专利名称：传感器装置的制作方法
传感器装置技术领域
在本说明书中，公开一种用于检测液体的液位、液体中的特定的物质的浓度和液体的温度的传感器装置。
背景技术：
在专利文献I中公开了一种在基板上配置有用于检测燃料的液位的一对液位用电极的传感器装置。在该传感器装置中，使用一对液位用电极的静电电容来特定液位。一对液位用电极的静电电容与液体的液位相应地变化，并且与液体的介电常数相应地变化。在该传感器装置中，在基板上与一对液位用电极彼此独立地配置有用于检测液体的介电常数的一对介电常数用电极。另外，在一对液位用电极与一对介电常数用电极之间配置有接地电极。
专利文献1:日本特开昭63 - 79016号公报
在检测对象的液体为多种物质的混合物的情况下，液体的介电常数与液体所包含的多种物质的比率(即物质的浓度)相应地变化。此外，液体的介电常数与液体的温度相应地变化。因此，为了适当地特定液体的液位和液体中的特定的物质的浓度，需要特定液体的温度。发明内容
由于传感器装置配置在贮存液体的容器(例如燃料箱内)内，所以优选尽量减小传感器装置。另一方面，在为了减小传感器装置而将各电极配置在邻近的位置时，在各电极间产生不必要的静电电容(杂散电容和寄生电容)，使检测精度恶化。因此，在本说明书中，提供在I个基板上适当地配置有用于特定液体的液位、液体中的特定的物质的浓度和液体的温度的电极的传感器装置。
本说明书中公开的技术是用于检测液体的液位、液体中的特定的物质的浓度和液体的温度的传感器装置。该传感器装置包括基板、液位用电极、液质用电极、温度用电极和基准电极。液位用电极配置在基板上，是用于检测液位的电极。液质用电极配置在基板上，是用于检测浓度的电极。温度用电极配置在基板上，是用于检测温度的电极。基准电极配置在基板上，维持为基准电位。基准电极配置在液位用电极、液质用电极和温度用电极之中的至少任意两个电极之间。
该传感器装置的液位用电极、液质用电极和温度用电极这3个电极配置在I个基板上。因此，与将液位用电极、液质用电极和温度用电极分开配置在多个基板上的结构相t匕，能够缩小传感器装置。
另外，基准电极配置在液位用电极、液质用电极和温度用电极之中的至少任意两个电极之间。因此，能够抑制由于隔着基准电极的两个电极的电位差而使该两个电极之间产生不必要的静电电容(杂散电容、寄生电容)的情况。结果，能够降低检测误差。采用该结构，能够将用于对液体的液位、液体中的特定的物质的浓度和液体的温度进行特定的电极适当地配置在I个基板上。
上述传感器装置也可以使液位用电极和液质用电极的至少一方的特定电极与基准电极相邻地配置。在该结构中，在将信号供给到上述特定电极时，在上述特定电极与基准电极之间储存电荷。因而，能够使用上述特定电极与基准电极之间的静电电容来特定液位或浓度。采用该结构，能够将用于抑制杂散电容的基准电极用于特定液位或浓度。不必在基板上在基准电极之外另行设置与上述特定电极相对应的电极。
该传感器装置还可以具有一端与温度用电极相连接的温度检测元件。基准电极可以与温度检测元件的另一端相连接。采用该结构，不必在基板上在基准电极之外另行设置温度检测元件用的电极。另外，温度检测元件例如也可以是热敏电阻。
液位用电极、液质用电极、温度用电极和基准电极在基板上可以沿上下方向延伸。液质用电极的一部分可以配置在比液位用电极靠下方的位置。基准电极的下方部分可以配置在温度用电极与液质用电极的一部分之间。基准电极的上方部分可以配置在温度用电极与液位用电极之间。在该结构中，可以在将信号供给到液位用电极的期间内，在基准电极与液位用电极之间储存电荷。可以在将信号供给到液质用电极的期间内，在基准电极与液质用电极之间储存电荷。在该结构中，基准电极实现与液位用电极相对应的电极、与液质用电极相对应的电极、和用作基准电极的电极这3种功能。由于能够减少在基板上设置的电极的个数，所以能够缩小传感器装置。
图1表示第I实施例的传感器系统的概略结构。
图2表示第2实施例的传感器装置。
图3表示第3实施例的传感器装置。
图4表示第4实施例的传感器装置。
