(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の圧力と第２の圧力との差圧の大きさに応じた変位量を、第１のセンサキャパシタと第２のセンサキャパシタとによる差動的静電容量の変化として電流出力する静電容量式圧力測定装置であって、
前記差圧に対する前記変位量の直線性を補正する第１及び第２の直線性補正用キャパシタと、
発振回路と、
前記発振回路から出力される発振電圧を整流して前記第１のセンサキャパシタ、前記第２のセンサキャパシタ、前記第１の直線性補正用キャパシタ、及び前記第２の直線性補正用キャパシタに大きさの等しい交流電圧として印加して充電し、次に放電させる充放電を繰り返すとともに、前記第１のセンサキャパシタに対する充放電電流の整流値から前記第１の直線性補正用キャパシタに対する充放電電流の整流値を減算した第１電流と、前記第２のセンサキャパシタに対する充放電電流の整流値から前記第２の直線性補正用キャパシタに対する充放電電流の整流値を減算した第２電流と、前記第１電流と前記第２電流との和電流を生成する充放電回路と、
前記和電流が一定となるように前記発振回路の発振周波数及び／または発振電圧の振幅を制御する発振回路制御回路と、
前記第１電流と前記第２電流との差に対応する出力電流を出力する出力制御回路と、
前記発振回路の発振周波数、発振電圧の振幅、前記第１電流及び前記第２電流に対応する第１電圧、前記第１電流及び前記第２電流の和に対応する第２電圧、前記第１電流及び前記第２電流の差に対応する第３電圧を検出する検出部と、
外部から複数の圧力差を印加した状態の前記発振周波数、前記発振電圧の振幅、前記第１電圧、前記第２電圧、及び前記第３電圧をもとに、前記第１のセンサキャパシタの第１浮遊容量及び前記第２のセンサキャパシタの第２浮遊容量を算出する浮遊容量算出部と、
を備え、
前記浮遊容量算出部が算出した第１浮遊容量をもとに前記第１の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整し、前記浮遊容量算出部が算出した第２浮遊容量をもとに前記第２の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整することを特徴とする静電容量式圧力測定装置。
【請求項２】
前記第１及び前記第２の直線性補正用キャパシタに流れる電流を遮断する遮断スイッチを設け、前記遮断スイッチを遮断した状態で、前記浮遊容量算出部が算出した第１浮遊容量をもとに前記第１の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整し、前記浮遊容量算出部が算出した第２浮遊容量をもとに前記第２の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整することを特徴とする請求項１に記載の静電容量式圧力測定装置。
【請求項３】
前記第１及び前記第２の直線性補正用キャパシタの静電容量は固定であり、
前記第１及び前記第２の直線性補正用キャパシタのそれぞれに第１及び第２の可変直列抵抗と第１及び第２の整流用キャパシタとを接続し、
前記浮遊容量算出部が算出した第１浮遊容量をもとに第１の可変直列抵抗を調整して、前記第１の直線性補正用キャパシタの実効静電容量を調整し、前記浮遊容量算出部が算出した第２浮遊容量をもとに第２の可変直列抵抗を調整して、前記第２の直線性補正用キャパシタの実効静電容量を調整することを特徴とする請求項１に記載の静電容量式圧力測定装置。
【請求項４】
第１及び第２のセンサキャパシタと、
発振回路と、
前記発振回路から出力される発振電圧を整流して前記第１のセンサキャパシタ、前記第２のセンサキャパシタ、第１の直線性補正用キャパシタ、及び第２の直線性補正用キャパシタに大きさの等しい交流電圧として印加して充電し、次に放電させる充放電を繰り返すとともに、前記第１のセンサキャパシタに対する充放電電流の整流値から前記第１の直線性補正用キャパシタに対する充放電電流の整流値を減算した第１電流と、前記第２のセンサキャパシタに対する充放電電流の整流値から前記第２の直線性補正用キャパシタに対する充放電電流の整流値を減算した第２電流と、前記第１電流と前記第２電流との和電流を生成する充放電回路と、
前記和電流が一定となるように前記発振回路の発振周波数及び／または発振電圧の振幅を制御する発振回路制御回路と、
前記第１電流と前記第２電流との差に対応する出力電流を出力する出力制御回路と、
を備え、
第１の圧力と第２の圧力との差圧の大きさに応じた変位量を、前記第１のセンサキャパシタと前記第２のセンサキャパシタとによる差動的静電容量の変化として電流出力する静電容量式圧力測定装置の直線性補正方法であって、
外部から複数の圧力差を印加した状態における、前記発振回路の発振周波数、発振電圧の振幅、前記第１電流及び前記第２電流に対応する第１電圧、前記第１電流及び前記第２電流の和に対応する第２電圧、前記第１電流及び前記第２電流の差に対応する第３電圧を検出する検出ステップと、
前記発振周波数、前記発振電圧の振幅、前記第１電圧、前記第２電圧、及び前記第３電圧をもとに、前記第１のセンサキャパシタの第１浮遊容量及び前記第２のセンサキャパシタの第２浮遊容量を算出する浮遊容量算出ステップと、
を含み、
前記浮遊容量算出ステップが算出した第１浮遊容量をもとに前記第１の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整し、前記浮遊容量算出ステップが算出した第２浮遊容量をもとに前記第２の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整することを特徴とする静電容量式圧力測定装置の直線性補正方法。
【請求項５】
前記第１及び前記第２の直線性補正用キャパシタに流れる電流を遮断する電流遮断ステップを含み、
前記電流遮断ステップで電流が遮断された状態で、前記浮遊容量算出ステップが算出した第１浮遊容量をもとに前記第１の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整し、前記浮遊容量算出ステップが算出した第２浮遊容量をもとに前記第２の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整することを特徴とする請求項４に記載の静電容量式圧力測定装置の直線性補正方法。
【請求項６】
前記第１及び前記第２の直線性補正用キャパシタの静電容量は固定であり、
前記第１及び前記第２の直線性補正用キャパシタのそれぞれに第１及び第２の可変直列抵抗と第１及び第２の整流用キャパシタとが接続され、
