CN110892239A - 抑制了压电材料的热电性（pyroelectric）所致的信号的压力信号检测电路和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及抑制了来自压电膜的由热电性(pyroelectric)所致的信号的压力信号检测电路和方法。详细而言，接收来自压电膜的输入信号的输入，为了对输入信号的信号成分进行分析而对输入信号进行微分运算，基于微分运算得到的微分值，输出该输入信号的信号成分的分析值，利用信号成分的分析值来去除输入信号中的偏置部分，并对输入信号进行积分运算，输出去除了热所致的输入信号的值之后的、压力所致的输入信号的值。由此，本发明与现有技术相比，能够大幅减轻热反应的影响，并且能够更高速地检测压力信号。而且，本发明相比于在压电膜制作时使用为了吸收热而追加的步骤，能够输出热反应降低效果更优秀的信号。

Description

抑制了压电材料的热电性(pyroelectric)所致的信号的压力 信号检测电路和方法
技术领域
本发明涉及压力信号检测，具体来说，涉及一种检测电路和方法，其为了能够从输入到压电材料的输入信号中仅检测出压力所致的输入信号，而对输入信号进行微分运算，并基于此掌握了信号特性之后，仅将去除了热所致的输入信号之后的输入信号区分出来并输出。
背景技术
压电材料(Piezoelectric material)具有当产生相比自重相对较大的力时，将该力迅速响应到所供给的电压的特性，应用于各种各样的领域。使用这些压电材料的部件(换言之，压电材料的形态)非常多样，其中的压电膜(Piezoelectric film)是当对膜的两端施加力时产生位移，与上述位移成比例地产生电压的部件，被广泛用于压电发电机、传感器或超声波收发机等。
图1a是表示压电膜(Piezoelectric film)的图，图1b是表示压力传感器前端部(front-end)的图，图1c是表示与输入阻抗R相应的输出电压信号的图。
参照图1a～图1c，使用压电元件的压力感测，是通过在前端部使用阻抗适配器(Impedance Adaptor)或米勒积分器(Miller's integrator)使由压电膜产生的电荷放电、积分来进行的。其中阻抗适配器具有输出波形与输入阻抗R相应地变化的特性。然后，如果对与上述输入阻抗R相应的输出电压信号进行积分，就能够获得由传感器测量出的信号信息。但是，这些最终的信号信息中包括压力和热所致的输入信息这两者。现有技术中使用仅测量没有热所致的压力信号的物理压力，或者使用特定的物质吸收热来减小热的影响的方式，但其无法完全去除热所致的输入信号，具有瓶颈。
图2a是表示温度所致的压电元件的特性的曲线图，图2b是表示与湿度相应的压电元件的特性的曲线图。图3a是表示去除了热所致的输入信号之后的、压力所致的输入信号的图，图3b是一起表示热所致的输入信号和压力所致的输入信号的图。
压力感测有效利用于主要使用人体的手指的触摸感测用途，但此时因手指与压电元件的温差，热所致的输入信息也一起被表示了。
图3a～图3b表示压力所致的输入信号和热所致的输入信号的更具体的特性。参照图3a，压力所致的输入信号具有如下特性：触摸时的输入信号(touch down)以正值输出，触摸离开时的输入信号(touch up)以负值输出。参照图3b，压力所致的输入信号和热所致的输入信号在输出的速度上显现差异。这是因为，温度所致的输入信号的传导速度，比压力所致的输入信号的传导速度相对较长(较慢)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第6098730号。
专利文献2：日本特许第6106011号。
专利文献3：美国专利申请公开第2017/0033276号说明书。
发明内容
发明要解决的技术问题
因此，考虑上述各种条件，本发明目的在于，利用压力所致的输入信号与热所致的输入信号被输入的速度之差和微分信息，来去除热所致的输入信号，仅输出压力所致的输入信号。
本发明的目的在于，与现有技术相比大幅降低热反应的影响，使前端部的输入端子的反应速度增大，能够进行更高速的压力信号的检测。
本发明的目的在于，相比于在压电膜制作时使用为了吸收热而追加的步骤，能够输出热反应降低效果更优秀的信号。
本发明的目的并不限定于上述提及的目的，本领域技术人员根据下述记载能够明确理解没有提及的目的和其他目的。
用于解决问题的技术手段