图5表不第5实施例的传感器装置。
具体实施方式
如图1所示，传感器系统2包括传感器装置10和特定装置50。传感器系统2搭载在以汽油与酒精的混合燃料作为燃料的汽车中。
传感器装置10包括基板11、液质用电极12、液位用电极14、基准电极16、热敏电阻用电极18、热敏电阻20和屏蔽电极22。基板11是矩形的平板。在基板11的一面上配置有各部分 12、14、16、18、20、22。
液质用电极12包括第2电极部分12b和多个(在图1中是3个)第I电极部分12a(另外，在图1中只对I个第I电极部分12a标注了附图标记)。第2电极部分12b沿基板11的长度方向(燃料箱的深度方向)呈直线状延伸。第2电极部分12b的上端位于基板11的上端。第2电极部分12b与多个第I电极部分12a的一端(图1的右侧端)相连接。由此，多个第I电极部分12a与第2电极部分12b电连接。多个第I电极部分12a彼此平行且与第2电极部分12b垂直地配置于第2电极部分12b。多个第I电极部分12a在基板11的长度方向上等间隔地配置。液质用电极12的下端配置在距基板11的下端1.0cm以上的上方。
在第2电极部分12b中的比位于最上方的第I电极部分12a靠上方的范围内，第2电极部分12b被屏蔽电极22覆盖。换言之，第2电极部分12b被夹持在基板11与屏蔽电极22之间。屏蔽电极22覆盖第2电极部分12b中的从基板11的上端附近到与位于最上方的第I电极部分12a相连接的位置附近之间的部分。
在液质用电极12的左侧邻近处配置有液位用电极14。液位用电极14配置在比液质用电极12的第I电极部分12a靠上方的位置。即，液位用电极14配置在液质用电极12的第2电极部分12b中的被屏蔽电极22覆盖的范围旁边。
液位用电极14包括第2电极部分14b和多个(在图1中是10个)第I电极部分14a(另外，在图1中只对I个第I电极部分14a标注了附图标记)。第2电极部分14b沿基板11的长度方向延伸。第2电极部分14b与液质用电极12的第2电极部分12b平行地配置。第2电极部分14b的上端位于基板11的上端。第2电极部分14b与多个第I电极部分14a的一端(图1的右侧端)相连接。由此，多个第I电极部分14a与第2电极部分14b电连接。多个第I电极部分14a彼此平行且与第2电极部分14b垂直地配置于第2电极部分14b。S卩，多个第I电极部分14a与液质用电极12的第I电极部分12a平行地配置。多个第I电极部分14a在基板11的长度方向上等间隔地配置。
在液位用电极14的左侧邻近处配置有基准电极16。基准电极16包括第5电极部分16b、多个(在图1中是10个)第3电极部分16a (另外，在图1中只对I个第3电极部分16a标注了附图标记)和多个(在图1中是3个)第4电极部分16c。第5电极部分16b沿基板11的长度方向延伸。第5电极部分16b的上端位于基板11的上端。第5电极部分16b与多个第3电极部分16a的一端及多个第4电极部分16c的一端(图1的左侧端)相连接。由此，多个第3电极部分16a和多个第4电极部分16c与第5电极部分16b电连接。
多个第3电极部分16a在基板11的上下方向上配置在与液位用电极14重复的范围内。多个第3电极部分16a彼此平行且与第5电极部分16b垂直地配置于第5电极部分16b。多个第3电极部分16a在基板11的长度方向上等间隔地配置。在沿着从基板11的上端到下端的方向看去时，第3电极部分16a和第I电极部分14a交替地配置。
多个第4电极部分16c在基板11的上下方向上位于比液位用电极14和多个第3电极部分16a靠下方的位置。多个第4电极部分16c彼此平行且与第5电极部分16b垂直地配置于第5电极部分16b。多个第4电极部分16c在基板11的长度方向上等间隔地配置。在沿着从基板11的上端到下端的方向看去时，第4电极部分16c和第I电极部分12a交替地配置。
