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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-05
(45)【発行日】2024-01-16
(54)【発明の名称】媒体のレベルを検出する容量センサ
(51)【国際特許分類】
G01F 23/263 20220101AFI20240109BHJP
【ＦＩ】
G01F23/263
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2021518099
(86)(22)【出願日】2019-10-03
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-11
(86)【国際出願番号】 IB2019058430
(87)【国際公開番号】W WO2020070689
(87)【国際公開日】2020-04-09
【審査請求日】2022-08-26
(31)【優先権主張番号】102018000009140
(32)【優先日】2018-10-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(73)【特許権者】
【識別番号】518314084
【氏名又は名称】エルテック・ソチエタ・ペル・アツィオーニ
【氏名又は名称原語表記】ＥＬＴＥＫ Ｓ．Ｐ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100101454
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 卓二
(74)【代理人】
【識別番号】100131808
【弁理士】
【氏名又は名称】柳橋 泰雄
(72)【発明者】
【氏名】マウロ・ゾルゼット
(72)【発明者】
【氏名】マルコ・ピッツィ
(72)【発明者】
【氏名】マッテオ・ロンダノ
(72)【発明者】
【氏名】ジョルジオ・ファニョーラ
【審査官】岡田 卓弥
(56)【参考文献】
【文献】独国特許出願公開第１０２０１４００６６９５（ＤＥ，Ａ１）
【文献】特開２０１０－２５６０１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１５４５３４（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｆ２３／１４－２３／２９６５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
媒体（Ｌ）のレベルを検出する容量センサ（１）であって、少なくとも１つの制御回路（３３、３４）と、支持構造体（２、２’、２’’）とを備え、支持構造体（２、２’、２’’）は長さ方向（Ｘ）に延びて、少なくとも１つの支持構造体（２、２’、２’’）上に、近接端部領域（ＰＲ）、遠隔端部領域（ＤＲ）、及び少なくとも１つの検出構造体（４、４’、４’’）を有し、少なくとも１つの検出構造体（４、４’、４’’）が、複数の電極（Ｅ）を備え、各々の電極（Ｅ）が、接続部分（Ｔ）及び複数の検出部分（Ｊ）を備え、接続部分（Ｔ）が実質的に長さ方向（Ｘ）に延び、複数の検出部分（Ｊ）が接続部分（Ｔ）に接続され、長さ方向（Ｘ）を横切る方向に延び、第１の電極（Ｅ）の検出部分（Ｊ）が、第２の電極（Ｅ）の検出部分（Ｊ）に対して実質的に互いに噛み合う構成で配置され、
容量センサで（１）は、
少なくとも１つの検出構造体（４、４’、４’’）が、長さ方向（Ｘ）に続けて延びた複数の第１の検出セクション（Ｓ）を含み、複数の第１の検出セクション（Ｓ）が、近接端部領域に最も近い少なくとも１つの上部セクション（Ｓ１）と、１以上の下側セクション（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）とを含み、その中で、少なくとも１つの低いセクション（Ｓ４）が遠隔端部に最も近くに位置し、各々の第１及び第２の電極（Ｅ）の検出部分（Ｊ）が、対応する第１の検出セクションにあり、
各々の第１のセクション（Ｓ）が、１つの前記第１の電極（Ｅ）及び１つの前記第２の電極（Ｅ）を含み、各々の第１のセクション（Ｓ）の第１及び第２の電極（Ｅ）が、互いに電気的に絶縁され、各々の他の第１のセクション（Ｓ）の第１及び第２の電極（Ｅ）に関連してセットされ、
制御回路（３３、３４）が、対応する検出セクション（Ｓ）の第１及び第２の電極（Ｅ）の間に選択的に電位差を生じさせるように事前準備され、第１及び第２の電極（Ｅ）の間の電気容量を検出し、電気容量の値に基づいて、媒体のレベルを定め、
各々の第１の検出セクション（Ｓ）が、他の第１の検出セクション（Ｓ）と独立して、電気容量の検出を行うために用いられる容量センサ。
【請求項2】
第１の検出セクション（Ｓ）の各々の第１及び第２の検出セクション（Ｓ）の接続部分（Ｔ）が、隣接する第１の検出セクション（Ｓ）の各々の第１及び第２の電極（Ｅ）の検出部分（Ｊ）の幅寸法（Ｗ）と異なる幅寸法（Ｗ）を有する、請求項１に記載の容量センサ。
【請求項3】
各々の検出セクション（Ｓ）の各々の第１及び第２の検出セクション（Ｓ）の接続部分（Ｔ）が、少なくとも１つの支持構造体（２、２’、２’’）上に延びており、近接端部領域（ＰＲ）から始まり、少なくとも１つの第１の検出セクション（Ｓ）の少なくとも１つの第１及び第２の検出セクション（Ｓ）の接続部分（Ｔ）の少なくとも１つの有効領域（ＥＰ）を有し、第１の検出セクション（Ｓ）は、支持構造体（２、２’、２’’）上であって、少なくとも１つの隣接した第１の検出セクション（Ｓ）の少なくとも１つの第１及び第２の電極（Ｅ）の接続部分（Ｔ）の少なくとも１つの有効でない領域（ＮＰ）に概ね並んでセットされる位置に延びている、請求項１または２に記載の容量センサ。
【請求項4】
第１の検出セクション（Ｓ）の第１及び第２の電極（Ｅ）の１つの各々の検出部分（Ｊ）、及び他の第１及び第２の電極（Ｅ）の対応する接続部分（Ｔ）の有効領域（ＥＰ）の間の距離（ｄ１）が、有効領域（ＥＰ）及び少なくとも１つの前記有効でない領域（ＮＰ）の間の距離（ｄ２）より小さい、請求項３に記載の容量センサ。
【請求項5】
支持構造体（２）が、実質的に、弾性性を有する、または変形可能である、請求項１から４の何れか１項に記載の容量センサ。
【請求項6】
少なくとも１つの参照電極（Jr)を備える、請求項１から５の何れか１項に記載の容量センサ。
【請求項7】
少なくとも１つの温度センサ要素（ＴＳ）を備える、請求項１から６の何れか１項に記載の容量センサ。
【請求項8】
長さ方向（Ｘ）において互いに離間した、複数の位置決め及び／または固定要素（Ｂ）を備える、請求項１から７の何れか１項に記載の容量センサ。
【請求項9】
少なくとも１つの検出構造体（４、４’、４’’）が、各々の平面上で、概ね互いに角度を有してセットされて延びた、複数の領域（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）を有する、請求項１から８の何れか１項に記載の容量センサ。
【請求項10】
少なくとも１つの第１の検出構造体（１’）及び少なくとも１つの第２の検出構造体（１’’）を備える、請求項１から９の何れか１項に記載の容量センサ。
【請求項11】
少なくとも１つの支持構造体（２、２’、２’’）上に電気接続構造体（３）を備える、請求項１から１０の何れか１項に記載の容量センサ。
【請求項12】
制御回路（３３、３４）が、電気容量の値に基づいて、媒体の少なくとも１つの定性的な特徴を定める、請求項１から１１の何れか１項に記載の容量センサ。
【請求項13】
請求項１から１２の何れか１項に記載の容量センサ（１）を備え、容器（１０）の中の溶媒（Ｌ）のレベル及び定性的な特徴の少なくとも１つを検出する方法。
【請求項14】
請求項１から１２の何れか１項に記載の容量センサ（１）を備えた、液体物質の容器またはタンク。
【請求項15】
概ね並んでセットされる状態で、溶媒（１０１、１０２）が蓄積される少なくとも２つの領域で画定され、溶媒（１０１、１０２）を蓄積する各々の領域の少なくとも一部が各々延びている、請求項１４に記載の容器またはタンク。
【請求項16】
少なくとも１つの支持構造体（２、２’、２’’）の位置を固定するための複数の支持要素（Ｒ）を有し、支持要素（Ｒ）が、長さ方向（Ｘ）において互いに離間している、請求項１５に記載の容器またはタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般的な媒体、例えば、液体、流動物質、粉末状物質、バルク状の材料等のレベルを検出する容量センサに関する。本発明は、特に、自動車のタンク、例えば燃料タンクまたは自動車のエンジンの稼働に必要な添加物のタンクに取り付けられ、または一体化されたセンサに関する。
【背景技術】
【0002】
タンクのような一般的な容器内に存在する残りの液体を検出するため、レベルセンサが様々な状況で使われている。
【0003】
これらのセンサの中には、少なくとも２つの電極を用いて形成され、容量、インピーダンスまたは導電率／抵抗率のような電気的な量の測定に基づくものがある。解決法の中には、電極が直接液体に接触するものがあり、他の解決方では、電極を液体から絶縁するケースが備えられたセンサが提供される。電極が液体に接するセンサでは、劣化や早期の摩耗が生じる。このセンサの稼働には、液体の特徴、例えば、導電率／抵抗率、または誘電率が厳密に関連する。
【0004】
特に、容量タイプの検出に関しては、広い範囲の液体が平面電極に供給される、平面電極は、タンクの中に取り付けられた対応する絶縁サポートの上のレベル検出の方向に配置される。電極は、個々にまたはセットで、回路設備に接続される、回路設備は、電極を直接または振動回路を介して励起する。制御ユニットは、少なくとも２つの電極の間の容量の値を処理することにより、液体と空気の間の遷移領域を特定することができる。遷移領域は、液体のレベルを示すと考えられる。
【0005】
理想的なやり方は、完全にデジタルな容量センサを提供することである。例えば、あらゆる場合において、空気の誘電率と流体の誘電率との間の差を利用して、アレイの各々の電極が、オンオフモードの分離したレベルの領域を測定する。しかし、しばしば、ミリメータのオーダーの正確性を要する、１ｍ以上の領域の深さを測定することが必要なので、１０３オーダーのような、極めて多数の個々に管理された電極が必要となる。
【0006】
他の容量センサとしては、代わりに、互いに入り込んだ構成の、歯または指の形状の、それぞれの検出部品を有する同一平面上の２つだけの電極を用いて，測定が実施される。この解決法では、２つの電気接続だけで十分であり、入り込んだ検出部品は，非常に多数であろう。これらセンサでは、比較的シンプルで、安価で、小型の構造を用いて、高い分解能で、継続測定のようなアナログ測定を実施できる。しかし、これらのセンサの稼働は、電気的外乱または寄生容量に起因して、起こりえる検出エラーに影響される。
【発明の概要】
【0007】
