(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記検知対象物による容量結合により上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。
【請求項２】
検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を上記第３の電極に接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。
【請求項３】
検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の出力端と第３の電極との間を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。
【請求項４】
検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、該第２の電極を接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。
【請求項５】
検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、該第２の電極に接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間をバッファ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。
【請求項６】
検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、該第２の電極に接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間をインバータ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。
【請求項７】
検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端と上記第３の電極との間をバッファ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。
【請求項８】
検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端と上記第３の電極との間をインバータ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。
【請求項９】
検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第２の電極と接地との間に一定周波数の発振出力を接続する発振回路と、上記第１，第２の電極間のインピーダンスを増幅率に変換して、検出対象物の水分量に応じた電圧を出力するインピーダンス検知回路と、該インピーダンス検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を上記第１の電極に接続し、上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。
【請求項１０】
検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第２の電極と接地との間に一定周波数の発振出力を接続する発振回路と、上記第１，第２の電極間のインピーダンスを増幅率に変換して、検出対象物の水分量に応じた電圧を出力するインピーダンス検知回路と、該インピーダンス検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を既知のインピーダンス要素を介して上記第２の電極に接続し、上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。
【請求項１１】
検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第２の電極と接地との間に一定周波数の発振出力を接続する発振回路と、上記第１，第２の電極間のインピーダンスを増幅率に変換して、検出対象物の水分量に応じた電圧を出力するインピーダンス検知回路と、該インピーダンス検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を既知のインピーダンス要素を介して上記第１の電極に接続し、該第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする水分量センサ。
【請求項１２】
上記発振回路の発振出力端をバッファ回路若しくはインバータ回路を介して上記第３の電極に接続していることを特徴とする請求項９乃至１１の何れか記載の水分量センサ。
【請求項１３】
上記発振回路の発振出力端を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して上記第３の電極に接続していることを特徴とする請求項９乃至１１の何れか記載の水分量センサ。
【請求項１４】
上記発振回路の発振出力端と第３の電極との間を上記検知対象物の容量で結合していることを特徴とする請求項９乃至１１の何れか記載の水分量センサ。
【請求項１５】
上記第３の電極を上記発振回路の交流的に安定な大地電位に接続していることを特徴とする請求項９乃至１１の何れか記載の水分量センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検知対象物が含む水分量を静電容量又はインピーダンスによって検知する水分量センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２９は生ゴミ処理機に用いた従来の水分量センサの構成を示しており、図示する水分量センサは検知対象物である生ゴミ１が収容されるゴミ処理槽たる金属容器２の周壁に嵌めこまれた絶縁材からなる電極ケース３の内底部に取り付けた並行する一対の検知電極４，４からなる検知電極部と、検知電極４，４を対の電極接続端に接続し、この検知電極４，４間の静電容量Ｃ０を発振周波数を決定するコンデンサとして用い、生ゴミ１が含む水分量（含水率）に応じて変化する静電容量を出力周波数の変換して出力する発振回路５と、この発振回路５の出力周波数を入力する位相比較部６と，ローパスフィルタ７と．電圧制御発振器（ＶＣＯ）８からなるＰＬＬ回路により構成され、ローパスフィルタ７から出力される入力周波数に対応した直流電圧、つまり生ゴミ１の含水率に対応した上記静電容量を直流電圧に変換して出力とする容量検知回路９と、容量検知回路９の出力電圧を水分量に対応した所望の電圧に変換してセンサ出力として出力する出力回路１０とで構成されている。
【０００３】
このような構成の水分量センサにおいては、検知対象物（図示例では生ゴミ１）により各検出電極４と、周囲の金属容器２の周壁との間には、容量結合（検知電極４と回路グランド間の容量Ｃ）が夫々発生する。
【０００４】
