JP2008082712A - 圧力センサ素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧力センサ素子10は、絶縁基板11を備え、この絶縁基板11上には、銅等からなる線路導体12が敷設されている。線路導体12は、絶縁基板11の上面において蛇行するように敷設されている。絶縁基板11の下面には、銅等からなるグランド板14が接着固定されている。絶縁基板11の上面には、前記線路導体12に対する導体周辺媒質を形成する媒質16が接着固定されている。媒質16は、誘電性の弾性樹脂やエラストマーからなる母材17と、この母材17中に分散された微少なコイル状炭素と繊維18とにより構成されている。
【選択図】図2
Description
この発明においては、絶縁基板と周辺媒質とにより線路導体を挟持すればよいだけであり、簡単な構成となって圧力センサ素子の製造が容易となる。
次に、この発明を具体化した第1実施形態について図1〜図6に従って説明する。
図1及び図2に示すように、この第1実施形態の圧力センサ素子10は、全体として平板状をなしている。セラミックや合成樹脂からなる平板状の絶縁基板11の上には、銅やアルミニウムの裸線よりなる一本の線路導体12が蛇行状に敷設されている。線路導体12の両端は、絶縁基板11の外部へ引き出されてそれぞれ第1入力端子13a及び第1出力端子13bに接続されている。
図4及び図5は、帯状の前記絶縁基板11上に直線状の前記線路導体12が形成されるとともに、この線路導体12が帯状の前記媒質16により覆われた構成の圧力センサ素子10を示す。すなわち、この圧力センサ素子10において、媒質16の上面が圧力検出面19になっている。従って、この圧力センサ素子10は、線路導体12に沿った直線領域に対して圧力が加えられた場合、その位置と強さとを検出する構成である。すなわち、この圧力センサ素子10は、直線状の線路導体12上における1次分布定数(単位長当たりのインダクタンスL、キャパシタンスC、抵抗R、コンダクタンスG)が一定である損失均一線路によって構成されている。なお、線路導体12上における1次分布定数は、線路導体12の構造(幅、厚さ等)及び電気定数(導電率σ)と、媒質16の構造(断面形状、媒質16と線路導体12との位置関係等)と、同じく媒質16の電気定数(透磁率μ 、誘電率ε、導電率σ)とによって決定される。
(1) 圧力センサ素子10において、任意の位置xにおいて媒質16に圧力が加えられると、線路導体12上における1次分布定数のうちの少なくとも1つがその位置xにおいて変化する。そして、1次分布定数のうちの少なくとも1つが変化した線路導体12の位置x、つまり、線路導体12の長さ方向の位置は、所定の駆動信号の印可に対する入力端信号及び出力端信号の変化から求められる。この位置xから、圧力検出面19上において実際に圧力が加えられた位置が把握される。さらに、圧力の強弱に対する1次分布定数の変化量の関係を予め把握しておくことにより、1次分布定数の変化量から圧力の強さを把握することができる。従って、平面上において圧力が加えられた位置とその圧力の強さとを、銅等からなる一本の線路導体12と、誘電性材料からなる媒質16とを組み合わせただけの簡単な構成の圧力センサ素子10により検出することができる。ゆえに、構成が簡単で、製造が容易な圧力センサ素子10を実現することができる。なお、この圧力センとサ素子10は、例えば、コンピュータの入力装置に用いることができる。
(4) LCR共振回路として機能するコイル状炭素繊維18を誘電性の母材17に分散させて媒質16を構成した。このため、媒質16に加えられた圧力に基づく変形によって電気定数が変化し、この結果、1次分布定数(単位長当たりのインダクタンスL、キャパシタンスC、抵抗R及びコンダクタンスG)が変化する。電気定数のうちの導電率σに着目すると、導電率σが変化し、この結果、抵抗R及びコンダクタンスGが変化する。従って、線路導体12上における抵抗Rの変化を検出することにより、圧力が加えられた位置とその強さとを検出することができる。
次に、この発明を具体化した第2実施形態について図9を用いて説明する。第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
(第3実施形態)
次に、この発明を具体化した第3実施形態について、第1実施形態と異なる点を中心に図10を用いて説明する。
(5) 絶縁基板11の下側にグランド板14を設ける代わりに、絶縁基板11上に敷設した線路導体12に沿ってグランド線路30を同様に敷設した。このため、グランドとして用いる材料が少なくてすむ。
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 第1又は第2実施形態において、圧力センサ素子10全体を凸形状又は凹形状となった湾曲状に形成する。このような構成によれば、曲面状の圧力検出面19を有する圧力センサ素子10とすることができる。従って、このような構成においては、曲面において圧力が加えられた位置とその強さを検出することができる。ゆえに、従来の平面状の圧力センサとは異なり、曲面上に加えられた圧力を検出する構成を容易に実現できるので、その利用範囲が拡大する。例えば、湾曲状のロボットアームの触覚センサや、車椅子の曲面状の背もたれ部等の介護用機器の人体検知センサに用いることができる。
・ この発明を、コイル状炭素繊維18を設けず、圧力によって弾性変形することにより電気定数のうちの誘電率を主に大きく変化させる例えばポリテトラフルオロエチレンの発泡体のような材料を媒質16として用いた圧力センサ素子に具体化する。この場合には、圧力に対する媒質16の弾性変形により1次分布定数としてのキャパシタンスCが大きく変化する。
(1) 請求項1または2に記載の圧力センサ素子において、前記線路導体を蛇行させたことを特徴とする。このような構成によれば、線路導体をほぼ面的に敷設したことになり、圧力センサ素子の検出面積を拡げることができる。
Claims (4)
- 線路導体と、この線路導体とともに導電路を形成するように線路導体の周囲に設けられた周辺媒質とを備え、
前記線路導体の入力端に駆動信号が印可された状態において、外部圧力によって線路導体及び周辺媒質の少なくともいずれか一方が変形された場合に、線路導体の入力端及び出力端において変形された位置と変形度合いに応じた波形の信号が出力されるように構成されたことを特徴とする圧力センサ素子。 - 線路導体と、該線路導体の周辺媒質とにより構成される分布定数線路を有し、
線路導体及び周辺媒質の少なくともいずれか一方に加えられた圧力による線路導体及び周辺媒質の少なくともいずれか一方の変形により同圧力が加えられた位置において同線路導体上における1次分布定数のうち少なくとも1つを変化させるように構成されたことを特徴とする圧力センサ素子。 - 前記線路導体を絶縁基板と前記周辺媒質との間に挟持したことを特徴とする請求項1または2に記載の圧力センサ素子。