一般的な記載として、本発明の目的は、高い測定分解能を有するレベルセンサを提供することにあり、シンプルで製造コスト的な利点を有し、使用において高い柔軟性を有することで識別可能であり、電気的外乱及び／または寄生容量に起因する測定の欠陥のような、電気的ノイズに影響されにくいレベルセンサを提供することにある。
【0008】
上記及び他の目的は、下記で明らかになるように、本発明に応じて、添付されたクレームに記載された特徴を有するレベルセンサにより実現できる。クレームは、本発明に関連して、ここに提供される技術的教示の一体部分を形成する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の可能な実施形態に係るレベルセンサ正面の立面を示す模式図である。
【図4】異なる３つの状態における、可能な実施形態に係るレベルセンサの稼働を例示することを目的とする模式図である。
【図5】異なる３つの状態における、可能な実施形態に係るレベルセンサの稼働を例示することを目的とする模式図である。
【図6】異なる３つの状態における、可能な実施形態に係るレベルセンサの稼働を例示することを目的とする模式図である。
【図7】本発明の可能な実施形態に係るレベルセンサの模式的な斜視図である。
【図9】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサの模式的な斜視図である。
【図10】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサの模式的な斜視図である。
【図11】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサの模式的な斜視図である。
【図13】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサの模式的な斜視図である。
【図14】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサの模式的な斜視図である。
【図16】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサの模式的な斜視図である。
【図18】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサの模式的な斜視図である。
【図20】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサの模式的な斜視図である。
【図22】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサの前後の正面の立面の模式図である。
【図23】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサの前後の正面の立面の模式図である。
【図24】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサの斜視図である。
【図25】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサの正面の立面図である。
【図26】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサが取り付けられた一般的な容器の部分的に断面を取った模式的な斜視図である。
【図31】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサの取り付けの可能な構成を示す部分的な模式的な図である。
【図32】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサの取り付けの可能な構成を示す部分的な模式的な図である。
【図33】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサに用いることができる位置決め及び／または固定の様々な可能な実施形態を例示することを目的とする、部分的、模式的な斜視図及び断面図である。
【図34】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサに用いることができる位置決め及び／または固定の様々な可能な実施形態を例示することを目的とする、部分的、模式的な斜視図及び断面図である。
【図35】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサに用いることができる位置決め及び／または固定の様々な可能な実施形態を例示することを目的とする、部分的、模式的な斜視図及び断面図である。
【図36】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサに用いることができる位置決め及び／または固定の様々な可能な実施形態を例示することを目的とする、部分的、模式的な斜視図及び断面図である。
【図37】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサに用いることができる位置決め及び／または固定の様々な可能な実施形態を例示することを目的とする、部分的、模式的な斜視図及び断面図である。
【図38】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサに用いることができる位置決め及び／または固定の様々な可能な実施形態を例示することを目的とする、部分的、模式的な斜視図及び断面図である。
【図39】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサに用いることができる位置決め及び／または固定の様々な可能な実施形態を例示することを目的とする、部分的、模式的な斜視図及び断面図である。
【図40】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサに用いることができる位置決め及び／または固定の様々な可能な実施形態を例示することを目的とする、部分的、模式的な斜視図及び断面図である。
【図41】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサに用いることができる位置決め及び／または固定の様々な可能な実施形態を例示することを目的とする、部分的、模式的な斜視図及び断面図である。
【図42】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサに用いることができる位置決め及び／または固定の様々な可能な実施形態を例示することを目的とする、部分的、模式的な斜視図及び断面図である。
【図43】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサに用いることができる位置決め及び／または固定の様々な可能な実施形態を例示することを目的とする、部分的、模式的な斜視図及び断面図である。
【図44】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサに用いることができる位置決め及び／または固定の様々な可能な実施形態を例示することを目的とする、部分的、模式的な斜視図及び断面図である。
【図45】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサに用いることができる位置決め及び／または固定の様々な可能な実施形態を例示することを目的とする、部分的、模式的な斜視図及び断面図である。
【図46】本発明の更なる可能な実施形態に係るレベルセンサの模式的な斜視図である。
【図51】一般的な容器の壁に関連する、本発明の更なる可能な実施形態に係るセンサの領域の部分的な模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の更なる目的、特徴および利点は、制限されない例として提供される、添付された図面を参照しながら、詳細な記載の結果から明らかになる。
本発明の枠組みにおける”実施形態”または”１つの実施形態”に関することは、実施形態に関連して記載され特定の構成、構造または特徴が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを示すことを意図している。従って、本記載の異なるポイントで示されるであろう”実施形態において”または”１つの実施形態において”のような用語等は、必ずしも１つの同一な実施形態を参照するものではない。更に、本発明の枠組みにおいて期待された特定の形態、構造または特徴が、異なるものであろうとも、１以上の実施形態において、適切な方法で組み合わせることができる。参照番号及び”上側の”、”下側の”、”上部”、”底部”のような空間参照用語は、利便性だけのため提供されるものであり、よって、防御のための範囲や実施形態の範囲を画定するものではない。
本発明の枠組みにおける”実施形態”または”１つの実施形態”に関することは、実施形態に関連して記載され特定の構成、構造または特徴が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを示すことを意図している。従って、本記載の異なるポイントで示されるであろう”実施形態において”または”１つの実施形態において”のような用語等は、必ずしも１つの同一な実施形態を参照するものではない。更に、本発明の枠組みにおいて期待された特定の形態、構造または特徴が、異なるものであろうとも、１以上の実施形態において、適切な方法で組み合わせることができる。参照番号及び”上側の”、”下側の”、”上部”、”底部”のような空間参照用語は、利便性だけのため提供されるものであり、よって、防御のための範囲や実施形態の範囲を画定するものではない。
【0011】
本記載及び添付図面において、”材料”及び”液体”のような包括的な用語は、多くの異なる材料、物質または液体の混合物、組成物または組み合わせを含むと理解される。
【0012】
本記載及び添付図面において、ここで記載された１つの電極の軸方向に延びた領域を参照するとき、用語”有効な”は、それぞれの検出部分から離れ、その他の電極の同族の検出部分と互いに入り込んだ（例えば、交互に）電極の特定に領域を意味することを意図する。逆に、前述の電極の軸方向に延びた領域を参照するとき、用語”有効でない”は、上記の検出流域でない、同じ電極の異なる領域であって、例えば、”有効な領域”及び制御回路と電気的に接続するため設計された上述の電極の端部の間に伸びる領域を意味する。
【0013】
本記載及び添付図面において、”容量の”等の用語は、特に、記載されたセンサまたは検出に関連するとき、並んだ電極の間で生じる容量のセンサまたは測定を含むことを意図し、更に所謂、電界効果タイプのセンサや検出も含むことを意図する。
【0014】
本記載及び添付図面において、用語”媒体”は、レベル検出及び／または定性的な検出を行っている物質を参照するとき、気体とは異なり、容器またはタンクの中に収容される液体、液体の混合物、または他の材料や液体物質を含むことを意図する。