そのため発振回路５の発振周波数を決定する静電容量Ｃ０を接続する電極接続端と回路グランドとの間に図３０に示すように容量Ｃを持つことになる。
【０００５】
結果発振回路５の構成によっても影響度合いは変わるが、検知電極４と回路グランド間の容量Ｃの大きさにより発振回路５の発振周波数（ＭＨｚ）と含水率（％）との関係が図３１に示すような特性となる。この図３１は縦軸に発振周波数（ＭＨｚ）を、横軸に含水率（％）を取っており、グラフ（イ）は上記容量Ｃが無い場合、グラフ（ロ）は上記容量Ｃが２ｐＦの場合、グラフ（ハ）は上記容量Ｃが７ｐＦ、グラフ（ニ）は上記容量Ｃが１０ｐＦの場合を夫々示す。
【０００６】
また、検知対象物の組成及び水分量によっても検知電極４と回路グランド間の容量値が変化するため、水分量の変化に対する発振回路５の発振周波数変化が一定せず、水分量センサの検知特性がばらつくという問題があった。
【０００７】
また図３２に示すように検知電極４，４の配置構成が図２９の従来例と同じであって、一定周波数で発振する発振回路５と、発振回路５の発振出力を抵抗からなるインピーダンス素子Ｚ0を介して入力し、増幅する演算増幅器１１及び増幅出力を検波する検波回路１２からなり、演算増幅器１１の増幅率を決定する要素として検知電極４，４間の静電容量からなるインピーダンス値Ｚｄを用い、検知対象物である生ゴミ１の水分量による上記インピーダンス値Ｚｄの変化を演算増幅器１１の増幅率に変換し、検波回路１２より増幅率に対応した直流電圧を出力するインピーダンス検知回路１３と、インピーダンス検知回路１３の出力電圧を水分量に対応した所望の電圧に変換してセンサ出力として出力する出力回路１０とからなる水分量センサも従来提供されている。
【０００８】
この従来例においては、検知電極４と回路グランド間の容量Ｃが、発振回路５の負荷容量及び演算増幅器１１の入力容量、負荷容量となるため、発振回路５の出力の低下、演算増幅器１１の発振現象につながり、結果水分量センサの検知特性ばらつきや、誤動作を起こすという問題があった。
【０００９】
更に他の従来例としては図３３（ａ）に示すように円形の中心電極４１と、この中心電極４１を中心として周囲を囲むように同心に配置される円環状の外周電極４２とで検知電極部を構成し、図３２の従来例と同様に両電極４１，４２の間のインピーダンス値Ｚｄをインピーダンス検知回路１３の演算増幅器１１の増幅率に変換するものもあるが、この従来例も図３２の従来例と同様に外周電極４２と、金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量Ｃが負荷容量となり演算増幅器１１の動作が不安定（発振等）となるという問題があった。尚図３３（ｂ）は同図（ａ）の等価回路である。
【００１０】
尚金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量Ｃを図３４（ａ）（ｂ）に示すようにインピーダンス検知回路１３の演算増幅器１１の入力端に接続される構成の従来例もあるが、この従来例では該容量Ｃが演算増幅器１１の入力容量となってやはり演算増幅器１１の動作が不安定（発振等）となるという問題があった。
【００１１】
また図３５（ａ）に示すように発振回路５の発振出力と、演算増幅器１１の入力端（反転入力端）との間に中心電極４１と、外周電極４２間の静電容量たるインピーダンスＺｄを挿入した従来例もある。この従来例ではインピーダンスＺｄ及び外周電極４２と接地（Ｘ）との間の容量Ｃが発振回路５の負荷容量となり、発振出力が変動するため、水分量センサの出力誤差となるという問題があった。例えば検知対象物の含水量が高水分量の時に、外周電極４２と接地（Ｘ）との間の容量Ｃが大となって、発振回路５の負荷が低インピーダンス負荷となり、そのため駆動能力限界を超え  出力が維持できなくなるという問題があった。尚図３５（ｂ）は同図（ａ）の等価回路である。
【００１２】
尚金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量Ｃを図３６（ａ）（ｂ）に示すようにインピーダンス検知回路１３の演算増幅器１１の入力に接続される構成の従来例もあるが、この従来例では該容量Ｃが演算増幅器１１の入力容量となってやはり演算増幅器１１の動作が不安定（発振等）となるという問題があった。
【００１３】
また図３７に示すように中心電極４１と外周電極４２で検知電極部を構成し、両電極４１，４２間の検知対象物による静電容量Ｃｄによって発振回路５の発振周波数を変化させる水分量センサも従来からあるが、この従来例にあっては、接地条件などが様々で安定した動作が得られ難く、更に生ゴミ処理機に使用した場合処理槽のサイズや生ゴミの量等でその安定性が変わるという問題があった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、検知電極部で形成される電界領域と、検知電極部を囲む第３の電極と周囲の金属容器で形成される電界領域とを分離し、安定したセンサ出力が得られる水分量センサを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記検知対象物による容量結合により上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００１７】
請求項２の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を上記第３の電極に接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００１８】
請求項３の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の出力端と第３の電極との間を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００１９】
請求項４の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、該第２の電極を接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００２０】
請求項５の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、該第２の電極に接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間をバッファ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを、同位相で駆動することを特徴とする。
【００２１】
請求項６の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、該第２の電極に接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間をインバータ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００２２】
