(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物の存在可能領域に配した測定用電極に印加する電圧を出力する電圧出力部と、
前記電圧出力部から出力された電圧の印加により前記測定用電極に生じる検出電圧信号をデジタルデータとして入力する信号入力部と、
前記信号入力部にて入力された前記検出電圧信号に基づいて、被測定物の抵抗値及び静電容量値を算出する演算部と、
被測定物の量が変化するにつれて前記演算部にて算出された被測定物の抵抗値及び静電容量値の算出情報の少なくとも一方が非線形に変化するときには、前記被測定物の量の所定変化区間における前記被測定物の抵抗値の変化率及び前記静電容量値の変化率の内、変化率の大きな方を選択して、選択した前記抵抗値又は前記静電容量値の前記所定変化区間における変化率の関数で表される前記被測定物の設定情報としての計算式に基づいて前記被測定物の量を連続的に計測する計測部とを備えているセンサ。
【請求項２】
前記計測部が、前記被測定物の量の計測として、前記被測定物の状態を表わす状態量を計測するものである請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
被測定物の存在可能領域に配した測定用電極に印加する電圧を出力する電圧出力部と、
前記電圧出力部から出力された電圧の印加により前記測定用電極に生じる検出電圧信号をデジタルデータとして入力する信号入力部と、
前記信号入力部にて入力された前記検出電圧信号に基づいて、被測定物の抵抗値及び静電容量値を算出する演算部と、
前記演算部にて算出された被測定物の抵抗値及び静電容量値の算出情報、並びに、前記被測定物の特性に対応する設定情報に基づいて、前記被測定物の計測を行う計測部とを備え、
前記計測部が、前記被測定物の抵抗値の算出情報と静電容量値の算出情報の組み合わせを測定結果データとし、前記設定情報として前記被測定物の特性に応じて少なくとも１種類以上設定してある静電容量−抵抗特性判定基準データを参照して前記測定結果データの判定を行うことにより、前記被測定物の計測として前記被測定物の量が所定量に達したか否かを検知するものであるセンサ。
【請求項４】
被測定物の存在可能領域に配した測定用電極に印加する電圧を出力する電圧出力部と、
前記電圧出力部から出力された電圧の印加により前記測定用電極に生じる検出電圧信号をデジタルデータとして入力する信号入力部と、
前記信号入力部にて入力された前記検出電圧信号に基づいて、被測定物の抵抗値及び静電容量値を算出する演算部と、
前記演算部にて算出された被測定物の抵抗値と静電容量値のいずれか一方の算出情報、並びに、前記被測定物の特性に対応する設定情報に基づいて、前記被測定物の計測を行う計測部とを備え、
前記計測部が、選択基準情報に基づいて前記被測定物の抵抗値と静電容量値のいずれか一方を選択し、その選択した被測定物の抵抗値と静電容量値のいずれか一方の算出情報を前記被測定物の計測に用いるものであり、選択基準変更指令に基づいて、前記選択基準情報を補正可能に構成してあるセンサ。
【請求項５】
前記計測部が、前記被測定物の抵抗値と静電容量値のいずれか一方の算出情報を、前記設定情報として設定した数式に代入するか、又は、前記設定情報として設定した判定基準データと比較することにより、前記被測定物の計測を行うものである請求項４に記載のセンサ。
【請求項６】
前記計測部が、前記被測定物の計測として、前記被測定物の量が所定量に達したか否かを検知するものである請求項４又は５に記載のセンサ。
【請求項７】
前記計測部が、前記被測定物の計測として、前記被測定物の量を連続的に計測するものである請求項４又は５に記載のセンサ。
【請求項８】
前記電圧出力部が、前記測定用電極に印加する電圧としてステップ状の電圧を出力し、前記信号入力部が、前記ステップ状の電圧の印加に対する過渡応答信号を前記検出電圧信号として入力するものである請求項１〜７の何れか一項に記載のセンサ。
【請求項９】
前記演算部が、予め、基準値設定キーの入力に基づいて、基準状態にある前記被測定物の抵抗値及び静電容量値の算出情報を基準値として設定し、その基準値に基づいて前記被測定物の抵抗値及び静電容量値を補正して算出するものである請求項１〜８の何れか一項に記載のセンサ。
【請求項１０】
前記計測部が、特性変更指令に基づいて、前記設定情報又は前記算出情報を補正可能に構成してある請求項１〜９の何れか一項に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レベルセンサをはじめとするセンサにかかわり、特に、多種多様な被測定物に対して汎用性の高い計測が行えるようにしたセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ここでは、従来の技術として、アナログ式の静電容量式レベルセンサを取り上げる。タンク内に貯留されている何らかの物質（被測定物）が所定のレベル（量）に達したことを検出するのがレベルセンサである。被測定物の種類については、水、薬液などの各種の液体、あるいは粉体や粘性体など、また、絶縁体から導電体まで種々様々なものがある。
【０００３】
タンク内の被測定物の量が少ないときは、タンク内に設置した測定用電極の周囲には空気のみが存在し、空気の誘電率が小さいために測定用電極とタンク内壁等の接地電極との間の静電容量は非常に小さい。タンク内の被測定物の量が増加して被測定物が測定用電極に達すると、その被測定物がもつ誘電率のために、測定用電極と接地電極との間の静電容量が増加する。被測定物が測定用電極に接触する量つまり被測定物の接触面が増えるに従って、静電容量も増加する。
【０００４】
従来における静電容量式センサでは、第１の方法として、例えば特公平６−１００４８８号公報に示されるように、測定用電極に共振回路を接続し、被測定物が測定用電極に近づくと、共振周波数が変化することを利用している。即ち、被測定物が測定用電極に近づいて静電容量が増加すると、共振周波数が低くなるので、その共振周波数の変化を電気信号に変換し、その電気信号に基づいて、被測定物が所定のレベルに達したことを検出する。なお、上記共振周波数の変化を電気信号に変換すれば、被測定物の状態の計測、例えば、レベルの連続計測を行うこともできる。
また、第２の方法として、測定用電極に共振回路を接続しておき、共振動作点を見ることにより、被測定物のレベルを判定するようにしている。被測定物が測定用電極に達しないときは、応答電流はほぼゼロとなる。被測定物のレベルが増加して被測定物が測定用電極に接触すると、静電容量が増加するが、動作点に達しない限りは共振が起こらず、応答電流はいまだ微弱である。さらに被測定物のレベルが増加して接触面が大きくなり静電容量が大きく増えると、動作点に達し、共振を起こして応答電流が急激に増える。そのことにより、被測定物が所定のレベルに達したことを検出する。
そして、被測定物が所定のレベルに達したことを検出すると、例えば警報やタンク内に被測定物を搬入するポンプ制御のための検出信号を出力する。
なお、上記測定用電極をタンク内に取り付けたときに、共振回路に設けたトリマ等を操作して、上記測定用電極にて検出される静電容量値の初期調整（具体的には、タンク内を空にした状態でのゼロ調整等）を行う必要がある。
【０００５】
上記の静電容量式センサは、被測定物と測定用電極との間の相関において、静電容量値の変化のみを主として判断するものであるが、被測定物の導電性の影響を考慮した方法を以下説明する。
図１２は、上記第２の方法による静電容量式センサおけるアナログ回路上の電導度と静電容量との関係を示している。これを、Ｇ−Ｃ特性という。ただし、横軸について、電導度は右から左に向かう方向で増加し、電導度の逆数である抵抗値は左から右に向かう方向で増加する。縦軸は静電容量である。
【０００６】
図１２（ａ）に示すように、被測定物が理想的な絶縁性である場合には、被測定物が電極に接触しまたは電極を埋没させても電導度の変化はほとんどなく、被測定物の誘電率による静電容量のみが変化する。その静電容量変化ΔＣが所定のしきい値（例えば０．５ｐＦ）以上あれば、共振動作のＯＮ領域に入り、被測定物が所定レベルに到達したことを示す検出信号を出力する。
【０００７】
被測定物が導電性のもので、これが電極に付着した場合、電導度が増加するが、この場合には、図１２（ａ）のＧ−Ｃ特性が働き、検出電極と接地電極との間の抵抗値が例えば１０ｋΩで付着容量が２ｐＦであれば、共振動作のＯＮ領域に入らず、ＯＦＦ領域のままであり、誤動作は生じない。この場合に、仮に二点鎖線で示すようにＧ−Ｃ特性がないと、上記付着容量が０．５ｐＦ以上であるので、ＯＮ領域となってしまい、誤動作するが、Ｇ−Ｃ特性は、導電性の被測定物の付着による誤動作を防止している。一方、被測定物が検出電極に達した場合には、容量増加は付着容量２ｐＦより遙かに大きいので、正しくＯＮ領域に入り、検出信号を出力する。
【０００８】
ところで、被測定物の付着のことは別にして、被測定物がＧ−Ｃ特性にマッチングしない物質である場合が起こり得、誤動作の原因となる。つまり、図１２（ｂ）に示すように、導電性の被測定物が検出電極に達しても、静電容量の増加が小さすぎることが要因で、ＯＮ領域には入らずにＯＦＦ領域のままとなって誤動作が発生する。
