(57)【要約】  測定回路（１）は、カードスライバ、ロービング、糸又は織布のように動かされる縦長の繊維供試品の容量性検査のために使用することができる。それは供試品を受入れる測定コンデンサ（２）を含んでいる。更にそれは、電気制御信号（７１）により可変な容量を持つ部材（３）を含んでいる。それにより測定回路（１）を簡単に速やかに安価にかつ特に自動的に整合することができる。
2012506057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの測定すべきコンデンサ装置（２，２１）及び可変な容量を持つ少なくとも１つの部材（３，３１，３２）を有する容量性測定回路（１）であって、少なくとも１つの可変な容量（３，３１，３２）が、少なくとも１つの電気制御信号（７１，７２）により可変であることを特徴とする、測定回路。
【請求項２】
少なくとも１つの部材（３，３１，３２）が、次の群即ち容量ダイオード（３１，３２）、他のダイオード、互いに並列接続されかつ適当な電気制御信号により接続又は切離し可能な複数の整合コンデンサ（３３）、特にＭＥＭＳコンデンサ、逆方向作動せしめられるトランジスタ、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ、超小形電気機械コンデンサ、圧電素子により電極間隔が可能なコンデンサから成る部材である、請求項１に記載の測定回路。
【請求項３】
測定回路（１）が少なくとも２つのブリッジ分枝（１１〜１４）を持つ容量測定ブリッジとして構成され、
ブリッジ分枝（１１）の１つが、測定すべきコンデンサ装置（２１）を含む測定分枝であり、
ブリッジ分枝（１２，１４）の少なくとも他の１つが少なくとも１つの部材（３１，３２）を含んでいる、
請求項１又は２に記載の測定回路。
【請求項４】
容量測定ブリッジが４つのブリッジ分枝（１１〜１４）を含んでいる、請求項３に記載の測定回路。
【請求項５】
測定回路（１）が、少なくとも１つの電気制御（７１，７２）により可変な容量を持つ２つの部材（３１，３２）を含んでいる、先行する請求項の１つに記載の測定回路。
【請求項６】
２つの部材（３１，３２）の容量が実質的に非対称に可変である、請求項５に記載の測定回路。
【請求項７】
動かされる縦長の供試品（９）を容量で検査する装置であって、供試品（９）を受入れる測定コンデンサ及び可変容量を持つ少なくとも１つの部材（３，３１，３２）を持つ容量測定回路（１）を含んでいるものにおいて、測定回路（１）が先行する請求項の１つに記載の測定回路であることを特徴とする、装置。
【請求項８】
測定コンデンサ（２１）に交流電界を発生するため測定回路（１）へ交流電圧信号（Ｖｉｎ）を印加する手段（４）、及び
交流電界を印加可能な、測定コンデンサ（２１）にある供試品（９）用通過口
を更に含んでいる、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
測定回路（１）が少なくとも４つのブリッジ分枝（１１〜１４）を持つ容量測定ブリッジとして構成され、
ブリッジ分枝の一方（１１）が測定コンデンサ（２１）を含み、
ブリッジ分枝の他方（１３）が基準コンデンサ（２２）を含み、
ブリッジ分枝（１２，１４）の少なくとも１つが少なくとも１つの部材（３１，３２）をもっている、請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの可変な容量（３，３１，３２）が少なくとも１つの電気制御信号（７１，７２）により変化されることを特徴とする、請求項１〜６に記載の測定回路の作動方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの可変な容量が、少なくとも１つの容量ダイオード（３１，３２）への制御信号（７１，７２）の印加により変化される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの可変な容量が、互いに並列接続される複数の整合コンデンサ（３３）の電気制御信号の適当な電気制御信号による接続及び／又は切離しによって変化される、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
２つの容量（３１，３２）が少なくとも１つの電気制御信号（７１，７２）により変化される、請求項１０〜１２の１つに記載の方法。