【0015】
本記載及び添付図面において、”質”等の用語は、記載されたセンサまたは検出に関連するとき、組成、及び／またはタイプ、及び／または可能な希釈等に関連する特徴のような、検出中の媒体の化学－物理特徴を含むことを意図する。
【0016】
はじめに図１を参照すると、一般的なタンクに収容された一般的な媒体のレベルを検出する、可能な実施形態に係るレベルセンサが、１で全体が示されている。上述の媒体としては、例えば、燃料のような液体であり、上述の容器としては、自動車のタンクである。
【0017】
センサ１は、長さＸの方向に延びて、近接端部領域ＰＲ及び遠隔端部領域ＤＲを有する、少なくとも１つの支持構造体２を備える。センサの取り付けのタイプによって、長さＸの方向は、実質的に液体のレベルの測定の方向に対応し、例えば、実質的に垂直方向であることができる。しかしながら、支持構造体２が概ね長さ方向に延びる事実は、必ず、構造体が完全に垂直な方向に延びる、完全に直立して延びることを意味するものではない。同様に、様々な実施形態では、構造体２が、液体の中に傾いて延びていることも、異なる傾きを有する多くの構造体の延長部を備えることもできる。
【0018】
次に、センサ１の稼働状態として、遠隔端部領域ＤＲが、レベルを測定する液体を収容するタンクの底壁に最も近く、近接端部領域ＰＲが、タンクの上部壁に最も近いことが考えられる。
【0019】
様々な好ましい実施形態において、支持構造体２の近接端部領域ＰＲに、電気接続構造体３が備えられる。支持構造体２上には、複数の電極を有する容量検出構造体４が存在する。接続構造体３は、センサ１を外部システム（例えば、自動車の組み込み制御ユニット）に接続するための実質的なインタフェスを提供し、レベルセンサ１の電気的制御回路の一部を形成することができる。検出構造体４は、代わりに、支持構造体２の対応する領域と共に、測定中の液体に少なくとも一部が浸かったセンサ１の一部である。後述で明らかなように、センサ１は、１つの同じ接続構造体３と電気的に接続された多くの検出構造体４をも含むことができる。
【0020】
様々な好ましい実施形態において、支持構造体２は、実質的に、弾性を有する、変形可能であり、どのような場合でも、様々な形に適合可能である。この特徴は、特に、剛体の真っ直ぐなセンサでは取り付けられない、または取り付けに不便な、複雑な幾何学的な形状を有するタンクや容器にセンサ１を取り付けるのを促進するのに有利である。センサ１全体として、構造体２の柔軟性は、最終的な適用のタイプに応じて、取り付けの構成を適応させることができる。
【0021】
様々な好ましい実施形態において、支持構造体は、基本的に、少なくとも２層、または２枚の電気的絶縁材料からなり、その１つは２ａで示され、互いに結びつき、好ましくは、液体が入らない態様で、間に上述の電極セットを伴う。２つの層２ａは、化学的に、検出を行う液体に対して耐久性を有する樹脂材料からなるのが好ましく、接着またはのり付けすることができる。２つの層２ａの好ましい材料としては、例えば、ＰＡベースのＨＤ－ＰＥ、ＬＤ－ＰＥ、ＰＰがある。２つの層２ａの厚みとして、０．１ｍｍ及び１．５ｍｍの間、好ましくは、０．１ｍｍ及び０．５ｍｍの間を示すことができる。支持構造体２のセンサ１の長さとして１０ｃｍから２００ｃｍの間を示すことができる。
【0022】
検出構造体４は、複数の電極を備える。各々の電極は、接続構造体３から始まって遠隔端部領域まで、実質的に長さＸの方向に延びた、細長い接続部分を備える。そして、各々の電極は、複数の検出部を備え、例えば、その他の電極の同族の検出部分と互いに入り込んだ構成の、歯または指の形状を有する。
【0023】
重要な態様として、容量検出構造体４は、続けて長さ方向（Ｘ）に延びた、複数（ｎ）の検出領域または検出セクションＳを備える。図１に示す例では、検出構造体４が、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４で示された４つの検出領域またはセクションに分割されている。しかし、他の実施形態では、これらのセクションの数が多い場合も少ない場合もある。
【0024】
概ね、検出セクションＳは、近接端部領域ＰＲに最も近い少なくとも１つの上部セクションＳ１と、遠隔端部領域ＤＲに最も近い少なくとも１つの下部セクションＳ４を含む、１以上の下側セクションとを含む。様々な実施形態では、例示したように、上部セクションＳ１及び下部セクションＳ４の間にあるのは、Ｓ２及びＳ３で示されるセクションのような１以上の中間セクションである。例として、様々なセクションＳ１－Ｓ４が、異なる高さ（または、長さＸ方向の長さ）を有するが、それは、主要な特徴を構成するものではない。
【0025】
重要な態様として、各々のセクションＳ１－Ｓ４が、２つの測定電極を有する。図２ａでは、各々のセクションの２つの測定電極を、全体としてＥで示し、その後に、セクション（１－４）に対応する番号が続き、２つの電極を識別する”ａ”または”ｂ”の文字が続く（下記の他の要素の識別にも同様の標記が用いられる）。つまり、セクションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が、それぞれ、Ｅ１ａ－Ｅ１ｂ、Ｅ２ａ－Ｅ２ｂ、Ｅ３ａ－Ｅ３ｂ、Ｅ４ａ－Ｅ４ｂで識別される。
【0026】
既に述べたように、各々の電極Ｅは、それぞれ細長い接続部分Ｔを備える。接続部分（Ｔ）は、実質的に、それぞれの検出セクションＳ１－Ｓ４において、検出構造体及びそれぞれの複数の検出部分Ｊの長さ方向に延びる。検出部分Ｊが、対応する接続部分Ｔに電気的に接続される。よって、複数の検出部分Ｊは互いに平行に接続され、”有効領域”と呼ばれる。電極の部分Ｔの有効領域は、図１で全体として、様々なセクションＳ１－Ｓ４の電極Ｅにおいて、ＥＰ１－ＥＰ４として示される。代わりに、各々の有効領域及び対応する部分Ｔの電気接続端部の間に延びる部分は、補助的延長領域であり、”有効でない領域”と称され、検出部分Ｊを有さない。電極の部分Ｔｎｏ有効でない領域は、図１で全体として、様々なセクションＳ１－Ｓ４の電極Ｅにおいて、ＮＰ１－ＮＰ４として示される。
【0027】
検出部分Ｊは、各々幅寸法Ｗを有し、互いに等距離で、対応する有効領域から開始して、長さＸの方向を横切る方向に延びる。検出部分Ｊは、長さ寸法Ｘに関して、同じ高さを有するのが好ましい。図２ａにおいて、セクションＳ１の電極Ｅ１ａ及びＥ１ｂの接続部分は、それぞれ、Ｔ１ａ及びＴ１ｂで示され、対応する検出部分は、Ｊ１ａ、Ｊｉｂで示される。
【0028】
同様に、セクションＳ２において、電極Ｅ２ａ及びＥ２ｂの接続部分は、それぞれ、Ｔ２ａ及びＴ２ｂで示され、対応する検出部分は、Ｊ２ａ、Ｊ２ｂで示される。
セクションＳ３において、電極Ｅ３ａ及びＥ３ｂの接続部分は、それぞれ、Ｔ３ａ及びＴ３ｂで示され、対応する検出部分は、Ｊ３ａ、Ｊ３ｂで示される。
セクションＳ４において、電極Ｅ４ａ及びＥ４ｂの接続部分は、それぞれ、Ｔ４ａ及びＴ４ｂで示され、対応する検出部分は、Ｊ４ａ、Ｊ４ｂで示される。
セクションＳ３において、電極Ｅ３ａ及びＥ３ｂの接続部分は、それぞれ、Ｔ３ａ及びＴ３ｂで示され、対応する検出部分は、Ｊ３ａ、Ｊ３ｂで示される。
セクションＳ４において、電極Ｅ４ａ及びＥ４ｂの接続部分は、それぞれ、Ｔ４ａ及びＴ４ｂで示され、対応する検出部分は、Ｊ４ａ、Ｊ４ｂで示される。
【0029】
図２ａでは、各々のセクションＳ１－Ｓ４において、１つの電極Ｅ（ｎ）ａの検出部分Ｊは、他の電極Ｅ（ｎ）ｂの検出部分Ｊと互いに噛み合う構成で配置される。
【0030】
電極Ｅは、金属材料や導電性インクのような導電性を有する材料から形成される。材料は、支持構造体２を提供する２つの層またはシート２ａの１つに直接コーティングすることができ、そして、他の層またはシート２ａを覆うまたはシールすることができる。導電性の材料は、セリグラフ蒸着プロセスを介する場合のように、既知の任意の技術でコーティングできる。電気接続構造体３も、少なくとも一部において、材料の蒸着で得られる。既に述べたように、様々な実施形態において、構造体は、例えば、Ｘ方向にペアで互いに接続された２系統の接続パッドＰ１及びＰ２を備え、パッドＰ２は、代わりに、電力供給及び／またはセンサ１の制御回路の一部形成する図示しない制御回路との接続用として設計される。
【0031】
よって、センサ１の製造は、非常にシンプルで安価である。その他の実施形態では、特定の弾性支持体を有する構造体２を提供することができる。弾性支持体上には、電極Ｅが蒸着され、層またはシート２ａの間、または他のタイプの保護ハウジングの中に、液密の状態で囲まれる。
【0032】
既に述べたように、図１及び２ａで例示された場合には、検出構造体４は、４つのセクションＳを含み、よって、８つの測定電極Ｅを含む。しかし、他の実施形態では、１以上のセクションＳが、少なくとも１つの更なる電極を含み、特に、後述するように、参照電極を含む。
【0033】
各々の検出セクションＳの２つの電極Ｅは、互いに電気的に絶縁され、センサの制御回路は、検出セクションＳが、互いに独立した態様で、容量（または電場）の測定を行うことができるように構成されている。これにより、後述するように、電気的ノイズや寄生容量の削減の有利な点が得られる。
【0034】
特に有利な好ましい特徴として、検出セクションＳの電極Ｅの検出部分Ｊが、隣接する検出セクションＳと異なる巾寸法Ｗを有する。
【0035】
様々な好ましい実施形態では、幅寸法Ｗを有し、例えば、上側のセクション（Ｓ１）の電極Ｅの検出部分Ｊの寸法Ｗは、下にある各々のセクション（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）より小さく、同様に、下側のセクション（Ｓ４）の電極Ｅの検出部分Ｊの寸法Ｗは、上にある各々のセクション（Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１）より大きい。センサ１は、図示されたものと上下が逆の構成で載置されている場合もあり得る。例えば、セクションＳ１が底部にあり、セクション４が上部にある、その場合には、幅Ｗの寸法は、図示されたものの逆になる。更に、好ましい特徴として、異なるセクションで異なる幅Ｗの検出部分Ｊを有する場合には、電気的ノイズ及び寄生容量の更なる削減に貢献できる。
【0036】
更に図２ａでは、上側セクションＳ１における検出部分Ｊ１ａ、Ｊ１ｂの幅Ｗ１が、セクション２における検出部分Ｊ２ａ、Ｊ２ｂの幅Ｗ２より小さく、このセクションＳ２における検出部分Ｊ２ａ、Ｊ２ｂの幅Ｗ２が、セクションS３における検出部分Ｊ３ａ、Ｊ３ｂの幅Ｗ３より小さく、同様に、セクションＳ３における検出部分Ｊ３ａ、Ｊ３ｂの幅Ｗ３が、セクションS４における検出部分Ｊ４ａ、Ｊ４ｂの幅Ｗ４より小さい。
【0037】