このような物質性状に起因する不都合を回避するように工夫したレベルセンサ回路がある。すなわち、図１２（ｃ）に示すように、Ｇ−Ｃ特性にマッチングしない場合には、意図的に、検出電極と接地電極との間に抵抗（例えば４．８ｋΩ）を挿入して、Ｇ−Ｃ特性を強制的に作用させる。ここで、抵抗を挿入したことが原因となって被測定物による抵抗値の変化を受けなくなるが、感度もかなり低下しているので、コンデンサ（例えば１５ｐＦ）を挿入抵抗に対して並列に接続する。つまり、被測定物が検出電極に達したときに静電容量の増加量として不足する分を並列のコンデンサによって補っているのである。これにより、被測定物が検出電極に達したときの比較的小さい静電容量の増加（０．５ｐＦ程度）であっても、正しくＯＮ領域に入り、検出信号を出力することになる。
すなわち、抵抗やコンデンサを追加して別回路を作成することにより、Ｇ−Ｃ特性を変化させ、図１２（ｂ）では正しく検知されない被測定物に対応させているのである。
【０００９】
以上の例に示すように、従来の静電容量式センサでは、静電容量の変化と共振周波数の変化との相関を利用するか、あるいは、静電容量の変化と共振動作点との相関を利用することにより、被測定物の計測を行っている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のセンサにあっては、その基本的回路構成がアナログ式の共振回路を用いることに起因して、下記の問題が生じていた。
（１）特性の異なる種々様々な種類の被測定物に１台のセンサ回路では充分に対応することができず、個々の被測定物ごとに各被測定物に対応した複数種類のセンサ回路を製作し、用意しておかなければならなかった。このことにより、ユーザーは多大なコストをかけなければならなった。
（２）また、基本的に静電容量値で計測し、抵抗値の計測が十分にできなかったために、導電性の高い物質に対しては、満足な計測ができなかった。
（３）静電容量値などがアナログ回路上で計測されていたために、計測結果である静電容量値を後処理のために自由に加工したり、利用することが難しかった。
（４）センサをタンク等に取り付けるときに行うゼロ調整等の初期調整が、トリマ等を操作して行うものであるために、調整にある程度の熟練が必要であった。
【００１１】
本発明は上記した課題の解決を図るべく創作したものであって、特性の異なる複数種類の被測定物に対して汎用性のあるセンサを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明に係るセンサの第１特徴構成は、被測定物の存在可能領域に配した測定用電極に印加する電圧を出力する電圧出力部と、前記電圧出力部から出力された電圧の印加により前記測定用電極に生じる検出電圧信号をデジタルデータとして入力する信号入力部と、前記信号入力部にて入力された前記検出電圧信号に基づいて、被測定物の抵抗値及び静電容量値を算出する演算部と、被測定物の量が変化するにつれて前記演算部にて算出された被測定物の抵抗値及び静電容量値の算出情報の少なくとも一方が非線形に変化するときには、前記被測定物の量の所定変化区間における前記被測定物の抵抗値の変化率及び前記静電容量値の変化率の内、変化率の大きな方を選択して、選択した前記抵抗値又は前記静電容量値の前記所定変化区間における変化率の関数で表される前記被測定物の設定情報としての計算式に基づいて前記被測定物の量を連続的に計測する計測部とを備えている点にある。
【００１３】
同第２特徴構成は、前記計測部が、前記被測定物の量の計測として、前記被測定物の状態を表わす状態量を計測するものである点にある。
【００１４】
同第３特徴構成は、被測定物の存在可能領域に配した測定用電極に印加する電圧を出力する電圧出力部と、前記電圧出力部から出力された電圧の印加により前記測定用電極に生じる検出電圧信号をデジタルデータとして入力する信号入力部と、前記信号入力部にて入力された前記検出電圧信号に基づいて、被測定物の抵抗値及び静電容量値を算出する演算部と、前記演算部にて算出された被測定物の抵抗値及び静電容量値の算出情報、並びに、前記被測定物の特性に対応する設定情報に基づいて、前記被測定物の計測を行う計測部とを備え、前記計測部が、前記被測定物の抵抗値の算出情報と静電容量値の算出情報の組み合わせを測定結果データとし、前記設定情報として前記被測定物の特性に応じて少なくとも１種類以上設定してある静電容量−抵抗特性判定基準データを参照して前記測定結果データの判定を行うことにより、前記被測定物の計測として前記被測定物の量が所定量に達したか否かを検知するものである点にある。
【００１５】
同第４特徴構成は、被測定物の存在可能領域に配した測定用電極に印加する電圧を出力する電圧出力部と、前記電圧出力部から出力された電圧の印加により前記測定用電極に生じる検出電圧信号をデジタルデータとして入力する信号入力部と、前記信号入力部にて入力された前記検出電圧信号に基づいて、被測定物の抵抗値及び静電容量値を算出する演算部と、前記演算部にて算出された被測定物の抵抗値と静電容量値のいずれか一方の算出情報、並びに、前記被測定物の特性に対応する設定情報に基づいて、前記被測定物の計測を行う計測部とを備え、前記計測部が、選択基準情報に基づいて前記被測定物の抵抗値と静電容量値のいずれか一方を選択し、その選択した被測定物の抵抗値と静電容量値のいずれか一方の算出情報を前記被測定物の計測に用いるものであり、選択基準変更指令に基づいて、前記選択基準情報を補正可能に構成してある点にある。
【００１６】
同第５特徴構成は、前記計測部が、前記被測定物の抵抗値と静電容量値のいずれか一方の算出情報を、前記設定情報として設定した数式に代入するか、又は、前記設定情報として設定した判定基準データと比較することにより、前記被測定物の計測を行うものである点にある。
【００１７】
同第６特徴構成は、前記計測部が、前記被測定物の計測として、前記被測定物の量が所定量に達したか否かを検知するものである点にある。
【００１８】
同第７特徴構成は、前記計測部が、前記被測定物の計測として、前記被測定物の量を連続的に計測するものである点にある。
【００１９】
同第８特徴構成は、前記電圧出力部が、前記測定用電極に印加する電圧としてステップ状の電圧を出力し、前記信号入力部が、前記ステップ状の電圧の印加に対する過渡応答信号を前記検出電圧信号として入力するものである点にある。
【００２０】
同第９特徴構成は、前記演算部が、予め、基準値設定キーの入力に基づいて、基準状態にある前記被測定物の抵抗値及び静電容量値の算出情報を基準値として設定し、その基準値に基づいて前記被測定物の抵抗値及び静電容量値を補正して算出するものである点にある。
【００２１】
同第１０特徴構成は、前記計測部が、特性変更指令に基づいて、前記設定情報又は前記算出情報を補正可能に構成してある点にある。
【００２２】
次に、上記各特徴構成による作用効果は次のとおりである。
第１特徴構成によれば、計測部が、被測定物の量が変化するにつれて前記演算部にて算出された被測定物の抵抗値及び静電容量値の算出情報の少なくとも一方が非線形に変化するときには、前記被測定物の量の所定変化区間における前記被測定物の抵抗値の変化率及び前記静電容量値の変化率の内、変化率の大きな方を選択して、選択した前記抵抗値又は前記静電容量値の前記所定変化区間における変化率の関数で表される前記被測定物の設定情報としての計算式に基づいて前記被測定物の量を連続的に計測している。
被測定物の量を高い感度で連続的に測定するためには、被測定物の量が変化するにつれて、抵抗値及び静電容量値のどちらが急激な変化率で増加しているのかを判定し、急激な変化率で増加する方、つまり、被測定物の貯留量の変化に対して敏感に変化する方を選択することが好ましい。但し、被測定物の貯留量が０％から１００％へと推移していくとき、抵抗値及び静電容量値が線形に変化するとは限らず、それらが非線形に変化することもある。例えば、被測定物の量が変化するにつれて抵抗値及び静電容量値が非線形に変化するときの例として、被測定物の溜まり始めは緩やかな変化率で増加し、貯留量が１００％に近づくにつれて急激な変化率で増加する場合や、逆に、被測定物の溜まり始めは急激な変化率で増加し、貯留量が１００％に近づくにつれて緩やかな変化率で増加する場合などが考えられる。従って、例えば、被測定物の溜まり始めは抵抗値の方が急激な変化率で増加し、貯留量が１００％に近づくにつれて静電容量値の方が急激な変化率で増加する場合や、その逆の場合などが起こり得る。
従って、本特徴構成のセンサでは、計測部が、前記被測定物の量の所定変化区間における前記被測定物の抵抗値の変化率及び前記静電容量値の変化率の内、変化率の大きな方を選択して、選択した前記抵抗値又は前記静電容量値の前記所定変化区間における変化率の関数で表される前記被測定物の設定情報としての計算式に基づいて前記被測定物の量を連続的に計測することで、貯留量が０％から１００％へと推移していくときに抵抗値及び静電容量値の少なくとも一方が非線形に変化するとしても、貯留量の変化を連続的に高い感度で測定可能となる。
