(57)【要約】【課題】高速に動作可能なセンサ信号処理装置を提供する。【解決手段】交流信号源７０からの交流信号を反転する反転増幅器７１と、交流信号及び反転された交流信号がそれぞれ入力され、第１の並列コンデンサから成る第１のセンサ８１と、第１のセンサ８１の出力が第１の入力端子（−）に入力され、第２の入力端子（＋）が接地され、第１の入力端子（−）と出力端子の間にコンデンサＣａが接続された第１の演算増幅器Ａ２と、交流信号がコンデンサＣｂを通して入力され、第２の並列コンデンサから成る第２のセンサ８２と、コンデンサＣｂの出力が第１の入力端子（−）に入力され、第２の入力端子（＋）が接地され、第１の入力端子（−）と出力端子（＋）の間に第２のセンサ８２が接続された第２の演算増幅器Ａ３と、第１及び第２の演算増幅器の出力を乗算する乗算器７４とを備える。【選択図】  図２
2004294255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相補的に動作する一対のセンサ素子から成る第１のセンサと、相補的に動作する一対のセンサ素子から成り、前記第１のセンサと等価な第２のセンサと、前記第１のセンサの差成分を抽出する第１の演算回路と、前記第２のセンサの和成分を抽出する第２の演算回路と、前記第１の演算回路の出力と前記第２の演算回路の出力を乗算または除算する第３の演算回路と、を備えることを特徴とするセンサ信号処理装置。
【請求項２】
交流信号源からの交流信号を反転する反転増幅器と、
前記交流信号及び反転された交流信号がそれぞれ入力され、相補的に動作する第１の並列コンデンサから成る第１のセンサと、
前記第１のセンサの出力が第１の入力端子に入力され、第２の入力端子が接地され、第１の入力端子と出力端子の間に第１のコンデンサが接続された第１の演算増幅器と、
前記交流信号が第２のコンデンサを通して入力され、相補的に動作する第２の並列コンデンサから成る第２のセンサと、
前記第２のコンデンサの出力が第１の入力端子に入力され、第２の入力端子が接地され、第１の入力端子と出力端子の間に前記第２のセンサが接続された第２の演算増幅器と、
前記第１及び第２の演算増幅器の出力を乗算する乗算器と、を備えることを特徴とするセンサ信号処理装置。
【請求項３】
交流信号源からの交流信号を反転する反転増幅器と、
前記交流信号及び反転された交流信号がそれぞれ入力され、相補的に動作する第１の並列コンデンサから成る第１のセンサと、
前記第１のセンサの出力が第１の入力端子に入力され、第２の入力端子が接地され、第１の入力端子と出力端子の間にコンデンサが接続された第１の演算増幅器と、
前記交流信号が抵抗を通して入力され、相補的に動作する第２の並列コンデンサから成る第２のセンサと、
前記抵抗の出力が第１の入力端子に入力され、第２の入力端子が接地され、第１の入力端子と出力端子の間に前記第２のセンサが接続された第２の演算増幅器と、
前記第１及び第２の演算増幅器の出力を乗算する乗算器と、を備えることを特徴とするセンサ信号処理装置。
【請求項４】
交流信号源からの交流信号を反転する反転増幅器と、
前記交流信号及び反転された交流信号がそれぞれ入力され、相補的に動作する第１の並列コンデンサから成る第１のセンサと、
前記第１のセンサの出力が第１の入力端子に入力され、第２の入力端子が接地され、第１の入力端子と出力端子の間にコンデンサが接続された第１の演算増幅器と、
前記交流信号が入力されると共に相補的に動作する第２の並列コンデンサから成る第２のセンサと、
前記第２のセンサの出力が第１の入力端子に入力され、第２の入力端子が接地され、第１の入力端子と出力端子の間に抵抗が接続された第２の演算増幅器と、
前記第１の演算増幅器の出力を前記第２の演算増幅器の出力で除算する除算器と、を備えることを特徴とするセンサ信号処理装置。
【請求項５】
交流信号源からの交流信号を反転する反転増幅器と、
前記交流信号及び反転された交流信号がそれぞれ入力され、相補的に動作する第１の並列コンデンサから成る第１のセンサと、
前記第１のセンサの出力が第１の入力端子に入力され、第２の入力端子が接地され、第１の入力端子と出力端子の間に第１のコンデンサが接続された第１の演算増幅器と、
前記交流信号が入力されると共に相補的に動作する第２の並列コンデンサから成る第２のセンサと、
