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JP2531003B2 - Ceramic resonance type electrostatic sensor device - Google Patents
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JP2531003B2 - Ceramic resonance type electrostatic sensor device - Google Patents

Ceramic resonance type electrostatic sensor device

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JP2531003B2
JP2531003B2 JP1126234A JP12623489A JP2531003B2 JP 2531003 B2 JP2531003 B2 JP 2531003B2 JP 1126234 A JP1126234 A JP 1126234A JP 12623489 A JP12623489 A JP 12623489A JP 2531003 B2 JP2531003 B2 JP 2531003B2
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ceramic resonator
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高周波の発振信号を利用して被検出体の微
小静電容量の変化を検出するセラミック共振形静電セン
サ装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a ceramic resonance type electrostatic sensor device for detecting a change in a small electrostatic capacitance of an object to be detected by using a high frequency oscillation signal. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来からごく一般的に用いられている静電センサ装置
は、発振回路のタンク回路に用いられている静電容量を
外部静電容量の変化として発振周波数を変化させるもの
であるが、感度が低く、このため、近年においてはより
感度の高いRCA方式(発振回路の発振周波数からわずか
にずれた共振周波数をもった共振回路のコンデンサ容量
を変化させAM変調波を得る方式)の装置が使用されるよ
うになってきている。このRCA方式の静電センサ装置
は、第11図に示すように、発振回路部1と、共振回路2
と、被検出体との静電容量変化を検出する検出部3と、
検波部4と、増幅回路5とからなる。前記発振回路部1
と共振回路2はそれぞれ共振器を含み、共振回路2の共
振器の共振周波数を検出部3で生じる静電容量の微小変
化にしたがって変調させ、この共振回路2から出力信号
として取り出し検波増幅するものである。
The electrostatic sensor device that has been generally used in the past changes the oscillation frequency by changing the capacitance used in the tank circuit of the oscillation circuit as the change of the external capacitance, but the sensitivity is low. Therefore, in recent years, a more sensitive RCA type device (a type in which the capacitor capacitance of a resonance circuit having a resonance frequency slightly deviated from the oscillation frequency of the oscillation circuit is changed to obtain an AM modulated wave) is used. Is starting to appear. As shown in FIG. 11, this RCA type electrostatic sensor device includes an oscillation circuit section 1 and a resonance circuit 2
And a detection unit 3 that detects a change in electrostatic capacitance with the detection target,
It comprises a detector 4 and an amplifier circuit 5. The oscillation circuit section 1
And the resonance circuit 2 each include a resonator, and the resonance frequency of the resonator of the resonance circuit 2 is modulated according to a minute change in the electrostatic capacitance generated in the detection unit 3, and is extracted as an output signal from the resonance circuit 2 for detection amplification. Is.

この種の静電センサ装置としては発振回路部1の共振
器と共振回路2の共振器のいずれか一方をストリップラ
インを用いて構成したものが広く使用されている。しか
し、共振器をストリップラインで構成すると、このスト
リップライン長として少くとも光波波長の1/4の長さを
確保しなければならないため、ストリップラインの長さ
が長くなり、装置の小型化を図ることが困難になるとい
う問題がある。
As this type of electrostatic sensor device, a device in which one of the resonator of the oscillation circuit section 1 and the resonator of the resonance circuit 2 is configured by using a strip line is widely used. However, if the resonator is composed of strip lines, the strip line length must be at least 1/4 of the wavelength of the light wave, so the strip line length becomes longer, and the device size is reduced. There is a problem that it becomes difficult.

最近においては、装置の小型化を図るために、発振回
路部1の共振器と共振回路2の共振器とを共に誘電体共
振器を用いて構成したものが特開昭58−85948号公報に
おいて提案されている。このように共振器を誘電体を用
いて構成すれば、共振器の長さをストリップラインを用
いたもののε−1/2にすることができる。この誘電体を
例えばセラミックにより構成すれば、セラミックの誘電
率εは20〜40であるので、大幅な装置の小型化が図れる
ことになる。また、誘電体をセラミックにより構成すれ
ば、セラミックのQは200〜300と高く、ストリップライ
ンの共振器に比べ高感度化が期待できることになる。
Recently, in order to reduce the size of the device, Japanese Patent Laid-Open No. 58-85948 discloses a structure in which the resonator of the oscillation circuit unit 1 and the resonator of the resonance circuit 2 are both configured by using a dielectric resonator. Proposed. If the resonator is constructed by using a dielectric material as described above, the length of the resonator can be set to ε −1/2 of that using the strip line. If this dielectric is made of, for example, ceramic, the permittivity ε of the ceramic is 20 to 40, so that the size of the device can be greatly reduced. Further, if the dielectric is made of ceramic, the Q of ceramic is as high as 200 to 300, and higher sensitivity can be expected as compared with the resonator of the strip line.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかしながら、この種の静電センサ装置は、共振回路
2の共振器の動作点が発振回路部1の共振器の共振周波
数よりも外れた点に設定されるため、この動作点でのイ
ンピーダンスは、通常、200〜500Ω以上の値になり、こ
れ以下のインピーダンスを持った負荷が共振回路2の共
振器に結合されると、当該共振器はQダンプされ(Qが
低くなり)、セラミック共振器の本来の特性(Qが大き
いという特性)を発揮できず、検出感度を大幅に高める
ことができないという問題がある。
However, in this type of electrostatic sensor device, the operating point of the resonator of the resonance circuit 2 is set to a point deviating from the resonance frequency of the resonator of the oscillating circuit section 1. Therefore, the impedance at this operating point is Normally, when the load is 200 to 500Ω or more and a load having an impedance of less than this is coupled to the resonator of the resonance circuit 2, the resonator is Q-dumped (Q becomes low), and the resonator of the ceramic resonator is There is a problem that the original characteristic (characteristic that Q is large) cannot be exhibited and the detection sensitivity cannot be significantly increased.