【００２３】
更に、測定用電極に印加した電圧に対する応答信号に基づいて被測定物の抵抗値と静電容量値を算出し、その被測定物の抵抗値及び静電容量値と被測定物の特性に応じた設定情報を用いて被測定物の計測を行うようにしたので、被測定物の特性が種々様々に異なる場合でも、各被測定物の抵抗値と静電容量値の情報を的確に求めて被測定物の計測を適正に行うことができる。
即ち、測定用電極に接続した共振回路の動作によって被測定物の静電容量値の変化を計測する従来技術のように、被測定物ごとにその特性に合わせた多数のセンサ回路を用意する必要がないので、かかる回路コストの低減が実現される。
また、静電容量値と共に抵抗値をも用いて被測定物の計測を行うので、導電性の高い物質に対する計測についても精度良く行うことができる。
また、静電容量値や抵抗値をデジタルデータとして求めて、被測定物の計測に用いているので、静電容量値や抵抗値のデータを後処理のために自由に加工したり、利用することができる。
もって、特性の異なる複数種類の被測定物に対して汎用性のあるセンサを提供することが可能となる。
【００２４】
第２特徴構成によれば、被測定物の量の計測として、被測定物の状態を表わす状態量が計測される。
従って、例えば被測定物に含まれる水分量を状態量として計測する水分量センサのような状態量計測センサについての好適な実施手段が提供される。
【００２５】
第３特徴構成によれば、計測部が、演算部にて算出された被測定物の抵抗値と静電容量値の組み合わせを測定結果データとし、被測定物の特性に応じて少なくとも１種類以上設定してある静電容量−抵抗特性判定基準データを参照して上記測定結果データの判定を行うことにより、被測定物の計測として、被測定物の量が所定量に達したか否かを検知する。
即ち、被測定物の抵抗値と静電容量値の組み合わせを一括して測定結果データとし、一方で、あらかじめ、計測対象となる少なくとも１種類以上の被測定物について、データ収集を行い、静電容量‐抵抗特性判定基準データを作成し、その静電容量‐抵抗特性判定基準データを設定情報として設定しておく。
そして、上記測定結果データを静電容量‐抵抗特性判定基準データに照らし合わせて、その測定結果データが判定基準に対してどのような関係にあるのかの判定を行う。つまり、被測定物の状況を、その測定した抵抗値と静電容量値の組み合わせから判断することができる。
この場合に、測定用電極とその周辺回路を除くと、そのほぼ全体をデジタル回路に構成でき、静電容量‐抵抗特性判定基準データはアナログ方式のセンサでは決して得られない多様多機能なものとなすことが容易に可能である。そして、その多様多機能な静電容量‐抵抗特性判定基準データに照らし合わせての測定結果データの判定もきわめて厳密で高精度なものとなし得る。
そして、被測定物の特性ごとに静電容量‐抵抗特性判定基準データを用意し、それをあらかじめ記憶させておき、実際の使用に際しては、被測定物が何であるかに応じて、静電容量‐抵抗特性判定基準データを選択することで、多種多様な被測定物に対して汎用性の高い測定を行うことができる。
【００２６】
第４特徴構成によれば、被測定物の状況に応じて、例えば、被測定物の抵抗値を選択基準情報として用いて、被測定物の導電性が低い場合には静電容量値を選択し、被測定物の導電性が高い場合には抵抗値を選択するように、被測定物の抵抗値と静電容量値のうちで被測定物の計測を行うのに適する方を選択することができるので、計測に用いる情報を少なくして処理を簡素化しながらも、被測定物について適切な計測を行うことが可能となる。
更に、被測定物の特性、あるいは、使用環境の変化（測定用電極への被測定物の付着など）に対応させるために、予め記憶されている選択基準情報を補正もしくは変更することができます。因みに、選択基準情報を予め記憶していない場合に新規な値を設定することも可能である。この場合に、デジタル回路の構成のために、選択基準情報を被測定物の特性などに応じて補正等を行い、計測部における計測に反映させることは比較的に簡単なことであり、しかも、きめ細かく補正することが可能である。このことにより、多種多様な被測定物に対して汎用性の高い測定を行うことができる。尚、この補正のタイミングは、センサを設置したときの初期設定時はもちろん、センサを設置した後の測定時・測定後などにおいても可能である。
【００２７】
第５特徴構成によれば、計測部が、被測定物の抵抗値と静電容量値のいずれか一方の情報を数式に代入するか、又は、その情報を判定基準データと比較することで、被測定物の計測を行う。
従って、被測定物の特性に合わせて予め設定した数式に被測定物の抵抗値と静電容量値についての算出データを代入することによって、被測定物の物理量や状態等についての連続的な計測が可能となり、あるいは、被測定物の特性に合わせて予め設定した判定基準データと被測定物の抵抗値と静電容量値についての算出データを比較することによって、被測定物の物理量や状態等についてオンオフの判定が可能となり、本発明を実施する場合の具体的な実施手段が提供される。
【００２８】
第６特徴構成によれば、被測定物の計測として、被測定物の量が所定量に達したか否かが検知される。
従って、例えばタンク内に貯留される被測定物の量が所定レベルに達したか否を検知するレベルセンサについての好適な実施手段が提供される。
【００２９】
第７特徴構成によれば、被測定物の計測として、被測定物の量が連続的に計測される。
従って、例えばタンク内に貯留される被測定物の量がタンク容量に対してどの程度の量であるかを計測する連続量検出センサについての好適な実施手段が提供される。
【００３０】
第８特徴構成によれば、ステップ状の電圧が測定用電極に印加され、そのステップ状の電圧の印加に対して測定用電極に生じる過渡応答信号が検出電圧信号として入力される。
従って、被測定物の抵抗値及び静電容量値と、ステップ状電圧に対する過渡応答特性との関係は正確に判っているので、測定用電極にステップ状電圧を印加したときの過渡応答信号に基づいて被測定物の抵抗値と静電容量値の情報を的確に求めて、被測定物について適正な計測を行うことが可能となる。
【００３１】
第９特徴構成によれば、予め基準値設定キーの入力に基づいて、基準状態にある被測定物の抵抗値及び静電容量値の算出情報を基準値として設定し、以後、その基準値に基づいて被測定物の抵抗値及び静電容量値を補正して算出する。
従って、被測定物が基準状態にあるとき、例えば被測定物がタンク内に貯留される場合にタンク内が空の状態のときに、基準値設定キーの入力があると、タンク空状態での抵抗値と静電容量値が基準値（この場合はゼロ基準値）として設定される。この場合に、例えば従来のアナログ式のレベルセンサでは、測定用電極をトリマ等を操作して基準値を設定（ゼロ調整）する必要があるが、かかるゼロ調整には多少の経験やコツが必要であったのに対して、本発明のセンサによれば、例えば押しボタンを押すなどのワンタッチ操作による基準値設定キーの入力によって、ゼロ調整が可能となる。すなわち、レベルセンサをタンク等に取り付けた後に、タンク等が空の状態において、基準値設定キー用のボタンを押すと、タンク等が空の状態の静電容量と抵抗の値が測定され、その初期値がフラッシュＲＯＭ等の不揮発性記憶手段に記憶され、ゼロ点調整がなされる。以降は、この初期値を基準としてタンク等に被測定物が投入されたときに被測定物に関する静電容量値、抵抗値を補正して算出するのである。その結果、本発明によれば、たとえ未熟練者であっても、ワンタッチ操作できわめて簡単にゼロ調整等の基準値設定を行うことができる。
【００３２】
第１０特徴構成によれば、特性変更指令に基づいて、前記設定情報又は前記算出情報を補正することができる。
即ち、被測定物の特性、あるいは、使用環境の変化（測定用電極への被測定物の付着など）に対応させるために、予め記憶されている設定情報を補正もしくは変更し、算出された算出情報（被測定物の抵抗値及び静電容量値）を補正もしくは変更するのである。因みに、設定情報については、予め記憶していない場合に新規な値を設定することも可能である。この場合に、デジタル回路の構成のために、設定情報又は算出情報を被測定物の特性などに応じて補正等を行い、計測部における計測に反映させることは比較的に簡単なことであり、しかも、きめ細かく補正することが可能である。このことにより、多種多様な被測定物に対して汎用性の高い測定を行うことができる。尚、この補正のタイミングは、センサを設置したときの初期設定時はもちろん、センサを設置した後の測定時・測定後などにおいても可能である。
尚、センサを長期間において使用すると、センサの周辺環境が変化したり、更には測定用電極に対して被測定物が付着したりすることが起り得る。その場合、環境変化分や付着分だけオフセットが発生するが、そのオフセットは、抵抗値についての変位、静電容量値についての変位、ならびに抵抗値と静電容量値との双方についての変位となり、さらには、被測定物の種類によっても、そのオフセットの状況は変動する。そこで、上記被測定物の付着の状況等に応じて、前記設定情報又は算出情報を補正することで、被測定物の付着等によるオフセットの影響を除去し、被測定物の計測の誤差を回避して、付着および付着状況の変化等に対し適切に対応することができるわけである。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のセンサについて具体的な実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