前記浮遊容量算出ステップが算出した第１浮遊容量をもとに第１の可変直列抵抗を調整して、前記第１の直線性補正用キャパシタの実効静電容量を調整し、前記浮遊容量算出ステップが算出した第２浮遊容量をもとに第２の可変直列抵抗を調整して、前記第２の直線性補正用キャパシタの実効静電容量を調整することを特徴とする請求項４に記載の静電容量式圧力測定装置の直線性補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の圧力と第２の圧力との差圧の大きに応じた変位量を、第１及び第２のセンサキャパシタによる差動的静電容量の変化として検出して電流出力する静電容量式圧力測定装置及びその直線性補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、工業プロセスにおける差圧を、この差圧に比例した機械的微小変位として検出し、電気信号の形で出力する静電容量式圧力測定装置がある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、第１の圧力と第２の圧力との差圧の大きに応じた変位量を、第１及び第２のセンサキャパシタによる差動的静電容量の変化として検出して電流出力する変位変換器が記載されている。そして、特許文献１では、検出された変位量の差圧に対する直線性を補正するために第１及び第２の直線性補正用キャパシタを設けている。第１及び第２の直線性補正用キャパシタは、それぞれ第１及び第２のセンサキャパシタの浮遊容量の影響をなくして、第１及び第２のセンサキャパシタによって検出された変位量の差圧に対する直線性を良くするように、それぞれの静電容量が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１２０６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、第１及び第２の直線性補正用キャパシタの静電容量の調整によって良好な直線性を実現するためには、第１及び第２の直線性補正用キャパシタの静電容量の調整作業と、この調整作業による、第１及び第２のセンサキャパシタによる差動的静電容量の変化である出力電流の確認作業とを何度も繰り返し行う必要があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、第１及び第２の直線性補正用キャパシタの静電容量の調整による直線性補正の調整を容易に行うことができる静電容量式圧力測定装置及びその直線性補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる静電容量式圧力測定装置は、第１の圧力と第２の圧力との差圧の大きさに応じた変位量を、第１のセンサキャパシタと第２のセンサキャパシタとによる差動的静電容量の変化として電流出力する静電容量式圧力測定装置であって、前記差圧に対する前記変位量の直線性を補正する第１及び第２の直線性補正用キャパシタと、発振回路と、前記発振回路から出力される発振電圧を整流して前記第１のセンサキャパシタ、前記第２のセンサキャパシタ、前記第１の直線性補正用キャパシタ、及び前記第２の直線性補正用キャパシタに大きさの等しい交流電圧として印加して充電し、次に放電させる充放電を繰り返すとともに、前記第１のセンサキャパシタに対する充放電電流の整流値から前記第１の直線性補正用キャパシタに対する充放電電流の整流値を減算した第１電流と、前記第２のセンサキャパシタに対する充放電電流の整流値から前記第２の直線性補正用キャパシタに対する充放電電流の整流値を減算した第２電流と、前記第１電流と前記第２電流との和電流を生成する充放電回路と、前記和電流が一定となるように前記発振回路の発振周波数及び／または発振電圧の振幅を制御する発振回路制御回路と、前記第１電流と前記第２電流との差に対応する出力電流を出力する出力制御回路と、前記発振回路の発振周波数、発振電圧の振幅、前記第１電流及び前記第２電流に対応する第１電圧、前記第１電流及び前記第２電流の和に対応する第２電圧、前記第１電流及び前記第２電流の差に対応する第３電圧を検出する検出部と、外部から複数の圧力差を印加した状態の前記発振周波数、前記発振電圧の振幅、前記第１電圧、前記第２電圧、及び前記第３電圧をもとに、前記第１のセンサキャパシタの第１浮遊容量及び前記第２のセンサキャパシタの第２浮遊容量を算出する浮遊容量算出部と、を備え、前記浮遊容量算出部が算出した第１浮遊容量をもとに前記第１の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整し、前記浮遊容量算出部が算出した第２浮遊容量をもとに前記第２の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる静電容量式圧力測定装置は、上記の発明において、前記第１及び前記第２の直線性補正用キャパシタに流れる電流を遮断する遮断スイッチを設け、前記遮断スイッチを遮断した状態で、前記浮遊容量算出部が算出した第１浮遊容量をもとに前記第１の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整し、前記浮遊容量算出部が算出した第２浮遊容量をもとに前記第２の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる静電容量式圧力測定装置は、上記の発明において、前記第１及び前記第２の直線性補正用キャパシタの静電容量は固定であり、前記第１及び前記第２の直線性補正用キャパシタのそれぞれに第１及び第２の可変直列抵抗と第１及び第２の整流用キャパシタとを接続し、前記浮遊容量算出部が算出した第１浮遊容量をもとに第１の可変直列抵抗を調整して、前記第１の直線性補正用キャパシタの実効静電容量を調整し、前記浮遊容量算出部が算出した第２浮遊容量をもとに第２の可変直列抵抗を調整して、前記第２の直線性補正用キャパシタの実効静電容量を調整することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる静電容量式圧力測定装置の直線性補正方法は、第１及び第２のセンサキャパシタと、発振回路と、前記発振回路から出力される発振電圧を整流して前記第１のセンサキャパシタ、前記第２のセンサキャパシタ、第１の直線性補正用キャパシタ、及び第２の直線性補正用キャパシタに大きさの等しい交流電圧として印加して充電し、次に放電させる充放電を繰り返すとともに、前記第１のセンサキャパシタに対する充放電電流の整流値から前記第１の直線性補正用キャパシタに対する充放電電流の整流値を減算した第１電流と、前記第２のセンサキャパシタに対する充放電電流の整流値から前記第２の直線性補正用キャパシタに対する充放電電流の整流値を減算した第２電流と、前記第１電流と前記第２電流との和電流を生成する充放電回路と、前記和電流が一定となるように前記発振回路の発振周波数及び／または発振電圧の振幅を制御する発振回路制御回路と、前記第１電流と前記第２電流との差に対応する出力電流を出力する出力制御回路と、を備え、第１の圧力と第２の圧力との差圧の大きさに応じた変位量を、前記第１のセンサキャパシタと前記第２のセンサキャパシタとによる差動的静電容量の変化として電流出力する静電容量式圧力測定装置の直線性補正方法であって、外部から複数の圧力差を印加した状態における、前記発振回路の発振周波数、発振電圧の振幅、前記第１電流及び前記第２電流に対応する第１電圧、前記第１電流及び前