如上所述，使用了压电材料的部件(换言之，压电材料的形态)的例子包括压电膜(Piezoelectric film)。
以下，以压电膜为例对本发明进行详细说明，但该说明基于技术常识也适用于压电膜以外的部件或形态。
为了达到上述目的，本发明的技术思想的抑制了来自压电膜的由热电性(pyroelectric)所致的信号的压力信号检测电路的特征在于，包括：接收来自压电膜(Piezoelectric film)的输入信号的输入的信号输入部；微分器，其为了对输入信号的信号成分进行分析而对输入信号进行微分运算；信号处理部，其基于所述微分器的微分值，输出所述输入信号的信号成分的分析值；偏置部分去除部，其利用所述信号成分的分析值来去除所述输入信号中的偏置部分(Offset)；和积分部，其对所述输入信号进行积分运算，输出去除了热所致的输入信号的值之后的、压力所致的输入信号的值。
此时，本发明特征在于，还包括滤波部，其由低通滤波器(LPF)和移动平均滤波器(MAF)构成，用于去除从所述信号输入部输入的所述输入信号的噪声。
而且，本发明特征在于，信号处理部，将微分后的所述输入信号的值与已设定的阈值进行比较，来区分所述输入信号是压力所致的输入信号还是热所致的输入信号。在微分后的所述输入信号的值为设定的所述阈值以上的情况下，将所述输入信号判断为压力所致的输入信号，执行所述积分部。另一方面，在微分后的所述输入信号的值小于设定的所述阈值的情况下，将所述输入信号判断为热所致的输入信号，执行所述偏置部分去除部。
信号处理部，在根据微分后的所述输入信号的值检测出压力所致的输入信号之后的基准时间内没有再次检测出压力所致的输入信号的情况下，输出将所述积分部初始化的重置信号。
信号处理部，在根据微分后的所述输入信号的值在整个区间没有检测出压力所致的输入信号的情况下，输出将所述积分部初始化的重置信号。
偏置部分去除部输出从所述输入信号中去除了所述热所致的输入信号和噪声信号而得的仅由压力所致的值。
本发明的技术思想的抑制了来自压电膜的由热电性(pyroelectric)所致的信号的压力信号检测方法的特征在于，包括：从信号输入部接收来自压电膜(Piezoelectricfilm)的输入信号的输入的信号输入步骤；在微分器中，为了对输入信号的信号成分进行分析而对输入信号进行微分运算的微分步骤；在信号处理部中，基于所述微分器的微分值，输出所述输入信号的信号成分的分析值的信号处理步骤；在偏置部分去除中，利用所述信号处理部的信号成分的分析值来去除所述输入信号的偏置部分(Offset)的偏置部分去除步骤；和用积分部对所述输入信号进行积分运算，输出去除了热所致的输入信号的值之后的、压力所致的输入信号的值的积分步骤。
此时，本发明特征在于，还包括滤波步骤，为了去除所述信号输入步骤所输入的所述输入信号中的噪声，而利用滤波部来去除所述输入信号的噪声。
而且，本发明特征在于，在信号处理步骤中，将微分后的所述输入信号的值与已设定的阈值进行比较，来区分所述输入信号是压力所致的输入信号还是热所致的输入信号。在微分后的所述输入信号的值为设定的所述阈值以上的情况下，将所述输入信号判断为压力所致的输入信号，执行所述积分步骤。另一方面，在微分后的所述输入信号的值小于设定的所述阈值的情况下，将所述输入信号判断为热所致的输入信号，执行所述偏置部分去除步骤。
在信号处理步骤中，在根据微分后的所述输入信号的值检测出压力所致的输入信号之后的基准时间内没有再次检测出压力所致的输入信号的情况下，输出将所述积分部(积分步骤)初始化的重置信号。
在信号处理步骤中，在根据微分后的所述输入信号的值在整个区间没有检测出压力所致的输入信号的情况下，输出将所述积分部(积分步骤)初始化的重置信号。
在偏置部分去除步骤中，输出从所述输入信号去除了所述热所致的输入信号之后的值。
发明的效果
根据如以上说明的抑制了压电膜中的热电性(pyroelectric)所致的信号的压力信号的检测电路和方法，能够发挥如下技术效果，即：
第一，利用压力所致的输入信号与热所致的输入信号被输入的速度之差和微分信息，来去除热所致的输入信号，仅输出压力所致的输入信号。
第二，与现有技术相比大幅降低热反应的影响，使前端部的输入端子的反应速度增大，能够进行更高速的压力信号的检测。
第三，相比于在压电膜制作时使用为了吸收热而追加的步骤，能够输出热反应降低效果更优秀的信号。
附图说明
图1a是表示压电膜(Piezoelectric film)的图。
图1b是表示压力传感器的前端部(front-end)的图。
