CN111919110B - 传感器、检测方法及传感器制造方法 - Google Patents

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Abstract

传感器1具备：主体部132，所述主体部132为平板状，且第1方向上的第1端1321被支撑，并且具有在厚度方向上的两端面中的至少一面开口的收容空间；体积变化体14，所述体积变化体14的体积根据对象的量而发生变化，并且以至少一部分收容于收容空间的方式被主体部132支撑；以及检测部133，所述检测部133与主体部132中的第1方向上的第2端1322连接，且检测伴随体积变化体14的体积变化而产生的应力。

Description

传感器、检测方法及传感器制造方法
技术领域
本发明涉及传感器、检测方法以及传感器制造方法。
背景技术
已知一种传感器，其具备体积根据对象(例如，构成气体或液体的分子等)的量而发生变化的体积变化体，并且检测伴随体积变化体的体积变化而产生的应力。例如，专利文献1所记载的传感器具备主体部、体积变化体以及检测部。主体部为平板状。体积变化体通过容纳对象从而体积发生变化，并且被覆主体部的厚度方向上的两端面。检测部从主体部的端伸长，并且前端被支撑。检测部具备压敏电阻元件，并且检测伴随体积变化体的体积变化而产生的应力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2013/157581号
发明内容
发明所要解决的课题
可是，在上述传感器中，由于体积变化体所容纳的对象的量的不同等，有时在主体部的厚度方向上产生应力。在该情况下，有时主体部会弯曲。其结果是存在不能将体积变化体的体积变化以高精度反映至检测部所产生的应力的担忧。换句话说，在上述传感器中，存在不能以高精度对对象进行检测的担忧。
本发明的目的之一在于以高精度对对象进行检测。
用于解决课题的方法
在一方面，传感器具备：
主体部，其为平板状，且第1方向上的第1端被支撑，并且具有在厚度方向上的两端面中的至少一面开口的收容空间；
体积变化体，其体积根据对象的量而发生变化，并且以至少一部分收容于上述收容空间的方式被上述主体部支撑；以及
检测部，与上述主体部中的上述第1方向上的第2端连接，且检测伴随上述体积变化体的体积变化而产生的应力。
在另一方面，检测方法包括：
使体积变化体的体积根据对象的量而发生变化，由检测部检测伴随上述体积变化体的体积变化而产生的应力，
所述体积变化体以至少一部分收容于主体部的收容空间的方式被上述主体部支撑，
所述主体部为平板状，且第1方向上的第1端被支撑，并且具有在厚度方向上的两端面中的至少一面开口的所述收容空间，
所述检测部与上述主体部中的上述第1方向上的第2端连接。
在另一方面，传感器制造方法包括：
在第1方向上的第1端被支撑的平板状的第1构件中形成在厚度方向上的两端面中的至少一面开口的收容空间，并且，在与上述第1构件中的上述第1方向上的第2端连接的第2构件上设置检测应力的元件，
将体积根据对象的量而发生变化的体积变化体的至少一部分以被上述第1构件支撑的方式收容于上述收容空间。
发明的效果
能够以高精度对对象进行检测。
附图说明
图1为第1实施方式的传感器的右前上方立体图。
图2为第1实施方式的传感器被分解的状态下的传感器的右前上方立体图。
图3为第1实施方式的传感器的右侧视图。
图4为第1实施方式的传感器的俯视图。
图5为第1实施方式的传感器的仰视图。
图6为通过由图4的VI-VI线表示的平面切断的传感器的截面图。
图7为通过由图4的VII-VII线表示的平面切断的传感器的截面图。
图8为表示连接第1实施方式的传感器的电路的框图。
图9为表示第1实施方式的传感器的制造工序的说明图。
图10为表示第1实施方式的传感器的制造工序的说明图。
图11为第1实施方式的第3变形例的传感器的截面图。
图12为第1实施方式的第4变形例的传感器的截面图。
图13为第1实施方式的第5变形例的传感器的俯视图。
图14为第1实施方式的第6变形例的传感器的俯视图。
图15为表示第1实施方式的第1实施例的传感器对于湿度的响应性的图。
图16为表示第1实施方式的第1实施例的传感器对于湿度的响应性的图。
图17为表示第1实施方式的第1实施例的传感器对于湿度的响应性的图。
图18为表示第1实施方式的第1实施例的传感器对于硫化氢的响应性的图。
图19为表示第1实施方式的第2实施例的传感器对于湿度的响应性的图。
图20为表示第1实施方式的第2实施例的传感器对于硫化氢的响应性的图。
图21为表示第1实施方式的第2实施例的传感器对于硫化氢的响应性的图。
图22为表示第1实施方式的第3实施例的传感器对于湿度的响应性的图。
图23为表示第1实施方式的第3实施例的传感器对于硫化氢的响应性的图。
图24为第2实施方式的传感器的右前上方立体图。
图25为第2实施方式的传感器被分解的状态下的传感器的右前上方立体图。
图26为第2实施方式的传感器的俯视图。
图27为通过由图26的XVIII-XVIII线表示的平面切断的传感器的截面图。
图28为第2实施方式的第3变形例的传感器的俯视图。
图29为第2实施方式的第4变形例的传感器的俯视图。
图30为第2实施方式的第5变形例的传感器的俯视图。
图31为第2实施方式的第6变形例的传感器的俯视图。
图32为第2实施方式的第7变形例的传感器的俯视图。
图33为第3实施方式的传感器的右前上方立体图。
图34为第3实施方式的传感器被分解的状态下的传感器的右前上方立体图。
图35为第3实施方式的传感器的俯视图。
图36为通过由图35的XXXVI-XXXVI线表示的平面切断的传感器的截面图。
图37为第3实施方式的第9变形例的传感器的俯视图。
具体实施方式
以下，对于本发明的传感器、检测方法以及传感器制造方法涉及的各实施方式，一边参照图1～图37一边进行说明。
＜第1实施方式＞
(概要)
第1实施方式的传感器具备主体部、体积变化体以及检测部。
主体部为平板状，且第1方向上的第1端被支撑，并且具有在厚度方向上的两端面中的至少一面开口的收容空间。
体积变化体的体积根据对象的量而发生变化，并且以至少一部分收容于收容空间的方式被主体部支撑。
检测部与主体部中的第1方向上的第2端连接，且检测伴随体积变化体的体积变化而产生的应力。
由此，由于体积变化体收容于收容空间，因此即使在体积变化体的体积发生了变化的情况下，也能够抑制在主体部的厚度方向上产生应力。由此，能够抑制主体部弯曲。因此，能够抑制在第2端产生主体部的厚度方向上的应力。其结果是能够将体积变化体的体积变化以高精度反映至第2端所产生的沿着主体部的方向上的应力。换句话说，根据上述传感器，能够以高精度对对象进行检测。
接下来，对于第1实施方式的传感器，详细地进行说明。
(构成)
以下，如图1～图7所表示那样，使用具有x轴、y轴和z轴的右手系的正交坐标系，说明第1实施方式的传感器1。在本说明书中，在后述图11～图14以及图24～图37中也使用同样的坐标系。
传感器1对对象进行检测。例如，对象为构成气体、液体或固体的分子。此外，例如，对象为构成包含气体、液体和固体中的至少2者的混合物的分子。此外，例如，对象为微粒、温度、湿度或电磁波等。
本例中，x轴向、y轴向和z轴向可以分别表示为传感器1的左右方向、传感器1的前后方向和传感器1的上下方向。此外，本例中，x轴正方向、x轴负方向、y轴正方向、y轴负方向、z轴正方向和z轴负方向可以分别表示为传感器1的右方向、传感器1的左方向、传感器1的前方向、传感器1的后方向、传感器1的上方向和传感器1的下方向。
图1为从传感器1的右方，且为传感器1的前方，且为传感器1的上方的位置，观察传感器1的图(换句话说，右前上方立体图)。图2为传感器1被分解的状态下的传感器1的右前上方立体图。图3为从传感器1的右方观察传感器1的图(换句话说，右侧视图)。
图4为从传感器1的上方观察传感器1的图(换句话说，俯视图)。图5为从传感器1的下方观察传感器1的图(换句话说，仰视图)。图6为沿x轴负方向对于通过由图4的VI-VI线表示的平面切断的传感器1的截面进行观察的图。图7为沿y轴负方向对于通过由图4的VII-VII线表示的平面切断的传感器1的截面进行观察的图。
如图1所表示那样，传感器1为在z轴向上伸长的柱体状。本例中，被与z轴正交的平面(换句话说，xy平面)切断的传感器1的截面为正方形。另外，被xy平面切断的传感器1的截面可以为与正方形不同的形状(例如，圆形、椭圆形或长方形等)。
例如，被xy平面切断的传感器1的截面的一边的长度为50μm～5mm的长度。本例中，被xy平面切断的传感器1的截面的一边的长度为500μm。例如，传感器1可以使用被称为微米加工或纳米加工的技术来制造。
传感器1具备第1层状体11、第2层状体12、第3层状体13以及体积变化体14。第1层状体11、第2层状体12和第3层状体13以在z轴向上依次排列的方式层叠。换句话说，第2层状体12与第1层状体11相接，且第3层状体13在与第1层状体11的相反侧与第2层状体12相接。此外，换句话说，第2层状体12被第1层状体11和第3层状体13夹着。
例如，第1层状体11的厚度为0.5μm～50μm的厚度，第2层状体12的厚度为0.05μm～5μm的厚度，第3层状体13的厚度为50μm～5mm的厚度。本例中，第1层状体11的厚度为5μm，第2层状体12的厚度为0.5μm，且第3层状体13的厚度为500μm。
本例中，第1层状体11包含硅。如图1和图2所表示那样，第1层状体11为在z轴向上伸长，并且在z轴向上的两端面开口的中空的柱体状。
本例中，第2层状体12包含二氧化硅。如图1和图2所表示那样，第2层状体12为平板状。第2层状体12具有在第2层状体12中的z轴向上的两端面开口的孔穴。本例中，被xy平面切断的第2层状体12的截面具有与被xy平面切断的第1层状体11的截面相同的形状。
本例中，第3层状体13包含硅。如图1和图2所表示那样，第3层状体13为平板状。本例中，第3层状体13中的露出的表面被未图示的绝缘体薄膜所被覆。
第3层状体13具备框部131、主体部132以及检测部133。
框部131具有在框部131中的z轴向上的两端面开口的孔穴。本例中，被xy平面切断的框部131的截面具有与被xy平面切断的第1层状体11的截面相同的形状。
如图4所表示那样，主体部132为长方形，具有在y轴向上伸长的长边，和在x轴向上伸长的短边。另外，主体部132也可以为正方形。主体部132的y轴向上的长度比框部131的孔穴的y轴向上的长度短。本例中，主体部132的y轴向上的长度为367μm。主体部132的x轴向上的长度比框部131的孔穴的x轴向上的长度短。本例中，主体部132的x轴向上的长度为300μm。主体部132中的x轴向上的两端与框部131相隔开。
