JP2008082712A - 圧力センサ素子 - Google Patents

Abstract

【課題】構成が簡単で、製造が容易な圧力センサ素子を提供する。
【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

この発明は、例えば平面状の圧力検出面に外部から圧力が加えられた場合、その圧力が加えられた位置と、その圧力の強さとを検知するための圧力センサ素子に関するものである。

従来、前記のように圧力が加えられた位置とその強さとを同時に検出可能な面状の圧力センサ素子は、複数の圧力検出部を２次元的にアレイ化することによって構成されている（例えば、特許文献１，２，３等）。そして、各圧力検出部の出力信号は、その位置を特定するためにマトリックス状に形成された複数の配線を通じて外部に取り出される。
特開平８−３２７４７４号公報 特開平１０−３８７２０号公報 特開２００１−２８７１８９号公報

しかしながら、上記従来の圧力センサ素子においては、圧力検出面積を広くしたり検出分解能を上げたりするためには圧力検出部の数を増やす必要があるが、このようにすれば、圧力検出部の数でけではなく、各圧力検出部の出力信号を外部に取り出すための配線の本数も増えて構成が複雑になるとともに、製造が困難となる問題があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、構成が簡単で、製造が容易な圧力センサ素子を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、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。

この発明においては、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するように、センサ素子の任意の位置に外部から圧力が加えられると、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、その変形位置における１次分布定数（単位長当たりのインダクタンス、キャパシタンス、抵抗及びコンダクタンス）のうちの少なくとも１つが変形度合いに応じて変化する。この変化は、線路導体の入力端に印可された駆動波形に対する入力端及び出力端の各信号に反映する。そして、入力端及び出力端の各信号の測定値から、圧力が加えられた位置と、その強さとが求められる。従って、圧力が加えられた位置とその圧力の強さとを、線路導体と、周辺媒質とを組み合わせただけの簡単な構成の圧力センサ素子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が実現される。

請求項２に記載の発明は、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。ここで、１次分布定数とは、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を意味する。

この発明においては、任意の位置に圧力が加えられると、その位置における線路導体の１次分布定数のうち少なくとも１つが変化する。１次分布定数のうち少なくとも１つが変化した線路導体上の位置は、所定の駆動信号に対する線路導体の入力端信号及び出力端信号に基づいて求めることができる。従って、この１次分布定数の変化位置から、圧力が加えられた位置を把握することが可能となる。さらに、その圧力の強さ、すなわち変形度合いに対する１次分布定数のうち少なくとも１つの変化量との関係を予め把握しておくことにより、実際に加えられた圧力の強さが把握される。なお、線路導体に沿った１次分布定数は、損失としての抵抗及びコンダクタンスを含まない無損失線路でもよく、また、損失としての抵抗及びコンダクタンスのうちの少なくとも１つ少なくとも１つを含む損失線路でもよい。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明に加えて、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。
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。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明に加えて、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。

この発明においては、圧力によって媒質が圧縮されることにより、媒質及び媒質中のコイル状炭素繊維が変形する。このため、媒質における電気定数（透磁率μ、誘電率ε、導電率σ）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）のうち少なくとも一つが変化する。従って、線路導体上における１次分布定数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が検出される。

この発明は、圧力センサ素子として、構成が簡単で、製造が容易であるという効果を有する。

（第１実施形態）
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。

絶縁基板１１の下面には、銅やアルミニウム等の導体からなるグランド板１４が接着固定されている。グランド板１４の側面には、それぞれ第２入力端子１５ａ及び第２出力端子１５ｂが接続されている。

絶縁基板１１の上面には、線路導体１２とともに導電路及び分布定数線路を構成する周辺媒質（以下、単に媒質という）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繊維１８とにより構成されている。

前記母材１７を形成する弾性樹脂としては、例えばシリコーン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、スチレンと熱可塑性エラストマーとの共重合樹脂等を用いることができる。前記コイル状炭素繊維１８としては、一重巻きコイル、二重巻きコイル及び超弾性コイルのうちの少なくとも１つ以上が用いられる。母材１７中におけるコイル状炭素繊維１８の含有量は、１〜２０質量％とされている。