請求項７の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端と上記第３の電極との間をバッファ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００２３】
請求項８の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端と上記第３の電極との間をインバータ回路を介して接続することにより上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００２４】
請求項９の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第２の電極と接地との間に一定周波数の発振出力を接続する発振回路と、上記第１，第２の電極間のインピーダンスを増幅率に変換して、検出対象物の水分量に応じた電圧を出力するインピーダンス検知回路と、該インピーダンス検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を上記第１の電極に接続し、上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００２６】
請求項１０の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第２の電極と接地との間に一定周波数の発振出力を接続する発振回路と、上記第１，第２の電極間のインピーダンスを増幅率に変換して、検出対象物の水分量に応じた電圧を出力するインピーダンス検知回路と、該インピーダンス検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を既知のインピーダンス要素を介して上記第２の電極に接続し、上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００２７】
請求項１１の発明では、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第２の電極と接地との間に一定周波数の発振出力を接続する発振回路と、上記第１，第２の電極間のインピーダンスを増幅率に変換して、検出対象物の水分量に応じた電圧を出力するインピーダンス検知回路と、該インピーダンス検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を既知のインピーダンス要素を介して上記第１の電極に接続し、上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動することを特徴とする。
【００２８】
請求項１２の発明では、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記発振回路の発振出力端をバッファ回路若しくはインバータ回路を介して上記第３の電極に接続していることを特徴とする。
【００２９】
請求項１３の発明では、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記発振回路の発振出力端を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して上記第３の電極に接続していることを特徴とする。
【００３０】
請求項１４の発明では、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記発振回路の発振出力端と第３の電極との間を上記検知対象物の容量で結合していることを特徴とする。
【００３１】
請求項１５の発明では、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記第３の電極を上記発振回路の交流的に安定な電位に接続していることを特徴とする。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態により説明する。
（実施形態１）
本実施形態は、図１（ａ）に示すように中央に円形の第１の電極（以下中心電極と言う）４１と、この中心電極４１を囲むように同心に配置される円環状の第２の電極（以下外周電極と言う）４２とで構成される検知電極部に加え、更に外周電極４２の外側に同心状に配置される円環状の第３の電極（以下ガード電極と言う）４３を備えている。
【００３５】
このこれら電極４１〜４３は上述の従来例と同様に図２に示すように樹脂成形品からなる電極ケース３の内底部に配設され、例えば生ゴミ処理機に用いる場合には検知対象物である生ゴミを収容する生ゴミ処理槽たる金属容器２の電極ケース３の開口部に電極ケース３の外底部が金属容器２内に臨むように嵌め込んで使用される。
【００３６】
ここで本実施形態では、図２９の従来例と同様に中心電極４１と、外周電極４２との間の静電容量を、発振周波数を変化させる要素として用いた発振回路５と、この発振回路５の発振出力を入力して発振周波数に対応した直流電圧を出力する容量検知回路９と、この容量検知回路９の出力電圧を、水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路１０とから構成される。容量検知回路９の構成は図２９に示す従来例と同じ構成であるので、詳細な構成の説明は省略する。
【００３７】
以上のように構成される本実施形態では、図１（ａ）に示す如く中心電極４１と外周電極４２との間には検知対象物によって変化する静電容量Ｃｄが存在し、またガード電極４３と周囲の金属容器２による接地（Ｘ）との間には容量ＣGEが存在し、更に図１（ｂ）に示すように外周電極４２とガード電極４３との間には検知対象物による容量ＣOGが存在することになる。また回路グランド（Ｙ）と上記接地（Ｘ）間は大容量のコンデンサにより交流的に接続されているものとする。
【００３８】
而して検知対象物により外周電極４２とガード電極４３との容量結合を確保し、上記外周電極４２及びガード電極４３を同位相（且つ略同じＣＲ充放電の波形）で駆動することにより、同位相で駆動された外周電極４２とガード電極４３間に電界が形成されず、中心電極４１，外周電極４２とで形成される電界領域と、ガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができることになる。また発振回路５の負荷容量に対しては影響がない。
【００３９】
（実施形態２）
上記実施形態１では、ガード電極４３と外周電極４２との間で検知対象物の容量結合を確保し、両電極４３，４２を同位相で駆動するようにしたものであるが、本実施形態は、図３（ａ）に示すように発振回路５の発振出力をガード電極４３に接続したもので、この接続配線の追加が実施形態１と相違する。
【００４０】
その他の構成は実施形態１と同じであるので、電極部位の配置構成については図示せず、また同じ構成要素には同じ符号を付す。
【００４１】
