DE4228737A1 - Vorrichtung zur feststellung der dielektrizitaetskonstanten von kraftsstoff - Google Patents
Vorrichtung zur feststellung der dielektrizitaetskonstanten von kraftsstoffInfo
- Publication number
- DE4228737A1 DE4228737A1 DE4228737A DE4228737A DE4228737A1 DE 4228737 A1 DE4228737 A1 DE 4228737A1 DE 4228737 A DE4228737 A DE 4228737A DE 4228737 A DE4228737 A DE 4228737A DE 4228737 A1 DE4228737 A1 DE 4228737A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fuel
- dielectric constant
- coil
- measuring
- metal electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/26—Oils; viscous liquids; paints; inks
- G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
- G01N33/2835—Oils, i.e. hydrocarbon liquids specific substances contained in the oil or fuel
- G01N33/2852—Oils, i.e. hydrocarbon liquids specific substances contained in the oil or fuel alcohol/fuel mixtures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/226—Construction of measuring vessels; Electrodes therefor
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
berührungslosen Ermittlung der Dielektrizitätskonstanten
von Kraftstoff, der einer Verbrennungskammer zugeführt
wird, um die Eigenschaften des Kraftstoffs zu ermitteln,
und insbesondere eine Vorrichtung zur Messung des
Alkoholgehaltes eines mit Alkohol vermischten Kraftstoffs
zur Verwendung in Kraftfahrzeugmotoren.
In steigendem Maße wird zur Verwendung in Kraftfahrzeugen
Kraftstoff eingeführt, der durch Mischung von Alkohol mit
Benzin hergestellt wird, um nicht nur den Ölverbrauch zu
verringern, sondern auch die Atmosphärenverschmutzung in
Folge von Kraftfahrzeug-Auspuffgasen. Allerdings hat die
direkte Verwendung eines derartigen, mit Alkohol
vermischten Kraftstoffs für einen Motor, der so ausgelegt
ist, daß er zum Luft/Kraftstoffverhältnis von Benzin paßt,
das Fahren erschwert, da das theoretische
Luft/Kraftstoffverhältnis von Alkohol niedriger ist als
das von Benzin, so daß also das erstgenannte
Luft/Kraftstoffverhältnis magerer gemacht wird. Daher
wurde es üblich, den Alkoholgehalt von Kraftstoff mit
zugemischtem Alkohol festzustellen, um das
Luft/Kraftstoffverhältnis, den Zündzeitpunkt und
dergleichen entsprechend dem ermittelten Wert
einzustellen.
Zur Ermittlung des Alkoholprozentsatzes wurden bislang
Systeme vorgeschlagen, bei welchen die Änderung der
elektrischen Kapazität zur Ermittlung der
Dielektrizitätskonstanten eines mit Alkohol vermischten
Kraftstoffs verwendet wird. Unter den voranstehend
genannten Systemen beschreiben die japanische
Veröffentlichung eines ungeprüften Patents (Kokai) Sho-62-
25 258 (1987) und die japanische Veröffentlichung eines
nachgeprüften Patents (Kokoku) Sho-63-31 734 (1988)
Systeme, in welchen eine Spule nahe bei einem
Kraftstoffkanal angebracht ist, so daß die
Dielektrizitätskonstante des Kraftstoffs unter Verwendung
der Änderung der erdfreien Kapazität zwischen der Spule
und einer weiteren Spule, die der ersten Spule benachbart
ist, festgestellt wird, oder unter Verwendung der
elektrostatischen Kapazität zwischen der Spule und einer
dieser benachbarten Elektrode. Unter Bezug auf die Fig. 1
bis 3 wird ein derartiges System beschrieben.
Fig. 1 zeigt den Aufbau eines konventionellen Meßsensors
für die Dielektrizitätskonstante des Kraftstoffs, wobei
die Bezugsziffer 1 ein Isolierrohr bezeichnet, welches aus
Keramik, einem ölwiderstandsfähigen Kunststoffmaterial
oder dergleichen besteht, und innen mit einem
Kraftstoffkanal 4 versehen ist, 16 eine
Anregungselektrode, die in ringartiger Form auf einen Teil
des Außenumfangs des Isolierrohrs 1 gewickelt ist, und 3
eine in einer einzigen Schicht gewickelte Spule, die
ebenfalls auf das Isolierrohr 1 in einem vorbestimmten
Abstand von der Anregungselektrode 16 aufgewickelt ist,
wobei diese Teile eine Sensoreinheit A bilden. Weiterhin
bezeichnet das Bezugszeichen B eine Meßschaltung, die mit
der Sensoreinheit A verbunden ist, und in welcher die
folgende Anordnung vorliegt: Der Ausgang einer
Sägezahnsignal-Schwingungsschaltung 31 ist mit einer
spannungsgesteuerten Oszillatorschaltung 22 verbunden, der
Ausgang der spannungsgesteuerten Oszillatorschaltung 22
ist an die Anregungselektrode 16 angeschlossen; ein Ende
der einschichtig gewickelten Spule 3 ist geerdet, wobei
sich dieses Ende an der der Anregungselektrode 16
entgegengesetzten Seite befindet; ein Signal an der
anderen Endseite der einschichtig gewickelten Spule 3 ist
über eine Vollweg-Gleichrichterschaltung 23 an einen
Spitzenwertdetektor 24 angeschlossen; der Ausgang des
Spitzenwertdetektors 24 ist an den Eingang einer
Sample/Hold-Schaltung 25 angeschlossen, welcher das
Ausgangssignal der Sägezahnsignal-Oszillatorschaltung 21
zugeführt wird, und das Ausgangssignal der Sample/Hold-Schal
tung 25 wird nach außen über ein Tiefpaßfilter 26
ausgegeben. Fig. 2A ist ein Schnittbild der Sensoreinheit
A. Fig. 2B ist ein Äquivalenzschaltbild der Sensoreinheit.
Fig. 3 ist ein Graph mit einer Darstellung der
Ausgangscharakteristik der Sensoreinheit.
Nachstehend wird der Betriebsablauf des voranstehend
angegebenen, konventionellen Sensors beschrieben. Die
Frequenz des Signals, welches von der spannungsgesteuerten
Oszillatorschaltung 22 an die Anregungselektrode 16
angelegt wird, wird so gesteuert, daß sie durch das
Ausgangssignal der Sägezahnsignal-Oszillatorschaltung 21
gewobbelt wird. Wenn sich die Dielektrizitätskonstante ε
des Kraftstoffs von dem momentan gewünschten Wert
unterscheidet, zeigt die induzierte Spannung in der
einschichtig gewickelten Spule 3 einen Maximalwert mit
einer unterschiedlichen Frequenz. Dies erfolgt deswegen,
da eine elektrostatische Kapazität Cf entsprechend der
Dielektrizitätskonstanten ε des Kraftstoffs innerhalb des
Kraftstoffkanals 4 zwischen der Anregungselektrode 16 und
der einschichtig gewickelten Spule 3 zusammen mit der
Selbstinduktivität L der einschichtig gewickelten Spule 3
eine LC-Resonanz hervorruft, wodurch die induzierte
Spannung der einschichtig gewickelten Spule 3 durch die
Resonanzfrequenz maximalisiert wird.
Wie in Fig. 2B gezeigt ist, wird die Serien-
Resonanzfrequenz fo der Äquivalenzschaltung der
Sensoreinheit annähernd durch folgenden Ausdruck
ausgedrückt
wobei L die Selbstinduktivität der einschichtig
gewickelten Spule 3 ist; Cf die Kapazität innerhalb des
Kraftstoffkanals 4 zwischen der Anregungselektrode 16 und
der einschichtig gewickelten Spule 3 ist, und die
Kapazität der Dielektrizitätskonstanten ε entspricht; Cs
die Kapazität der Rohrwand des Isolierrohrs 1 ist; Cp die
Kapazität in Axialrichtung des Isolierrohrs 1 zwischen der
Elektrode 16 und der Spule 3 ist; Cpa die externe erdfreie
Kapazität zwischen der Elektrode 16 und der Spule 3 ist;
und Cpc die erdfreie Kapazität ist, die parallel zur Spule
3 auftritt.
Die Resonanzfrequenz fo nimmt ab entsprechend der Zunahme
der Kapazität Cf, also der Dielektrizitätskonstanten ε,
wie dies aus Gleichung (1) hervorgeht. Die induzierte
Spannung der Spule 3 wird in ein Gleichspannungssignal in
der Vollweg-Gleichrichterschaltung 23 umgewandelt, und
dessen Maximalwert wird durch den Spitzenwertdetektor 24
festgestellt. Weiterhin wird ein Spitzenwert-
Ermittlungsimpuls der Sample/Hold-Schaltung 25 zugeführt,
und der Wobbelausgang der Sägezahnsignal-
Oszillatorschaltung 21 wird zur Abtastung angehalten.
Daher wird die Haltespannung zu diesem Zeitpunkt
äquivalent zur Resonanzfrequenz fo, und die
Ausgangsspannung wird über das Tiefpaßfilter 26 nach außen
als Vout ausgegeben.
Allerdings treten unvermeidlicherweise die folgenden
Probleme auf, wenn die Elektrode 16 koaxial auf der
Randoberfläche der Spule bei dem voranstehend angegebenen
konventionellen Sensor angebracht ist. Unter der Annahme,
das L = 20 µH ist; der Außendurchmesser ⌀ des Isolierrohrs
1 = 10 mm beträgt; die Wandstärke t des Isolierrohrs
1 = 1 mm ist; und die Entfernung d zwischen der
Randoberfläche der Spule 3 und der der Elektrode 16 2 mm
beträgt, so treten große Parallelkapazitäten Cp, Cpa in
bezug auf die Kapazität Cf auf, die sich entsprechend der
Dielektrizitätskonstanten ε ändern, wenn der Kraftstoff
eine Mischung aus Benzin mit ε = 2 und Methanol mit ε = 3
ist, und da ihre Resonanzfrequenzen fo beide gleich etwa
8 MHz werden, verbleibt dazwischen nur ein Unterschied von
etwa 5%, wie in Fig. 3 gezeigt ist.