主体部132在主体部132中的y轴正方向上的第1端1321与框部131连接。换句话说，就主体部132而言，主体部132中的y轴正方向上的第1端1321被框部131所支撑。
主体部132中，y轴负方向上的第2端1322中的x轴向上的两端部经由检测部133与框部131连接。主体部132中，y轴负方向上的第2端1322中的x轴向上的中央部与框部131相隔开。
主体部132具有空间形成部1323，该空间形成部1323形成在主体部132中的z轴向(换句话说，在主体部132的厚度方向)上的两端面上开口的收容空间。收容空间包含多个在x轴向上伸长的狭缝状的孔。本例中，收容空间所包含的各孔为在z轴向上贯通主体部132的贯通孔。本例中，收容空间所包含的多个孔沿着y轴向以等间隔排列。
例如，收容空间所包含的各孔在y轴向上的长度为0.1μm～10μm的长度。本例中，收容空间所包含的各孔在y轴向上的长度为1μm。例如，收容空间所包含的孔间在y轴向上的间隔为0.1μm～10μm的长度。本例中，收容空间所包含的孔间在y轴向上的间隔为1μm。本例中，收容空间所包含的多个孔为133个。另外，在图1～图7中，收容空间所包含的多个孔以在y轴向上放大的方式图示。因此，在图1～图7中，收容空间所包含的多个孔以数目减少的方式图示。
本例中，收容空间所包含的多个狭缝状的孔在x轴向上的长度为280μm。
检测部133具备第1被支撑部1331、第2被支撑部1332、第1配线1333以及第2配线1334。
如图4所表示那样，第1被支撑部1331为在y轴向上伸长的带状。第1被支撑部1331中的y轴负方向上的端与框部131连接。第1被支撑部1331中的y轴正方向上的端与主体部132的第2端1322中的x轴负方向上的端部连接。换句话说，第1被支撑部1331从主体部132的第2端1322向y轴负方向伸长，并且前端被框部131所支撑。
第1被支撑部1331的宽度(换句话说，第1被支撑部1331的x轴向上的长度)比主体部132的宽度(换句话说，主体部132的x轴向上的长度)窄。第1被支撑部1331中的在第1被支撑部1331伸长的方向即延伸方向(本例中为y轴向)上的中央部的宽度比第1被支撑部1331中的在延伸方向上的两端部的宽度窄。
第1被支撑部1331具备位于第1被支撑部1331中的延伸方向上的中央部的压敏电阻元件PZ。压敏电阻元件PZ为电阻根据施加于压敏电阻元件PZ的应力而发生变化的元件。换句话说，压敏电阻元件PZ为具有压敏效应或压电效应的元件。
本例中，如图7所表示那样，压敏电阻元件PZ以露出于第1被支撑部1331的z轴正方向上的端面的方式，埋设于第1被支撑部1331中。
通过这样的构成，从而检测部133在第1被支撑部1331中的延伸方向上的中央部检测由主体部132传输的应力。
如图4所表示那样，第2被支撑部1332为在y轴向上伸长的带状。第2被支撑部1332中的y轴负方向上的端与框部131连接。第2被支撑部1332中的y轴正方向上的端与主体部132的第2端1322中的x轴正方向上的端部连接。换句话说，第2被支撑部1332从主体部132的第2端1322向y轴负方向伸长，并且前端被框部131所支撑。
第2被支撑部1332的宽度(换句话说，第2被支撑部1332的x轴向上的长度)比主体部132的宽度窄。第2被支撑部1332中的在第2被支撑部1332伸长的方向即延伸方向(本例中为y轴向)上的中央部的宽度比第2被支撑部1332中的延伸方向上的两端部的宽度窄。
第1配线1333和第2配线1334包含导体(本例中为铝)。第1配线1333、和第2配线1334被敷设于第3层状体13中的z轴正方向上的端面。
例如，第1配线1333和第2配线1334的厚度(换句话说，第1配线1333和第2配线1334的z轴向上的长度)为10nm～1μm的厚度。本例中，第1配线1333和第2配线1334的厚度为100nm。
本例中，第1配线1333和第2配线1334中的露出的表面的一部分被未图示的氧化物薄膜所被覆。例如，第1配线1333和第2配线1334中的露出的表面中未被氧化物薄膜被覆的部分可以用作连接用的端子。
如图4和图6所表示那样，第1配线1333中的一个端部与压敏电阻元件PZ中的y轴负方向上的端部相接。第1配线1333中的另一个端部位于框部131的外缘。第1配线1333从压敏电阻元件PZ中的y轴负方向上的端部，穿过第1被支撑部1331的前端(换句话说，第1被支撑部1331中与框部131连接的一端)，伸长至框部131的外缘。换句话说，第1配线1333将压敏电阻元件PZ与第1被支撑部1331的前端进行连结。
第2配线1334中的一个端部与压敏电阻元件PZ中的y轴正方向上的端部相接。第2配线1334中的另一个端部位于框部131的外缘。第2配线1334从压敏电阻元件PZ中的y轴正方向上的端部，穿过第1被支撑部1331的基端(换句话说，第1被支撑部1331中的与主体部132连接的一端)、主体部132中的y轴负方向上的端部以及第2被支撑部1332，伸长至框部131的外缘。
换句话说，第2配线1334穿过主体部132而将压敏电阻元件PZ与第2被支撑部1332的前端(换句话说，第2被支撑部1332中与框部131连接的一端)连结。
体积变化体14包含体积根据对象的量而发生变化的感知材料。对于感知材料的详细情况进行后述。体积变化体14可以被表述为感知体或感应体。本例中，体积变化体14通过容纳(例如，吸附、吸收或吸着)对象，从而体积增加(换句话说，膨胀)。本例中，体积变化体14可以被表述为接受体。本例中，体积变化体14所容纳的对象的量越多，则其体积越增加。另外，体积变化体14也可以通过根据对象的量使物质从体积变化体14脱附或脱离，从而体积减少(换句话说，收缩)。
体积变化体14以收容于主体部132的收容空间的方式被主体部132所支撑。本例中，体积变化体14填充主体部132的收容空间。本例中，体积变化体14被固定于主体部132的空间形成部1323。
本例中，体积变化体14包含弹性模量(例如，杨氏模量)比主体部132低的材料。例如，主体部132的弹性模量为体积变化体14的弹性模量的2倍以上是适当的。
此外，本例中，体积变化体14的弹性模量在体积变化体14的体积变化前后的变化比主体部132大。
例如，体积变化体14包含通过与预定的分子的相互作用而吸附、溶解或扩散该分子的材料。
由此，在对象为预定的分子的情况下，体积变化体14通过与分子进行相互作用，从而将该分子进行吸附、溶解或扩散。由此，体积变化体14的体积发生变化。因此，能够将对象的量以高精度反映至体积变化体14的体积的变化。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
此外，例如，体积变化体14包含后述的通过吸收热或光而进行聚合的材料。
由此，在对象为热或光的情况下，通过体积变化体14进行聚合，从而体积变化体14的体积发生变化。由此，能够将对象的量以高精度反映至体积变化体14的体积变化。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
在对象为热的情况下，主体部132的空间形成部1323的至少一部分的导热率比主体部132中的其它部分高是适当的。例如，在主体部132中的空间形成部1323以外的部分包含硅的情况下，空间形成部1323的至少一部分可以包含金、银、铝或铜。
由此，能够增加体积变化体14所吸收的热的量。由此，能够将对象的量以高精度反映至体积变化体14的体积变化。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
在对象为光的情况下，主体部132的空间形成部1323的至少一部分的光的透射率比主体部132中的其它部分高是适当的。例如，在主体部132中的空间形成部1323以外的部分包含硅的情况下，空间形成部1323的至少一部分可以包含玻璃、聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇树脂、氟树脂、聚苯乙烯弹性体、聚烯烃弹性体或丙烯酸系树脂。
由此，能够增加体积变化体14所吸收的光的量。由此，能够将对象的量以高精度反映至体积变化体14的体积变化。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
此外，例如，体积变化体14包含多孔质体或发泡体。
由此，在对象为微粒(例如，花粉或粒子状物质(例如，PM2.5等)等)或者气溶胶(雾或烟等)的情况下，通过对象进入体积变化体14所具有的细孔或凹部，从而能够增加体积变化体14所吸附或吸收的对象的量。由此，能够将对象的量以高精度反映至体积变化体14的体积变化。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
进一步，第1配线1333和第2配线1334与图1～图7中未图示的电路连接。由此，传感器1构成图8所表示的电路100。电路100具备第1电源101、第2电源102、第1电阻器103、第2电阻器104、放大器105以及存储装置106。
第2电源102、第1电源101、第1电阻器103和第2电阻器104依次串联地连接。电路100在第1电源101与第2电源102之间接地。放大器105被输入第1电阻器103与第2电阻器104之间的电位，并且将被输入的电位放大，且将放大后的电位输出至存储装置106。存储装置106存储从放大器105输入的电位所表示的信号。
第1电源101的电压为+VA[V]。第2电源102的电压为-VB[V]。第1电阻器103的电阻为RS[Ω]。第2电阻器104的电阻为RR[Ω]。本例中，传感器1的压敏电阻元件PZ构成第1电阻器103。因此，第1电阻器103可以视为可变电阻器。此外，第2电阻器104可以视为参照电阻器。
通过这样的构成，从而存储装置106存储与第1电阻器103的电阻和第2电阻器104的电阻之差对应的信号。
(感知材料)
接下来，对于感知材料加以说明。
本例中，感知材料具有流动性。例如，为了通过在收容空间中填充感知材料来形成体积变化体14，适当的是：感知材料的粘度低；感知材料的对于形成收容空间的壁面的润湿性良好；感知材料易于流入至收容空间；以及感知材料易于不从收容空间流出而固化。
因此，感知材料优选利用布鲁克菲尔德型(换句话说，B型)粘度计得到的粘度为1000[mPa·sec]以下，更优选为500[mPa·sec]以下，进一步优选为250[mPa·sec]以下，特别优选为200[mPa·sec]以下，最优选为100[mPa·sec]以下。
另外，感知材料的最佳粘度可以根据构成第3层状体13的材料、形成收容空间的壁面的状态、收容空间的形状和收容空间的大小而不同。