【請求項１４】
両方の容量（３１，３２）が少なくとも１つの電気制御信号（７１，７２）により制御される、請求項１〜１２の１つに記載の方法。
【請求項１５】
測定すべきコンデンサ装置（２，２１）が実質的に一時的に不変にされ、
交流電圧信号（Ｖｉｎ）が測定回路（１）に印加され、
測定回路（１）の電気出力信号が取出され、電気制御信号（７１）が出力信号により影響される、請求項１０〜１４の１つに記載の方法
【請求項１６】
出力信号による電気制御信号（７１）への影響が、閉じた制御回路において自動的に行われる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
測定回路（１）を整合させるため、請求項１５又は１６に記載の方法の使用。
【請求項１８】
測定すべきコンデンサ装置（２，２１）が実質的に時間的に不変にされ
電気制御信号が測定回路（１）の電気制御信号とは無関係である、
請求項１０〜１４の１つに記載の方法。
【請求項１９】
電気制御信号が、時間的に急速に変化し、合成して発生されかつ／又は前に記憶されている信号である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
測定回路（１）で測定を模擬し、測定回路（１）を検査し、又は測定回路（１）の後に接続される素子を検査するため、請求項１８又は１９に記載の方法の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は電気的測定回路の分野にある。本発明は、請求項１の上位概念に記載の容量性測定回路、及び別の独立請求項の上位概念に記載の容量性測定回路の作動方法に関する。本発明は、測定回路の自動的な整合、測定回路による測定の模擬、測定回路の検査又は測定回路の後に接続される素子の検査を可能にする。【０００２】  本発明の好ましい使用分野は、カードスライバ、ロービング、糸又は織布のような縦長のなるべく繊維形成物の容量性検査である。従って本発明は、別の請求項の上位概念に記載の動かされる縦長の供試品の容量性検査装置にも関する。このような検査は例えば異物の検出、単位長さ当たりの質量の変化の確認及び／又は供試品の湿度の測定を目的とすることができる。本発明は、例えば紡糸機又は巻取り機でヤーンクリヤラにおける製造過程（オンライン）又は糸試験器における実験室検査（オフライン）において使用可能である。
【背景技術】
【０００３】  たとえばカードスライバ、ロービング、糸又は織布のような縦長の繊維供試品を検査する多数の多様な装置が公知である。これらの装置は、その使用に応じて２つのクラス即ち実験室検査（オフライン）及び製造過程中の検査（オンライン）に分けられる。装置は種々の公知のセンサ原理を使用している。ここでは特に容量性測定原理に関心がある。板コンデンサとして構成される測定コンデンサを持つ測定回路が使用可能である。測定回路に交流電圧が印加され、それにより測定コンデンサに交流電界が発生される。供試品は板コンデンサを通して動かされ、交流電界にさらされる。供試品の誘電特性が求められる。誘電特性から、単位長さ当たりの質量及び／又は材料組成のような供試品のパラメータが決定される。適した測定回路及びその出力信号の評価回路の例は、欧州特許出願公開０９２４５１３号明細書、国際公開第２００６／１０５６７６号及び国際公開第２００７／１１４４１６号に見られる。【０００４】  空気温度又は空気湿度のような外部の影響を受けない正確な測定を行うことができるようにするため、補償方法がしばしば使用される。この目的のため測定回路は、本来の測定コンデンサのほかに基準コンデンサを含んでいる。この基準コンデンサは、例えば両方の測定コンデンサ板に対して平行に設けられてそれらに直列接続されるコンデンサ板の付加によって形成することができる。【０００５】  供試品なしでは、交流電圧を印加されると、測定回路は出力信号零を供給する。しかし実際には、実際の電気素子の種々の不完全さのため、供試品なしで零信号を得るために、測定回路を対称に構成することでは不十分である。各測定回路は対称化のため個々に整合されねばならない。対称整合は製造者による製造の際行われ、必要な場合保守員により保守中に行われる。この目的のため通常は測定回路に並列接続される少なくとも１つの容量が変化される。整合は適当な工具例えばねじ回しにより手で行われる。