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたも
のであり、その目的は、装置の小型化を図った超高感度
のセラミック共振形静電センサ装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made to solve the above conventional problems, and an object of the present invention is to provide an ultra-sensitive ceramic resonance type electrostatic sensor device which is downsized.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は上記目的を達成するために次のように構成さ
れている。すなわち、第1の発明は、セラミック共振器
を用いた発振回路部と、被検出体との静電容量変化を検
出する検出部と、この検出部で検出される静電容量の微
小変化で同調点が変化する共振回路のセラミック共振器
とを有するセラミック共振形静電センサ装置において、
前記発振回路部と共振回路のセラミック共振器との間に
高インピーダンス回路を接続したことを特徴として構成
されており、第2の発明は、前記発振回路部と共振回路
との間に高インピーダンス変換回路を介在させるととも
に、前記共振回路の共振電圧を高インピーダンス回路を
通して検波することを特徴として構成されており、第3
の発明は、前記第2の発明に可変容量ダイオードを備
え、この可変容量ダイオードに逆バイアス直流電圧を印
加させた高インピーダンスAFC回路を共振回路に接続し
て共振回路の共振周波数を偏位するよう構成したことを
特徴として構成されている。
The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, the first aspect of the present invention tunes by an oscillation circuit section that uses a ceramic resonator, a detection section that detects a capacitance change between a detection target and a small change in the capacitance detected by the detection section. In a ceramic resonance type electrostatic sensor device having a ceramic resonator of a resonance circuit in which points change,
A high impedance circuit is connected between the oscillation circuit section and the ceramic resonator of the resonance circuit, and the second invention is a high impedance conversion between the oscillation circuit section and the resonance circuit. A circuit is interposed, and the resonance voltage of the resonance circuit is detected through a high impedance circuit.
According to the invention of claim 2, a variable capacitance diode is provided in the second invention, and a high impedance AFC circuit in which a reverse bias DC voltage is applied to the variable capacitance diode is connected to the resonance circuit to shift the resonance frequency of the resonance circuit. It is configured by being configured.

〔作用〕[Action]

本発明では、発振回路部のセラミック共振器と、共振
回路のセラミック共振器との間に、高インピーダンス変
換回路が介設されることで、共振回路を構成するセラミ
ック共振器のQの低下が抑えられている。また、共振回
路のセラミック共振器の共振電圧を検波する際に高イン
ピーダンス回路を通して検波するような検波回路で構成
すれば、共振回路の周りが高インピーダンス化され、セ
ラミック共振器のQの低下は確実に防止され、検出部の
微小静電容量の変化が超高感度のもとで検出される。
According to the present invention, the high impedance conversion circuit is provided between the ceramic resonator of the oscillation circuit section and the ceramic resonator of the resonance circuit, so that a decrease in Q of the ceramic resonator forming the resonance circuit is suppressed. Has been. Further, if the detection circuit is configured to detect the resonance voltage of the ceramic resonator of the resonance circuit through the high impedance circuit, the impedance around the resonance circuit becomes high and the Q of the ceramic resonator is surely lowered. Therefore, the change in the minute electrostatic capacitance of the detection unit is detected with ultra-high sensitivity.

そして可変容量ダイオードに逆バイアス直流電圧を印加
させた高インピーダンスAFC回路を共振回路の共振器に
結合することにより、当該セラミック共振器の共振周波
数を偏位させ、発振回路の発振周波数に対する共振周波
数のずれを最適にするのである。
Then, by coupling a high impedance AFC circuit in which a reverse bias DC voltage is applied to the variable capacitance diode to the resonator of the resonance circuit, the resonance frequency of the ceramic resonator is displaced, and the resonance frequency of the oscillation frequency of the oscillation circuit The gap is optimized.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図には本発明に係るセラミック共振形静電センサ装
置の一実施例の回路図が示されている。本実施例の装置
は、発振回路部1と、高インピーダンス変換回路6と、
共振回路7と、検波部4と、増幅回路5と、AFC回路8
とからなる。なお、これら第1図の回路中▽の記号の頭
部は接地点を示している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of a ceramic resonance type electrostatic sensor device according to the present invention. The device of this embodiment includes an oscillation circuit unit 1, a high impedance conversion circuit 6, and
Resonance circuit 7, detector 4, amplifier circuit 5, AFC circuit 8
Consists of The head of the symbol ∇ in the circuit of FIG. 1 indicates a grounding point.

前記発振回路部1は周知の回路であり、この回路には
超高周波、本実施例では1GHz〜10GHzの範囲内の固定さ
れた一定の発振周波数を発振するセラミック共振器10が
用いられている。この発振回路部1は前記高周波の発振
信号を発振し、これを高インピーダンス変換回路6を介
して共振回路7に加える。この共振回路7はセラミック
共振器12によって構成され、検出部11には図示されてい
ない被検出体との静電容量の変化を検出する電極板、針
等が接続されている。
The oscillation circuit unit 1 is a well-known circuit, and a ceramic resonator 10 that oscillates a super high frequency, in this embodiment, a fixed constant oscillation frequency within a range of 1 GHz to 10 GHz is used. The oscillation circuit unit 1 oscillates the high-frequency oscillation signal and applies it to the resonance circuit 7 via the high impedance conversion circuit 6. The resonance circuit 7 is composed of a ceramic resonator 12, and an electrode plate (not shown), a needle or the like for detecting a change in electrostatic capacitance with a detected object is connected to the detection unit 11.

セラミック共振器12は第2図に示すような周波数特性
を有しており、このセラミック共振器12の共振周波数f0
に対して発振回路部1の発振周波数f1はわずかにずらし
た位置に設定される。この発振周波数f1の設定方式とし
ては、発振周波数をセラミック共振器12の共振周波数f0
の右側の周波数f2の位置に設定するいわゆるアップポー
チ方式と共振周波数f0よりも左側の周波数f1の位置に設
定するバックポーチ方式とがあり、そのいずれの方式で
もよいが本実施例では、発振周波数をバックポーチのf1
の位置に固定している。セラミック共振器12の共振周波
数f0は検出部11によって検出される被検出体との静電容
量の変化に応じて変位し、例えば、静電容量Cが+ΔC
だけ変化すると共振周波数f0はf′に変位する。このよ
うに、セラミック共振器12は被検出体との静電容量の変
化に応じて共振周波数を変化させる。このとき、発振回
路部1の発振周波数はf1に固定されているから、静電容
量変化がないときにはセラミック共振器12からV0の出力
電圧が送出されるが、静電容量変化が+ΔCになったと
きにはセラミック共振器12からV1の出力電圧が送出され
る。このように、被検出体の静電容量の変化に応じてセ
ラミック共振器12の共振周波数が変位し、これに伴い、
セラミック共振器12から静電容量変化に対応する出力電
圧Vが送出されるのである。本実施例では、静電容量変
化の検出範囲を0から+ΔCに、つまり出力電圧の設定
動作範囲をV0〜V1に設定している。そして、セラミック
共振器12の周波数特性曲線上での出力電圧V2からV1まで
の区間が同特性の直線傾斜領域の範囲に入るように共振
周波数f0に対する発振周波数f1の位置を定めて検出感度
を高めるようにしている。つまり、設定動作範囲V0〜V1
は前記直線傾斜領域のインピーダンスが高い部分を選ん
で設定されるのである。
The ceramic resonator 12 has a frequency characteristic as shown in FIG. 2, and the resonance frequency f 0 of this ceramic resonator 12 is 0.
On the other hand, the oscillation frequency f 1 of the oscillation circuit unit 1 is set at a position slightly shifted. This oscillation frequency f 1 is set by setting the oscillation frequency to the resonance frequency f 0 of the ceramic resonator 12.
There is a so-called up-porch method that is set at the position of the frequency f 2 on the right side of the above and a back porch method that is set at the position of the frequency f 1 on the left side of the resonance frequency f 0 , and any of these methods may be used in this embodiment. , Oscillation frequency back porch f 1
It is fixed in the position. The resonance frequency f 0 of the ceramic resonator 12 is displaced according to the change of the electrostatic capacitance with the detected object detected by the detection unit 11, and, for example, the electrostatic capacitance C is + ΔC.
The resonance frequency f 0 is displaced to f '. In this way, the ceramic resonator 12 changes the resonance frequency according to the change in the electrostatic capacitance with the detection object. At this time, since the oscillation frequency of the oscillation circuit unit 1 is fixed at f 1 , the output voltage of V 0 is sent from the ceramic resonator 12 when there is no capacitance change, but the capacitance change is + ΔC. Then, the ceramic resonator 12 outputs the output voltage of V 1 . In this way, the resonance frequency of the ceramic resonator 12 is displaced according to the change in the capacitance of the detected object, and with this,
The output voltage V corresponding to the change in capacitance is transmitted from the ceramic resonator 12. In this embodiment, the capacitance change detection range is set from 0 to + ΔC, that is, the output voltage setting operation range is set to V 0 to V 1 . Then, the position of the oscillation frequency f 1 with respect to the resonance frequency f 0 is determined so that the section from the output voltage V 2 to V 1 on the frequency characteristic curve of the ceramic resonator 12 falls within the range of the linear inclination region of the same characteristic. The detection sensitivity is increased. That is, the set operating range V 0 to V 1
Is set by selecting a portion having high impedance in the linear slope region.