記第２電流の和に対応する第２電圧、前記第１電流及び前記第２電流の差に対応する第３電圧を検出する検出ステップと、前記発振周波数、前記発振電圧の振幅、前記第１電圧、前記第２電圧、及び前記第３電圧をもとに、前記第１のセンサキャパシタの第１浮遊容量及び前記第２のセンサキャパシタの第２浮遊容量を算出する浮遊容量算出ステップと、を含み、前記浮遊容量算出ステップが算出した第１浮遊容量をもとに前記第１の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整し、前記浮遊容量算出ステップが算出した第２浮遊容量をもとに前記第２の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる静電容量式圧力測定装置の直線性補正方法は、上記の発明において、前記第１及び前記第２の直線性補正用キャパシタに流れる電流を遮断する電流遮断ステップを含み、前記電流遮断ステップで電流が遮断された状態で、前記浮遊容量算出ステップが算出した第１浮遊容量をもとに前記第１の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整し、前記浮遊容量算出ステップが算出した第２浮遊容量をもとに前記第２の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる静電容量式圧力測定装置の直線性補正方法は、上記の発明において、前記第１及び前記第２の直線性補正用キャパシタの静電容量は固定であり、前記第１及び前記第２の直線性補正用キャパシタのそれぞれに第１及び第２の可変直列抵抗と第１及び第２の整流用キャパシタとが接続され、前記浮遊容量算出ステップが算出した第１浮遊容量をもとに第１の可変直列抵抗を調整して、前記第１の直線性補正用キャパシタの実効静電容量を調整し、前記浮遊容量算出ステップが算出した第２浮遊容量をもとに第２の可変直列抵抗を調整して、前記第２の直線性補正用キャパシタの実効静電容量を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、検出部が、発振回路の発振周波数、発振電圧の振幅、第１のセンサキャパシタに対する充放電電流の整流値から第１の直線性補正用キャパシタに対する充放電電流の整流値を減算した第１電流及び第２のセンサキャパシタに対する充放電電流の整流値から第２の直線性補正用キャパシタに対する充放電電流の整流値を減算した第２電流に対応する第１電圧、前記第１電流及び前記第２電流の和に対応する第２電圧、前記第１電流及び前記第２電流の差に対応する第３電圧を検出し、浮遊容量算出部が、外部から複数の圧力差を印加した状態の前記発振周波数、前記発振電圧の振幅、前記第１電圧、前記第２電圧及び前記第３電圧をもとに、前記第１のセンサキャパシタの第１浮遊容量及び前記第２のセンサキャパシタの第２浮遊容量を算出し、前記浮遊容量算出部が算出した第１浮遊容量をもとに前記第１の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整し、前記浮遊容量算出部が算出した第２浮遊容量をもとに前記第２の直線性補正用キャパシタの静電容量を調整するようにしている。この結果、第１及び第２の直線性補正用キャパシタの静電容量の調整作業と、この調整作業による出力電流の確認作業との繰り返しを行うことなく、直線性補正の調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１である静電容量式圧力測定装置の概要構成を模式的に示したブロック図である。
【図２】図２は、図１に示した静電容量式圧力測定装置の詳細構成を示す回路図である。
【図３】図３は、図２に示した静電容量式圧力測定装置の直線性補正処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２である静電容量式圧力測定装置の詳細構成を示す回路図である。
【図５】図５は、図４に示した静電容量式圧力測定装置の直線性補正処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施の形態３である静電容量式圧力測定装置の詳細構成を示す回路図である。
【図７】図７は、図６に示した静電容量式圧力測定装置の直線性補正処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
［概要構成］
図１は、本発明の実施の形態１である静電容量式圧力測定装置の概要構成を模式的に示したブロック図である。図１に示した静電容量式圧力測定装置は、第１の圧力と第２の圧力との差圧、例えば差圧ｐ０の大きさに応じた変位量を、第１のセンサキャパシタ１と第２のセンサキャパシタ２とによる差動的静電容量の変化として電流出力するものである。
【００１７】
図１に示すように、静電容量式圧力測定装置は、第１及び第２のセンサキャパシタ１，２、第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４、発振回路３、充放電回路４、発振回路制御回路５、出力制御回路６、検出部７、及び浮遊容量算出部８を有する。
【００１８】
第１及び第２のセンサキャパシタ１，２は、例えば、ダイヤフラムなどの可動電極を挟んだ２つの固定電極を有し、第１のセンサキャパシタ１は、一方の固定電極と可動電極とで形成され、第２のセンサキャパシタ２は、他方の固定電極と可動電極とで形成される。そして、第１のセンサキャパシタ１のギャップ及び第２のセンサキャパシタ２のギャップにそれぞれ圧力が印加され、それぞれのギャップ間の圧力差によって可動電極が変位する。この変位に応じて第１及び第２のセンサキャパシタ１，２の静電容量Ｃ１，Ｃ２が差動的に変化する。
【００１９】
第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４は、圧力差に対する静電容量Ｃ１，Ｃ２の差動的変位量の直線性を補正する。
【００２０】
充放電回路４は、発振回路３から出力される発振電圧を整流して第１のセンサキャパシタ１、第２のセンサキャパシタ２、第１の直線性補正用キャパシタ４３、及び第２の直線性補正用キャパシタ４４に大きさの等しい交流電圧として印加して充電し、次に放電させる充放電を繰り返す。また、充放電回路４は、第１のセンサキャパシタ１に対する充放電電流の整流値Ｉ１から第１の直線性補正用キャパシタ４３に対する充放電電流の整流値Ｉｃ１を減算した第１電流Δ１（＝Ｉ１−Ｉｃ１）と、第２のセンサキャパシタ２に対する充放電電流の整流値Ｉ２から第２の直線性補正用キャパシタ４４に対する充放電電流の整流値Ｉｃ２を減算した第２電流Δ２（＝Ｉ２−Ｉｃ２）と、第１電流Δ１と第２電流Δ２との和電流Ｉｋを生成する。
【００２１】
発振回路制御回路５は、和電流Ｉｋが一定となるように発振回路３の発振周波数ｆ及び／または発振電圧の振幅Ｖｍを制御する。
【００２２】
出力制御回路６は、第１電流Δ１と第２電流Δ２との差に対応する出力電流Ｉｏを出力する。
【００２３】