その代りにレーザトリミングの公知の方法が使用される。いずれの場合も整合用装置が開かれねばならない。このような手による整合は手数を要し、時間がかかり、高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  従って本発明の課題は、上記の欠点を持たない測定回路を提供することである。測定回路は簡単、速やか、安価かつ特に自動的に整合可能でなければならない。更に本発明による測定回路の作動方法が提示されるようにする。動かされる縦長の供試品を検査するため簡単、速やか、安価かつ自動的に整合可能な容量性装置も提供されるようにする。本発明の他の課題は、測定回路により測定を模擬するか、測定回路を検査するか又は測定回路の後に接続される素子を検査する方法を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  この課題及び他の課題は、独立請求項に規定されているように、本発明による測定回路、本発明による装置及び本発明による方法によって解決される。有利な実施形態は従属請求項に示されている。【０００８】  本発明は、機械的又はその他の介入なしに、電気制御信号により測定回路の少なくとも一部の容量を変化できる、という考えに基いている。これは測定回路の自動整合の可能性を開く。【０００９】  従って本発明による容量性測定回路は、測定すべきコンデンサ装置及び少なくとも１つの電気制御信号により可変な容量を持つ少なくとも１つの部材を含んでいる。【００１０】  “コンデンサ装置”という概念は、交流信号発生器の電気交流信号により異なるように充電可能で少なくとも１つの誘電体により互いに隔離されている２つの物体を持つ装置と解される。好ましい実施形態では、コンデンサ装置は、互いに間隔を置く２つの板を持つコンデンサであって、これらの板の間に空気が存在し、かつこれらの板の間へ動かされる縦長の検査すべき繊維供試品が導入可能である。【００１１】  少なくとも１つの部材が、次の群即ち容量ダイオード、他のダイオード、互いに並列接続されかつ適当な電気制御信号により接続又は切離し可能な複数の整合コンデンサ、特にＭＥＭＳコンデンサ、逆方向作動せしめられるトランジスタ、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ、圧電素子により電極間隔が可能なコンデンサから成る部材である。少なくとも１つの部材にある１つ又は複数のコンデンサ及び／又は１つ又は複数の開閉器は、超小形電気機械システム（ＭＥＭＳ）として有利に構成可能である。測定回路が少なくとも２つのブリッジ分枝を持つ容量測定ブリッジとして構成され、ブリッジ分枝の１つが、測定すべきコンデンサ装置を含む測定分枝であり、ブリッジ分枝の少なくとも他の１つが少なくとも１つの部材を含んでいる。【００１２】  本発明による測定回路は、なるべくカードスライバ、ロービング、糸又は織布のように動かされる縦長の繊維供試品を容量で検査するために使用され、動かされる供試品が測定すべきコンデンサ装置に影響を及ぼす。【００１３】  動かされる縦長の供試品を容量で検査するための本発明による装置は、供試品を受入れる測定コンデンサ及び少なくとも１つの電気制御信号により可変な少なくとも１つの容量を持つ本発明による容量性測定回路を含んでいる。【００１４】  本発明による装置は、測定コンデンサに交流電界を発生するため測定回路へ交流電圧信号を印加する手段、及び交流電界を印加可能な、測定コンデンサにある供試品用通過口を含んでいるのがよい。測定回路が少なくとも４つのブリッジ分枝を持つ容量測定ブリッジとして構成され、ブリッジ分枝の一方が測定コンデンサを含み、ブリッジ分枝の他方が基準コンデンサを含み、ブリッジ分枝の少なくとも１つが可変容量を持っている。【００１５】  本発明による測定回路の作動方法では、少なくとも１つの可変な容量が少なくとも１つの電気制御信号により変化される。本発明による測定回路の整合中に、測定すべき容量が実質的に時間的に不変にされる。可変な容量を除いて、測定回路の容量は整合中に変化しないようにする。電気入力信号が測定回路に印加される。測定回路の電気出力信号が取出される。電気制御信号は出力信号により影響される。出力信号による電気制御信号の影響は、閉じた制御回路においてなるべく自動的に行われる。【００１６】  本発明は測定回路の整合のために有益である。