Da d die Entfernung zwischen den Randoberflächen ist,
treten darüber hinaus einige Probleme auf, einschließlich
der Schwierigkeit, eine präzise Anbringung
sicherzustellen, der weitgehenden Variation der
Resonanzfrequenz fo abhängig vom Oberflächenzustand, der
sich mit der Verschmutzung in dem Isolierrohr 1 ändert,
der externen Feuchtigkeit und dergleichen, und diese
Probleme verschlechtern die Reproduzierbarkeit des
Ausgangssignals. Wenn darüber hinaus die Entfernung d
vergrößert wird, um die präzise Anbringung sicherzustellen
nimmt auch die Kapazität Cf ab, obwohl die Kapazitäten Cp,
Cpa verringert werden, und die Dielektrizitätskonstante
von fo, weit von einer Abnahme entfernt, neigt zu einer
Verringerung, während die Resonanzfrequenz fo nur im
Durchschnitt zunimmt. Mit anderen Worten ist es nicht
möglich, ein hohes Änderungsverhältnis des Ausgangssignals
in bezug auf die Änderung der Dielektrizitätskonstanten ε
bei dem konventionellen Sensor sicherzustellen, und eine
starke Sensor-Sensor-Ausgangssignal-Änderung führt dazu,
daß das Sensorausgangssignal leicht durch äußere
Bedingungen beeinflußt wird. Das Problem besteht darin,
daß die Genauigkeit des Sensors gering ist.
Ein weiteres Problem entsteht daraus, daß in Folge der
Temperaturabhängigkeit der Dielektrizitätskonstanten des
Kraftstoffs die Resonanzfrequenz zur Änderung neigt,
abhängig von der gemessenen Temperatur, obwohl der
Kraftstoff dieselbe Konzentration aufweist.
Im allgemeinen wird ein Temperaturkompensations-Verfahren
dadurch ausgeführt, daß ein Thermistor innerhalb eines
Kraftstoffkanals vorgesehen ist, und der Thermistor mit
einer Temperaturkompensations-Schaltung verbunden ist.
Allerdings erhöht eine derartige Anordnung nicht nur die
Größe der Vorrichtung, sondern macht sie auch teuer, da
eine neue Schaltung zusätzlich installiert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der
voranstehend angegebenen Probleme entwickelt, und daher
besteht eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe in der
Bereitstellung der Vorrichtung zur Ermittlung der
Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoff auf exakte Weise,
und eine derartige Vorrichtung soll nicht nur zu einer
Erhöhung der Änderung des Ausgangssignals in bezug auf die
Änderung der Dielektrizitätskonstanten ε führen, sondern
auch dazu führen, daß Änderungen des Ausgangssignals und
externe Bedingungen weniger den Ermittlungsvorgang
beeinflussen.
Eine weitere, der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung
zur Ermittlung der Dielektrizitätskonstanten von
Kraftstoff durch Ermittlung des Prozentsatzes von Methanol
im Kraftstoff auf präzise Weise, unter Verwendung der
Temperatureigenschaften der Dielektrizitätskonstanten
eines Isoliermaterials oder eines Temperaturkompensations-
Kondensators, der einer Spule parallel geschaltet ist, um
die Temperaturcharakteristik der Dielektrizitätskonstanten
des Kraftstoffs zu kompensieren.
Eine Vorrichtung zur Ermittlung der
Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoff gemäß der
vorliegenden Erfindung weist eine rohrförmige oder ebene,
einschichtig gewickelte Spule auf, die eine dünne
Isolierwand mit hoher Dielektrizitätskonstante aufweist,
welche in engem Kontakt mit der Umfangsfläche oder der
ebenen Fläche auf der Seite steht, die in Berührung mit
dem Kraftstoff steht, eine Metallelektrode zur Ausbildung
eines Kraftstoffkanals entgegengesetzt zur Spule und mit
der Spule, und eine Einrichtung zur Messung der
Dielektrizitätskonstanten des Kraftstoffs aus der
elektrostatischen Kapazität zwischen der Spule und der
Elektrode.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird Kraftstoff dazu
veranlaßt, durch den Kraftstoffkanal zu fließen, der
zwischen der einschichtig gewickelten Spule und der
Metallelektrode ausgebildet ist, wodurch die
Dielektrizitätskonstante des Kraftstoffs aus der
elektrostatischen Kapazität zwischen der Spule und der
Elektrode ermittelt wird.
Die Vorrichtung zur Ermittlung der
Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoff gemäß der
vorliegenden Erfindung kann die Dielektrizitätskonstante
von Kraftstoff dadurch mit hoher Genauigkeit ermitteln,
daß die Temperatureigenschaften der
Dielektrizitätskonstanten des Kraftstoffs entsprechend der
Temperaturcharakteristik der Dielektrizitätskonstanten des
isolierenden, dünnen Wandabschnitts kompensiert werden.
In der Vorrichtung zur Ermittlung der
Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoff gemäß der
vorliegenden Erfindung ist ein Temperaturkompensations-
Kondensator in einer Position vorgesehen, an welcher die
Temperatureigenschaften des Kraftstoffs ermittelbar sind.
Der Temperaturkompensations-Kondensator ist parallel zur
einschichtig gewickelten Spule geschaltet, um die
Temperatureigenschaften der Resonanzänderung in Folge der
Temperatureigenschaften der Dielektrizitätskonstanten des
Brennstoffs mit Hilfe des Temperaturkompensations-
Kondensators auszuschalten. Hierdurch wird zu jedem
Zeitpunkt die Dielektrizitätskonstante von Kraftstoff mit
hoher Genauigkeit gemessen, unabhängig von der
Temperaturänderung in der Vorrichtung.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es
zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines konventionellen
Sensors,
Fig. 2A und 2B ein Blockschaltbild einer Äquivalenzschaltung in
einer Sensoreinheit des konventionellen Sensors
sowie ein Äquivalenzschaltbild in dieser;
Fig. 3 einen Graphen, der die Ausgangseigenschaften des
konventionellen Sensors und des Sensors gemäß
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4A und 4B eine Perspektivansicht einer Sensoreinheit in
einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, bzw. eine Schnittansicht der
Sensoreinheit;
Fig. 5A und 5B ein Blockschaltbild einer Äquivalenzschaltung
der Sensoreinheit bzw. ein Äquivalenzschaltbild
in der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 6 eine Schnittansicht einer Sensoreinheit in einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 7A und 7B ein Blockschaltbild einer Äquivalenzschaltung
der Sensoreinheit bzw. ein Äquivalenzschaltbild
bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 8 eine Schnittansicht einer Sensoreinheit gemäß
einer dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 9A und 9B eine Perspektivansicht bzw. eine Schnittansicht
einer Sensoreinheit bei einer vierten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10A und 10B Perspektivansichten von Spulen in der vierten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11A und 11B ein Blockschaltbild einer Äquivalenzschaltung
der Sensoreinheit bzw. ein Äquivalenzschaltbild
bei der vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 12A und 12B ein Blockschaltbild einer Äquivalenzschaltung
der Sensoreinheit bzw. ein Äquivalenzschaltbild,
wobei die Verbindung einer Meßschaltung in der
vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung geändert ist;
Fig. 13 eine Schnittansicht einer Sensoreinheit bei
einer fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 14 eine Schnittansicht einer Sensoreinheit bei
einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 15 ein Äquivalenzschaltbild ein der Sensoreinheit
der Meßvorrichtung für die
Dielektrizitätskonstante bei einer siebten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 16 ein Äquivalenzschaltbild der modifizierten
Sensoreinheit von Fig. 5;
Fig. 17 einen Graphen, der die Temperatureigenschaften
der Dielektrizitätskonstanten verschiedener
Formmaterialien zeigt;
Fig. 18 einen Graphen, der ein Temperaturkompensations-
Verfahren mit den Formgebungsmaterialien
erläutert, die in der gezeigten Ausführungsform
variabel sind;
Fig. 19 einen Graphen, der ein Temperaturkompensations-
Verfahren mit den Formgebungsmaterialien
erläutert, die in der dargestellten
Ausführungsform fest sind;
Fig. 20 einen Graphen, der einen Vergleich der
Resonanzfrequenz nach dem Stand der Technik und
bei der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei eine
Temperaturkompensation vorgenommen wird;
Fig. 21 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur
Messung der Dielektrizitätskonstanten von
Kraftstoff gemäß einer achten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 22 eine Äquivalenzschaltung der Sensoreinheit bei
der achten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 23 einen Graphen, der verschiedene elektrostatische
Kapazitäten in bezug auf Temperaturen zeigt;
Fig. 24 einen Graphen, der verschiedene elektrostatische
Kapazitäten in bezug auf Temperaturen zeigt;
Fig. 25 einen Graphen, der die Parallelresonanz-
Frequenzeigenschaften in bezug auf die
Temperatur im Stand der Technik bzw. bei der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt; und
Fig. 26 eine Perspektivansicht einer Spule einer
weiteren Meßvorrichtung für die
Dielektrizitätskonstante gemäß der vorliegenden
Erfindung.
Unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen werden
nachstehend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
beschrieben. Fig. 4A ist eine Perspektivansicht eines
Meßsensors für die Dielektrizitätskonstante gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 4B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A
von Fig. 4A. Die Fig. 5A und 5B sind Diagramme zur
Erläuterung einer Äquivalenzschaltung des Sensors. Fig. 3
ist ein Graph, der Ausgangseigenschaften zeigt.
In den Fig. 4A und 4B bezeichnet die Bezugsziffer 2 ein
zylindrisches Behältergehäuse, welches aus isolierendem
Kunststoffmaterial hergestellt ist, wobei das zylindrische
Gehäuse einen dünnen Wandabschnitt 2a im Zentrum aufweist.
Ein eine relativ hohe Elektrizitätskonstante aufweisendes,
ölbeständiges Epoxyharz, PPS-Harz oder dergleichen wird
vorzugsweise als das Kunststoffmaterial eingesetzt, um das
Änderungsverhältnis des Ausgangssignals und die
Widerstandseigenschaften gegen Kraftstoff zu verbessern.