在感知材料的粘度小于1[mPa·sec]的情况下，感知材料所包含的溶质的浓度易于过度地降低，因此该溶质易于在收容空间中不均匀地分布。因此，感知材料的粘度为1[mPa·sec]以上是适当的。
此外，在感知材料的粘度大于1000[mPa·sec]的情况下，感知材料的流动性易于过度地降低，因此难以将感知材料填充于收容空间。因此，感知材料的粘度为1000[mPa·sec]以下是适当的。
因此，本例中，感知材料利用B型粘度计得到的粘度为1[mPa·sec]～1000[mPa·sec]的值。
此外，例如，在使用毛细管现象以使感知材料流入收容空间的情况下，在构成形成收容空间的壁面的主要材料为硅的情况下，感知材料所包含的溶剂的表面张力充分地低是适当的。溶剂可以被表述为溶媒。
另外，溶剂的最佳表面张力可以根据以下所述的感知材料的填充方法而不同。
作为将感知材料填充于收容空间的方法，可以使用被称为浸渍法(换句话说，浸涂(dip coat)法或浸渍涂布(dip coating)法)、喷涂法或旋转涂布法的技术。此外，可以使用喷墨打印机或针式分配器(needle dispenser)，将感知材料填充于收容空间。例如，浸渍法适合用于提高将感知材料填充至收容空间的操作的效率。
感知材料所包含的溶剂只要能够溶解感知材料所包含的溶质的至少一部分即可。溶剂通过溶解感知材料所包含的溶质的至少一部分，从而构成溶液或悬浮液(例如，胶体溶液或浆料液等)。
例如，溶剂可以为水、醇系溶剂(例如，异丙醇、乙醇或苯氧基乙醇等)、甲酰胺系溶剂(例如，N,N-二甲基甲酰胺等)、酮系溶剂(例如，丙酮、环己酮或2-丁酮等)、醚系溶剂(例如，二乙基醚等)、卤素系溶剂(例如，二氯仿(di-chloroform)或氯仿等)、具有环式化合物的极性溶剂(例如，2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮或四氢呋喃等)或苯系溶剂(例如，甲苯或二甲苯等)等。
例如，感知材料包含合成聚合物(例如，热塑性高分子、热固性高分子或光固化性高分子等)、来源于天然物的聚合物(例如，生物体高分子等)、无机材料(例如，金属或陶瓷等)、碳材料或含有它们中的至少一种的组合物。此外，例如，感知材料可以包含无机材料、碳材料、低分子化合物或聚合物等微小粒子。
另外，合成聚合物的制造方法例如，公开于非专利文献1。
(非专利文献1)“实用塑料事典”，实用塑料事典编集委员会编，产业调查会，1993年
感知材料可以包含1种热塑性高分子，也可以包含2种以上热塑性高分子。
例如，热塑性高分子可以为聚烯烃树脂(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯或聚乙烯醇等)、聚烯烃系蜡(例如，聚乙烯低聚物或聚丙烯低聚物等)、热塑性丙烯酸系树脂、聚碳酸酯树脂、热塑性聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene))树脂、弹性体(例如，聚烯烃系弹性体、氢化苯乙烯系嵌段共聚物或氢化苯乙烯系无规共聚物等)、超级工程塑料(super engineeringplastics)(例如，聚苯硫醚、聚酰胺酰亚胺、聚醚砜或聚醚醚酮等)或间同立构聚苯乙烯等。
例如，热固性高分子或光固化性高分子为丙烯酸系树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、脲树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、有机硅树脂、醇酸树脂或热固性聚酰亚胺等。在感知材料包含热固性高分子或光固化性高分子的情况下，可以将固化前的单体和引发剂等进行混合，紧接着将混合物填充于收容空间，利用热或光使混合物固化，从而形成体积变化体14。
例如，来源于天然物的聚合物为来源于天然物的多糖类(例如，纤维素、壳多糖、脱乙酰壳多糖、透明质酸或黄原酸胶等)、来源于天然物的多糖类的衍生物、氨基酸聚合物、氨基酸聚合物的衍生物、蛋白质(例如，明胶或胶原等)或蛋白质的衍生物。
例如，无机材料包含选自由玻璃纤维、碳纤维和无机填料组成的材料组中的至少1种材料。
例如，无机填料为无定形填料(例如，碳酸钙、二氧化硅、高岭土、粘土、氧化钛、硫酸钡、氧化锌、氢氧化铝、氧化铝或氢氧化镁等)、板状填料(例如，滑石、云母或玻璃薄片等)、针状填料(例如，硅灰石、钛酸钾、碱式硫酸镁、海泡石、硬硅钙石或硼酸铝等)、导电性填料(例如，金属粉、金属薄片、炭黑或碳纳米管等)、玻璃珠、玻璃粉、磷灰石或沸石等。
感知材料可以包含1种无机填料，也可以包含2种以上的无机填料。此外，无机填料的表面可以被碳所被覆，也可以经过硅烷偶联处理等。
例如，碳材料包含选自由活性炭、碳纳米管和石墨组成的材料组中的至少1种材料。
例如，感知材料可以包含金属有机结构体(MOF；Metal Organic Frameworks)等被合成的多孔质体。金属有机结构体可以被称为多孔性配位高分子。例如，金属有机结构体可以为Basolite(注册商标)C300(巴斯夫公司制)等。
此外，感知材料也可以包含添加剂。例如，添加剂可以为阻燃剂(例如，溴化双酚、溴化环氧树脂、溴化聚苯乙烯、溴化聚碳酸酯、磷酸三苯酯、膦酸酰胺或红磷等)、阻燃助剂(例如，三氧化锑或锑酸钠等)、热稳定剂(例如，磷酸酯或亚磷酸酯等)、抗氧化剂(例如，受阻酚等)、耐热剂、耐候剂、光稳定剂、脱模剂、流动改性剂、着色剂、颜料、润滑剂、抗静电剂、结晶成核剂、增塑剂、发泡剂、卤素吸附剂或防滴剂等。
此外，感知材料也可以包含球形的粒子。由此，与感知材料包含非球形的粒子的情况相比，流动性高，因此能够通过包含球形的粒子的感知材料来容易地填充于收容空间。
例如，在对象为二氧化碳气体的情况下，感知材料可以包含氢氧化钾。例如，在对象为温度的情况下，感知材料可以包含聚乙烯。例如，在对象为湿度的情况下，感知材料可以包含尼龙。例如，在对象为电磁波的情况下，感知材料可以包含黑碳。
(制造方法)
接下来，对于第1实施方式的传感器1的制造方法(换句话说，传感器制造方法)进行说明。
本例中，传感器1按照图9和图10所表示的工序来制造。另外，传感器1的至少一部分可以按照与图9和图10所表示的工序不同的工序来制造。
首先，如图9的(A)所表示那样，准备包含第1硅层LA、与第1硅层LA相接的绝缘层LB以及与绝缘层LB相接的第2硅层LC的SOI(Silicon On Insulator，绝缘体上硅)基板。本例中，绝缘层LB包含二氧化硅。
接下来，如图9的(B)所表示那样，在第2硅层LC中添加硼。本例中，硼的添加使用被称为掺杂的技术来进行。基于添加有硼的第2硅层LCA，能够降低导体的接触电阻。
接下来，如图9的(C)所表示那样，在第2硅层LCA的与绝缘层LB相反侧的表面形成包含铝的薄膜。本例中，包含铝的薄膜的形成使用被称为溅射的技术来进行。进一步，通过除去所形成的薄膜的一部分，从而形成第1配线1333和第2配线1334。本例中，除去薄膜的一部分使用被称为金属蚀刻的技术来进行。本例中，第2硅层LCA对应于第1构件和第2构件。
接下来，如图9的(D)所表示那样，通过除去第2硅层LCA的一部分，从而形成第3层状体13。本例中，除去第2硅层LCA的一部分使用被称为干蚀刻的技术来进行。
接下来，如图10的(E)所表示那样，通过除去第1硅层LA的一部分和绝缘层LB的一部分，从而分别形成第1层状体11和第2层状体12。本例中，除去第1硅层LA的一部分和绝缘层LB的一部分使用被称为深蚀刻RIE(Deep Reactive Ion Etching)和气相氢氟酸蚀刻(Vapor HF Etching)的技术来进行。
接下来，如图10的(F)所表示那样，在第3层状体13、第1配线1333和第2配线1334中的露出的表面上形成绝缘体薄膜OL。本例中，绝缘体薄膜OL包含氧化铝。本例中，绝缘体薄膜的形成使用被称为原子层堆积法(Atomic Layer Deposition)的技术来进行。例如，绝缘体薄膜的厚度为5nm～50nm的厚度。本例中，绝缘体薄膜的厚度为20nm。
接下来，通过除去形成在第1配线1333的表面上的绝缘体薄膜OL的一部分和形成在第2配线1334的表面上的绝缘体薄膜OL的一部分，从而形成连接用的端子。本例中，连接用的端子的形成使用被称为离子研磨(ion milling)的技术来进行。
接下来，如图10的(G)所表示那样，通过将感知材料填充于主体部132的收容空间，从而形成体积变化体14。本例中，体积变化体14的形成使用被称为浸渍法的技术来进行。例如，通过将主体部132浸渍于作为感知材料的溶液，从而将感知材料填充于主体部132的收容空间，通过使所填充的感知材料在摄氏10～350度的温度进行干燥，从而形成体积变化体14。
这样操作，从而制造传感器1。
(动作)
接下来，对于第1实施方式的传感器1的动作进行说明。
假定对象存在于传感器1的附近的情况。在该情况下，体积变化体14通过容纳对象，从而体积根据对象的量而增加。
由此，体积变化体14在主体部132的第2端1322，产生包含y轴负方向的成分的应力。在主体部132的第2端1322产生的应力被传达至检测部133。
检测部133的压敏电阻元件PZ的电阻根据由主体部132传达的应力而发生变化。电路100使存储装置106存储与检测部133的压敏电阻元件PZ的电阻(本例中，第1电阻器103的电阻)和第2电阻器104的电阻之差对应的信号。
传感器1通过这样操作而对对象进行检测。
以上，如说明的那样，在第1实施方式的传感器1中，主体部132为平板状，且第1方向(本例中，y轴向)上的第1端1321被支撑，并且具有在主体部132的厚度方向上的两端面中的至少一面开口的收容空间。进一步，体积变化体14的体积根据对象的量而发生变化，并且以至少一部分收容于收容空间的方式被主体部132所支撑。进一步，检测部133与主体部132中的第1方向上的第2端1322连接，且检测伴随体积变化体14的体积变化而产生的应力。
由此，由于体积变化体14被收容于收容空间，因此即使在体积变化体14的体积发生了变化的情况下，也能够抑制在主体部132的厚度方向上产生应力。由此，能够抑制主体部132弯曲。因此，在第2端1322中，能够抑制主体部132的厚度方向上的应力的产生。其结果是能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在第2端1322产生的沿着主体部132的方向的应力。换句话说，根据传感器1，能够以高精度对对象进行检测。
进一步，在第1实施方式的传感器1中，收容空间在主体部132的厚度方向上的两端面开口。
