[發明專利]靜電電容式水分檢測裝置

有效

• 申請號: 201210449495.7
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN103529092A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 中野浩一
• 申請（專利權）人: 北斗電子工業株式會社
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22;G01F23/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

1.一種靜電電容式水分檢測裝置，其檢測與周圍環境的水分的比例或狀態對應的靜電電容的變化并輸出檢測信號，其特征在于，所述靜電電容式水分檢測裝置具有：

靜電電容傳感器，其具有彼此相對配置的第1電極和第2電極，靜電電容根據所述第1電極與所述第2電極之間的水分的比例或狀態而發生變化；

驅動部，其對所述靜電電容傳感器施加交流信號；以及

判定部，其根據來自所述靜電電容傳感器的輸出電壓的大小進行二值化，輸出接通或斷開的檢測信號。

2.根據權利要求1所述的靜電電容式水分檢測裝置，其中，

所述靜電電容傳感器連接在所述驅動部的輸出與接地線之間，

所述判定部對來自所述靜電電容傳感器的輸出電壓與預先設定的閾值進行比較，由此進行所述二值化。

3.根據權利要求2所述的靜電電容式水分檢測裝置，其中，

所述判定部在來自所述靜電電容傳感器的輸出電壓為第1閾值th1以上時，輸出表示所述第1電極與所述第2電極之間的水分已經凍結變化成霜狀的結霜狀態檢測信號，作為所述檢測信號，并且，

所述判定部在來自所述靜電電容傳感器的輸出電壓為比所述第1閾值th1大的第2閾值th2以上時，不輸出所述結霜狀態檢測信號，以表示所述第1電極與所述第2電極之間不存在水分而是干燥的。

4.根據權利要求1所述的靜電電容式水分檢測裝置，其中，

所述靜電電容傳感器連接在所述驅動部的輸出與所述判定部的輸入之間，

所述判定部對來自所述靜電電容傳感器的輸出電壓與預先設定的閾值進行比較，由此進行所述二值化。

5.根據權利要求4所述的靜電電容式水分檢測裝置，其中，

所述判定部在來自所述靜電電容傳感器的輸出電壓為第1閾值th1以下時，輸出表示所述第1電極與所述第2電極之間的水分已經凍結變化成霜狀的結霜狀態檢測信號，作為所述檢測信號，并且，

所述判定部在來自所述靜電電容傳感器的輸出電壓為比所述第1閾值th1小的第2閾值th2以下時，不輸出所述結霜狀態檢測信號，以表示所述第1電極與所述第2電極之間不存在水分而是干燥的。

6.根據權利要求2所述的靜電電容式水分檢測裝置，其中，

所述驅動部具有：

信號產生部，其產生所述交流信號；以及

電阻元件，其與所述信號產生部的輸出側連接。

7.根據權利要求6所述的靜電電容式水分檢測裝置，其中，

所述判定部具有：

輸入接口部，其與所述靜電電容傳感器的輸出側連接，由彼此串聯連接的第2電阻元件和電容元件構成；以及

二值化部，其與所述輸入接口部的輸出側連接，在來自所述輸入接口部的輸出電壓為第1閾值th1以上時，輸出表示所述第1電極與所述第2電極之間的水分已經凍結變化成霜狀的結霜狀態檢測信號，作為所述檢測信號；以及

修正部，其在來自所述靜電電容傳感器的輸出電壓為比所述第1閾值th1大的第2閾值th2以上時，使得來自所述輸入接口部的輸出電壓降低至所述第1閾值th1以下。

8.根據權利要求7所述的靜電電容式水分檢測裝置，其中，

所述二值化部具有：

CMOS的第1非門電路，其被輸入來自所述輸入接口部的輸出電壓，利用所述第1閾值th1進行所述二值化；

積分用的第2電容元件，其與所述第1非門電路的輸出側連接；

CMOS的第2非門電路，其被輸入所述第2電容元件的端子電壓，使所輸入的電壓反轉而輸出所述檢測信號；以及

反饋電阻，其連接在所述第2非門電路的輸出側與所述第1非門電路的輸入側之間，用于在所述二值化時賦予滯后性。

9.根據權利要求8所述的靜電電容式水分檢測裝置，其中，

所述修正部具有：

CMOS的第3非門電路，其被輸入來自所述靜電電容傳感器的輸出電壓，在所輸入的電壓為所述第2閾值th2以上時，該第3非門電路的輸出為低電平；以及

二極管，其反向連接在所述第3非門電路的輸出側與所述第1非門電路的輸入側之間。