第5电极部分16b延伸至比位于最下方的第4电极部分16c和位于最下方的第I电极部分12a靠下方的位置。第5电极部分16b的下端与多个第4电极部分16c平行且朝向右侧延伸。第5电极部分16b的右端超过液质用电极12的第2电极部分12b而到达基板11的右端边附近。第5电极部分16b自其右端朝向左侧折回。
第5电极部分16b在基板11的下端附近与热敏电阻20相连接。S卩，热敏电阻20配置在比液质用电极12和液位用电极14靠下方的位置。热敏电阻20的与第5电极部分16b相连接的一侧的相反侧(即左侦彳)与热敏电阻用电极18相连接。热敏电阻用电极18自热敏电阻20向左侧延伸，随后自下方朝向上方延伸。热敏电阻用电极18的上端位于基板11的上端。热敏电阻用电极18配置在第5电极部分16b的左侧邻近处。
第5电极部分16b的上方部分配置在液位用电极14与热敏电阻用电极18之间。第5电极部分16b的下方部分配置在液质用电极12与热敏电阻用电极18之间。在基板11的上下方向上，在配置有液位用电极14的范围内，自基板11的右端起依次排列有液质用电极12、液位用电极14、第5电极部分16b和热敏电阻用电极18。
在将传感器装置10配置在燃料箱内的情况下，使基板11的下端与燃料箱的底面相接触地配置于该燃料箱的底面。结果，热敏电阻20位于燃料箱的底部附近。液质用电极12的下端位于距燃料箱的底面1.0cm以上的上方。另外，第I电极部分12a和第4电极部分16c通常浸入在燃料箱内的燃料中。
特定装置50包括振荡电路52、直流电源53、3个电阻器54a 54c、两个整流部56a、56b、两个放大部58a、58b、运算部60和运算放大器62。振荡电路52产生预先确定的频率(例如IOHz 50kHz)的信号(交流电压)。
振荡电路52经由电阻器54a与液质用电极12的上端相连接，振荡电路52经由电阻器54b与液位用电极14的上端相连接。采用该结构，能够彼此独立地设定两个电阻器54a、54b的电阻值，所以能够彼此独立地对供给到各电极12、14的信号的振幅(电压的大小)进行调整。另外，振荡电路52经由电阻器54a及运算放大器62与屏蔽电极22的上端相连接。直流电源53经由电阻器54c与热敏电阻用电极18的上端相连接。
基准电极16的第5电极部分16b的上端接地。当自直流电源53将信号(直流电压)供给到热敏电阻用电极18时，将该信号供给到热敏电阻20。热敏电阻20的电阻值与燃料的温度相关地变化。电阻器54c的电阻值是恒定的，所以供给到热敏电阻20的信号、即供给到热敏电阻用电极18的信号的大小与燃料的温度相关地变化。
在自振荡电路52将信号供给到液质用电极12的情况下，在液质用电极12与基准电极16之间、主要是第I电极部分12a与第4电极部分16c之间储存电荷。液质用电极12的静电电容及基准电极16的静电电容与燃料中的酒精的浓度相关。即，在第I电极部分12a和第4电极部分16c所处的范围内检测燃料中的酒精的浓度。而且，液质用电极12的静电电容及基准电极16的静电电容与燃料的温度相关。电阻器54a的电阻值是恒定的，所以供给到液质用电极12的信号的振幅与燃料的温度及酒精的浓度相关地变化。
另外，在自振荡电路52将信号供给到液质用电极12的情况下，借助运算放大器62放大了的信号也被供给到屏蔽电极22。供给到屏蔽电极22的信号和供给到液质用电极12的信号为同一频率。结果，屏蔽电极22与液质用电极12之间的电位差维持为恒定。另外，屏蔽电极22的静电电容及液质用电极12的静电电容与燃料箱内的燃料的液位相关。但是，与液质用电极12的静电电容及基准电极16的静电电容相比，屏蔽电极22的静电电容及液质用电极12的静电电容相对于液位的变化量小到可以忽略的程度。
在自振荡电路52将信号供给到液位用电极14的情况下，在液位用电极14与基准电极16之间、主要是第I电极部分14a与第3电极部分16a之间储存电荷。液位用电极14的静电电容及基准电极16的静电电容与液位用电极14中的浸入在燃料中的部分的长度、即燃料箱内的燃料的液位相关。即，可以在第I电极部分14a和第3电极部分16a所处的范围内检测燃料的液位。此外，液位用电极14的静电电容及基准电极16的静电电容与燃料中的酒精的浓度(即燃料的介电常数)相关。由于电阻器54b的电阻值是恒定的，所以供给到液位用电极14的信号的振幅与燃料的液位及酒精的浓度相关地变化。