一般に、セラミック誘電体はQが高く(大きく)、回
路の共振器をセラミック共振器10,12によって構成する
ことにより、高い検出速度を期待できるのであるが、セ
ラミック共振器12と発振回路部1とを直接接続すると、
発振回路部1のインピーダンスがセラミック共振器12の
動作点でのインピーダンスよりも低いため、セラミック
共振器12のQが低下してしまい、共振点での出力電圧が
低くなってセラミック共振器12の本来の性能(Qが高い
という性能)を十分に発揮できなくなるという問題が生
じる。このような問題を解消するために、本実施例で
は、発振回路部1と共振回路7との間に高インピーダン
ス変換回路6を介設している。この高インピーダンス変
換回路6はトランジスタ13と、抵抗器、コンデンサ等の
回路素子を結合して高インピーダンス回路として構成さ
れており、トランジスタ13はエミッタホロワ接続でセラ
ミック共振器12に高インピーダンスを付加するととも
に、セラミック共振器10側の発振回路部1とセラミック
共振器12側の共振回路7との相互干渉を遮断している。
In general, a ceramic dielectric has a high Q (large), and a high detection speed can be expected by configuring the resonator of the circuit with the ceramic resonators 10 and 12. Directly connect
Since the impedance of the oscillation circuit unit 1 is lower than the impedance of the ceramic resonator 12 at the operating point, the Q of the ceramic resonator 12 is lowered, and the output voltage at the resonance point is lowered, so that the ceramic resonator 12 is originally designed. However, there is a problem in that the performance (1) (performance with high Q) cannot be sufficiently exhibited. In order to solve such a problem, in this embodiment, the high impedance conversion circuit 6 is provided between the oscillation circuit section 1 and the resonance circuit 7. The high impedance conversion circuit 6 is configured as a high impedance circuit by connecting a transistor 13 and circuit elements such as a resistor and a capacitor, and the transistor 13 adds a high impedance to the ceramic resonator 12 by an emitter follower connection. Mutual interference between the oscillation circuit section 1 on the ceramic resonator 10 side and the resonance circuit 7 on the ceramic resonator 12 side is blocked.

ところで、発振回路部1の発振周波数を高くすれば、
それだけ装置(セラミック共振器)の小型化を図れる
が、発振回路部1の発振周波数を前記のように超高周波
数にし、さらにインピーダンスを高くし、かつ、セラミ
ック共振器12のQを高く保つと、隣接する回路間で相互
干渉を引き起こし易くなるという問題がある。また、高
インピーダンス変換回路6のトランジスタ13部分に浮遊
分布容量が加わったり、電源ラインが第3図に示すよう
に等価的なインダクタンス9を構成すると、寄生振動を
起こし、第4図に示すような異常発振状態になるという
問題がある。本実施例では、前記トランジスタ13により
発振回路部1とセラミック共振器12との相互干渉を防止
しているが、さらに、両セラミック共振器10,12の電界
の干渉による異常発振や電源ラインが等価的なインダク
タンスを構成することによる異常発振を防止するため
に、次のような工夫をこらしている。
By the way, if the oscillation frequency of the oscillation circuit unit 1 is increased,
Although the device (ceramic resonator) can be miniaturized by that much, if the oscillation frequency of the oscillation circuit unit 1 is set to the ultrahigh frequency as described above, the impedance is further increased, and the Q of the ceramic resonator 12 is kept high, There is a problem that mutual interference easily occurs between adjacent circuits. In addition, if stray distributed capacitance is added to the transistor 13 portion of the high impedance conversion circuit 6 or if the power supply line forms an equivalent inductance 9 as shown in FIG. 3, parasitic oscillation occurs, and as shown in FIG. There is a problem of abnormal oscillation. In the present embodiment, the transistor 13 prevents mutual interference between the oscillation circuit unit 1 and the ceramic resonator 12, but in addition, abnormal oscillation due to the interference of the electric fields of the ceramic resonators 10 and 12 and the power supply line are equivalent. In order to prevent abnormal oscillation due to the formation of a general inductance, the following measures have been taken.

まず、2個のセラミック共振器10,12の相互干渉を避
けるため、第5図(a)に示すようにセラミック基板14
の表面側の銅箔上に一方のセラミック共振器(例えばセ
ラミック共振器10)を配設し、同基板14の裏面側の銅箔
上に他方側のセラミック共振器(例えばセラミック共振
器12)を配設し、セラミック共振器10側の電界がセラミ
ック共振器12側に及ばないようにするか、あるいは、第
5図(b)に示すように、セラミック基板14の共通側の
銅箔面にセラミック共振器10の向きとセラミック共振器
12の向きとを互いに直交する方向に配設し、両共振器1
0,12の電界を直交方向にしてセラミック共振器10側の電
界がセラミック共振器12側に及ばないようにしている。
First, in order to avoid mutual interference between the two ceramic resonators 10 and 12, as shown in FIG.
One ceramic resonator (for example, ceramic resonator 10) is arranged on the copper foil on the front surface side of, and the other ceramic resonator (for example, ceramic resonator 12) is arranged on the copper foil on the back surface side of the substrate 14. The ceramic resonator 10 side is arranged so that the electric field on the ceramic resonator 10 side does not reach the ceramic resonator 12 side, or, as shown in FIG. Resonator 10 orientation and ceramic resonator
12 resonators are arranged in a direction orthogonal to each other, and both resonators 1
The electric fields of 0 and 12 are orthogonal to each other so that the electric field on the ceramic resonator 10 side does not reach the ceramic resonator 12 side.

