JP2020134363A - 圧電センサ - Google Patents
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Description
機械的な外力によって圧電体に生じる電荷に基づく出力の変化は、温度変化によって圧電体に生じる電荷に基づく出力の変化に比して急峻である。したがって、圧電効果によって圧電体に発生した電荷(表面電荷)は、抵抗体を通してリークされがたい。圧電効果によって圧電体に生じる電荷に基づく出力は、抵抗体を通した電荷のリークの影響を受けがたい。
上記一つの態様では、圧電体を挟んで互いに対向している第一電極部分と第二電極部分とは、各電極部分が配置される主面の第二方向での両端まで延在している。上記一つの態様は、各電極部分が、当該電極部分が配置される主面の第二方向での両端まで延在していない構成に比して、第一電極部分と第二電極部分とが対向している面積が大きい。したがって、上記一つの態様では、圧電体に発生する電荷が効率よく検出される。
これらの結果、上記一つの態様は、圧電センサの検出感度が劣化するのをより一層抑制する。
機械的な外力によって圧電体3に生じる電荷に基づく出力の変化は、温度変化によって圧電体3に生じる電荷に基づく出力の変化に比して急峻である。したがって、圧電効果によって圧電体3に発生した電荷(表面電荷)は、抵抗体9を通してリークされがたい。機械的な外力によって圧電体3に生じる電荷に基づく出力は、抵抗体9を通した電荷のリークの影響を受けがたい。
圧電センサ1では、圧電体3を挟んで互いに対向している電極部分5aと電極部分7aとは、各電極部分5a,7aが配置される主面3a,3bの第二方向D2での両端まで延在している。圧電センサ1は、各電極部分5a,7aが、電極部分5a,7aが配置される主面3a,3bの第二方向D2での両端まで延在していない構成に比して、電極部分5aと電極部分7aとが対向している面積が大きい。したがって、圧電センサ1では、圧電体3に発生する電荷が効率よく検出される。
これらの結果、圧電センサ1は、検出感度の劣化をより一層抑制する。
抵抗体9は樹脂を含んでいる。抵抗体9に含まれる樹脂が硬化する際に、樹脂が収縮する。樹脂の収縮により、抵抗体9は、圧電体3に拘束力を作用させる。
各電極部分5a,7a,7bも、圧電体3に拘束力を作用させる。電極部分5aの面積と電極部分7bの面積との和が、電極部分7aの面積より小さいので、電極部分5a,7bから圧電体3に作用する拘束力は、電極部分7aから圧電体3に作用する拘束力より小さい。したがって、抵抗体9から圧電体3に拘束力が作用する場合でも、圧電体3の主面3a側と圧電体3の主面b側とで圧電体3に作用する拘束力の差が生じがたい。この結果、圧電センサ1に機械的な外力が作用する場合、圧電体3が適切に変形しやすく、圧電センサ1の検出感度の劣化がより一層確実に抑制される。
電極部分5aの面積と電極部分7bの面積との和と、電極部分7aの面積とが同等であるので、電極部分5a,7bから圧電体3に作用する拘束力と、電極部分7aから圧電体3に作用する拘束力とは同等である。したがって、圧電体3の主面3a側と圧電体3の主面b側とで圧電体3に作用する拘束力の差が生じがたい。この結果、圧電センサ11に機械的な外力が作用する場合、圧電体3が適切に変形しやすく、圧電センサ11の検出感度の劣化がより一層確実に抑制される。
圧電センサ11では、抵抗体9は主面3a上ではなく、側面3d上に配置されている。したがって、樹脂が収縮した場合でも、抵抗体9は、主面3a側及び主面3b側から圧電体3に拘束力を作用させがたい。
圧電センサ1,11は、電極部分5a,7aと対向するように圧電体3内に配置される内部電極を含んでいてもよい。
(付記1)
第二電極は、第一主面に配置されていると共に第二電極部分と電気的に接続されている第三電極部分を更に有しており、
第一電極部分の面積と第三電極部分の面積との和は、第二電極部分の面積より小さい。
(付記2)
第二電極は、第一主面に配置されていると共に第二電極部分と電気的に接続されている第三電極部分を更に有しており、
第一主面の第三方向での端縁と第一電極部分との第三方向での間隔と、第一電極部分と第三電極部分との第三方向での間隔との和は、第二主面の第三方向での端縁と第二電極部分との第三方向での間隔より大きい。
(付記3)
第二電極は、第一主面に配置されていると共に第二電極部分と電気的に接続されている第三電極部分を更に有しており、
第一電極部分の面積と第三電極部分の面積との和と、第二電極部分の面積とは、同等である。
(付記4)
第二電極は、第一主面に配置されていると共に第二電極部分と電気的に接続されている第三電極部分を更に有しており、
第一主面の第三方向での端縁と第一電極部分との第三方向での間隔と、第一電極部分と第三電極部分との第三方向での間隔との和と、第二主面の第三方向での端縁と第二電極部分との第三方向での間隔とは、同等である。
Claims (2)
- 第一主面と、第一方向で前記第一主面と対向している第二主面と、前記第一方向と直交する第二方向で互いに対向している一対の側面と、前記第一方向と前記第二方向とに直交する第三方向で対向している一対の端面とを有しており、圧力を受けて電荷が発生する圧電体と、
前記圧電体に発生する電荷を検出するための第一電極及び第二電極と、
前記第一電極と前記第二電極とを電気的に接続する抵抗体と、を備えており、
前記第一電極は、前記第一主面上に配置されていると共に前記第一主面の前記第二方向での両端まで延在している第一電極部分を有し、
前記第二電極は、前記圧電体を挟んで前記第一電極部分と対向するように前記第二主面に配置されていると共に前記第二主面の前記第二方向での両端まで延在している第二電極部分を有し、
前記抵抗体は、前記第一電極と前記第二電極とに接するように前記圧電体に配置されている、圧電センサ。 - 前記第二電極は、前記第一主面に配置されていると共に前記第二電極部分と電気的に接続されている第三電極部分を更に有しており、
前記抵抗体は、前記第一電極部分と前記第三電極部分とに接するように前記第一主面上に配置されている、請求項1に記載の圧電センサ。
Priority Applications (1)
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JP2019029599A JP7167766B2 (ja) | 2019-02-21 | 2019-02-21 | 圧電センサ |
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JP2019029599A JP7167766B2 (ja) | 2019-02-21 | 2019-02-21 | 圧電センサ |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4807482A (en) * | 1987-05-18 | 1989-02-28 | Temple University Of The Commonwealth System Of Higher Education | Method and apparatus for measuring stimuli applied to a piezoelectric transducer |
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JP2006322316A (ja) * | 2006-07-07 | 2006-11-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 挟み込み防止装置 |
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2019
- 2019-02-21 JP JP2019029599A patent/JP7167766B2/ja active Active
Patent Citations (4)
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