本発明のため、測定回路の整合は簡単で早く安価である。測定回路を整合させるため、装置を開く必要がない。整合はいつでも行うことができる。操作員の介入なしに、装置自体により自動的に整合を行うことができる。それにより、任意の時点に整合を行うことも可能である。測定回路による各測定の前、それぞれ１０番目の測定の前、出力信号の長時間特性の著しい変化の際、又は周辺条件の大きい変化後に、整合を自動的に行うことができる。その結果測定精度、測定の信頼性、再現可能性の向上、及び測定結果の改善が行われる。【００１７】  しかし可変容量は測定回路の整合のために有効なだけではない。それは測定回路へ任意の電気制御信号の供給にも役立つ。このような制御信号により、測定回路が適切に離調される。測定回路の離調は、測定すべき容量の変化による離調と同じ又は類似な作用を持つことができる。可変容量を介して測定回路へ制御信号を供給することによって、測定を模擬することができる。その際可変な容量を除いて、測定回路の容量は変化しない。模擬される測定は、例えば評価回路の検査及び評価回路における故障検出のために使用することができる。模擬される測定は、評価回路例えば評価回路に含まれるフィルタの整合のために用いることができる。模擬される測定は、測定回路を含む装置の検査及び／又は設定にも用いることができる。同じ測定回路又は別のセンサにより実際の測定の出力信号を前もって記録し、メモリに記憶し、入力信号として可変容量を介して測定回路へ供給することが可能である。それにより装置に“記録及び再生”機能を備えることができる。【００１８】  従って本発明による方法では、測定すべき容量が実質的に時間的に不変にされ、電気制御信号が測定回路の出力信号とは無関係である。電気制御信号は、なるべく時間的に速やかに変化しかつ総合的に発生されかつ／又は前もって記憶される信号である。本発明による方法のこの変形は、例えば測定回路による測定の模擬、測定回路の検査、又は測定回路の後に接続される素子の検査のために使用される。【００１９】  概略的な図面により、本発明が以下に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】  本発明による測定回路の実施例の回路図を示す。
【図２】  本発明による測定回路の実施例の回路図を示す。
【図３】  本発明による測定回路の実施例の回路図を示す。
【図４】  本発明による測定回路の実施例の回路図を示す。
【図５】  本発明による測定回路の実施例の回路図を示す。
【図６】  本発明による測定回路の実施例の回路図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】  図１の回路図には、本発明の基本思想が簡単に示されている。測定回路１は、測定すべき容量２、及び電気制御信号１７により可変な容量３を含んでいる。電気的に可変な容量３を実現する可能性が、図３〜５について説明される。両方の容量２，３は、ここでは概略的にコンデンサにより表わされる。この実施例において容量は直列接続されている。直列回路の両端に、交流電圧信号Ｖｉｎを測定回路１へ印加するため２つの入力端子４１，４２がある。直列接続される両方の容量２，３の間に、測定回路１の出力信号を出力するための出力端子５１がある。評価のため出力導線５９が、出力端子５１から評価装置６へ通じている。
【００２２】  測定回路１の整合中に、測定すべき容量２及び場合によっては測定回路に存在する他の容量が、可変容量３を除いて変化しないことに注意すべきである。従って温度及び空気湿度のような時間的に一定の周辺条件が存在すべきである。測定すべき容量２が、供試品を受入れるコンデンサに存在しないか、又は供試品の容量が変化すべきではない。
【００２３】  測定回路１の整合のため、交流電圧信号が入力端子４１，４２へ印加される。電気出力信号なるべく交流電圧が出力端子５１から取出される。可変容量３は電気制御信号７１なるべく直流電圧により変化されて、出力信号が特定の値なるべく零をとるようにする。電気制御信号７１は、例えば測定回路１が組込まれている装置の製造後又は保守の際、人間により手で設定可能である。その代りに電気制御信号７１は自動的に発生可能である。自動的な発生は、そのために特別に設けられる制御装置７又は評価装置６において行うことができる。図１には、評価装置６から制御装置７への帰還が記入されているので、制御信号７１は測定回路１の出力信号に関係している。電気制御信号７１の自動的な発生により、測定回路１は自動的に整合可能である。従って閉じた制御回路が存在し、この制御回路において出力信号が目標値零に制御されるべき制御量であり、制御装置７が制御器として作用し、制御信号７１が操作値である。