先ず、本発明に係るセンサに共通の構成について説明する。
図１は本発明に係るセンサの電気的構成を示すブロック図である。図１において、１０はマイクロコンピュータであり、マイクロコンピュータ１０には、システム全体の制御を司るＣＰＵ（中央演算処理装置）１２、ＣＰＵ１２による演算・制御等のためのプログラムを格納しているＲＯＭ（リードオンリーメモリ）１４、演算・制御等を補助するとともに各種データを格納するワーキングメモリとしてのＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１６、各種のデータを格納しておくための書き換え可能な不揮発性メモリ（フラッシュメモリや、ＥＥＰＲＯＭなど）１７等を備えている。また、１８はＣＰＵ１２と各入出力回路との間を中継する入出力インターフェイス、２０はＣＰＵ１２により入出力インターフェイス１８を介して制御される電極ドライバ回路、２２は被測定物Ｘの存在可能領域に配した測定用電極、２４は測定用電極２２から電気信号を入力する入力回路、２６は入力回路２４が入力したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、２８はオペレータが各種の操作を行うための操作部、３０はＬＣＤ（液晶表示パネル）などの表示部、３２は信号出力回路、３３は外部との通信を行う通信部である。
【００４０】
上記信号出力回路３２は、外部の警報器の駆動回路やポンプ、モータなどの駆動源の制御回路などに接続して、センサの検出結果を出力することが可能であり、又、通信部３３は、遠隔地にあるオペレータ室、あるいは、外部コンピューなどとの間で各種データの通信、伝送を行うことが可能である。
また、操作部２８には、後述する調整操作等を行うための、ゼロ点調整ボタン２８Ａ、スパン調整ボタン２８Ｂ、及び特性変更スイッチ２８Ｃが備えられている。
【００４１】
従って、上記電極ドライバ回路２０が、測定用電極２２に印加する電圧を出力する電圧出力部として機能し、上記入力回路２４とＡ／Ｄ変換器２６が、電極ドライバ回路２０から出力された電圧の印加により測定用電極２２に生じる検出電圧信号をデジタルデータとして入力する信号入力部として機能する。具体的には、図２及び図３に示すように、電極ドライバ回路２０が、測定用電極２２に印加する電圧としてステップ状の電圧を出力し、入力回路２４とＡ／Ｄ変換器２６が、ステップ状の電圧の印加に対する過渡応答信号を上記検出電圧信号として入力している。
【００４２】
図２は当該センサにおける測定原理を説明するための等価回路を表している。Ｅは電極ドライバ回路２０における直流電源電圧（ステップ電圧）、Ｓは電圧印加のためのスイッチ、Ｒ１は測定用電極２２との間に挿入した直列抵抗、Ｒｘは被測定物の抵抗値、Ｃｘは被測定物の静電容量値、２４は入力回路としてのバッファ回路である。
【００４３】
以下、図３に基づいて上記等価回路の動作について過渡現象論の理論を用いて解析する。
図３（ａ）のようなステップ電圧が印加されると、（ｂ）に示す検出電圧信号Ｖｏｕｔの時間変化は、
【００４４】
【数１】
0003625788.tif 000002
【００４５】
となる。ここで、ｅは自然対数の底である（ｅ＝２．７１８）。検出電圧信号Ｖｏｕｔが安定化したときの飽和電圧Ｖｓａｔは、ｔ→∞として、
【００４６】
【数２】
0003625788.tif 000003
【００４７】
となる。これをＲｘについて解くと、
【００４８】
【数３】
0003625788.tif 000004
【００４９】
となる。
【００５０】
一方、検出電圧信号Ｖｏｕｔが飽和電圧Ｖｓａｔの１／２（Ｖｓａｔ／２）に達するまでの所要時間Ｔｏを用いて、静電容量値Ｃｘを求めると、
【００５１】
【数４】
0003625788.tif 000005
【００５２】
の概数である０．６９を用いて、
【００５３】
【数５】
0003625788.tif 000006
【００５４】
が得られる。
【００５５】
そして、上記数３において、Ｒ１（直列抵抗）とＥ（ステップ電圧）は既定値であり、飽和電圧Ｖｓａｔを測定することにより、被測定物の抵抗値Ｒｘが求まる。同様に、数５において、Ｒ１とＥは既定値であり、飽和電圧ＶｓａｔとＶｓａｔ／２に達するまでの所要時間Ｔｏを測定することにより、被測定物の静電容量値Ｃｘが求まる。即ち、測定用電極２２における電極間の被測定物の抵抗値Ｒｘと静電容量値Ｃｘとに応じて、ステップ電圧の印加に対して検出電圧信号Ｖｏｕｔが過渡的変化をもたらすが、その過渡的変化が収束したときの飽和電圧ＶｓａｔおよびＶｓａｔの２分の１となるまでの所要時間Ｔｏを算出することで、被測定物の抵抗値Ｒｘと静電容量値Ｃｘとを知ることができる。
上記処理は、ＣＰＵ１２にて実行されるので、ＣＰＵ１２が、前記入力回路２４にて入力された検出電圧信号Ｖｏｕｔに基づいて、被測定物Ｘの抵抗値Ｒｘ及び静電容量値Ｃｘを算出する演算部として機能する。
【００５６】
前記マイクロコンピュータ１０のＣＰＵ１２は、操作部２８での測定キー（図示しない）の入力操作あるいは外部からの制御信号の入力あるいはセンサの電源入力があると、ＲＯＭ１４から読み出したプログラムに従って、ＲＡＭ１６をワーキングメモリとして利用しながら、入出力インターフェイス１８を介して電極ドライバ回路２０を制御し、一定周期ごとに測定用電極２２に所定のパルス状の電圧を印加して、上記被測定物の抵抗値Ｒｘと静電容量値Ｃｘの算出処理を実行する。
【００５７】
図４に上記被測定物の抵抗値Ｒｘと静電容量値Ｃｘの算出処理のフローチャートを示す。
先ず、ステップＳ１１において、ＣＰＵ１２は電極ドライバ回路２０を駆動するための制御信号を送出し、その制御信号を受け取った電極ドライバ回路２０は、“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに急峻に立ち上がる測定用電圧（図３（ａ）のＶｉｎ参照）を生成して測定用電極２２に印加する。ステップＳ１２において、Ａ／Ｄ変換器２６によるサンプリングを開始する。測定用電極２２に対して被測定物Ｘが接触しているときには、測定用電極２２による検出電圧信号Ｖｏｕｔは図３（ｂ）のように変化していく。その検出電圧信号ＶｏｕｔをＡ／Ｄ変換器２６において所定時間間隔でサンプリングし、量子化したデジタルデータをＣＰＵ１２に送出する。
【００５８】
ステップＳ１３において、ＣＰＵ１２は、Ａ／Ｄ変換器２６からのデジタルデータを取り込み、逐次、ＲＡＭ１６にストアしていく。そして、ステップＳ１４において、サンプリングデータが安定化したか否かの判定を行う。すなわち、検出電圧信号Ｖｏｕｔの過渡的変化が収束してサンプリングデータのデータ値の変化率が所定値以下になったか否かを判定する。サンプリングデータのデータ値が変化し続けている限りはステップＳ１３に戻って、安定化するまでサンプリングデータの取り込みを継続する。
【００５９】
ステップＳ１４において、検出電圧信号Ｖｏｕｔのサンプリングデータが安定化したときは、ＣＰＵ１２はステップＳ１５に進んで、安定化したサンプリングデータ値ＶｓａｔをレジスタＮにセットする。そして、ステップＳ１６において、サンプリングデータを蓄積しているＲＡＭ１６にアクセスし、サンプリングデータのうちで、レジスタＮにセットした値の２分の１（Ｎ／２）に相当するサンプリングデータとなる時間データの値Ｔｏを割り出す。ステップＳ１７において、上記安定化したサンプリングデータ値Ｖｓａｔと時間データ値Ｔｏを用いて所要の演算を行って、被測定物の抵抗値Ｒｘと静電容量値Ｃｘとを算出する。その演算については、前述したように、抵抗値Ｒｘは検出電圧信号Ｖｏｕｔの安定化したサンプリングデータ値Ｖｓａｔの関数となり、静電容量値Ｃｘは安定化したサンプリングデータ値Ｖｓａｔと時間データ値Ｔｏとの関数となる。
【００６０】
次に、上記のようにして算出した被測定物の抵抗値Ｒｘと静電容量値Ｃｘを用いて被測定物について具体的な計測を行う実施形態について説明する。
そして、これらの実施形態において、前記ＣＰＵ１２が、ＣＰＵ１２にて算出された被測定物Ｘの抵抗値Ｒｘ及び静電容量値Ｃｘの算出情報、又はそれらの抵抗値Ｒｘ及び静電容量値Ｃｘのいずれか一方の算出情報、並びに、前記被測定物Ｘの特性に対応する設定情報に基づいて、前記被測定物Ｘの計測（この場合の計測とは、各種情報や判定式、計算式などを適宜使用することにより被測定物の状態や状態量等を最終的に導き出すという意味である）を行う計測部として機能する。
【００６１】
〔第１実施形態〕
この第１実施形態では、前記ＣＰＵ１２が、被測定物Ｘの計測として、被測定物Ｘの量が所定量に達したか否かを検知する。
具体的には、図５に示すように、タンクＴ内に貯留される被測定物Ｘの貯留量が所定レベルに達したか否かを検知するように、棒形状の測定用電極２２をその検知レベルに対応させて横向き状態でタンク内壁に取り付ける。