由此，在体积变化体14的体积发生了变化的情况下，与收容空间仅在主体部的厚度方向上的一端开口的情况相比，能够抑制在主体部132的厚度方向上产生的应力。因此，能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在第2端1322产生的应力。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
进一步，在第1实施方式的传感器1中，收容空间包含在与第1方向(本例中为y轴向)正交的第2方向(本例中为x轴向)上伸长的狭缝状的孔。
由此，能够将体积变化体14容易地收容于收容空间。此外，能够增大伴随体积变化体14的体积变化而在主体部132产生的应力中的第1方向的成分。因此，能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在第2端1322产生的应力。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
进一步，在第1实施方式的传感器1中，收容空间包含多个孔，多个孔沿着第1方向(本例中，y轴向)排列。
另外，孔越大，则通过主体部132来支撑体积变化体14越易于变得困难。因此，难以增加体积变化体14的量。
与此相对，根据传感器1，通过增加孔的数目，从而能够容易地增加体积变化体14的量。此外，由于多个孔沿第1方向排列，因此能够增大伴随体积变化体14的体积变化而在主体部132产生的应力中的第1方向的成分。因此，能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在第2端1322产生的应力。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
进一步，在第1实施方式的传感器1中，检测部133具备从第2端1322向第1方向(本例中为y轴向)伸长且前端被支撑的第1被支撑部1331，并且在第1被支撑部1331，检测伴随体积变化体14的体积变化而产生的应力。
由此，能够增大伴随体积变化体14的体积变化而在第1被支撑部1331产生的压缩应力或拉伸应力。因此，能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在第1被支撑部1331产生的应力。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
进一步，在第1实施方式的传感器1中，第1被支撑部1331的宽度比主体部132的与第1方向(本例中为y轴向)正交的第2方向(本例中为x轴向)上的长度窄。
由此，与在主体部132产生的应力相比，能够增大伴随体积变化体14的体积变化而在第1被支撑部1331产生的应力。因此，能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在第1被支撑部1331产生的应力。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
进一步，在第1实施方式的传感器1中，检测部133具备从第2端1322向第1方向(本例中为y轴向)伸长且前端被支撑的第2被支撑部1332。检测部133具备位于第1被支撑部1331的压敏电阻元件PZ。检测部133具备：将压敏电阻元件PZ与第1被支撑部1331的前端进行连结的第1配线1333；以及，穿过主体部132而将压敏电阻元件PZ与第2被支撑部1332的前端进行连结的第2配线1334。
由此，能够抑制在第1配线1333与第2配线1334之间产生的漏电流。因此，能够以高精度对对象进行检测。
进一步，在第1实施方式的传感器1中，第1被支撑部1331中的在第1被支撑部1331伸长的方向即延伸方向上的中央部的宽度比第1被支撑部1331中的在延伸方向上的两端部的宽度窄。检测部133在第1被支撑部1331中的延伸方向上的中央部，检测伴随体积变化体14的体积变化而产生的应力。
由此，与第1被支撑部1331中的延伸方向上的两端部所产生的应力相比，能够增大伴随体积变化体14的体积变化而在第1被支撑部1331中的延伸方向上的中央部产生的应力。因此，能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在该中央部产生的应力。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
进一步，在第1实施方式的传感器1中，体积变化体14包含弹性模量比主体部132低的材料。
由此，能够使伴随体积变化体14的体积变化而产生的体积变化体14内的应力分布接近均匀的状态。由此，能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在主体部132产生的应力。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
另外，在第1实施方式的传感器1中，体积变化体14也可以包含弹性模量比主体部132高的材料。
在该情况下，能够增大伴随体积变化体14的体积变化而产生的主体部132的变形。由此，能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在第2端1322产生的沿着主体部132的方向上的应力。换句话说，根据传感器1，能够以高精度对对象进行检测。
进一步，在第1实施方式的传感器1中，体积变化体14的弹性模量在体积变化体14的体积变化前后的变化大于主体部132。
例如，在体积变化体14的体积变化的前后，体积变化体14的弹性模量与主体部132相比大幅降低的情况下，能够提高体积变化体14的体积变化前的传感器1的强度。此外，在该情况下，能够使在体积变化体14的体积变化后，伴随体积变化体14的体积变化而产生的体积变化体14内的应力分布接近均匀的状态。由此，能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在主体部132产生的应力。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
进一步，第1实施方式的传感器1的制造方法包括：将具有流动性的感知材料填充于收容空间，通过使所填充的感知材料进行干燥，从而形成体积变化体14。
由此，能够容易地形成填充收容空间的体积变化体14。
进一步，在第1实施方式的传感器1的制造方法中，感知材料的粘度为1[mPa·sec]～1000[mPa·sec]的值。
由此，由于感知材料的流动性充分地高，因此能够通过感知材料来容易地填充收容空间。
在第1实施方式的传感器1中，就体积变化体14而言，体积变化体14的整体被收容于主体部132的收容空间。另外，在第1实施方式的第1变形例的传感器1中，体积变化体14可以是体积变化体14的一部分被收容于收容空间，并且体积变化体14的其它部分被覆主体部132中的在主体部132的厚度方向上的两端面中的至少一部分。例如，体积变化体14可以被覆主体部132的厚度方向上的两端面中的空间形成部1323所存在的区域。
此外，在第1实施方式的传感器1中，主体部132在第2端1322，经由包含第1被支撑部1331和第2被支撑部1332的2个被支撑部而与框部131连接。另外，在第1实施方式的第2变形例的传感器1中，主体部132可以在第2端1322，经由1个被支撑部而与框部131连接，也可以经由3个以上被支撑部而与框部131连接。此外，主体部132也可以在第1端1321，经由1个以上被支撑部而与框部131连接。
此外，如图6所表示那样，在第1实施方式的传感器1中，主体部132的空间形成部1323所形成的收容空间所包含的各孔为在主体部132的厚度方向上贯通主体部132的贯通孔。另外，如图11所表示那样，在第1实施方式的第3变形例的传感器1中，主体部132的空间形成部1323A所形成的收容空间所包含的各孔可以为在主体部132中的z轴正方向上的端面开口的有底的孔。
此外，如图12所表示那样，在第1实施方式的第4变形例的传感器1中，主体部132的空间形成部1323B所形成的收容空间所包含的各孔可以为在主体部132中的z轴正方向上的端面开口的有底的第1孔或者在主体部132中的z轴负方向上的端面开口的有底的第2孔。例如，如图12所表示那样，就收容空间所包含的多个孔而言，第1孔与第2孔可以沿着y轴向交替地排列。
此外，如图4所表示那样，在第1实施方式的传感器1中，主体部132的空间形成部1323所形成的收容空间所包含的孔的数目为2个以上。另外，如图13所表示那样，在第1实施方式的第5变形例的传感器1中，主体部132的空间形成部1323C所形成的收容空间所包含的孔的数目可以为1个。例如，如图13所表示那样，主体部132的空间形成部1323C在俯视主体部132时(换句话说，沿z轴负方向观察主体部132的情况下)可以为梳齿状。
此外，如图4所表示那样，在第1实施方式的传感器1中，主体部132的空间形成部1323所形成的收容空间包含多个狭缝状的孔。另外，如图14所表示那样，在第1实施方式的第6变形例的传感器1中，主体部132的空间形成部1323C在俯视主体部132时(换句话说，沿z轴负方向观察主体部132的情况下)可以为网眼状。例如，如图14所表示那样，收容空间所包含的各孔在俯视主体部132时，可以为正六边形。另外，收容空间所包含的各孔在俯视主体部132时，可以为正六边形以外的形状(圆形、椭圆形或正六边形以外的多边形等)。
此外，在第1实施方式的传感器1中，主体部132的空间形成部1323所形成的收容空间的拐角部可以具有曲面形状或倒角形状。
在通过将具有流动性的感知材料填充于收容空间，来形成体积变化体14的情况下，在收容空间的拐角部形成棱角的情况下，有时难以使感知材料流动至拐角部。换句话说，体积变化体14有时不能填充收容空间。在该情况下，有时不能将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在第2端1322产生的沿着主体部132的方向的应力。
与此相对，在收容空间的拐角部具有曲面形状或倒角形状的情况下，在通过将具有流动性的感知材料填充于收容空间来形成体积变化体14的情况下，能够使感知材料流动至拐角部。因此，体积变化体14能够填充收容空间。其结果是能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在第2端1322产生的沿着主体部132的方向的应力。换句话说，能够以高精度对对象进行检测。
另外，第1实施方式的传感器1可以适用于分别检测不同的多个对象的检测装置。在该情况下，检测装置具备感知材料不同的多个传感器1是适当的。例如，多个传感器1可以具有格子状的排列。
(第1实施例)
接下来，对于第1实施方式的传感器1的第1实施例进行说明。