Allerdings wird PPS-Harz besonders bevorzugt, da es für
das Spritzgießen eingesetzt werden kann. Die Bezugsziffer
3 bezeichnet eine zylindrische, einschichtige Spule, die
auf dem Außenumfang des dünnen Wandabschnitts 2a des
Gehäuses 2 aufgewickelt ist; 4 einen in dem Gehäuse 2
ausgebildeten Kraftstoffkanal, 5 ein Paar
Kraftstofföffnungen, die an den beiden Enden des
Kraftstoffkanals 4 vorgesehen sind, und 6 eine
säulenartige Elektrode, die koaxial mit und
entgegengesetzt zu der inneren Umfangsoberfläche der Spule
3 angeordnet ist. Die säulenförmige Elektrode kann aus
Edelstahl oder Titan hergestellt sein, oder sonst aus
Kupfer, Messing, Eisen oder dergleichen, mit Nickel
beschichtet, um die Widerstandsfähigkeit gegenüber
Kraftstoff zu vergrößern.
Angesichts der Verbesserung des Änderungsverhältnisses des
Ausgangssignals des Sensors in diesem Fall ist es
vorteilhaft, den Durchmesser der säulenförmigen Elektrode
6 kleiner als den Innendurchmesser des dünnen
Wandabschnitts 2a zu wählen, auf welchen die Spule 3
aufgewickelt ist. Ein O-Ring 8 ist auf ein Ende der
säulenförmigen Elektrode 6 auf solche Weise aufgepaßt, daß
sie sich in Ausrichtung zum Innendurchmesser des Gehäuses
2 befindet, wogegen ihr anderes Ende in einer Ausnehmung
2e eingepaßt ist, die in dem Gehäuse 2 vorgesehen ist. Auf
diese Weise wird eine Abdichtung des Kraftstoffs erreicht.
Ein Metallbeschlag 7 ist an dem Gehäuse 2 durch eine
Nahtdichtung befestigt, um ein Ende der säulenförmigen
Elektrode 6 an das Gehäuse 2 anzudrücken. Die Bezugsziffer
9 bezeichnet ein Paar Spulen, die durch Einführen an das
Gehäuse 2 angepaßt sind, wobei die jeweiligen Enden der
Spulen 3 hieran angelötet sind; die Bezugsziffer 10
bezeichnet eine Elektrodenklemme, die auf solche Weise
geformt ist, daß ein Teil der säulenförmigen Elektrode 6
nach außen durch das Zentralloch des Metallbeschlages 7
hervorsteht; und die Bezugsziffer 11 bezeichnet eine
Verstärkungsstrebe, die auf dem Außenumfang des dünnen
Wandabschnitts 2a vorgesehen ist, um die Festigkeit des
Gehäuses 2 zu verstärken.
Nachstehend wird der Betriebsablauf des Sensors
beschrieben. Eine Meßschaltung B des Sensors ist ähnlich
der in Fig. 1 dargestellten Schaltung, wobei der Ausgang
einer spannungsgesteuerten Oszillatorschaltung 22 mit der
Elektrodenklemme 10 der säulenförmigen Elektrode 6
verbunden ist, und eine Spulenklemme 9 der Spule 3 geerdet
ist, wogegen die andere Spulenklemme 9 mit einer Vollweg-
Gleichrichterschaltung 23 verbunden ist. Anders als beim
Stand der Technik kann jede der Spulenklemmen 9 geerdet
sein.
Die Fig. 5A und 5B erläutern eine Äquivalenzschaltung des
auf diese Weise angeschlossenen Sensors, wobei Cf eine
elektrostatische Kapazität zu dem Zeitpunkt repräsentiert,
an welchem Kraftstoff durch den Kraftstoffkanal 4 zwischen
dem Außenumfang der säulenförmigen Elektrode 6 und dem
Innenumfang des dünnwandigen Abschnitts 2a fließt, mit
einer Dielektrizitätskonstanten ε, Cs eine
elektrostatische Kapazität in der Dickenrichtung des
dünnen Wandabschnitts 2a bezeichnet, Cpc eine erdfreie
Kapazität bezeichnet, die wie beim Stand der Technik
parallel zur Spule 3 auftritt, und Cf das bezeichnet, was
wie bisher eine Serien-Resonanzschaltung mit der
Selbstinduktivität L der Spule 3 bildet, wobei die
Resonanzfrequenz fm gegeben ist durch
Die Resonanzfrequenz fm nimmt mit zunehmender
Dielektrizitätskonstante ε des Kraftstoffes ab.
Daher wird der Spannungsausgang Vout dazu veranlaßt, daß
der an ihm anliegende Wert der Resonanzfrequenz fm des
Sensors entspricht, also der Dielektrizitätskonstanten ε
des Kraftstoffs, über folgende Schritte: Die
spannungsgesteuerte Oszillatorschaltung 22 wird dazu
veranlaßt, die Frequenz zu ändern, die an die
säulenförmige Elektrode 6 angelegt werden soll, was die
Vollweg-Gleichrichterschaltung 23 dazu veranlaßt, die in
der Spule 3 induzierte Spannung gleichzurichten, wodurch
ein Spitzenwertdetektor 24 dazu veranlaßt wird, den
Maximalwert des Ausgangswerts festzustellen, eine
Sample/Hold-Schaltung 25 dazu veranlaßt wird, das
Steuereingangssignal der spannungsgesteuerten
Oszillatorschaltung 22 zu halten, und veranlaßt, daß der
dort gehaltene Wert über ein Tiefpaßfilter 26 ausgegeben
wird. Auf diese Weise wird das Änderungsverhältnis der
Resonanzfrequenz fm in bezug auf die Variation der
Dielektrizitätskonstanten ε höher, da keine parallelen
Kapazitäten Cp, Cpa zu Cf beitragen, wie in Gleichung (2)
gezeigt ist, oder aus der Äquivalenzschaltung gemäß Fig.
5A, 5B hervorgeht. Weiterhin läßt sich die Genauigkeit der
geometrischen Kapazität von Cf, Cs erhöhen, und die
Änderung des Ausgangssignals des Sensors kann dadurch
verringert werden, daß die Präzision der Abmessungen des
Gehäuses 2 und der säulenförmigen Elektrode 6 erhöht wird.
Fig. 3 ist ein Graph, der die Ausgangscharakteristik
dieses Sensors und die eines konventionellen Sensors im
Vergleich zeigt, wobei letztere ähnliche Abmessungen wie
der erfindungsgemäße Sensor aufweist, wobei L = 30 µH ist,
der Außendurchmesser ⌀ des dünnen Wandabschnitts 2a des
Gehäuses 2 = 10 mm ist, die Dicke t des dünnen
Wandabschnitts 2a = 1 mm beträgt, und die Breite d des
Kraftstoffkanals 4 zwischen dem Innenumfang des dünnen
Wandabschnitts 2a und dem Außenumfang der säulenförmigen
Elektrode 6 = 2 mm beträgt. Die Variation der
Resonanzfrequenz fm im Falle eines Kraftstoffs aus einer
Mischung von Benzin mit ε = 2 und Methanol mit ε = 33
beträgt mehr als 20%, und dies bestätigt die Tatsache,
daß der Variationsbereich erheblich weiter als vorher
verbessert wurde.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht eines Sensors in einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei
der Sensor einen Spulenkörper 12 aufweist, eine Spulenform
13, in welcher eine Spule 3 einstückig gehalten ist, so
daß ein gewickelter Spulenabschnitt einen dünnen
Wandabschnitt 13a ausbildet und eine zylindrische
Gehäuseelektrode 14, die gleichzeitig als ein Gehäuse
nutzbar ist. Die Spulenform 13 wird dadurch hergestellt,
daß die einschichtige Spule 3 auf den Außenumfang des
zylindrischen oder axialen Spulenkörpers 3 aufgewickelt
wird, dann beide Enden der Spulen 3 an ein Paar
zugehöriger Spulenklemmen 9 gelötet werden, die an dem
Spulenkörper 12 befestigt sind, durch Einspritzformen, und
nachfolgendes Abdecken der voranstehenden Kombination
durch Kunststoff mittels Einspritzformen. PPS-Harz und
dergleichen sind zur Verbindung als Formgebungsmaterialien
geeignet.
Da der Spulenkörper 12 so ausgelegt ist, daß er nicht in
Berührung mit Kraftstoff gelangt, ist es nicht
erforderlich, für ihn ein Kunststoffmaterial zu verwenden,
welches kraftstoffbeständig ist; allerdings ist die
Verwendung eines derartigen Kunststoffmaterials bevorzugt,
da eine Wärmeverformung vermieden wird, wenn der
Spulenkörper 12 und die Spulenform 13 aus demselben
Material hergestellt werden. Die Spulenform 13
ausschließlich des dünnen Wandabschnitts 13a wird auf
solche Weise geformt, daß zwar die Durchmesser ihrer
beiden Enden im wesentlichen den Innendurchmessern der
zylindrischen Gehäuseelektrode 14 entsprechen, und ein
Paar O-Ringe 8 an diesen Enden zur Abdichtung gegenüber
Kraftstoff angebracht sind, jedoch beide Enden der
zylindrischen Gehäuseelektrode 14 abgebogen sind, um eine
Nahtabdichtung der jeweiligen Endenform zu erzielen.
Der Kraftstoffkanal 4 ist zwischen dem Innenumfang der
zylindrischen Gehäuseelektrode 14 und dem Außenumfang der
Spulenform 13 vorgesehen, und dort sind die beiden
Brennstofföffnungen 5 angeordnet, die jeweils durch Löten
mit einem Endabschnitt verbunden sind und zur Verteilung
des Kraftstoffs verwendet werden. Anders als bei dem
zylindrischen Behältergehäuse 2 von Fig. 1 ist es nicht
erforderlich, daß nur der dünne Wandabschnitt 13a dem
Kraftstoffdruck bei der Ausführungsform 2 standhält. Dies
führt dazu, daß der dünne Wandabschnitt 13a dünner
ausgebildet werden kann, und daß die Kapazität Cs des
dünnen Wandabschnitts 13a, die in Reihe mit der Kapazität
Cf geschaltet ist, vergrößert werden kann. Auf diese Weise
kann die Variation der Dielektrizitätskonstanten des
Kraftstoffs in bezug auf die Variation der
Resonanzfrequenz weiter vergrößert werden.