图1c是表示与输入阻抗R相应的输出电压信号的图。
图2a是表示温度所致的压电元件的特性的曲线图。
图2b是表示与湿度相应的压电元件的特性的曲线图。
图3a是表示去除了热所致的输入信号之后的、压力所致的输入信号的图。
图3b是一起表示热所致的输入信号和压力所致的输入信号的图。
图4是作为本发明的一个实施例，表示抑制了压电膜中的热电性(pyroelectric)所致的信号的压力信号检测电路的结构图。
图5a是表示图4的Touch_Input的压力所致的输入信号的曲线图。
图5b是表示图4的Touch_Input的热所致的输入信号的曲线图。
图6是表示图4的Rest_Period的压力所致的输入信号的曲线图。
图7a是表示图4的Touch-OFF的压力所致的输入信号的曲线图。
图7b是表示图4的Touch-OFF的热所致的输入信号的曲线图。
图8是作为本发明的一个实施例，表示利用了压力所致的输入信号的系统整体的动作的图。
图9是作为本发明的一个实施例，表示利用了热所致的输入信号的系统整体的动作的图。
图10是作为本发明的一个实施例，表示使用了ADC转换输入的、由仿真模型(Simulink)实现的数字系统的图。
图11a是作为本发明的一个实施例，表示在压电膜输入部追加了模拟放大器和滤波电路的系统的图。
图11b是作为本发明的一个实施例，表示在压电膜输入部追加了模拟放大器和滤波电路的系统的图。
图12是作为本发明的一个实施例，表示抑制了压电膜中的热电性(pyroelectric)所致的信号的压力信号检测方法的流程图。
图13a是表示温度环境所致的压电元件的输出信号的变化的图。
图13b是作为本发明的一个实施例，表示与急剧变化的温度环境相应的压电元件的输出信号的变化的图。
具体实施方式
为了充分理解本发明和本发明的动作上优点以及通过本发明的实施要达成的目的，参照例示本发明的优选实施例的附图和附图记载的内容。本发明的特征和优点，基于附图的下述详细说明能够进一步明了。首先，本说明书和权利要求书中使用的用语和单词，基于发明人为了以最佳的方法说明自己的发明而能够适当定义用语的概念的原则，应该解释成符合本发明的技术思想的意思和概念。另外要留意，对与本发明关联的公知的功能及其结构的具体说明，在判断为对本发明的主旨产生不必要的暧昧表现(有可能成为暧昧表现)的情况下，省略了对其具体的说明。
本发明中，压电材料是具有热电性的压电材料，有时也称为热电体。另外，压电材料可以为强电介质。本实施例中，压电材料是压电膜，但并不限定于此。图4是作为本发明的一个实施例，表示抑制了压电膜中的热电性(pyroelectric)所致的信号的压力信号检测电路的结构图。如图4所示，抑制了压电膜中的热电性(pyroelectric)所致的信号的压力信号检测电路，包括：由压电膜(Piezoelectric film)和放大器(Amplifier)构成的、接收来自压电膜的输入信号的输入的信号输入部(100)；为了对上述输入信号的信号成分进行分析而对输入信号进行微分运算的微分器(300)；基于上述微分器(300)的微分值输出上述输入信号的信号成分的分析值的信号处理部(400)；利用上述信号成分的分析值来去除上述输入信号中的偏置部分(Offset)的偏置部分去除部(500)；和对上述输入信号进行积分运算，输出去除了热所致的输入信号的值之后的、压力所致的输入信号的值的积分部(600)，并且还包括(划分出)由低通滤波器(LPF)和移动平均滤波器(MAF)构成，用于去除从上述信号输入部(100)输入的上述输入信号的噪声的滤波部(200)。此时，本发明特征在于，上述过滤部(200)从上述输入信号去除50/60Hz的电力噪声。
上述信号处理部(400)将微分后的上述输入信号的值与已设定的阈值进行比较，来区分上述输入信号是压力所致的输入信号还是热所致的输入信号。在微分后的上述输入信号的值为已设定的阈值以上的情况下，将上述输入信号判断为压力所致的输入信号，执行上述积分部。另一方面，在微分后的上述输入信号的值小于规定的上述阈值的情况下，将上述输入信号判断为热所致的输入信号，执行上述偏置部分去除部。
进而，上述信号处理部(400)，在根据微分后的上述输入信号的值检测出压力所致的输入信号之后的基准时间内没有再次检测出压力所致的输入信号的情况下，输出将上述积分部(600)初始化的重置信号。上述信号处理部(400)，在根据微分后的输入信号的值在整个区间没有检测出压力所致的输入信号的情况下，输出将上述积分部(600)初始化的重置信号。