前記一重巻きのコイル状炭素繊維１８は、例えば線径が１ｎｍ〜１μｍ、コイルの直径が１ｎｍ〜１００μｍ、コイルの螺旋ピッチが１ｎｍ〜１００μｍ及びコイルの長さが１００μｍ〜１０ｍｍとなるように構成されている。製造の容易性等の観点から、コイルの直径は１ｎｍ〜１０μｍであることが好ましく、螺旋ピッチは１０ｎｍ〜１０μｍであることが好ましい。さらに、コイルの長さは、母材１７中における分散性を確保するために、１５０μｍ以下であることが好ましい。また、前記二重巻きのコイル状炭素繊維１８は、例えば線径が０．１〜１μｍ、コイル直径が０．１〜５０μｍ、螺旋ピッチがほぼ０及びコイルの長さが０．１〜１０ｍｍとなるように構成されている。また、前記超弾性コイルは、線径に対して直径が大きくされたものであり、コイルの直径が５〜１００μｍ、コイルのピッチが０．１〜１０μｍ及びコイルの長さが０．３〜５ｍｍとなるように構成されている。すなわち、コイル状炭素繊維１８とは、炭素繊維が螺旋状に巻回された構造のものに加え、炭素繊維が捻れただけの構造のものをも含む。なお、螺旋状に巻回されたコイル状炭素繊維１８の巻き方向は、コイルの軸線を中心として時計方向（右巻き）又は反時計方向（左巻き）のいずれであってもよい。また、捻れただけの構造のコイル状炭素繊維１８の捻れ方向は、線の軸線を中心として時計方向（右巻き）又は反時計方向（左巻き）のいずれであってもよい。

この媒質１６の等価回路を図３に示す。各コイル状炭素繊維１８は、そのコイル形状に基づくインピーダンスを有している。このインピーダンスは、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）成分よりなる。従って、各コイル状炭素繊維１８は、ＬＣＲ共振回路を構成している。また、各コイル状炭素繊維１８は、誘電性の母材１７中において互いに容量結合されている。従って、媒質１６は、多数のＬＣＲ共振回路同士が容量結合された複合的な共振回路となっている。

次に、上記圧力センサ素子１０における圧力が加えられた位置及び圧力の強さの検出原理を、圧力センサ素子１０を単純化した図４及び図５に示すモデルを用いて説明する。
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。

そして、上記圧力センサ素子１０には、図４に示すような電気的構成において、第１及び第２入力端子１３ａ，１５ａ間に駆動装置２０から駆動信号（例えばステップ信号）Ｓ０が印可される。すると、圧力センサ素子１０における第１及び第２入力端子１３ａ，１５ａ間には、その線路導体１２における駆動信号とその反射とに基づく入力端信号Ｓ１が現れる。また、第１及び第２出力端子１３ｂ，１５ｂ間には、線路導体１２を透過した出力端信号Ｓ２が現れる。この入力端信号Ｓ１は、第１及び第２入力端子１３ａ，１５ａ間に接続された測定器２１により測定される。また、出力端信号Ｓ２は、第１及び第２出力端子１３ｂ，１５ｂ間に接続された測定器２２により測定される。そして、圧力センサ素子１０は、媒質１６の上面の圧力検出面１９（図５に図示）に圧力が加えられたときに、前記入力端信号Ｓ１及び出力端信号Ｓ２の波形パターンを示す測定値から、その圧力が加えられた位置及びその圧力の強さを検出できる。