また、セラミック基板14の表面側に電源の+側ライン
(+VCCライン)15と信号ライン16とを設け、セラミッ
ク基板14の裏面側には信号のグランドライン17a,17bを
設ける場合には、例えばグランドライン17aに対しては
電源の+側ライン15を対向させ、同様に、グランドライ
ン17b側には信号ライン16を対向させて電界を封じ込
め、さらに、信号のグランドライン17a,17bをインダク
タンス18で分離し、それぞれのグランドライン17a,17b
から電源の+側ライン15の一点にバイバスコンデンサ20
a,20bを挿入して、それぞれの回路間の相互干渉を除去
するようにする。本実施例は上記各種態様の相互干渉を
除去するため、各回路間を第6図のブロック図を示すよ
うに電界的に分離し、各回路間の相互干渉を確実に除去
している。
When the + side line (+ V CC line) 15 and the signal line 16 of the power source are provided on the front surface side of the ceramic substrate 14 and the signal ground lines 17a and 17b are provided on the back surface side of the ceramic substrate 14, for example, The + side line 15 of the power supply is opposed to the ground line 17a, the signal line 16 is opposed to the ground line 17b side to confine the electric field, and the signal ground lines 17a and 17b are connected by the inductance 18. Separated and each ground line 17a, 17b
From one side of power supply + line 15 to bypass capacitor 20
Insert a and 20b to eliminate mutual interference between the circuits. In this embodiment, in order to eliminate the mutual interference of the various modes described above, the circuits are electrically separated from each other as shown in the block diagram of FIG. 6, and the mutual interference between the circuits is reliably eliminated.

検波部4は結合コンデンサ25を介してセラミック共振
器12に接続されており、この検波部4はインダンクタン
ス素子21と、ダイオード22と、コンデンサ23と、抵抗器
24とによって構成されており、前記セラミック共振器12
からの出力信号は結合コンデンサ25を介して検波部4に
加えられるようになっている。前記ダイオード22と、コ
ンデンサ23と、抵抗器24は検波回路を構成するが、本実
施例ではこのダイオード22の動作点は0電圧よりも負側
に十分深くバイアス点が設定されている。前記検波回路
はセラミック共振器12から出力される超高周波の出力信
号(画像信号)を包絡線検波し、被検出体の信号帯域の
信号に変換するものである。このように、検波回路はセ
ラミック共振器12からの超高周波信号を検波するが、こ
のとき、ダイオード22の特性インピーダンスを考察すれ
ば、このダイオード22の順方向のインピーダンスがセラ
ミック共振器12に大きな影響を与え、このダイオード22
を直接共振器12に接続すると共振器12のQが低下すると
いう不都合が生じる。この不都合を防止するために、前
記インダクタンス素子21がダイオード22のアノード側に
接続されている。つまり、コンデンサ25とこのインダク
タンス素子21は高インピーダンス化回路として機能す
る。
The detection unit 4 is connected to the ceramic resonator 12 via a coupling capacitor 25. The detection unit 4 includes an inductance element 21, a diode 22, a capacitor 23, and a resistor.
24 and the ceramic resonator 12
The output signal from is applied to the detection section 4 via the coupling capacitor 25. The diode 22, the capacitor 23, and the resistor 24 form a detection circuit. In the present embodiment, the operating point of the diode 22 is set at a bias point deep enough to the negative side of the zero voltage. The detection circuit performs envelope detection of an output signal (image signal) of super high frequency output from the ceramic resonator 12 and converts it into a signal in the signal band of the object to be detected. In this way, the detection circuit detects the super high frequency signal from the ceramic resonator 12, but at this time, considering the characteristic impedance of the diode 22, the forward impedance of the diode 22 has a great influence on the ceramic resonator 12. Give this diode 22
Is directly connected to the resonator 12, there is a disadvantage that the Q of the resonator 12 is reduced. To prevent this inconvenience, the inductance element 21 is connected to the anode side of the diode 22. That is, the capacitor 25 and the inductance element 21 function as a high impedance circuit.

第7図は前記セラミック共振器12と結合コンデンサ25
とインダクタンス素子21の回路部分を抜き出して示した
ものであるが、一般にこの種の回路ではグランドライン
と信号ラインとの間、およびダイオード22のアノードと
カソード間にそれぞれ鎖線で示す浮遊容量C01,C02を持
つが、インダクタンス素子21はこれらの浮遊容量C01,C
02を効果的に除去する。このインダクタンス素子21は結
合コンデンサ25と結合してLC共振回路を構成するが、こ
の場合、LC共振回路の共振点を被検出周波数帯域内と発
振周波数帯域内に定めて超高周波成分に対し高インピー
ダンスとすることが必要である。
FIG. 7 shows the ceramic resonator 12 and the coupling capacitor 25.
And a circuit part of the inductance element 21 is extracted and shown.However, in this type of circuit, in general, a stray capacitance C 01 , between the ground line and the signal line and between the anode and the cathode of the diode 22 is shown by a chain line. Although it has C 02 , the inductance element 21 has these stray capacitances C 01 , C
Effectively remove 02 . The inductance element 21 is combined with the coupling capacitor 25 to form an LC resonance circuit. In this case, the resonance point of the LC resonance circuit is set within the detected frequency band and the oscillation frequency band, and a high impedance for the super high frequency component is obtained. It is necessary to

増幅回路5はトランジスタ27と抵抗器等の素子を用い
て構成され、この増幅回路5は検波部4から加えられる
信号を増幅し図示されていない信号処理回路に供給する
一方、同時にAFC回路8に加える。
The amplifier circuit 5 is configured by using elements such as a transistor 27 and a resistor. The amplifier circuit 5 amplifies the signal applied from the detection unit 4 and supplies it to a signal processing circuit (not shown), and at the same time, to the AFC circuit 8. Add.