検出部７は、発振回路３の発振周波数ｆ、発振電圧の振幅Ｖｍ、第１電流Δ１及び第２電流Δ２に対応する第１電圧Ｖ１、第１電流Δ１及び第２電流Δ２の和に対応する第２電圧Ｖｃ、第１電流Δ１及び第２電流Δ２の差に対応する第２電圧Ｖ３を検出する。
【００２４】
浮遊容量算出部８は、外部から複数の圧力差、すなわち差圧ｐ０，ｐ１，ｐ２などを印加した状態の発振周波数ｆ、発振電圧の振幅Ｖｍ、第１電圧Ｖ１（＝Ｖ２）、第２電圧Ｖｃ、及び第３の電圧Ｖ３をもとに、第１のセンサキャパシタ１の第１浮遊容量Ｃｓ１及び第２のセンサキャパシタ２の第２浮遊容量Ｃｓ２を算出する。
【００２５】
そして、浮遊容量算出部８が算出した第１浮遊容量Ｃｓ１をもとに第１の直線性補正用キャパシタ４３の静電容量Ｃ４３が第１浮遊容量Ｃｓ１となるように調整する。また、浮遊容量算出部８が算出した第２浮遊容量Ｃｓ２をもとに第２の直線性補正用キャパシタ４４の静電容量Ｃ４４が第２浮遊容量Ｃｓ２となるように調整する。この第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４の静電容量Ｃ４３，Ｃ４４をそれぞれ第１及び第２の浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２に調整するのみで、良好な直線性補正を行うことができる。
【００２６】
［詳細構成及び圧力測定動作］
図２は、図１に示した静電容量式圧力測定装置の詳細構成を示す回路図である。なお、図１に対応する構成部分は同一符号を付している。図１において、抵抗９は、外部の負荷抵抗である。さらに、電源Ｖは、この静電容量式圧力測定装置に電力を供給する外部直流電源である。検出部７及び浮遊容量算出部８を除いた静電容量式圧力測定装置は、第１及び第２のセンサキャパシタ１，２が検出した微小差圧（微小変位）に比例した直流電流信号である出力電流Ｉｏを抵抗９に出力する。この出力電流Ｉｏは、例えば、４〜２０ｍＡである。
【００２７】
符号３１〜３４は、定電圧回路１０１を構成する。符号７１〜７８は、正弦波信号を発振する発振回路３を構成する。符号８０〜８２は、基準電圧源１０２を構成する。符号８３〜８６は、発振回路制御回路５を構成する。この発振回路制御回路５は、発振回路３の発振電圧の振幅を制御している。充放電回路４内の巻線１０，１１，１２は、発振回路３内の１次巻線である巻線７２に一体に巻回された２次巻線であり、巻数が等しい。また、巻線９９も巻線７２に一体に巻回された２次巻線であるが、必ずしも巻数が等しい必要はない。
【００２８】
充放電回路４では、巻線１０，１１，１２に誘起された交流電圧が第１及び第２のセンサキャパシタ１，２に印加され、充放電が繰り返される。第１（第２）のセンサキャパシタ１（２）に対する充電ルートは、巻線１２、ダイオード１５（１６）、第１（第２）のセンサキャパシタ１（２）、抵抗３９、巻線１２の順となる。一方、放電ルートは、第１（第２）のセンサキャパシタ１（２）、ダイオード１３（１４）、巻線１０（１１）、抵抗３５（３６，３７）、第１（第２）のセンサキャパシタ１（２）の順である。なお、この場合の充電電流と放電電流とは互いに等しい。
【００２９】
また、充放電回路４では、第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４にも巻線１０，１１，１２に誘起された交流電圧が印加され、充放電が繰り返される。第１（第２）の直線性補正用キャパシタ４３（４４）の放電ルートは、第１の直線性補正用キャパシタ４３（４４）、ダイオード４７（４８）、オペアンプ４０の出力、オペアンプ４０のマイナス電源端子、巻線１２、第１（第２）の直線性補正用キャパシタ４３（４４）の順である。一方、充電ルートは、巻線１２、抵抗３９、抵抗３５（３６，３７）、ダイオード４５（４６）、第１（第２）の直線性補正用キャパシタ４３（４４）、巻線１２の順である。なお、この場合の充電電流と放電電流とは互いに等しい。
【００３０】
なお、上述した充電電流及び放電電流は、キャパシタ２０〜２２によって平滑される。そして、ダイオード１３〜１６，４５〜４８の順方向電圧を無視すると、第１及び第２のセンサキャパシタ１，２に対する充放電電流Ｉ１，Ｉ２、及び第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４に対する充放電電流Ｉｃ１，Ｉｃ２は、次式（１）〜（４）で示される。
Ｉ１＝ｆ（２Ｖｍ−Ｖ１−Ｖｃ）Ｃ１                                …（１）
Ｉ２＝ｆ（２Ｖｍ−Ｖ２−Ｖｃ）Ｃ２                                …（２）
Ｉｃ１＝ｆ｛２Ｖｍ−（１＋Ｒ４１／Ｒ４２）（Ｖ１＋Ｖｃ）＋（Ｖ１＋Ｖｃ）｝Ｃ４３                                                                  …（３）
Ｉｃ２＝ｆ｛２Ｖｍ−（１＋Ｒ４１／Ｒ４２）（Ｖ１＋Ｖｃ）＋（Ｖ１＋Ｖｃ）｝Ｃ４４                                                                  …（４）
なお、ｆは発振周波数である。Ｖｍは発振電圧の振幅である。Ｖ１は抵抗３５の端子間電圧である。Ｖ２は、抵抗３６〜３７の端子間電圧である。Ｖｃは抵抗３９の端子間電圧である。
【００３１】
ここで、出力制御回路６のオペアンプ６３及びトランジスタ６７は、点ａと点ｂとの電位が等しくなるようにフィードバック電流Ｉｆを抵抗３７に供給する。この結果、Ｖ１＝Ｖ２となる。また、Ｒ４１＝Ｒ４２であるとする。この場合の式（１）〜（４）は、次式（５〜８）となる。
Ｉ１＝ｆ（２Ｖｍ−Ｖ１−Ｖｃ）Ｃ１                                …（５）
Ｉ２＝ｆ（２Ｖｍ−Ｖ１−Ｖｃ）Ｃ２                                …（６）
Ｉｃ１＝ｆ（２Ｖｍ−Ｖ１−Ｖｃ）Ｃ４３                            …（７）
Ｉｃ２＝ｆ（２Ｖｍ−Ｖ１−Ｖｃ）Ｃ４４                            …（８）
したがって、第１及び第２のセンサキャパシタ１，２及び第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４には、同一の大きさの電圧が印加されていることがわかる。
【００３２】
一方、発振回路制御回路５は、基準電圧源１０２内のツェナーダイオード８２のツェナー電圧Ｖｚと、抵抗３９の端子間電圧Ｖｃとが等しくなるように、発振電圧の振幅Ｖｍを制御する。したがって、
Ｖｃ＝Ｒ３９（Ｉ１−Ｉｃ１＋Ｉ２−Ｉｃ２）
Ｖｚ＝Ｒ３９（Ｉ１−Ｉｃ１＋Ｉ２−Ｉｃ２）                        …（９）
【００３３】
式（５）〜（８）を式（９）に代入すると、
ｆ（２Ｖｍ−Ｖ１−Ｖｃ）＝Ｖｚ／Ｒ３９／（Ｃ１−Ｃ４３＋Ｃ２−Ｃ４４）
…（１０）
したがって、式（５）〜（８），（１０）を用いると、
Ｉ１−Ｉｃ１＝（Ｃ１−Ｃ４３）／（Ｃ１−Ｃ４３＋Ｃ２−Ｃ４４）・Ｖｚ／Ｒ３９