前記圧力検出作用を詳述すると、図６に示すように、この圧力センサ素子１０において、媒質１６上の圧力検出面１９における任意の位置ｘに圧力が加えられると、その位置ｘにおける線路導体１２の１次分布定数のうちの少なくとも１つが変化する。この理由は、位置ｘにおいて媒質１６が圧縮されることにより、その位置ｘにおける媒質１６及びコイル状炭素繊維１８が変形し、媒質１６の電気定数（透磁率μ、誘電率ε、導電率σ）が変化するためである。上記媒質１６においては、媒質１６の変形度合い、つまり圧縮量に応じてコイル状炭素繊維１８が変形する。この変形により電気定数が変化し、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。この圧力センサは、１次分布定数のうち少なくとも一つの変化を検出すればよいため、ここでは抵抗Ｒ（ｘ）に着目する。電気定数のうちの導電率σが顕著に大きくなる。従って、上記圧力センサ素子１０においては、加えられた圧力に対して１次分布定数のうちの抵抗Ｒ（ｘ）が顕著に小さくなり、コンダクタンスＧ（ｘ）が顕著に大きくなる。図６のグラフは、圧力センサ素子１０の位置ｘに加えられた圧力により、その位置ｘにおける抵抗Ｒ（ｘ）が変化した様子を示している。従って、前記入力端子１３ａ，１５ａ間の前記入力端信号Ｓ１、及び、出力端子１３ｂ，１５ｂ間の出力端信号Ｓ２から抵抗Ｒ（ｘ）が変化した位置ｘを求めることにより、圧力が加えられた位置ｘが分かる。さらに、変形度合いを示す圧力の強弱と、抵抗Ｒ（ｘ）の変化量との関係を予め求めておくことにより、加えられた圧力の強さを把握することができる。

次に、第１及び第２入力端子１３ａ，１５ａ間の入力端信号Ｓ１、及び、第１及び第２出力端子１３ｂ，１５ｂ間の出力端信号Ｓ２から、媒質１６の線路導体１２上における１次分布定数を求める手法について説明する。

前記圧力センサ素子１０は、前述のように、絶縁基板１１上において線路導体１２を蛇行させている。この結果、線路導体１２がほぼ面状に配置されたことになり、媒質１６の圧力検出面１９においてどの位置に加えられた圧力であっても精度良くその位置及び強さを検知することができる。

図７に示すようにモデル化した損失不均一線路において、線路導体１２の長さ方向における位置が異なることによって変化する１次分布定数Ｌ（ｘ），Ｃ（ｘ），Ｒ（ｘ），Ｇ（ｘ）は、線路導体１２上における位置ｘ、時刻ｔでの電圧Ｖ（ｘ，ｔ）と電流Ｉ（ｘ，ｔ）とを用いて関係式（１），（２）に組み込まれる。

また、その境界条件は、関係式（３），（４）のように表される。

ここで、ｅ_ｓ（ｔ）は、第１及び第２入力端子１３ａ，１５ａ間に印可される駆動電圧である。また、ｒ_ｓは、駆動電源の内部抵抗であり、ｒ_ｌは、第１出力端子１３ｂと第２出力端子１５ｂとの間の出力端抵抗である。なお、駆動電圧ｅ_ｓ（ｔ）は、前記駆動信号Ｓ０を表している。また、第１及び第２入力端子１３ａ，１５ａ間の電圧Ｖ（０，ｔ）は、前記入力端信号Ｓ１の電圧を表し、第１及び第２出力端子１３ｂ，１５ｂ間の電圧Ｖ（ｌ，ｔ）は、前記出力端信号Ｓ２の電圧を表している。

ところで、上記関係式（１）〜（４）から各１次分布定数Ｌ（ｘ），Ｃ（ｘ），Ｒ（ｘ），Ｇ（ｘ）を求める式を導出することは、関係式（１）〜（４）が解析的に解けないために困難である。そこで、図８（ａ）〜図８（ｃ）に示すように、実際に所定の駆動電圧ｅ_ｓ（ｔ）を入力したときにおける、電圧Ｖ（０，ｔ）及びＶ（ｌ，ｔ）の経時的（例えばδｔ毎）な測定値を用いて、線路導体１２上における１次分布定数（Ｌ（ｘ），Ｃ（ｘ），Ｒ（ｘ），Ｇ（ｘ））の近似値を求める。すなわち、電圧Ｖ（０，ｔ）及びＶ（ｌ，ｔ）の測定値を上記関係式（１），（２）に代入したときに、同関係式（１），（２）が成立しているものとして、前記近似値を各１次分布定数とする。

そして、上記方法により、圧力センサ素子１０の圧力検出面１９に圧力が加えられていない状態における線路導体１２上の１次分布定数の近似値と、圧力が加えられている状態における同１次分布定数の近似値とを求める。次に、線路導体１２上におけるこの２つの１次分布定数の近似値から、１次分布定数の値に変化があった位置ｘを判別する。また、この線路導体１２上における位置ｘと、圧力検出面１９上の２次元位置との対応関係を予め把握しておくことにより、圧力検出面１９上において圧力が加えられた位置を求めることができる。さらに、圧力検出面１９に加えられた圧力の強さと、この強さに対する１次分布定数の変化量との関係を予め求めておくことにより、実際の圧力の強さを求めることができる。

