(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液面の変位方向に延在し且つ所定の間隔をおいて対向配置された一対の電極からなる第１電極対と、
前記液面の変位方向に延在し且つ所定の間隔をおいて対向配置された一対の電極からなる第２電極対と、
を備え、
前記第１電極対と前記第２電極対とは、同一の構造を有し、互いの気中の静電容量及び液面の変位に対する静電容量の変化率が共に等しく、
且つ、前記第１電極対と前記第２電極対とは、前記液面の変位方向に沿って位置ずれした状態で互いに並行に配置され、
前記第１電極対と前記第２電極対とが互いに平行する部分の下端の高さをＥとし、上端の高さをＦとし、液面レベルをｈとし、前記第１電極対の静電容量をｃ１、前記第２電極対の静電容量をｃ２、前記第１電極対及び第２電極対の気中の静電容量をＣ０とするとき、Ｅ≦ｈ≦Ｆの範囲の液面レベルｈを、
ｈ＝｛（ｃ１−Ｃ０）／（ｃ１−ｃ２）｝Ｅ
または、
ｈ＝[｛（ｃ２−Ｃ０）／（ｃ１−ｃ２）｝＋１]Ｅ
または、
ｈ＝[｛（ｃ１＋ｃ２−２Ｃ０）／（ｃ１−ｃ２）｝＋１]Ｅ／２
により算出することを特徴とする液面レベルセンサ。
【請求項２】
前記第１電極対の一方の電極と前記第２電極対の一方の電極とが、互いに共用される共用電極とされ、
前記第１電極対の他方の電極と前記第２電極対の他方の電極とが、前記共用電極を挟み且つ前記液面の変位方向に位置ずれして配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液面レベルセンサ。
【請求項３】
前記第１電極対の一方の電極と他方の電極との対向面積および対向間隔が、前記第２電極対の一方の電極と他方の電極との対向面積および対向間隔に等しいことを特徴とする請求項１または２に記載の液面レベルセンサ。
【請求項４】
前記第１電極対の一方の電極と他方の電極とが、それぞれ、上下方向に延在する基部と、自己の基部から相手方の基部に向けて延設された複数の電極指とを有し、前記第２電極対の一方の電極と他方の電極とが、それぞれ、上下方向に延在する基部と、自己の基部から相手方の基部に向けて延設された複数の電極指とを有し、前記第１電極対の前記基部および複数の電極指が、前記第２電極対の前記基部および複数の電極指と同一構造を有することを特徴とする請求項１または２に記載の液面レベルセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体に浸漬された電極対の静電容量に基づき液面レベルを検出する静電容量式の液面レベルセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両の燃料タンクには、フロート式の液面レベルセンサに代えて、液体に浸漬された電極対の静電容量により液面レベルを検出する静電容量式の液面レベルセンサが用いられている。
【０００３】
静電容量式の液面レベルセンサにおいて、電極対の静電容量は液体の誘電率により変動し、液体の誘電率は液体の種類や温度等の条件により変動するため、液体の誘電率に応じた補正を行う必要がある。そこで従来、誘電率補正用の電極対と液面レベル測定用の電極対との２組の電極対を備えた静電容量式の液面レベルセンサが知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００４】
特許文献１に開示された静電容量式の液面レベルセンサ１００は、図５に示すように、誘電率補正用の電極対としての一対の基準電極１０２と、液面レベル測定用の電極対としての一対の検出電極１０１とを備えている。一対の基準電極１０２は、プリント基板１０３の下端部に形成されて常に液中に配置され、一対の検出電極１０１は、一対の基準電極１０２の上方においてプリント基板１０３の長手方向上下に延在するように当該プリント基板１０３に形成されている。
【０００５】
一対の基準電極１０２は常時液中にあり、一対の基準電極１０２の静電容量は液体の誘電率にのみ依存する。そして、一対の基準電極１０２の静電容量と一対の検出電極１０１の静電容量との比により液面レベルを検出するようにすることで、液体の誘電率に依らず液面レベルを検出するようになっている。