…（１１）
Ｉ２−Ｉｃ２＝（Ｃ２−Ｃ４４）／（Ｃ１−Ｃ４３＋Ｃ２−Ｃ４４）・Ｖｚ／Ｒ３９
…（１２）
【００３４】
ここで、
Ｒ５９・Ｉｆ１＋Ｖｐｓ＝Ｒ６０・Ｉｆ３                          …（１３）
Ｉｆ３＝Ｉｆ＋Ｉｆ´−Ｉｆ１                                    …（１４）
式（１３）、(１４)から、
Ｉｆ１＝｛Ｒ６０（Ｉｆ＋Ｉｆ´）−Ｖｐｓ｝／（Ｒ５９＋Ｒ６０）  …（１５）
Ｉｆ３＝｛Ｒ５９（Ｉｆ＋Ｉｆ´）＋Ｖｐｓ｝／（Ｒ５９＋Ｒ６０）  …（１６）
【００３５】
また、
Ｒ６９・Ｉｆ２＝Ｖ４＋Ｒ５９・Ｉｆ１                            …（１７）
式（１７）から、
Ｉｆ２＝（Ｖ４＋Ｒ５９・Ｉｆ１）／Ｒ６９                        …（１８）
【００３６】
一方、
Ｖ１＝Ｒ３５（Ｉ１−Ｉｃ１）＝（Ｒ３６＋Ｒ３７）（Ｉ２−Ｉｃ２）＋Ｒ３７・Ｉｆ
…（１９）
Ｒ３５＝Ｒ３６＋Ｒ３７とすれば、式（１９）から
Ｉｆ＝Ｒ３５／Ｒ３７・｛（Ｉ１−Ｉｃ１）−（Ｉ２−Ｉｃ２）｝    …（２０）
【００３７】
ここで、発振回路制御回路５により第２電圧Ｖｃは定電圧になる。すなわち、抵抗３９に流れる電流Ｉｋが定電流となる。この電流Ｉｋは、次式（２１）で表せる。
Ｉｋ＝Ｉ１−Ｉｃ１＋Ｉ２−Ｉｃ２                                …（２１）
式（２０）、（２１）から
Ｉ２−Ｉｃ２＝（１／２）Ｉｋ−Ｒ３７／（２・Ｒ３５）Ｉｆ        …（２２）
また、
Ｖ３＝Ｒ３７（Ｉ２−Ｉｃ２＋Ｉｆ）
＝Ｒ３７（Ｒ３５＋Ｒ３６）／（２・Ｒ３５）Ｉｆ＋（Ｒ３７／２）Ｉｋ
…（２３）
さらに、
Ｒ６９・Ｉｆ２＝Ｒ５９・Ｉｆ１＋Ｒ６１・Ｉｆ´                  …（２４）
式（１５）、（２４）から
Ｉｆ２＝（Ｒ５９／Ｒ６９）Ｉｆ１＋（Ｒ６１／Ｒ６９）Ｉｆ´
＝（Ｒ５９／Ｒ６９）｛Ｒ６０（Ｉｆ＋Ｉｆ´）−Ｖｐｓ｝／（Ｒ５９＋Ｒ６０）＋（Ｒ６１／Ｒ６９）Ｉｆ´
＝（Ｒ５９／Ｒ６９）・Ｒ６０／（Ｒ５９＋Ｒ６０）Ｉｆ＋｛（Ｒ５９／Ｒ６９）・Ｒ６０／（Ｒ５９＋Ｒ６０）＋（Ｒ６１／Ｒ６９）｝Ｉｆ´−（Ｒ５９／Ｒ６９）／（Ｒ５９＋Ｒ６０）Ｖｐｓ                                            …（２５）
また、
Ｒ６１・Ｉｆ´＝Ｒ６２・Ｉｆ＋Ｖ３                              …（２６）
式（２３）、（２６）から
Ｉｆ´＝（Ｒ６２／Ｒ６１）Ｉｆ＋（Ｒ３７／Ｒ６１）（Ｒ３５＋Ｒ３６）／（２・Ｒ３５）Ｉｆ＋（Ｒ３７／Ｒ６１／２）Ｉｋ
＝｛（Ｒ６２／Ｒ６１）＋（Ｒ３７／Ｒ６１）（Ｒ３５＋Ｒ３６）／（２・Ｒ３５）｝Ｉｆ＋（Ｒ３７／Ｒ６１／２）Ｉｋ                                    …（２７）
【００３８】
ここで、
Ｉｏ＝Ｉｆ２＋Ｉｆ´＋Ｉｆ                                      …（２８）
式（２５）、（２７）、（２８）から
Ｉｏ＝（Ｒ５９／Ｒ６９）・Ｒ６０／（Ｒ５９＋Ｒ６０）Ｉｆ＋｛（Ｒ５９／Ｒ６９）・Ｒ６０／（Ｒ５９＋Ｒ６０）＋（Ｒ６１／Ｒ６９）｝Ｉｆ´−（Ｒ５９／Ｒ６９）／（Ｒ５９＋Ｒ６０）Ｖｐｓ＋Ｉｆ´＋Ｉｆ
＝｛（Ｒ５９／Ｒ６９）・Ｒ６０／（Ｒ５９＋Ｒ６０）＋１｝Ｉｆ＋｛（Ｒ５９／Ｒ６９）・Ｒ６０／（Ｒ５９＋Ｒ６０）＋（Ｒ６１／Ｒ６９）＋１｝Ｉｆ´−（Ｒ５９／Ｒ６９）／（Ｒ５９＋Ｒ６０）Ｖｐｓ
＝[｛（Ｒ５９／Ｒ６９）・Ｒ６０／（Ｒ５９＋Ｒ６０）＋１｝＋｛（Ｒ５９／Ｒ６９）・Ｒ６０／（Ｒ５９＋Ｒ６０）＋（Ｒ６１／Ｒ６９）＋１｝｛（Ｒ６２／Ｒ６１）＋（Ｒ３７／Ｒ６１）（Ｒ３５＋Ｒ３６）／（２・Ｒ３５）｝]Ｉｆ＋｛（Ｒ５９／Ｒ６９）・Ｒ６０／（Ｒ５９＋Ｒ６０）＋（Ｒ６１／Ｒ６９）＋１｝（Ｒ３７／Ｒ６１／２）Ｉｋ−（Ｒ５９／Ｒ６９）／（Ｒ５９＋Ｒ６０）Ｖｐｓ                  …（２９）
【００３９】
式（１１），（１２）、（２０）、（２９）から、出力電流Ｉｏは、
Ｉｏ＝[｛（Ｒ５９／Ｒ６９）・Ｒ６０／（Ｒ５９＋Ｒ６０）＋１｝＋｛（Ｒ５９／Ｒ６９）・Ｒ６０／（Ｒ５９＋Ｒ６０）＋（Ｒ６１／Ｒ６９）＋１｝｛（Ｒ６２／Ｒ６１）＋（Ｒ３７／Ｒ６１）（Ｒ３５＋Ｒ３６）／（２・Ｒ３５）｝]・Ｒ３５／Ｒ３７・｛（Ｉ１−Ｉｃ１）−（Ｉ２−Ｉｃ２）｝＋｛（Ｒ５９／Ｒ６９）・Ｒ６０／（Ｒ５９＋Ｒ６０）＋（Ｒ６１／Ｒ６９）＋１｝（Ｒ３７／Ｒ６１／２）Ｉｋ−（Ｒ５９／Ｒ６９）／（Ｒ５９＋Ｒ６０）Ｖｐｓ
＝[｛（Ｒ５９／Ｒ６９）・Ｒ６０／（Ｒ５９＋Ｒ６０）＋１｝＋｛（Ｒ５９／Ｒ６９）・Ｒ６０／（Ｒ５９＋Ｒ６０）＋（Ｒ６１／Ｒ６９）＋１｝｛（Ｒ６２／Ｒ６１）＋（Ｒ３７／Ｒ６１）（Ｒ３５＋Ｒ３６）／（２・Ｒ３５）｝]・Ｒ３５／Ｒ３７・｛Ｃ１−Ｃ４３−（Ｃ２−Ｃ４４）｝／（Ｃ１−Ｃ４３＋Ｃ２−Ｃ４４）・Ｖｚ／Ｒ３９＋｛（Ｒ５９／Ｒ６９）・Ｒ６０／（Ｒ５９＋Ｒ６０）＋（Ｒ６１／Ｒ６９）＋１｝（Ｒ３７／Ｒ６１／２）Ｉｋ−（Ｒ５９／Ｒ６９）／（Ｒ５９＋Ｒ６０）Ｖｐｓ
…（３０）
となる。ここで、Ｉｋ及びＶｐｓは一定であるため、Ｃ４３＝Ｃｓ１，Ｃ４４＝Ｃｓ２となるようにＣ４３及びＣ４４を調整すれば、Ｃ１及びＣ２にそれぞれ含まれる浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２が除かれ、第１及第２のセンサキャパシタ１，２の微小変位に比例した直流電流信号である出力電流Ｉｏを負荷抵抗である抵抗９に出力することができる。
【００４０】
［直線性補正用キャパシタの調整］
次に、上述した第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４の調整について図２及び図３を参照して説明する。なお、図３は、図２に示した静電容量式圧力測定装置の直線性補正処理手順を示すフローチャートである。まず、検出部７は、電圧測定用端子９０〜９４に接続される。検出部７は、差圧ｐ０，ｐ１，ｐ２が第１及び第２のセンサキャパシタ１，２に印加された状態で、電圧測定用端子９０，９１間の電圧を第１電圧Ｖ１（Ｖ１（ｐ０），Ｖ１（ｐ１），Ｖ１（ｐ２））として検出し、電圧測定用端子９０，９２間の電圧を第２電圧Ｖｃとして検出し、電圧測定用端子９０，９４間の電圧を第３電圧Ｖ３（Ｖ３（ｐ０），Ｖ３（ｐ１），Ｖ３（ｐ２））として検出し、電圧測定用端子９２，９３間の電圧を観測して発振周波数ｆ及び発振電圧の振幅Ｖｍ（Ｖｍ（ｐ０），Ｖｍ（ｐ１），Ｖｍ（ｐ２））を検出する（ステップＳ１０１）。
【００４１】
その後、浮遊容量算出部８は、検出部７によって検出された、第１電圧Ｖ１（Ｖ１（ｐ０），Ｖ１（ｐ１），Ｖ１（ｐ２））、第２電圧Ｖｃ、第３電圧Ｖ３（Ｖ３（ｐ０），Ｖ３（ｐ１），Ｖ３（ｐ２））、発振周波数ｆ、発振電圧の振幅Ｖｍ（Ｖｍ（ｐ０），Ｖｍ（ｐ１），Ｖｍ（ｐ２））に加えて、抵抗３５〜３７の既知の抵抗値Ｒ３５〜Ｒ３７、第１及び第２の直線性補正キャパシタ４３，４４の既知の静電容量Ｃ４３，Ｃ４４、及び既知の比ｒを用いて、浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２を算出する（ステップＳ１０２）。ここで、比ｒは、