このAFC回路8は、オペアンプ28と、コンデンサ29,30
と、可変抵抗器31と、抵抗器32と、可変容量ダイオード
33と、結合コンデンサ34とを主要回路素子にもって構成
されている。前記オペアンプ28の一側端子は増幅回路5
の出力端に接続されており、同オペアンプ28の+側端子
は前記可変抵抗器31の摺動端子に接続されている。ま
た、オペアンプの一側端子と出力端間にはコンデンサ29
が接続されており、また、オペアンプの出力端にはコン
デンサ30の一端側が接続され、同コンデンサ30の他端側
はアースに接続されている。さらに、オペアンプの出力
端は抵抗器32,35と結合コンデンサ34を介してセラミッ
ク共振器12の出力端側に接続されている。そして、結合
コンデンサ34と抵抗器35との接続部には可変容量ダイオ
ード33のカソード側が接続され、同可変容量ダイオード
33のアノード側は接地されている。
This AFC circuit 8 includes an operational amplifier 28 and capacitors 29, 30.
, Variable resistor 31, resistor 32, variable capacitance diode
33 and the coupling capacitor 34 are configured by the main circuit elements. One terminal of the operational amplifier 28 is an amplifier circuit 5
Of the operational amplifier 28, and the + terminal of the operational amplifier 28 is connected to the sliding terminal of the variable resistor 31. Also, connect a capacitor 29 between one terminal of the operational amplifier and the output terminal.
Is connected to the output terminal of the operational amplifier. One end of the capacitor 30 is connected to the output terminal of the operational amplifier, and the other end of the capacitor 30 is connected to the ground. Further, the output terminal of the operational amplifier is connected to the output terminal side of the ceramic resonator 12 via the resistors 32 and 35 and the coupling capacitor 34. The cathode side of the variable capacitance diode 33 is connected to the connecting portion between the coupling capacitor 34 and the resistor 35.
The anode side of 33 is grounded.

このAFC回路8は増幅回路5から加えられる信号をオ
ペアンプ28により増幅するがこの信号を増幅するに際
し、コンデンサ29,30の平滑作用により、オペアンプ28
からの出力信号は周波数の低いほぼ直流の信号となる。
またオペアンプ28からの出力信号はコンデンサ30と抵抗
器32によって構成される積分回路を通ることによって、
必要なレベルまで増幅されるとともに、非常に低い信号
成分が可変容量ダイオード33に印加されている。
The AFC circuit 8 amplifies the signal applied from the amplifier circuit 5 by the operational amplifier 28. When the signal is amplified, the operational amplifier 28 is smoothed by the smoothing action of the capacitors 29 and 30.
The output signal from is a direct current signal with a low frequency.
Further, the output signal from the operational amplifier 28 passes through an integrating circuit composed of the capacitor 30 and the resistor 32,
A very low signal component is applied to the variable capacitance diode 33 while being amplified to a required level.

可変容量ダイオード33は逆バイアス状態で用いられて
おり、本実施例では電源電圧を12Vとした場合この可変
容量ダイオード33に6V以上の逆バイアス電圧を与え、同
ダイオード33の動作点を0電圧から負側の深いバイアス
点に設定している。なお、この可変容量ダイオード33の
動作点の位置調整は可変抵抗器31の抵抗値を可変するこ
とにより直流レベルで調整できるようになっている。換
言すれば、AFC回路の中心動作点を可変設定できること
である。前記可変容量ダイオード33は前記積分回路から
印加される電圧に応じて容量を変化させ、この容量変化
を結合コンデンサ34を介してセラミック共振器12に伝
え、同共振器12の共振周波数を変える。すなわち、何ら
かの原因で共振器12の共振周波数が、例えば、第2図の
f″よりも右側にずれた場合には共振器12からの出力が
V0以下になり、V0〜V1の設定領域から外れてしまうとい
う不都合が生じる。このような場合、AFC信号を共振器1
2に付加することによって発振周波数f1を自動的に右側
にずらし、共振器12からの出力がV0〜V1の設定領域から
外れないようにするものであり、この意味においてこの
AFC回路は1種のAGC回路としても機能するものである。
The variable capacitance diode 33 is used in a reverse bias state. In this embodiment, when the power supply voltage is 12V, a reverse bias voltage of 6V or more is applied to the variable capacitance diode 33, and the operating point of the diode 33 is changed from 0 voltage. It is set to a deep bias point on the negative side. The position of the operating point of the variable capacitance diode 33 can be adjusted at the DC level by changing the resistance value of the variable resistor 31. In other words, the central operating point of the AFC circuit can be variably set. The variable capacitance diode 33 changes its capacitance according to the voltage applied from the integration circuit, transmits this capacitance change to the ceramic resonator 12 via the coupling capacitor 34, and changes the resonance frequency of the resonator 12. That is, if the resonance frequency of the resonator 12 deviates to the right of f ″ in FIG. 2 for some reason, the output from the resonator 12 is
There is an inconvenience that it becomes V 0 or less, and it goes out of the set region of V 0 to V 1 . In such a case, the AFC signal is sent to the resonator 1
By adding to 2, the oscillation frequency f 1 is automatically shifted to the right side so that the output from the resonator 12 does not deviate from the set range of V 0 to V 1.
The AFC circuit also functions as a kind of AGC circuit.

本発明は以上説明したように構成されており、以下、
その動作について説明する。
The present invention is configured as described above, and
The operation will be described.

第8図に示すように、セラミック共振器12の共振周波
数(同調周波数)f0に対して発振回路部1の発振周波数
f1をわずかに外れた位置に設定されている状態におい
て、検出部によって検出される被検出体との静電容量の
変化がない場合にはセラミック共振器12からV0の一定電
圧が出力される。これに対し、検出部の電極部に人が近
づいたり、VHDディスクのような面の凹凸が検出部の電
極の近傍を通過することにより、検出部によって検出さ
れる静電容量がΔCだけ変化すると、セラミック共振器
12の共振周波数はf0からf01に移行する。このとき、発
振周波数f1は一定値に保たれているから、セラミック共
振器12から取り出される出力電圧はV0にΔVだけ加算さ
れたV0+ΔVの電圧として取り出される。
As shown in FIG. 8, the oscillation frequency of the oscillating circuit section 1 with respect to the resonance frequency (tuning frequency) f 0 of the ceramic resonator 12
If the capacitance is not changed from the object to be detected detected by the detector in the state where it is set to a position slightly deviating from f 1 , the ceramic resonator 12 outputs a constant voltage V 0. It On the other hand, when a person approaches the electrode unit of the detection unit or the surface irregularities such as a VHD disk pass near the electrode of the detection unit, the capacitance detected by the detection unit changes by ΔC. , Ceramic resonator
The resonance frequency of 12 shifts from f 0 to f 01 . At this time, the oscillation frequency f 1 is kept at a constant value, the output voltage is taken out from the ceramic resonator 12 is taken out as a voltage of V 0 + [Delta] V which is added to V 0 by [Delta] V.