在第1实施例的传感器1中，感知材料是使作为溶质的Olester Q517(注册商标，三井化学株式会社制)溶解于包含环己酮和二甲基甲酰胺的混合溶剂的溶液。本例中，混合溶剂中环己酮和二甲基甲酰胺的混合比为2:1。本例中，感知材料中的溶质与混合溶剂的重量比为1:7。
本例中，感知材料的粘度为2[mPa·sec]。本例中，粘度为使用B型旋转粘度计(TV-35型粘度计，东机产业株式会社制)，将1mL的溶液加入至测定容器中，在25℃且50％RH(相对湿度(Relative Humidity))的气氛下，以50rpm的转速经60秒使其旋转之后进行测定。另外，后述粘度也与本例同样地测定。
本例中，通过将主体部132浸渍于作为感知材料的溶液中，从而将感知材料填充于主体部132的收容空间，通过使所填充的感知材料在室温下经8小时～12小时进行干燥，从而形成体积变化体14。
本例中，体积变化体14的弹性模量(本例中为杨氏模量)为2.5GPa。本例中，弹性模量为使用超微小硬度计(DUH-W201S，株式会社岛津制作所制)，在试验力为0.5mN、负荷速度为0.142mN/sec，且保持时间为5秒的条件下进行测定。另外，后述的弹性模量也与本例同样地测定。
本例中，第1电阻器103的电阻RS的变化量ΔR相对于第1电阻器103的电阻RS之比ΔR/RS由数学式1来表示。这里，VOUT表示从放大器105输出的电位(换句话说，表示存储装置106所存储的信号的电位)。此外，G表示放大器105的放大率(换句话说，从放大器105输出的电位相对于输入至放大器105的电位之比)。此外，I如数学式2所表示那样，表示在图8所表示的电路中流动的电流。
[数1]
[数2]
如数学式1所表示那样，表示存储装置106所存储的信号的电位VOUT与第1电阻器103的电阻RS的变化量ΔR相对于第1电阻器103的电阻RS之比ΔR/RS成比例地发生变化。
在第1动作例中，传感器1检测作为对象的湿度。在第2动作例中，传感器1检测作为对象的硫化氢(H2S)。
在第1动作例和第2动作例的两者中，传感器1设置于气体室的内部。此外，在第1动作例和第2动作例的两者中，在气体室的内部设置用于测定湿度的基准值的湿度传感器。
在第1动作例中，将由氮构成的气体(换句话说，氮气)经预定的期间供给至气体室的内部，然后，将由水和氮气构成的气体(换句话说，水混合气体)经预定的期间供给至气体室的内部，从而使气体室内部的湿度随着时间的经过而发生变化。
如图15所表示那样，在传感器1中存储装置106所存储的信号S11以足够高精度追随于通过湿度传感器测定的基准值所表示的基准信号S10的方式发生变化。
进一步，在第1动作例中，反复执行以下操作：将氮气经预定的期间供给至气体室的内部，然后，将水混合气体经预定的期间供给至气体室的内部，从而使气体室内部的湿度随着时间的经过而发生变化。
如图16所表示那样，在传感器1中存储装置106所存储的信号S21即使对于反复的湿度变化，也以足够高精度追随于通过湿度传感器测定的基准值所表示的基准信号S20的方式发生变化。
如图17所表示那样，在传感器1中存储装置106所存储的信号所表示的电位与通过湿度传感器测定的基准值具有强的相关性(本例中为线性关系)。
这样，根据第1实施例的传感器1，能够在比较宽的湿度范围内以高精度检测湿度。
在第2动作例中，将氮气经预定的期间供给至气体室的内部，然后，将由氮气和硫化氢构成且硫化氢的浓度为4.75ppm的气体(换句话说，硫化氢混合气体)经预定的期间供给至气体室的内部，从而使气体室内部的硫化氢的浓度随着时间的经过而发生变化。本例中，硫化氢(H2S)的浓度通过气体检测管(硫化氢4LB，株式会社Gastec制)进行测定。
如图18所表示那样，在供给至气体室内部的气体从氮气被切换为硫化氢混合气体的时刻t1以后，通过湿度传感器测定的基准值所表示的基准信号S30随着时间的经过而基准值减少。另一方面，在该时刻t1以后，传感器1的存储装置106所存储的信号S31随着时间的经过而电位上升。
因此，可推定传感器1的体积变化体14与湿度以外的分子(本例中为硫化氢)发生了相互作用(例如，吸附或吸着硫化氢)。
这样，传感器1中，通过体积变化体14与对象发生相互作用，从而体积变化体14的体积发生变化。因此，能够将对象的量以高精度反映至体积变化体14的体积变化。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
(第2实施例)
接下来，对于第1实施方式的传感器1的第2实施例进行说明。
在第2实施例的传感器1中，感知材料是使作为溶质的U-van 20SE60(注册商标，三井化学株式会社制)溶解于包含二甲基甲酰胺的溶剂而得到的溶液。本例中，感知材料中的溶质与混合溶剂的重量比为1:3。本例中，与第1实施例同样地，使用浸渍法来形成体积变化体14。
与第1实施例同样地，在第1动作例中，传感器1检测作为对象的湿度。与第1实施例同样地，在第2动作例中，传感器1检测作为对象的硫化氢(H2S)。
在第1动作例中，将氮气经预定的期间供给至气体室的内部，然后，将水混合气体经预定的期间供给至气体室的内部，从而使气体室内部的湿度随着时间的经过而发生变化。
如图19所表示那样，在传感器1中存储装置106所存储的信号S41不会以追随通过湿度传感器测定的基准值所表示的基准信号S40的方式发生变化。换句话说，第2实施例的传感器1对于湿度的响应性比第1实施例的传感器1低。
在第2动作例中，通过将硫化氢混合气体经预定的期间供给至气体室的内部，从而使气体室内部的硫化氢的浓度随着时间的经过发生变化。
如图20和图21所表示那样，在开始向气体室内部供给硫化氢混合气体的时刻t2以后，通过湿度传感器测定的基准值所表示的基准信号S50、S60随着时间的经过而基准值减少。另一方面，在该时刻t2以后，传感器1的存储装置106所存储的信号S51、S61随着时间的经过而电位上升。
因此，推定传感器1的体积变化体14与湿度以外的分子(本例中为硫化氢)发生了相互作用(例如，吸附或吸着硫化氢)。
这样，传感器1中，通过体积变化体14与对象发生相互作用，从而体积变化体14的体积发生变化。因此，能够将对象的量以高精度反映至体积变化体14的体积变化。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
(第3实施例)
接下来，对于第1实施方式的传感器1的第3实施例进行说明。
在第3实施例的传感器1中，感知材料是使作为溶质的Epokey 863(注册商标，三井化学株式会社制)溶解于包含二甲基甲酰胺的溶剂而得到的溶液。本例中，感知材料中的溶质与混合溶剂的重量比为1:7。本例中，与第1实施例同样地，使用浸渍法来形成体积变化体14。本例中，体积变化体14的弹性模量(本例中为杨氏模量)为2.5GPa。
与第1实施例同样地，在第1动作例中，传感器1检测作为对象的湿度。与第1实施例同样地，在第2动作例中，传感器1检测作为对象的硫化氢(H2S)。
在第1动作例中，通过将氮气经预定的期间供给至气体室的内部，然后，将水混合气体经预定的期间供给至气体室的内部，从而使气体室内部的湿度随着时间的经过而发生变化。
如图22所表示那样，在传感器1中存储装置106所存储的信号S71以足够高精度追随于通过湿度传感器测定的基准值所表示的基准信号S70的方式发生变化。本例中，第3实施例的传感器1对于湿度的响应性比第1实施例的传感器1低。
在第2动作例中，通过将氮气经预定的期间供给至气体室的内部，然后，将硫化氢混合气体经预定的期间供给至气体室的内部，从而使气体室内部的硫化氢的浓度随着时间的经过发生变化。
如图23所表示那样，在供给至气体室内部的气体从氮气被切换为硫化氢混合气体的时刻t3以后，传感器1的存储装置106所存储的信号S81与通过湿度传感器测定的基准值所表示的基准信号S80同样地，随着时间的经过而大致单调地下降。
因此，可推定传感器1的体积变化体14不易与湿度以外的分子(本例中，硫化氢)发生相互作用(例如，吸附或吸着硫化氢)。
各实施例的传感器1的响应性如表1所示。表1中，双圈表示比单圈的响应性高，圈表示比三角的响应性高。
[表1]
对于湿度的响应性 对于硫化氢的响应性
第1实施例 ◎ ◎
第2实施例 △ ○
第3实施例 ○ △
＜第2实施方式＞
接下来，对于第2实施方式的传感器进行说明。第2实施方式的传感器相对于第1实施方式的传感器，在基于弯曲应力进行对象的检测这一点上有所不同。以下，以不同点为中心来进行说明。另外，在第2实施方式的说明中，赋予了与第1实施方式所使用的符号相同符号的结构为相同或大致同样的结构。
如图24～图27所表示那样，第2实施方式的传感器1A与第1实施方式的传感器1同样地，具备第1层状体11、第2层状体12、第3层状体13以及体积变化体14。
图24为传感器1A的右前上方立体图。图25为传感器1A被分解的状态下的传感器1A的右前上方立体图。图26为传感器1A的俯视图。图27为沿x轴负方向对通过由图26的XVIII-XVIII线表示的平面切断的传感器1A的截面进行观察的图。
如图26所表示那样，第3层状体13具备框部131、主体部132以及检测部133。检测部133除了具备第1实施方式的检测部133所具备的第1被支撑部1331、第2被支撑部1332、第1配线1333和第2配线1334以外，还具备延伸部1335。
框部131具有与第1实施方式的框部131同样的构成。
主体部132为具有在y轴向上伸长的长边和在x轴向上伸长的短边的长方形。另外，主体部132也可以为正方形。主体部132的y轴向上的长度比框部131的孔穴的y轴向上的长度短。本例中，主体部132的y轴向上的长度为260μm。主体部132的x轴向上的长度比框部131的孔穴的x轴向上的长度短。本例中，主体部132的x轴向上的长度为240μm。主体部132中的x轴正方向上的端与框部131相隔开。
主体部132在主体部132中的y轴正方向上的第1端1321与框部131连接。换句话说，主体部132中，主体部132在y轴正方向上的第1端1321被框部131所支撑。
主体部132中，y轴负方向上的第2端1322中的x轴负方向上的端部以外的部分与延伸部1335连接。主体部132中，y轴负方向上的第2端1322中的x轴负方向上的端部与框部131相隔开。
主体部132在主体部132中的x轴负方向上的第3端1324与框部131连接。换句话说，主体部132中，主体部132在x轴负方向上的第3端1324被框部131所支撑。
主体部132具有空间形成部1323，所述空间形成部1323形成在主体部132中的z轴向(换句话说，主体部132的厚度方向)上的两端面开口的收容空间。本例中，收容空间为在z轴向上贯通主体部132的贯通孔。
收容空间包含多个在x轴向上伸长的狭缝状的狭缝部，并且包含将彼此相邻的2个狭缝部在x轴向上的中央部进行连接的连接部。本例中，收容空间所包含的多个狭缝部沿y轴向以等间隔排列。