而して本実施形態では、発振回路５の出力でガード電極４３を、外周電極４２と同位相で駆動することにより、同位相で駆動された外周電極４２とガード電極４３間に電界が形成されず、中心電極４１，外周電極４２とで形成される電界領域と、ガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができることになる。図３（ｂ）は同図（ａ）の等価回路を示す。
【００４２】
以上の本実施形態では、検知対象物の水分量により駆動状態は変動しない。またガード電極４３と接地（Ｘ）との間の容量ＣGE が発振回路５の負荷容量となる。更に外周電極４２の駆動波形はＣＲ充放電の波形であるが、ガード電極４３の駆動波形は発振回路５の出力波形（矩形波）となる。更にまた検知対象物による容量結合を用いないため、検知対象物の水分量により駆動状態の変動はない。
【００４３】
（実施形態３）
実施形態２では発振回路５の発振出力を直接ガード電極４３に接続する構成であったが、本実施形態は図４（ａ）に示すように発振回路５の出力を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素、図示例ではコンデンサＣ１を介して接続した点に特徴がある。
【００４４】
その他の構成は実施形態１、２と同じであるので、電極部位の配置構成については図示せず、また同じ構成要素には同じ符号を付す。
【００４５】
而して本実施形態では、発振回路５の出力でガード電極４３を、外周電極４２と同位相で駆動することにより、同位相で駆動された外周電極４２とガード電極４３間に電界が形成されず、中心電極４１，外周電極４２とで形成される電界領域と、ガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができることになる。図４（ｂ）は同図（ａ）の等価回路を示す。
【００４６】
以上のように構成された本実施形態では、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の容量ＣGE とコンデンサＣ１の合成容量が発振回路５の負荷容量となる。更に外周電極４２の駆動波形はＣＲ充放電の波形であるが、ガード電極４３の駆動波形は発振回路５の出力波形（矩形波）となる。また検知対象物による容量結合を用いないため、駆動状態は検知対象物の水分量による駆動状態の変動はない。
【００４７】
ここで発振回路５の負荷容量はＣ１≪ＣGEの場合、ほぼコンデンサＣ１の容量によって設定できる。
【００４８】
（実施形態４）
上記実施形態１では検知対象物による容量結合によりガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動しているが、本実施形態では、図５（ａ）に示すようにガード電極４３と外周電極４２に接続する発振回路５の電極接続端との間を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素、図示例ではコンデンサＣ２を介して接続することで、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動する点に特徴がある。
【００４９】
その他の構成は実施形態１と同じであるので、電極部位の配置構成については図示せず、また同じ構成要素には同じ符号を付す。
【００５０】
而して本実施形態では、発振回路５の出力でガード電極４３を、外周電極４２と同位相で駆動することにより、同位相で駆動された外周電極４２とガード電極４３間に電界が形成されず、中心電極４１，外周電極４２とで形成される電界領域と、ガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができることになる。図５（ｂ）は同図（ａ）の等価回路を示す。
【００５１】
以上の構成による本実施形態では、検知対象物による容量結合を同位相駆動に用いないため検知対象物の水分量によって駆動状態は変動しない。またＣ２≪ＣGEとすることで、接地（Ｘ）との結合容量をコンデンサＣ２の容量に低減することができる。更に実施形態１と同様に外周電極４２とガード電極４３との駆動波形はＣＲ充放電の同じ波形となる。
【００５２】
（実施形態５）
実施形態４では、外周電極４２を接続する発振回路５の電極接続端ととガード電極４３との間をコンデンサＣ２で接続しているが、本実施形態は、図６（ａ）に示すようにバッファ回路Ａ１を介して接続している点で実施形態４と相違する。
【００５３】
その他の構成は実施形態４と同じであるので、電極部位の配置構成については図示せず、また同じ構成要素には同じ符号を付す。
【００５４】
而して本実施形態では、発振回路５の出力でガード電極４３を、外周電極４２と同位相で駆動することにより、同位相で駆動された外周電極４２とガード電極４３間に電界が形成されず、中心電極４１，外周電極４２とで形成される電界領域と、ガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができることになる。図６（ｂ）は同図（ａ）の等価回路を示す。
【００５５】
以上の構成による本実施形態では、検知対象物による容量結合を同位相駆動に用いないため検知対象物の水分量によって駆動状態は変動しない。また実施形態４のようにコンデンサを用いないため、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の容量ＣGEの影響は少ない。更に実施形態４と同様に外周電極４２とガード電極４３との駆動波形はＣＲ充放電の同じ波形となる。
（実施形態６）
本実施形態は、実施形態５におけるバッファ回路Ａ１の代わりに図７（ａ）に示すように偶数（図示例では２個）のノットゲートからなるインバータ回路ＩＮ１，ＩＮ２の直列回路を用いたものである。図７（ｂ）は同図（ａ）の等価回路である。
【００５６】
その他の構成は実施形態５と同じであるので、電極部位の配置構成については図示せず、また同じ構成要素には同じ符号を付す。
【００５７】
而して本実施形態も実施形態５と同様な動作を為し、同様な特長を有する。
（実施形態７）
上記の実施形態３では、発振回路５の発振出力をガード電極４３にコンデンサＣ１を介して接続しているが、本実施形態は図８（ａ）に示すようにこのコンデンサＣ１の代わりにバッファ回路Ａ２を接続した点に特徴がある。
【００５８】
その他の構成は実施形態３と同じであるので、電極部位の配置構成については図示せず、また同じ構成要素には同じ符号を付す。
【００５９】
而して本実施形態では、発振回路５の出力でガード電極４３を、外周電極４２と同位相で駆動することにより、同位相で駆動された外周電極４２とガード電極４３間に電界が形成されず、中心電極４１，外周電極４２とで形成される電界領域と、ガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができることになる。図８（ｂ）は同図（ａ）の等価回路を示す。
【００６０】
以上の構成による本実施形態では、バッファ回路Ａ２を用いることで、ガード電極４３を十分に駆動することができる。また検知対象物による容量結合を同位相駆動に用いないため検知対象物の水分量によって駆動状態は変動しない。さらに実施形態３と同様に外周電極４２と、ガード電極４３との駆動波形は異なるが、駆動信号レベルをバッファ回路Ａ２によって調整することが可能である。