既に述べたように、図２ａから認識されるように、様々な電極Ｅの細長い接続部分Ｔは、接続構造体３から始まるので、Ｘ方向において、異なる長さを有し、上側のセクションＳ１で最も短く、下側のセクションＳ４で最も長くなる。様々な電極Ｅの接続部分Ｔは、支持構造体２の１つの同じ表面上の、ここでは１つの層またはシート２ａの表面上において、長さＸの方向において、概ね互いに並んだポジションで、支持構造体２に延びている。これにより、様々なセクションＳ１－Ｓ４に対応する接続部分Ｔの有効でない領域ＮＰ１－ＮＰ４（図１）が、異なる長さを有する。セクションＳ１の電極Ｅについては最も短く、セクションＳ４の電極Ｅについては最も長い。
【0038】
よって、各々のセクションの各々の電極Ｅの接続部分Ｔは、有効領域ＥＰを有することを示す。有効領域ＥＰは、それぞれの検出部分Ｊから延びて、概ね、異なる検出セクションに属する少なくとも１つの異なる電極Ｅの接続部分Ｔの有効でない領域ＮＰの少なくとも１つのストレッチと並んでセットされる。
【0039】
よって、既に例示した場合に関連して、少なくとも、各々のセクションＳ１、Ｓ２及びＳ３の電極Ｅの部分Ｔの有効領域ＥＰにおいて、概ね、下側のセクションＳ２、Ｓ３、Ｓ４に属する電極Ｅの部分Ｔの領域ＮＰの少なくとも１つのストレッチに並んでセットされる。特に図２ｂを参照すると、セクションＳ１において、対応する有効領域ＥＰ１ａ、ＥＰ１ｂが、それぞれ、有効でない領域ＮＰ２ａ、ＮＰ３ａ、ＮＰ４ａ及びＮＰ２ｂ、ＮＰ３ｂ、ＮＰ４ｂの対応する軸領域と並んで延びている。同様に、セクションＳ２において、対応する有効領域ＥＰ２ａ、ＥＰ２ｂが、それぞれ、有効でない領域ＮＰ３ａ、ＮＰ４ａ及びＮＰ３ｂ、ＮＰ４ｂの対応する軸領域と並んで延びている。更に同様に、セクションＳ３において、対応する有効領域ＥＰ３ａ、ＥＰ３ｂが、それぞれ、有効でない領域ＮＰ４ａ及びＮＰ４ｂの対応する軸領域と並んで延びている。
【0040】
図２ｂに示される好ましい実施形態では、各々のセクションＳの測定電極Ｅにおいて、２つの電極Ｅのうち１つの電極のそれぞれの検出部分Ｊ及び２つの電極の他方の電極の対応する接続部分Ｔの有効な領域ＥＰの間の距離ｄ１が、上記の有効な領域ＥＰ及び異なる検出セクションＳの異なる電極Ｅの接続部と並んでセットされた有効でない領域ＮＰの間の距離ｄ２より小さい。この好ましい特徴は、電気的ノイズや寄生容量の削減に役立つ。
【0041】
図２ｂにおいて、上記の距離ｄ１及びｄ２は、各々のセクションＳ１、Ｓ２及びＳ３の各々の電極Ｅ（ｎ）ａ、Ｅ（ｎ）ｂの両方において強調される。図示された特定の例では、１つも同じセクションＳの２つの測定電極Ｅに対応する２つの距離ｄ１が実質的に同じである。しかし、後で明確になるように、これが本質的な特徴を構成するものではない。様々な実施形態において、何れの場合も、各々のセクションＳの２つの距離ｄ１の合計が、同じセクションの個々の２つの距離ｄ２の各々より小さいのが好ましい。
【0042】
上記のように、重要な態様によれば、検出構造体３は、複数の異なる領域またはセクションＳ１－Ｓ４に分割され、これにより、互いに独立した態様で、容量の検出を行うことができ、よって、実質的にデジタルタイプのアプローチができる。同時に、各々のセクションＳの２つの電極を、互いに絶縁された状態で使用することにより、実質的にアナログタイプの測定ができ、互いに噛み合った検出部分Ｊを利用して、高い測定分解能を得ることができる。例えば１ｍｍから１００ｍｍの電極の高さ（長さ）が得られる。
【0043】
容量タイプのレベルセンサの典型的な制限は、互いに噛み合った検出部分（例えば、２つの櫛歯電極）を有する２つの電極だけで構成される検出構造体、例えば、基本的にアナログタイプのセンサでは、シグナル－ノイズ（Ｓ／Ｎ）比にで与えられ、特に、例えば、センサの少しの領域だけが浸かったような、液体レベルが低い場合に顕著である。
【0044】
この観点からすると、並んだ電極が一部だけ液体に浸かったとき、空中にある（例えば、液体に浸かっていない）電極の（上側の）ストレッチの電気容量は、電気的ノイズや寄生容量を生じさせて、上記の浸漬されたストレッチに比べて、ある程度、測定精度が低下する。電気的ノイズや寄生容量は、検出する液体のレベルが低いときに、はっきりした効力があり、例えば、液体中に浸かった電極のストレッチの間の効果的に検出された容量Ｃｌｉｑｕｉｄ ｅｆｆは、例えば、液体に浸かっていないような、空中のストレッチにおける容量Ｃａｉｒ ｅｆｆより低い。
【0045】
電気的ノイズが、この場合、Ｃａｉｒ ｅｆｆで特定することができる。測定値Ｃｄｅｌｔａ＝Ｃｌｉｑｕｉｄ eff－Ｃａｉｒ ｅｆｆ、つまりＣｄｅｌｔａ／Ｃａｉｒ ｅｆｆで与えられるＳ／Ｎ比は、上記のタイプの既知のセンサでは、事実、容量Ｃａｉｒ ｅｆｆの大きさによって、大きく減じられるであろう。
【0046】
センサの検出構造体を複数の”ｎ”のセクションに分割する本発明による解決策により、基本的に”ｎ”の要因によって減じることができる。
【0047】
例えば、図３を参照すると、参照番号１０で、一般的な液体を収容する一般的な容器が示される。例示した場合では、検出セクションＳ４に属する測定電極の有効領域のほんの僅かな部分だけが、液体Ｌに浸される。既に述べたように、レベル検出は、個々のセクションＳ１－Ｓ４で、他と個別に行われる。このとき、好ましくは周波数が調整された、電気容量の差が、好ましくは接地された、または間で電位差が生じる測定電極について電気的絶縁された他のセクションＳの他の全ての電極とともに、検出セクションＳの２つの電極の間に生じる。よって、図３に例示する場合には、セクションＳ４の２つの測定電極の間の電位差を一定に与えるとき、セクションＳ１－Ｓ４の他の全ての測定電極は、実質的にＣａｉｒ ｅｆｆに貢献する上昇を起こさない。代わりに、Ｃａｉｒ ｅｆｆの値は、まさに、ここで考慮する検出セクションＳ４の測定電極の浸漬されない部分により実質的に定められる。
【0048】
本発明により評価されるように、Ｃｄｅｌｔａ／Ｃａｉｒ ｅｆｆで理解されるＳ／Ｎ比は、検出高さにわたって延びた２つの互いに噛み合っただけの電極により形成される検出構造物により、識別される既知の解決方に比べて、明らかに高くなる。
【0049】
図４では、液体Ｌがセクション４のレベルにあるが、より多く（半分より上）の範囲が液体Ｌ内に浸かる対応する電極の有効領域を伴う場合を示す。代わりに、図５は、上述のように、液体Ｌがセクション３のレベルにある場合を示し、よって、Ｃａｉｒ ｅｆｆの値は、実施的に、セクション３の測定電極の空中にあるストレッチにより定められる。Ｃａｉｒ ｅｆｆの値は、セクション４の測定電極（完全に液体に浸かった有効部分）の間の容量、及び液体に浸かったセクション３の電極の有効領域のストレッチの間の容量の合計により得られる。
【0050】
よって、複数の領域に分割された検出構造体を有し、各々が個別の互いに噛み合った測定電極を有する容量センサでは、有利な点として、従来のセンサに比べて、センサがより良好なＳ／Ｎ比を有する。
【0051】
上記のように、好ましい態様では、検出セクションＳの電極Ｅの検出部分Ｊが、隣接する検出セクションと異なる幅Ｗの寸法を有する。上記のように、幅Ｗの寸法の構成として、例えば、既に述べたように、下側のセクションＳ４から上側のセクションＳ１にかけて、幅Ｗが減じる、例えば、Ｗ１＜Ｗ２、Ｗ２＜Ｗ３、Ｗ３＜Ｗ４または、概ねＷ（ｎ）＜Ｗ（ｎ）＋１となるのが好ましい。
【0052】
この目的によれば、寄生容量も、１つの電極Ｅの有効領域ＥＰ、及び並んでセットされた１以上の異なる電極の有効でない領域ＮＰの間の距離ｄ２（図２ｂ）による。特に、距離ｄ２が大きくなるにつれて、寄生容量が小さくなり、特に、セクションＳの１つの測定電極Ｅが１つの電位に接続された場合を考慮すると当てはまる。つまり、同じセクションＳの他の電極Ｅ、及び他のセクションの他の電極Ｅは、反対の電位に接続される。提案した解決策により、距離ｄ２は十分に大きく、空中の容量に対して大きな寄与をもたらすことなく、よって、Ｓ／Ｎ比を減少させない。様々な好ましい実施形態において、距離ｄ２は、少なくとも１ｍｍである。
【0053】
例えば、図２ｂを参照すれば、電位差がセクション３に与えられ、左側の電極Ｅ３ｂ（図２ａ）が正の電位に接続され、同じセクションの右側の電極Ｅ３ａ（図２ａ）、及び他の全てのセクションＳ１、Ｓ２、Ｓ４の測定電極が負の電位に接続される。よって、電極Ｅ３ｂの有効領域ＥＰ３ｂは、対応する有効でない領域ＮＰ３ｂとともに、正の電位を有する。一方、他の全ての電極の有効及び有効でない漁期は、負の電位を有する。セクション３において、正の電位の有効領域ＥＰ３ｂに並んで、負の電位の有効でない領域ＮＰ４ｂがあり、セクション２において、負の電位の有効でない領域ＮＰ３ｂが、共に負の電位の有効な領域ＥＰ２ｂ及び有効でない領域ＮＰ４ｂの間にセットされる。
【0054】
異なる電位にセットされた電極のこれらのストレッチが、互いに並んでセットされる事実により、上記の電極のストレッチが互いに近すぎる場合には、空中の電気容量に寄与し、Ｓ／Ｎ比を悪くする。提案する解決策では、検出部分Ｊの幅Ｗを、電極Ｅの有効でない領域ＮＰの通路のためより大きくして、距離ｄ２を増や可能性を有する。
【0055】
抽出された用語として、様々なセクションＳの検出部分Ｊは、全て同じ幅Ｗを有する。これにより、寄生容量を減少させるのに十分な距離ｄ２が得られる。しかし支持構造体２の表面は、幅方向で増えるであろう。これのことは、全体の寸法、コスト、製造プロセスの観点から具合が良いとはいえない。
【0056】
【0057】
図８は、本発明に係るセンサ１の更なる例を示し、検出部分Ｊの異なる形状で識別される。これまで図示された様々な例において検出部分Ｊは、実質的に、例えば、Ｘ方向における高さにおいて相対的に減じられた電極の検出部分Ｊが、歯または指の形状を有する。一方、図８の場合には、方向Ｘにおいて、方向Ｘにおける高さにおいてより大きな電極の小さなプレートの形状を有する。各々のプレートは、上記の実施形態の個々の歯または指より明らかに大きな表面を有する。更に、この場合、部分Ｊは、互いに噛み合う構成や、その他の構成をとることができる。このタイプの解決策は、測定の高い解像度を要さないレベルの検出に適用できる。
【0058】
図９は、検出２つの異なる系を含む検出構造体のセンサ１の場合を示す。例えば、セクションＳ１－Ｓ４のサクセションまたは系Ｉに、更なるセクションＳ５－Ｓ８の第２のサクセションまたは系ＩＩが続く。図示された特定の例では、個々の系Ｉ、ＩＩのセクションが、それぞれの電極の検出部分Ｊの幅Ｗが、セクションＳ１及びＳ５で、各々のセクションの系で、最も小さい幅を有する。図示された限定されない例において、２つの系Ｉ及びＩＩは、１つのまたは同じ支持構造体２に位置し、セクションＳ１－Ｓ４は、実質的に、図１－７を参照して記載されたものに応じて形成され、セクションＳ５－Ｓ８は、実質的に、図８を参照して記載されたものに応じて形成される。
【0059】
図９に示すタイプの実施形態は、例えば、下側の領域の一般的な容器のレベルの測定の解像度が、容器の上側の部分の要求される測定解像度と異なる場合、及び／または系Ｉの配置や角度が系ＩＩと異なる場合、例えば、系Ｉが垂直に配置され、系ＩＩが斜めに配置された場合に有効である。