Die Fig. 7A, 7B zeigen eine Äquivalenzschaltung der
Sensoreinheit, bei welcher die zylindrische
Gehäuseelektrode 14 und eine der Spulenklemmen 9 geerdet
sind, wobei das Ausgangssignal der spannungsgesteuerten
Oszillatorschaltung 22 in der Meßschaltung B über einen
Widerstand R an die andere Spulenklemme 9 angelegt wird,
und wobei die Spannung an dem Verbindungspunkt zwischen
der Spule 3 dem Widerstand R der Vollweg-
Gleichrichterschaltung 23 zugeführt wird. In diesem Fall
bildet die Sensoreinheit eine parallele Resonanzschaltung,
deren Resonanzfrequenz fn gegeben ist durch
und die Resonanzfrequenz fn ebenfalls mit ansteigender
Dielektrizitätskonstante ε des Kraftstoffs abnimmt.
Die Impedanz einer LC-Resonanzschaltung nimmt bei der
Resonanzfrequenz fn einen Maximalwert an, und die Spannung
an dem Verbindungspunkt zwischen der Spule 3 und dem
Widerstand R wird ebenfalls maximal. Daher wird der
Spannungsausgang Vout dazu veranlaßt, daß er im Wert der
Resonanzfrequenz entspricht, also der
Dielektrizitätskonstanten ε des Kraftstoffs, und zwar
durch folgende Schritte: die spannungsgesteuerte
Oszillatorschaltung 22 wird dazu veranlaßt, die über den
Widerstand R an die Spule 3 angelegte Frequenz zu
variieren, die Vollweg-Gleichrichterschaltung wird dazu
veranlaßt, die Spannung an dem Verbindungspunkt zwischen
der Spule 3 und dem Widerstand R gleichzurichten, um so
den Maximalwert des Ausgangssignals in dem
Spitzenwertdetektor 24 zu ermitteln, die Sample/Hold-
Schaltung 25 wird dazu veranlaßt, das dann vorliegende
Steuereingangssignal der spannungsgesteuerten
Oszillatorschaltung 22 zu halten, und das, was in der
Schaltung 25 gehalten wurde, wird dann über das
Tiefpaßfilter 26 ausgegeben.
In Gleichung (3) kann die Parallelkapazität Cpc der Spule
3 kleiner gemacht werden als die Kapazität Cf, und da die
Spule 3 in Form eines Formkörpers vorliegt, wird sie
beispielsweise durch äußere Feuchtigkeit überhaupt nicht
beeinflußt. Da die Spule 3 durch die geerdete,
zylindrische Gehäuseelektrode 14 abgedeckt ist, führt die
Verwendung eines magnetischen Materials wie beispielsweise
Eisen, wobei die Kraftstoffbeständigkeit dadurch
sichergestellt wird, daß die Innenoberfläche der
zylindrischen Gehäuseelektrode mit Nickel plattiert wird,
nicht dazu, daß die Spule 3 durch das externe Magnetfeld
beeinflußt wird. Bei der Ausführungsform 2 ist es nicht
nur möglich, einen weiten Bereich von
Resonanzfrequenzänderungen relativ zur Variation der
Dielektrizitätskonstanten ε des Kraftstoffs zur Verfügung
zu stellen, sondern auch möglich, daß das
Sensorausgangssignal vollständig von äußeren Einflüssen
unbeeinflußt bleibt.
Fig. 8 ist eine Schnittansicht einer Sensoreinheit in
einer dritten Ausführungsform. Die Bezugsziffer 15
bezeichnet ein Beschichtungsteil. Ein Paar Spulenklemmen 9
ist durch Einspritzausformen in einen Spulenkörper 2 über
O-Ringe 81 zur Abdichtung gegenüber Kraftstoff eingepaßt.
Eine Spule 3 wird auf den Außenumfang des Spulenkörpers 12
gewickelt, und wird dadurch beschichtet, daß sie mit dem
Beschichtungsteil 15 eingetaucht wird, nachdem beide Enden
der Spule an die Spulenklemme 9 gelötet wurden. Zuletzt
wird der Spulenkörper 12 zusammen mit einem O-Ring 8 in
eine zylindrische Gehäuseelektrode 14 eingeführt, und dann
wird der Endabschnitt der zylindrischen Gehäuseelektrode
14 abgebogen und durch Nahtdichtung abgedichtet. Für das
Beschichtungsteil wird ein ölbeständiges Epoxyharz oder
PPS-Harz verwendet. Bei dieser Anordnung kann der dünne
Wandabschnitt dünner ausgebildet werden, da er durch das
Beschichtungsteil 15 gebildet wird, und da eine größere
Kapazität Cs erhalten werden kann, kann die Variation der
Resonanzfrequenz größer gemacht werden. Gleichzeitig kann
der Sensor kostengünstiger hergestellt werden, da der
Herstellungsvorgang vereinfacht ist.
Zwar wurden bei der dargestellten Ausführungsform die
Spule 3 und eine säulenförmige Elektrode 6 oder die
zylindrische Gehäuseelektrode 14 koaxial eingesetzt,
jedoch müssen sie nicht unbedingt koaxial sein, solange
nur der Außenumfang der Spule 3 und der Innenumfang der
Elektrode 14 oder der Innenumfang der Spule 3 und der
Außenumfang der Elektrode 6 mit gegenüberliegenden
Oberflächen angeordnet sind, und können daher im
wesentlichen achsparallel ausgerichtet sein. Weiterhin
läßt sich der Sensor bei dieser Ausführungsform auch zur
Messung der Dieelektrizitätskonstanten jeglicher
Flüssigkeit einsetzen, obwohl auf einen Fall Bezug
genommen wurde, in welchem die Dielektrizitätskonstante
von Kraftstoff gemessen wird.
Fig. 9A ist eine Perspektivansicht einer Sensoreinheit in
einer vierten Ausführungsform, und Fig. 9B ist eine
Schnittansicht entlang der Linie B-B von Fig. 9A. Die Fig.
10A, 10B sind Perspektivansichten von Spulenabschnitten.
Die Bezugsziffer 17 bezeichnet ein scheibenartiges
Behälterteil, welches aus einem Kunststoff-Isoliermaterial
hergestellt ist. In bezug auf das Kunststoffmaterial
werden ein ölbeständiges Epoxyharz, ein PPS-Harz und
dergleichen mit relativ hoher Dielektrizitätskonstante
vorgezogen, angesichts der angestrebten Verbesserung des
Änderungsverhältnisses des Ausgangssignals und der
Widerstandsfähigkeit gegenüber Kraftstoff. Darüber hinaus
weist PPS-Harz den Vorteil auf, daß es für das
Einspritzformen geeignet ist. Die Bezugsziffer 18
bezeichnet eine Spulenbasis, wobei eine ebene, in eine
einzige Schicht gewickelte Spule 19 durch
Musterverdrahtung auf deren Oberfläche hergestellt wird;
und die Bezugsziffer 27 bezeichnet ein Paar von
Spulenklemmen, die durch die Spulenbasis 18 geführt und
mit den jeweiligen Enden der Spule 19 verbunden sind. Die
Spulenbasis 18, die Spule 19 und die Spulenklemmen 27
bilden einen Spulenabschnitt.
Wie in Fig. 10A gezeigt ist, wird der Spulenabschnitt
dadurch hergestellt, daß eine spiralförmige Spule auf
einer kreisförmigen, plattenartigen Kunststoff-laminierten
Basis 18 aus beispielsweise Epoxyharz angeordnet wird, und
die Spulenklemmen 17 durch Durchgangslöcher, die in
Leitungsverbindungsabschnitte an beiden Enden gebohrt
sind, jeweils angelötet werden. Eine keramische Basis kann
als die Spulenbasis 18 verwendet werden. Wie in Fig. 10B
gezeigt ist, kann darüber hinaus eine spiralförmige Spule
19 quadratisch auf der quadratischen Spulenbasis 18
gebildet werden. Der Spulenabschnitt wird durch
Einspritzformen in dem Boden des scheibenartigen
Behälterteils 17 gebildet, wobei ein dünner Wandabschnitt
17a von der inneren Bodenoberfläche freigelassen wird.
Die Bezugsziffer 28 bezeichnet eine Metallgehäuse-
Elektrode in Form eines zylindrischen Behälters, der in
einer vorbestimmten Entfernung von der inneren
Bodenoberfläche des scheibenartigen Behälterteils 17
angeordnet ist, wo die ebene, einschichtig gewickelte
Spule 19 vorgesehen ist, und auch gegenüberliegend dem
ebenen Abschnitt des Bodens angeordnet ist, wobei ein
Kraftstoffkanal 4 zwischen den einander gegenüberliegenden
Oberflächen vorgesehen ist. Angesichts der angestrebten
Verbesserung des Änderungsverhältnisses des
Ausgangssignals des Sensors ist es vorteilhaft, die Dicke
der Elektrode 28 mehr als fünfmal so groß zu wählen wie
die des dünnen Wandabschnitts 17a.
Ein Paar Nippel 29 zur Zuführung von Kraftstoff zum
Kraftstoffkanal 4 und zum Ableiten von Kraftstoff aus
diesem sind durch Schweißen, Löten oder dergleichen an der
Bodenoberfläche der Metallgehäuse-Elektrode 28 auf solche
Weise angebracht, daß sie mit dem Kraftstoffkanal 4 in
Verbindung stehen. Die Metallgehäuse-Elektrode 28 kann aus
Edelstahl, Titan oder dergleichen hergestellt werden;
ansonsten kann sie aus Eisen bestehen, und die Innenwand
wird mit Nickel plattiert, nachdem die Nippel 29 eingepaßt
sind, um ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Kraftstoff
sicherzustellen. Bei dem scheibenartigen Behälterteil 17
ist der O-Ring 8 auf seinem Außenumfang angeordnet, um
sicherzustellen, daß eine Abdichtung gegenüber Kraftstoff
erfolgt, durch Einführen des O-Rings in den zylindrischen
Abschnitt der Metallgehäuse-Elektrode 28, wobei beide
Enden des zylindrischen Abschnitts abgebogen und durch
Nahtdichtung verfestigt werden. Die Bezugsziffer 10
bezeichnet eine Elektrodenklemme, die dadurch gebildet
wird, daß ein Teil des Endabschnitts nicht gebogen wird.