在电阻器54a与液质用电极12之间直接连接有整流部56a。在自振荡电路52将信号供给到液质用电极12的情况下，与输入到液质用电极12的信号相同的信号被输入到整流部56a。整流部56a将所输入的信号整流并输出到放大部58a。放大部58a将所输入的信号放大并输出到运算部60 (MCU)0同样，在电阻器54b与液位用电极14之间连接有整流部56b。在自振荡电路52供给信号的情况下，与输入到液位用电极14的信号相同的信号被输入到整流部56b。结果，由整流部56b整流且被放大部58b放大了的信号被输入到运算部60。在电阻器54c与热敏电阻用电极18之间连接有运算部60。在自直流电源53供给信号的情况下，与输入到热敏电阻用电极18 (即热敏电阻20)的信号相同的信号被输入到运算部60。来自直流电源53的直流电压的信号被输入到热敏电阻用电极18和运算部60。因此，不必在直流电源53与运算部60之间配置整流部和放大部。采用该结构，与将交流电压的信号供给到热敏电阻用电极18的情况相比，不必对输入到运算部60的信号进行处理。运算部60预先存储有温度数据库、酒精浓度数据库和液位数据库。温度数据库表示混合燃料的温度和与输入到热敏电阻20的信号相关的信号这两者之间的相关关系。酒精浓度数据库表示混合燃料的温度、混合燃料所含的酒精的浓度和与自放大部58a输入的信号、即输入到液质用电极12的信号相关的信号这三者之间的相关关系。液位数据库表示混合燃料所含的酒精的浓度(即燃料的介电常数)和与自放大部58b输入的信号、即输入到液位用电极14的信号相关的信号这两者之间的相关关系。另外，运算部60也可以存储数学式来代替存储上述各数据库，该数学式用于利用所输入的信号来计算混合燃料的温度等。在传感器装置10中，在基板11上，在液质用电极12与热敏电阻用电极18之间配置有基准电极16的第5电极部分16b。第5电极部分16b的上端接地,第5电极部分16b的下端经由热敏电阻20与热敏电阻用电极18相连接。第5电极部分16b的电阻值比热敏电阻20的电阻值小很多，所以自直流电源53向热敏电阻用电极18供给信号的期间内的第5电极部分16b的电位维持恒定(即0V)。因此，即使同时自振荡电路52和直流电源53向传感器装置10供给了信号，也由于第5电极部分16b配置在液质用电极12与热敏电阻用电极18之间，所以能够抑制由于液质用电极12与热敏电阻用电极18之间的电位差而使电荷储存在液质用电极12与热敏电阻用电极18之间的情况(杂散电容)。同样，在传感器装置10中，在基板11上，在液位用电极14与热敏电阻用电极18之间配置有基准电极16的第5电极部分16b。结果，能够抑制由于液位用电极14与热敏电阻用电极18之间的电位差而使电荷储存在液位用电极14与热敏电阻用电极18之间的情况(杂散电容)。采用该结构，将用于对燃料中的酒精的浓度、燃料的液位和燃料的温度进行特定的电极12、14、18适当地配置在I个基板11上。在传感器装置10中，利用第5电极部分16b与液质用电极12之间的静电电容来特定酒精的浓度，并利用第5电极部分16b与液位用电极14之间的静电电容来特定燃料的液位。采用该结构，能够将用于抑制杂散电容的第5电极部分16b用作与各电极12、14相对应的接地电极。因此，不必在基板11上在基准电极16之外另行设置与各电极12、14相对应的接地电极，能够缩小传感器装置10。另外，在基准电极16的第5电极部分16b与热敏电阻用电极18之间配置有热敏电阻20。能够将用于抑制杂散电容的第5电极部分16b用作用于使热敏电阻20接地的电极。因此，不必在基板11上在基准电极16之外另行设置用于使热敏电阻20接地的电极，能够缩小传感器装置10。S卩，基准电极16实现了抑制杂散电容的功能、与各电极12、14相对应的接地电极的功能和使热敏电阻20接地的功能这3种功能。