例如，收容空间所包含的各狭缝部的y轴向上的长度为1μm～10μm的长度。本例中，收容空间所包含的各狭缝部的y轴向上的长度为5μm。例如，收容空间所包含的狭缝部间的y轴向上的间隔为1μm～10μm的长度。本例中，收容空间所包含的狭缝部间的y轴向上的间隔为1μm。本例中，收容空间所包含的多个狭缝部为40个。另外，在图24～图27中，收容空间所包含的多个狭缝部以在y轴向上放大的方式图示。因此，在图24～图27中，收容空间所包含的多个狭缝部以数目减少了的方式图示。
本例中，收容空间所包含的多个狭缝部的x轴向上的长度为220μm。
如图26所表示那样，延伸部1335为具有在x轴向上伸长的长边和在y轴向上伸长的短边的长方形。延伸部1335中的x轴负方向上的端与框部131相隔开。延伸部1335中的y轴负方向上的端与框部131相隔开。
延伸部1335中，y轴正方向上的端中的x轴正方向上的端部以外的部分与主体部132的第2端1322连接。延伸部1335中，y轴正方向上的端中的x轴正方向上的端部与框部131相隔开。
这样，延伸部1335从第2端1322伸长至：在x轴向上的位置与连接于第2端1322的位置不同的位置(本例中，为与连接于第2端1322的位置相比靠近x轴正方向的位置)。
延伸部1335中，x轴正方向上的端(换句话说，延伸部1335的前端)中的y轴向上的两端部经由第1被支撑部1331和第2被支撑部1332而与框部131连接。延伸部1335的前端中的y轴向上的中央部与框部131相隔开。
第1被支撑部1331为在x轴向上伸长的带状。第1被支撑部1331中的x轴正方向上的端与框部131连接。第1被支撑部1331中的x轴负方向上的端与延伸部1335的前端中的y轴负方向上的端部连接。换句话说，第1被支撑部1331从延伸部1335的前端向x轴正方向伸长，并且前端被框部131所支撑。
第1被支撑部1331的宽度(换句话说，第1被支撑部1331的y轴向上的长度)比延伸部1335的宽度(换句话说，延伸部1335的y轴向上的长度)窄。
第1被支撑部1331具有缺口部NT。本例中，x轴向上的位置从第1被支撑部1331中的x轴向上的端越接近中央，则缺口部NT中的y轴负方向上的端越位于y轴正方向。因此，第1被支撑部1331中在第1被支撑部1331伸长的方向即延伸方向(本例中为x轴向)上的中央部的宽度比第1被支撑部1331中在延伸方向上的两端部的宽度窄。
第1被支撑部1331具备位于第1被支撑部1331中的延伸方向上的中央部的压敏电阻元件PZ。压敏电阻元件PZ为电阻根据施加于压敏电阻元件PZ的应力而发生变化的元件。换句话说，压敏电阻元件PZ为具有压敏效应或压电效应的元件。
压敏电阻元件PZ与第1实施方式的压敏电阻元件PZ同样地，以露出于第1被支撑部1331的z轴正方向上的端面的方式，埋设于第1被支撑部1331。
通过这样的构成，从而检测部133在第1被支撑部1331中的延伸方向上的中央部检测由主体部132传达的应力。
第2被支撑部1332为在x轴向上伸长的带状。第2被支撑部1332中的x轴正方向上的端与框部131连接。第2被支撑部1332中的x轴负方向上的端与延伸部1335的前端中的y轴正方向上的端部连接。换句话说，第2被支撑部1332从延伸部1335的前端向x轴正方向伸长，并且前端被框部131所支撑。
第2被支撑部1332的宽度(换句话说，第2被支撑部1332的y轴向上的长度)比延伸部1335的宽度窄。第2被支撑部1332中的在第2被支撑部1332伸长的方向即延伸方向(本例中，x轴向)上的中央部的宽度与第2被支撑部1332中的在延伸方向上的两端部的宽度相同。
第1配线1333和第2配线1334除了位置不同这一点以外，分别具有与第1实施方式的第1配线1333和第2配线1334同样的构成。
本例中，第1配线1333中的一个端部与压敏电阻元件PZ中的x轴正方向上的端部相接。第1配线1333中的另一个端部位于框部131的外缘。第1配线1333从压敏电阻元件PZ中的x轴正方向上的端部，穿过第1被支撑部1331的前端(换句话说，第1被支撑部1331中与框部131连接的一端)，伸长至框部131的外缘。换句话说，第1配线1333将压敏电阻元件PZ与第1被支撑部1331的前端连结。
第2配线1334中的一个端部与压敏电阻元件PZ中的x轴负方向上的端部相接。第2配线1334中的另一个端部位于框部131的外缘。第2配线1334从压敏电阻元件PZ中的x轴负方向上的端部，穿过第1被支撑部1331的基端(换句话说，第1被支撑部1331中与延伸部1335连接的一端)、延伸部1335中的x轴正方向上的端部和第2被支撑部1332，伸长至框部131的外缘。
换句话说，第2配线1334穿过延伸部1335而将压敏电阻元件PZ与第2被支撑部1332的前端(换句话说，第2被支撑部1332中与框部131连接的一端)进行连结。
体积变化体14与第1实施方式的体积变化体14同样地，以收容于主体部132的收容空间的方式被主体部132所支撑。
进一步，第1配线1333和第2配线1334连接至与第1实施方式同样的电路。
以上，如说明的那样，根据第2实施方式的传感器1A，发挥与第1实施方式的传感器1同样的作用和效果。
进一步，在第2实施方式的传感器1A中，延伸部1335从第2端1322伸长至：在与第1方向(本例中，y轴向)正交的第2方向(本例中为x轴向)上的位置与连接于第2端1322的位置不同的位置。第1被支撑部1331从延伸部1335的前端伸长，并且第1被支撑部1331的前端被支撑。检测部133在第1被支撑部1331，检测伴随体积变化体14的体积变化而产生的应力。
由此，能够增大伴随体积变化体14的体积变化而在第1被支撑部1331产生的弯曲应力。因此，能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在第1被支撑部1331产生的应力。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
进一步，在第2实施方式的传感器1A中，第1被支撑部1331的宽度比延伸部1335的宽度窄。
由此，与延伸部1335所产生的应力相比，能够增大伴随体积变化体14的体积变化而在第1被支撑部1331产生的应力。因此，能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在第1被支撑部1331产生的应力。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
进一步，在第2实施方式的传感器1A中，检测部133具备从延伸部1335的前端伸长且前端被支撑的第2被支撑部1332。检测部133具备位于第1被支撑部1331的压敏电阻元件PZ。检测部133具备将压敏电阻元件PZ与第1被支撑部1331的前端进行连结的第1配线1333、以及穿过延伸部1335而将压敏电阻元件PZ与第2被支撑部1332的前端进行连结的第2配线1334。
由此，能够抑制在第1配线1333与第2配线1334之间产生的漏电流。因此，能够以高精度对对象进行检测。
进一步，在第2实施方式的传感器1A中，第1被支撑部1331中的在第1被支撑部1331伸长的方向即延伸方向上的中央部的宽度比第1被支撑部1331中的在延伸方向上的两端部的宽度窄。检测部133在第1被支撑部1331中的延伸方向上的中央部，检测伴随体积变化体14的体积变化而产生的应力。
由此，与在第1被支撑部1331中的延伸方向上的两端部产生的应力相比，能够增大伴随体积变化体14的体积变化而在第1被支撑部1331中的延伸方向上的中央部产生的应力。因此，能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在该中央部产生的应力。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
在第2实施方式的传感器1A中，就体积变化体14而言，体积变化体14的整体被收容于主体部132的收容空间。另外，在第2实施方式的第1变形例的传感器1A中，体积变化体14可以是体积变化体14的一部分收容于收容空间，并且体积变化体14的其它部分被覆主体部132中的主体部132的厚度方向上的两端面中的至少一部分。例如，体积变化体14可以被覆主体部132的厚度方向上的两端面中的空间形成部1323所存在的区域。
此外，在第2实施方式的传感器1A中，延伸部1335在延伸部1335的前端，经由包含第1被支撑部1331和第2被支撑部1332的2个被支撑部而与框部131连接。另外，在第2实施方式的第2变形例的传感器1A中，延伸部1335在延伸部1335的前端，可以经由1个被支撑部而与框部131连接，也可以经由3个以上被支撑部而与框部131连接。
此外，如图26所表示那样，在第2实施方式的传感器1A中，第1被支撑部1331和第2被支撑部1332从延伸部1335中的、x轴正方向上的端中的y轴向上的两端部向x轴正方向分别伸长。另外，如图28所表示那样，在第2实施方式的第3变形例的传感器1A中，第1被支撑部1331J和第2被支撑部1332J可以从延伸部1335中的、y轴负方向上的端中的x轴正方向上的端部向y轴负方向分别伸长。
此外，如图29所表示那样，在第2实施方式的第4变形例的传感器1A中，第1被支撑部1331K和第2被支撑部1332K可以从延伸部1335中的、y轴正方向上的端中的x轴正方向上的端部向y轴正方向分别伸长。在该情况下，检测部133可以具备将第1被支撑部1331K和第2被支撑部1332K与框部131进行连接的连接部1336。
此外，如图26所表示那样，在第2实施方式的传感器1A中，主体部132的空间形成部1323所形成的收容空间为包含多个狭缝部的1个孔。另外，如图30所表示那样，在第2实施方式的第5变形例的传感器1A中，主体部132的空间形成部1323L所形成的收容空间与第1实施方式的空间形成部1323同样地，也可以包含多个在x轴向上伸长的狭缝状的孔。在该情况下，收容空间所包含的各孔可以为在主体部132中的z轴正方向上的端面开口的有底的孔。此外，收容空间所包含的各孔可以为在主体部132中的z轴正方向上的端面开口的有底的第1孔或者在主体部132中的z轴负方向上的端面开口的有底的第2孔。
此外，如图26所表示那样，在第2实施方式的传感器1A中，主体部132的空间形成部1323所形成的收容空间包含多个狭缝部以及在中央部将狭缝部间进行连接的连接部。另外，如图31所表示那样，在第2实施方式的第6变形例的传感器1A中，主体部132的空间形成部1323M在俯视主体部132时(换句话说，将主体部132沿z轴负方向观察的情况下)可以为梳齿状。