そして、先ず、被測定物Ｘの貯留量についてゼロ点調整を行う。タンクを空にした状態で操作部２８のゼロ点調整ボタン２８Ａを押すと、前述のようにしてタンク空状態での抵抗値Ｒ０と静電容量値Ｃ０が測定され、この初期値Ｒ０，Ｃ０が基準値として前記不揮発性メモリ１７に記憶される。以降は、この基準値を基準としてタンクＴに被測定物Ｘが投入されたときの被測定物Ｘに関する静電容量値Ｃｘ、抵抗値Ｒｘを補正して求める。この場合に、上記ゼロ点調整ボタン２８Ａを押すなどのワンタッチ操作でゼロ点調整が可能となるので、未熟練者であってもワンタッチ操作できわめて簡単に作業を行うことができる。
【００６２】
従って、前記ＣＰＵ１２が、予め、基準値設定キーの入力に基づいて、基準状態にある被測定物Ｘの抵抗値Ｒｘ及び静電容量値Ｃｘの算出情報を基準値として設定し、その基準値に基づいて被測定物Ｘの抵抗値Ｒｘ及び静電容量値Ｃｘを補正して算出する。この場合、基準状態はタンク空状態であり、基準値設定キーの入力はゼロ点調整ボタン２８Ａの押し操作によって行われ、基準値としてゼロ基準値Ｒ０，Ｃ０が設定される。
【００６３】
次に、前記ＣＰＵ１２が、被測定物Ｘの特性に対応する設定情報として、被測定物Ｘの貯留レベルが測定用電極２２の位置に達した否かを判定するために必要な判定基準データを設定する。具体的には、測定用電極２２の位置までタンクＴ内に被測定物Ｘを貯留させたときに実際に測定される被測定物Ｘの抵抗値Ｒ１及び静電容量値Ｃ１を各判定値として求めるか、あるいは、計算（シミュレーション）によって判定値を求めるか、あるいは、特性変更スイッチ２８Ｃによって判定値を入力するなどして、これらの判定値を上記判定基準データとして前記不揮発性メモリ１７に記憶する。即ち、前記ＣＰＵ１２が、特性変更スイッチ２８Ｃによる特性変更指令に基づいて、前記判定基準データを特性変更スイッチ２８Ｃにて入力された判定値によって補正可能に構成してある。なお、被測定物Ｘが非導電性物質（絶縁物質）の場合には、静電容量の判定値Ｃ１を設定し、被測定物Ｘが導電性物質の場合には、抵抗の判定値Ｒ１を設定する。
【００６４】
さらに、実際の計測においては、前記ＣＰＵ１２が、選択基準情報に基づいて被測定物Ｘの抵抗値Ｒｘと静電容量値Ｃｘのいずれか一方を選択し、その選択した被測定物Ｘの抵抗値Ｒｘ又は静電容量値Ｃｘのいずれか一方の算出情報を被測定物Ｘの計測に用いる。具体的には、選択基準情報として被測定物Ｘの抵抗値Ｒｘの算出情報を用いて、例えば被測定物Ｘの抵抗値Ｒｘが１０ｋΩよりも大きいときは、被測定物Ｘが非導電性物質であると判断して、静電容量値Ｃｘを選択し、被測定物Ｘの抵抗値Ｒｘが１０ｋΩよりも小さいときは、被測定物Ｘが導電性物質であると判断して、抵抗値Ｒｘを選択する。尚、上記抵抗値についての判別値１０ｋΩは一例であり、被測定物Ｘの特性等の状況により、前記特性変更スイッチ２８Ｃによって判別値を入力して適宜変更できる。即ち、前記ＣＰＵ１２が、特性変更スイッチ２８Ｃによる選択基準変更指令に基づいて、選択基準情報（この実施形態では、抵抗値についての判別値）を特性変更スイッチ２８Ｃにて入力された値によって補正可能に構成してある。
【００６５】
次に、前記ＣＰＵ１２が、上述のように選択された被測定物Ｘの抵抗値Ｒｘと静電容量値Ｃｘのいずれか一方の算出情報を、前記判定基準データ（判定値Ｒ１，Ｃ１）と比較することにより、被測定物Ｘの計測（被測定物Ｘの量が所定量に達したか否かの検知）を行う。
即ち、静電容量値を選択した場合（Ｒｘ≧１０ｋΩ）は、静電容量値の算出値Ｃｘからゼロ基準値Ｃ０を引いた値（Ｃｘ−Ｃ０）と判定値Ｃ１とを比較して、（Ｃｘ−Ｃ０）≧判定値Ｃ１であれば、上記検知ＯＮと判定し、（Ｃｘ−Ｃ０）＜判定値Ｃ１であれば、上記検知ＯＦＦと判定する。
一方、抵抗値を選択した場合（Ｒｘ＜１０ｋΩ）は、ゼロ基準値Ｒ０から抵抗値の算出値Ｒｘを引いた値（Ｒ０−Ｒｘ）と判定値Ｒ１とを比較して、（Ｒ０−Ｒｘ）≧判定値Ｒ１であれば、上記検知ＯＦＦと判定し、（Ｒ０−Ｒｘ）＜判定値Ｒ１であれば、上記検知ＯＮと判定する。
そして、上記計測結果（検知ＯＮ又は検知ＯＦＦ）を前記信号出力回路３２によって外部に出力する。例えば、リレー出力をオン又はオフする。また、上記計測結果を表示部３０のＬＥＤなどに直接表示しても良い。
なお、上記判定基準データとして、１つの判定値Ｒ１，Ｃ１ではなく、例えば測定用電極２２近傍の複数レベルに対応する複数の判定値Ｒｎ，Ｃｎを設定して、上記検知についての判定精度を上げるようにすることもできる。
【００６６】
〔第２実施形態〕
この第２実施形態では、前記ＣＰＵ１２が、被測定物Ｘの計測として、被測定物Ｘの量を連続的に計測する。
具体的には、図６に示すように、タンクＴ内に貯留される被測定物Ｘの貯留量を連続的に計測できるように、棒形状の測定用電極２２を、下端部がタンク底部に位置する縦向き状態でタンク内に設置する。
この場合、被測定物Ｘの貯留量についてゼロ点調整と満量調整を行う。先ずゼロ点調整を行うが、この調整は、タンクを空にした状態又は０％としたい貯留量のレベルで、ゼロ点調整ボタン２８Ａを押すと、第１実施形態と同様にして抵抗値Ｒ０と静電容量値Ｃ０が測定されてゼロ基準値として記憶される。次に行う満量調整は、タンク内を満量にした状態又は１００％としたい貯留量のレベルで、スパン調整ボタン２８Ｂを押すと、そのときの抵抗値Ｒｍａｘと静電容量値Ｃｍａｘが測定され、満量値として記憶される。尚、満量値の設定が難しい場合には、例えばタンク内の貯留量を５０％にした状態での抵抗値Ｒ５０と静電容量値Ｃ５０を測定して記憶させるようにしてもよい。
【００６７】
従って、前記ＣＰＵ１２が、第１実施形態と同様に、予め、基準値設定キーの入力に基づいて、基準状態にある被測定物Ｘの抵抗値Ｒｘ及び静電容量値Ｃｘの算出情報を基準値として設定し、その基準値に基づいて被測定物Ｘの抵抗値Ｒｘ及び静電容量値Ｃｘを補正して算出するが、この場合、基準状態はタンク空状態と満量状態（又は貯留量５０％状態）であり、基準値設定キーの入力はゼロ点調整ボタン２８Ａ及びスパン調整ボタン２８Ｂの押し操作によって行われ、基準値としてゼロ基準値Ｒ０，Ｃ０と満量値Ｒｍａｘ，Ｃｍａｘ（又は５０％値Ｒ５０，ｃ５０）が設定される。
【００６８】
次に、前記ＣＰＵ１２が、被測定物Ｘの特性に対応する設定情報として、貯留量を計算するための数式を設定する。具体的には、上記のように求めたゼロ基準値Ｒ０，Ｃ０と満量値Ｒｍａｘ，Ｃｍａｘ（又は５０％値Ｒ５０，ｃ５０）を用いて、抵抗値についての数式、及び、静電容量値についての数式を設定する。
静電容量値についての数式は、下式のように、静電容量値の算出値Ｃｘからゼロ基準値Ｃ０を引いた静電容量値の変化量ΔＣ（ΔＣ＝Ｃｘ−Ｃ０）を、測定スパンの範囲ΔＣｍａｘ（ΔＣｍａｘ＝Ｃｍａｘ−Ｃ０）で割って、その値をパーセント表示した貯留量（％）で与えられる。
【００６９】
【数６】
貯留量（％）＝（ΔＣ／ΔＣｍａｘ）×１００
【００７０】
抵抗値についての数式は、下式のように、ゼロ基準値Ｒ０から抵抗値の算出値Ｒｘを引いた抵抗値の変化量ΔＲ（ΔＲ＝Ｒ０−Ｒｘ）を、測定スパンの範囲ΔＲｍａｘ（ΔＲｍａｘ＝Ｒ０−Ｒｍａｘ）で割って、その値をパーセント表示した貯留量（％）で与えられる。
【００７１】
【数７】
貯留量（％）＝（ΔＲ／ΔＲｍａｘ）×１００
【００７２】
実際の計測においては、前記ＣＰＵ１２が、第１実施形態と同様な判断条件（抵抗値の大きさ）の下に被測定物Ｘの抵抗値と静電容量値のいずれか一方を選択し、その選択した被測定物Ｘの抵抗値又は静電容量値の算出情報を上記数式に代入することにより、上記被測定物Ｘの計測（貯留量（％）の計測）を行う。
【００７３】
なお、抵抗値についての条件判断をせずに、被測定物Ｘの抵抗値と静電容量値いずれか一方、あるいは、両方の算出情報を選択し、その選択した抵抗値及び静電容量値の算出情報を上記各数式に代入することにより、上記貯留量（％）の計測を行うようにしてもよい。
また、貯留量（％）が０％から１００％へと推移していくときに、抵抗値と静電容量値が線形に変化するものであれば、抵抗値の変化量ΔＲと静電容量値の変化量ΔＣの大きさを考慮して、最適な方（変化率が大きい方）を選択する。尚、貯留量（％）が０％から１００％へと推移していくときに、抵抗値と静電容量値が非線形に変化するのであれば、前記各数式にリニアライズ（線形化）のための補正式を追加することが好ましい。
【００７４】
そして、上記計測結果（０〜１００％の貯留量）を前記信号出力回路３２によって外部に出力する。この場合に、デジタルデータとして出力しても良いが、例えば、Ｄ／Ａ変換してアナログ出力するときは、０〜１００％の貯留量に対応させて電流値４〜２０ｍＡの範囲で出力する（貯留量５０％であれば、１２ｍＡが出力される）。勿論、電流値以外に、例えば、電圧値０〜１０Ｖの範囲などで出力してもよい。また、上記計測結果を表示部３０に直接表示しても良い。
【００７５】
〔第３実施形態〕