Nachstehend wird der Betriebsablauf des Sensors bei der
vierten Ausführungsform beschrieben. Die Meßschaltung B
des Sensors ist ähnlich der in Fig. 1 gezeigten
Meßschaltung, wobei der Ausgang einer spannungsgesteuerten
Oszillatorschaltung 22 an die Elektrodenklemme 10 der
Metallgehäuse-Elektrode 28 angeschlossen ist, und eine
Spulenklemme 27 geerdet ist, wogegen die andere
Spulenklemme 27 an eine Vollweg-Gleichrichterschaltung 23
angeschlossen ist. In diesem Fall kann jede der beiden
Spulenklemmen 27 geerdet sein. Die Fig. 11A und 11B zeigen
eine Äquivalenzschaltung der auf diese Weise ausgebildeten
Sensoreinheit, wobei Cf die elektrostatische Kapazität
zwischen der Bodenoberfläche der Metallgehäuse-Elektrode
28 und der Wandoberfläche des dünnen Wandabschnitts 17a zu
dem Zeitpunkt angibt, in welchem Kraftstoff mit einer
Dielektrizitätskonstanten ε durch den Kraftstoffkanal 4
fließt, Cs repräsentiert eine elektrostatische Kapazität
in der Dickenrichtung des dünnen Wandabschnitts 17a, und
Cpc repräsentiert eine erdfreie Kapazität, die parallel
zur einschichtig gewickelten Spule 19 existiert. Cf trägt
zur Ausbildung eines Serien-Resonanzkreises mit der
Selbstinduktivität L der Spule 19 bei, und die
Resonanzfrequenz fm, die durch Gleichung (2) voranstehend
angegeben ist, nimmt ab, wenn die Dielektrizitätskonstante
ε des Kraftstoffs zunimmt. Daher wird der Spannungsausgang
Vout dazu veranlaßt, daß sein Wert der Resonanzfrequenz fm
der Sensoreinheit entspricht, also der
Dielektrizitätskonstanten ε des Kraftstoffs, und dies
erfolgt durch folgende Schritte: die spannungsgesteuerte
Oszillatorschaltung 22 wird dazu veranlaßt, die an die
Metallgehäuse-Elektrode 28 angelegte Frequenz zu
variieren, die Vollweg-Gleichrichterschaltung 23 wird dazu
veranlaßt, die induzierte Spannung in der Spule 19
gleichzurichten, so daß der Maximalwert der
Ausgangsspannung in dem Spitzenwertdetektor 24
festgestellt werden kann, dann wird die Sample/Hold-
Schaltung 25 dazu veranlaßt, die momentane
Steuereingangsspannung der spannungsgesteuerten
Oszillatorschaltung 22 zu halten, und dazu veranlaßt,
ihren Inhalt über ein Tiefpaßfilter 26 auszugeben.
In diesem Fall kann das Änderungsverhältnis der
Resonanzfrequenz fm in bezug auf die Variation der
Dielektrizitätskonstanten ε größer gemacht werden, wie
durch Gleichung (2) oder in den Fig. 11A und 11B gezeigt
ist, da nicht - wie vorher - parallele Kapazitäten Cp, Cpa
zu Cf beitragen. Darüber hinaus kann die Präzision der
Abmessungen der Entfernung der Oberflächen zwischen der
Bodenoberfläche der Metallgehäuse-Elektrode 28 und dem
dünnen Wandabschnitt 17a und die Dicke des letzteren
dadurch sichergestellt werden, daß die
Bearbeitungsgenauigkeit bei jedem Teil erhöht wird. Daher
kann die Präzision der geometrischen Kapazität von Cf, Cs
erhöht werden, und die Variation des Ausgangssignals des
Sensors kann verringert werden. Die Ausgangseigenschaften
bei der vierten Ausführungsform neigen ebenfalls dazu, der
in Fig. 3 gezeigten Variation zu gleichen, und die
Variation der Resonanzfrequenz Fm im Falle von Kraftstoff
als Mischung aus Benzin mit ε = 2 und Methanol mit ε = 33
ist erheblich mehr als vorher verbessert.
Die Fig. 12a, 12b zeigen eine Äquivalenzschaltung in der
auf diese Weise aufgebauten Sensoreinheit, wobei ihre
Verbindung zu einer Meßschaltung geändert ist. In diesem
Fall sind die Metallgehäuse-Elektrode 28 und eine der
Spulenklemmen 27 geerdet, die andere Spulenklemme 27 ist
über einen Widerstand R an die spannungsgesteuerte
Oszillatorschaltung 23 angeschlossen, und die Spulenklemme
27 ist mit der Vollweg-Gleichrichterschaltung 22
verbunden. Die Sensoreinheit bildet eine Parallel-
Resonanzschaltung, und die Resonanzfrequenz fn erfüllt
Gleichung (3), wodurch die Resonanzfrequenz fn abnimmt,
wenn die Dielektrizitätskonstante ε des Kraftstoffs
zunimmt.
Wenn die Frequenz gleich der Resonanzfrequenz fn ist, so
nimmt die Impedanz der LC-Parallelresonanzschaltung einen
Maximalwert an, und die Spannung am Verbindungspunkt
zwischen der Spule 19 und dem Widerstand R ist ebenfalls
maximal. Daher wird der Spannungsausgang Vout dazu
veranlaßt, daß sein Wert der Resonanzfrequenz fn
entspricht, also der Dielektrizitätskonstanten ε des
Kraftstoffs, über folgende Schritte: die Frequenz des von
der spannungsgesteuerten Oszillatorschaltung 22 angelegten
Signals über den Widerstand R an die Spule 19 wird
variiert, die Vollweg-Gleichrichterschaltung 23 wird dazu
veranlaßt, die Spannung an dem genannten Verbindungspunkt
gleichzurichten, um so den Maximalwert des Ausgangssignals
in dem Spitzenwertdetektor 24 festzustellen, dann wird die
Sample/Hold-Schaltung 25 dazu veranlaßt, die momentane
Eingangssteuerspannung der spannungsgesteuerten
Oszillatorschaltung 22 zu halten, und dazu veranlaßt,
ihren Inhalt über das Tiefpaßfilter 26 auszugeben.
In Gleichung (3) kann die Parallelkapazität Cpc kleiner
als die Kapazität Cf gemacht werden, da die Spule 19
extrem dünn ist, und da die gegenseitige Stirnfläche
zwischen den Spulenwicklungen klein ist. Da die Spule 19
in Form eines Formkörpers vorliegt, bleibt sie
beispielsweise von äußeren Feuchtigkeitseinflüssen
unbeeinflußt. Da die Spule 19 durch die Metallgehäuse-
Elektrode abgedeckt ist, die geerdet ist, kann erreicht
werden, daß die Verwendung eines magnetischen Materials
wie beispielsweise Eisen, wobei die Widerstandsfähigkeit
gegen Kraftstoff dadurch sichergestellt wird, daß die
Innenoberfläche der Metallgehäuse-Elektrode 28 mit Nickel
plattiert wird, nur dazu führt, daß die Spule 19 durch das
externe Magnetfeld wenig beeinflußt wird. Bei der
Ausführungsform 4 ist es nicht nur möglich, einen breiten
Bereich von Resonanzfrequenz-Änderungen relativ zur
Variation der Dielektrizitätskonstanten ε des Kraftstoffs
sicherzustellen, sondern auch möglich, den Einfluß der
Außenumgebung auf das Sensorausgangssignal zu verringern.
Fig. 13 ist eine Schnittansicht einer Sensoreinheit gemäß
einer fünften Ausführungsform. In einem Spulenabschnitt
mit einer Beschichtung 15 ist eine einschichtig gewickelte
Spule 19 durch Musterverdrahtung auf einer Spulenbasis 18
ausgebildet, und Spulenklemmen 27 sind mit den jeweiligen
Enden der Spule 19 verbunden, und die Spule 19 wird durch
Bedrucken oder Eintauchen mit Kunststoffmaterial
beschichtet, welches kraftstoffbeständig ist und eine
größere Dielektrizitätskonstante aufweist. Der auf diese
Weise ausgebildete Spulenabschnitt wird an der
Bodenoberfläche eines scheibenartigen Behälterteils 17
angebracht, nachdem die Spulenklemmen 27 in O-Ringe 30
eingeführt wurden, um eine Abdichtung gegenüber Kraftstoff
herzustellen. In diesem Fall kann der Spulenabschnitt
dadurch befestigt werden, daß die Spulenbasis 18 in eine
Ausnehmung in der Bodenoberfläche des spulenartigen
Behälterteils 17 eingesteckt wird, mit Hilfe eines
kraftstoffbeständigen Klebers, oder durch ein
Nahtabdichtungs-Verbindungsverfahren um die Ausnehmung
herum, nachdem die Spulenbasis 18 in der Ausnehmung
angeordnet wurde, oder durch gleichzeitige Verwendung von
Bonden und einer Nahtdichtungsverbindung. Es ist nicht
unbedingt erforderlich, die Dielektrizitätskonstante des
scheibenartigen Behälterteils 17 zu berücksichtigen. In
dieser Ausführungsform kann die Serienkapazität Cs in
bezug auf Cf größer ausgebildet werden, da die
Beschichtung 15 dünner ausgebildet werden kann als der
dünne Wandabschnitt 17a bei der vierten Ausführungsform.
Dies führt dazu, daß der Bereich der Resonanzfrequenz-
Änderungen in bezug auf die Variation der
Dielektrizitätskonstanten des Kraftstoffs weiter
verbreitert wird.
Fig. 14 ist eine Schnittansicht einer Sensoreinheit bei
einer sechsten Ausführungsform. Die Bezugsziffer 31
bezeichnet ein zylindrisches Kunststoffbehälter-Gehäuse,
in welchem eine metallische Elektrodenplatte 32 durch
Einspritzformen auf der Bodenoberfläche ausgebildet ist,
an welcher Nippel 29 einstückig angebracht sind. Ein
scheibenartiges Behälterteil 17 mit einem durch
Einspritzformen ausgebildeten Spulenabschnitt ist mit
einem O-Ring 8 versehen und wird dann in den zylindrischen
Abschnitt des zylindrischen Kunststoffbehälter-Gehäuses 31
eingeführt. Die Enden des zylindrischen Abschnitts werden
durch Nahtdichtungs-Verbindung oder Ultraschall-Bonden
befestigt, nachdem das scheibenartige Behälterteil 17 in
seine Lage gebracht wurde. Das Kunststoffgehäuse und das
scheibenartige Behälterteil 17 können aus demselben
Material hergestellt werden.