一般に、第9図に示すように、あるレスポンスf
(G)を持った回路に信号f(x)を通すと出力信号f
(out)として、 f(out)=f(G)f(x)の信号が得られることが
知られており、これを本実施例に当てはめれば、f
(x)をjωt1の単一周波数、すなわち、発振周波数で
固定し、f(G)を画像信号や人の動きに対応したPx
信号で与えるとすれば、 f(out)=jωt1±Pxとなり、振幅変調された出力が
取り出される。本実施例において、発振周波数を超高周
波数、例えば1GHzとすれば、f(out)は1GHzを中心と
した±Pxの帯域幅を持った超高周波の信号になり、この
超高周波の信号が検波回路に加えられる。検波回路では
この超高周波信号を包絡線検波を行って被検出体の信号
帯域(本実施例では3MHzの信号)に変換する。この帯域
変換された信号は次のトランジスタ27の増幅回路によっ
て増幅され、その出力信号の一部は図示されていない信
号処理回路に送られ、他の一部の信号はAFC回路8に分
岐供給される。AFC回路8ではこの入力されてくる信号
をコンデンサ29と30の平滑作用によりほぼ直流に近い40
0mHzに落とし、さらに積分回路で必要レベルまで信号増
幅してこれを可変容量ダイオード33に加える。可変容量
ダイオード33はこの加えられる信号に従い容量を変化さ
せ、この容量変化でセラミック共振器12の共振周波数f0
を最適に調整する。
Generally, as shown in FIG. 9, a certain response f
When the signal f (x) is passed through the circuit having (G), the output signal f
It is known that a signal of f (out) = f (G) f (x) can be obtained as (out), and if this is applied to this embodiment, f
If (x) is fixed at a single frequency of jωt 1 , that is, the oscillation frequency, and f (G) is given by an image signal or a P x signal corresponding to the movement of a person, f (out) = jωt 1 It becomes ± P x , and the amplitude-modulated output is extracted. In this embodiment, if the oscillation frequency is an ultra high frequency, for example, 1 GHz, f (out) becomes an ultra high frequency signal having a bandwidth of ± P x centered at 1 GHz, and this ultra high frequency signal is Added to the detection circuit. The detection circuit performs envelope detection of this ultra-high frequency signal to convert it into the signal band of the object to be detected (3 MHz signal in this embodiment). The band-converted signal is amplified by the amplifier circuit of the next transistor 27, a part of its output signal is sent to a signal processing circuit (not shown), and the other part of the signal is branched and supplied to the AFC circuit 8. It In the AFC circuit 8, this input signal is almost DC due to the smoothing action of the capacitors 29 and 30.
Then, the signal is amplified to a required level by an integrating circuit and then added to the variable capacitance diode 33. The variable-capacitance diode 33 changes the capacitance according to the applied signal, and the resonance frequency f 0 of the ceramic resonator 12 is changed by this capacitance change.
To be adjusted optimally.

本実施例によれば、発振回路部1の共振器と、共振回
路の共振器とを共にセラミック共振器10,12により構成
しているから、Qを大きな値にすることが可能となる。
しかも、セラミック共振器12の周囲部の回路、つまり、
インピーダンス変換回路6と、インダクタンス素子21と
コンデンサ25の共振回路と、AFC回路8とを高インピー
ダンス回路により構成しているから、セラミック共振器
の動作時にQダンプを生じさせることがなく、高感度の
もとで静電容量の微小変化を検出することが可能とな
る。
According to the present embodiment, since the resonator of the oscillation circuit unit 1 and the resonator of the resonance circuit are both configured by the ceramic resonators 10 and 12, Q can be set to a large value.
Moreover, the circuit around the ceramic resonator 12, that is,
Since the impedance conversion circuit 6, the resonance circuit of the inductance element 21 and the capacitor 25, and the AFC circuit 8 are configured by a high impedance circuit, Q dump is not generated during the operation of the ceramic resonator, and high sensitivity is achieved. It is possible to detect a small change in the capacitance.

さらに、発振回路部1とセラミック共振器12との間で
はトランジスタ13によって相互干渉が遮断されており、
また、セラミック共振器10,12間の電界による相互干渉
防止とグランドライン17a,17bと電源の+側ラインとの
間での電界を封じ込めを行っているから、超高周波信号
の取り扱いの上で生じ易い各回路間の相互干渉を確実に
防止することができ、これにより、装置の高S/N化を図
ることが可能となる。
Further, mutual interference is blocked by the transistor 13 between the oscillation circuit unit 1 and the ceramic resonator 12,
Also, because mutual interference is prevented by the electric field between the ceramic resonators 10 and 12, and the electric field between the ground lines 17a and 17b and the + side line of the power supply is confined, it occurs when handling the super high frequency signal. Mutual interference between the respective circuits, which is easy to perform, can be surely prevented, and thereby a high S / N ratio of the device can be achieved.

さらに、共振器をストリップラインを使用せずにセラ
ミック共振器10,12により構成したから、装置の超小型
が可能となり、本実施例では縦20mm×横20mm×高さ20mm
という極めて小型の装置とすることができた。
Further, since the resonator is composed of the ceramic resonators 10 and 12 without using the strip line, the device can be made extremely small, and in this embodiment, it is 20 mm in length × 20 mm in width × 20 mm in height.
That was an extremely small device.

また、本実施例の装置によれば1×10-3〜1×10-5PF
の微小静電容量の検出を高感度のもとで検出することが
可能となり、したがって、本実施例の装置を、従来の一
般的な用途であるビデオディスクとスタイラス間の静電
容量変化の検出装置としてはもとより、さらに微小容量
の高感度検出により始めて可能となる用途、例えば、人
体容量センサ(人の室内侵入センサ)、高温設置センサ
(例えば高温炉内の位置センサ)、高分解能ロータリー
エンコーダ、微小部品検出素子(例えばキャリアテープ
上のチップコンデンサ等の検出素子)、ガスセンサ(ガ
スの種類によって静電容量の違いが生じることを利用し
たガスの識別センサ)、脈拍センサ(血液中に含まれる
鉄分の通過量の変化を利用した脈拍の検出センサ)、液
体相と固体相の相転移点検出センサ(固体、液体、気体
の状態図における液体相と固体相との転移点での誘電率
変化の検出センサ)等の全く新しい機能、かつ、用途を
持った高感度で信頼性のある超小型の静電センサ装置を
安価に提供することが可能となる。
Further, according to the apparatus of this embodiment, 1 × 10 −3 to 1 × 10 −5 PF
It is possible to detect the minute electrostatic capacitance of the device with high sensitivity. Therefore, the device of the present embodiment can detect the electrostatic capacitance change between the video disc and the stylus, which is a conventional general application. Not only as an apparatus, but also for applications that can be made possible only by highly sensitive detection of a minute volume, for example, a human body volume sensor (person's indoor intrusion sensor), a high temperature installation sensor (eg, position sensor in a high temperature furnace), a high resolution rotary encoder, Micro component detection element (for example, detection element such as chip capacitor on carrier tape), gas sensor (gas identification sensor that utilizes difference in capacitance depending on gas type), pulse sensor (iron content in blood) Pulse detection sensor that uses changes in the amount of passage of the liquid phase), phase transition point detection sensor (solid, liquid, gas phase diagram of liquid phase and solid phase) To provide a highly sensitive and reliable microminiature electrostatic sensor device that has a completely new function such as a sensor for detecting a change in the dielectric constant at the transition point between the body phase and the solid phase, and has a purpose. Is possible.