通过像这样使I个基准电极16担负多种功能，能够减少在基板11上设置的电极的个数。第2实施例图2所示的传感器装置100包括基板101、液质用电极102、液位用电极对103、基准电极106、热敏电阻用电极108和热敏电阻120。基板101、液质用电极102和热敏电阻用电极108分别具有与图1的基板11、液质用电极12和热敏电阻用电极18相同的结构。SP，液质用电极102具有与液质用电极12的各电极部分12a、12b同样的各电极部分102a、102b。液质用电极102经由电阻器(省略图示)与振荡电路152相连接。热敏电阻电极108与直流电源153相连接。在液质用电极102的左侧邻近处配置有液位用电极对103。液位用电极对103配置在比液质用电极102的第I电极部分102a靠上方的位置。液位用电极对103包括液位用电极104和基准电极105。沿基板101的左右方向看去，基准电极105配置在液位用电极104与液质用电极102之间。S卩，基准电极105配置在液质用电极102的左侧邻近处，并且配置在液位用电极104的右侧邻近处。液位用电极104包括第2电极部分104b和多个(在图2中是31个)第I电极部分104a (另外，在图2中只对I个第I电极部分104a标注了附图标记)。第2电极部分104b沿基板101的长度方向延伸。即，第2电极部分104b与液质用电极102的第2电极部分102b平行地配置。多个第I电极部分104a与第2电极部分104b电连接。多个第I电极部分104a彼此平行且与第2电极部分104b垂直地配置于第2电极部分104b。S卩，多个第I电极部分104a与液质用电极102的第I电极部分102a平行地配置。多个第I电极部分104a在基板101的长度方向上等间隔地配置。液位用电极104经由电阻器(省略图示)与振荡电路152相连接。基准电极105包括第2电极部分105b和多个(在图2中是31个)第I电极部分105a (另外，在图2中只对I个第I电极部分105a标注了附图标记)。第2电极部分105b沿基板101的长度方向延伸。即，第2电极部分105b与第2电极部分104b平行地配置。多个第I电极部分105a与第2电极部分105b电连接。多个第I电极部分105a彼此平行且与第2电极部分105b垂直地配置于第2电极部分105b。多个第I电极部分105a在基板101的长度方向上等间隔地配置。在沿着从基板101的上端到下端的方向看去时，第I电极部分104a和第I电极部分105a交替地配置。基准电极105接地。在液位用电极对103的左侧邻近处配置有基准电极106。基准电极106与图1的基准电极16同样地包括第5电极部分106b和多个(图1中是3个)第4电极部分106a (与基准电极16的第4电极部分16c相对应)。另外，基准电极106不具有与图1的第3电极部分16a相对应的电极部分。基准电极106接地。传感器装置100与图1的传感器装置10同样地在基板101上的液质用电极102与热敏电阻用电极108之间配置有基准电极106。而且，在液位用电极104与热敏电阻用电极108之间配置有基准电极106。因此，能够抑制液质用电极102与热敏电阻用电极108之间、以及液位用电极104与热敏电阻用电极108之间的杂散电容。采用该结构，将用于对燃料中的酒精的浓度、燃料的液位和燃料的温度进行特定的电极102、104、108适当地配置在I个基板101上。另外，传感器装置100在基板101上的液质用电极102与液位用电极104之间配置有基准电极105。结果,能够抑制由于液质用电极102与液位用电极104之间的电位差而使液质用电极102与液位用电极104之间产生静电电容(杂散电容)的情况。在传感器装置100中，根据基准电极106与液质用电极102之间的静电电容特定燃料的性质(日文:液質)。另外，在基准电极106的第5电极部分106b与热敏电阻用电极108之间配置有热敏电阻120。不必在基板101上在基准电极106之外另行地设置与液质用电极102相对应的接地电极和用于使热敏电阻120接地的电极，能够缩小传感器装置100。