此外，如图32所表示那样，在第2实施方式的第7变形例的传感器1A中，主体部132的空间形成部1323N在俯视主体部132时(换句话说，将主体部132沿z轴负方向观察的情况下)可以为网眼状。例如，如图32所表示那样，收容空间所包含的各孔在俯视主体部132时，可以为正六边形。另外，收容空间所包含的各孔在俯视主体部132时，可以为正六边形以外的形状(圆形、椭圆形或正六边形以外的多边形等)。
另外，第2实施方式的传感器1A可以适用于分别检测不同的多个对象的检测装置。在该情况下，检测装置具备感知材料不同的多个传感器1A是适当的。例如，多个传感器1A可以具有格子状的排列。
＜第3实施方式＞
接下来，对于第3实施方式的传感器进行说明。第3实施方式的传感器相对于第1实施方式的传感器，在基于振动进行对象的检测这一点上不同。以下，以不同点为中心来进行说明。另外，在第3实施方式的说明中，赋予了与第1实施方式所使用的符号相同符号的结构为相同或大致同样的结构。
如图33～图36所表示那样，第3实施方式的传感器1B与第1实施方式的传感器1同样地，具备第1层状体11、第2层状体12、第3层状体13以及体积变化体14。
图33为传感器1B的右前上方立体图。图34为传感器1B被分解的状态下的传感器1B的右前上方立体图。图35为传感器1B的俯视图。图36为沿x轴负方向对通过由图35的XXXVI-XXXVI线表示的平面切断的传感器1B的截面进行观察的图。
如图35所表示那样，第3层状体13具备框部131、主体部132以及检测部133。
框部131具有与第1实施方式的框部131同样的构成。
主体部132为具有在x轴向上伸长的长边和在y轴向上伸长的短边的长方形。另外，主体部132可以为正方形。主体部132的y轴向上的长度比框部131的孔穴的y轴向上的长度短。本例中，主体部132的y轴向上的长度为框部131的孔穴的y轴向上的长度的1/3～2/3的长度。例如，主体部132的y轴向上的长度为220μm。
主体部132的x轴向上的长度比框部131的孔穴的x轴向上的长度短。本例中，主体部132的x轴向上的长度为300μm。主体部132中的x轴向上的两端与框部131相隔开。
主体部132在主体部132中的y轴正方向上的第1端1321与框部131连接。换句话说，主体部132中，主体部132中的y轴正方向上的第1端1321被框部131所支撑。
主体部132中的、y轴负方向上的第2端1322中的x轴向上的中央部经由检测部133而与框部131连接。主体部132中的、y轴负方向上的第2端1322中的x轴向上的中央部以外的部分与框部131相隔开。
主体部132具有空间形成部1323，所述空间形成部1323形成在主体部132中的z轴向(换句话说，主体部132的厚度方向)上的两端面开口的收容空间。收容空间包含多个在x轴向上伸长的狭缝状的孔。本例中，收容空间所包含的各孔为在z轴向上贯通主体部132的贯通孔。本例中，收容空间所包含的多个孔沿着y轴向以等间隔排列。
例如，收容空间所包含的各孔的y轴向上的长度为0.1μm～10μm的长度。本例中，收容空间所包含的各孔的y轴向上的长度为1μm。例如，收容空间所包含的孔间的y轴向上的间隔为0.1μm～10μm的长度。本例中，收容空间所包含的孔间的y轴向上的间隔为1μm。本例中，收容空间所包含的多个孔为80个。另外，在图33～图36中，收容空间所包含的多个孔以在y轴向上放大的方式图示。因此，在图33～图36中，收容空间所包含的多个孔以数目减少了的方式图示。
本例中，收容空间所包含的多个狭缝状的孔的x轴向上的长度为280μm。
检测部133具备被支撑部1337、第1配线1338a、第2配线1338b以及第3配线1338c。
如图35所表示那样，被支撑部1337为在y轴向上伸长的带状。被支撑部1337中的y轴负方向上的端与框部131连接。被支撑部1337中的y轴正方向上的端与主体部132的第2端1322中的x轴向上的中央部连接。换句话说，被支撑部1337从主体部132的第2端1322向y轴负方向伸长，并且前端被框部131所支撑。
被支撑部1337的宽度(换句话说，被支撑部1337的x轴向上的长度)比主体部132的宽度(换句话说，主体部132的x轴向上的长度)窄。本例中，被支撑部1337的宽度为40μm。
被支撑部1337具备位于被支撑部1337中的y轴负方向上的端部(换句话说，被框部131所支撑的部分)的一对压敏电阻元件PZ1、PZ2。本例中，各压敏电阻元件PZ1、PZ2伸长至框部131中的y轴正方向上的端部。一对压敏电阻元件PZ1、PZ2在x轴向上彼此相隔开。
各压敏电阻元件PZ1、PZ2为电阻根据施加于压敏电阻元件PZ1、PZ2的应力而发生变化的元件。换句话说，各压敏电阻元件PZ1、PZ2为具有压敏效应或压电效应的元件。
如图36所表示那样，各压敏电阻元件PZ1、PZ2与第1实施方式的压敏电阻元件PZ同样地，以露出于被支撑部1337的z轴正方向上的端面的方式，埋设于被支撑部1337。
第1配线1338a、第2配线1338b和第3配线1338c包含导体(本例中为铝)。如图35和图36所表示那样，第1配线1338a、第2配线1338b和第3配线1338c敷设于第3层状体13中的z轴正方向上的端面。
例如，第1配线1338a、第2配线1338b和第3配线1338c的厚度(换句话说，第1配线1338a、第2配线1338b和第3配线1338c的z轴向上的长度)为10nm～1μm的厚度。本例中，第1配线1338a、第2配线1338b和第3配线1338c的厚度为100nm。
本例中，第1配线1338a、第2配线1338b和第3配线1338c中的露出的表面的一部分被未图示的氧化物薄膜所被覆。例如，第1配线1338a、第2配线1338b和第3配线1338c中的露出的表面中未被氧化物薄膜被覆的部分可以用作连接用的端子。
如图35所表示那样，第1配线1338a中的一个端部与压敏电阻元件PZ1中的y轴负方向上的端部相接。第1配线1338a中的另一个端部位于框部131的外缘。换句话说，第1配线1338a从压敏电阻元件PZ1中的y轴负方向上的端部伸长至框部131的外缘。
第2配线1338b中的一个端部与压敏电阻元件PZ2中的y轴负方向上的端部相接。第2配线1338b中的另一个端部位于框部131的外缘。换句话说，第2配线1338b从压敏电阻元件PZ2中的y轴负方向上的端部伸长至框部131的外缘。
第3配线1338c中的一个端部与压敏电阻元件PZ1中的y轴正方向上的端部相接。第3配线1338c中的另一个端部与压敏电阻元件PZ2中的y轴正方向上的端部相接。换句话说，第3配线1338c从压敏电阻元件PZ1中的y轴正方向上的端部伸长至压敏电阻元件PZ2中的y轴正方向上的端部。
体积变化体14与第1实施方式的体积变化体14同样地，以收容于主体部132的收容空间的方式被主体部132所支撑。
进一步，第1配线1338a和第2配线1338b连接于与第1实施方式同样的电路。
以上，如说明的那样，根据第3实施方式的传感器1B，发挥与第1实施方式的传感器1同样的作用和效果。
进一步，在第3实施方式的传感器1B中，检测部133具备从第2端1322向第1方向(本例中，y轴向)伸长且前端被支撑的被支撑部1337。进一步，检测部133在被支撑部1337的前端，检测伴随体积变化体14的体积变化而产生的应力。
由此，被支撑部1337通过弯曲，从而在被支撑部1337的厚度方向(本例中为z轴向)上振动。
可是，在被支撑部1337产生的压缩应力越大，则被支撑部1337的共振频率越低。此外，在被支撑部1337产生的拉伸应力越大，则被支撑部1337的共振频率越高。另一方面，伴随体积变化体14的体积变化而在被支撑部1337产生的压缩应力或拉伸应力发生变化。因此，伴随体积变化体14的体积变化，被支撑部1337的共振频率发生变化。
由以上可知，根据传感器1B，能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至被支撑部1337的振动的频率。
进一步，根据传感器1B，检测部133能够在被支撑部1337的前端(换句话说，被支撑部1337被框部131所支撑的部分)，检测伴随被支撑部1337的振动而产生的应力相对于时间的变化。因此，检测部133能够检测被支撑部1337的振动的频率。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
进一步，在第3实施方式的传感器1B中，被支撑部1337的宽度比主体部132的与第1方向正交的第2方向(本例中为x轴向)上的长度窄。
由此，与在主体部132产生的应力相比，能够增大伴随体积变化体14的体积变化而在被支撑部1337产生的应力。因此，能够将体积变化体14的体积变化以高精度反映至在被支撑部1337产生的应力。进一步，与主体部132的厚度方向上的振动相比，能够增大被支撑部1337的厚度方向上的振动。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
在第3实施方式的传感器1B中，就体积变化体14而言，体积变化体14的整体被收容于主体部132的收容空间。另外，在第3实施方式的第1变形例的传感器1B中，体积变化体14可以是体积变化体14的一部分收容于收容空间，并且体积变化体14的其它部分被覆主体部132中在主体部132的厚度方向上的两端面中的至少一部分。例如，体积变化体14可以被覆主体部132的厚度方向上的两端面中的空间形成部1323所存在的区域。
此外，在第3实施方式的传感器1B中，主体部132在第2端1322，经由1个被支撑部1337而与框部131连接。另外，在第3实施方式的第2变形例的传感器1B中，主体部132在第2端1322，可以经由多个被支撑部而与框部131连接。此外，主体部132在第1端1321，可以经由1个以上被支撑部而与框部131连接。
此外，如图36所表示那样，在第3实施方式的传感器1B中，主体部132的空间形成部1323所形成的收容空间所包含的各孔为在主体部132的厚度方向上贯通主体部132的贯通孔。另外，在第3实施方式的第3变形例的传感器1B中，主体部132的空间形成部1323所形成的收容空间所包含的各孔可以为在主体部132中的z轴正方向上的端面开口的有底的孔。
此外，在第3实施方式的第4变形例的传感器1B中，主体部132的空间形成部1323所形成的收容空间所包含的各孔可以为在主体部132中的z轴正方向上的端面开口的有底的第1孔或者在主体部132中的z轴负方向上的端面开口的有底的第2孔。例如，就收容空间所包含的多个孔而言，第1孔与第2孔可以沿着y轴向交替地排列。