- 前記周辺媒質は、コイル形状に基づくインダクタンス(L)成分、キャパシタンス(C)成分及び抵抗(R)成分を有してLCR共振回路として機能するコイル状炭素繊維を誘電性の母材中に分散させて構成されたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の圧力センサ素子。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2006004A2 (en) | 2007-05-22 | 2008-12-24 | The Pilot Ink Co., Ltd. | Hair for toys |
JP5567241B1 (ja) * | 2014-02-27 | 2014-08-06 | アクシオヘリックス株式会社 | 監視装置及び監視システム |
JP2015102507A (ja) * | 2013-11-27 | 2015-06-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 力センサ及びそれを用いた力検知装置、並びに力検知方法 |
KR20160109621A (ko) * | 2015-03-12 | 2016-09-21 | 엘지이노텍 주식회사 | 레인 센서 및 이를 포함하는 와이퍼 구동 장치 |
US9784627B2 (en) | 2013-11-27 | 2017-10-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Load sensor, load detector including load sensor, and method for detecting load |
JP2021514053A (ja) * | 2018-02-15 | 2021-06-03 | タクチュアル ラブズ シーオー. | 圧力を感知するための装置および方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6230301A (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-09 | 横浜ゴム株式会社 | 可変抵抗器 |
JPH07270262A (ja) * | 1994-03-29 | 1995-10-20 | East Japan Railway Co | 斜面崩壊検出方法 |
JP2002071830A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-12 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | 人体検出装置 |
JP2003524156A (ja) * | 1999-12-10 | 2003-08-12 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 2つの導電部材間に圧力依存の接触抵抗を有する接触センサ |
WO2005099328A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Zeon Corporation | 回路基板及びその製造方法 |
JP2006208056A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Gifu Univ | 圧力センサ機能をもつ弾力性チューブ |
-
2006
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6230301A (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-09 | 横浜ゴム株式会社 | 可変抵抗器 |
JPH07270262A (ja) * | 1994-03-29 | 1995-10-20 | East Japan Railway Co | 斜面崩壊検出方法 |
JP2003524156A (ja) * | 1999-12-10 | 2003-08-12 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 2つの導電部材間に圧力依存の接触抵抗を有する接触センサ |
JP2002071830A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-12 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | 人体検出装置 |
WO2005099328A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Zeon Corporation | 回路基板及びその製造方法 |
JP2006208056A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Gifu Univ | 圧力センサ機能をもつ弾力性チューブ |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2006004A2 (en) | 2007-05-22 | 2008-12-24 | The Pilot Ink Co., Ltd. | Hair for toys |
JP2015102507A (ja) * | 2013-11-27 | 2015-06-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 力センサ及びそれを用いた力検知装置、並びに力検知方法 |
US9784627B2 (en) | 2013-11-27 | 2017-10-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Load sensor, load detector including load sensor, and method for detecting load |
JP5567241B1 (ja) * | 2014-02-27 | 2014-08-06 | アクシオヘリックス株式会社 | 監視装置及び監視システム |
KR20160109621A (ko) * | 2015-03-12 | 2016-09-21 | 엘지이노텍 주식회사 | 레인 센서 및 이를 포함하는 와이퍼 구동 장치 |
CN107428315A (zh) * | 2015-03-12 | 2017-12-01 | Lg伊诺特有限公司 | 雨传感器和包括该雨传感器的雨刷驱动装置 |
KR102327610B1 (ko) | 2015-03-12 | 2021-11-17 | 엘지이노텍 주식회사 | 레인 센서 및 이를 포함하는 와이퍼 구동 장치 |
JP2021514053A (ja) * | 2018-02-15 | 2021-06-03 | タクチュアル ラブズ シーオー. | 圧力を感知するための装置および方法 |
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