センサ。8. An arbitrary operating point is set in each direction of the entire circumference by providing an additional portion to the cylindrical electrode. The tilt angle detection sensor according to claim 6 or 7.
を設定し、危険角度に応じてパルス状の信号出力や連続
出力を出力するようにした請求項1又は請求項2又は請
求項3又は請求項4又は請求項5又は請求項6又は請求
項7又は請求項8の傾斜角検出センサ。9. The method according to claim 1, wherein a plurality of angles are set for the inclination in all directions, and a pulse-like signal output or a continuous output is output according to the dangerous angle. The tilt angle detection sensor according to claim 3 or claim 4 or claim 5 or claim 5 or claim 6 or claim 7 or claim 8.
前記電極ユニットを、内部に誘電性液体を封入する容器
状の円筒電極と、この円筒電極内に他の円筒電極を同心
円上に配置して構成し、これらの円筒電極のいずれか一
方を周方向に4分割して相対するX、Y成分電極部を形
成し、これらのX、Y成分電極部で差動方式にして、両
円筒電極間に流入する前記誘電性液体の量により、静電
容量が変化することで、前記保持部材の傾斜を検出する
ようにしたことを特徴とする傾斜角検出センサ。10. An electrode unit is held by a holding member,
The electrode unit comprises a container-shaped cylindrical electrode in which a dielectric liquid is sealed, and another cylindrical electrode arranged concentrically within the cylindrical electrode, and one of these cylindrical electrodes is arranged in a circumferential direction. X and Y component electrode portions are formed by dividing into four, and the X and Y component electrode portions are set in a differential system, and the capacitance is determined by the amount of the dielectric liquid flowing between the two cylindrical electrodes. Wherein the inclination of the holding member is detected by changing the inclination angle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20644496A JPH1038565A (en) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | Tilt angle detection sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20644496A JPH1038565A (en) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | Tilt angle detection sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1038565A true JPH1038565A (en) | 1998-02-13 |
Family
ID=16523485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20644496A Pending JPH1038565A (en) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | Tilt angle detection sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1038565A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100336437B1 (en) * | 1999-04-20 | 2002-05-15 | 김성훈 | The electronic angle measuring instrument |
| JP2008032476A (en) * | 2006-07-27 | 2008-02-14 | Yazaki Corp | Horizontal sensor |
| JP2008261695A (en) * | 2007-04-11 | 2008-10-30 | Tokai Rika Co Ltd | Tilt angle sensor device |
| CN115452005A (en) * | 2022-10-28 | 2022-12-09 | 四川图林科技有限责任公司 | Optical path adjusting system during gyroscope assembly |
| CN118640876A (en) * | 2024-08-14 | 2024-09-13 | 江苏龙威中科技术有限公司 | An intelligent building safety monitoring device |
-
1996
- 1996-07-18 JP JP20644496A patent/JPH1038565A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN115452005A (en) * | 2022-10-28 | 2022-12-09 | 四川图林科技有限责任公司 | Optical path adjusting system during gyroscope assembly |
| CN115452005B (en) * | 2022-10-28 | 2023-01-10 | 四川图林科技有限责任公司 | Optical path adjusting system during gyroscope assembly |
| CN118640876A (en) * | 2024-08-14 | 2024-09-13 | 江苏龙威中科技术有限公司 | An intelligent building safety monitoring device |
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