【００２４】  図２の本発明による測定回路１の実施例は、図１の実施例とは、それが測定すべき容量２１に直列接続される基準コンデンサ２２を含んでいるという点で相違している。基準コンデンサ２２は、空気温度又は空気湿度のような外部の影響の一層正確な測定及び補償に役立つ。測定コンデンサ２１及び基準コンデンサ２２の機能は、必要に応じて交換することも可能であり、即ち基準コンデンサ２２が供試品を受入れることができ、測定コンデンサ２１が供試品なしで基準コンデンサとして用いられる。図２の測定回路１も、電気制御信号７１を可変容量３へ印加することによって整合される。
【００２５】  図３は本発明による測定回路１の別の実施例を示す。この実施例は容量半測定ブリッジとして構成され、それぞれ少なくとも１つの容量を持つ４つの半ブリッジ分枝１１〜１４を含んでいる。それぞれ２つの半ブリッジ分枝１１，１２又は１３，１４は、分枝対となるように互いに並列接続され、両方の分枝対１１，１２及び１３，１４は、互いに直列接続されている。直列回路の両端に、電気入力信号を容量測定ブリッジ１に印加するため２つの入力端子４１，４２がある。容量半測定ブリッジ１の出力信号を出力するため互いに接続される２つの出力端子５１，５２は、互いに直列接続される両方の分枝対１１，１２及び１３，１４の間にある。評価のため出力導線５９は、出力信号を出力端子５１，５２から評価装置６へ導く。
【００２６】  第２のブリッジ分枝１２及び第４のブリッジ分枝１４は可変容量３１，３２を持っている。可変容量３１，３２は、それぞれ１つの容量ダイオード（可変容量ダイオード又はバリキャプとも称される）により実現することができる。これは、印加される電圧により可変な容量を持つ電子部品である。各容量ダイオード３１，３２は、アナログ電気制御電圧７１，７２により制御される。好ましい実施例では、両方の容量ダイオード３１，３２の制御電圧７１，７２は、基準電圧に関して互いに逆対称な直流電圧であり、即ち基準電圧に対するその差は、絶対値が同じで逆の符号を持っている。制御電圧７１，７２は、例えばディジタル−アナログ変換器から供給することができる。
【００２７】  第１のブリッジ分枝１１において測定すべき容量２１は、例えばカードスライバ、ロービング、糸又は織布のようになるべく長手方向に動かされる縦長の図示しない供試品を受入れるのに適した測定コンデンサの容量である。第３のブリッジ分枝１３にあって測定コンデンサ２１に直列接続されるコンデンサ２２は、基準コンデンサとして設けることができる。基準コンデンサ２２は、供試品について空気温度又は空気湿度のような外部の影響を受けない正確な補償測定を可能にする。測定コンデンサ２１及び基準コンデンサ２２は、できるだけ同じ容量を持つために、できるだけ同一であるようにする。測定コンデンサ２１又は基準コンデンサ２２の互いに向き合って同じ電位にある両方のコンデンサ板は、単一のコンデンサ板として実現することができ、それによって起こり得る非対称源が既に除去される。
【００２８】  入力信号として、図３の実施例では、例えば第１及び第２の交流電圧信号を測定ブリッジ１の両方の入力端子４１，４２に印加することができる。印加される両方の交流電圧信号は、なるべく互いに逆対称であり、即ち基準電圧に対するその差は、絶対値が同じで、位相が互いに１８０°ずれている。
【００２９】  測定回路１の出力信号は、半ブリッジ基幹を形成し、即ち容量半判定ブリッジ１の中央において４つの半ブリッジ分枝１１〜１４のすべてを接続する出力導線５９から取出される。容量半測定ブリッジ１の整合のため、出力信号が零の値をとるように、両方の制御電圧が変化される。両方の制御電圧はなるべく直流電圧であり、基準電圧に関して互いに逆対称である。容量測定ブリッジ１が一度整合されると、測定動作中にそれぞれの制御電圧が不変に維持されるように配慮せねばならない。それぞれの値は例えばディジタルメモリに記憶し、適当なディジタル−アナログ変換器を介して一定電圧として容量ダイオード３１，３２へ引渡すことができる。容量半判定ブリッジ１の整合中に、電気制御信号７１，７２により可変な容量ダイオード３１，３２を除いて、容量半測定ブリッジ１の容量が変化しないように注意せねばならない。