また、本実施例では、ダイオード22の動作点を0電圧
から充分離れた位置に設定しており、この動作点を0電
圧に近い負の電圧に設定する場合に較べ、次のような弊
害を防止できる。すなわち、このダイオード22の動作点
を0電圧に近い位置に設定した場合には、信号の振幅が
0の電圧を越えて正の電圧となるときに可変容量ダイオ
ード33を導通させ、該可変容量ダイオード33のインピー
ダンスを低下させ、これによりセラミック共振器12のQ
を低下させるという不都合が生じるが、本実施例のよう
に、ダイオード22の動作点を0電圧よりも負の方向に充
分離れた位置に設定することにより、ダイオード22が信
号の振幅成分で導通するということがなく、この可変容
量ダイオード33のインピーダンスを常時高い値に維持さ
せることが可能となり、セラミック共振器12のQダンプ
を防止することが可能となる。
Further, in the present embodiment, the operating point of the diode 22 is set at a position sufficiently distant from the 0 voltage, and compared with the case where this operating point is set to a negative voltage close to the 0 voltage, the following adverse effects are produced. It can be prevented. That is, when the operating point of the diode 22 is set to a position close to 0 voltage, the variable capacitance diode 33 is turned on when the amplitude of the signal exceeds the voltage of 0 and becomes a positive voltage. It reduces the impedance of 33, which causes the Q of the ceramic resonator 12 to
However, by setting the operating point of the diode 22 at a position sufficiently distant in the negative direction from the 0 voltage as in the present embodiment, the diode 22 conducts with the amplitude component of the signal. Therefore, the impedance of the variable capacitance diode 33 can be always maintained at a high value, and the Q dump of the ceramic resonator 12 can be prevented.

なお、本発明は上記実施例に限定されることはなく、
様々な実施の態様を採り得るものである。例えば、上記
実施例では、高インピーダンス変換回路6をトランジス
タ13と抵抗器等の組み合わせの回路によって構成した
が、トランジスタのみの回路によって構成してもよく、
あるいは、演算増幅器等の他の回路素子により構成して
もよい。これらの回路素子の選定に際しては、発振回路
部1の発振周波数にマッチングするものを選定すること
になる。
The present invention is not limited to the above embodiment,
Various embodiments can be adopted. For example, in the above embodiment, the high impedance conversion circuit 6 is configured by a circuit that is a combination of the transistor 13 and a resistor, but it may be configured by a circuit that is only a transistor.
Alternatively, it may be configured by another circuit element such as an operational amplifier. When selecting these circuit elements, those that match the oscillation frequency of the oscillation circuit section 1 are selected.

また、上記実施例では、インダクタンス素子21を第7
図に示すようにセラミック共振器12に対して並列に接続
しているが、これを、第10図に示すように直列に接続し
てもよい。
Further, in the above embodiment, the inductance element 21 is
Although the ceramic resonator 12 is connected in parallel as shown in the figure, it may be connected in series as shown in FIG.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明では発振回路部の共振器と共振回路の共振器と
を共にセラミック共振器により構成し、このセラミック
共振器間に高インピーダンス変換回路を介設したから、
低インピーダンス側となる発振回路部側の負荷が共振回
路のセラミック共振器側におよぶのを防止でき、これに
より、共振回路のセラミック共振器のQダンプを防止で
き、高感度のもとで微小静電容量の変化を検出すること
が可能となる。
In the present invention, the resonator of the oscillation circuit section and the resonator of the resonance circuit are both configured by a ceramic resonator, and a high impedance conversion circuit is provided between the ceramic resonators.
It is possible to prevent the load on the oscillator circuit side, which is the low impedance side, from reaching the ceramic resonator side of the resonance circuit, which prevents the Q dump of the ceramic resonator of the resonance circuit, and it is possible to achieve a very low static level with high sensitivity. It is possible to detect the change in the capacitance.

また、共振回路の周辺部、つまり、共振回路のセラミ
ック共振器と発振回路部との間ばかりでなく共振回路の
信号出力側である検波回路との間も高インピーダンス化
を図ったので、さらに確実に共振回路のセラミック共振
器のQを高く維持することができ、より効果的に共振回
路のセラミック共振器のQダンプを防止する。すなわち
セラミック共振器の本来有している高いQの性能を充分
に発揮でき、微小の容量変化を高感度のもとで検出する
ことができる。
In addition, high impedance is achieved not only between the peripheral part of the resonance circuit, that is, between the ceramic resonator of the resonance circuit and the oscillation circuit part, but also between the detection circuit that is the signal output side of the resonance circuit. In addition, the Q of the ceramic resonator of the resonance circuit can be maintained high, and the Q dump of the ceramic resonator of the resonance circuit can be prevented more effectively. That is, the high Q performance originally possessed by the ceramic resonator can be fully exhibited, and a minute capacitance change can be detected with high sensitivity.

また、前記のように、発振回路部の共振器と共振回路
の共振器とを共にセラミック共振器により構成したもの
であるから、従来のストリップラインによりこれを構成
したものに較べ、装置を大幅に小型化、軽量化すること
が可能となる。
Further, as described above, since the resonator of the oscillation circuit section and the resonator of the resonance circuit are both configured by the ceramic resonator, the device can be drastically compared with the conventional stripline configuration. It is possible to reduce the size and weight.