Zwar wurde die Spule 19 durch Musterverdrahtung auf der
Spulenbasis 18 bei den Ausführungsformen 4 bis 6
hergestellt, jedoch erscheint es überflüssig zu erwähnen,
daß jegliche, im wesentlichen ebene, mit einer einzigen
Schicht gewickelte Spule dem vorgesehenen Zweck dient.
Zwar wurde auf einen Fall Bezug genommen, in welchem die
Vorrichtung zur Messung der Dielektrizitätskonstanten von
Kraftstoff eingesetzt wird, jedoch kann sie auch zur
Messung der Dielektrizitätskonstanten von Flüssigkeiten im
allgemeinen verwendet werden.
Wie voranstehend erläutert, wird der Kraftstoffkanal
zwischen der Spule und der Elektrode gebildet, gemäß der
vorliegenden Erfindung, und die elektrostatische Kapazität
der gegenüberliegenden Oberflächen zwischen der Spule und
der Elektrode wird dazu verwendet, die
Dielektrizitätskonstante von Kraftstoff zu ermitteln,
welcher durch den Kraftstoffkanal fließt. Da die
elektrostatische Kapazität kaum durch die parallele
Kapazität beeinflußt wird, wird ein weiter
Variationsbereich der elektrostatischen Kapazität
gemessen, der kaum durch die Parallelkapazität beeinflußt
wird, so daß die Meßgenauigkeit vergrößert wird. Darüber
hinaus können Meßvariationen verringert werden, da die
Entfernung zwischen der Spule und der Elektrode präzise
festgelegt ist.
Fig. 15 und 16 sind Äquivalenzschaltbilder, welche die
Temperaturabhängigkeit der Sensoreinheiten der
Ausführungsformen 1 bis 6 zeigen. Fig. 17 ist ein Diagramm
der Temperaturcharakteristik der Dielektrizitätskonstanten
von Kraftstoff und Kunststoffen des dünnen Wandabschnitts
2a, 13a, 17a und des Beschichtungsteils 15. Die Fig. 18
und 19 stellen Temperaturcharakteristiken dar, um die
Temperaturkompensation gemäß der vorliegenden Erfindung zu
erläutern. Fig. 20 ist ein Vergleichsdiagramm der
Temperaturabhängigkeit der Ausgangseigenschaften gemäß der
vorliegenden Erfindung und des Stands der Technik.
In der Äquivalenzschaltung der Fig. 15 und 16 hängt eine
elektrostatische Kapazität Cf von der
Temperaturcharakteristik der Dielektrizitätskonstanten εf
des Kraftstoffs ab, während eine elektrostatische
Kapazität Cs von der Temperaturcharakteristik der
Dielektrizitätskonstanten εs des Kunststoffs abhängt, der
den dünnen Wandabschnitt bildet, der mit Kraftstoff in
Berührung steht, oder des Beschichtungsteils. In diesem
Fall hängt die Dielektrizitätskonstante εf von der
Temperatur Tf des Kraftstoffs ab, während die
Dielektrizitätskonstante εs von der Temperatur Tf des
Kraftstoffs abhängt, da der dünne Wandabschnitt oder das
Beschichtungsteil mit der Wand in Berührung steht. Daher
hängen Cf und Cs von der Temperatur Tf des Kraftstoffs ab.
Eine erdfreie Kapazität Cpc, die parallel zur Spule
existiert, hängt ebenfalls von der Temperatur ab, da die
erdfreie Kapazität Cpc durch die Dielektrizitätskonstante
des Kunststoffs zwischen der Spule und dem externen
Isolator festgelegt ist. Allerdings ist ein durch die
Kapazität Cpc hervorgerufener Einfluß auf die
Resonanzfrequenz vernachlässigbar. Daher wird eine
zusammengesetzte Kapazität C, die von der Temperatur
abhängt, durch die nachstehende Gleichung (4) ausgedrückt:
1/C = 1/Cs + 1/Cf = 1/{εs(Tf) · kK} + 1/{εf(Tf) · K} = [1/{εs(Tf) · K} + 1/{εf(Tf)}]/K = α(Tf)/K (4)
wobei kK eine geometrische Kapazität von Cs ist; und K
eine geometrische Kapazität von Cf ist. Daher ist k ein
Konfigurationskoeffizient, der ein geometrisches
Kapazitätsverhältnis repräsentiert, bei welchem die
Kapazität Cs durch die Kapazität Cf normiert wird.
Unter der Bedingung, daß der Wert innerhalb [ ] von
Gleichung (4) konstant ist, kann die
Temperaturkompensation der Vorrichtung zur Messung der
Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoff in der
dargestellten Ausführungsform durchgeführt werden.
Wie aus Fig. 17 deutlich wird, nimmt die
Dielektrizitätskonstante ε von Kraftstoff monoton mit
einem Anstieg der Temperatur ab, oder die
Dielektrizitätskonstante εs des Kunststoffs, welcher den
dünnen Wandabschnitt oder das Beschichtungsteil bildet,
steigt monoton mit ansteigender Temperatur an, in einem
Frequenzbereich von einigen zehn MHz bis zu einhundert und
einigen zehn MHz, der ein Betriebsfrequenzband darstellt.
Aus diesem Grunde wird im Falle der Reihenverbindung der
elektrostatischen Kapazitäten entsprechend ihrer
Dielektrizitätskonstanten die Temperaturabhängigkeit
ausgeglichen.
Fig. 18 zeigt die Temperaturabhängigkeit des Wertes von α
von Gleichung (4) in dem Fall, daß der
Konfigurationskoeffizient k der in Fig. 6 gezeigten
Sensoreinheit auf einem konstanten Wert gehalten wird, und
das Kunststoff-Formmaterial zur Ausbildung des dünnen
Wandabschnitts 13a geändert wird. In diesem Fall ist das
Formmaterial aus einem kraftstoffbeständigen Material
ausgewählt, beispielsweise PPS, Nylon oder Polyamidimid. In
Fig. 18 zeigt das Kunststoff-Formmaterial 3 keine
Abhängigkeit von α von der Temperatur. Daher wird die
Temperaturkompensation erreicht in dem Fall, in welchem
der dünne Wandabschnitt 13a aus dem Kunststoff-
Formmaterial 3 gebildet wird.
Alternativ hierzu zeigt Fig. 19 die Temperaturabhängigkeit
des Wertes von α von Gleichung (4) in dem Fall, daß der
Konfigurationskoeffizient k der in Fig. 6 gezeigten
Sensoreinheit geändert wird, wogegen das Kunststoff-
Formmaterial zur Ausbildung des dünnen Wandabschnitts 13a
unverändert bleibt. Wie aus Fig. 19 hervorgeht, wird die
Temperaturkompensation ausgeführt, wenn der Sensor so
ausgelegt ist, daß k = c ist. Da das Kunststoff-
Formmaterial dadurch begrenzt ist, daß es in bezug auf den
Kraftstoff beständig sein soll, ist es im praktischen
Anwendungsfall vorzuziehen, daß die Temperaturkompensation
dadurch durchgeführt wird, daß der
Konfigurationskoeffizient k der Sensoreinheit eingestellt
wird.
Fig. 20 zeigt die Ausgangscharakteristik der
Resonanzfrequenz des Sensors, in welchem das Material
Nylon-66 als das Formmaterial verwendet wird, und der
Konfigurationskoeffizient k auf einem vorbestimmten Wert
festgehalten wird, im Vergleich zu den
Ausgangscharakteristiken beim Stand der Technik. Wie aus
Fig. 20 deutlich wird, weist im Vergleich zum
konventionellen Beispiel das Ausgangssignal gemäß der
vorliegenden Erfindung keine Abhängigkeit von der
Temperatur auf.
Wie voranstehend beschrieben, werden gemäß der
vorliegenden Erfindung die Temperatureigenschaften der
Dielektrizitätskonstanten des Kraftstoffs auf der
Grundlage der Temperaturcharakteristiken des
Kunststoffmaterials kompensiert, welches einen dünnen
Wandabschnitt bildet, der mit dem Kraftstoff oder einem
Beschichtungsteil in Berührung steht. Dies führt dazu, daß
die Dielektrizitätskonstante von Brennstoff zu jedem
Zeitpunkt mit hoher Genauigkeit gemessen werden kann,
unabhängig von der Temperatur des Kraftstoffs.
Fig. 21 ist eine Schnittansicht der Sensoreinheit gemäß
einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der Aufbau ist im wesentlichen genauso wie bei dem von
Fig. 6. Bei dieser Ausführungsform ist ein
Temperaturkompensations-Kondensator 30 in das Innere des
Spulenkörpers 12 eingeführt. Zuleitungen 31 von beiden
Enden des Temperaturkompensations-Kondensators 30 sind an
Spulenklemmen 9 der Spule 3 angelötet, so daß eine
Parallelschaltung ausgebildet wird.
Fig. 22 zeigt eine Äquivalenzschaltung des in Fig. 21
gezeigten Sensors. Ebenso wie in Fig. 7 wird eine
Parallel-Resonanzschaltung ausgebildet, und die
Resonanzfrequenz f wird wie nachstehend angegeben
ausgedrückt:
wobei Ct eine Kapazität des Temperaturkompensations-
Kondensators 30 bezeichnet.
In der Gleichung (5) ist eine Reihen-Verbundkapazität
dieselbe wie in Gleichung (4), und stellt eine Funktion
der Dielektrizitätskonstanten εf des Kraftstoffs, der
Dielektrizitätskonstanten εs des den dünnen Wandabschnitt
13a bildenden Kunststoffs, und des
Konfigurationskoeffizienten k dar. Wie voranstehend
beschrieben, fällt daher die Dielektrizitätskonstante εf
des Kraftstoffs monoton ab bei einer Erhöhung der
Temperatur, wogegen die Dielektrizitätskonstante εs des
Kunststoffs monoton ansteigt. Aus diesem Grunde wird im
Falle der Reihenschaltung der elektrostatischen
Kapazitäten entsprechend ihrer Dielektrizitätskonstante
die Temperaturabhängigkeit ausgeschaltet. Die
Temperaturcharakteristik der Dielektrizitätskonstante des
Kraftstoffs variiert entsprechend dem Prozentsatz von
Methanol in dem Kraftstoff. Allerdings ist der Einfluß auf
die Temperaturcharakteristik des Ausgangssignals des
Sensors durch den Temperaturkoeffizienten der
Dielektrizitätskonstante des Kunststoff-Formmaterials,
welches den dünnen Wandabschnitt 13a bildet, größer als
der der Variation der Dielektrizitätskonstante
entsprechend dem Methanol-Prozentsatz.