ｒ＝（ｐ１−ｐ０）／（ｐ２−ｐ１）                                …（３１）
である。
【００４２】
その後、ステップＳ１０２で算出した浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２を用いて、第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４の静電容量Ｃ４３，Ｃ４４がそれぞれ浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２となるように調整する（ステップＳ１０３）。このステップＳ１０３では、調整すべき浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２が既に分かっているので、静電容量Ｃ４３，Ｃ４４の調整を容易に行うことができる。
【００４３】
［浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２の算出原理］
ここで、検出部７が検出した第１電圧Ｖ１（Ｖ１（ｐ０），Ｖ１（ｐ１），Ｖ１（ｐ２））、第２電圧Ｖｃ、第３電圧Ｖ３（Ｖ３（ｐ０）、Ｖ３（ｐ１）、Ｖ３（ｐ２））、発振周波数ｆ、発振電圧の振幅Ｖｍ（Ｖｍ（ｐ０），Ｖｍ（ｐ１），Ｖｍ（ｐ２））を用いて浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２が算出できる原理について説明する。
【００４４】
まず、式（５），（７）より、
Ｉ１−Ｉｃ１＝ｆ（２Ｖｍ−Ｖ１−Ｖｃ）（Ｃ１−Ｃ４３）            …（３２）
となり、式（６），（８）より、
Ｉ２−Ｉｃ２＝ｆ（２Ｖｍ−Ｖ１−Ｖｃ）（Ｃ２−Ｃ４４）            …（３３）
となる。
一方、
Ｖ１＝Ｒ３５（Ｉ１−Ｉｃ１）                                      …（３４）
Ｖ１＝Ｒ３６（Ｉ２−Ｉｃ２）＋Ｖ３                                …（３５）
である。したがって、式（３２）〜（３５）より、
Ｃ１−Ｃ４３-＝Ｖ１／Ｒ３５／｛ｆ（２Ｖｍ−Ｖ１−Ｖｃ）｝         …（３６）
Ｃ２−Ｃ４４＝（Ｖ１−Ｖ３）／Ｒ３６／｛ｆ（２Ｖｍ−Ｖ１−Ｖｃ）｝
…（３７）
が得られる。
【００４５】
ここで、第１及び第２のセンサキャパシタ１，２に加わる差圧をｐとすると、式（３６），（３７）より、
Ｃ１（ｐ）＝Ｖ１（ｐ）／Ｒ３５／｛ｆ（２Ｖｍ（ｐ）−Ｖ１（ｐ）−Ｖｃ）｝＋Ｃ４３-                                                                 …（３８）
Ｃ２（ｐ）＝{Ｖ１（ｐ）−Ｖ３（ｐ）}／Ｒ３６／｛ｆ（２Ｖｍ（ｐ）−Ｖ１（ｐ）−Ｖｃ）｝＋Ｃ４４                                                    …（３９）
として表すことができる。
【００４６】
一方、
Ｃ１（ｐ）＝ε・Ａ／｛ｄ−δ−Δ（ｐ）｝＋Ｃｓ１                  …（４０）
Ｃ２（ｐ）＝ε・Ａ／｛ｄ＋δ＋Δ（ｐ）｝＋Ｃｓ２                  …（４１）
である。ここで、εは、第１及び第２のセンサキャパシタ１，２の電極間の誘電率である。また、Ａは、第１及び第２のセンサキャパシタ１，２の電極面積である。また、ｄは、第１及び第２のセンサキャパシタ１，２の固定電極間距離の１／２の値である。また、δは、第１及び第２のセンサキャパシタ１，２が共有するダイヤフラムなどの可動電極の差圧無し時（ｐ＝０）における位置ずれ量である。また、Δ（ｐ）は、第１及び第２のセンサキャパシタ１，２が共有するダイヤフラムなどの可動電極の差圧ｐ時の変位である。
この式（４０），（４１）より、
１／｛Ｃ１（ｐ）−Ｃｓ１｝＝｛ｄ−δ−Δ（ｐ）｝／（ε・Ａ）      …（４２）
１／｛Ｃ２（ｐ）−Ｃｓ２｝＝｛ｄ＋δ＋Δ（ｐ）｝／（ε・Ａ）      …（４３）
が得られる。
【００４７】
ここで、異なる差圧ｐ０，ｐ１，ｐ２は、
ｐ０＜ｐ１＜ｐ２                                                  …（４４）
の関係を持たせている。
また、変位Δ（ｐ）は、差圧ｐに比例するので、その比例係数をｋとすると、
Δ（ｐ）＝ｋ・ｐ                                                  …（４５）
と表すことができる。
【００４８】
第１のセンサキャパシタ１の静電容量Ｃ１（ｐ）及び浮遊容量Ｃｓ１について、式（４２），（４４），（４５）より、差圧ｐ＝ｐ０，ｐ１に対して次式が成り立つ。
１／｛Ｃ１（ｐ０）−Ｃｓ１｝−１／｛Ｃ１（ｐ１）−Ｃｓ１｝
-＝｛ｄ−δ−Δ（ｐ０）｝／（ε・Ａ）−｛ｄ−δ−Δ（ｐ１）｝／（ε・Ａ）
＝｛Δ（ｐ１）−Δ（ｐ０）｝／（ε・Ａ）
＝ｋ（ｐ１−ｐ０）／（ε・Ａ）                                    …（４６）
式（４６）を変形すると、
[１／｛Ｃ１（ｐ０）−Ｃｓ１｝−１／｛Ｃ１（ｐ１）−Ｃｓ１｝]／（ｐ１−ｐ０）＝ｋ／（ε・Ａ）                                                      …（４７）
となる。
同様にして、第１のセンサキャパシタ１の静電容量Ｃ１（ｐ）及び浮遊容量Ｃｓ１について、差圧ｐ＝ｐ１，ｐ２に対して次式が成り立つ。
[１／｛Ｃ１（ｐ１）−Ｃｓ１｝−１／｛Ｃ１（ｐ２）−Ｃｓ１｝]／（ｐ２−ｐ１）＝ｋ／（ε・Ａ）                                                      …（４８）
【００４９】
式（４７），（４８）の左辺は等しいので、
[１／｛Ｃ１（ｐ０）−Ｃｓ１｝−１／｛Ｃ１（ｐ１）−Ｃｓ１｝]／（ｐ１−ｐ０）
＝[１／｛Ｃ１（ｐ１）−Ｃｓ１｝−１／｛Ｃ１（ｐ２）−Ｃｓ１｝]／（ｐ２−ｐ１）
…（４９）
が得られる。式（３１）を用いると、式（４９）は、
[１／｛Ｃ１（ｐ０）−Ｃｓ１｝−１／｛Ｃ１（ｐ１）−Ｃｓ１｝]−ｒ［１／｛Ｃ１（ｐ１）−Ｃｓ１｝−１／｛Ｃ１（ｐ２）−Ｃｓ１｝］＝０                …（５０）
となる。
式（５０）の両辺に、｛Ｃ１（ｐ０）−Ｃｓ１｝｛Ｃ１（ｐ１）−Ｃｓ１｝｛Ｃ１（ｐ２）−Ｃｓ１｝を乗算すると、
｛Ｃ１（ｐ１）−Ｃｓ１｝｛Ｃ１（ｐ２）−Ｃｓ１｝−｛Ｃ１（ｐ０）−Ｃｓ１｝｛Ｃ１（ｐ２）−Ｃｓ１｝−ｒ｛Ｃ１（ｐ０）−Ｃｓ１｝｛Ｃ１（ｐ２）−Ｃｓ１｝＋ｒ｛Ｃ１（ｐ０）−Ｃｓ１｝｛Ｃ１（ｐ１）−Ｃｓ１｝
＝Ｃ１（ｐ１）・Ｃ１（ｐ２）−Ｃ１（ｐ１）・Ｃｓ１−Ｃ１（ｐ２）・Ｃｓ１＋Ｃｓ１２
−Ｃ１（ｐ０）・Ｃ１（ｐ２）＋Ｃ１（ｐ０）・Ｃｓ１＋Ｃ１（ｐ２）・Ｃｓ１−Ｃｓ１２