上述偏置部分去除部(500)输出从上述输入信号去除了上述热所致的输入信号之后的值。
图5a～图7b是用于具体说明图4的信号处理部(400)的图。图5a～图5b是表示图4的Touch_Input的压力所致的输入信号和热所致的输入信号的曲线图。(在本发明中，将已设定的阈值设为100，但其能够基于热所致的输入信号的微分值容易变更。)图6是表示图4的Rest_Period的压力所致的输入信号的曲线图。图7a～图7b是表示图4的Touch_OFF的压力所致的输入信号和热所致的输入信号的曲线图。
首先，图4的信号处理部(400)中的Touch_Input，使用微分后的输入信号的信息，判断是压力所致的输入信号还是热所致的输入信号。最差(Worst)的热所致的输入信号的微分值比压力所致的输入信号的微分值小。与其对应的具体的曲线图与图5b相同。
在图5a～图5b的情况下，作为各自的压力所致的输入信号和热所致的输入信号，包括输入信号(Input)、Balance_Ref信号(MAF_LPF)和微分后的输入信号(Diff)。
参照图5a，压力所致的输入信号(Input)由于其相比热所致的输入信号(Input)相对快的传导速度，输出微分后的输入信号(Diff)较大的值。此时，能够进行输入了来自微分后的输入信号(Diff)的压力所致的输入信号的准确的区间(红色显示)的输出。
另一方面，参照图5b，在将压力所致的输入信号(Input)与热所致的输入信号(Input)进行比较时，热所致的输入信号(Input)因温度所致的输入信号的传导速度，而比压力所致的输入信号(Input)更圆滑(Smooth)地反应。由此，对热所致的输入信号(Input)进行微分而得的信号(Diff)，输出较小的值。微分后的输入信号(Diff)，不超过作为已设定的阈值的100。这是即使给予最大热变化也到不了的程度的阈值，能够根据周围的环境容易变更设计。
图4的信号处理部(400)中的Rest_Period，判断在从微分后的输入信号的值检测出压力所致的输入信号之后是否再次检测出基准时间内的压力所致的输入信号。与其对应的具体的曲线图如图6所示。
在图6的情况下，作为压力所致的输入信号包括输入信号(Input)、Balance_Ref信号(MAF_LPF)和微分后的输入信号(Diff)。
如图6所示，如果用微分后的输入信号(Diff)没有再次检测出一定时间(用蓝色表示)内的压力所致的输入信号，信号处理部(400)输出将积分部(600)初始化的重置信号。
图4的信号处理部(400)中的Touch_OFF，根据微分后的输入信号(Diff)的值判断是否在整个区间检测出压力所致的输入信号。上述是否检测出，是根据微分后的输入信号(Diff)的值在负方向上大量产生的状况来判断的。
如图7a所示，如果微分后的输入信号(Diff)的值显示在负方向上大量产生的状况，则信号处理部(400)输出将积分部(600)初始化的重置信号。
在图7b的情况下，表示压力所致的输入信号在整个区间没有作为热所致的输入信号被检测出。
图8是作为本发明的一个实施例，表示利用了压力所致的输入信号的系统整体的动作的图，图9是作为本发明的一个实施例，表示利用了热所致的输入信号的系统整体的动作的图。如图8～图9所示，输入信号(Input)作为从压电膜输入的信号被输入到信号输入部(100)之后，传递到滤波部(200)。传递来的输入信号(Input)，被由低通滤波器(LPF)和移动平均滤波器(MAF)构成的滤波部(200)去除。此时输出的信号为Balance_Ref信号(MAF_LPF)。Balance_Ref信号(MAF_LPF)被输入到微分器(300)而被微分，此时输出的信号为微分后的输入信号(Diff)。微分后的输入信号(Diff)被传递到Touch_Input，Touch_Input判断其是热所致的输入信号还是压力所致的输入信号。