【００３０】  図３は容量ダイオード３１，３２を持つ本発明による測定回路１の多くの可能な実施例の１つだけを示す。当業者は、容量ダイオード３１，３２の回路周辺を異なるようにも形成できることを知っている。容量ダイオード３１，３２を異なる種類の可変容量に代えることができる。容量半ブリッジ１の整合のため原理的には、ただ１つの可変容量３１、例えば第２の半ブリッジ分枝１２にある可変容量で十分である。対称上の理由から、図３による２つの可変な容量３１，３２を持つ構成が大抵の使用のために一層有利である。
【００３１】  本発明による測定回路１のこの実施例の展開では、共に測定装置とみなすことができる第１の半ブリッジ分枝１１にある測定コンデンサ２１と半ブリッジ分枝１３にある基準コンデンサ２２が、多重に存在していてもよい。その場合このような別の測定装置が、図３に示す第１の測定装置に対して並列に接続されている。これらは異なる容量を持つ複数のコンデンサをなるべく含んでいる。これらは異なる供試品例えば異なる太さの糸の測定に使用することができる。測定コンデンサと基準コンデンサの区別は、この明細書では、機能の固定的な割当てとして明白な命名のために役立つ。なぜならば、大抵の場合測定コンデンサは基準コンデンサとしても役立ち、その逆も可能だからである。測定回路に複数の測定コンデンサ２１及び基準コンデンサが存在すると、一般に測定の際コンデンサの１つが測定コンデンサとして用いられ、他のコンデンサが基準コンデンサとして用いられる。
【００３２】  容量半測定ブリッジとして構成される本発明による測定回路１の別の実施例が図４に示されている。図３の第１実施例に類似の要素は、図４において同じ符号で示され、ここではそれ以上説明しない。この第２実施例は、第１実施例とは、第２の半ブリッジ分枝１２及び第４の半ブリッジ分枝１４の可変容量の実現において相違している。第２の半ブリッジ分枝１２及び第４の半ブリッジ分枝１４は、互いに並列接続されてそれ自身は可変でない複数の整合コンデンサ３３を含み、これらの整合コンデンサは適当な制御信号により接続及び切離し可能である。それにより第２の半ブリッジ分枝１２及び第４の半ブリッジ分枝１４は、制御信号により可変な容量をそれぞれ持っている。整合コンデンサ３３は、互いに同じ又は異なっていてもよい。整合可能なできるだけ大きい範囲を覆うために、整合コンデンサ３３はなるべく互いに異なるように選ばれる。例えば後続の各コンデンサ３３は、先行する隣接コンデンサの半分の大きさの容量をもつことができる。第２の半ブリッジ分枝１２及び第４の半ブリッジ分枝１４における整合コンデンサ３３の配置は、互いに対称であるのがよい。
【００３３】  整合コンデンサ３３の各々は、それに付属する開閉器３４により接続又は切離し可能である。開閉器３４は適当なディジタル制御信号により開閉される。制御信号は公知のディジタルドライバ素子から供給することができる。この実施例においても、測定動作のために、整合に必要な開閉器位置を記憶して維持せねばならない。
【００３４】  開閉器３４を実現する種々の公知の可能性がある。付加的な直列を使用すると、整合コンデンサ３３を開閉器３４に対して並列にすることも可能である。
【００３５】  それぞれの半ブリッジ分枝１２，１４にあって互いに並列接続される複数の整合コンデンサ３３は、ただ１つの構造単位に集積することができる。その場合整合コンデンサ３３は、なるべく超小型電気機械システム（ＭＥＭＳ）として構成されている。接続可能な容量の集積ＭＥＭＳ行装置は、例えば米国カリフォルニア州アービン市のＷｉＳｐｒｙ社の名称ＷＳＣ００２Ｌで提供される。
【００３６】  図５は、可変容量３１，３２を持つ本発明による測定回路１の別の実施例を示す。可変容量３１，３２はここでは容量ダイオードの回路信号で示されているが、別のように行うこともできる。このような測定回路１は、動かされる縦長の供試品９例えば糸の容量性検査になるべく使用される。供試品９は、測定コンデンサ２１の２つのなるべく平らな電極により形成される測定間隙を通過する。測定コンデンサ２１に対して直列に、測定物を受入れない基準コンデンサ２２が接続されている。測定コンデンサ２１及び基準コンデンサ２２は、共通な磁心により結合される２つのコイルＬ１，Ｌ２、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１を含むＬＣ振動回路１１の部分である。振動回路１１は発振器４により励振される。発振器４は供給電圧ＶＤＤを受けて、振動回路１１の両方の分枝に、１８０°だけ互いに位相のずれた２つのほぼ正弦波状の交流電圧信号を発生する。