前記第２のセンサの出力が第１の入力端子に入力され、第２の入力端子が接地され、第１の入力端子と出力端子の間に第２のコンデンサが接続された第２の演算増幅器と、
前記第１の演算増幅器の出力を前記第２の演算増幅器の出力で除算する除算器と、を備えることを特徴とするセンサ信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセンサで捉えた物理量を電気信号に変換処理するための信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
センサの素子単体で捕らえた信号は単純な物理量の変化でしかないので、何らかの方法で電気信号に変換しなければ利用することができない。例えば、静電容量変化型センサでは、一方を固定された二つの電極板の間に圧力を受けるダイアフラムなどを配置した構成になっている。コンデンサの静電容量は、以下の式で表すことができる。
【０００３】
【数１】
2004294255.tif 000003
【０００４】
ここで、数１に表されるようにコンデンサの容量を決定する要素は、誘電率ε、電極板の面積ｓ、電極板間の距離ｄである。これらのうちのどれかひとつが測定したい物理量、例えば、温度、湿度、圧力、変位、もしくは雰囲気の気体などの変化量に応じて変化すれば、それらの変化に反応してコンデンサの容量が変化することになる。
【０００５】
これら誘電率ε、面積ｓ、距離ｄなどコンデンサの容量を決定する要素の変化を電気信号の変化に変換するために、電気回路による演算が必要になる。さらに、これらコンデンサの容量を決定する要素以外の要素、例えば温度変化、湿度変化などの影響によって出力となる電気信号が変化すると、実際に測定したい測定物の変化が捉えられなくなってしまう不都合がある。正確な測定には、このような不都合を解消し、必要な要素を抽出する必要がある。そのために以下のような演算を行っている。
【０００６】
その演算式は、面積ｓの変化を抽出し電気信号に変換するには、
【０００７】
【数２】
2004294255.tif 000004
【０００８】
誘電率εの変化を抽出するには、
【０００９】
【数３】
2004294255.tif 000005
【００１０】
電極間の距離ｄの変化を抽出するには、
【００１１】
【数４】
2004294255.tif 000006
【００１２】
のような演算が必要になる。
これらの式をコンデンサの容量の変化に置き換えるためには、数１を代入して、
【００１３】
【数５】
2004294255.tif 000007
【００１４】
のようになる。つまり静電容量の和の分母と差の分子を作り出し、それらの商が必要となってくる。
【００１５】
ここで、分母と分子にそれぞれ同じ特性のコンデンサを同じ環境に配置すれば、例えば温度などの影響で相対的に静電容量が変化することになる。つまり、それぞれ同じ値だけ変化することになるので、結果的には分母と分子に同じ値が現れＸ÷Ｘ＝１となり出力から消えてしまう。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のセンサ信号処理回路では、数５における分母と分子を時系列的に演算処理していたので、高速処理ができなかった。そのため、静電容量が高速に変化するようなセンサの信号処理を行うことが困難であった。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明のセンサ信号処理回路は、その回路構成を数５の分子に当たる差を求める回路部分と、分母に当たる和を求める回路部分とに分け、これらを並列に信号処理し、最終的に掛算器や割算器に分子、分母をそれぞれ入力し、その出力を求めるようにした。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。まず、センサの構成について説明し、その後センサ信号処理回路の構成について説明する。
【００１９】
図１は、静電容量型圧力センサの構造を示す図であり、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。この静電容量型圧力センサ３０は、Ｈ型構造の可動電極板を用いたものであり、相補的に動作する４つの平行平板型コンデンサを含むものである。