【0060】
図１０－１１は、検出構造物が、Ｓ１－Ｓ３に３つに分割され、底部、例えば、セクションＳ３の下に、特定の参照電極Ｊｒを含むセンサ１の場合を示す。参照電極Ｊｒは、電気伝導性材料Ｔｒからなるそれぞれのトラックを介して、接続構造体３に接続される。電極Ｊｒ及び対応するトラックＴｒは，センサ１の他の電極として得られる。例えば、支持構造体２の２つの層またはシート２ａの１つの上に電気伝導性材料を蒸着することにより得られる。この例では、電極Jrが、様々な測定電極の検出部分Jよりも明らかに大きな表面積を有する。
【0061】
代わりに、図１２は、検出構造物が、Ｓ１－Ｓ４に４つに分割され、例えば、各々のセクションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の３の底部に、特定の参照電極Ｊｒ１、Ｊｒ２、Ｊｒ３、Ｊｒ４を含むセンサ１の場合を示す。参照電極Ｊｒ１、Ｊｒ２、Ｊｒ３、Ｊｒ４は、電気伝導性材料Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｊｒ４からなるそれぞれのトラックを介して、接続構造体３のそれぞれのパッドに接続される。参照電極Ｊｒ１、Ｊｒ２、Ｊｒ３、Ｊｒ４及び対応するトラックＴｒは，センサ１の他の電極Ｅとして得られる。例えば、支持構造体２の２つの層またはシート２ａの１つの上に電気伝導性材料を蒸着することにより得られる。この場合は、電極Ｊｒ１、Ｊｒ２、Ｊｒ３、Ｊｒ４が、対応する測定電極Ｅの検出部分Jよりも、それぞれ明らかに大きな表面積を有する。
【0062】
様々な実施形態において、センサ１は、少なくとも１つの温度センサ要素ＴＳを備える。このタイプの好ましい実施形態では、温度センサ要素を、検出構造体の各々の検出セクションの下側部分に備えることができる。
【0063】
このタイプの例を図１３－１４に示す。センサ１に関して、検出構図物が、４つのセクションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の４つのセクションに分割され、対応する温度センサ要素が、それぞれＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３及びＴＳ４で示される。各々の温度センサ要素ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３及びＴＳ４が、ＴＳ１ａ－ＴＳ１ｂ、ＴＳ２ａ－ＴＳ２ｂ、ＴＳ３ａ－ＴＳ３ｂ、及びＴＳ４ａ－ＴＳ４ｂにより示される、例えば、支持構造体２の２つの層またはシート２ａの１つの上に電気伝導性材料を蒸着することにより得られる電気導電性材料からなるそれぞれのトラックの対を介して、接続構造物３のそれぞれのパッドに接続される。可能な実施形態において、共通して、上記の１以上の温度センサ要素ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３及びＴＳ４が、電気的導電性材料からなる接続構造物３のパッドに接続するため、電気的トラックを有する。
【0064】
上記の温度センサ要素は、有利なことには、負の温度係数（ＮＴＣ）を伴う電気抵抗を有し、支持構造体のシート２ａに蒸着される。ただし、上記の温度センサ要素を、コンポーネントとして提供する可能性もあり、例えば、ＳＭＤ技術を用いて、支持構造体２のシート２ａの１つに取り付けることもできる。
【0065】
温度センサ要素ＴＳ、または各々の温度センサ要素ＴＳ（ｎ）を介して、検出される温度の情報が、対応するセクションＳの測定電極Ｅを介して得られる測定を補償するため、レベルセンサ１の制御回路により用いられる。測定が行われる液体の容器の中の温度勾配の存在により、レベルセンサ１内で反響が生じ、支持構造体２の異なるセクション及び部分における異なる温度を導き、これにより、測定エラーを誘導する。このような傾斜の存在における補償が、様々な方法で実行される。
【0066】
例えば、図１３及び１４で例示される場合には、長さＸの方向で異なる高さでセットされた様々な温度センサ要素ＴＳ１－ＴＳ４から推測され得る情報に基づいて、温度勾配の検出が行われる。図１３を参照し、液体のレベルがセクションＳ３に対応すると仮定すると、このセクションの容量の測定は、概ね、対応する温度センサ要素ＴＳ３により得られた測定を介して補償される。しかし、液体の容器内の温度勾配のあり得る存在（ここでは意図的に誇張してある）が、測定に反映する温度エラーを生成する。上記のように、この勾配は、センサ要素ＴＳ３の更に上側または下側にある温度センサ要素ＴＳ１、ＴＳ２及びＴＳ４により測定を介して検証される。
【0067】
異なるアプローチによれば、特定の温度センサ要素が存在しない場合でも、他の検出セクションＪの電極Ｅから推測することができる情報を利用することができる。例えば、上記のように、もし、液体のレベルがセクションＳ３に対応するとき、下側のセクション４の検出部分Ｊは、液体に浸かり、上側のセクションＳ１、Ｓ２の検出部分Ｊは空中にある。製造段階で実行される設計及び／またキャリブレーションの間に行われる試験的な測定に基づけば、これは、所与の温度（例えば２０℃）における様々なセクションＳ１－Ｓ４の要素Ｊにおける特定の液体または空中での没入の条件における容量の理論値であり、センサ１の制御電子部が、理論値及び現状測定された値との差に基づいて、測定電極Ｅが、現状どの温度におかれているか推測できる。
【0068】
すなわち、セクションの電極の現状の温度＝（ａ）－（ｂ）となる。
【0069】
ここで、（ａ）は、電極自身における理論的な電気容量（浸漬された場合または空中）であり、（ｂ）は、電極自身で現状、有効に測定された電気容量（それぞれ、浸漬された場合または空中）である。セクションＳに近接した電極Ｅのおかげで、制御電子部は、液体が存在し、温度勾配、容量の対応する測定値に関して補償を行い、電極Ｅの実際の温度における情報を得ることができる。
【0070】
同様に、質及び／または１以上の他の特性、特に、物理化学特性における情報を導き出すため、他のセクションＪの電極Ｅから推測され得る情報を利用することができる。例えば、上記のように、もし、液体のレベルがセクションＳ３に対応し、下側のセクションＳ４の検出部分Ｊが液体に浸されているとき、上側のセクションＳ１、Ｓ２の検出部分Ｊは空中にある。製造段階で実行される設計及び／またキャリブレーションの間に行われる試験的な測定に基づけば、これは、適用で規定された特定の液体への浸漬の条件における容量の理論値であり、センサ１の制御電子部が、理論値及び現状測定された値との差に基づいて、測定電極Ｅにおいて現状存在する液体の定積的な特性の可能な変化を補償することができる。
【0071】
すなわち、セクションの電極における液体の質は＝（ａ）－（ｂ）となる。
【0072】
ここで、（ａ）は、適用により期待される特性を有する液体に浸かった電極自身における理論的な電気容量であり、（ｂ）は、現状の特性を有する液体に浸かった電極自身で現状、有効に測定された電気容量である。セクションＳに近接した電極Ｅのおかげで、制御電子部は、電極Ｅが浸かった液体ｎ実際の質における情報を得ることができ、この上表の機能として、対応する測定した容量の値を補償することができる。
【0073】
温度勾配を補償するその他の可能な方法は、代わりの、例えば、図１０－１１の参照電極Ｊｒのような、検出構造体のための１つの参照電極を用いることに基づく。このタイプの実施形態では、参照電極Ｊｒが、下側のセクション（図１０の例ではセクションＳ３）の検出に参照として使われる。差の測定により、共通モードノイズ（温度、液体の特性等）の他の原因となるような、温度の補償を行うことができる。４つの検出セクションＳ１－Ｓ４を有する、図１０－１１に示されるタイプのセンサの場合を考慮すると、１つの参照電極ＪｒがセクションＳ４の下側にあり、例えば、液体のレベルがセクションＳ３に対応するとき、セクションＳ４は完全に浸漬され、既に補償されたセクションＳ４の容量値を、セクションＳ３の参照として使うことができる。同様に、液体のレベルがセクションＳ２に対応するとき、セクションＳ３が完全に浸漬され、対応する同様に浸漬されたセクションＳ４とともに、測定された容量値を、セクション２の参照として用いることができる。液体のレベルがセクションＳ１に対応するとき、セクションＳ２は完全に浸漬され、他とともに、測定された容量値を、セクションＳ１の参照として使うことができる。
【0074】
１つの参照電極Ｊｒを介してなされた容量の測定は、測定される液体の誘電率による。つまり、獲得された容量の測定は、測定を行う液体または溶媒の質、及び／または特性も示す。例えば、もし、測定された液体が希釈されたとき、参照電極における容量の測定は、液体が純液の場合と異なる。このように、もし、液体が期待したものと異なるとき、参照電極Ｊｒで測定された容量は、その液体で期待されたものと異なる。このように、電極Ｊｒによる測定を介して、測定時における液体の質を示すことができる。このタイプの１つの実施形態では、参照電極Ｊｒが、例えば、図１０－１１のセクションＳ３のような、下側のセクションの検出の参照として使われるとき、測定の差で、液体の質の保証を行うことができる。
【0075】
温度勾配の補償のための更なる方法は、例えば、図１２の参照電極Ｊ１ｒ、Ｊ２ｒ、Ｊ３ｒ、Ｊ４ｒのように、各々のセクションの参照電極を用いることに基づく。この方法では、上記に比べてより多くの電気接続を要するが、より正確になる。よって、この場合、各々のセクションＳの容量の測定は、差異によるタイプの測定を伴う、対応する参照電極を介して得られる容量の１つの検出と相互に関連する。温度は、対応する参照電極Ｊ（ｎ）ｒにおけるように、１つのセクションＳの測定電極Ｅにける効果を有する。つまり、差異の測定のおかげで、（共通モード効力である）温度の効力をキャンセルすることができる。
【0076】
参照電極Ｊ（ｎ）ｒを使うことにより、液体の様々な特性、つまり質を補償することもできる。概ね、液体の相が分離された場合（例えば、タンクに収容されたディーゼル油の水の割合が、ある閾値を超え、相の分離が生じて、タンク内で、ディーゼル油から分離した水が生じる場合）、より安定したロバストな測定を保証することができる。
【0077】
可能なキャリブレーション及び／または補償方法の詳細な記載において、１以上の参照電極及び／または１以上の温度センサを用いて、勾配が存在する場合であっても、本願の名前でファイルされたＷＯ２０１７／１０９７６５を参照することにより、その内容が参考としてここに組み込まれることが理解される。
【0078】
図１に示すタイプのレベルセンサ１に関して、操作の例が提供される。レベルセンサ１は、４つのセクションＳ１－Ｓ４に分割される検出部分を有し、各々のセクションは、検出部分Ｊのような電極自身を濡らす液体の量による電気容量の測定を提供するように設計された２つの互いに噛み合った電極を有する。よって、各々のセクションＳにおいて、測定は、下記の２つの値の間に含まれる。