（実施形態８）
本実施形態は、実施形態７におけるバッファ回路Ａ２の代わりに図９（ａ）に示すように偶数（図示例では２個）のノットゲートからなるインバータ回路ＩＮ１，ＩＮ２の直列回路を用いたものである。図９（ｂ）は同図（ａ）の等価回路である。
【００６１】
その他の構成は実施形態７と同じであるので、電極部位の配置構成については図示せず、また同じ構成要素には同じ符号を付す。
【００６２】
而して本実施形態も実施形態７と同様な動作を為し、同様な特長を有する。
（実施形態９）
上記実施形態１乃至８は中心電極４１と、外周電極４２との間の静電容量、つまり検知対象物の含水量によって変化する静電容量を、発振回路５の発振周波数に変化させる水分量センサであるが、本実施形態は、静電容量たるインピーダンスＺｄに応じて出力電圧を変化させるインピーダンス検知回路１３（図３２参照）の演算増幅器１１の反転入力端と発振回路５の出力端に挿入した図３５に示す従来例に対応する水分量センサである。
【００６３】
更に詳説すると、本実施形態は、上記実施形態１〜８と同様に図１０（ａ）に示すようにガード電極４３を設けている点と、外周電極４２に接続している発振回路５の出力端をバッファ回路Ａ３を介してガード電極４３に接続した点で従来例と相違する。
【００６４】
その他の構成は図３５の従来例と同じであるので同じ構成要素に同じ符号を付し、また電極部位の配置構成については実施形態１と同じであるので、図示は省略する。またガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量を実施形態１乃至８と同様に符号ＣGEを付す。
【００６５】
而して本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図１０（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００６６】
一方、バッファ回路Ａ３を介することで容量負荷の発振回路５への影響を低減することができる。
【００６７】
尚図１１（ａ）のように複数のバッファ回路Ａ３、Ａ３’の並列回路又は（ｂ）に示すようにノットゲートからなる複数のインバータ回路ＩＮ３，ＩＮ４を直列に接続した回路を用いても良い。
（実施形態１０）
本実施形態は、実施形態９に用いているバッファンプＡ３の代わりに図１２（ａ）に示すように一定のインピーダンス値を持つインピーダンス要素（図示例ではコンデンサＣ３）を用いた点で実施形態９と相違する。
【００６８】
尚その他の構成は実施形態９と同じであるので、同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００６９】
而して、本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図１２（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００７０】
ところで上記コンデンサＣ３の容量Ｃ３と、ガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量ＣGEをＣ３＜ＣGE とすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
【００７１】
更に図１３（ａ）（ｂ）に示すようにコンデンサＣ３の代わりに検知対象物の容量Ｃｄを用い、Ｃｄ＜ＣGEとすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
（実施形態１１）
本実施形態は、静電容量たるインピーダンスＺｄに応じて出力電圧を変化させるインピーダンス検知回路１３（図３２参照）の演算増幅器１１の反転入力端を外周電極４２に接続し、発振回路５の出力端を中心電極４１に接続して発振回路５の出力端と、演算増幅器１１の反転入力端との間の検知対象物の静電容量をインピーダンスＺｄとして挿入した図３６に示す従来例に対応する水分量センサである。
【００７２】
更に詳説すると、本実施形態は、実施形態９と同様に図１４（ａ）に示すようにガード電極４３を設けている点と、中心電極４１に接続している発振回路５の出力端をバッファ回路Ａ３を介してガード電極４３に接続した点で従来例と相違する。
【００７３】
その他の構成は図３６の従来例と同じであるので同じ構成要素に同じ符号を付し、また電極部位の配置構成については実施形態１と同じであるので、図示は省略する。更にガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量をＣGEとする。
【００７４】
而して本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図１４（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００７５】
一方、バッファ回路Ａ３を介することで容量負荷の発振回路５への影響を低減することができる。
【００７６】
尚図１５（ａ）のように複数のバッファ回路Ａ３、Ａ３’の並列回路又は（ｂ）に示すようにノットゲートからなる複数のインバータ回路ＩＮ３，ＩＮ４を直列に接続した回路を用いても良い。
（実施形態１２）
本実施形態は、実施形態１１に用いているバッファンプＡ３の代わりに図１６（ａ）に示すように一定のインピーダンス値を持つインピーダンス要素（図示例ではコンデンサＣ３）を用いた点で実施形態９と相違する。
【００７７】
尚その他の構成は実施形態１１と同じであるので、同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００７８】
而して、本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図１６（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００７９】
ところで上記コンデンサＣ３の容量Ｃ３と、ガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量ＣGEをＣ３＜ＣGE とすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
【００８０】
更に図１７（ａ）（ｂ）に示すようにコンデンサＣ３の代わりに検知対象物の容量Ｃ４を用い、Ｃ４＜ＣGEとすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
（実施形態１３）
本実施形態は、静電容量たるインピーダンスＺｄに応じて増幅率を変化させるインピーダンス検知回路１３（図３２参照）の演算増幅器１１の反転入力端を外周電極４２に接続し、演算増幅器１１の出力端を中心電極４１に接続して演算増幅器１１の反転入力端と出力端との間の検知対象物の静電容量をインピーダンスＺｄとして挿入した図３４に示す従来例に対応する水分量センサである。