【００２０】
図１において、Ｈ型構造を有する可動電極板は、円筒状の筐体３１に収納されている。この可動電極板は、両端が筐体３１の壁に埋め込まれて固定された第１のダイアフラム３２と、この第１のダイアフラム３２の中央部Ｑから、筐体３１の壁に近接して対向するように分岐した第２のダイアフラム３３と、第１のダイアフラム３２の中央部Ｑから筐体３１の反対側の壁に近接して対向するように分岐した第３のダイアフラム３４と、から構成されている。
【００２１】
そして、第２のダイアフラム３３と第３ダイアフラム３４とは、第１のダイアフラム３２に対して対称となるように連結され、Ｈ型構造を成している。
【００２２】
また、第１のダイアフラム３２で区画された筐体３１内の空洞部３５に油圧Ｐ１を導入するための第１の貫通孔３６が設けられ、同様に第１のダイアフラム３２で区画された反対側の空洞部３７に油圧Ｐ２を導入するための第２の貫通孔３８が設けられている。
【００２３】
そして、第２のダイアフラム３３の表面には電極パターン３９，４０が形成されており、これらの電極パターン３９，４０にそれぞれ対向して筐体３１の内壁面に電極パターン４１，４２が形成されている。従って、１対の電極パターン３９，４１によって第１のコンデンサ６１が構成され、これに隣接して１対の電極パターン４０，４２によって第２のコンデンサ６２が構成されている。
【００２４】
また、同様に第３のダイアフラム３４の表面には電極パターン４３，４４が形成されており、これらの電極パターン４３，４４にそれぞれ対向して筐体３１の内壁面に電極パターン４５，４６が形成されている。従って、１対の電極パターン４３，４５によって第３のコンデンサ６３が構成され、これに隣接して１対の電極パターン４４，４６によって第４のコンデンサ６４が構成されている。これら４つのコンデンサは、圧力差に対していずれも平行平板型コンデンサとして動作する。
【００２５】
ここで、第１のコンデンサ６１の容量をＣｓ１、第２のコンデンサ６２の容量をＣｄ１、第３のコンデンサ６３の容量をＣｓ２、第４のコンデンサ６４の容量をＣｄ２とすると、これらは以下の式で表される。
【００２６】
【数６】
2004294255.tif 000008
【００２７】
【数７】
2004294255.tif 000009
【００２８】
【数８】
2004294255.tif 000010
【００２９】
【数９】
2004294255.tif 000011
【００３０】
ここで、ｄ０は圧力差がないとき（Ｐ１＝Ｐ２）の電極ギャップ幅、Δｄは圧力差（Ｐ２−Ｐ１）に応じたダイアフラムの変位（第１のダイアフラム３２の中央部Ｑの変位）である。εは空洞部３５，３７に導入された油の誘電率である。Ｓは電極面積であり、４つのコンデンサは同じ電極面積を有しているものとする。従って、第１のコンデンサ６１と第３のコンデンサ６３とは相補的に動作し、第２のコンデンサ６２と第４のコンデンサ６４とは相補的に動作する。
【００３１】
そこで、
【００３２】
【数１０】
2004294255.tif 000012
【００３３】
という信号処理を行うことにより、次の式が得られる。
【００３４】
【数１１】
2004294255.tif 000013
【００３５】
従って、Δｄと圧力の関係から、圧力差（Ｐ２−Ｐ１）を知ることができる。また、この信号処理により、油の誘電率ε及び電極面積Ｓの温度・湿度変化や経時変化に起因した変動の影響を除去することができる。また、この静電容量型圧力センサ３０は、４つのコンデンサを用いているので、（Ｃｓ１−Ｃｓ２）と（Ｃｄ１＋Ｃｄ２）とを後述するように、並列信号処理することができるので、時系列的に信号処理が必要なセンサに比べて高速なセンシングが可能となる。
（第１の実施形態）
次に、上述した静電容量型圧力センサ３０に適用されるセンサ信号処理装置について説明する。図２は第１の実施形態に係るセンサ信号処理装置を示す回路図である。また、図３はこのセンサ信号処理装置のブロック線図である。
【００３６】
図２において、７０は交流信号源であり、交流入力信号Ｖｉｎを発生する。７１は演算増幅器Ａ１と２つの固定抵抗Ｒで構成される反転増幅器、８１は前記第１及び第３のコンデンサ６１，６３で構成される第１のセンサ、７２はコンデンサＣａ、第１のセンサ８１及び演算増幅器Ａ２で構成される第１のチャージアンプ、８２は前記第２及び第４のコンデンサ６２，６４で構成される第２のセンサ、７３はコンデンサＣｂ、第２のセンサ８２及び演算増幅器Ａ３で構成される第２のチャージアンプである。７４は乗算器である。