−ｒ・Ｃ１（ｐ０）・Ｃ１（ｐ２）＋ｒ・Ｃ１（ｐ０）・Ｃｓ１＋ｒ・Ｃ１（ｐ２）・Ｃｓ１−ｒ・Ｃｓ１２
＋ｒ・Ｃ１（ｐ０）・Ｃ１（ｐ１）−ｒ・Ｃ１（ｐ０）・Ｃｓ１−ｒ・Ｃ１（ｐ１）・Ｃｓ１＋ｒ・Ｃｓ１２
＝Ｃ１（ｐ１）・Ｃ１（ｐ２）−（１＋ｒ）Ｃ１（ｐ０）・Ｃ１（ｐ２）＋ｒ・Ｃ１（ｐ０）・Ｃ１（ｐ１）＋［Ｃ１（ｐ０）−（１＋ｒ）Ｃ１（ｐ１）＋ｒ・Ｃ１（ｐ２）］Ｃｓ１
＝０                                                                …（５１）
となる。この結果、
Ｃｓ１＝−［Ｃ１（ｐ１）・Ｃ１（ｐ２）−（１＋ｒ）Ｃ１（ｐ０）・Ｃ１（ｐ２）＋ｒ・Ｃ１（ｐ０）・Ｃ１（ｐ１）］／［Ｃ１（ｐ０）−（１＋ｒ）Ｃ１（ｐ１）＋ｒ・Ｃ１（ｐ２）］                                                          …（５２）
となる。すなわち、浮遊容量Ｃｓ１を算出することができる。
【００５０】
同様にして、第２のセンサキャパシタ２の静電容量Ｃ２（ｐ）について、差圧ｐ＝ｐ０，ｐ１及びｐ＝ｐ１，ｐ２を与えることによって、浮遊容量Ｃｓ１と同様に浮遊容量Ｃｓ２を求める式（５３）が得られる。
Ｃｓ２＝−［Ｃ２（ｐ１）・Ｃ２（ｐ２）−（１＋ｒ）Ｃ２（ｐ０）・Ｃ２（ｐ２）＋ｒ・Ｃ２（ｐ０）・Ｃ２（ｐ１）］／［Ｃ２（ｐ０）−（１＋ｒ）Ｃ２（ｐ１）＋ｒ・Ｃ２（ｐ２）］                                                          …（５３）
すなわち、浮遊容量Ｃｓ２を算出することができる。
【００５１】
したがって、第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４の調整後の静電容量をＣ４３´，Ｃ４４´とすると、算出したＣｓ１，Ｃｓ２を用いて、
Ｃ４３´＝Ｃｓ１                                                  …（５４）
Ｃ４４´-＝Ｃｓ２                                                  …（５５）
とする調整を行えばよい。この結果、第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４の調整後の静電容量は、浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２となる。
【００５２】
（実施の形態２）
次に、本実施の形態２について説明する。本実施の形態２では、図４に示すように、第１及び第２の直線性補正キャパシタ４３，４４に流れる電流を遮断する遮断スイッチ１１１を設けている。遮断スイッチ１１１は、ダイオード４７，４８とオペアンプ４０の出力端との間に設けられている。その他の構成は、図２に示した構成と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００５３】
［直線性補正用キャパシタの調整］
次に、実施の形態２による第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４の調整について図４及び図５を参照して説明する。なお、図５は、図４に示した静電容量式圧力測定装置の直線性補正処理手順を示すフローチャートである。まず、検出部７は、電圧測定用端子９０〜９４に接続される。検出部７は、遮断スイッチ１１１をオフにし（ステップＳ２０１）、第１及び第２の直線性補正キャパシタ４３，４４に流れる電流を遮断する。続いて、差圧ｐ０，ｐ１，ｐ２が第１及び第２のセンサキャパシタに印加された状態で、電圧測定用端子９０，９１間の電圧を第１電圧Ｖ１（Ｖ１（ｐ０），Ｖ１（ｐ１），Ｖ１（ｐ２））として検出し、電圧測定用端子９０，９２間の電圧を第２電圧Ｖｃとして検出し、電圧測定用端子９０，９４間の電圧を第３電圧Ｖ３（Ｖ３（ｐ０），Ｖ３（ｐ１），Ｖ３（ｐ２））として検出し、電圧測定用端子９２，９３間の電圧を観測して発振周波数ｆ及び発振電圧の振幅Ｖｍ（Ｖｍ（ｐ０），Ｖｍ（ｐ１），Ｖｍ（ｐ２））を検出する（ステップＳ２０２）。
【００５４】
その後、浮遊容量算出部８は、検出部７によって検出された、第１電圧Ｖ１（Ｖ１（ｐ０），Ｖ１（ｐ１），Ｖ１（ｐ２））、第２電圧Ｖｃ、第３電圧Ｖ３（Ｖ３（ｐ０）、Ｖ３（ｐ１）、Ｖ３（ｐ２））、発振周波数ｆ、発振電圧の振幅Ｖｍ（Ｖｍ（ｐ０），Ｖｍ（ｐ１），Ｖｍ（ｐ２））に加えて、抵抗３５〜３７の既知の抵抗値Ｒ３５〜Ｒ３７、及び既知の比ｒを用いて、浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２を算出する（ステップＳ２０３）。この時の第１及び第２の直線性補正キャパシタ４３，４４の静電容量Ｃ４３，Ｃ４４は、Ｃ４３＝Ｃ４４＝０になる。
【００５５】
その後、ステップＳ２０３で算出した浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２を用いて、第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４の静電容量Ｃ４３，Ｃ４４がそれぞれ浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２となるように調整する（ステップＳ２０４）。このステップＳ２０４では、調整すべき浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２が既に分かっているので、静電容量Ｃ４３，Ｃ４４の調整を容易に行うことができる。
【００５６】
なお、遮断スイッチ１１１によって第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４に流れる電流が遮断されるため、第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４による直線性補正は無効となる。この状態で、第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４を直接、浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２に調整すればよい。
【００５７】
すなわち、第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４の調整後の静電容量をＣ４３´，Ｃ４４´とすると、算出したＣｓ１，Ｃｓ２を用いて、
Ｃ４３´＝Ｃｓ１                                                  …（５６）
Ｃ４４´-＝Ｃｓ２                                                  …（５７）
とする調整を行えばよい。この結果、第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４の調整後の静電容量は、浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２となる。
