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公開番号2025110192
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-28
出願番号2024003989
出願日2024-01-15
発明の名称センサ装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人かいせい特許事務所
主分類G01N 27/04 20060101AFI20250718BHJP(測定;試験)
要約【課題】電気伝導度を検出するセンサ装置において、電気伝導度を検出するための電気信号の感度を向上させること。
【解決手段】センサ装置100は、特性インピーダンスZc1とは値が異なる実効特性インピーダンスZc2に変化するエレメント110と、出力インピーダンスZoを有し、時間に対して振幅が変化する電気信号を生成し、電気信号をエレメント110の伝送線路111に出力する出力部120と、入力インピーダンスZiを有し、伝送線路111を介して電気信号を入力し、電気信号の振幅の大きさに基づいて検出対象200の電気伝導度を検出する検出部130と、を含む。出力部120の出力インピーダンスZoは、エレメント110の実効特性インピーダンスZc2に整合されている。検出部130の入力インピーダンスZiは、エレメント110の実効特性インピーダンスZc2よりも大きい値に設定されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
特性インピーダンス（Ｚｃ１）を有する伝送線路（１１１）として構成され、検出対象（２００）が前記伝送線路に近づけられることで前記特性インピーダンスが前記特性インピーダンスとは値が異なる実効特性インピーダンス（Ｚｃ２）に変化するエレメント（１１０）と、
出力インピーダンス（Ｚｏ）を有し、時間に対して振幅が変化する電気信号を生成し、前記電気信号を前記エレメントの前記伝送線路に出力する出力部（１２０）と、
入力インピーダンス（Ｚｉ）を有し、前記伝送線路を介して前記電気信号を入力し、前記電気信号の振幅の大きさに基づいて前記検出対象の電気伝導度を検出する検出部（１３０）と、
を含み、
前記出力部の前記出力インピーダンスは、前記エレメントの前記実効特性インピーダンスに整合されており、
前記検出部の前記入力インピーダンスは、前記エレメントの前記実効特性インピーダンスよりも大きい値に設定されている、センサ装置。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記出力部は、出力側可変素子（１２２）を含み、
前記出力インピーダンスは、前記出力側可変素子によって可変になっている、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記検出部は、検出側可変素子（１３２）を含み、
前記入力インピーダンスは、前記検出側可変素子によって可変になっている、請求項１または２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記エレメントは、前記伝送線路として、第１伝送線路（１１１Ａ）と、第２伝送線路（１１１Ｂ）と、の二系統を有している、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記出力部は、前記第１伝送線路に対する第１出力インピーダンス（Ｚｏ１）と、前記第２伝送線路に対する第２出力インピーダンス（Ｚｏ２）と、が同じ値に設定され、
前記検出部は、前記第１伝送線路に対する第１入力インピーダンス（Ｚｉ１）と、前記第２伝送線路に対する第２入力インピーダンス（Ｚｉ２）と、が同じ値に設定されていることで、
前記二系統は同系統に構成されている、請求項４に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記出力部は、前記第１伝送線路に対する第１出力インピーダンス（Ｚｏ１）と、前記第２伝送線路に対する第２出力インピーダンス（Ｚｏ２）と、が異なる値に設定され、
前記検出部は、前記第１伝送線路に対する第１入力インピーダンス（Ｚｉ１）と、前記第２伝送線路に対する第２入力インピーダンス（Ｚｉ２）と、が異なる値に設定されていることで、
前記二系統は異系統に構成されている、請求項４に記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記エレメントは、半導体チップ（１５０）に形成されており、
前記エレメントの前記伝送線路は、前記半導体チップの導体パターンとして形成されている、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項８】
前記検出対象には、少なくとも土壌と水のいずれか一方が含まれ、
前記検出部は、少なくとも前記土壌の電気伝導度と前記水の電気伝導度のいずれか一方を検出する、請求項１に記載のセンサ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ装置に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、検出対象の電気伝導度を検出する装置が、例えば特許文献１、２で提案されている。この装置は、伝送線路としての導体パターンを有する検出部と、導体パターンに電気信号を出力して導体パターンを通過した電気信号を検出する回路部と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１２１３６０号公報
特開２０２２－１２１３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１、２では、導体パターンの腐食を抑制するために、導体パターンの上に保護層を形成している。しかしながら、導体パターンが保護層によって検出対象に直接接触しないので、回路部が検出する電気信号の感度が低下してしまう可能性がある。もちろん、導体パターンが保護層に覆われていなくても、電気信号の感度の向上は望まれている。
【０００５】
本発明は上記点に鑑み、電気伝導度を検出するセンサ装置において、電気伝導度を検出するための電気信号の感度を向上させることができる構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、センサ装置は、エレメント（１１０）、出力部（１２０）、検出部（１３０）を含む。
【０００７】
エレメント（１１０）は、特性インピーダンス（Ｚｃ１）を有する伝送線路（１１１）として構成され、検出対象（２００）が伝送線路に近づけられることで特性インピーダンスが特性インピーダンスとは値が異なる実効特性インピーダンス（Ｚｃ２）に変化する。
【０００８】
出力部は、出力インピーダンス（Ｚｏ）を有し、時間に対して振幅が変化する電気信号を生成し、電気信号をエレメントの伝送線路に出力する。
【０００９】
検出部は、入力インピーダンス（Ｚｉ）を有し、伝送線路を介して電気信号を入力し、電気信号の振幅の大きさに基づいて検出対象の電気伝導度を検出する。
【００１０】
出力部の出力インピーダンスは、エレメントの実効特性インピーダンスに整合されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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