【００３７】
更に詳しくは、第１のチャージアンプ７２において、演算増幅器Ａ２の非反転入力端子（＋）は接地されており、反転入力端子（−）には第１及び第３のコンデンサ６１，６３の電極（可動電極板側の電極パターン）が接続され、これらは仮想接地されている。また、第２のチャージアンプ７３において、演算増幅器Ａ３の非反転入力端子（＋）は接地されており、反転入力端子（−）には第２及び第４のコンデンサ６２，６４の電極（可動電極板側の電極パターン）が接続され、これらは仮想接地されている。
【００３８】
そして、これらの第１のチャージアンプ７２及び第２のチャージアンプ７３の出力信号は、乗算器７４によって乗算処理され、その結果出力信号Ｖｏｕｔが得られる。
【００３９】
上述したように、第１のセンサ８１は一方のコンデンサ、例えば第１のコンデンサ６１の容量Ｃｓ１が増加すると、第３のコンデンサ６３の容量Ｃｓ２は減少するように、相補的に動作する。
【００４０】
そこで、このセンサ信号処理回路の伝達関数を求める。まず乗算器７４に入力される前のブロックを、反転増幅器７１と第１のチャージアンプ７２で構成される部分と、第２のチャージアップ７３で構成される部分に分割して考えることができる。これらの２つの構成部分は並列に演算処理を行っている。
【００４１】
それぞれの部分の伝達関数を求めた後に掛け合わせれば、全体の伝達関数を得ることができる。まず、反転増幅器７１と第１のチャージアンプ７２で構成される部分の伝達関数をラプラス変換により求める。第１のチャージアンプ７２の出力信号をＶａとすると次式が成り立つ。
【００４２】
【数１２】
2004294255.tif 000014
【００４３】
この数１２をＶａについて解くと、
【００４４】
【数１３】
2004294255.tif 000015
【００４５】
次に、第２のチャージアンプ７３の伝達関数をラプラス変換により求める。
第２のセンサ８２の容量Ｃｄ１，Ｃｄ２の和をＣｄとすると、Ｃｄは次式で表される。
【００４６】
【数１４】
2004294255.tif 000016
【００４７】
第２のチャージアンプ７３の出力信号をＶｂとすると、次式が成り立つ。
【００４８】
【数１５】
2004294255.tif 000017
【００４９】
これをＶｂについて解くと、
【００５０】
【数１６】
2004294255.tif 000018
【００５１】
この式に数１４を代入すると、
【００５２】
【数１７】
2004294255.tif 000019
【００５３】
ここで、Ｖｏｕｔ＝Ｖａ×Ｖｂなので、数１３と数１７を掛け合わせると、
【００５４】
【数１８】
2004294255.tif 000020
【００５５】
が得られる。
【００５６】
このように、このセンサ信号処理回路によれば、微分、積分回路を用いることなく容量の和と差の成分を抽出することができる。従って、上述の静電容量型圧力センサ３０と、このセンサ信号処理回路を組み合わせることで、高速な圧力変化を高感度で検出することができるものである。
【００５７】
（第２の実施形態）
図４は第２の実施形態に係るセンサ信号処理装置を示す回路図である。また、図５はこのセンサ信号処理装置のブロック線図である。第１の実施形態と異なる点は、コンデンサＣｂが抵抗Ｒｂで置き換えられている点だけである。すなわち、このセンサ信号処理回路は、交流信号源７０、演算増幅器Ａ１と２つの固定抵抗Ｒで構成される反転増幅器７１、第１及び第３のコンデンサ６１，６３で構成される第１のセンサ８１、コンデンサＣａ、第１のセンサ８１及び演算増幅器Ａ２で構成される第１のチャージアンプ７２、第２及び第４のコンデンサ６２，６４で構成される第２のセンサ８２、抵抗Ｒｂ、第２のセンサ８２及び演算増幅器Ａ３で構成される積分器７５、乗算器７４から構成されている。
【００５８】
そこで、このセンサ信号処理装置の伝達関数を求める。まず乗算器７４に入力される前のブロックを、反転増幅器７１と第１のチャージアンプ７２で構成される部分と、積分器７５で構成される部分に分割して考えることができる。それぞれの部分の伝達関数を求めた後に掛け合わせれば全体の伝達関数を得ることができる。