【００５８】
この調整完了後、遮断スイッチ１１１をオン（ステップＳ２０５）とし、本処理を終了する。
【００５９】
（実施の形態３）
次に、本実施の形態２について説明する。本実施の形態２では、図６に示すように、第１及び前記第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４の静電容量Ｃ４３，Ｃ４４を可変ではなく、固定としている。また、図４に示した遮断スイッチ１１１の位置に、第１及び第２の可変抵抗４９，５０と第１及び第２の整流用キャパシタ５１，５２とを設けている。すなわち、ダイオード４７に可変抵抗４９を直列接続し、ダイオード４８に可変抵抗５０を直列接続している。さらに、整流用キャパシタ５１，５２をそれぞれ可変抵抗４９，５０に並列接続している。その他の構成は、図２に示した構成と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００６０】
［直線性補正用キャパシタの調整］
次に、実施の形態３による第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４の調整について図６及び図７を参照して説明する。なお、図７は、図６に示した静電容量式圧力測定装置の直線性補正処理手順を示すフローチャートである。まず、検出部７は、電圧測定用端子９０〜９４に接続される。検出部７は、差圧ｐ０，ｐ１，ｐ２が第１及び第２のセンサキャパシタに印加された状態で、電圧測定用端子９０，９１間の電圧を第１電圧Ｖ１（Ｖ１（ｐ０），Ｖ１（ｐ１），Ｖ１（ｐ２））として検出し、電圧測定用端子９０，９２間の電圧を第２電圧Ｖｃとして検出し、電圧測定用端子９０，９４間の電圧を第３電圧Ｖ３（Ｖ３（ｐ０），Ｖ３（ｐ１），Ｖ３（ｐ２））として検出し、電圧測定用端子９２，９３間の電圧を観測して発振周波数ｆ及び発振電圧の振幅Ｖｍ（Ｖｍ（ｐ０），Ｖｍ（ｐ１），Ｖｍ（ｐ２））を検出する（ステップＳ３０１）。
【００６１】
その後、浮遊容量算出部８は、検出部７によって検出された、第１電圧Ｖ１（Ｖ１（ｐ０），Ｖ１（ｐ１），Ｖ１（ｐ２））、第２電圧Ｖｃ、第３電圧Ｖ３（Ｖ３（ｐ０）、Ｖ３（ｐ１）、Ｖ３（ｐ２））、発振周波数ｆ、発振電圧の振幅Ｖｍ（Ｖｍ（ｐ０），Ｖｍ（ｐ１），Ｖｍ（ｐ２））に加えて、抵抗３５〜３７の既知の抵抗値Ｒ３５〜Ｒ３７、第１及び第２の直線性補正キャパシタ４３，４４の既知の静電容量Ｃ４３，Ｃ４４、及び既知の比ｒを用いて、浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２を算出する（ステップＳ３０２）。
【００６２】
この時のＣ１（ｐ）およびＣ２（ｐ）の算出式は、式（３８）、（３９）に対応した次式（５８）、（５９）となる。
Ｃ１（ｐ）＝Ｖ１（ｐ）／Ｒ３５／｛ｆ（２Ｖｍ（ｐ）−Ｖ１（ｐ）−Ｖｃ）｝
＋Ｃ４３／（１＋ｆ・Ｒ４９・Ｃ４３）                  …（５８）
Ｃ２（ｐ）＝{Ｖ１（ｐ）−Ｖ３（ｐ）}／Ｒ３６／｛ｆ（２Ｖｍ（ｐ）−Ｖ１（ｐ）
−Ｖｃ）｝＋Ｃ４４／（１＋ｆ・Ｒ５０・Ｃ４４）        …（５９）
【００６３】
その後、ステップＳ３０２で算出した浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２を用いて、第１及び第２の直線性補正用キャパシタ４３，４４の静電容量Ｃ４３，Ｃ４４に対し、その実効容量Ｃ４３／（１＋ｆ・Ｒ４９・Ｃ４３），Ｃ４４／（１＋ｆ・Ｒ５０・Ｃ４４）がそれぞれ浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２となるように可変抵抗４９，５０を調整する（ステップＳ３０３）。すなわち、可変抵抗４９，５０の抵抗値Ｒ４９，Ｒ５０が次式（６０）、（６１）となるように調整する。
Ｒ４９＝（Ｃ４３−ＣＳ１）／（ｆ・Ｃ４３・Ｃｓ１）              …（６０）
Ｒ５０＝（Ｃ４４−ＣＳ２）／（ｆ・Ｃ４４・Ｃｓ２）              …（６１）
【符号の説明】
【００６４】
１  第１のセンサキャパシタ
２  第２のセンサキャパシタ
３  発振回路
４  充放電回路
５  発振回路制御回路
６  出力制御回路
７  検出部
８  浮遊容量算出部
９，３５〜３７，３９，４１，４２，５９〜６２  抵抗
１０，１１，１２，７２，９９  巻線
１３〜１６，４５〜４８  ダイオード
２０〜２２，５１，５２  整流用キャパシタ
４０，６３  オペアンプ
４３  第１の直線性補正用キャパシタ
４４  第２の直線性補正用キャパシタ
４９，５０  可変抵抗
６７  トランジスタ
８２  ツェナーダイオード
９０〜９４  電圧測定用端子
１０１  定電圧回路
１０２  基準電圧源
１１１  遮断スイッチ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４３，Ｃ４４，Ｃ４３´，Ｃ４４´  静電容量
Ｃｓ１，Ｃｓ２  浮遊容量
ｆ  発振周波数
Ｉ１，Ｉ２，Ｉｃ１，Ｉｃ２  充放電電流
Δ１  第１電流（＝Ｉ１−Ｉｃ１）
Δ２  第２電流（＝Ｉ２−Ｉｃ２）
Ｉｋ  和電流（＝Δ１＋Δ２）
Ｉｆ  フィードバック電流
Ｉｆ´  抵抗６１に流れる電流
Ｉｆ１  抵抗５９に流れる電流
Ｉｆ２  抵抗６９に流れる電流
Ｉｆ３  抵抗６０に流れる電流
Ｉｆ４  電流Ｉｆ１と電流Ｉｆ２の合計電流
Ｉｏ  出力電流
ｐ，ｐ０，ｐ１，ｐ２  差圧
Ｖ  電源
Ｖ１，Ｖ２  第１電圧
Ｖｃ  第２電圧
Ｖ３  第３電圧
Ｖｍ  発振電圧の振幅
Ｖ４  抵抗６１の両端に発生する電圧
Ｖｚ  ツェナーダイオード８２のツェナー電圧
Ｖｐｓ  定電圧回路１０１の回路電圧
Ｒ３５〜Ｒ３７，Ｒ３９，Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４９，Ｒ５０，Ｒ５９〜Ｒ６２，
Ｒ６９  抵抗値
ε  第１及び第２のセンサキャパシタ１，２の電極間の誘電率
Ａ  第１及び第２のセンサキャパシタ１，２の電極面積
ｄ  第１及び第２のセンサキャパシタ１，２の固定電極間距離の１／２の値
δ  第１及び第２のセンサキャパシタ１，２が共有するダイヤフラムなどの可動電極の差圧無し時（ｐ＝０）における位置ずれ量
Δ（ｐ）  第１及び第２のセンサキャパシタ１，２が共有するダイヤフラムなどの可動電極の差圧ｐ時の変位
ｋ  差圧ｐに対する変位Δ（ｐ）の比例係数
ｒ  差圧ｐ１，ｐ０及び，ｐ２，ｐ１の差の比（＝（ｐ１−ｐ０）／（ｐ２−ｐ１））
【図１】
0006372288.tif 000002
【図２】
0006372288.tif 000003
【図３】
0006372288.tif 000004
【図４】
0006372288.tif 000005
【図５】
0006372288.tif 000006
【図６】
0006372288.tif 000007
【図７】
0006372288.tif 000008