如图8所示，Balance_Ref.发挥当判断为微分后的输入信号(Diff)是压力所致的输入信号时固定上述输入信号的作用。反之，如图9所示，当判断为微分后的输入信号(Diff)为热所致的输入信号时，判断出的输入信号被偏置部分去除部(500)视为没有意义的信号而去除。(利用判断出的输入信号，决定是否执行偏置部分去除部(500)。)在没有检测出压力所致的输入信号时，输入信号(Input)和Balance_Ref信号(MAF_LPF)同样进行的途中，来自微分后的输入信号(Diff)中的压力所致的输入信号被检测出时，仅检测出输入压力所致的输入信号的正确的区间。Balance_Ref信号(MAF_LPF)仅保持刚检测出压力所致的输入信号前的信号。此时，上述没有意义信号的去除处理，是从由滤波器(200)输出的输入信号减去从Touch-Input输出的热所致的输入信号的值即0的处理。在上述去除处理中，除了热所致的输入信号以外，还去除了除压力所致的输入信号以外的各种信号。由此，从偏置部分去除部(500)输出的信号，由偏置部分去除部(500)清晰(明确)地输出。图9中，从偏置部分去除部(500)输出的信号为0。
如图8所示，积分部(600)为了输出用于传递输入信号的处理而存在，对上述输入信号进行积分，恢复到压力所致的输入信号。这是因为，来自压电膜的压力信号检测是否给予压力，是能够识别的，但是施加了压力的处理不能识别。
图10是作为本发明的一个实施例，表示使用了ADC转换输入的、由仿真模型(Simulink)实现的数字系统的图，图11a～图11b是作为本发明的一个实施例，表示在压电膜输入部追加了模拟放大器和滤波电路的系统的图。图10的过滤部(200)、微分器(300)、积分部(600)，能够用数字和模拟电路实现。在信号处理部(400)的情况下，能够实现为模拟电路或微处理器，也能够使用此时的存储器。此时，上述存储器为了保存输入信号的信号成分的分析数据，其识别压力所致的输入信号，实时地进行保存。而且，还可以在信号处理部(400)中追加用于与温湿度相应的补偿的传感器。
如图11a～图11b所示，能够由使用了压电膜输入部放大器(Amplifier)的电路来实现。此时，模拟放大器能够将压电信号放大到适当信号的大小，滤波电路用于噪声去除。
图12是作为本发明的一个实施例，表示抑制了压电膜中的热电性(pyroelectric)所致的信号的压力信号检测方法的流程图。如图12所示，抑制了压电膜中的热电性(pyroelectric)所致的信号的压力信号检测方法的特征在于，包括：从信号输入部(100)接收来自压电膜(Piezoelectric film)的输入信号的输入的信号输入步骤(S100)；在微分器(300)中，为了对输入信号的信号成分进行分析而对输入信号进行微分运算的微分步骤(S300)；在信号处理部(400)中，基于上述微分器的微分值，输出上述输入信号的信号成分的分析值的信号处理步骤(S400)；在偏置部分去除部(500)中，利用上述信号处理部(400)的信号成分的分析值来去除上述输入信号的偏置部分(Offset)的偏置部分去除步骤(S500)；和从积分部(600)(利用积分部(600))对上述输入信号进行积分，输出去除了热所致的输入信号的值之后的、压力所致的输入信号的值的积分步骤(S600)，并且还包括为了去除从上述信号输入步骤(S100)输入的上述输入信号的噪声而利用滤波部(200)去除上述输入信号的噪声的滤波步骤(S200)。此时，其特征在于，在上述过滤器的步骤(S200)中，从上述输入信号去除50/60Hz的电力噪声。
上述信号处理步骤(S400)中，将微分后的上述输入信号的值与已设定的阈值进行比较，来区分上述输入信号是压力所致的输入信号还是热所致的输入信号。在微分后的上述输入信号的值为已设定的规定的阈值以上的情况下，将上述输入信号判断为压力所致的输入信号，执行上述积分步骤(S600)。另一方面，在微分后的上述输入信号的值小于上述规定的阈值的情况下，将上述输入信号判断为热所致的输入信号，执行上述偏置部分去除步骤(S500)。
进而，上述信号处理步骤(S400)中，在根据微分后的上述输入信号的值检测出压力所致的输入信号之后的基准时间内没有再次检测出压力所致的输入信号的情况下，输出使上述积分步骤(S600)(积分部(600))进行初始化的重置信号。上述信号处理步骤(S400)中，在根据微分后的上述输入信号的值在整个区间没有检测出压力所致的输入信号的情况下，输出使上述积分步骤(S600)(积分部(600))进行初始化的重置信号。
上述偏置部分去除步骤(S500)中，输出从上述输入信号去除了上述热所致的输入信号之后的值。
图13a是表示温度环境所致的压电元件的输出信号的变化的图，图13b是作为本发明的一个实施例，表示与急剧变化的温度环境相应的压电元件的输出信号的变化的图。如图13a所示，压电元件的输出信号不仅受压力影响，也受热(温度)的环境影响。(上面的曲线图表示在-10℃将200kPa的一定压力施加150秒期间时的压电传感器的输出电压，下面的曲线图表示在50℃将200kPa的一定压力施加150秒期间时的压电传感器的输出电压。)