第3实施例图3所示的传感器装置200包括基板201、液质用电极202、液位用电极对203、基准电极206、热敏电阻220和热敏电阻用电极对208。基板201、液质用电极202和液位用电极对203分别具有与图2的基板101、液质用电极102和液位用电极对103相同的结构。即，液质用电极202具有与液质用电极102的各电极部分102a、102b同样的各电极部分202a、202b。液质用电极202经由电阻器(省略图示)与振荡电路252相连接。液位用电极对203具有与液位用电极对103的各电极104 (各电极部分104a、104b)、105 (各电极部分105a、105b)同样的各电极204 (各电极部分204a、204b)、205 (各电极部分205a、205b)。液位用电极204经由电阻器(省略图示)与振荡电路252相连接。基准电极205接地。在液位用电极对203的左侧邻近处配置有基准电极206。基准电极206包括第5电极部分206b和多个(在图3中是3个)第4电极部分206a (另外，在图3中只对I个第4电极部分206a标注了附图标记)。第5电极部分206b沿基板201的长度方向延伸。S卩，第5电极部分206b与第2电极部分202b平行地配置。多个第4电极部分206a与第5电极部分206b电连接。多个第4电极部分206a彼此平行且与第5电极部分206b垂直地配置于第5电极部分206b。多个第4电极部分206a在基板201的长度方向上等间隔地配置。在沿着从基板201的上端到下端的方向看去时，第I电极部分204a和第4电极部分206a交替地配置。基准电极206接地。热敏电阻用电极对208包括与直流电源253相连接的热敏电阻用电极208a和接地的基准电极208b。热敏电阻用电极208a配置在基准电极206的左侧邻近处，且沿基板201的长度方向延伸。热敏电阻用电极208a的下端与热敏电阻220相连接。基准电极208b配置在液质用电极202的右侧邻近处，且沿基板201的长度方向延伸。基准电极208b的下端与热敏电阻220相连接。在基板201的上下方向上，在配置有液位用电极对203的范围内，自基板201的右端起依次排列有接地电极208b、液质用电极202、基准电极205、液位用电极204、基准电极206和信号电极208a。采用该结构，与传感器装置10、100同样地将用于对燃料中的酒精的浓度、燃料的液位和燃料的温度进行特定的电极202、204、208适当地配置在I个基板201上。
第4实施例图4所示的传感器装置300包括基板301、液质用电极302、液位用电极对303、基准电极306、热敏电阻用电极308和热敏电阻320。基板301、液质用电极302、基准电极306和热敏电阻用电极308分别具有与图2的基板101、液质用电极102、基准电极106和热敏电阻用电极108相同的结构。即，液质用电极302具有与液质用电极102的各电极部分102a、102b同样的各电极部分302a、302b。液质用电极302经由电阻器(省略图示)与振荡电路352相连接。另外，基准电极306具有与基准电极106的各电极部分106a、106b同样的各电极部分306a、306b。基准电极306接地。热敏电阻用电极308与直流电源353相连接。在液质用电极302的左侧邻近处配置有液位用电极对303。液位用电极对303配置在比液质用电极302的第I电极部分302a靠上方的位置。液位用电极对303包括液位用电极304和基准电极305。另外，液位电极对303与图2的液位电极对103相比，除了左右对称(即，在图2的液位电极对103中，基准电极105位于右侧，液位电极104位于右侧，而在液位电极对303中，基准电极305位于左侧,液位电极304位于右侧)的这一点以外，其他结构与液位电极对103的结构相同。即，在液质用电极302的左侧邻近处配置有液位用电极304，在液位用电极304与基准电极306之间配置有基准电极305。