さらに、装置構成も簡易であるから、優れた性能を有
する本発明の装置を安価に提供できるという優れた効果
を得ることができる。
Furthermore, since the device configuration is simple, it is possible to obtain the excellent effect that the device of the present invention having excellent performance can be provided at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係るセラミック共振形静電センサ装置
の一実施例を示す回路図、第2図は発振回路部の発振周
波数と共振回路のセラミック共振器の共振周波数との関
係を示す説明図、第3図は超高周波信号を取り扱う場合
に電源ラインが等価的なインダクタンスを構成する不具
合状態の説明図、第4図は浮遊分布容量や寄生振動に起
因して発生する異常発振の説明図、第5図は相互干渉の
遮断例を示し、第5図(a),(b)は発振回路部のセ
ラミック共振器と共振回路のセラミック共振器との電界
による相互干渉の防止例の説明図、第5図(c)は信号
のグランドラインと電源の+ラインとの間の電界封じ込
めによる相互干渉の防止例を示す説明図、第6図は各回
路を相互干渉から分離して接続した状態を示す第1図の
ブロック図、第7図は発振回路のセラミック共振器と検
波回路との間に設けられるインピーダンス素子の接続例
を示す詳細説明図、第8図は微小静電容量の検出をセラ
ミック共振器の同調変位により行う本実施例の動作説明
図、第9図は信号のレスポンス変換例を示す説明図、第
10図は共振回路のセラミック共振器と検波回路との間に
接続されるインピーダンス素子21の他の接続例を示す説
明図、第11図は従来のRCA方式の静電センサ装置のブロ
ック図である。 1……発振回路部、2……共振回路、3……検出部、4
……検波部、5……増幅回路、6……高インピーダンス
変換回路、7……共振回路、8……AFC回路、9……イ
ンダクタンス、10……セラミック共振器、11……検出
部、12……セラミック共振器、13……トランジスタ、14
……セラミック基板、15……電源の+側ライン、16……
信号ライン、17a,17b……グランドライン、18……イン
ダクタンス、20a,20b……バイバスコンデンサ、21……
インダクタンス素子、22……ダイオード、23……コンデ
ンサ、24……抵抗器、25……結合コンデンサ、26……可
変抵抗器、27……トランジスタ、28……オペアンプ、2
9,30……コンデンサ、31……可変抵抗器、32……抵抗
器、33……可変容量ダイオード、34……結合コンデン
サ、35……抵抗器。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a ceramic resonance type electrostatic sensor device according to the present invention, and FIG. 2 is an explanation showing a relationship between an oscillation frequency of an oscillation circuit section and a resonance frequency of a ceramic resonator of a resonance circuit. 3 and 4 are explanatory diagrams of a faulty state in which the power supply line constitutes an equivalent inductance when handling an ultra-high frequency signal, and FIG. 4 is an explanatory diagram of abnormal oscillation caused by stray distributed capacitance and parasitic vibration. FIG. 5 shows an example of blocking mutual interference, and FIGS. 5 (a) and 5 (b) are explanatory views of an example of preventing mutual interference due to an electric field between the ceramic resonator of the oscillation circuit section and the ceramic resonator of the resonance circuit. FIG. 5 (c) is an explanatory view showing an example of preventing mutual interference due to electric field containment between the signal ground line and the power source + line, and FIG. 6 is a state in which each circuit is connected separately from the mutual interference. 7 is a block diagram of FIG. Is a detailed explanatory view showing an example of connection of an impedance element provided between the ceramic resonator of the oscillation circuit and the detection circuit, and FIG. 8 is a diagram of this embodiment in which a minute electrostatic capacitance is detected by tuning displacement of the ceramic resonator. Operation explanatory diagram, FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of response conversion of a signal, FIG.
FIG. 10 is an explanatory view showing another connection example of the impedance element 21 connected between the ceramic resonator of the resonance circuit and the detection circuit, and FIG. 11 is a block diagram of a conventional RCA type electrostatic sensor device. . 1 ... Oscillation circuit part, 2 ... Resonance circuit, 3 ... Detection part, 4
...... Detection unit, 5 ... Amplification circuit, 6 ... High impedance conversion circuit, 7 ... Resonance circuit, 8 ... AFC circuit, 9 ... Inductance, 10 ... Ceramic resonator, 11 ... Detection unit, 12 ...... Ceramic resonator, 13 ...... Transistor, 14
…… Ceramic board, 15 …… + side of power supply, 16 ……
Signal line, 17a, 17b …… Ground line, 18 …… Inductance, 20a, 20b …… Bypass capacitor, 21 ……
Inductance element, 22 ... diode, 23 ... capacitor, 24 ... resistor, 25 ... coupling capacitor, 26 ... variable resistor, 27 ... transistor, 28 ... operational amplifier, 2
9,30 ... Capacitor, 31 ... Variable resistor, 32 ... Resistor, 33 ... Variable capacitance diode, 34 ... Coupling capacitor, 35 ... Resistor.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】セラミック共振器を用いた発振回路部と、
被検出体との静電容量変化を検出する検出部と、この検
出部で検出される静電容量の微小変化で同調点が変化す
る共振回路のセラミック共振器とを有するセラミック共
振形静電センサ装置において、前記発振回路部と共振回
路のセラミック共振器との間に高インピーダンス回路を
接続したことを特徴とするセラミック共振形静電センサ
装置。
1. An oscillation circuit section using a ceramic resonator,
Ceramic resonance type electrostatic sensor having a detection part for detecting a change in electrostatic capacitance with an object to be detected and a ceramic resonator of a resonance circuit in which a tuning point is changed by a slight change in electrostatic capacitance detected by the detection part In the device, a ceramic resonance type electrostatic sensor device is characterized in that a high impedance circuit is connected between the oscillation circuit section and the ceramic resonator of the resonance circuit.
【請求項2】セラミック共振器を用いた発振回路部と、
被検出体との静電容量変化を検出する検出部と、この検
出部で検出される静電容量の微小変化で同調点が変化す
る共振回路のセラミック共振器とを有するセラミック共
振形静電センサ装置において、前記発振回路部と共振回
路との間に高インピーダンス変換回路を介在させるとと
もに、前記共振回路の共振電圧を高インピーダンス回路
を通して検波することを特徴とするセラミック共振形静
電センサ装置。
2. An oscillation circuit section using a ceramic resonator,
Ceramic resonance type electrostatic sensor having a detection part for detecting a change in electrostatic capacitance with an object to be detected and a ceramic resonator of a resonance circuit in which a tuning point is changed by a slight change in electrostatic capacitance detected by the detection part In the device, a high-impedance conversion circuit is interposed between the oscillation circuit section and the resonance circuit, and the resonance voltage of the resonance circuit is detected through the high-impedance circuit.
【請求項3】可変容量ダイオードを備え、この可変容量
ダイオードに逆バイアス直流電圧を印加させた高インピ
ーダンスAFC回路を共振回路に接続して共振回路の共振
周波数を偏位するよう構成した特許請求の範囲第2項の
セラミック共振形静電センサ装置。
3. A variable-capacitance diode is provided, and a high-impedance AFC circuit in which a reverse bias DC voltage is applied to the variable-capacitance diode is connected to the resonance circuit to shift the resonance frequency of the resonance circuit. A ceramic resonance type electrostatic sensor device according to the second term of the range.
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