【００５９】
まず、反転増幅器７１と第１のチャージアンプ７２で構成される部分については、数１９の通りである。
【００６０】
次に、積分器７５について伝達関数を求める。積分器７５の出力信号をＶｂとすると、
次式が成り立つ。
【００６１】
【数１９】
2004294255.tif 000021
【００６２】
これをＶｂについて解くと、
【００６３】
【数２０】
2004294255.tif 000022
【００６４】
数２０に数１４を代入すると、
【００６５】
【数２１】
2004294255.tif 000023
【００６６】
ここで、Ｖｏｕｔ＝Ｖａ×Ｖｂなので、数１３と数２１を掛け合わせると、
【００６７】
【数２２】
2004294255.tif 000024
【００６８】
が得られる。
（第３の実施形態）
図６は第３の実施形態に係るセンサ信号処理装置を示す回路図である。また、図７はこのセンサ信号処理装置のブロック線図である。
【００６９】
図６おいて、７０は交流信号源であり、交流入力信号Ｖｉｎを発生する。７１は演算増幅器Ａ１と２つの固定抵抗Ｒで構成される反転増幅器、８１は前記第１及び第３のコンデンサ６１，６３で構成される第１のセンサ、７２はコンデンサＣａ、第１のセンサ８１及び演算増幅器Ａ２で構成される第１のチャージアンプ、８２は前記第２及び第４のコンデンサ６２，６４で構成される第２のセンサ、７６は抵抗Ｒｂ、第２のセンサ８２及び演算増幅器Ａ３で構成される微分器である。７７は除算器である。
【００７０】
そこで、このセンサ信号処理装置の伝達関数を求める。まず除算器７７に入力される前のブロックを、反転増幅器７１と第１のチャージアンプ７２で構成される部分と、微分器７６で構成される部分に分割して考えることができる。それぞれの部分の伝達関数を求めた後、第１のチャージアンプ７２の出力を微分器７６の出力で割れば全体の伝達関数を得ることができる。
【００７１】
まず、反転増幅器７１と第１のチャージアンプ７２で構成される部分については、数１９の通りである。微分器７６の出力信号をＶｂとすると、次式が成り立つ。
【００７２】
【数２３】
2004294255.tif 000025
【００７３】
これをＶｂについて解くと、
【００７４】
【数２４】
2004294255.tif 000026
【００７５】
数２４に数１４を代入すると、
【００７６】
【数２５】
2004294255.tif 000027
【００７７】
となる。
ここで、Ｖｏｕｔ＝Ｖａ÷Ｖｂなので、数１３を数２５で割ると、
【００７８】
【数２６】
2004294255.tif 000028
【００７９】
が得られる。
【００８０】
（第４の実施形態）
図８は第３の実施形態に係るセンサ信号処理装置を示す回路図である。また、図９はこのセンサ信号処理装置のブロック線図である。
【００８１】
第３の実施形態と異なる点は、抵抗ＲｂがコンデンサＣｂで置き換えられている点だけである。すなわち、このセンサ信号処理回路は、交流信号源７０、演算増幅器Ａ１と２つの固定抵抗Ｒで構成される反転増幅器７１、第１及び第３のコンデンサ６１，６３で構成される第１のセンサ８１、コンデンサＣａ、第１のセンサ８１及び演算増幅器Ａ２で構成される第１のチャージアンプ７２、第２及び第４のコンデンサ６２，６４で構成される第２のセンサ８２、コンデンサＣｂ、第２のセンサ８２及び演算増幅器Ａ３で構成される第２のチャージアンプ７８、除算器７７から構成されている。
【００８２】
そこで、このセンサ信号処理装置の伝達関数を求める。まず除算器７７に入力される前のブロックを、反転増幅器７１と第１のチャージアンプ７２で構成される部分と、第２のチャージアンプ７８で構成される部分に分割して考えることができる。それぞれの部分の伝達関数を求めた後、第１のチャージアンプ７２の出力を第２のチャージアンプ７８の出力で割れば全体の伝達関数を得ることができる。
【００８３】
まず、反転増幅器７１と第１のチャージアンプ７２で構成される部分については、数１９の通りである。第２のチャージアンプ７８の出力信号をＶｂとすると、次式が成り立つ。
【００８４】
【数２７】
2004294255.tif 000029
【００８５】
これをＶｂについて解くと、