【0079】
Ｃ（ｎ）ａｉｒ ｅｆｆ：完全に空中にあるセクションＳ（ｎ）の検出部分Ｊ、及び
Ｃ（ｎ）ｌｉｑｕｉｄ ｅｆｆ：完全に浸漬されたセクションＳ（ｎ）の検出部分Ｊ。
Ｃ（ｎ）ｌｉｑｕｉｄ ｅｆｆ：完全に浸漬されたセクションＳ（ｎ）の検出部分Ｊ。
【0080】
よって、センサ１は、下記で得られるレベルＱを測定することができる。
Ｑ＝Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３＋Ｑ４
これは、下記の容量の測定に基づいて計算される。
Ｃ＝Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４
Ｑ＝Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３＋Ｑ４
これは、下記の容量の測定に基づいて計算される。
Ｃ＝Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４
【0081】
次に、Ｃ（ｎ）（ｘ）は，Ｃ（ｎ） ａｉｒ ｅｆｆ 及びＣ（ｎ） ｌｉｑｕｉｄ ｅｆｆの間（，Ｃ（ｎ） ａｉｒ ｅｆｆより大きくＣ（ｎ） ｌｉｑｕｉｄ ｅｆｆより小さい）に含まれる液体のあるレベル”ｘ”に関連する容量の値である。
【0082】
製造プロセス中、センサ１を物理的に製造した後、キャリブレーション段階が実施される。この段階の目的は、異なる状態でセンサ１を伴う容量の測定を行い、センサ１自身の制御回路の内部にこれらの測定データを保管し、その後、引き続く操作において、この保管した情報を用いて計算を行い、センサにより提供されたレベル情報を最適化する。様々な好ましい実施形態において、キャリブレーションは、下記の２つのステップを含む。
【0083】
ｉ）液体サンプルに浸漬されたセンサの全ての電極Ｅによる容量の検出で、検出されて保管されるのは、各々のセクションＳの電極Ｅの各々の対における、空中にある容量の値Ｃ（ｎ） ａｉｒ。
ｉｉ）液体サンプルに浸漬されたセンサの全ての電極Ｅによる容量の検出で、検出されて保管されるのは、各々のセクションＳの電極Ｅの各々の対における、浸漬された状態の容量の値Ｃ（ｎ） ｌｉｑｕｉｄ。
ｉｉ）液体サンプルに浸漬されたセンサの全ての電極Ｅによる容量の検出で、検出されて保管されるのは、各々のセクションＳの電極Ｅの各々の対における、浸漬された状態の容量の値Ｃ（ｎ） ｌｉｑｕｉｄ。
【0084】
各々の電極Ｅに対応するレベルＱ（ｎ）は、検出セクションＳのようなセンサの検出構造体を構成する”ｎ”対の電極で測定された容量Ｃ（ｎ）の情報に基づいて算出される。この変換は、下式で示される。
【0085】
【数1】
【0086】
【数2】
【0087】
上記記号は、容量Ｃ及び液体のレベルＱの測定の間に比例を表す。センサ１のグローバスジオメトリによって定まる係数を用いながら、この変換は、ファラド（Ｆ）で示される容量の測定値をミリメータ（ｍｍ）で示されるレベルの測定値にする。
【0088】
ここで、図１及び図２ａ－２ｂに示されたタイプのセンサ１が４リットル容器内に取り付けられ、説明を簡単にするため、センサの各々のセクションＳ１－Ｓ４が、１リットルの液体の高さを測定するように設計されている場合を考える。下記にリストした場合が可能である。
【0089】
１）下側のセクションＳ４に対応する液体のレベル（ｘ）
センサ１の制御電子部が、セクションＳ４の電極Ｅの間の容量を測定する。レベル（ｘ）を表す検出した容量Ｃ４（ｘ）が保管した値Ｃ４ ａｉｒと異なる場合、制御電子部は、液体が存在すると認識し、例えば、下式のように、以前に取得した測定値からレベルの値を算出する。
センサ１の制御電子部が、セクションＳ４の電極Ｅの間の容量を測定する。レベル（ｘ）を表す検出した容量Ｃ４（ｘ）が保管した値Ｃ４ ａｉｒと異なる場合、制御電子部は、液体が存在すると認識し、例えば、下式のように、以前に取得した測定値からレベルの値を算出する。
【0090】
【数3】
【0091】
２）中間のセクションＳ３に対応する液体のレベル（ｘ）
センサ１の制御電子部が、セクションＳ３の電極Ｅの間の容量を測定する。つまり、レベル（ｘ）を表す容量Ｃ３（ｘ）を取得する。この場合、取得した容量Ｃ３（ｘ）が、保管した値Ｃ３ ａｉｒ及びＣ３ ｌｉｑｕｉｄと異なる場合（特に、これらの値の間に含まれる場合）、制御電子部は、液体が存在すると認識し、例えば、以前考察したセクションＳ４のように、液体のレベルが位置し、完全に浸漬されたものに最も近いセクションＳの容量を測定する。
センサ１の制御電子部が、セクションＳ３の電極Ｅの間の容量を測定する。つまり、レベル（ｘ）を表す容量Ｃ３（ｘ）を取得する。この場合、取得した容量Ｃ３（ｘ）が、保管した値Ｃ３ ａｉｒ及びＣ３ ｌｉｑｕｉｄと異なる場合（特に、これらの値の間に含まれる場合）、制御電子部は、液体が存在すると認識し、例えば、以前考察したセクションＳ４のように、液体のレベルが位置し、完全に浸漬されたものに最も近いセクションＳの容量を測定する。
【0092】
よって、取得されたセクションＳ４の容量の有効値は、Ｃ４ ｌｉｑｕｉｄ ｅｆｆに等しい。このときのＣ４ ｌｉｑｕｉｄ ｅｆｆの値は、温度、及び、例えば、液体の質のような、液体の物理化学的特性（電気伝導度、誘電率等）に影響される。よって、計測値Ｃ３（ｘ）からレベルＱ３を算出するとき、Ｃ４ ｌｉｑｕｉｄ ｅｆｆを温度及び液体の特性の効力を除くために使うことができる。よって、電子部は、下式を適用して、差を用いた相対的な測定を得る。
【0093】
【数4】
【0094】
よって、レベル３の測定は、温度及び液体の特性と独立している。
【0095】
３）中間のセクションＳ２に対応する液体のレベル（ｘ）
上記の場合のように、制御電子部が、セクションＳ２の電極Ｅの間の容量を測定する。つまり、保管した値Ｃ２ ａｉｒと異なる、レベル（ｘ）を表す容量Ｃ２（ｘ）を取得する。そして、電子部は、例えば、セクションＳ３のような、完全に浸漬された容量の値を測定する。そして、温度、及び液体の物理化学的特性に影響されるであろう、対応する有効な容量Ｃ３ ｌｉｑｕｉｄ ｅｆｆの値を取得する。電子部は、下式を適用して、差を用いた相対的な測定を得る。
上記の場合のように、制御電子部が、セクションＳ２の電極Ｅの間の容量を測定する。つまり、保管した値Ｃ２ ａｉｒと異なる、レベル（ｘ）を表す容量Ｃ２（ｘ）を取得する。そして、電子部は、例えば、セクションＳ３のような、完全に浸漬された容量の値を測定する。そして、温度、及び液体の物理化学的特性に影響されるであろう、対応する有効な容量Ｃ３ ｌｉｑｕｉｄ ｅｆｆの値を取得する。電子部は、下式を適用して、差を用いた相対的な測定を得る。
【0096】
【数5】
【0097】
４）上側のセクションＳ１に対応する液体のレベル（ｘ）
既に理解されたように、この場合も、上記の２）及び３）に記載されたのと類似した論理が続けられる。電子部は、下式を適用して、差を用いた相対的な測定を得る。
既に理解されたように、この場合も、上記の２）及び３）に記載されたのと類似した論理が続けられる。電子部は、下式を適用して、差を用いた相対的な測定を得る。
【0098】
【数6】
【0099】
よって、レベル１の測定は、温度及び液体の特性と独立している。
【0100】
以上をまとめると、任意の測定サイクルにおいて、制御電子部は、各々のセクションＳの容量の計測を順次行い、液体のレベルが位置するセクションを識別する（容量Ｃ（ｎ）（ｘ）がＣ（ｎ）ａｉｒ及びＣ（ｎ）ｌｉｑｕｉｄの間に含まれ、他のセクションがＣ（ｎ）ａｉｒまたはＣ（ｎ）ｌｉｑｕｉｄと等しい、または非常に近い容量の値の場合、ただ１つのセクションが該当する）。
【0101】
もし、レベル（ｘ）が１つのセクションに識別できないとき、下記の２つの場合が存在する。
【0102】
ａ）容器が完全に空である（例えば、センサの全てのセクションＳが完全に空中にある）場合である。この場合には、各々のセクションＳの電極の対は、Ｃ（ｎ）ａｉｒに等しい、または非常に近い容量の値を示し、センサの出力信号は、ゼロにセットされる。
【0103】
ｂ）液体のレベルが、ちょうど２つのセクションの間に位置する場合である。この場合には、センサの出力信号は、最後の完全に浸漬されたセクションのレベルＱ（ｎ）の値（ポイント２で説明したような、下側のセクションにおける有効な検出値を介して、参照及び正規化した値）に対応する
【0104】
一度、液体のレベルが位置するセクションＳが識別されると、電子部は、例えば、セクションＳ（ｎ＋１）のような、完全に浸漬されたものに最も近いセクションＳを識別する（下方のセクションＳの場合には可能でない）。そして、電子部は、セクションＳ（ｎ＋１）を測定して、値Ｃ（ｎ＋１）ｌｉｑｕｉｄ ｅｆｆを取得し、そして、下式を用いて、差を出し及び相対的に、レベルＱ（ｎ）を算出する。
【0105】
【数7】
【0106】
全ての電極の読み込みの最後に、様々なセクションＳの全ての値Ｑ（ｎ）の合計から算出される。
【0107】
記載された方法は、検出構造体を形成する全ての電極に適用される。しかし、上記のように、レベルが最も下のセクション（例えば、セクションＳ４）の場合には、この方法は適用できない。例の中では、事実、セクションＳ４は、上記の式を適用して、差を用いた相対的な計測が得られる。このことは、このセクションのレベルの計測が、他のセクションの計測よりも正確性に欠けることを意味する。この欠点を克服する解決策は、セクション４に、図１０－１１の参照電極Ｊｒ，または図１２の電極Ｊ４ｒのような参照電極を備えることであり、これにより、上記の式の適用が可能になる。この場合、参照電極で占められる領域は、計測領域の外側にある。
【0108】
この方法の利点は、上記のように、差を用いた相対的なレベルの測定を得ることである。適用状況において、センサ１の通常の稼働の間に、大変利用価値があることが証明される。タンク内の液体が相で分離した場合例えば、上記のように、ディーゼル油と水の分離が生じた場合）に、より利用価値が高い。
【0109】
既に示した下記の式が、差を用いた相対的なレベルの測定を得る最も正確な計算方法を示す。
【0110】
【数7】
【0111】
目的が、制御回路のプロセッサの計算容量を抑える、または計算時間を削減する場合には、下記の２つの式に示すような、広げられた概算を示すより単純な式を用いることができる。
【0112】
【数8】
【0113】
【数9】
【0114】
上述した実施形態において、様々なセクションＳの電極Ｅの検出部分Ｊが、支持構造体２に関して、中心の位置にある。しかし、これは、主要な特徴を構成するものではない。この考えによれば、様々なセクションＳの幅Ｗを定めた好ましい配置を維持するとしても、対応する電極Ｅが、２つの辺の１つの辺に並ぶこともあり得る。
【0115】