另一方面，如图13b所示，关于本发明的一个实施方式的压电元件的输出信号的变化，热(温度)的环境的变化对输出没有影响。
另外，本发明的压力信号检测电路也可以适用于追加了热吸收物质的压电膜、具有使热电性所致信号衰减的结构的压电膜(双压电晶片型压电膜等)。由此，与将本发明的压力信号检测电路应用于通常的压电膜的方式相比，能够提高SN比，进而检测出微弱的压力。
以下，对压电膜的材料进行说明。
本发明中使用的压电膜，优选为有机热电膜，更优选为有机强介电性膜。
如本领域技术人员通常理解的那样，有机压电膜、有机热电膜和有机强介电性膜等“有机膜”，是由作为有机物的聚合物形成的膜(聚合物膜)。
如本领域技术人员通常理解的那样，“有机压电膜”是具有压电性的有机膜，“有机热电膜”是具有热电性(和压电性)的有机膜，“有机强介电性膜”是具有强介电性(以及热电性和压电性)的有机膜。
以下，对构成本发明中使用的“有机热电膜”的有机膜进行说明。
该“有机膜”的优选例子包括偏二氟乙烯类聚合物膜、奇数链尼龙膜、亚乙烯基氰/乙酸乙烯酯共聚物。
本发明中使用的有机膜，优选为偏二氟乙烯类聚合物膜。
如本领域技术人员通常理解的那样，该“偏二氟乙烯类聚合物膜”是由偏二氟乙烯类聚合物构成的膜，含有偏二氟乙烯类聚合物。
本说明书中，“偏二氟乙烯类聚合物膜”的优选例子包含：聚偏二氟乙烯膜、偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物膜、偏二氟乙烯/三氟乙烯共聚物膜。
本说明书中的用语，“聚偏二氟乙烯”、“偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物膜”和“偏二氟乙烯/三氟乙烯共聚物膜”分别是指包含以它们为基础的膜。
本发明中使用的有机膜的上述聚合物的含量，优选50质量％以上，更优选70质量％以上，更加优选80质量％以上，进一步更加优选85质量％以上，特别优选90质量％以上，更加特别优选95重量％以上。该含量的上限没有特别限制，例如可以为100质量％，也可以为99质量％。
上述“有机膜”只要不损害本发明的效果，可以含有上述聚合物以外的成分。其例子包含树脂膜通常使用的添加剂。
上述聚合物的优选例子包含偏二氟乙烯类聚合物。
作为该“偏二氟乙烯类聚合物”可以举出：
(1)偏二氟乙烯和能够与其共聚的一种以上的单体的共聚物；和
(2)聚偏二氟乙烯。
作为该“(1)偏二氟乙烯和能够与其共聚的一种以上的单体的共聚物”的例子，可以举出三氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、氯三氟乙烯、和氟乙烯。
该“能够与其共聚的一种以上的单体”或其中的一种，优选为四氟乙烯。
作为该“偏二氟乙烯类聚合物”的优选例子，可以举出偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物。
上述“(1)偏二氟乙烯和能够与其共聚的一种以上的单体的共聚物”含有源自偏二氟乙烯的重复单位，优选例如5摩尔％以上、10摩尔％以上、15摩尔％以上、20摩尔％以上、25摩尔％以上、30摩尔％以上、35摩尔％以上、40摩尔％以上、45摩尔％以上、50摩尔％以上或60摩尔％以上。
上述“偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物”的(源自四氟乙烯的重复单位)/(源自偏二氟乙烯的重复单位)的摩尔比，优选5/95～90/10的范围内，更加优选5/95～75/25的范围内，进一步优选15/85～75/25的范围内，进一步更加优选36/64～75/25的范围内。
偏二氟乙烯较多的共聚物，溶剂溶解性优秀，并且该膜的加工性优秀，出于这方面优选。
上述“偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物”的(源自四氟乙烯的重复单位)/(源自偏二氟乙烯的重复单位)的摩尔比，优选5/95～37/63的范围内，更加优选10/90～30/70的范围内，进一步优选5/85～25/75的范围内的范围内。
四氟乙烯较多的共聚物，该膜的耐热性优秀，出于这方面优选。
