[發明專利]壓電傳感器和壓力檢測裝置

有效

• 申請號: 201480031750.3
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN105264350B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 渡津裕次;末富喜子;角谷榮二;尾崎啓佑;柴田淳一;德野勝己;奧村秀三;面了明
• 申請（專利權）人: 日本寫真印刷株式會社
• 主分類號: G01L1/16
• 分類號: G01L1/16;G01L5/00;H01L41/047;H01L41/193;H01L41/29
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙)11387
• 代理人: 劉春成,吳芳

技術領域

本發明涉及產生與負荷對應的壓電信號的壓電傳感器，特別是涉及能夠檢測出施加負荷的位置的壓電傳感器。

背景技術

已知有為了檢測施加的負荷而使用壓電層的壓電傳感器。例如，專利文獻1中公開了包括透明壓敏層和一對透明導電層的透明壓電傳感器。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2004-125571號公報

發明內容

但是，專利文獻1的透明壓電傳感器，雖然能夠檢測出施加的負荷，但是在透明壓電傳感器內無法檢測出負荷施加的位置。

為了達到上述目的，本發明如下構成。

本發明的壓電傳感器，壓電層由上部電極和下部電極加以夾持。上部電極或下部電極的至少一個電極具備多個圖形電極。也可以上部電極具備多個第一圖形電極，下部電極具備多個與第一圖形電極在同一方向延伸的第二圖形電極。此外，也可以上部電極具備多個第一圖形電極，下部電極具備多個與第一圖形電極交叉的第二圖形電極。

根據上述結構，在向壓電傳感器施加負荷，從壓電層產生電荷時，通過確定(明確)經由多個圖形電極中哪個電極檢測出的上述電荷，從而能夠確定負荷的施加位置。

基準電極可以設置于上部電極和下部電極之間。這樣的情況下，可以在上部電極和基準電極之間設置第一壓電層，也可以在下部電極和基準電極之間設置第二壓電層。

如此，能夠由上部電極和下部電極獨立地檢測出在第一壓電層和第二壓電層產生的電荷。

第一圖形電極可以具備第一電極部和將第一電極部彼此之間電連接的第一連接部。第二圖形電極也可以具備第二電極部和第二連接部。此外，第一電極部可以以與第二電極部重疊的方式設置于壓電層上。

如此，能夠由第一電極部和第二電極部檢測出從壓電層產生的電荷，并且能夠進行負荷施加的位置和負荷量的檢測。

第一電極部可以配置為隔著壓電層與多個第二電極部重疊。

如此，第一電極部和第二電極部重疊處的數量比上述情況下增加。其結果，提高了壓電傳感器內的位置檢測精度。

第一圖形電極的電極形狀可以為帶狀。

第二圖形電極的電極形狀可以為帶狀。

第一圖形電極的寬度方向的尺寸可以隨著接近壓電層的周邊部變大。

如此，負荷施加時的撓曲量減少，對于負荷的檢測靈敏度差的壓電層的周邊部，提高了負荷的檢測靈敏度。

第二圖形電極的寬度方向的尺寸可以隨著接近壓電層的周邊部變大。

如此，負荷施加時的撓曲量減少，對于負荷的檢測靈敏度差的壓電層的周邊部，提高了負荷的檢測靈敏度。

第一圖形電極的間距間隔可以為一定(固定值)。

如此，在周邊部的靈敏度保持一定的情況下，對于被施加的負荷，提高了位置的檢測精度。

第二圖形電極的間距間隔可以為一定。

如此，在周邊部的靈敏度保持一定的情況下，對于被施加的負荷，提高了位置的檢測精度。

第一圖形電極具有包括凸部分和凹部分的凹凸形狀，第一圖形電極的間距間隔可以設計得比輸入單元與上述壓電傳感器接觸時形成的接觸面的短徑的長度短。并且，第一圖形電極的鄰接的電極間可以以上述凸部分和凹部分嚙合的方式構成。

如此，壓電傳感器與對象物接觸時，第一圖形電極與對象物接觸的個數增加。其結果，能夠以比上述情況高的精度檢測負荷的施加位置和負荷量。

第二圖形電極具有包括凸部分和凹部分的凹凸形狀，第二圖形電極的間距間隔可以設計得比輸入單元與上述壓電傳感器接觸時形成的接觸面的短徑長度短。并且，第二圖形電極的鄰接的電極間可以以上述凸部分和凹部分嚙合的方式構成。

如此，壓電傳感器與對象物接觸時，對象物與第二圖形電極接觸的個數增加。其結果，能夠以比上述情況高的精度檢測負荷的施加位置和負荷量。

本發明的壓力檢測裝置具備：壓電層、第一電極、第二電極、第一檢測部和第二檢測部。第一電極疊層于壓電層的第一主面側。第一電極具備圖形電極。圖形電極具備L型基準電極和L型電極。L型基準電極為兩條邊組合成的L字型的電極。L型電極為從L型基準電極的兩條邊向內側的一方向隔開間隔而多個配置的L字型的電極，L型電極的端邊配置于L型基準電極的端邊的延長線上。