【０００６】
また、特許文献２に開示された静電容量式の液面レベルセンサ２００は、図６に示すように、液面レベル測定用の測定電極対２０１と、誘電率補正用の補正電極対２０２と、を備え、補正電極対２０２は、測定電極対２０１に対して垂直方向長さが異なるように形成されている。
【０００７】
垂直方向に異なる長さを有する両電極対２０１，２０２の静電容量は一定の差をもち、この静電容量の差と、測定電極対２０１と補正電極対２０２との垂直方向長さの差とに基づいて液体の誘電率を求め、この誘電率を用いて測定電極対２０１の静電容量から液面レベルを検出するようになっている。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６３−７９０１６号公報
【特許文献２】特許第２７０５２５７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に開示された液面レベルセンサでは、一対の基準電極１０２を常に液中に配置する必要があり、これが少しでも気中に露出すると液面レベルの検出精度が低下する原因となる。そのため、液体を収容する容器の底面までの液面レベルの検出は困難であった。
また、一対の基準電極１０２まで配線１０４を伸ばす必要があり、この配線１０４も液体に浸漬されるため、配線１０４の浮遊容量は液面の変位により変動する。この配線１０４の浮遊容量により、一定値であることが要求される補正用の静電容量が液面の変位により変動してしまい、液面レベルの検出精度が低下する虞があった。
【００１０】
上記特許文献２に開示された液面レベルセンサでは、測定電極対２０１と補正電極対２０２との電極長が異なり、気中での両電極対２０１，２０２の静電容量が異なるため、補正が困難であった。
また、異なる電極長において液面の変位に対する両電極対２０１，２０２の静電容量の変化率が互いに等しくなるよう、両電極対を形成する必要があった。
【００１１】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体の誘電率によらず正確に、且つ容易に液面レベルを検出可能な液面レベルセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的は、本発明に係る下記（１）、（２）、（３）、（４）に記載の液面レベルセンサにより達成される。
【００１３】
（１）液面の変位方向に延在し且つ所定の間隔をおいて対向配置された一対の電極からなる第１電極対と、
前記液面の変位方向に延在し且つ所定の間隔をおいて対向配置された一対の電極からなる第２電極対と、
を備え、
前記第１電極対と前記第２電極対とは、同一の構造を有し、互いの気中の静電容量及び液面の変位に対する静電容量の変化率が共に等しく、
且つ、前記第１電極対と前記第２電極対とは、前記液面の変位方向に沿って位置ずれした状態で互いに並行に配置され、
前記第１電極対と前記第２電極対とが互いに平行する部分の下端の高さをＥとし、上端の高さをＦとし、液面レベルをｈとし、前記第１電極対の静電容量をｃ１、前記第２電極対の静電容量をｃ２、前記第１電極対及び第２電極対の気中の静電容量をＣ０とするとき、Ｅ≦ｈ≦Ｆの範囲の液面レベルｈを、
ｈ＝｛（ｃ１−Ｃ０）／（ｃ１−ｃ２）｝Ｅ
または、
ｈ＝[｛（ｃ２−Ｃ０）／（ｃ１−ｃ２）｝＋１]Ｅ
または、
ｈ＝[｛（ｃ１＋ｃ２−２Ｃ０）／（ｃ１−ｃ２）｝＋１]Ｅ／２
により算出することを特徴とする液面レベルセンサ。
【００１４】
（２）前記第１電極対の一方の電極と前記第２電極対の一方の電極とが、互いに共用される共用電極とされ、前記第１電極対の他方の電極と前記第２電極対の他方の電極とが、前記共用電極を挟み且つ前記液面の変位方向に位置ずれして配置されていることを特徴とする上記（１）に記載の液面レベルセンサ。