上述“偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物”的(源自四氟乙烯的重复单位)/(源自偏二氟乙烯的重复单位)的摩尔比，优选为60/40～10/90的范围内，更优选为50/50～25/75的范围内，进一步优选为45/55～30/70的范围内的范围内。
上述“偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物”只要不明显损害涉及本发明的性质，可以含有源自偏二氟乙烯和四氟乙烯以外的单体的重复单位。通常，这种重复单位的含有率能够为例如20摩尔％以下、10摩尔％以下、5摩尔％以下或1摩尔％以下。这种单体，只要能够与偏二氟乙烯单体、四氟乙烯单体共聚就没有限定，作为其例子，可以举出：
(1)HFO-1234yf(CF3CF＝CH2)、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-全十三氟辛基-1-烯(C6烯烃)、氟代单体(例如氟乙烯(VF)、三氟乙烯(TrFE)，六氟丙烯(HFP)、1-氯-1-氟-乙烯(1,1-CFE)、1-氯-2-氟-乙烯(1,2-CFE)、1-氯-2,2-二氟乙烯(CDFE)、氯三氟乙烯(CTFE)、三氟乙烯基单体、1,1,2-三氟丁烯-4-溴-1-丁烯、1,1,2-三氟丁烯-4-硅烷-1-丁烯、全氟烷基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)、全氟丙基乙烯基醚(PPVE)、全氟丙烯酸酯、2,2,2-三氟丙烯酸乙酯，2-(全氟己基)丙烯酸乙酯；以及
(2)烃类单体(例如乙烯、丙烯、无水马来酸、乙烯基醚、乙烯基酯、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸类单体、甲基丙烯酸类单体、乙酸乙烯酯。
以上，对用于例示本发明的技术思想的优选的实施例进行了说明，但本发明并不限定于这样图示说明的结构和作用，本领域技术人员能够理解，能够不脱离技术思想的范畴地对本发明进行大量的变更和修正。因此，这样的全部的适当的变更和修正也应该视为属于本发明的范围。
工业上的可利用性
本发明的压力信号检测电路能够应用于包括具有热电性的压电材料和对上述压电材料的输出信号进行处理的设备。即，包括对压电材料的输出信号进行处理的电路和本发明的压力信号检测电路的设备，也包含在本发明的范畴中。作为这样的设备，可以举出例如触控面板、生物体传感器、振动传感器、压力传感器和信息终端设备。
附图标记说明
100：信号输入部
200：滤波部
300：微分器
400：信号处理部
500：偏置部分去除部
600：积分部。

Claims (26)

1.一种压力信号检测电路，其特征在于：
抑制了来自压电材料(Piezoelectric material)的由热电性(pyroelectric)所致的信号。
2.如权利要求1所述的压力信号检测电路，其特征在于：
包括去除部，其从来自所述压电材料的输入信号中去除热所致的输入信号。
3.如权利要求2所述的压力信号检测电路，其特征在于：
所述去除部，根据压力所致的输入信号与热所致的输入信号的输入信号速度差，去除热所致的输入信号。
4.如权利要求3所述的压力信号检测电路，其特征在于：
包括微分器，其为了对来自所述压电材料的输入信号的信号成分进行分析而对输入信号进行微分运算。
5.如权利要求4所述的压力信号检测电路，其特征在于，包括：
接收来自所述压电材料的输入信号的输入的信号输入部；
微分器，其为了对输入信号的信号成分进行分析而对输入信号进行微分运算；
信号处理部，其基于所述微分器的微分值，输出所述输入信号的信号成分的分析值；
偏置部分去除部，其利用所述信号成分的分析值来去除所述输入信号中的偏置部分(Offset)；和
积分部，其对所述输入信号进行积分运算，输出去除了热所致的输入信号的值之后的、压力所致的输入信号的值。
6.如权利要求1～5中任一项所述的压力信号检测电路，其特征在于：
还包括滤波部，其由低通滤波器(LPF)和移动平均滤波器(MAF)构成，用于去除从所述信号输入部输入的所述输入信号的噪声。
7.如权利要求4或5所述的压力信号检测电路，其特征在于：
所述信号处理部，将微分后的所述输入信号的值与已设定的阈值进行比较，来区分所述输入信号是压力所致的输入信号还是热所致的输入信号。
8.如权利要求7所述的压力信号检测电路，其特征在于：