【００８１】
更に詳説すると、本実施形態は、実施形態９と同様に図１８（ａ）に示すようにガード電極４３を設けている点と、演算増幅器１１の反転入力端に抵抗からなるインピーダンス要素Ｚ0を介して接続している発振回路５の出力端をバッファ回路Ａ３を介してガード電極４３に接続した点で従来例と相違する。
【００８２】
その他の構成は図３４の従来例と同じであるので同じ構成要素に同じ符号を付し、また電極部位の配置構成については実施形態１と同じであるので、図示は省略する。更にガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量をＣGEとする。
【００８３】
而して本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図１８（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００８４】
一方、バッファ回路Ａ３を介することで容量負荷の発振回路５への影響を低減することができる。
【００８５】
尚図１９（ａ）のように複数のバッファ回路Ａ、Ａ３’の並列回路又は（ｂ）に示すようにノットゲートからなる複数のインバータ回路ＩＮ３，ＩＮ４を直列に接続した回路を用いても良い。
（実施形態１４）
本実施形態は、実施形態１３に用いているバッファンプＡ３の代わりに図２０（ａ）に示すように一定のインピーダンス値を持つインピーダンス要素（図示例ではコンデンサＣ３）を用いた点で実施形態９と相違する。
【００８６】
尚その他の構成は実施形態１３と同じであるので、同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００８７】
而して、本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図２０（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００８８】
ここで上記コンデンサＣ３の容量Ｃ３と、ガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量ＣGEをＣ３＜ＣGE とすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
【００８９】
更に図２１（ａ）（ｂ）に示すようにコンデンサＣ３の代わりに検知対象物の容量Ｃｄを用い、Ｃｄ＜ＣGEとすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
（実施形態１５）
本実施形態は、静電容量たるインピーダンスＺｄに応じて増幅率を変化させるインピーダンス検知回路１３（図３２参照）の演算増幅器１１の反転入力端を中心電極４１に接続し、演算増幅器１１の出力端を外周電極４２に接続して演算増幅器１１の反転入力端と出力端との間の検知対象物の静電容量をインピーダンスＺｄとして挿入した図３３に示す従来例に対応する水分量センサである。
【００９０】
更に詳説すると、本実施形態は、実施形態９と同様に図２２（ａ）に示すようにガード電極４３を設けている点と、演算増幅器１１の反転入力端に抵抗からなるインピーダンス要素Ｚ0を介して接続している発振回路５の出力端をバッファ回路Ａ３を介してガード電極４３に接続した点で従来例と相違する。
【００９１】
その他の構成は図３３の従来例と同じであるので同じ構成要素に同じ符号を付し、また電極部位の配置構成については実施形態１と同じであるので、図示は省略する。更にガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量をＣGEとする。
【００９２】
而して本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図２２（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００９３】
一方、バッファ回路Ａ３を介することで容量負荷の発振回路５への影響を低減することができる。
【００９４】
尚図２３（ａ）に示すように複数のバッファ回路Ａ３、Ａ３’の並列回路又は（ｂ）に示すようにノットゲートからなる複数のインバータ回路ＩＮ３，ＩＮ４を直列に接続した回路を用いても良い。
（実施形態１６）
本実施形態は、実施形態１５に用いているバッファンプＡ３の代わりに図２４（ａ）に示すように一定のインピーダンス値を持つインピーダンス要素（図示例ではコンデンサＣ３）を用いた点で実施形態９と相違する。
【００９５】
尚その他の構成は実施形態１３と同じであるので、同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００９６】
而して、本実施形態では、ガード電極４３を外周電極４２と同位相で駆動することにより、外周電極４２とガード電極４３間には電界は形成されない。そのため、中心電極４１と外周電極４２とからなる検知電極部位上の電界領域とガード電極４３と周囲の金属容器２とで形成される電界領域とを分離することができる。尚図２４（ｂ）は同図（ｂ）の等価回路を示す。
【００９７】
ところで上記コンデンサＣ３の容量Ｃ３と、ガード電極４３と金属容器２の接地（Ｘ）との間の容量ＣGEをＣ３＜ＣGE とすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
【００９８】
更に図２５（ａ）（ｂ）に示すようにコンデンサＣ３の代わりに検知対象物の容量Ｃｄを用い、Ｃｄ＜ＣGEとすることで、ガード電極４３と接地（Ｘ）との間の検知対象物による結合容量を低減することができる。
（実施形態１７）
本実施形態は、図３６に示す従来例に対応して接地条件などが変化しても安定的に動作させることができるようにしたもので、実施形態９と同様に図２６に示すようにガード電極４３を設けるとともにこのガード電極４３を交流的に安定な電位、つまり大地（Ｇ）に接続した点に特徴がある。
【００９９】
尚図中、２は金属容器，（Ｘ）は金属容器の接地、ＣXは外周電極４２とガード電極４３との間の容量を示す。
【０１００】
而して本実施形態では、電極として交流的に安定な電位に接続されたガード電極４３を配置し、検出電極を構成する外周電極４２とガード電極４３との結合状態によって、電極部位の周囲の金属容器２の状況（接地条件など）によらず特性を安定化させることができる。
（参照例１）
上記の各実施形態１乃至１７はいずれもガード電極４３を設けたものであったが、本実施形態は図２７に示すように中心電極４１及び外周電極４２を夫々同数で複数に分割し、中心電極４１の分割された電極を４１ａ，４１ｂの２つのグループに分けるとともに、外周電極４２の分割された電極を上記分割電極４１ａに夫々に並行する分割電極４２ａと、分割電極４１ｂに夫々並行する分割電極４２ｂとにグループを分け、分割電極４１ａ，４２ａのグループと、４１ｂ、４２ｂのグループを夫々発振回路５の対の電極接続端の一方づつに接続する構成とし、一方のグループの外周電極４２ａと周囲の金属容器２の接地（Ｘ）との結合容量ＣＹ１と、他方のグループの外周電極４２ｂと周囲の金属容器２の接地（Ｘ）との結合容量とＣＹ２が等しくなるようにした点に特徴がある。尚図では容量検知回路、出力回路の図示を省略しているが、これら回路が設けられるのは勿論である。