【００３７】  整合のため測定回路１は、２つの可変容量３１，３２及びこれらの可変な容量３１，３２を制御する制御回路７を含んでいる。制御回路７の中心部は増幅器７３であり、その入力端に例えば２．５Ｖのオフセット電圧Ｖｏｆｆが印加される。更に制御回路７に、例えば０〜４Ｖの整合電圧Ｖｓｈｉｆｔが印加される。制御回路７は次のように構成されている。即ち両方の可変容量３１，３２にかかる制御電圧が、基準電圧に関して互いに逆対称な直流電圧であり、即ち基準電圧に対するその差が絶対値で同じであり、逆の符号を持っている。その際実質的に基準電圧がオフセット電圧Ｖｏｆｆにより、また差が整合電圧Ｖｓｈｉｆｔにより設定される。整合回路７に使用される抵抗に関してなるべくＲ３＜＜Ｒ２＝Ｒ６＝Ｒ７，Ｒ４＝Ｒ５が成立する。
【００３８】  図３の測定回路の展開が、図６に示されて以下に説明されるような測定回路１である。図３の実施例に類似な素子は、図６において同じ符号で示され、ここではそれ以上説明されない。図３の実施例に対する主要な相違は、４つのブリッジ分枝１１〜１４がブリッジ基幹により互いに接続されていないことである。従ってここでは図３の容量半測定ブリッジが存在する。
【００３９】  図６による容量測定ブリッジ１では、２つの出力信号、即ち第１のブリッジ分枝１１と第３のブリッジ分枝１３との接続個所にある出力端子５１における第１の出力信号、及び第２のブリッジ分枝１２と第４のブリッジ分枝１４との接続個所にある出力端子５２における第２の出力信号が取出される。第１及び第２の出力信号は、第１の出力導線５８及び第２の出力導線５９を介して評価装置６へ供給される評価装置６は両方の出力信号の差を求める。従ってここでは差動測定方法が用いられる。前記の差が零であると、測定ブリッジは整合されている。測定ブリッジ１の整合のため、第２のブリッジ分枝１２又は第４のブリッジ分枝１４にある１つ又は２つの可変容量３１，３２が用いられる。これらの可変容量は容量ダイオードとして、ＭＥＭＳ容量として、又は他のやり方で構成可能である。
【００４０】  本発明が上述した実施例に限定されないことは当然である。本発明を知れば、本発明の対象に属する別の変形例を導き出すことができるであろう。このような変形例は、例えば上述した実施例の組合わせであってもよい。例えば図５の測定回路１にある容量半ブリッジを、図６に記載の容量全ブリッジにより代えることができる。当業者には、電気信号により容量が可変な多くの電気素子がわかっている。
【符号の説明】
【００４１】１            測定回路
１１〜１４    ブリッジ分枝
２            測定すべき容量
２１          測定コンデンサ
２２          基準コンデンサ
３            可変容量
３１，３２    容量ダイオード
３３          整合コンデンサ
３４          開閉器
４            発振器
４１，４２    入力端子
５１，５２    出力端子
５８，５９    出力導線
６            評価装置
７            制御回路
７１，７２    制御信号
７３          増幅器
９            供試品
【図１】
2012506057.tif 000003
【図２】
2012506057.tif 000004
【図３】
2012506057.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年2月23日(2010.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動かされる縦長の供試品（９）の容量性検査装置であって、供試品（９）を受入れる測定コンデンサ（２１）を持つ容量性測定回路を含み、測定回路（１）が４つのブリッジ分枝（１１〜１４）を持つ容量測定ブリッジとして構成され、第１のブリッジ分枝（１１）が、測定コンデンサ（２１）を含む測定分枝であり、少なくとも１つの他のブリッジ分枝（１２，１４）が、少なくとも１つの電気制御信号（７１，７２）により可変な容量を持つ部材（３１，３２）を含んでいるものにおいて、第２及び第４のブリッジ分枝（１２，１４）が、少なくとも１つの電気制御信号（７１，７２）により可変な容量を持つそれぞれ１つの部材（３１，３２）を含み、第３のブリッジ分枝（１３）が基準コンデンサ（２２）を含んでいることを特徴とする装置。