この第３実施形態では、前記ＣＰＵ１２が、被測定物Ｘの計測として、被測定物Ｘの状態を表わす状態量を計測する。具体的には、被測定物Ｘとしての油の中に含まれる水分量を状態量として計測する水分センサを一つの例として説明する。即ち、水分量により油の誘電率が異なるので、この誘電率の違いを利用して水分量を計測することができる。
図７に示すように、測定用電極２２は円筒の内部に同心状に細い丸棒が配置された構造に形成されている。そして、この測定用電極２２をタンクＴ内に収納された被測定物Ｘの中に所定深さまで差し込んだ状態で、外円筒と内部の丸棒との間の抵抗値及び静電容量値を測定する。勿論、測定用電極２２については、上記形状のもの以外に様々な形状の電極を用いることができる。
【００７６】
この場合、被測定物Ｘの基準状態（例えば、水分量０％、水分量１００％などの各状態）の被測定物Ｘについて、抵抗値と静電容量値の計測値（基準値）を求めておく。そして、これらの基準値の情報、即ち、水分量０％（油１００％）のときの抵抗値Ｒ０と静電容量値Ｃ０、水分量１００％（油０％）のときの抵抗値Ｒｍａｘと静電容量値Ｃｍａｘなどの基準値データを前記不揮発性メモリ１７に記憶させる。尚、これらの基準値データは適宜、前記特性変更スイッチ２８Ｃで補正あるいは設定が可能である。
【００７７】
次に、前記ＣＰＵ１２が、被測定物Ｘの特性に対応する設定情報として、水分量を計算するための数式を設定する。具体的には、上記のように求めた値Ｒ０，Ｃ０と値Ｒｍａｘ，Ｃｍａｘを用いて、抵抗値についての数式、及び、静電容量値についての数式を設定する。
静電容量値についての数式は、下式のように、静電容量値の算出値Ｃｘからゼロ基準値Ｃ０を引いた静電容量値の変化量ΔＣ（ΔＣ＝Ｃｘ−Ｃ０）を、測定スパンの範囲ΔＣｍａｘ（ΔＣｍａｘ＝Ｃｍａｘ−Ｃ０）で割って、その値をパーセント表示した水分量（％）で与えられる。
【００７８】
【数８】
水分量（％）＝（ΔＣ／ΔＣｍａｘ）×１００
【００７９】
抵抗値についての数式は、下式のように、ゼロ基準値Ｒ０から抵抗値の算出値Ｒｘを引いた抵抗値の変化量ΔＲ（ΔＲ＝Ｒ０−Ｒｘ）を、測定スパンの範囲ΔＲｍａｘ（ΔＲｍａｘ＝Ｒ０−Ｒｍａｘ）で割って、その値をパーセント表示した水分量（％）で与えられる。
【００８０】
【数９】
水分量（％）＝（ΔＲ／ΔＲｍａｘ）×１００
【００８１】
実際の計測においては、前記ＣＰＵ１２が、第１実施形態と同様な判断条件（抵抗値の大きさ）の下に被測定物Ｘの抵抗値と静電容量値のいずれか一方を選択し、その選択した被測定物Ｘの抵抗値又は静電容量値の算出情報を上記数式に代入することにより、上記被測定物Ｘの水分量（％）の計測を行う。
【００８２】
なお、水分量（％）が０％から１００％へと推移していくときに、抵抗値と静電容量値が線形に変化するものであれば、抵抗値の変化量ΔＲと静電容量値の変化量ΔＣの大きさを考慮して、最適な方（変化率が大きい方）を選択する。尚、水分量（％）が０％から１００％へと推移していくときに、抵抗値と静電容量値が非線形に変化するのであれば、前記各数式にリニアライズ（線形化）のための補正式を追加することが好ましい。
そして、上記計測結果（０〜１００％の水分量）を前記信号出力回路３２によって外部に出力する。この場合に、デジタルデータとして出力しても良いが、例えば、Ｄ／Ａ変換してアナログ出力するときは、０〜１００％の水分量に対応させて電流値４〜２０ｍＡの範囲で出力する（水分量５０％であれば、１２ｍＡが出力される）。勿論、電流値以外に、例えば、電圧値０〜１０Ｖの範囲などで出力してもよい。また、上記計測結果を表示部３０に直接表示しても良い。また、上記（数８）（数９）のような数式を用いて水分量を出力しても良いし、場合によっては、上記の水分量を求める数式を省いて直接、被測定物の静電容量値もしくは抵抗値を外部に出力、あるいは、表示部３０に表示しても良い。
【００８３】
〔第４実施形態〕
この第４実施形態では、前記ＣＰＵ１２が、被測定物Ｘの計測として、被測定物Ｘの種類を判定する。具体的には、測定対象となる被測定物Ｘには定められた範囲の物質が含まれているので、予めその各物質の固有の抵抗値Ｒｘと静電容量値Ｃｘを測定して、その固有の抵抗値Ｒｘと静電容量値Ｃｘに基づいて被測定物Ｘの物質名を決定する。
図８に示すように、測定用電極２２は２枚の平面電極板を所定間隔を隔てて配置した平行平板構造に形成されている。そして、この平行平板の間に被測定物Ｘを存在させた状態で、両電極板間の抵抗値及び静電容量値を測定する。尚、図では、被測定物Ｘを模式的に示しており、実際の計測においては、例えば両電極板間が被測定物Ｘによって満たされているような状態にする必要がある。勿論、測定用電極２２については、上記形状のもの以外に様々な形状の電極を用いることができる。
【００８４】
先ず、被測定物Ｘが無い状態でゼロ点調整ボタン２８Ａを押すことにより、非存在状態での抵抗値Ｒ０と静電容量値Ｃ０が測定され、この初期値Ｒ０，Ｃ０がゼロ基準値として前記不揮発性メモリ１７に記憶される。
次に、前記ＣＰＵ１２が、被測定物Ｘの特性に対応する設定情報として、被測定物Ｘの種類を判定するために必要な判定基準データを設定する。具体的には、種類の異なる物質からなる被測定物Ｘの各物質に対応する抵抗値Ｒｎ及び静電容量値Ｃｎを、実際に測定用電極２２の間に各物質を位置させて測定するか、あるいは、計算（シミュレーション）によって求めて、これらの各判定用データＲｎ，Ｃｎを各物質の名称と対応させて、図９に示すようなテーブルの形式で前記不揮発性メモリ１７に記憶する。
【００８５】
そして、前記ＣＰＵ１２が、判定対象の被測定物Ｘを測定用電極２２の間に位置させた状態で測定した抵抗値Ｒｘと静電容量値Ｃｘの両方の算出情報を、前記判定基準データ（図９に示す判定用データＲｎ，Ｃｎ）と比較することにより、被測定物Ｘの計測（被測定物Ｘの種類の判定）を行う。
この場合に、例えば、静電容量値Ｃｘが５〜１５ＰＦの範囲内で、抵抗値Ｒｘが５０〜１００ｋΩの範囲内であれば、被測定物Ｘは物質Ａであると判定され、静電容量値Ｃｘが５〜１５ＰＦの範囲内で、抵抗値Ｒｘが１０〜５０ｋΩの範囲内であれば、被測定物Ｘは物質Ｂであると判定される。
【００８６】
そして、上記被測定物Ｘの種類の判定結果、及び、この被測定物Ｘの種類と共に抵抗値Ｒｘと静電容量値Ｃｘの計測結果を、前記表示部３０の表示画面に出力する。この場合に、被測定物Ｘの種類は「物質Ａ」等の言葉で表示し、抵抗値Ｒｘと静電容量値Ｃｘについては、その数値を表示する。
【００８７】
以上の説明では、被測定物Ｘが固体状の物質である場合を示したが、液体状の物質を判定対象とする場合には、図７に示した測定用電極２２を用いて、同様に各液体物質について判別用データ（抵抗値Ｒｎと静電容量値Ｃｎ）を求めておいて、液体状の被測定物Ｘの種類の判定を行うことができる。
【００８８】
さらに、この第４実施形態では、前記ＣＰＵ１２が、被測定物Ｘの計測として、被測定物Ｘの状態を判定する。即ち、被測定物Ｘが単一種類の物質である場合に、物質Ａ、物質Ｂなどの物質名を判定する代わりに、物質の状態、例えば、定型状の物質の形状について、「完全である」「一部破損している」「大部分破損している」などの各種状態を判定する。具体的には、図９における「物質の名称」の代わりに、上記各種状態を登録し、その各種状態に対応する静電容量値Ｃｎと抵抗値Ｒｎを予め測定しておく。これによって、前記物質の種類の判定と同様な方法で、物質の状態の状態についても判定することができる。
【００８９】
〔第５実施形態〕
この第５実施形態では、第１実施形態と同様に、センサが、被測定物Ｘの量が所定量に達したか否かを検知するレベルセンサであるが、ＣＰＵ１２が実行する計測処理の具体構成において第１実施形態と異なる。
即ち、前記ＣＰＵ１２が、前記被測定物Ｘの抵抗値Ｒｘの算出情報と静電容量値Ｃｘの算出情報の組み合わせを測定結果データ（Ｒｘ，Ｃｘ）とし、前記設定情報として前記被測定物Ｘの特性に応じて少なくとも１種類以上設定してある静電容量−抵抗特性判定基準データを参照して前記測定結果データ（Ｒｘ，Ｃｘ）の判定を行うことにより、前記被測定物Ｘの計測として前記被測定物Ｘの量が所定量に達したか否かを検知するものである。
【００９０】
具体的には、図５に示すものと同様に、タンクＴ内に貯留される被測定物Ｘの貯留量が所定レベルに達したか否かを検知する。そして、被測定物Ｘの貯留量についてのゼロ点調整も同様に行い、ゼロ基準値Ｒ０，Ｃ０が設定される。
また、前記ＣＰＵ１２が、後述のように特性変更指令に基づいて、設定情報としての静電容量‐抵抗特性判定基準データを補正（尚、この補正には、選択等も含む）可能に構成されている。具体的には、レベルセンサの取り付けの初期において、被測定物Ｘが何であるかに応じて、被測定物Ｘの特性に対応する設定情報としての静電容量‐抵抗特性判定基準データの補正や選択を行っておく。被測定物Ｘの特性に応じて静電容量‐抵抗特性判定基準データの補正や選択を行うことは比較的に簡単なことである。具体的には、次のとおりである。
【００９１】
先ず、特性判定基準データの補正について説明する。