図１５－１６は、この意味における例を強調しており、既に述べたように、様々な電極の検出部分Ｊが、支持構造体２の左側の辺に沿って並んでいる。一方、様々なセクションＳの電極の対の検出部分Ｊの寸法を定めた好ましい実施形態を維持している。どのような場合も、右側の辺に沿って並ぶこともできる。距離ｄ２で接続部分Ｔを配置して十分なスペースを得て、図２ｂに関連して上述したように、寄生容量を削除する、またはどの場合でも減少させることができる。
【0116】
図１６の詳細から、例えば、セクションＳ１において、構造体２の右側において、接続部分Ｔ２ａの有効でない領域ＮＰ２ａは、どの場合でも、接続部分Ｔ１ａの有効領域ＥＰ１ａから距離ｄ２の位置にある。一方、接続部分Ｔ３ａ、Ｔ４ａの有効でない領域ＮＰ４ａは、上記の有効な領域ＥＰ１ａから更に離れている。
【0117】
反対に、構造体２の左側では、接続部分Ｔ１ｂの有効な領域ＥＰ１ｂが、接続部分Ｔ２ｂの有効でない領域ＮＰ２ｂに比較的近く位置し、接続部分Ｔ３ｂ及びＴ４ｂの有効でない領域ＮＰ３ｂ及びＮＰ４ｂにも比較的近く位置している。しかし、説明したように、様々な実施形態において、検出セクションにおける容量の検出の目的において、他の検出セクションの他の全ての電極とともに、１つの第１の電極Ｅが、ある電位でセットされ、第１の電極Ｅが対向する電位（例えば、接地）でセットされる。よって、図１６の例を参照すれば、例えば、有効な領域ＥＰ１ａは、正の電位であり、負の電位の有効でない領域ＮＰ２ａ、ＮＰ３ａ及びＮＰ４ｂから十分に離れ（距離ｄ２）、対応する寄生容量を制限する、またはキャンセルすることができる。逆に、反対側では、有効な領域ＥＰ１ｂは、有効でない領域ＮＰ２ｂ、ＮＰ３ｂ及びＮＰ４ｂとともに、負の電位にある。これにより、上記の領域の間の相対的な近接により、寄生容量を上昇させるのを防ぐことができる。
【0118】
様々な実施形態において、レベルセンサは、上述したようにして形成された第１の検出セクション、及び少なくとも他の方法で考えられた第２の検出セクションを備える。そのような場合が、下側の検出セクションＳ４が、上側のセクションＳ１－３と異なる構造体を有するセンサ１を示した図１７及び１８に例示される。この例では、セクション４の検出部分Ｊ４ａ及びＪ４ｂが、センサの長さ方向に長く延びた板の形状を有し、概ね、互いに平行に配置され、噛み合った構成の検出部分を有さない。どの場合も、センサ１を稼働させる目的は、上述の場合と同じであるが、下側の検出セクションＳ４における計測解像度が、上側のセクション１－３に比べてかなり低い点で異なる。
【0119】
様々な実施形態において、本発明に係るレベルセンサは、好ましくは、同じ電気接続構造体３と接続された、多くのレベル検出構造体を備える。
【0120】
例えば、様々な実施形態において、レベルセンサ１の支持構造体は、２つの検出構造体を並べて支持しており、構造体は、検出の精度を改善するため、同じ数の検出セクションを有するのが好ましい。
【0121】
このタイプの好ましい実施形態において、１つの構造体の電極の検出部分Ｊは、並んでセットされた構造体の電極の検出部分Ｊに関して、長さＸの方向にずれることができる。例えば、第１の構造体で検出されるレベルの中間のレベルに位置する第２の構造体で検出することにより、検出の解像度を倍増させることができる。
【0122】
図１９ー２０は、この考えにおける例を示し、構造体２上であって、２つの層またはシート２ａの中に、並んだ２つの検出構造体４が提供され、それぞれが、４つのセクションＳ１－Ｓ４に分割されている。図２０で詳細に示されるように、同様の構造体Ｓの検出部分Ｊが、長さ方向において、互いにずれて配置されている。よって、これにより、センサ１の全体的な測定の解像度を増すことができる。
【0123】
上述の場合のように、様々な実施形態において、レベルセンサの支持構造体が、対向する表面の２つに２つの検出構造体を支持でき、測定の解像度を改善するため、両方とも、同じ数の検出セクションに分割されるのが好ましい。２つの検出構造物は、１つの同じ柔軟性のある支持体の２つの対向する主要面上で規定される。このタイプの好ましい実施形態では、同じ支持体の対向する面上の検出構図体の電極の検出部分Ｊに関して、上記の支持体の１つの面の上で規定された検出構造体の電極の検出部分Ｊを、長さＸの方向にずれて配置することができる。図２１－２２は、その考えにおける例を示し、各々の構造体４が、４つの検出セクションＳ１－Ｓ４に分割された、それぞれの検出構造体４が、１つの同じ柔軟性のある支持体２ｃの２つの対向する主要面の各々の上に備えられる。柔軟性のある支持体２は、上記において２ａで示されたタイプの２つの層またはシートの間、または異なる電気的に絶縁されたハウジングに囲まれることができる。
【0124】
上記のように、図２１及び図２２の比較から理解されるように、同種の構造体Ｓｎの検出部分Ｊが，有利なことには、センサの長さ方向において互いにずれて配置され、よって、センサ１の全体的な検出の解像度を増大させることができる。
【0125】
様々な実施形態において、本発明に係るレベルセンサ１は、それぞれの支持構造体に支持された多くのレベル検出構造体を備えるが、１つの同じ電気接続構造体と電気的に接続されるのが好ましい。例えば、図２３－２４は、第１のレベル検出構造体４’及び第２のレベル検出構造体４’’を備える。これらの構造体は、概ね、長さ方向に並んでセットされ、両方が電気接続構造体に接続される。例示した場合では、２つの構造体４’、４’’が、それぞれ、例えば、上記のタイプのような、対応する柔軟性のある支持構造体２’及び２’’に支持される。
【0126】
２つの検出構造体４’、４’’は、１つ及び同じ数の検出構造体Ｓを備えることができる。例示した場合、各々の検出構造体４’、４’’は、例えば、図９に示すタイプの構成を有する、Ｓ１－Ｓ８で識別される８つの検出セクションを含む。２つの検出構造体４’、４’’は、全体としてＥＣで識別される、１つの同じ接続及び制御ユニットに電気的に接続される。２つの検出構造体４’、４’’は、対応する電気伝導性トラックＴとともに、支持構造体２の領域ＲＢを介して、または多くのコンダクタを伴う柔軟なフラットケーブル等を介して、接続及び制御ユニットＥＣに接続される。
【0127】
図２３－２４のセンサは、少なくとも一部で概ね互いに平行な２つの検出構造体４’、４’’を有する概ね実質的にＵ形の全体形状を有し、好ましくは、少なくとも１つの湾曲した及び／または直交する、または傾いたストレッチＲＢにより繋がれる。例えば、２つの検出構造体４’、４’’の各々が、実質的に全体としてＬ字形の構成を有し、例えば、互いに直交するまたは傾いた２つのストレッチ、好ましくは、湾曲したストレッチで繋がれる。
【0128】
例えば、このタイプの構成は、レベルの検出を行う液体の容器またはタンクが、複数の区分された分室、または複数の区分された蓄積領域を含む場合、例えば、所謂サドルタンク、特に、自動車の燃料サドルタンクの場合に有益である。
【0129】
図２５は、この目的における、例えば、サドルタイプの自動車のタンクのような、互いに区切られた複数の分室、または蓄積領域を有する容器またはタンク１０の場合を示す。タンク１０の底部１０ｂは、概ね互いに平行な、１０１及び１０２で識別される２つの区分された蓄積領域を画定するように形成されている（もちろん、各々の領域１０１及び１０２は、それぞれ図示しない液体の出口を有する）。
【0130】
２つの構造体１’及び１’’の各々が、長さ方向に延びて、一部がそれぞれ蓄積領域１０１及び１０２に延びている。検出構造体４’及び４’’を介して、２つの蓄積領域１０１及び１０２の各々の液体の存在及びレベルを、独立して検出することができる。
【0131】
取り付ける状態によっては、２つの構造体４’、４’’は、容器１０内で概ね曲げられる。特に、実質的にセクションＳ４及びＳ５の間の遷移領域で曲げられ（図２４参照）。よって、Ｐ１及びＰ２で識別される２つの領域で、各々の構造体において、異なるように傾けることができる。
【0132】
この例では、各々の構造体４’、４’’の２つの領域Ｐ１、Ｐ２が、上述の図９に示す場合と類似した、異なるタイプの検出セクションを備える。２つの領域Ｐ１及びＰ２は、異なる測定の解像度により識別できる。例えば、検出セクションＳ１－Ｓ４を備えた領域Ｐ１は、検出セクションＳ５－Ｓ８を備えた領域Ｐ２より、高い解像度を有することで識別される。
【0133】
何れの場合でも、検出セクションＪの垂直方向に対する傾きによって定まる。例として、領域Ｐ２の電極は、垂直に対して傾きが小さい領域２の電極の解像度と同じ解像度を有するポイントに対して、高いに解像度でセットすることができる。
【0134】
様々な実施形態において、どの場合でも、連続した領域の各々の遷移領域で各々の遷移領域に対応するポイントで、それぞれ曲がったまたは湾曲した、対応する柔軟な支持構造体とともに、レベルセンサの検出構造体または構造体は、互いに角度で概ねそれぞれ水平な方向に延びた複数の連続した領域を有する。
【0135】
図２５－２６の例では、一体となった、または少なくとも容器またはタンクの１つの壁に固定され、例えば、少なくとも一部で、一体的な、または底部壁１０ｂ及び／または側部壁（及び／またはたぶん上部壁）に固定された支持体Ｒが示される。これらのサポートＲは、図２３－２４においてＢで識別されるレベルセンサ１の位置決め及び／または固定要素に接続される。例示した場合には、底部１０ｂが、互いに角度を有する（例えば、図２６参照）壁領域によって、識別される。しかし、傾いたまたは角度を有するようにセットされた同様な領域が、少なくとも１つの側部壁の一部を形成することができる。この例では、異なる高さの支持体Ｒのおかげで、レベルセンサ、例えば、検出構造体４’及び４’’の支持構造体２が、タンク１０の底部壁１０ｂに固定される。
【0136】
特に、図２６を参照すると、２つの検出構図体の端部領域が、タンク１０の底部壁１０ｂに近接している。一方、端部領域は、上部壁１０ｕと近接している。もちろん、検出構造体の異なる角度の領域を提供する解決策を、図９のような構造体を含むレベルセンサの場合においても使うことができる。
【0137】
図２７－２８は、上記の接続及び制御ユニットの可能な実施形態を模式的に示し、構造体２のストレッチＲＢまたはケーブルが接続された、少なくとも２つの部分３０、３１から構成される。様々な実施形態において、上記のケーシング３０－３１が、それぞれ電気伝導性トラックＴを支持する構造体のストレッチＲＢを介して、２つの検出構造体１の電極Ｅに電気的に接続されるプロセス及び／または制御回路を中に収納するような形状を有する。例示された例では、２つのケーシング３０－３１は、回路支持体３３を収納するチャンバ３０ａを画定するように形成され、回路支持体３３の上には、好ましくは、センサを制御するためのプログラムが入った不揮発メモリ手段を有するマイクロコントローラのような、電気的制御ユニット３４を含む、レベルセンサ１の制御のための回路部材が載置されている。
【0138】