【請求項２】
少なくとも１つの部材（３１，３２）が、次の群即ち容量ダイオード（３１，３２）、他のダイオード、互いに並列接続されかつ適当な電気制御信号により接続又は切離し可能な複数の整合コンデンサ（３３）、特にＭＥＭＳコンデンサ、逆方向作動せしめられるトランジスタ、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ、超小形電気機械コンデンサ、圧電素子により電極間隔が可変なコンデンサから成る部材である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
２つの部材（３１，３２）の容量が互いに実質的に逆対称に可変である、先行する請求項の１つに記載の装置。
【請求項４】
測定回路（１）が、ブリッジ基幹により互いに接続されていない４つのブリッジ分枝（１１〜１４）を持つ容量全測定ブリッジとして構成されている、先行する請求項の１つに記載の装置。
【請求項５】
第１のブリッジ分枝（１１）と第３のブリッジ分枝（１３）との接続個所（５１）から取出される第１の出力信号と、第２のブリッジ分枝（１２）と第４のブリッジ分枝（１４）との接続個所（５２）から取出される第２の出力信号との差を求める評価装置（６）が設けられている、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
測定コンデンサ（２１）に交流電界を発生するため測定回路（１）に交流電圧信号（Ｖｉｎ）を印加する手段（４）と、測定コンデンサ（２１）にあって交流電界を印加可能な供試品（９）用通過口とを更に含んでいる、先行する請求項の１つに記載の装置。
【請求項７】
先行する請求項の１つに記載の装置にある測定回路（１）の作動方法であって、２つの可変な容量（３１，３２）が少なくとも１つの電気制御信号（７１，７２）によって変化される方法。
【請求項８】
２つの可変な容量が、それぞれ１つの容量ダイオード（３１，３２）へ少なくとも１つの制御信号を印加することによって変化される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
２つの可変な容量が、互いに並列接続される複数の整合コンデンサ（３３）へ適当な電気制御信号の接続及び／又は切離しにより変化される、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
容量（３，３１，３２）が実質的に互いに逆対称に変化される、請求項７〜９の１つに記載の方法。
【請求項１１】
測定コンデンサ（２１）が実質的に時間的に不変にされ、交流電圧信号（Ｖｉｎ）が測定回路（１）に印加され、電気出力信号が測定回路（１）から取出され、少なくとも１つの電気制御信号（７１，７２）が出力信号により影響される、請求項７〜１０の１つに記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの電気制御信号（７１，７２）の影響が、閉じた制御回路において出力信号により自動的に行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
測定回路（１）を整合させるため、請求項１１又は１２に記載の方法の使用。
【請求項１４】
測定コンデンサ（２１）が実質的に時間的に不変にされ、少なくとも１つの電気制御信号が測定回路（１）の出力信号とは無関係である、請求項７〜１０の１つに記載の方法。
【請求項１５】
電気制御信号が、時間的に急速に変化し、合成して発生されかつ／又は前に記憶されている信号である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
測定回路（１）で測定を模擬し、測定回路（１）を検査し、又は測定回路（１）の後に接続される素子を検査するため、請求項１４又は１５に記載の方法の使用。
【国際調査報告】
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