液位用电极304具有与液位电极104的各电极部分104a、104b同样的各电极部分304a、304b。液位用电极304经由电阻器(省略图示)与振荡电路352相连接。基准电极305具有与基准电极105的各电极部分105a、105b同样的各电极部分305a、305b。基准电极305接地。传感器装置300在基板301上的液质用电极302与热敏电阻用电极308之间配置有基准电极306。因此，能够抑制液质用电极302与热敏电阻用电极308之间的杂散电容。采用该结构，能够将各电极302、308适当地配置在I个基板301上。另外，传感器装置300在基板301上的液位用电极304与热敏电阻用电极308之间配置有两个基准电极305、306。因此，能够抑制液位用电极304与热敏电阻用电极308之间的杂散电容。采用该结构，能够将各电极304、308适当地配置在I个基板301上。第5实施例图5所示的传感器装置400包括基板401、液质用电极对412、液位用电极对403、热敏电阻用电极对408和热敏电阻420。基板401和液位用电极对403分别具有与图4的基板301和液位用电极对303相同的结构。即，液位用电极对403具有与液位用电极对303的各电极304 (各电极部分304a、304b)、305 (各电极部分305a、305b)同样的各电极404(各电极部分404a、404b)、405(各电极部分405a、405b)。液位用电极404经由电阻器(省略图示)与振荡电路452相连接。基准电极405接地。液质用电极对412包括液质用电极402和基准电极410。液质用电极402具有与图4的液质用电极302的各电极部分302a、302b同样的各电极部分402a、402b。液质用电极402经由电阻器(省略图示)与振荡电路452相连接。基准电极410具有与图3的基准电极206的各电极部分206a、206b同样的各电极部分406a、406b。基准电极406接地。液质用电极402配置在液位用电极对403的右侧邻近处，基准电极410配置在液位用电极对403的左侧邻近处。详细而言，液质用电极402的第2电极部分402b配置在液位用电极对403的右侧邻近处，基准电极410的第4电极部分410b配置在液位用电极对403的左侧邻近处。第I电极部分402a和第3电极部分410a位于液位用电极对403的下方。在液质用电极对412的左侧配置有热敏电阻用电极对408。热敏电阻用电极对408包括热敏电阻用电极408a和基准电极408b。热敏电阻用电极408a具有与图1的热敏电阻用电极18同样的结构。热敏电阻用电极408a与直流电源453相连接。基准电极408b与热敏电阻420的右侧相连接，在基准电极410与热敏电阻用电极408a之间通过而到达基板401的上端。基准电极408b接地。即，在与振荡电路453相连接的液位用电极404和与直流电源453相连接的热敏电阻用电极408a之间配置有接地的3个基准电极405、410、408b。采用传感器装置400，也能获得与传感器装置300同样的效果。以上，详细说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只不过是例示，并不限定权利要求的范围。权利要求所述的技术包含对以上例示的具体例进行了各种变形、变更后得到的结构。(I)在上述第I实施例中，传感器装置10具有屏蔽电极22。但是，传感器装置10也可以不具有屏蔽电极22。另外，例如在上述第I实施例中，热敏电阻用电极18与直流电源53相连接。但是，也可以与液质用电极12同样地与振荡电路52相连接。第2实施例和第3实施例也同样。(2)基准电极16、106和基准电极105、205、206、208b也可以不接地。例如只要与