Die Fig. 23 und 24 zeigen die Temperaturcharakteristiken
in einem Fall, in welchem die Sensoranordnung unverändert
bleibt, und das Formmaterial variiert wird. Fig. 23 zeigt
einen Fall, in welchem Nylon als Formmaterial verwendet
wird, wogegen Fig. 24 einen Fall zeigt, in welchem PPS
verwendet wird. Wie voranstehend beschrieben, ist die
Auswahl des Formmaterials dadurch begrenzt, daß es
kraftstoffbeständig sein soll. Daher ergibt sich in dem
Fall, in welchem der Temperaturkompensations-Kondensator
30 dort vorgesehen ist, wo die Kraftstofftemperatur
gemessen werden kann, und parallel zur Spule 3 geschaltet
ist, die Verbundkapazität C aus Gleichung (5).
C = Ct(Tf) + Cpc + 1/(1/Cs(Tf) + 1/Cf(Tf))
Wenn ein Material und eine Anordnung (geometrische
Kapazität) des Sensors festgehalten werden, werden eine
Kapazität des Temperaturkompensations-Kondensators 30 und
ein Temperaturkoeffizient so festgelegt, daß die
Verbundkapazität C nicht von der Kraftstofftemperatur Tf
abhängt. In Fig. 25 ist ein kompensiertes Ergebnis der
Temperaturcharakteristik der Resonanzfrequenz im Vergleich
zu dem im Stand der Technik gezeigt. Wie aus der Figur
deutlich wird, wird die Temperaturcharakteristik des
Ausgangssignals des Sensors durch die Parallelschaltung
des Temperaturkompensations-Kondensators und der Spule 3
kompensiert.
Fig. 26 ist eine Perspektivansicht eines Spulenabschnitts
in dem Falle, in welchem der Temperaturkompensations-
Kondensator 30 auf der Sensoreinheit vorgesehen ist, wie
dies in Fig. 9 gezeigt ist. In diesem Spulenabschnitt ist
eine kreisförmige, spiralartige Spule 19 auf einer
Oberfläche eines laminierten Substrats 18 angeordnet,
welches aus Glasepoxy in Form einer kreisförmigen Platte
hergestellt ist, während der Temperaturkompensations-
Kondensator 30 in Form eines Chips auf einer anderen
Oberfläche des laminierten Substrats angeordnet ist.
Leitungsmuster 31 des Kondensators 30 sind mit
Anschlußflächen von Zuleitungen der Spule 19 verbunden, so
daß der Temperaturkompensations-Kondensator 30 und die
Spule 19 miteinander parallel geschaltet sind. Der
Spulenabschnitt wird durch Einspritzformen in dem Boden
des scheibenartigen Behälterteils 17 hergestellt, wobei
ein dünner Wandabschnitt 17a von der inneren
Bodenoberfläche freigelassen wird, ebenso wie bei der
Ausführungsform von Fig. 9. Bei dieser Ausführungsform ist
die Temperaturcharakteristik des Temperaturkompensations-
Kondensators 30 abhängig von der Temperatur des
Kraftstoffs. Daher wird ebenso wie bei den voranstehend
beschriebenen Ausführungsformen eine
Temperaturkompensation erzielt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die einschichtig
gewickelte Spule und der Temperaturkompensations-
Kondensator parallel zueinander geschaltet, um eine
Kompensation der Resonanzfrequenz in Folge der Variation
der Temperatur des Kraftstoffs zu bewirken, wie
voranstehend erläutert wurde. Daher läßt sich erreichen,
daß der Alkoholgehalt jederzeit wirksam und exakt gemessen
werden kann.
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Messung einer
Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoff,
gekennzeichnet durch:
eine einschichtig gewickelte Spuleneinrichtung, die mit einer dünnen Isolierschicht mit hoher Dielektrizitätskonstanten versehen ist, welche mit dem Kraftstoff in Berührung gelangt;
eine Metallelektroden-Einrichtung, die so angeordnet ist, daß sie in einem vorbestimmten Abstand der einschichtig gewickelten Spuleneinrichtung gegenüberliegt, wobei die Metallelektroden- Einrichtung einen Kraftstoffkanal mit der einschichtig gewickelten Spuleneinrichtung ausbildet; und
eine Einrichtung zur Messung der Dielektrizitätskonstanten des durch den Kraftstoffkanal fließenden Kraftstoffs auf der Grundlage einer elektrostatischen Kapazität zwischen der einschichtig gewickelten Spuleneinrichtung und der Metallelektroden-Einrichtung.
eine einschichtig gewickelte Spuleneinrichtung, die mit einer dünnen Isolierschicht mit hoher Dielektrizitätskonstanten versehen ist, welche mit dem Kraftstoff in Berührung gelangt;
eine Metallelektroden-Einrichtung, die so angeordnet ist, daß sie in einem vorbestimmten Abstand der einschichtig gewickelten Spuleneinrichtung gegenüberliegt, wobei die Metallelektroden- Einrichtung einen Kraftstoffkanal mit der einschichtig gewickelten Spuleneinrichtung ausbildet; und
eine Einrichtung zur Messung der Dielektrizitätskonstanten des durch den Kraftstoffkanal fließenden Kraftstoffs auf der Grundlage einer elektrostatischen Kapazität zwischen der einschichtig gewickelten Spuleneinrichtung und der Metallelektroden-Einrichtung.
2. Vorrichtung zur Messung einer
Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoff nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
einschichtig gewickelte Spuleneinrichtung im
wesentlichen achsparallel zur Metallelektroden-
Einrichtung angeordnet ist.
3. Vorrichtung zur Messung einer
Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoff nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
einschichtig gewickelte Spuleneinrichtung koaxial zur
Metallelektroden-Einrichtung angeordnet ist.
4. Vorrichtung zur Messung einer
Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoff nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
einschichtig gewickelte Spuleneinrichtung rohrförmig
ausgebildet ist, und daß die Metallelektroden-
Einrichtung säulenförmig ausgebildet ist.
5. Vorrichtung zur Messung einer
Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoff nach
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
einschichtig gewickelte Spuleneinrichtung
säulenförmig ausgebildet ist, und daß die
Metallelektroden-Einrichtung rohrförmig ausgebildet
ist.
6. Vorrichtung zur Messung einer
Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoff nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
einschichtig gewickelte Spuleneinrichtung
scheibenförmig ausgebildet ist, und daß die
Metallelektroden-Einrichtung scheibenförmig
ausgebildet ist.
7. Vorrichtung zur Messung einer
Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoff nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßeinrichtung die elektrostatische Kapazität
zwischen der einschichtig gewickelten
Spuleneinrichtung und der Metallelektroden-
Einrichtung ermittelt, wobei die elektrostatische
Kapazität der Dielektrizitätskonstanten des
Kraftstoffs entspricht, und daß die
Temperaturcharakteristik der
Dielektrizitätskonstanten der dünnen Isolierschicht
die Variation der elektrostatischen Kapazität in
Folge der Temperaturcharakteristik der
Dielektrizitätskonstanten des Kraftstoffs
kompensiert.
8. Vorrichtung zur Messung einer
Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoff nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßeinrichtung eine Resonanzfrequenz der einschichtig
gewickelten Spuleneinrichtung ermittelt, welche der
Dielektrizitätskonstanten des Kraftstoffs entspricht,
und daß die Vorrichtung weiterhin eine
Temperaturkompensations-Kondensatoreinrichtung
aufweist, die in einer Position angeordnet ist, in
welcher eine Variation der Temperatur des Kraftstoffs
feststellbar ist, wobei die Temperaturkompensations-
Kondensatoreinrichtung parallel mit der einschichtig
gewickelten Spule verbunden ist, wodurch die
Temperaturcharakteristik der Resonanzfrequenz durch
den Temperaturkompensations-Kondensator verschoben
wird.
9. Vorrichtung zur Messung einer
Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoff nach
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßeinrichtung die elektrostatische Kapazität
zwischen der einschichtig gewickelten
Spuleneinrichtung und der Metallelektroden-
Einrichtung ermittelt, wobei die elektrostatische
Kapazität der Dielektrizitätskonstanten des
Kraftstoffs entspricht, und
Temperaturcharakteristiken der
Dielektrizitätskonstanten der dünnen Isolierschicht
die Variation der elektrostatischen Kapazität in
Folge von Temperaturcharakteristiken der
Dielektrizitätskonstanten des Kraftstoffs
kompensieren.