此外，如图36所表示那样，在第3实施方式的传感器1B中，主体部132的空间形成部1323所形成的收容空间所包含的孔的数目为2个以上。另外，在第3实施方式的第5变形例的传感器1B中，主体部132的空间形成部1323所形成的收容空间所包含的孔的数目可以为1个。例如，主体部132的空间形成部1323在俯视主体部132时(换句话说，将主体部132沿z轴负方向观察的情况下)可以为梳齿状。
此外，如图35所表示那样，在第3实施方式的传感器1B中，主体部132的空间形成部1323所形成的收容空间包含多个狭缝状的孔。另外，在第3实施方式的第6变形例的传感器1B中，主体部132的空间形成部1323在俯视主体部132时(换句话说，将主体部132沿z轴负方向观察的情况下)可以为网眼状。例如，收容空间所包含的各孔在俯视主体部132时，可以为正六边形。另外，收容空间所包含的各孔在俯视主体部132时，可以为正六边形以外的形状(圆形、椭圆形或正六边形以外的多边形等)。
此外，第3实施方式的第7变形例的传感器1B可以使用光来代替应力，从而检测被支撑部1337的振动。在该情况下，例如，传感器1B可以具备激光多普勒振动计，使用激光多普勒振动计来检测被支撑部1337的振动。
此外，第3实施方式的第8变形例的传感器1B可以具备使被支撑部1337振动的机构或装置。
在第3实施方式的传感器1B中，在体积变化体14的体积增加的情况下，在被支撑部1337产生压缩应力，另一方面，在体积变化体14的体积减少的情况下，在被支撑部1337产生拉伸应力。另外，如图37所表示那样，第3实施方式的第9变形例的传感器1B可以构成为：在体积变化体14的体积增加的情况下，在被支撑部1337产生拉伸应力，另一方面，在体积变化体14的体积减少的情况下，在被支撑部1337产生压缩应力。
在该情况下，如图37所表示那样，主体部132P具备一对延伸部132a、132b以及连接部132c。
各延伸部132a、132b为具有在y轴向上伸长的长边和在x轴向上伸长的短边的长方形。另外，各延伸部132a、132b可以为正方形。各延伸部132a、132b的y轴向上的长度比框部131的孔穴的y轴向上的长度短。例如，各延伸部132a、132b的y轴向上的长度为290μm。
各延伸部132a、132b的x轴向上的长度比框部131的孔穴的x轴向上的长度的一半短。本例中，各延伸部132a、132b的x轴向上的长度为60μm。
一对延伸部132a、132b在x轴向上彼此相隔开。延伸部132a中的x轴负方向上的端与框部131相隔开。延伸部132b中的x轴正方向上的端与框部131相隔开。
各延伸部132a、132b在该延伸部132a、132b中的y轴负方向上的第1端1321与框部131连接。换句话说，各延伸部132a、132b中，该延伸部132a、132b中的y轴负方向上的第1端1321被框部131所支撑。
各延伸部132a、132b与第3实施方式的主体部132同样地，具有空间形成部1323。
连接部132c为具有在x轴向上伸长的长边和在y轴向上伸长的短边的长方形。连接部132c中的x轴负方向上的端与延伸部132a中的、x轴正方向上的端中的y轴正方向上的端部连接。连接部132c中的x轴正方向上的端与延伸部132b中的、x轴负方向上的端中的y轴正方向上的端部连接。连接部132c中的y轴向上的两端与框部131相隔开。
通过这样的构成，连接部132c与一对延伸部132a、132b中的y轴正方向上的第2端1322分别连接。
被支撑部1337在一对延伸部132a、132b之间，在y轴向上伸长。被支撑部1337中的y轴负方向上的端与框部131连接。被支撑部1337中的y轴正方向上的端与连接部132c中的、y轴负方向上的端中的x轴向上的中央部连接。换句话说，被支撑部1337从主体部132P的第2端1322向y轴负方向伸长，并且前端被框部131所支撑。
被支撑部1337的宽度(换句话说，被支撑部1337的x轴向上的长度)比各延伸部132a、132b的宽度(换句话说，各延伸部132a、132b的x轴向上的长度)窄。本例中，被支撑部1337的宽度为40μm。
被支撑部1337中的x轴负方向上的端在x轴向上与延伸部132a相隔开。被支撑部1337中的x轴正方向上的端在x轴向上与延伸部132b相隔开。
通过这样的构成，根据第3实施方式的第9变形例的传感器1B，发挥与第3实施方式的传感器1B同样的作用和效果。
进一步，根据第3实施方式的第9变形例的传感器1B，能够增长被支撑部1337。由此，能够以高精度检测被支撑部1337的振动。其结果是能够以高精度对对象进行检测。
此外，在第3实施方式的传感器1B中，主体部132的空间形成部1323所形成的收容空间的拐角部可以具有曲面形状或倒角形状。
另外，第3实施方式的传感器1B可以适用于分别检测不同的多个对象的检测装置。在该情况下，检测装置具备感知材料不同的多个传感器1B是适当的。例如，多个传感器1B可以具有格子状的排列。
另外，本发明并不限定于上述实施方式。例如，在上述实施方式中，在不脱离本发明的宗旨的范围内，可以施加本领域技术人员能够理解的各种变更。
另外，本发明享受基于日本2018年3月29日申请的日本特愿2018-63978的专利申请的优先权主张的利益和基于日本2018年3月29日申请的日本特愿2018-63987的专利申请的优先权主张的利益，该专利申请所公开的全部内容包含于本说明书中。
符号说明
1、1A、1B：传感器，11：第1层状体，12：第2层状体，13：第3层状体，131：框部，132、132P：主体部，132a、132b：延伸部，132c：连接部，1321：第1端，1322：第2端，1323、1323A～1323C、1323L～1323N：空间形成部，1324：第3端，133：检测部，1331、1331J、1331K：第1被支撑部，1332、1332J、1332K：第2被支撑部，1333：第1配线，1334：第2配线，1335：延伸部，1336：连接部，1337：被支撑部，1338a：第1配线，1338b：第2配线，1338c：第3配线，14：体积变化体，100：电路，101：第1电源，102：第2电源，103：第1电阻器，104：第2电阻器，105：放大器，106：存储装置，LA：第1硅层，LB：绝缘层，LC、LCA：第2硅层，NT：缺口部，OL：氧化物薄膜，PZ、PZ1、PZ2：压敏电阻元件。

Claims (21)

1.一种传感器，其具备：
主体部，其为平板状，且第1方向上的第1端被支撑，并且具有在厚度方向上的两端面中的至少一面开口的收容空间；
体积变化体，其体积根据对象的量而发生变化，并且以至少一部分收容于所述收容空间的方式被所述主体部所支撑；以及
检测部，与所述主体部中的所述第1方向上的第2端连接，且检测伴随所述体积变化体的体积变化而产生的应力，
所述收容空间包含多个孔，所述多个孔沿着所述第1方向排列。
2.根据权利要求1所述的传感器，所述收容空间在所述厚度方向上的两端面开口。
3.根据权利要求1或2所述的传感器，所述收容空间包含在与所述第1方向正交的第2方向上伸长的狭缝状的孔。
4.根据权利要求1或2所述的传感器，
所述检测部具备：
延伸部，从所述第2端伸长至在与所述第1方向正交的第2方向上的位置与连接于所述第2端的位置不同的位置，
第1被支撑部，从所述延伸部的前端部伸长且前端被支撑，
并且，所述检测部在所述第1被支撑部检测所述应力。
5.根据权利要求4所述的传感器，所述第1被支撑部的宽度比所述延伸部的宽度窄。
6.根据权利要求4所述的传感器，
所述检测部具备：
第2被支撑部，从所述延伸部的前端部伸长且前端被支撑；
压敏电阻元件，位于所述第1被支撑部；
第1配线，将所述压敏电阻元件与所述第1被支撑部的前端进行连结；以及
第2配线，将所述压敏电阻元件与所述第2被支撑部的前端穿过所述延伸部而进行连结。
7.根据权利要求1或2所述的传感器，所述检测部具备第1被支撑部，并且在所述第1被支撑部检测所述应力，所述第1被支撑部从所述第2端向所述第1方向伸长且前端被支撑。
8.根据权利要求7所述的传感器，所述第1被支撑部的宽度比所述主体部的与所述第1方向正交的第2方向上的长度窄。
9.根据权利要求7所述的传感器，
所述检测部具备：
第2被支撑部，从所述第2端向所述第1方向伸长且前端被支撑；
压敏电阻元件，位于所述第1被支撑部；
第1配线，将所述压敏电阻元件与所述第1被支撑部的前端进行连结；以及
第2配线，将所述压敏电阻元件与所述第2被支撑部的前端穿过所述主体部而进行连结。
10.根据权利要求4所述的传感器，
所述第1被支撑部中的在所述第1被支撑部伸长的方向即延伸方向上的中央部的宽度比所述第1被支撑部中的在所述延伸方向上的两端部的宽度窄，
所述检测部在所述第1被支撑部的所述中央部检测所述应力。
11.根据权利要求1或2所述的传感器，
所述检测部具备被支撑部，并且在前端检测所述应力，所述被支撑部从所述第2端向所述第1方向伸长且前端被支撑。
12.根据权利要求11所述的传感器，
所述被支撑部的宽度比所述主体部的与所述第1方向正交的第2方向上的长度窄。
13.根据权利要求1或2所述的传感器，所述体积变化体由弹性模量比所述主体部低的材料形成。
14.根据权利要求13所述的传感器，所述主体部的弹性模量为所述体积变化体的弹性模量的2倍以上。
15.根据权利要求13所述的传感器，所述体积变化体的弹性模量的在所述体积变化前后的变化比所述主体部大。
16.根据权利要求1或2所述的传感器，所述体积变化体包含通过与预定的分子发生相互作用而将该分子吸附、溶解或扩散的材料。
17.根据权利要求1或2所述的传感器，所述体积变化体包含通过吸收热或光而进行聚合的材料。
18.根据权利要求1或2所述的传感器，所述体积变化体包含多孔质体或发泡体。
19.根据权利要求1或2所述的传感器，所述收容空间的拐角部具有曲面形状或倒角形状。
20.一种检测方法，使体积变化体的体积根据对象的量而发生变化，由检测部检测伴随所述体积变化体的体积变化而产生的应力，
所述体积变化体以至少一部分收容于主体部的收容空间的方式被所述主体部所支撑，所述主体部为平板状，且第1方向上的第1端被支撑，并且具有在厚度方向上的两端面中的至少一面开口的所述收容空间，
所述检测部与所述主体部中的所述第1方向上的第2端连接，
所述收容空间包含多个孔，所述多个孔沿着所述第1方向排列。
21.一种权利要求1～19中任一项所述的传感器的制造方法，其包括：
在第1方向上的第1端被支撑的平板状的第1构件中形成在厚度方向上的两端面中的至少一面开口的收容空间，并且，在与所述第1构件中的所述第1方向上的第2端连接的第2构件上设置检测应力的元件，
将体积根据对象的量而发生变化的体积变化体的至少一部分以被所述第1构件支撑的方式收容于所述收容空间。
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