【００８６】
【数２８】
2004294255.tif 000030
【００８７】
ここで、Ｖｏｕｔ＝Ｖａ÷Ｖｂなので、数１３を数２８で割ると、
【００８８】
【数２９】
2004294255.tif 000031
【００８９】
が得られる。
【００９０】
次に、上述した第１の実施形態に係るセンサ信号処理装置の動作波形の例について図面を参照しながら説明する。図１０は搬送波である交流入力信号Ｖｉｎを示す波形図であり、Ｖｉｎ＝ｓｉｎωｔ  で表される。また、図１１は第１のセンサ８１の静電容量の変化に応じた、演算増幅器Ａ１の増幅率Ａ１の変化を示す波形図である。また、図１２は第１のチャージアンプ７２の出力信号Ｖａの変化を示す波形図である。なお、図１２は復調波である出力信号Ｖｏｕｔの変化を示す波形図である。図１０〜図１３において、横軸は時間、縦軸は相対スケールである。
【００９１】
すると、Ｖａ＝Ａ×ｓｉｎωｔ、Ｖｂ＝Ｂ×ｓｉｎωｔ  で表される。
Ｖｂは第２のチャージアンプ７３の出力信号である。
【００９２】
したがって、出力信号Ｖｏｕｔは、Ｖａ×Ｖｂであるから、
＝（Ａｓｉｎωｔ）×（Ｂｓｉｎωｔ）＝ＡＢ（ｓｉｎ２ωｔ）
＝ＡＢ（１＋ｃｏｓ２ωｔ）  によって表すことができる。
すなわち、この回路は復調機能を有している。
【００９３】
【発明の効果】
本発明のセンサ信号処理装置によれば、静電容量型センサとして４つのコンデンサを用い、これらの差の成分と和の成分とを並列に演算処理しているので、高速処理が可能である。
【００９４】
また、本発明の装置自体で復調の機能も持っているため、和と差の成分を抽出した後に復調回路を用いる必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る静電容量型圧力センサの構造を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るセンサ信号処理装置の回路図である。
【図３】図２のセンサ信号処理装置のブロック線図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るセンサ信号処理装置の回路図である。
【図５】図４のセンサ信号処理装置のブロック線図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るセンサ信号処理装置の回路図である。
【図７】図６のセンサ信号処理装置のブロック線図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係るセンサ信号処理装置の回路図である。
【図９】図８のセンサ信号処理装置のブロック線図である。
【図１０】図２における交流入力信号Ｖｉｎを示す波形図である。
【図１１】図２における演算増幅器Ａ１の増幅率Ａ１の変化を示す波形図である。
【図１２】図２における第１のチャージアンプ７２の出力信号Ｖａの変化を示す波形図である。
【図１３】図２における出力信号Ｖｏｕｔの変化を示す波形図である。
【符号の説明】
１  固定電極      ２  ４分割電極      ３  回転羽根      ４  回転軸
１５，１６，１７  演算増幅器        ３０  静電容量型圧力センサ
３１  筐体      ３２  第１のダイアフラム    ３３  第２のダイアフラム
３４  第３のダイアフラム    ３５  空洞部    ３６  貫通孔
３７  空洞部                ３８  貫通孔    ３９〜４６  電極パターン
６１  第１のコンデンサ      ６２  第２のコンデンサ
６３  第３のコンデンサ      ６４  第４のコンデンサ    ７０  交流信号源
７１  反転増幅器            ７２  第１のチャージアンプ
７３  第２のチャージアンプ      ７４  乗算器          ７５  積分器
７６  微分器                    ７７  除算器
７８  第２のチャージアンプ      ８１  第１のセンサ    ８２  第２のセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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