以上詳述したこの実施形態は、以下の各効果を有する。
（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。

（２） 一本の線路導体１２を絶縁基板１１上において蛇行させるとともに、圧力センサ素子１０を全体として平面状に形成した。そして、線路導体１２において圧力が加えられた位置ｘから、線路導体１２が敷設された平面において圧力が加えられた位置を求めるようにした。従って、従来の面状の圧力センサとは異なり、多数の圧力検出部をアレイ化した構成を備えないため、圧力検出面積を広くしたり検出分解能を上げたりしても、構成が複雑になることはない。ゆえに、圧力センサ素子１０の製造が容易となる。

（３） 線路導体１２を、絶縁基板１１と媒質１６との間に挟持するだけの簡単な構成であるため、圧力センサ素子１０の製造が容易となる。
（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。

（第２実施形態）
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。

図９に示すように、前記線路導体１２は、絶縁基板１１の上側平面において渦巻き状に敷設されている。線路導体１２の第１端は、第１入力端子１３ａに接続され、その第２端は、渦巻き状の線路導体１２の中心から絶縁基板１１及びグランド板１４を貫通してグランド板１４の下側から第１出力端子１３ｂに接続されている。なお、線路導体１２とグランド板１４との間は、例えばグランド板１４の貫通孔の内周面に形成された絶縁膜により絶縁されている。

以上のように構成されたこの実施形態も、前記第１実施形態と同様の作用及び効果を発揮する。
（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。

図１０に示すように、前記線路導体１２は、第１実施形態と同様に、絶縁基板１１の上側平面において蛇行するように敷設されている。また、絶縁基板１１の上側平面には、線路導体１２と平行な位置関係で蛇行するグランド線路３０が敷設されている。このグランド線路３０は、前記グランド板１４に代わるものであり、前記グランド板１４は廃止されている。

以上のように構成されたこの実施形態も、前記第１実施形態と同様に、圧力検出面１９に加えられた圧力により媒質１６が弾性変形し、この弾性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が顕著に変化し、この導電率σの変化に伴って抵抗Ｒ（ｘ）及びコンダクタンスＧ（ｘ）が顕著に変化する。従って、この抵抗Ｒ（ｘ）またはコンダクタンスＧ（ｘ）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を求めることができる。

この実施形態は、前記第１実施形態の（１）〜（４）の各効果に加え、以下の効果を有する。
（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。

（他の実施形態）
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。

・ 図５に示すように、線路導体１２を直線状にした圧力センサ素子１０に具体化する。
・ 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。

以下、上記実施形態から把握できる技術的思想を記載する。
（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。

（２） 請求項１または２に記載の圧力センサ素子において、前記線路導体を渦巻き状に巻回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。

（３） 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において、全体として平板状に形成したことを特徴とする。このような構成によれば、このように構成した圧力センサ素子は、平面部に設置するセンサとして好適である。

（４） 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において、全体として曲板状に形成したことを特徴とする。このような構成によれば、このように構成した圧力センサ素子は、曲面部に設置するセンサとして好適である。

第１実施形態の圧力センサ素子を示す斜視図。 同じく分解斜視図。 媒質の等価回路図。 圧力センサ素子の電気的構成を示す模式図。 圧力センサ素子を単純化したモデルを示す分解斜視図。 圧力が加えられたときの１次分布定数の変化状態を示すグラフ。 損失不均一線路を示すモデル。 （ａ）は、駆動信号の波形、（ｂ）は、入力端波形、（ｃ）は、出力端波形を示すグラフ。 第２実施形態の圧力センサ素子を示す分解斜視図。 第３実施形態の圧力センサ素子を示す分解斜視図。

符号の説明

１０…圧力センサ素子、１１…絶縁基板、１２…線路導体、１４…グランド板、１６…周辺媒質、１７…母材、１８…コイル状炭素繊維、Ｒ（ｘ）…１次分布定数としての抵抗。

Claims (4)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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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