あらかじめ被測定物Ｘの特性に応じた静電容量‐抵抗特性判定基準データを収集し、それを汎用となる自由度の高い特性の状態となした上で前記ＲＯＭ１４あるいは前記不揮発性メモリ１７に記憶させておく。そして、実際の使用において、その被測定物が何であるかに応じて、操作部２８に備えた特性変更スイッチ２８Ｃなどの操作によりマイクロコンピュータ１０を制御する。すなわち、マイクロコンピュータ１０におけるＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１４あるいは不揮発性メモリ１７から読み出した基本の静電容量‐抵抗特性判定基準データに所要の補正演算を加え、その補正後の静電容量‐抵抗特性判定基準データを不揮発性メモリ１７に格納する。それ以降は、ＣＰＵ１２は不揮発性メモリ１７から静電容量‐抵抗特性判定基準データを読み出すことになる。この補正においては、図１０に示すように、特性曲線を抵抗値の軸方向にシフトさせることも、また静電容量値の軸方向にシフトさせることも、あるいは両方の軸方向にシフトさせることも簡単に実現可能である。
従って、前記ＣＰＵ１２が、上記特性変更スイッチ２８Ｃによる特性変更指令に基づいて、汎用の静電容量‐抵抗特性判定基準データを補正可能に構成されている。これによって、実際の測定対象となる被測定物Ｘの特性に合った所望の静電容量‐抵抗特性判定基準データが得られることになる。
【００９２】
次に、特性判定基準データの選択について説明する。
被測定物の特性に応じた静電容量‐抵抗特性判定基準データを収集、もしくは、シミュレーションし、それを新規に不揮発性メモリ１７に格納する。そして、実際の使用において、操作部２８でのボタン（例えば、前記特性変更スイッチ２８Ｃ）の操作によりマイクロコンピュータ１０を制御する。ＣＰＵ１２は、指定された不揮発性メモリ１７から静電容量‐抵抗特性判定基準データを読み出すことになる。
【００９３】
あるいは、あらかじめ複数種類の被測定物についてそれぞれの特性に応じた静電容量‐抵抗特性判定基準データを収集し、それら複数種類の静電容量‐抵抗特性判定基準データをＲＯＭ１４に記憶させておく。そして、実際の使用において、その被測定物が何であるかに応じて、操作部２８でのボタン（例えば、前記特性変更スイッチ２８Ｃ）の操作によりマイクロコンピュータ１０を制御する。ＣＰＵ１２は、指定された被測定物の種類に対応する静電容量‐抵抗特性判定基準データを読み出すことになる。
【００９４】
あるいは、実際の使用において、その被測定物が何であるかに応じて、通信部３３を利用して外部から必要な静電容量‐抵抗特性判定基準データ、もしくは、静電容量‐抵抗特性判定基準データの種別等をダウンロードし、不揮発性メモリ１７に格納することもできる。
【００９５】
いずれにしても、多種多様な被測定物に対して高い汎用性をもたせることができる。また、操作部２８あるいは通信部３３を利用して初期設定時のみならず、測定時、測定後などにおいてもデータの補正、新データの格納、ダウンロード等が可能となっており、被測定物に応じての静電容量‐抵抗特性判定基準データの選択、補正等の作業はきわめて簡単である。
【００９６】
次に、図１０を用いて静電容量‐抵抗特性判定基準データについて説明する。横軸に抵抗値をとり、縦軸に静電容量値をとっている。基本の静電容量‐抵抗特性判定基準データの特性曲線Ａと、補正された静電容量‐抵抗特性判定基準データの特性曲線Ｂとが示されている。基本の特性曲線Ａは、ある被測定物についてのものであり、補正された特性曲線Ｂは、基本の特性曲線Ａの被測定物と特性曲線が類似となる別の被測定物の特性曲線である。
【００９７】
基本の特性曲線Ａは、抵抗値が比較的に高い側の水平部分Ａ１と、抵抗値が比較的に低い領域での傾斜部分Ａ２と、さらに抵抗値が低い領域での急峻部分Ａ３とを合成したものとなっている。補正された特性曲線Ｂについても同様で、抵抗値が比較的に高い側の水平部分Ｂ１と、抵抗値が比較的に低い領域での傾斜部分Ｂ２と、さらに抵抗値が低い領域での急峻部分Ｂ３とを合成したものとなっている。もっとも、この図１０の特性曲線Ａ，Ｂの形状はモデル化したものであって単純な直線の組み合わせとなっているが、必ずしもそれにとらわれる必要性はなく、幾つかの曲線をつないだ形態の特性曲線もあり得る。
【００９８】
基本の特性曲線Ａについて、静電容量値がより小さい領域（下の領域）がＯＦＦ領域ＡＯＦＦであり、静電容量値がより大きい領域（上の領域）がＯＮ領域ＡＯＮである。このような形態の基本の特性曲線Ａの静電容量‐抵抗特性判定基準データがテーブル化された状態または関数の状態でＲＯＭ１４に格納されているのである。
【００９９】
補正された特性曲線Ｂは、ＣＰＵ１２がＲＯＭ１４から読み出した基本の特性曲線Ａの静電容量‐抵抗特性判定基準データに基づいて所要の演算を行って得たものである。この補正された特性曲線Ｂについて、静電容量値がより小さい領域（下の領域）がＯＦＦ領域ＢＯＦＦであり、静電容量値がより大きい領域（上の領域）がＯＮ領域ＢＯＮである。この補正された特性曲線Ｂの静電容量‐抵抗特性判定基準データがテーブル化された状態または関数の状態で不揮発性メモリ１７に格納されているのである。
【０１００】
図１０においても理解されるように、特性曲線ＡでのＯＮ領域ＡＯＮが特性曲線ＢではＯＦＦ領域ＢＯＦＦとなり得るのである。つまり、本来的には特性曲線Ｂで判定しなければならない条件で、そうすればＯＦＦ領域ＢＯＦＦに入っているべきところを、もし仮に上記の補正を行わなければ、依然として特性曲線Ａのままであり、そうなると、ＯＮ領域ＡＯＮとなってしまい、誤動作を生じるおそれがある。そのような誤動作を上記の補正つまり特性曲線Ａから特性曲線Ｂへの変更によって回避することができる。なお、先に説明したように、補正された特性曲線の静電容量‐抵抗特性判定基準データの生成については、補正に代えて、選択でもよいし、あるいは外部からのダウンロード等による新規作成でもよい。
【０１０１】
次に、前記ＣＰＵ１２が実行する前記被測定物Ｘの計測処理について、図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。
先ず、ステップＳ２１において、前述の抵抗値・静電容量値の算出処理によって算出された抵抗値Ｒｘと静電容量値Ｃｘとの組み合わせ（Ｒｘ，Ｃｘ）を被測定物についての測定結果データ（Ｒｘ，Ｃｘ）とする。ステップＳ２２において、ＣＰＵ１２は、不揮発性メモリ１７に格納されている被測定物の特性に対応した静電容量‐抵抗特性判定基準データを読み出し、ステップＳ２３において、測定結果データ（Ｒｘ，Ｃｘ）が静電容量‐抵抗特性判定基準データとの関係でＯＮ領域にあるのか、それともＯＦＦ領域にあるのかの判定を行う。そして、ＯＮ領域にあると判定したときは、ステップＳ２４に進んで、検出信号を生成し出力する。検出信号は入出力インターフェイス１８を介して信号出力回路３２から外部の所要の回路へと出力され、例えば警報器を駆動する。ステップＳ２３においてＯＮ領域の判定がなされなかったときは、そのまま処理を終了する。尚、これ以降は、一定周期ごとに測定用電極２２にパルス状電圧を印加しながら、上記計測処理を繰り返し実行する。
【０１０２】
図１０では互いに関連のある２つの被測定物についての特性曲線Ａ，Ｂを代表的に示したが、その他の複数種類の被測定物について同様な静電容量‐抵抗特性判定基準データをテーブルの形または関数の形でＲＯＭ１４に格納しておくのでもよい。
【０１０３】
因みに、この第５実施形態による発明の効果について追加説明すれば、検出電圧信号をデジタル的に取り扱うことから、被測定物の抵抗値と静電容量値との２つの物理量を一括して捕捉することが容易にできる。そして、抵抗値と静電容量値との組み合わせである測定結果データを静電容量‐抵抗特性判定基準データに照らし合わせて、その測定結果データが判定基準に対してどのような関係にあるのかの判定を行うのであるが、測定用電極とその周辺回路を除くと、そのほぼ全体がデジタル構成となっており、被測定物の特性に応じた自由度の高い静電容量‐抵抗特性判定基準データを用意し、それをあらかじめ記憶させておき、実際の使用に際しては、被測定物が何であるかに応じて、静電容量‐抵抗特性判定基準データを複数の中から選択するか、あるいは、最適な補正または新規な作成を行った結果の静電容量‐抵抗特性判定基準データを使用することで、多種多様な被測定物に対して汎用性の高い測定を行うことができる。また、被測定物の特性に合わせた設定だけのきわめて簡単な作業で充分に対応することができる。加えて、デジタル技術の向上に伴い、アナログ式のレベルセンサでは決して得られない高精度な自由度の高い静電容量‐抵抗特性判定基準データを作成することが可能であり、その高精度な静電容量‐抵抗特性判定基準データに照らし合わせて、抵抗値と静電容量値との組み合わせからなる測定結果データの判定を行うので、その判定もきわめて厳密で高精度なものとなし得ることができる。
【０１０４】
〔別実施形態〕
以上、いくつかの実施の形態について説明してきたが、本発明は次のように構成したものも含み得るものとする。以下、別実施形態について説明する。
【０１０５】