【０１０１】
而して本参照例では、各電極４１，４２と周囲の金属容器２の接地（Ｘ）との結合容量のアンバランスから起こる検知誤差の発生を低減できる。
（参照例２）
本参照例は図２８に示すように中心電極４１と周囲の金属容器２との結合容量ＣOEと、外周電極４２と周囲の金属容器２との結合容量ＣCEが等しくなるように一方の電極（図示例では中心電極４１）と周囲の金属容器２との同電位に対して、一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素（図示例ではコンデンサＣ４）を追加した点に特徴がある。尚図では容量検知回路、出力回路の図示を省略しているが、これら回路が設けられるのは勿論である。
【０１０２】
而して本参照例においても、参照例１と同様に各電極４１，４２と周囲の金属容器２との結合容量のアンバランスから起こる検知誤差の発生を低減できる。
【０１０３】
【発明の効果】
請求項１の発明は、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第１，第２の電極間の静電容量で発振周波数が変化する発振回路と、該発振回路の発振周波数から検知対象物の水分量に応じた電圧に変換して出力する容量検知回路と容量検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記検知対象物による容量結合により上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動するので、同位相で駆動された第２の電極と第３の電極間に電界が形成されず、そのため第１の電極，第２の電極とで形成される電界領域と、第３の電極と周囲の金属容器とで形成される電界領域とを分離することができ、結果検知電極部位と金属容器との容量結合を少なくでき、発振回路の動作特性への影響を無くし、センサ出力の誤差を低減できる上に、簡単な回路構成で実現でき、また第２の電極と第３の電極との駆動波形をほぼ同じ波形とすることができる。
【０１０５】
請求項２の発明は、上記発振回路の発振出力端を上記第３の電極に接続することで行うので、請求項１の発明の効果を奏する水分量センサを簡単な回路構成で実現でき、特に検知対象物の水分量によって駆動状態が変動せず、安定した動作が得られる。
【０１０６】
請求項３の発明は、上記発振回路の出力端と第３の電極との間を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して接続することにより行うので、請求項１の発明の効果を奏する水分量センサを簡単な回路構成で実現でき、特に検知対象物の水分量によって駆動状態が変動せず、安定した動作が得られ、またインピーダンス要素をコンデンサとすることで、発振回路の負荷容量の設定ができる。
【０１０７】
請求項４の発明は、上記第２の電極を接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して接続することにより行うので、請求項１の発明の効果を奏する水分量センサを簡単な回路構成で実現でき、特に検知対象物の水分量によって駆動状態が変動せず、安定した動作が得られ、またインピーダンス要素をコンデンサとすることで、第３の電極と金属容器の接地との間の結合容量を低減できる。
【０１０８】
請求項５の発明は、上記第２の電極に接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間をバッファ回路を介して接続することにより行うので、請求項１の発明の効果を奏する水分量センサを簡単な回路構成で実現でき、特に第３の電極を十分に駆動でき、また検知対象物の水分量によって駆動状態が変動せず、安定した動作が得られ、更に第３の電極と金属容器の接地との間の結合容量の影響が少なく、更に第２の電極と第３の電極との駆動波形をほぼ同じとすることができる。
【０１０９】
請求項６の発明は、上記第２の電極に接続する上記発振回路の電極接続端と上記第３の電極との間をインバータ回路を介して接続するので、請求項６の発明と同様な効果が得られる。
【０１１０】
請求項７の発明は、上記発振回路の発振出力端と上記第３の電極との間をバッファ回路を介して接続することにより行うので、請求項１の発明の効果を奏する水分量センサを簡単な回路構成で実現でき、特に第３の電極を十分に駆動でき、また検知対象物の水分量によって駆動状態が変動せず、安定した動作が得られ、更に第３の電極と金属容器の接地との間の結合容量の影響が少なく、また駆動のための信号レベルを調整することが可能となる。
【０１１１】
請求項８の発明は、上記発振回路の発振出力端と上記第３の電極との間をインバータ回路を介して接続することにより行うので、請求項７の発明と同様な効果が得られる。
【０１１２】
請求項９の発明は、検知対象物を収納する金属容器の周壁に周囲が囲繞される形で金属容器内の検知対象物に対置される第１の電極及びこの第１の電極を囲むように形成した第２の電極により構成される検知電極部と、上記第２の電極と接地との間に一定周波数の発振出力を接続する発振回路と、上記第１，第２の電極間のインピーダンスを増幅率に変換して、検出対象物の水分量に応じた電圧を出力するインピーダンス検知回路と、該インピーダンス検知回路の出力電圧を水分量に応じた所望の電圧に変換して出力する出力回路とを備えるとともに、上記検知電極部の周囲を囲むように配置した第３の電極を備え、上記発振回路の発振出力端を上記第１の電極に接続し、上記第３の電極と上記第２の電極とを同位相で駆動するので、同位相で駆動された第２の電極と第３の電極間に電界が形成されず、そのため第１の電極，第２の電極とで形成される電界領域と、第３の電極と周囲の金属容器とで形成される電界領域とを分離することができ、結果センサ出力のばらつきを無くすことができる。
【０１１４】
請求項１０の発明は、上記発振回路の発振出力端を既知のインピーダンス要素を介して上記第２の電極に接続しているので、請求項１０の発明の効果を奏する水分量センサを実現でき、しかもインピーダンス要素をコンデンサにより構成することで、第３の電極と金属容器との間の結合容量を検知対象物による静電容量値に低減することが可能となる。
【０１１５】
請求項１１の発明は、上記発振回路の発振出力端を既知のインピーダンス要素を介して上記第１の電極に接続しているので、請求項９の発明の効果を奏する水分量センサを実現でき、しかもインピーダンス要素をコンデンサにより構成することで、第３の電極と金属容器との間の結合容量を検知対象物による静電容量値に低減することが可能となる。
【０１１６】
請求項１２の発明は、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記発振回路の発振出力端をバッファ回路若しくはインバータ回路を介して上記第３の電極に接続しているので、特に容量負荷の発振回路への影響を低減できる。