10. Vorrichtung zur Messung einer
Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoff nach
Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßeinrichtung die elektrostatische Kapazität
zwischen der einschichtig gewickelten
Spuleneinrichtung und der Metallelektroden-
Einrichtung ermittelt, wobei die elektrostatische
Kapazität der Dielektrizitätskonstanten des
Kraftstoffs entspricht, und wobei
Temperaturcharakteristiken der
Dielektrizitätskonstanten der dünnen Isolierschicht
die Variation der elektrostatischen Kapazität in
Folge von Temperaturcharakteristiken der
Dielektrizitätskonstanten des Kraftstoffs
kompensieren.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3216840A JPH0552797A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 誘電率検知装置 |
| JP3216825A JP2647578B2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 燃料の誘電率検知センサ |
| JP3232863A JPH0572165A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 燃料の誘電率検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4228737A1 true DE4228737A1 (de) | 1993-03-04 |
| DE4228737C2 DE4228737C2 (de) | 1994-11-10 |
Family
ID=27329931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4228737A Expired - Fee Related DE4228737C2 (de) | 1991-08-28 | 1992-08-28 | Vorrichtung zur Feststellung der Dielektrizitätskonstanten von Kraftsstoff |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5543722A (de) |
| KR (1) | KR960010689B1 (de) |
| DE (1) | DE4228737C2 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2800872A1 (fr) * | 1999-11-09 | 2001-05-11 | Siemens Automotive Sa | Capteur pour determiner la constante dielectrique d'un fluide en ecoulement |
| WO2007009743A1 (de) * | 2005-07-19 | 2007-01-25 | Preh Gmbh | Sensoranordnung zur erfassung der feuchte auf einer scheibe |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1046908B1 (de) * | 1999-04-22 | 2010-05-26 | ebro Electronic GmbH & Co. KG | Vorrichtung zum Messen des Zustands von Ölen und Fetten |
| US6380746B1 (en) * | 1999-11-03 | 2002-04-30 | Eaton Corporation | Monitoring fluid condition with a spiral electrode configuration |
| GB2365978A (en) * | 2000-08-17 | 2002-02-27 | Abb Offshore Systems Ltd | Measuring relative proportions of dissimilar fluids in a pipe |
| JP3840472B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2006-11-01 | 日本特殊陶業株式会社 | エンジンオイル劣化検知装置 |
| DE10163760C5 (de) * | 2001-12-28 | 2012-02-02 | Ebro Electronic Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung und Verfahren zum Messen des Zustandes von Ölen und Fetten |
| DE102004016957B4 (de) * | 2004-04-06 | 2007-05-03 | Testo Ag | Messvorrichtung zum Messen des Zustands von Ölen oder Fetten |
| EP1610119A1 (de) * | 2004-06-24 | 2005-12-28 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Kapazitiver Sensor zur Messung des Zustands einer Flüssigkeit |
| US9658178B2 (en) | 2012-09-28 | 2017-05-23 | General Electric Company | Sensor systems for measuring an interface level in a multi-phase fluid composition |
| US10914698B2 (en) | 2006-11-16 | 2021-02-09 | General Electric Company | Sensing method and system |
| US10018613B2 (en) * | 2006-11-16 | 2018-07-10 | General Electric Company | Sensing system and method for analyzing a fluid at an industrial site |
| JP4465725B2 (ja) * | 2008-04-04 | 2010-05-19 | 株式会社デンソー | 液体用濃度測定装置 |
| JP5158513B2 (ja) * | 2008-12-19 | 2013-03-06 | 株式会社デンソー | 燃料性状センサ |
| JP4711153B2 (ja) * | 2009-03-12 | 2011-06-29 | 株式会社デンソー | 燃料性状検出装置 |
| US8542023B2 (en) | 2010-11-09 | 2013-09-24 | General Electric Company | Highly selective chemical and biological sensors |
| CN102495192B (zh) * | 2011-12-12 | 2014-10-08 | 上海神开石油化工装备股份有限公司 | 一种应用于汽油辛烷值测定机的温度补偿方法 |
| US10598650B2 (en) | 2012-08-22 | 2020-03-24 | General Electric Company | System and method for measuring an operative condition of a machine |
| DE112013004129T5 (de) | 2012-08-22 | 2015-05-21 | General Electric Company | Drahtloses System und Verfahren zum Messen einer Betriebsbedingung einer Maschine |
| US10684268B2 (en) * | 2012-09-28 | 2020-06-16 | Bl Technologies, Inc. | Sensor systems for measuring an interface level in a multi-phase fluid composition |
| EP3137888B1 (de) * | 2014-05-02 | 2021-06-02 | BL Technologies, Inc. | Sensorsystem zur messung einer fluidschnittstelle in einem mehrphasigen fluid |
| US9658204B2 (en) * | 2014-05-08 | 2017-05-23 | Continental Automotive Systems, Inc. | Stoichiometric air to fuel ratio sensor system |
| JP6515677B2 (ja) * | 2014-07-24 | 2019-05-22 | ソニー株式会社 | コンタクト構造体、及び該コンタクト構造体を用いた生体試料用電気的測定装置 |
| DE102019124825B4 (de) * | 2019-09-16 | 2024-03-07 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Messgerät zur Bestimmung eines Dielelektrizitätswertes |
| RU2759461C1 (ru) * | 2021-03-12 | 2021-11-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ТГТУ») | Устройство для оперативного контроля качества трансмиссионного масла |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06225248A (ja) * | 1993-01-26 | 1994-08-12 | Hitachi Ltd | マルチビジョンの構成方式 |
| JPH06331734A (ja) * | 1993-05-19 | 1994-12-02 | Fujitsu Ten Ltd | 車両の対地速度レーダ装置 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2702557C3 (de) * | 1977-01-22 | 1979-10-11 | Labora Mannheim Gmbh Fuer Labortechnik, 6800 Mannheim | Vorrichtung zum Bestimmen der Blutsenkungsgeschwindigkeit |
| JPS6225248A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-03 | Kawarada Takashi | 誘電性被測定物の混合物混合比率測定装置 |
| JPS6331734A (ja) * | 1986-07-26 | 1988-02-10 | Dynic Corp | エンボス模様化粧シ−トとその製造方法 |
| JPH0199056U (de) * | 1987-12-23 | 1989-07-03 | ||
| JP2511092B2 (ja) * | 1988-01-30 | 1996-06-26 | 日産自動車株式会社 | 流体用センサ |
| JPH0241155A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-09 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | 吸収性物品 |
| DE3843243C2 (de) * | 1988-12-22 | 1999-04-08 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zur Feststellung des Alkoholgehaltes von Kraftstoffen |
| DE3843177C2 (de) * | 1988-12-22 | 1999-03-25 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Feststellung des Alkoholgehaltes und/oder des Heizwertes von Kraftstoffen |
| DE4034471C1 (de) * | 1990-10-30 | 1992-03-19 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De | |
| US5103184A (en) * | 1990-11-16 | 1992-04-07 | General Motors Corporation | Capacitive fuel composition sensor with ground isolation |
| US5225783A (en) * | 1991-02-18 | 1993-07-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dielectric constant detection apparatus for fuel |
| US5150683A (en) * | 1991-03-12 | 1992-09-29 | Chrysler Corporation | Flexible fuel sensor system |
| US5255656A (en) * | 1991-06-27 | 1993-10-26 | Borg-Warner Automotive, Inc. | Alcohol concentration sensor for automotive fuels |
| JPH0572164A (ja) * | 1991-09-10 | 1993-03-23 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料の誘電率検知装置 |
| DE4237554C2 (de) * | 1991-11-06 | 1995-08-03 | Mitsubishi Electric Corp | Vorrichtung zur Messung der Dielektrizitätskonstante eines Brennstoffs |
| JPH0658897A (ja) * | 1992-08-11 | 1994-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | 液体のアルコール濃度検知装置 |
| JP2925423B2 (ja) * | 1993-03-15 | 1999-07-28 | 三菱電機株式会社 | 燃料のアルコール濃度検知装置 |
-
1992
- 1992-08-17 KR KR1019920014786A patent/KR960010689B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1992-08-28 DE DE4228737A patent/DE4228737C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-07-25 US US08/279,550 patent/US5543722A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-06-07 US US08/487,515 patent/US5592098A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06225248A (ja) * | 1993-01-26 | 1994-08-12 | Hitachi Ltd | マルチビジョンの構成方式 |
| JPH06331734A (ja) * | 1993-05-19 | 1994-12-02 | Fujitsu Ten Ltd | 車両の対地速度レーダ装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2800872A1 (fr) * | 1999-11-09 | 2001-05-11 | Siemens Automotive Sa | Capteur pour determiner la constante dielectrique d'un fluide en ecoulement |
| WO2007009743A1 (de) * | 2005-07-19 | 2007-01-25 | Preh Gmbh | Sensoranordnung zur erfassung der feuchte auf einer scheibe |
| US7864063B2 (en) | 2005-07-19 | 2011-01-04 | Preh Gmbh | Sensor arrangement for detecting moisture on a window |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960010689B1 (ko) | 1996-08-07 |
| US5592098A (en) | 1997-01-07 |
| US5543722A (en) | 1996-08-06 |
| DE4228737C2 (de) | 1994-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE4228737C2 (de) | Vorrichtung zur Feststellung der Dielektrizitätskonstanten von Kraftsstoff | |
| DE10014348B4 (de) | Vorrichtung zur zerstörungsfreien Messung der Dicke dünner Schichten | |
| DE10325786B4 (de) | Positionsmessvorrichtung, Durchflussmesser und Positionsmessverfahren | |
| EP1969320B1 (de) | Auswertungs- und kompensationsschaltung für einen induktiven wegsensor | |
| WO2002001159A1 (de) | Vorrichtung zur berührungslosen wegmessung, insbesondere zur stellungs- und bewegungserfassung | |
| DE3225822C2 (de) | ||
| DE2432397A1 (de) | Variabler induktor | |
| DE19917618A1 (de) | Meßgerät für die Dielektrizitätskonstante einer Flüssigkeit und zugehöriges Verfahren | |
| DE4037320C2 (de) | Sensorsystem zur Erfassung des Mischungsverhältnisses eines Flüssigkeitsgemisches, insbesondere Kraftstoffgemisches | |
| DE4018187A1 (de) | Induktiver winkelsensor zur bestimmung der drehung einer welle | |
| DE10358268A1 (de) | Magnetisch-induktiver Durchflußaufnehmer und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| EP2492641B1 (de) | Induktive Wegmesseinrichtung | |
| DE3303738A1 (de) | Elektrischer weggeber mit einem oszillator | |
| WO2005057141A1 (de) | Magnetisch-induktiver durchflussaufnehmer und verfahren zu dessen herstellung | |
| EP0306895B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Messrohres für magnetisch-induktive Durchflussmessung | |
| WO1991003709A1 (de) | Messeinrichtung zur erfassung eines wegs oder eines drehwinkels | |
| EP0259558B1 (de) | Kraftmesser zur Messung von mechanischen Spannungen in einem etwa bolzenartigen Bauelement | |
| EP3495765B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur messung der dicke von nicht magnetisierbaren schichten auf einem magnetisierbaren grundwerkstoff | |
| EP1376064B1 (de) | Lineare Wegmessvorrichtung | |
| DE19747388C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Chipkarten | |
| EP0414837B1 (de) | Sensor zur volumenbestimmung von flüssigen oder gasförmigen medien | |
| DE3824948C2 (de) | ||
| DE3842318C2 (de) | ||
| EP2492642A2 (de) | Induktive Wegmesseinrichtung | |
| EP0470367B1 (de) | Vorrichtung zur Messung der Leitfähigkeit von Flüssigkeiten |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |