(57)【要約】【課題】湿度センサ等のように可動電極を有しないものにおいても自己診断を行うことができる容量式物理量検出装置を提供する。【解決手段】第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂおよび第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂと対向する共通電極１１を有するセンサ部１０と、自己診断時に第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂに所定の電位を印加すると共に所定の制御信号を出力する第１制御手段５０と、自己診断時に第１制御手段５０からの制御信号に基づいて共通電極１１を所定の状態にする自己診断信号印加手段４０と、自己診断時にセンサ部１０に流れる電流を検出する検出手段６０と、を備える。これによれば、センサ部１０に流れる電流を検出することによりセンサ部１０の異常を検出しているため、可動電極を有しない容量式物理量検出装置においても自己診断を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板（１３）を用いて構成され、第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）および前記第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）と対向する共通電極（１１）を有するセンサ部（１０）と、
自己診断時に前記第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）に所定の電位を印加すると共に所定の制御信号を出力する第１制御手段（５０）と、
自己診断時に前記第１制御手段（５０）からの前記制御信号に基づいて前記共通電極（１１）を所定の状態にする自己診断信号印加手段（４０）と、
自己診断時に前記センサ部（１０）に流れる電流を検出する検出手段（６０）と、を備え、
自己診断時に、前記第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）に前記第１制御手段（５０）から所定の電位を印加すると共に、前記共通電極（１１）を前記自己診断信号印加手段（４０）によって所定の状態にし、前記検出手段（６０）によって前記センサ部（１０）に流れる電流を検出することにより、前記センサ部（１０）の異常を検出する自己診断手段（４０〜６０）を有することを特徴とする容量式物理量検出装置。
【請求項２】
前記自己診断手段（４０〜６０）は、自己診断時において、
前記第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）に、前記第１制御手段（５０）からグランド電位より高いハイレベルの電位を印加し、
前記共通電極（１１）を前記自己診断信号印加手段（４０）によってフローティング状態にすることを特徴とする請求項１に記載の容量式物理量検出装置。
【請求項３】
前記自己診断手段（４０〜６０）は、自己診断時において、
前記第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）に、前記第１制御手段（５０）からグランド電位より高いハイレベルまたはグランド電位を印加し、
前記共通電極（１１）に、前記第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）に前記ハイレベルの電位を印加している場合には前記自己診断信号印加手段（４０）によってグランド電位を印加し、前記第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）にグランド電位を印加している場合には前記自己診断信号印加手段（４０）によってグランド電位より高いハイレベルの電位を印加することを特徴とする請求項１または２に記載の容量式物理量検出装置。
【請求項４】
前記自己診断手段（４０〜６０）は、自己診断時において、
前記第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）に、前記第１制御手段（５０）からグランド電位より高いハイレベルまたはグランド電位を印加し、
前記共通電極（１１）に、前記第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）に前記ハイレベルの電位を印加している場合には前記自己診断信号印加手段（４０）によってグランド電位より高いハイレベルの電位を印加し、前記第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）にグランド電位を印加している場合には前記自己診断信号印加手段（４０）によってグランド電位を印加することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の容量式物理量検出装置。
【請求項５】
前記自己診断手段（４０〜６０）は、自己診断時において、
前記第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）に、前記第１制御手段（５０）からいずれか一方にグランド電位より高いハイレベルの電位を印加すると共に他方にグランド電位を印加し、
前記共通電極（１１）を前記自己診断信号印加手段（４０）によってフローティング状態にすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の容量式物理量検出装置。
【請求項６】
前記センサ部（１０）と接続されて前記センサ部（１０）からの信号を処理する信号処理手段（３０）と、
自己診断時において、前記信号処理手段（３０）の作動を停止させる第２制御手段（５０）を備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の容量式物理量検出装置。
【請求項７】
前記センサ部（１０）は、湿度を検出するものであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の容量式物理量検出装置。
【請求項８】
前記センサ部（１０）は、誘電特性を有する材料を検出するものであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の容量式物理量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量に応じて物理量を検出する容量式物理量検出装置に関し、例えば、湿度を検出する湿度センサ等に適用されると好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、特許文献１には、自己診断を行うことができる容量式物理量検出装置が提案されている。具体的には、このような容量式物理量検出装置では、第１、第２固定電極と、これら固定電極と対向する可動可能な共通電極とを有するセンサ部を備えている。
【０００３】
そして、自己診断時には、まず、共通電極と第１、第２固定電極との間に所定の電圧を印加して静電引力を発生させて共通電極を一方の固定電極に接触させる。つまり、共通電極を固定電極にスティッキングさせる。その後、通常状態に戻し、共通電極が固定電極から離れるか否かを検出することにより、センサ部に異常があるか否かの自己診断を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４３３０９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、上記容量式物理量検出装置では、故意にスティッキングを発生させることによって自己診断を行うことができるものの、共通電極が固定電極である、例えば、湿度センサ等のようなものに適用することは困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、湿度センサ等のように可動電極を有しないものにおいても自己診断を行うことができる容量式物理量検出装置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】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、半導体基板（１３）を用いて構成され、第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）および第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）と対向する共通電極（１１）を有するセンサ部（１０）と、自己診断時に第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）に所定の電位を印加すると共に所定の制御信号を出力する第１制御手段（５０）と、自己診断時に第１制御手段（５０）からの制御信号に基づいて共通電極（１１）を所定の状態にする自己診断信号印加手段（４０）と、自己診断時にセンサ部（１０）に流れる電流を検出する検出手段（６０）と、を備え、自己診断時に、第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）に第１制御手段（５０）から所定の電位を印加すると共に、共通電極（１１）を自己診断信号印加手段（４０）によって所定の状態にし、検出手段（６０）によってセンサ部（１０）に流れる電流を検出することにより、センサ部（１０）の異常を検出する自己診断手段（４０〜６０）を有することを特徴としている。
【０００８】
これによれば、第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）に所定の電位を印加すると共に共通電極（１１）を所定の状態にし、センサ部（１０）に流れる電流を検出することによりセンサ部（１０）の異常を検出しているため、可動電極を有しない容量式物理量検出装置においても自己診断を行うことができる。
【０００９】
この場合、請求項２に記載の発明のように、自己診断手段（４０〜６０）は、自己診断時において、第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）に、第１制御手段（５０）からグランド電位より高いハイレベルの電位を印加し、共通電極（１１）を自己診断信号印加手段（４０）によってフローティング状態にするものとすることができる。
【００１０】
これによれば、第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）が半導体基板（１３）とショートしているか否かを検出することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明のように、自己診断手段（４０〜６０）は、自己診断時において、第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）に、第１制御手段（５０）からグランド電位より高いハイレベルまたはグランド電位を印加し、共通電極（１１）に、第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）にハイレベルの電位を印加している場合には自己診断信号印加手段（４０）によってグランド電位を印加し、第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）にグランド電位を印加している場合には自己診断信号印加手段（４０）によってグランド電位より高いハイレベルの電位を印加するものとすることができる。
【００１２】
これによれば、共通電極（１１）と第１固定電極（１２ａ）とがショートしているか否か、または共通電極（１１）と第２固定電極（１２ｂ）とがショートしているか否かを検出することができる。
【００１３】
さらに、請求項４に記載の発明のように、自己診断手段（４０〜６０）は、自己診断時において、第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）に、第１制御手段（５０）からグランド電位より高いハイレベルまたはグランド電位を印加し、共通電極（１１）に、第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）にハイレベルの電位を印加している場合には自己診断信号印加手段（４０）によってグランド電位より高いハイレベルの電位を印加し、第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）にグランド電位を印加している場合には自己診断信号印加手段（４０）によってグランド電位を印加するものとすることができる。
【００１４】
これによれば、共通電極（１１）が半導体基板（１３）とショートしているか否かを検出することができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明のように、自己診断手段（４０〜６０）は、自己診断時において、第１、第２固定電極（１２ａ、１２ｂ）に、第１制御手段（５０）からいずれか一方にグランド電位より高いハイレベルの電位を印加すると共に他方にグランド電位を印加し、共通電極（１１）を自己診断信号印加手段（４０）によってフローティング状態とするものとすることができる。
【００１６】
これによれば、第１固定電極（１２ａ）と第２固定電極（１２ｂ）とがショートしているか否かを検出することができる。
【００１７】
さらに、請求項６に記載の発明のように、センサ部（１０）と接続されてセンサ部（１０）からの信号を処理する信号処理手段（３０）と、自己診断時において、信号処理手段（３０）の作動を停止させる第２制御手段（５０）とを備えるものとすることができる。
【００１８】
そして、請求項７に記載の発明のように、センサ部（１０）を湿度を検出するものとすることができる。また、請求項８に記載の発明のように、センサ部（１０）を誘電特性を有する材料を検出するものとすることができる。
【００１９】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態における湿度センサのブロック図である。
【図２】（ａ）はセンサ部の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示す湿度センサの作動時のタイミングチャートである。
【図４】他の実施形態におけるセンサ部の平面図である。
【図５】（ａ）は図４中のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）は図４中のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】他の実施形態におけるセンサ部の平面図である。
【図７】（ａ）は図６中のＤ−Ｄ断面図、（ｂ）は図６中のＥ−Ｅ断面図である。
【図８】他の実施形態におけるセンサ部の平面図である。
【図９】（ａ）は図８中のＦ−Ｆ断面図、（ｂ）は図８中のＧ−Ｇ断面図である。
【図１０】他の実施形態におけるセンサ部の平面図である。
【図１１】（ａ）は図１０中のＨ−Ｈ断面図、（ｂ）は図１０中のＩ−Ｉ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、容量式物理量検出装置として湿度を検出する湿度センサに本発明を適用したものである。図１は、本実施形態における湿度センサのブロック図である。
【００２２】
図１に示されるように、湿度センサは、センサ部１０と回路部２０とを備えている。まず、センサ部１０の構成について簡単に説明する。本実施形態のセンサ部１０は共通電極１１、第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂを有する一般的な湿度を検出するものである。図２（ａ）はセンサ部１０の平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００２３】
図２に示されるように、センサ部１０は、シリコン基板等の半導体基板１３を用いて構成され、半導体基板１３上にシリコン酸化膜等の絶縁膜１４が形成されている。そして、絶縁膜１４上にはアルミニウム等で構成される共通電極１１が形成されている。
【００２４】
共通電極１１上には、湿度に応じで誘電率が変化する第１感湿部材１５ａを介して共通電極１１と対向する第１固定電極１２ａが配置されていると共に、第１感湿部材１５ａと誘電率の変化の仕方が異なる第２感湿部材１５ｂを介して共通電極１１と対向する第２固定電極１２ｂが配置されている。つまり、図１および図２に示されるように、共通電極１１、第１感湿部材１５ａ、第１固定電極１２ａによって第１容量部ＣＳ１が形成され、共通電極１１、第２感湿部材１５ｂ、第２固定電極１２ｂによって第２容量部ＣＳ２が形成されており、第１容量部ＣＳ１と第２容量部ＣＳ２とは互いに湿度に関する感度が異なるようにされている。
【００２５】
なお、共通電極１１は、固定電極であり、可動不可能な電極である。また、第１、第２感湿部材１５ａ、１５ｂは、ポリイミド系ポリマー等からなる吸湿性を備えた高分子材料を有する材料で構成されており、第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂは一般的な半導体工程で用いられているアルミニウムや銅、耐腐食性に優れている金等の貴金属等で構成されている。以上が本実施形態におけるセンサ部１０の構成である。
【００２６】
回路部２０は、回路チップ等で構成されており、図１に示されるように、信号処理部３０、自己診断信号印加部４０、制御部５０、検出部６０を有している。なお、本実施形態では、信号処理部３０が本発明の信号処理手段に相当し、自己診断信号印加部４０が本発明の自己診断信号印加手段に相当し、制御部５０が本発明の第１、第２制御手段に相当し、検出部６０が本発明の検出手段に相当している。
【００２７】
信号処理部３０は、Ｃ−Ｖ変換回路（スイッチドキャパシタ回路）にて構成されており、共通電極１１と第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂとからなる第１、第２容量部ＣＳ１、ＣＳ２の静電容量の差を電圧に変換して出力する。つまり、センサ部１０における第１、第２容量部ＣＳ１、ＣＳ２の一方が基準容量部を構成するものであり、信号処理部３０からは相対湿度に応じた電圧が出力される。
【００２８】
Ｃ−Ｖ変換回路は、演算増幅器３１と、コンデンサ３２と、スイッチ３３から構成されている。そして、演算増幅器３１の反転入力端子は、スイッチ３４を介して共通電極１１に接続されており、反転入力端子と出力端子との間には、コンデンサ３２およびスイッチ３３が並列に接続されている。また、演算増幅器３１の非反転入力端子には、基準電圧Ｖ／２が入力されるようになっており、スイッチ３４がオンされている間は共通電極１１には基準電圧Ｖ／２が印加されるようになっている。
【００２９】
自己診断信号印加部４０は、自己診断時に制御部５０から入力されるＳＷ制御信号に基づいて共通電極１１を所定状態にするものである。具体的には、制御部５０からのＳＷ制御信号によってオン、オフが制御されるスイッチ４１、４２を有しており、制御部５０によってスイッチ４１がオンされると共通電極１１に電源４３の電源電位を印加し、スイッチ４２がオンされると共通電極１１にグランド電位を印加する。
【００３０】
なお、共通電極１１に電源電位を印加するとは本発明の共通電極１１にハイレベルの電位を印加するに相当し、グランド電位を印加するとは、言い換えると共通電極１１を接地することである。また、本実施形態では、制御部５０から自己診断信号印加部４０に入力されるＳＷ制御信号が本発明の制御信号に相当している。
【００３１】
制御部５０は、第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂに所定電位を印加すると共に、ＳＷ制御信号を出力してスイッチ３３、３４、４１、４２を制御する。
【００３２】
具体的には、制御部５０は、通常作動時には、一定振幅Ｖで周期的に変化する第１固定電極信号Ｐ１を第１固定電極１２ａへ入力し、第１固定電極信号Ｐ１と位相が１８０°ずれ且つ同一振幅Ｖである第２固定電極信号Ｐ２を第２固定電極１２ｂへ入力する。
【００３３】
また、自己診断時には、所定期間毎にハイレベルの電位またはグランド電位を第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂに印加する。さらに、自己診断時には、ＳＷ制御信号を出力し、スイッチ３４をオフして信号処理部３０とセンサ部１０との接続を遮断すると共に、スイッチ４１、４２のオン、オフを制御する。なお本実施形態では、信号処理部３０とセンサ部１０の接続を遮断することが、本発明の信号処理手段の作動を停止させることに相当する。
【００３４】
検出部６０は、センサ部１０と接続されており、センサ部１０に電流が流れるか否かを検出することにより、センサ部１０に異常があるか否かを検出する。
【００３５】
なお、センサ部１０に電流が流れるとは、共通電極１１と半導体基板１３とがショートしている場合や共通電極１１と第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂとがショートしている場合等に流れる電流のことである。以上が本実施形態における湿度センサの構成である。
【００３６】
続いて、上記湿度センサの作動について説明する。図３は、湿度センサのタイミングチャートである。なお、図３中の共通電極１１の電位は異常がない場合の電位状態を示している。まず、湿度センサの通常作動時の作動について説明する。
【００３７】
図３に示されるように、第１固定電極１２ａには、期間φ１を１周期（例えば１０μｓ）としてハイレベルの電位（図３では５ｖ）とローレベルの電位（図３では０Ｖでありグランド電位）が変化する一定振幅の矩形波信号の第１固定電極信号Ｐ１が制御部５０から印加され、第２固定電極１２ｂには、第１固定電極信号Ｐ１に対して電圧レベルが反転した矩形波信号の第２固定電極信号Ｐ２が制御部５０から印加される。また、演算増幅器３１の非反転入力端子にＶ／２（図３では２．５Ｖ）の電圧が印加されているため、共通電極１１にもＶ／２の一定電圧が印加される。
【００３８】
そして、スイッチ３３は、制御部５０によって図３に示すタイミングで開閉される。このスイッチ３３がオンのとき（期間φ２）、コンデンサ３２がリセットされる。一方、スイッチ３３がオフのときに、湿度の検出が行われる。つまり、期間φ１のうち期間φ２以外の期間が湿度を検出する期間である。この検出期間において、信号処理部３０から出力される出力電圧Ｖ０は以下で示される。
【００３９】
（数１）Ｖ０＝（ＣＳ１−ＣＳ２）・Ｖ´／Ｃｆ＋Ｖ／２
なお、上記数式１におけるＶ´は第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂの間の電圧であり、Ｃｆはコンデンサ３２の容量である。
【００４０】
そして、湿度が変化すると第１、第２感湿部材１５ａ、１５ｂの誘電率が変化し、第１、第２容量部ＣＳ１、ＣＳ２の静電容量のバランスが変化する。すると、上記数式１に基づき容量差（ＣＳ１−ＣＳ２）に応じた電圧が、基準湿度の出力電圧にバイアスとして加わった形で出力電圧Ｖ０（例えば０〜５Ｖ）として出力される。この出力電圧Ｖ０は、その後、増幅回路やローパスフィルタ等を備えた信号処理回路（図示せず）にて信号処理され、湿度検出信号として出力される。
【００４１】
次に、上記湿度センサの自己診断時の作動について説明する。本実施形態の湿度センサは、自己診断として、第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂと半導体基板１３とがショートしているか、第１、第２固定電極１２、１２ｂと共通電極１１とがショートしているか、共通電極１１と半導体基板１３とがショートしているか、第１固定電極１２ａと第２固定電極１２ｂとがショートしているか、の４つの項目を行うことができるようになっている。なお、自己診断時では、制御部５０からのＳＷ制御信号によってスイッチ３４がオフされており、センサ部１０と信号処理部３０との接続が遮断されている。
【００４２】
期間φ３では、制御部５０により、第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂにはハイレベルの電位が印加され、スイッチ４１、４２はオフされている。つまり、共通電極１１はフローティング状態とされている。このとき、第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂの少なくとも一方が半導体基板１３とショートしていると、センサ部１０に電流が流れる。したがって、検出部６０はセンサ部１０に電流が流れるか否かを検出することでセンサ部１０に異常があるか否かを検出することができる。なお、共通電極１１はフローティング状態とされており、図３に示されるように、異常がない場合には、第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂの電位に引き寄せられて電位が５Ｖとなる。
【００４３】
次に、期間φ４では、制御部５０により、第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂにはハイレベルの電位が印加される。そして、共通電極１１には、ＳＷ制御信号によってスイッチ４２がオンされて自己診断信号印加部４０からグランド電位が印加される。このとき、共通電極１１と第１固定電極１２ａ、または共通電極１１と第２固定電極１２ｂとがショートしていると、センサ部１０に電流が流れる。したがって、検出部６０はセンサ部１０に電流が流れるか否かを検出することでセンサ部１０に異常があるか否かを検出することができる。
【００４４】
続いて、期間φ５では、制御部５０により、第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂにはハイレベルの電位が印加される。そして、共通電極１１には、ＳＷ制御信号によってスイッチ４１がオンされて自己診断信号印加部４０から電源電位が印加される。このとき、共通電極１１が半導体基板１３とショートしていると、センサ部１０に電流が流れる。したがって、検出部６０はセンサ部１０に電流が流れるか否かを検出することでセンサ部１０に異常があるか否かを検出することができる。
【００４５】
また、期間φ６では、制御部５０により、第１固定電極１２ａにはハイレベルの電位が印加され、第２固定電極１２ｂにはグランド電位が印加され、スイッチ４１、４２がオフされている。つまり、共通電極１１はフローティング状態とされている。このとき、第１固定電極１２ａと第２固定電極１２ｂとがショートしていると、センサ部１０に電流が流れる。したがって、検出部６０はセンサ部１０に電流が流れるか否かを検出することでセンサ部１０に異常があるか否かを検出することができる。なお、共通電極１１はフローティング状態とされており、図３に示されるように、異常がない場合には、第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂの中間電位に引き寄せられて電位が２．５Ｖとなる。
【００４６】
以上が本実施形態における湿度センサの作動である。なお、ここでは、期間φ３〜期間φ６の全ての期間で自己診断を行う例について説明したが、例えば、検出部６０は期間φ３にてセンサ部１０の異常を検出した場合（センサ部１０に電流が流れていることを検出した場合）は、制御部５０に異常を検出したことを示す信号を入力して期間φ４以降の自己診断を行わないようにしてもよい。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態では、第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂに所定の電位を印加すると共に共通電極１１を所定の状態にし、センサ部１０に流れる電流を検出することによりセンサ部１０の異常を検出している。このため、可動電極を有しない湿度センサ等のようなものにおいても自己診断を行うことができる。
【００４８】
（他の実施形態）
上記第１実施形態において、期間φ４では、制御部５０から第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂにグランド電位が印加されるようにすることもできる。この場合は、共通電極１１には、ＳＷ制御信号によってスイッチ４１がオンされて自己診断信号印加部４０から電源電圧が印加されるようにし、検出部６０にてセンサ部１０に流れる電流を検出することにより、共通電極１１と第１固定電極１２ａ、または共通電極１１と第２固定電極１２ｂとがショートしているか否かを検出することができる。
【００４９】
同様に、上記第１実施形態において、期間φ５では、制御部５０から第１、第２固定電極１２ａ、１２にグランド電位が印加されるようにすることもできる。この場合は、共通電極１１には、ＳＷ制御信号によってスイッチ４２がオンされて自己診断信号印加部４０からグランド電位が印加されるようにし、検出部６０にてセンサ部１０に流れる電流を検出することにより、共通電極１１と半導体基板１３とがショートしているか否かを検出することができる。
【００５０】
さらに、上記第１実施形態において、期間φ６では、制御部５０から第１固定電極１２ａにグランド電位が印加され、第２固定電極１２ｂにハイレベルの電位が印加されるようにしてもよい。
【００５１】
また、上記第１実施形態において、例えば、第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂと共通電極１１とが櫛歯状に形成されているセンサ部１０を有する湿度センサに本発明を適用することもできる。図４は他の実施形態におけるセンサ部１０の平面図、図５（ａ）は図４中のＢ−Ｂ断面図、図５（ｂ）は図４中のＣ−Ｃ断面図である。
【００５２】
図４および図５に示されるセンサ部１０は、半導体基板１３上に絶縁膜１４が形成され、絶縁膜１４上に共通電極１１と第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂとが形成されている。具体的には、共通電極１１と第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂは、それぞれの櫛歯部が互いに対向するように形成されている。また、共通電極１１と第１固定電極１２ａとの間隔は、共通電極１１と第２固定電極１２ｂとの間隔よりも狭くされている。そして、共通電極１１、第１、第２固定電極１２ａ、１２ｂを覆うように保護膜１６が形成されており、保護膜１６上に感湿部材１５が形成されている。
【００５３】
このようなセンサ部１０としても、共通電極１１と第１固定電極１２ａとの間隔が共通電極１１と第２固定電極１２ｂとの間隔より狭くされているため、第１容量部ＣＳ１と第２容量部ＣＳ２との感度が互いに異なるようにすることができる。
【００５４】
また、図６および図７に示されるようなセンサ部１０にしてもよい。すなわち、共通電極１１と第１固定電極１２ａとを覆う保護膜１６上に第１感湿部材１５ａを配置し、共通電極１１と第２固定電極１２ｂとを覆う保護膜１６上に第２感湿部材１５ｂを配置するようにしてもよい。このようなセンサ部１０としても、第１感湿部材１５ａと第２感湿部材１５ｂとは湿度に対する誘電率の変化の仕方が異なるため、第１容量部ＣＳ１と第２容量部ＣＳ２との感度が互いに異なるセンサ部１０とすることができる。なお、このセンサ部１０では、共通電極１１と第１固定電極１２ａとの間隔は、共通電極１１と第２固定電極１２ｂとの間隔と等しくされているが、共通電極１１と第２固定電極１２ｂとの間隔より狭くされていてもよい。
【００５５】
さらに、図８および図９に示されるようなセンサ部１０にしてもよい。すなわち、図６および図７に示されるセンサ部１０に対して、共通電極１１と第２固定電極１２ｂとを覆う保護膜１６上に第２感湿部材１５ｂを配置しないようにしてもよい。このようなセンサ部１０としても第１容量部ＣＳ１と第２容量部ＣＳ２との感度が互いに異なるセンサ部１０とすることができる。
【００５６】
また、上記第１実施形態において、期間φ３〜期間φ６の全ての診断を行う場合には、診断を行う順番は適宜変更可能である。
【００５７】
そして、上記第１実施形態では、回路部２０が信号処理部３０、自己診断信号印加部４０、制御部５０、検出部６０を備えている例を説明したが、これらは別々の回路部に備えられていてもよい。また、例えば、車両に搭載されるような場合には、車両ＥＣＵを信号処理部３０、自己診断信号印加部４０、制御部５０、検出部６０の各機能を果すように構成してもよい。
【００５８】
さらに、上記第１実施形態では、容量式物理量検出装置として湿度を検出する湿度センサを例に挙げて説明したが、油、アルコール、ガソリン、有機溶剤等の誘電特性を有する材料の検出に本発明を適用することができる。
【００５９】
図１０および図１１に示されるように、このセンサ部１０は、図４および図５に示すセンサ部１０から保護膜１６および第１、第２感湿部材１５ａ、１５ｂを除去した構成とされている。そして、共通電極１１と第１固定電極１２ａ、共通電極１１と第２固定電極１２ｂとの間隔が異なっている。これによれば、誘電特性を有する材料によって共通電極１１と第１固定電極１２ａ、共通電極１１と第２固定電極１２ｂとの間の容量が変化するため、誘電特性を有する材料を検出することができる。
【００６０】
さらに、例えば、加速度センサや角速度センサ等のように共通電極１１が可動電極であるものに本発明を適用することもできる。
【符号の説明】
【００６１】
１０    センサ部
１１    共通電極
１２ａ  第１固定電極
１２ｂ  第２固定電極
１３    半導体基板
２０    回路部
３０    信号処理部
４０    自己診断信号印加部
５０    制御部
６０    検出部
【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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