在微分后的所述输入信号的值为设定的所述阈值以上的情况下，将所述输入信号判断为压力所致的输入信号，执行所述积分部，
在微分后的所述输入信号的值小于设定的所述阈值的情况下，将所述输入信号判断为热所致的输入信号，执行所述偏置部分去除部。
9.如权利要求5所述的压力信号检测电路，其特征在于：
所述信号处理部，在根据微分后的所述输入信号的值检测出压力所致的输入信号之后的基准时间内没有再次检测出压力所致的输入信号的情况下，输出将所述积分部初始化的重置信号。
10.如权利要求5所述的压力信号检测电路，其特征在于：
所述信号处理部，在根据微分后的所述输入信号的值在整个区间没有检测出压力所致的输入信号的情况下，输出将所述积分部初始化的重置信号。
11.如权利要求5所述的压力信号检测电路，其特征在于：
所述偏置部分去除部输出从所述输入信号中去除了所述热所致的输入信号和噪声信号而得的仅由压力所致的值。
12.如权利要求1～11中任一项所述的压力信号检测电路，其特征在于：
所述压电材料是压电膜(Piezoelectric film)。
13.一种设备，其特征在于，包括：
压电材料；和
权利要求1～12中任一项所述的压力信号检测电路。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于：
其为触摸面板、生物传感器、振动传感器、压力传感器或信息终端设备。
15.一种压力信号检测方法，其特征在于：
抑制了来自压电材料(Piezoelectric material)的由热电性(pyroelectric)所致的信号。
16.如权利要求15所述的压力信号检测方法，其特征在于：
包括去除部，其从来自所述压电材料的输入信号中去除热所致的输入信号。
17.如权利要求16所述的压力信号检测方法，其特征在于：
所述去除部，根据压力所致的输入信号与热所致的输入信号的输入信号传导速度差，去除热所致的输入信号。
18.如权利要求17所述的压力信号检测方法，其特征在于：
包括微分器，其为了对来自所述压电材料的输入信号的信号成分进行分析而对输入信号进行微分运算。
19.如权利要求18所述的压力信号检测方法，其特征在于，包括：
从信号输入部接收来自所述压电材料的输入信号的输入的信号输入步骤；
在微分器中，为了对输入信号的信号成分进行分析而对输入信号进行微分运算的微分步骤；
在信号处理部中，基于所述微分器的微分值，输出所述输入信号的信号成分的分析值的信号处理步骤；
在偏置部分去除中，利用所述信号处理部的信号成分的分析值来去除所述输入信号的偏置部分(Offset)的偏置部分去除步骤；和
用积分部对所述输入信号进行积分运算，输出去除了热所致的输入信号的值之后的、压力所致的输入信号的值的积分步骤。
20.如权利要求19所述的压力信号检测方法，其特征在于：
还包括滤波步骤，为了去除所述信号输入步骤所输入的所述输入信号中的噪声，而利用滤波部来去除所述输入信号的噪声。
21.如权利要求19所述的压力信号检测方法，其特征在于：
在所述信号处理步骤中，将微分后的所述输入信号的值与已设定的阈值进行比较，来区分所述输入信号是压力所致的输入信号还是热所致的输入信号。
22.如权利要求21所述的压力信号检测方法，其特征在于：
在微分后的所述输入信号的值为设定的所述阈值以上的情况下，将所述输入信号判断为压力所致的输入信号，执行所述积分步骤，
在微分后的所述输入信号的值小于设定的所述阈值的情况下，将所述输入信号判断为热所致的输入信号，执行所述偏置部分去除步骤。
23.如权利要求19所述的压力信号检测方法，其特征在于：
在所述信号处理步骤中，在根据微分后的所述输入信号的值检测出压力所致的输入信号之后的基准时间内没有再次检测出压力所致的输入信号的情况下，输出使所述积分步骤进行初始化的重置信号。
24.如权利要求19所述的压力信号检测方法，其特征在于：
在所述信号处理步骤中，在根据微分后的所述输入信号的值在整个区间没有检测出压力所致的输入信号的情况下，输出使所述积分步骤进行初始化的重置信号。
25.如权利要求19所述的压力信号检测方法，其特征在于：
在所述偏置部分去除步骤中，输出从所述输入信号中去除了所述热所致的输入信号和噪声信号而得的仅由压力所致的值。
26.如权利要求15～25中任一项所述的压力信号检测方法，其特征在于：
所述压电材料是压电膜(Piezoelectric film)。
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