上記第１〜第５実施形態においては、レベルセンサの長期間の継続使用によって、センサを取り巻く周辺環境が変化したり、また、測定用電極２２に被測定物が付着したりしてセンサの計測値にオフセットが生じるするようになる。これらの変化に対応させるためにメンテナンス時等に補正を行う必要が生じることがある。例えば、被測定物の付着が生じると、付着分だけ静電容量値（あるいは抵抗値）がプラスあるいはマイナスされて検出されてしまうために、それらの付着における増加分あるいは減少分を、操作部２８に備えた特性変更スイッチ２８Ｃによる入力に基づいてその補正を行う。尚、特性変更スイッチ２８Ｃはスイッチ以外にボリュームなど様々な入力方式が考えられる。そして、上記特性変更スイッチ２８Ｃから入力された入力値（補正値）を用いて、予め記憶されている前記設定情報（判定基準データや静電容量‐抵抗特性判定基準データ）及び選択基準情報や、前記算出される算出情報（静電容量値と抵抗値）について補正、変更等を行うことによって、前記計測部（ＣＰＵ１２）において計測処理を行う際に、環境変化もしくは付着による誤差（オフセット）を解消できることになる。尚、上記設定情報及び選択基準情報については、予め記憶されていなくても、特性変更スイッチ２８Ｃによる入力値に基づいて新規の値を設定させることも可能である。因みに、第５実施形態においては、図１０に示すように、静電容量‐抵抗特性判定基準データを実線から点線（あるいは点線から実線）へ変更することによって、環境変化または付着の状況に応じた補正を行うことが可能となる。
【０１０６】
上記実施形態においては、電圧出力部（電極ドライバ回路２０）が、測定用電極２２に印加する電圧としてステップ状の電圧を出力するようにしたが、これ以外に、例えば、直線的に増加する電圧を出力するようにし、信号入力部（入力回路２４）が、この直線的に増加する電圧に対する応答信号を入力するようにしてもよい。あるいは、測定用電極２２に印加する電圧として常時的に一定の電圧を出力しておき、測定用電極２２に生じる電圧が被測定物の接触によって変動するのを測定するように構成してもよい。
【０１０７】
上記実施形態においては、演算部（ＣＰＵ１２）が、（数５）によって被測定物Ｘの静電容量値を算出する場合に用いる時間データ値Ｔｏを、検出電圧信号Ｖｏｕｔが安定化したときの飽和電圧値Ｖｓａｔの２分の１に対応するものとしたが、必ずしもそれにとらわれる必要性はなく、ｋを任意の数として、飽和電圧値Ｖｓａｔのｋ分の１に対応するものとしてよい。このとき、（数４）の（１／２）に代えて、（１／ｋ）を用い、併せて、（数５）の０．６９を調整するものとする。
【０１０８】
又、上記実施形態においては、演算部（ＣＰＵ１２）が、図４に示すフローチャートのステップＳ１２からステップＳ１６において、検出電圧信号Ｖｏｕｔについて逐次サンプリングデータを取り込むと共に、そのサンプリングデータの変化率を判断して、飽和電圧Ｖｓａｔおよび所要時間Ｔｏを算出するようにしたが、必ずしもそれにとらわれる必要性はなく、適切な演算式、あるいは判定手段を使用して、適宜サンプリングデータを取り込み、その結果として、飽和電圧Ｖｓａｔおよび所要時間Ｔｏを算出してもよい。飽和電圧Ｖｓａｔ、所要時間Ｔｏを算出する方法や手段は種々考えられるため、そのいずれを用いてもよい。
また、抵抗値Ｒｘと静電容量値Ｃｘとを算出する構成についても、上記の実施の形態にとらわれる必要性はなく、（数１）〜（数５）以外の適切な演算式あるいは判定手段を使用して抵抗値Ｒｘ、静電容量値Ｃｘを算出することも可能である。
また、上記実施形態における計測部（ＣＰＵ１２）での算出情報と設定情報との比較方法や、（数６）〜（数９）の演算式、判定方法などについても、上記の実施の形態にとらわれる必要はなく、（数６）〜（数９）以外のの演算式あるいは比較方法、判定方法を使用して前記被測定物の計測を行うことも可能である。
【０１０９】
上記第１〜第３実施形態では、計測部（ＣＰＵ１２）が、選択基準情報（被測定物Ｘの抵抗値）に基づいて、被測定物Ｘの抵抗値と静電容量値のいずれか一方を選択し、その選択した被測定物Ｘの抵抗値又は静電容量値の算出情報を被測定物Ｘの計測に用いるようにしたが、このような選択基準情報に基づく条件判断を行わず、無条件に、被測定物Ｘの抵抗値、あるいは静電容量値、あるいは抵抗値と静電容量値の両方を選択するようにしてもよい。
また、上記選択基準情報に基づく条件判断を行う場合も、選択基準情報として、被測定物Ｘの抵抗値の外に、被測定物Ｘの静電容量値を用いたり、あるいは、温度情報やその他計測に必要な情報を用いることもできる。この場合に、前記特性変更スイッチ２８Ｃから変更指令を入力して、上記選択基準情報の変更等を行う。従って、前記ＣＰＵ１２が、特性変更スイッチ２８Ｃによる選択基準変更指令に基づいて、選択基準情報を補正可能に構成してある。
【０１１０】
上記第３実施形態では、計測部（ＣＰＵ１２）が、被測定物Ｘの状態量として、油中の含有水分量（０〜１００％）を計測するようにしたが、油や水以外のものにも適用することができる。即ち、液体Ｘに含まれる液体Ｚの割合の計測に適用可能であるし、ＸやＺが液体以外の気体や固体などである場合の状態量の計測にも適用可能である。例えば、定形物である被測定物Ｘ（固体）の一部が欠けている状態（欠けの程度）や被測定物Ｘ（液体）中の気泡Ｚの状態等を状態量として計測することも可能である。もちろん、第３実施形態以外の実施形態においても、被測定物Ｘについて液体以外の、粉体、気体、固体などの被測定物においても適用することが可能である。
【０１１１】
上記実施形態においては、信号出力回路３２をもって被測定物の計測結果（検知の有無等）を出力しているが、通信部３３をもって同様の処理を行ってもよい。信号出力回路３２、あるいは、通信部３３を直接、警報器や、タンクに被測定物を搬入するメカニズムの駆動源（モータやポンプなど）などに接続してもよいし、通信部によって遠隔地にあるオペレータ室や外部コンピュータ等に検出の結果を知らせるように構成してもよい。また、被測定物の計測結果を表示部３０に出力して、様々な表示手段を用いて計測結果を表示させることも可能である。
【０１１２】
上記実施形態においては、操作部２８より各入力又は補正を行っているが、通信部３３を使用して操作部２８と同様な入力又は補正を行っても良い。通信部３３に接続した端末あるいはハードウエア機器などから、各データの入力、ダウンロード又は補正を行っても良いし、入力あるいはダウンロードするデータは前記のデータにとらわれる必要性は無く、判定に必要なその他の外部データ、さらには必要とする判定ロジックなどについても適宜入力、ダウンロードするように構成してもよい。
【０１１３】
上記実施形態においては、マイクロコンピュータ１０において、演算部としてのＣＰＵ１２による各演算等の処理、記憶手段（１４，１６，１７）による各データ等の処理を行っているが、必ずしもそれにとらわれる必要性はなく、通信部３３を利用することにより、通信部３３に接続された外部コンピュータ等のＣＰＵ、記憶手段（それぞれ所定のプログラム、データが格納されている）を使用することにより、同様の処理を行うことも可能である。
【０１１４】
上記実施形態においては、測定用電極２２の形状を、図５〜図８に示したように棒状や円筒状、あるいは平面状のものを例として説明したが、必ずしもそれらにとらわれる必要性は無く、被測定物の種類や形状、使用目的や設置場所などに合わせた独自の形状を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るセンサの電気的構成を示すブロック図
【図２】センサの測定原理を説明するための等価回路図
【図３】測定用電極への印加電圧および検出電圧信号の波形図
【図４】計測動作を示すフローチャート
【図５】第１実施形態における測定用電極の設置状態を示す側面図
【図６】第２実施形態における測定用電極の設置状態を示す側面図
【図７】第３実施形態における測定用電極の構造と計測状態を示す斜視図及び側面図
【図８】第４実施形態における測定用電極の構造と計測状態を示す斜視図及び側面図
【図９】第４実施形態における判定基準データを示す図
【図１０】第５実施形態における計測動作を示すフローチャート
【図１１】第５実施形態における静電容量‐抵抗特性判定基準データの特性曲線図
【図１２】従来の技術にかかわるレベルセンサについての電導度と静電容量との関係を示す特性曲線図
【符号の説明】
１２        演算部
１２        計測部
２０        電圧出力部
２２        測定用電極
２４，２６  信号入力部
Ｘ          被測定物
【図１】
0003625788.tif 000007
【図２】
0003625788.tif 000008
【図３】
0003625788.tif 000009
【図４】
0003625788.tif 000010
【図５】
0003625788.tif 000011
【図６】
0003625788.tif 000012
【図７】
0003625788.tif 000013
【図８】
0003625788.tif 000014
【図９】
0003625788.tif 000015
【図１０】
0003625788.tif 000016
【図１１】
0003625788.tif 000017
【図１２】
0003625788.tif 000018