【０１１７】
請求項１３の発明は、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記発振回路の発振出力端を一定のインピーダンス値を有するインピーダンス要素を介して上記第３の電極に接続しているので、例えばインピーダンス要素をコンデンサにより構成することで、第３の電極と金属容器との間の結合容量を検知対象物による静電容量値に低減することができ、またインピーダンス要素に抵抗を用い、抵抗と金属容器の設置と第３の電極との間の結合容量とで新たに発生する極を調整することで、インピーダンス検知回路の増幅動作を安定化させることができる。
【０１１８】
請求項１４の発明は、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記検知対象物により第３の電極と第２の電極との間を容量結合しているので、特に第３の電極と金属容器との間の結合容量を検知対象物による静電容量値に低減することが可能となる。
【０１１９】
請求項１５の発明は、請求項９乃至１１の何れかの発明において、上記第３の電極を上記発振回路の交流的に安定な電位に接続しているので、周囲の金属容器の接地条件等の状況に影響を受けることなく、動作特性を安定化させることができ、センサ出力の誤差を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）は本発明の実施形態１の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図２】  同上の検知電極部の配置状態を示す要部の概略断面図である。
【図３】  （ａ）は本発明の実施形態２の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図４】  （ａ）は本発明の実施形態３の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図５】  （ａ）は本発明の実施形態４の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図６】  （ａ）は本発明の実施形態５の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図７】  （ａ）は本発明の実施形態６の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図８】  （ａ）は本発明の実施形態７の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図９】  （ａ）は本発明の実施形態８の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１０】  （ａ）は本発明の実施形態９の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１１】  （ａ）は同上の別の例の要部の回路構成図である。
（ｂ）は同上の他の例の要部の回路構成図である。
【図１２】  （ａ）は本発明の実施形態１０の一例の要部の概略回路構成図である。
（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１３】  （ａ）は同上の他例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１４】  （ａ）は本発明の実施形態１１の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１５】  （ａ）は同上の別の例の要部の回路構成図である。（ｂ）は同上の他の例の要部の回路構成図である。
【図１６】  （ａ）は本発明の実施形態１２の一例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１７】  （ａ）は同上の他例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１８】  （ａ）は本発明の実施形態１３の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図１９】  （ａ）は同上の別の例の要部の回路構成図である。（ｂ）は同上の他の例の要部の回路構成図である。
【図２０】  （ａ）は本発明の実施形態１４の一例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図２１】  （ａ）は同上の他例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図２２】  （ａ）は本発明の実施形態１５の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図２３】  （ａ）は同上の別の例の要部の回路構成図である。（ｂ）は同上の他の例の要部の回路構成図である。
【図２４】  （ａ）は本発明の実施形態１６の一例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図２５】  （ａ）は同上の他例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図２６】  本発明の実施形態１７の要部の回路構成図である。
【図２７】  参照例１の要部の回路構成図である。
【図２８】  参照例２の要部の回路構成図である。
【図２９】  従来例の回路構成図である。
【図３０】  同上の要部の等価回路図である。
【図３１】  同上を用いた場合の検知対象物の含水率と、発振回路の発振周波数との関係を示すグラフである。
【図３２】  別の従来例の回路構成図である。
【図３３】  （ａ）は更なる別の従来例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図３４】  （ａ）はその他の従来例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図３５】  （ａ）は更なる他の従来例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図３６】  （ａ）はまた更なる他の従来例の要部の概略回路構成図である。（ｂ）は同上の要部の等価回路図である。
【図３７】  また別の従来例の要部の概略回路構成図である。
【符号の説明】
２ 金属容器
４１ 中心電極
４２ 外周電極
４３ ガード電極
５ 発振回路
（Ｘ） 接地
（Ｙ） 回路グランド
Ｃｄ 検知対象物による中心電極と外周電極間の静電容量
ＣＧＥ    ガード電極と金属容器の接地間の容量
ＣＯＧ   外周電極とガード電極間の結合容量
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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