（３）前記第１電極対の一方の電極と他方の電極との対向面積および対向間隔が、前記第２電極対の一方の電極と他方の電極との対向面積および対向間隔に等しいことを特徴とする上記（１）または（２）に記載の液面レベルセンサ。
（４）前記第１電極対の一方の電極と他方の電極とが、それぞれ、上下方向に延在する基部と、自己の基部から相手方の基部に向けて延設された複数の電極指とを有し、前記第２電極対の一方の電極と他方の電極とが、それぞれ、上下方向に延在する基部と、自己の基部から相手方の基部に向けて延設された複数の電極指とを有し、前記第１電極対の前記基部および複数の電極指が、前記第２電極対の前記基部および複数の電極指と同一構造を有することを特徴とする上記（１）または（２）に記載の液面レベルセンサ。
【００１５】
上記（１）に記載の液面レベルセンサによれば、同一の構造とされた第１電極対と第２電極対とが液面の変位方向に位置ずれして配置されているので、Ｅ≦ｈ≦Ｆの範囲では、第１電極対の静電容量と第２電極対の静電容量との差が液面の変位によらず一定となる。そして、両電極対の静電容量の差と液面の変位方向に沿った両電極対の位置ずれ量とから液体の誘電率が求められ、この誘電率と第１電極対および／または第２電極対の静電容量とから液面レベルを求めることができる。よって、Ｅ≦ｈ≦Ｆの範囲では、液体の誘電率によらず正確に液面レベルを検出することができる。
ここで、第１電極対または第２電極対のいずれかを従来のように常に液中に配置しておく必要がない。そのため、従来よりも容器の底面近くまで液面レベルを検出することができ、さらには、電極対に接続される配線が液体に浸ることを回避しやすく、液面の変位による配線の浮遊容量の変動を排除して液面レベルの検出精度を高めることができる。
さらに、第１電極対と第２電極対とが同一の構造とされているので、気中での両電極対の静電容量が等しくなり、補正が容易であると共に、液面の変位に対する両電極対の静電容量の変化率を等しくすることができる。
また、第１電極対と第２電極対とが同一の構造であるので、液面レベルセンサの部品点数を削減することができ、これにより、コストの削減を図ることができる。
【００１６】
上記（２）に記載の液面レベルセンサによれば、第１電極対の一方の電極と第２電極対の一方の電極とが互いに共用される共用電極とされており、液面レベルセンサの部品点数を削減することができ、これにより、一層のコストの削減を図ることができる。
上記（３）および（４）に記載の液面レベルセンサは、第１電極対と第２電極対とが同一の構造を有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、液体の誘電率によらず正確に、且つ容易に液面レベルを検出可能な液面レベルセンサを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る液面レベルセンサの第１実施形態の平面図、図２は図１に示す液面レベルセンサにおいて液面の変位に伴う第１電極対および第２電極対の静電容量の変動を示すグラフ、図３は本発明に係る液面レベルセンサの第２実施形態の平面図、図４は本発明に係る液面レベルセンサの第３実施形態の平面図である。
【００１９】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の液面レベルセンサ１０は、液面の変位方向である上下方向に延在し且つ所定の間隔Ｄ１をおいて対向配置された一対の棒状の電極１３，１４からなる第１電極対１１と、上下方向に延在し且つ所定の間隔Ｄ１をおいて対向配置された一対の棒状の電極１４，１５からなる第２電極対１２とを備えている。即ち、本実施形態の液面レベルセンサ１０においては、第１電極対１１の一方の電極と第２電極対１２の一方の電極とは、互いに共用される共用電極とされている。そして、これら電極１３，１４，１５は、いずれも基板１９上に形成されている。
【００２０】