维持为恒定的电位的部分相连接即可。(3)也可以代替热敏电阻20等，而使用像白金电阻测温体等那样特性随着温度而变化、从而电流等的输出特性不同的温度检测元件。(4)在第I实施例、第4实施例和第5实施例中，在连接于振荡电路52等的液位用电极14等与连接于直流电源53等的热敏电阻用电极18等之间配置有接地的基准电极16等。在第2实施例和第3实施例中，在连接于振荡电路152等的液质用电极102等与连接于振荡电路152等的液位用电极104等之间配置有接地的基准电极105等。而且，在第2实施例和第3实施例中，在连接于振荡电路152等的液位用电极104等与连接于直流电源153等的热敏电阻用电极108等之间配置有接地的基准电极106等。除了上述结构以外，例如也可以是如下的结构:在连接于振荡电路的液质用电极与连接于振荡电路的液位用电极之间配置有接地的基准电极，在连接于振荡电路的液位用电极与连接于直流电源的热敏电阻用电极之间不配置基准电极106等。一般来说，在自外部被供给电力的液位用电极、液质用电极和热敏电阻用电极配置在I个基板的一面上的情况下，可以至少在液位用电极、液质用电极和热敏电阻用电极之中的任意两个电极间配置有基准电极。另外，配置在液位用电极、液质用电极和热敏电阻用电极之中的任意两个电极间的基准电极(接地的电极)的个数没有限定。另外，本说明书或附图中说明的技术要素通过单独使用或进行各种组合而发挥技术上的有用性，并不限定于提出申请时的权利要求书所述的组合。另外，本说明书或附图中例示的技术同时达到多个目的，达到其中之一的目的的技术本身具有技术上的有用性。附图标记说明2、传感器系统；10、传感器装置；11、基板；12、液质用电极；14、液位用电极；16、供给电极；16b、基准电极部分；18、热敏电阻用电极；20、热敏电阻；22、屏蔽电极；52、振荡电路；53、直流电源。
权利要求
1.一种传感器装置，其用于检测液体的液位、液体中的特定的物质的浓度和液体的温度，其特征在于， 该传感器装置包括: 基板； 液位用电极，其配置在上述基板上，用于检测上述液位； 液质用电极，其配置在上述基板上，用于检测上述浓度； 温度用电极，其配置在上述基板上，用于检测上述温度； 基准电极，其配置在上述基板上，维持为基准电位， 上述基准电极配置在上述液位用电极、上述液质用电极和上述温度用电极之中的至少任意两个电极之间。
2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中， 上述液位用电极与上述液质用电极的至少一方的特定的电极与上述基准电极相邻地配置。
3.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中， 该传感器装置还具有一端与上述温度用电极相连接的温度检测元件， 上述基准电极与上述温度检测元件的另一端相连接。
4.根据权利要求1 3中任意一项所述的传感器装置，其中， 上述液位用电极、上述液质用电极、上述温度用电极和上述基准电极在上述基板上沿上下方向延伸， 上述液质用电极的一部分配置在比上述液位用电极靠下方的位置， 上述基准电极的下方部分配置在上述温度用电极与上述液质用电极的上述一部分之间， 上述基准电极的上方部分配置在上述温度用电极与上述液位用电极之间。
全文摘要
本发明提供一种传感器装置。其将用于特定液体的液位、液体中的特定的物质的浓度和液体的温度的电极适当地配置在1个基板上。传感器装置(10)包括基板(11)；液位用电极(14)，其配置在基板(11)上，为了检测液位而自外部将信号供给到该液位用电极(14)；液质用电极(12)，其配置在基板上，为了检测浓度而自外部将信号供给到该液质用电极(12)；热敏电阻用电极(18)，其配置在基板上，为了检测温度而自外部将信号供给到该热敏电阻用电极(18)；基准电极(16)，其配置在基板上。基准电极(16)配置在液位用电极(14)与热敏电阻用电极(18)之间以及液质用电极(12)与热敏电阻用电极(18)之间。
文档编号G01F23/26GK103185624SQ20121057314
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月25日 优先权日2011年12月27日
发明者加藤伸博 申请人:爱三工业株式会社