電気ユニット、またはプロセス及び／または制御回路は、好ましくは、少なくとも発信器の中の１つ、振動信号を生成するように設計された回路、インピーダンス及び／または容量及び／または電気抵抗を検出するように設計された回路、アンプ回路、制御スイッチ、またはマルチプレクサ、またはインプット及び／または電極を切り替えるための回路、または信号サンプル及び／またはサンプル及び保持回路、アナログ－デジタルコンバータ、データプロセス回路、メモリ回路、好ましくは、シリアルフォマットの伝送及び／または受信のための、非常に好ましくは、ＳＥＮＴインタフェス及び／またはプロトコルのデータ伝送回路を備える。
【0139】
この例では、ケーシング本体は、部分３１、例えば、少なくとも、センサ１を、例えば自動車に取り付けられた制御回路のような、外部システムとインタフェスする電気接続部３２の一部を画定し、蓋を有する。この例では、構造体２のストレッチＲＢ、または上記のケーブルの様々なリードまたは電気トラックの端部が、上記のプロセス及び／または制御回路、特に回路支持体３３に接続される。ストレッチＲＢが、２つの検出構造体４’、４’’の一体的な部分を形成する場合、対応する電気接続構造体３は、直接、上記のプロセス及び／または制御回路、または対応する回路支持体３３に接続される。一方、平坦なケーブルが備えられる場合には、対応するコンダクタの１つの端部が、回路支持体に接続され、反対の端部が、２つの検出構造体４’、４’’（図９参照）の電気接続構造体３に接続される。
【0140】
図２９は、支持構造体２’、２’’に一体的に画定された、センサの位置決め及び固定のための要素Ｂの場合を例示し、例えば、小さなブラケット、または横側に突起した固定タブの形状を有し、タンク１０に伴う、または一体化した支持体Ｒの対応する固定領域Ｒ１を受けることができる少なくとも１つの通路または座を備える。
【0141】
好ましくは、本発明に係るセンサの検出構造体の各々の検出セクションＳの電極Ｅは、他のセクションの電極とは異なる固有の特徴を有する。つまり、各々の電極の対は、好ましくは、例えば、与えられた領域、及び／または液体のタンクまたは他の容器の形状または傾きにより必要な測定解像度の機能において、正確な特性を伴う固有の形状を有する。
【0142】
この態様をより良く理解するため、参考として、図３０に断面図を示し、タンク１０を模式的に示す。タンク１０は、複雑な形状を有し、本発明に係るレベルセンサ１が、連続した複数の領域Ｐ１－Ｐ４を有し、領域Ｐ１－Ｐ４は、互いに概ね角度の付いたそれぞれの平面で延びており、各々の領域が、異なる形状のそれぞれの電極の対を有する１以上の検出セクションを含む。
【0143】
例えば、制御回路から最も離れた領域Ｐ４は、高い解像度を要するが、垂直に対して大変傾いている。図８に示すタイプのような例であれば（傾きが大きく、高さ１ｍｍで、幅が多数ミリメータとなる）、比較的大きな検出部分Ｊを有する電極の対を用いることができる。
【0144】
次の領域Ｐ３では、どの場合も高い測定解像度を要するが、垂直方向に対して少ない傾斜を有する。例えば、図１及び２ａに示すような、比較的小さな検出部分の電極を用いれば十分である。隣の領域Ｐ２及びＰ１については、それぞれ、領域Ｐ４及びＰ３で示したと同様な解決策を適用できる。
【0145】
上記のように、計測の解像度は、電極の検出部分Ｊの表面の寸法だけでなく、検出部分Ｊの垂直方向に対する傾斜により定まる。この考えが、図３１に図示され、Ｓ４で識別された要素Ｊは、垂直方向に対して傾斜が少ない領域Ｐ２の要素Ｊの解像度と同じ解像度を有するポイントに対して、大きな傾きで配置されている。
【0146】
上記に基づけば、制御電子部のソフトウエアプログラミングを介して、検出領域Ｐ１－Ｐ４の特性に応じて、異なるタイプの補償を選択することができる。例えば、（図１０－１１のような）１つの参照電極を有する場合、（図１２のような）様々な位置に多くの参照電極を有する場合のように、温度勾配の効力、及び相に分離したり、タンク内の様々な領域における特性や温度の差に関連する変化の効力を最小化する。
【0147】
本発明に係るレベルセンサ１は、少なくとも、上記の支持構造体を容器またはタンクに位置決め及び／または固定するための１以上の要素を備える。上記の位置決め／固定要素が、レベルセンサに一体的に設けられるか、センサの上に載置される。センサ１は、既に載置された上記の要素を備えるか、または、センサとともにキットの形で提供される上記の要素を介して、予め配置させることができる。
【0148】
様々な実施形態において、レベルセンサ１は、センサの長さ方向において互いに離れ、例えば、容器またはタンクの少なくとも１つの壁に関して、少なくとも１つの支持構造体の位置を保持するように構成された複数の位置決め及び／または固定要素を備える。
【0149】
図３２－３３は、センサ１、例えば支持構造体２を、容器またはタンク１０の少なくとも１つの壁に固定するために使用可能な位置決め及び／または固定要素Ｂの様々な可能な実施形態を例示する。
【0150】
図３２－３３は、位置決め及び／または固定要素Ｂの一例を示し、位置決め及び／または固定要素Ｂは、検出構造体の婉曲を横切る方向に延びるように設計され、間にセットされたそれぞれの電極のストレッチについて、スナップアクションで、閉じることができる２つの領域を含む。上記の本体は、具合のよいことに、例えば、成形により、適切な樹脂材料で作ることができる。よって、この例では、ヒンジ領域４２ｃにより互いに繋がった２つの細長い領域４２ａ及び４２ｂを有し、ヒンジ領域４２ｃと反対側の領域４２ｂの端部で、例えば、弾性歯の形状を有するフック要素４２ｄが備えられ、２つの部材４２ａ及び４２ｂ堅く固定する。
【0151】
要素４の下側の領域で、流域４２ａは、例えば、スナップアクション、またはネジにより、または、例えば底部壁１０ｂのような、液体レベルを検出する液体を含む容器の壁で画定された、対応する支持体Ｒとのインタフェスを介して固定するための部分４２ｅを備える。
【0152】
図３４－３６は、要素Ｂに関連し、本体４２は、支持構造体２のストレッチを受けることができるスリットＦを有する。スリットＦは、２つの端部で、２つの支持体Ｒを固定するための対応する要素のための図示しない座を画定する。図３４－３５の例では、４３で識別される上記の固定要素が、スナップアクションまたはインタフェスで係合し、一方、図３６の場合には、ネジ要素、またはリベット４３’が備えられる。
【0153】
図３７－３８は、図３２－３３と類似した位置決め要素の変形例に関連する。しかし、２つの本体４２ａ及び４２ｂは、識別された態様で構成される。この場合、２つの領域の１つ、ここでは領域４２ｂは、反対の端部で、それぞれフック４２ｄを有する。例えば、フック４２ｄは、間にセットされる構造体２のそれぞれのストレッチとともに、領域４２ｂが領域４２の上にくるのをブロックするように、弾性を有する歯の形状を有する。この場合、領域４２ａは、例えば、スナップアクション、またはネジにより接続、またはインタフェスにより、対応する市自体Ｒと固定するための部材４２ｅを備える。
【0154】
図３９－４２は、支持構造体２により直接画定された、位置決め要素Ｂの１つの解決策を示す。位置決め要素Ｂは、隆起した付加物またはブラケットの形状を有し、支持体Ｒに固定された固定要素４３のための貫通孔が備えられる。例えば、固定要素４３は、図３９－４０のような、干渉係合要素、またはネジ要素、またはリベット、または図４１－４２のような、スナップアクションの係合要素４３’による。
【0155】
図４３－４４は、同様な場合を示す、しかし、支持体Ｒは，要素Ｂを提供する突起した付加物またはブラケットの孔を通して受けられる、それぞれの上端Ｒ１を画定する。端部が加工され、例えば、ホットスタンプにより、Ｒａ’で識別されるような広げられた固定領域を提供できる。
【0156】
もちろん、本発明に係るレベルセンサ１の支持構造体２または構造体２’、２’’の位置決め及び／または固定要素Ｂが、互いに同じである必要はない。例えば、図３２－４４による異なる要素Ｂを組み合わせて用いることも考えられる。
【0157】
レベルセンサ１の支持構造体（２、２ａ、２’、２’’）は樹脂からなるか、例えば、ＨＤＰＥまたは他の材料からなる樹脂基板を備え、材料は、容器またはタンク１０の材料と類似したもの、化学的に固定または結びつくものが好ましい。可能な実施形態によれば、支持構造体は、例えば、超音波溶接や加熱した工具による再加熱、及び２つの材料の溶け込みにより得られる溶接スポットを介して、溶接またはタンクと直接溶接することもできる。スポット溶接の代わりに、ビードの形での溶接も可能である。
【0158】
このタイプの例を、図４５－４９に示し、センサ１の支持構造体２’及び／または２’’が、溶接スポット５１を介して、容器１０の壁１０ｂに直接固定されている。上記のように、可能な変化として、支持構造体２、２’または２’’、例えば、シートまたは相２ａの１つが、例えば接着で、対応する樹脂基板と結合することができ、そして、例えば、上記のやり方で、基板が容器に溶接される。
【0159】
他の可能な実施形態によれば、本発明に係る支持構造体２，２’または２’’は、２つの横側のストラップの形式で、フレームに溶接される。フレームは、例えばＨＤＰＥまたは他の材料からなり、容器の材料と類似するか、または化学的に固定または結びつくように設計されたものが好ましい。上記のフレームは、例えば、容器のリリーフとして意図的に設けられた上記のフレームの孔を介して、容器に固定または溶接される。
【0160】
このような場合が、図５０－５４に例示され、樹脂の支持構図体２’が、６０で識別される上記のフレームに溶接される。様々な実施形態において、例示したように、フレーム６０は、容器１０の壁１０ｂに備えられた支持体Ｒの対応する端部Ｒ１と係合う、孔Ｈを有する２つの平行なストラップを備える。センサの支持構造体２’は、例えば、再加熱、及び構造体２’の材料及びフレーム６０の材料のような２つの材料の溶け込みにより得られる溶接スポット５１を介して、上記のフレームに溶接できる（好ましくは、特に、より便利なハンドリングのため、少なくとも一部で構造体２’を堅くする）。孔Ｈ及び支持体Ｒの結合のその他の態様として、フレーム６０自身が、直接、容器１０に溶接されることもあり得る。
【0161】
この場合、様々な実施形態において、構造体２’が、例えば、接着で、樹脂（例えばＨＤＰＥ）からなる対応する基板に結合され、そして、フレーム６０に溶接され、後者は、上記のような容器に固定または溶接されることができる。
【0162】
上記の記載から、本発明の特徴が、優位性とともに明らかになる。
【0163】
後述のクレーム規定された本発明の範囲から逸脱することなく、例で示されたレベルセンサのブランチとして、当業者が多くの変化を認識できる。
【0164】
本発明が、液体溶媒のレベル及び／または他の特性の検出に対する特定に参照により期しあされたが、上記のように、記載されたセンサは、他の物質や材料、例えば、冷凍により、潜在的に固化が進んでいるようなものとの組み合わせで用いることができる。上記の実施形態を参照して期しあされた本発明の特徴は、他の実施形態と組み合わせることができる。
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】