電極１３および電極１５は、共に電極１４に比べΔＬだけ短い長さＬにて、同一形状に形成されている。よって、第１電極対１１と第２電極対１２とは同一構造、即ち、電極１３と電極１４との対向面積および対向間隔は、それぞれ電極１４と電極１５との対向面積および対向間隔に等しくなっている。これにより、気中における第１電極対１１の静電容量ｃ１は第２電極対１２の静電容量ｃ２に等しく、また、液面の変位に対するこれら静電容量ｃ１，ｃ２の変化率は等しくなっている。
【００２１】
そして、電極１３と電極１５とは、電極１４を挟むように配置され且つ、電極１３は、その下端が電極１４の下端と等しい高さに位置するように配置され、そして、電極１５は、その上端が電極１４の上端と等しい高さに位置するように配置されている。よって、電極１３と電極１５とは上下方向にΔＬ位置ずれして配置されており、即ち、第１電極対１１と第２電極対１２とは上下方向にΔＬ位置ずれして配置されている。尚、電極１３および電極１４の下端は、液体を収容している容器の底面１６に当接している。
【００２２】
液面の変位に伴い、第１電極対１１および第２電極対１２において液体に浸漬される領域が変動し、第１電極対１１の静電容量ｃ１および第２電極対１２の静電容量ｃ２はそれぞれ変動する。第１電極対１１の静電容量ｃ１および第２電極対１２の静電容量ｃ２は、配線１７を介して電極１３，１４，１５に接続されている液面レベル検出回路１８により検出される。
【００２３】
第１電極対１１の静電容量ｃ１および第２電極対１２の静電容量ｃ２は、例えば以下のようにして検出される。液面レベル検出回路１８には第１電極対１１または第２電極対１２に択一的に接続される発振器が設けられ、各電極対に接続された際の発振周波数が検出される。この発振周波数は、前記発振器が接続されている電極対の静電容量の関数となり、これより両電極対１１，１２の静電容量ｃ１，ｃ２が検出される。
【００２４】
第１電極対１１の静電容量ｃ１および第２電極対１２の静電容量ｃ２は、液面の変位に伴い、それぞれ図２に示すように変動する。尚、図２において、容器の底面１６を基準とし、電極１５の下端の高さをＥ（＝ΔＬ）、電極１３の上端の高さをＦ（＝Ｌ）、電極１５の上端の高さをＭａｘ（＝Ｌ＋ΔＬ）、そして、液面レベルをｈとする。
【００２５】
まず、液面レベルｈ＝０の状態で、第１電極対１１および第２電極対１２はいずれも完全に露出しており、第１電極対１１の静電容量ｃ１および第２電極対１２の静電容量ｃ２はいずれも気中における静電容量Ｃ０である。
【００２６】
液面の上昇に伴い、電極１５の下端は容器の底面１６から高さＥに位置しているため、第２電極対１２の静電容量ｃ２は液面レベルｈがＥに達した後に上昇を始める。また、電極１３の上端は容器の底面１６から高さＦに位置しているため、第１電極対１１の静電容量ｃ１は液面レベルｈがＦに達し後は飽和して一定となる。尚、液面の変位に対する第１電極対１１の静電容量ｃ１の変化率と第２電極対１２の静電容量ｃ２の変化率とは等しいので、液面レベルｈがＥ≦ｈ≦Ｆの範囲で第１電極対１１の静電容量ｃ１と第２電極対１２の静電容量ｃ２との差は一定である。
【００２７】
そして、液面レベルｈ＝Ｍａｘの状態で、第１電極対１１および第２電極対１２はいずれも液体に完全に浸漬されており、第１電極対１１の静電容量ｃ１および第２電極対１２の静電容量ｃ２はいずれもＣｍａｘである。
【００２８】
尚、液面の降下に伴う各電極対の静電容量の変動過程は、上述した液面の上昇に伴う各電極対の静電容量の変動過程を逆に辿るものであるので、説明を省略する。
【００２９】
以下、数式を用いて液面レベルｈの検出原理を説明する。
まず、第１電極対１１の静電容量ｃ１および第２電極対１２の静電容量ｃ２は、それぞれ式（１）、（２）のように表される。尚、Ａは各電極対１１，１２の構造で決まる定数であり、εｒは液体の誘電率である。
【数１】
0004611143.tif 000002
【００３０】
式（１）−式（２）により式（３）が得られる。
【数２】
0004611143.tif 000003
【００３１】
式（３）を整理して式（４）が得られる。
【数３】
0004611143.tif 000004
【００３２】
式（１）および式（４）より式（５）が得られる。
【数４】
0004611143.tif 000005
【００３３】
また、式（２）および式（４）より式（６）が得られる。
【数５】
0004611143.tif 000006
【００３４】
そして、式（５）による液面レベルｈと式（６）による液面レベルｈとを平均化する演算は式（７）で表される。
【数６】
0004611143.tif 000007
【００３５】
液面レベルｈがＥ≦ｈ≦Ｆの範囲では、式（５）、（６）、（７）のいずれを用いても液面レベルｈを求めることができるが、特に式（７）によると、第１電極対１１の静電容量ｃ１から検出される液面レベルと第２電極対１２の静電容量ｃ２から検出される液面レベルとが平均化され、検出精度の向上が望めるので好ましい。
【００３６】
液面レベルｈが０≦ｈ＜Ｅの範囲では、式（５）を用いて液面レベルｈを求めることができる。ここで、液面レベルｈが０≦ｈ≦Ｅの範囲では、式中の（ｃ１−ｃ２）が、Ｅ≦ｈ≦Ｆの範囲での（ｃ１−ｃ２（＝ΔＣｃｏｎｓｔ））よりも小さくなるので、液面レベル検出回路１８に設けられた記憶装置にΔＣｃｏｎｓｔを記憶しておき、演算の際には（ｃ１−ｃ２）にΔＣｃｏｎｓｔを代入する。
【００３７】
また、液面レベルｈがｈ＞Ｆの範囲では、液面の上昇と共に（ｃ１−ｃ２）が小さくなり、式（５）〜（７）による液面レベルｈは発散する。よって、液面レベルｈがｈ＞Ｆの範囲では、液面レベルｈは全てＦとする。
【００３８】
尚、液面レベルｈがｈ＞Ｅであることは、第２電極対１２の静電容量ｃ２がｃ２＞Ｃ０として判定することができる。また、Ｃ０およびＡは両電極対１１，１２の構造により決まる定数であり、ＦおよびＥは両電極対１１，１２の配置により決まる定数であり、いずれも初期値として検出回路１８に設けられた前記記憶装置に記憶され、上記の演算に供される。
【００３９】
以上説明した本実施形態の液面レベルセンサ１０によれば、同一の構造とされた第１電極対１１と第２電極対１２とが液面の変位方向に位置ずれして配置されているので、第１電極対１１の静電容量ｃ１と第２電極対１２の静電容量ｃ２との差が液面の変位によらず一定となる。そして、両電極対１１，１２の静電容量の差と液面の変位方向に沿った両電極対１１，１２の位置ずれ量とから液体の誘電率が求められ、この誘電率と第１電極対１１および／または第２電極対１２の静電容量とから液面レベルｈを求めることができる。よって、液体の誘電率に依らず正確に液面レベルｈを検出することができる。
ここで、第１電極対１１または第２電極対１２のいずれかを従来のように常に液中に配置しておく必要がない。そのため、従来よりも容器の底面１６近くまで液面レベルｈを検出することができ、さらには、電極対に接続される配線１７が液体に浸ることを回避しやすく、液面の変位による配線１７の浮遊容量の変動を排除して液面レベルｈの検出精度を高めることができる。
さらに、第１電極対１１と第２電極対１２とが同一の構造とされているので、気中での両電極対１１，１２の静電容量が等しくなり補正が容易であると共に、液面の変位に対する両電極対１１，１２の静電容量の変化率を等しくすることができる。
また、第１電極対１１と第２電極対１２とが同一の構造であるので、液面レベルセンサ１０の部品点数を削減することができ、これにより、コストの削減を図ることができる。
【００４０】
さらに本実施形態の液面レベルセンサ１０によれば、第１電極対１１の一方の電極と第２電極対１２の一方の電極とが互いに共用される電極１４とされており、液面レベルセンサ１０の部品点数を削減することができ、これにより、一層のコストの削減を図ることができる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、図３を参照して、本発明に係る液面レベルセンサの第２実施形態を説明する。尚、上述した第１実施形態の液面レベルセンサ１０と共通する部材については、相当符号を付すことで説明を省略する。
【００４２】
図３に示すように、本実施形態の液面レベルセンサ２０は、上下方向に延在する一対の電極２３，２４からなる第１電極対２１と、上下方向に延在する一対の電極２４，２５からなる第２電極対２２とを備えている。即ち、本実施形態の液面レベルセンサ２０においては、第１電極対２１の一方の電極と第２電極対２２の一方の電極とは、互いに共用される共用電極とされている。そして、これら電極２３，２４，２５は、いずれも基板２９上に形成されている。
【００４３】
電極２３は上下方向に延在するの基部３１を有し、また電極２４は、上下方向に延在するの基部３２を有している。そして、電極２３は、基部３１から電極２４の基部３２に向けて延設された複数の電極指３３を有し、また、電極２４は、基部３２から電極２３の基部３１に向けて延設された複数の電極指３４を有している。これら複数の電極指３３と複数の電極指３４とは、所定の間隔Ｄ２をおいて互いに違いに対向配置されている。即ち、第１電極対２１は、所謂、交差指電極である。
【００４４】
同様に、電極２５は上下方向に延在する基部３５を有し、そして、基部３５から電極２４の基部３２に向けて延設された複数の電極指３６を有している。また、電極２４は、基部３２から電極２５の基部３５に向けて延設された複数の電極指３７を有している。これら複数の電極指３５と複数の電極指３７とは、所定の間隔Ｄ２をおいて上下方向に互い違いに配置されている。即ち、第２電極対２２は、所謂、交差指電極である。
【００４５】
電極２３の基部３１および複数の電極指３３と、電極２５の基部３５および複数の電極指３６とは、同一形状に形成されており、そして、電極２４を挟むように配置されて且つ、上下方向にΔＬ位置ずれして配置されている。また、電極２４の複数の電極指３４と複数の電極指３７とは同一形状に形成されている。従って、電極２３の基部３１および複数の電極指３３と電極２４の基部３２および複数の電極指３４とで構成される第１電極対２１の部分と、電極２５の基部３５および複数の電極指３６と電極２４の基部３２および複数の電極指３７とで構成される第２電極対２２の部分とは、同一構造とされ、気中における静電容量および液面の変位に対する静電容量の変化率が等しくなっており、そして、上下方向にΔＬ位置ずれして配置されている。
【００４６】
電極２３は、最上段の電極指３３の先端から上方に向けてΔＬの長さにて延設された延長部３８を有している。一方、電極２５は、最下段の電極指３６の先端から下方に向けてΔＬの長さにて延設された延長部３９を有している。これら延長部３８，３９は、同一形状に形成され、それぞれ等しい間隔をおいて電極２４の基部３２と対向配置されている。
【００４７】
電極２３の延長部３８および電極２５の延長部３９は、液面の上昇と共に液体に浸漬される位置に配置されているため、延長部３８と電極２４の対向部分とは絶縁体４０により一体に水密に覆われており、また延長部３９と電極２４の対向部分とは絶縁体４０と同様の絶縁体４１により一体に水密に覆われている。よって、絶縁体４０により覆われた延長部３８と電極２４の対向部分とで構成される第１電極対２１の部分と、絶縁体４１により覆われた延長部３９と電極２４の対向部分とで構成される第２電極対２２の部分とは、同一構造とされ、静電容量が等しく、気中または液中にかかわらず常に一定の静電容量となっている。
【００４８】
尚、電極２３の延長部３８、電極２４、および電極２５の最上段の電極指３６の先端から、同一形状の配線接続部４２がそれぞれ上方に向けて延設されている。これら配線接続部４２には、配線１７（図１参照）がそれぞれ接続される。
【００４９】
このように構成された液面レベルセンサ２０において、第１電極対２１の静電容量と第２電極対２２の静電容量の差は、電極２３の基部３１および複数の電極指３３と電極２４の基部３２および複数の電極指３４とで構成される第１電極対２１の部分の静電容量と、電極２５の基部３５および複数の電極指３６と電極２４の基部３２および複数の電極指３７とで構成される第２電極対２２の部分の静電容量との差となる。即ち、絶縁体４０により覆われた延長部３８と電極２４の対向部分とで構成される第１電極対の部分の静電容量は、絶縁体４１により覆われた延長部３９と電極２４の対向部分とで構成される第２電極対の部分の静電容量と常に等しく、よって相殺される。
【００５０】
そして、電極２３の基部３１および複数の電極指３３と電極２４の基部３２および複数の電極指３４とで構成される第１電極対２１の部分と、電極２５の基部３５および複数の電極指３６と電極２４の基部３２および複数の電極指３７とで構成される第２電極対２２の部分とは、同一の構造とされており且つ、液面の変位方向に位置ずれして配置されているので、第１電極対２１の静電容量と第２電極対２２の静電容量との差は、液面の変位によらず一定となる。そして、両電極対２１，２２の静電容量の差と液面の変位方向に沿った両電極対２１，２２の位置ずれ量とから液体の誘電率が求められ、この誘電率と第１電極対２１および／または第２電極対２２の静電容量とから液面レベルを求めることができる。よって、液体の誘電率に依らず正確に液面レベルを検出することができる。その他、上述した第１実施形態の液面レベルセンサと同様の効果を奏する。
【００５１】
（第３実施形態）
次に、図４を参照して、本発明に係る液面レベルセンサの第３実施形態を説明する。尚、上述した第１実施形態の液面レベルセンサ１０と共通する部材については、相当符号を付すことで説明を省略する。
【００５２】
図４に示すように、本実施形態の液面レベルセンサ４０は、液面の変位方向である上下方向に延在し且つ所定の間隔Ｄ１をおいて対向配置された一対の棒状の電極４３，４４ａからなる第１電極対４１と、上下方向に延在し且つ所定の間隔Ｄ１をおいて対向配置された一対の棒状の電極４４ｂ，４５からなる第２電極対４２とを備えている。そして、これら電極４３，４４ａ，４４ｂ，４５は、いずれも基板４９上に形成されている。
【００５３】
第１電極対４１の電極４３，４４ａおよび第２電極対４２の電極４４ｂ，４５は、いずれも長さＬにて同一形状に形成されている。よって、第１電極対４１と第２電極対４２とは同一構造となっている。これにより、気中における第１電極対４１の静電容量は第２電極対４２の静電容量に等しく、また、液面の変位に対するこれら静電容量の変化率は等しくなっている。そして、第１電極対４１と第２電極対４２とは上下方向にΔＬ位置ずれして配置されている。
【００５４】
液面の変位に伴い、第１電極対４１および第２電極対４２において液体に浸漬される領域が変動し、第１電極対４１の静電容量および第２電極対４２の静電容量は、一定の差をもって、それぞれ変動する。そして、両電極対４１，４２の静電容量の差と液面の変位方向に沿った両電極対４１，４２の位置ずれ量とから液体の誘電率が求められ、この誘電率と第１電極対４１および／または第２電極対４２の静電容量とから液面レベルを求めることができる。よって、液体の誘電率に依らず正確に液面レベルを検出することができる。その他、上述した第１実施形態の液面レベルセンサと同様の効果を奏する。
【００５５】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る液面レベルセンサの第１実施形態の平面図である。
【図２】図１に示す液面レベルセンサにおいて液面の変位に伴う第１電極対および第２電極対の静電容量の変動を示すグラフである。
【図３】本発明に係る液面レベルセンサの第２実施形態の平面図である。
【図４】本発明に係る液面レベルセンサの第３実施形態の平面図である。
【図５】従来の液面レベルセンサの平面図である。
【図６】従来の他の液面レベルセンサの平面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０，２０，４０  液面レベルセンサ
１１，２１，４１  第１電極対
１２，２２，４２  第２電極対
１３，１４，１５  電極
２３，２４，２５  電極
４３，４４ａ，４４ｂ，４５  電極
【図１】
0004611143.tif 000008
【図２】
0004611143.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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