JP5928859B1 - Sensor sheet - Google Patents

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Abstract

【課題】被検体の温度を精度よく測定することができるようにする。【解決手段】第1の配線電極3aの上に導電性感温材料5を形成し、導電性感温材料5の上に第2の配線電極4aを形成することで製造されたものである。そのため、第1の配線電極3aと導電性感温材料5との間、および、導電性感温材料5と第2の配線電極4aとの間に、後から貼り合わせたときにできるような貼り合わせ面(境界面)が存在しない。【選択図】図3An object of the present invention is to enable accurate measurement of the temperature of a subject. A conductive temperature-sensitive material is formed on a first wiring electrode, and a second wiring electrode is formed on the conductive temperature-sensitive material. Therefore, a bonding surface that can be formed between the first wiring electrode 3a and the conductive temperature-sensitive material 5 and between the conductive temperature-sensitive material 5 and the second wiring electrode 4a when it is bonded later. (Boundary surface) does not exist. [Selection] Figure 3

Description

本発明は、センサシート、及びこれを備えたセンサシステムに関する。   The present invention relates to a sensor sheet and a sensor system including the sensor sheet.

特許文献1には、可撓性を有する基材と、基材上に形成された平行な電極群と、電極群を被覆する感熱性材料とによって構成された温度検出用装置が開示されている。特許文献1に記載の技術によると、電極の交点付近における温度に応じた感熱性材料の電気抵抗値の変化を検出することが可能である。   Patent Document 1 discloses a temperature detection device including a flexible substrate, parallel electrode groups formed on the substrate, and a heat-sensitive material covering the electrode groups. . According to the technique described in Patent Document 1, it is possible to detect a change in the electrical resistance value of the heat-sensitive material according to the temperature near the intersection of the electrodes.

特開2000−88670号公報JP 2000-88670 A

しかしながら、特許文献1の温度検出用装置は、それぞれに電極群が形成された一対のシート状部材を貼り合わせることで製造されており、両者の間に貼り合わせ面(境界面)が存在する。この貼り合わせ面には微小の凹凸が存在するため、貼り合わせ面に圧力が加わると、両者の接触面積が変化する。これにより、感熱性材料の電磁気的特性に圧力による変化が生じ、外乱の要因となる。よって、被検体の温度を精度よく測定することができないという問題がある。   However, the temperature detection apparatus of Patent Document 1 is manufactured by bonding a pair of sheet-like members each having an electrode group formed thereon, and there is a bonding surface (boundary surface) between the two. Since there are minute irregularities on the bonding surface, when pressure is applied to the bonding surface, the contact area between them changes. As a result, a change due to pressure occurs in the electromagnetic characteristics of the heat-sensitive material, which causes disturbance. Therefore, there is a problem that the temperature of the subject cannot be measured with high accuracy.

また、被検体の同一箇所において温度と圧力とを同時に測定したいというニーズがある。さらには、被検体の同一箇所において温度分布と圧力分布とを同時に測定したいというニーズがある。しかし、従来、温度センサと圧力センサとは別体であるため、被検体の同一箇所に温度センサと圧力センサとをそれぞれ設置することはできなかった。   There is also a need to simultaneously measure temperature and pressure at the same location on the subject. Furthermore, there is a need to simultaneously measure the temperature distribution and the pressure distribution at the same location of the subject. However, conventionally, since the temperature sensor and the pressure sensor are separate bodies, the temperature sensor and the pressure sensor cannot be installed at the same location of the subject.

本発明の第1の目的は、被検体の温度を精度よく測定することが可能なセンサシート、及びこれを備えたセンサシステムを提供することである。さらに、本発明の第2の目的は、被検体の温度を精度よく測定することが可能な温度分布センサシート、及びこれを備えたセンサシステムを提供することである。   A first object of the present invention is to provide a sensor sheet that can accurately measure the temperature of a subject, and a sensor system including the sensor sheet. Furthermore, the second object of the present invention is to provide a temperature distribution sensor sheet capable of accurately measuring the temperature of a subject, and a sensor system provided with the temperature distribution sensor sheet.

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、下記に掲げる態様の発明を提供する。なお、本明細書において、「上」または「下」との文言は(例えば、「電極の上(または下)」との表現)、直接接している場合のほか、接していない場合も含む。
項1.フィルム基材と、
前記フィルム基材上に設けられた、複数の第1の配線電極対であって、当該各第1の配線電極対は、交差する一対の配線電極を有する、複数の第1の配線電極対と、
前記各第1の配線電極対において、前記一対の配線電極の交差する箇所である温度検出部に設けられ、当該一対の配線電極の間に配置された導電性感温材料と、
を備え、
複数の前記温度検出部の各々は、温度の高低に応じて電磁気的特性が変化するように構成されており、
前記一対の配線電極と前記導電性感温材料とが固定されている、センサーシート。
The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, the following aspects of the invention are provided. Note that in this specification, the term “upper” or “lower” (for example, the expression “above (or lower) of the electrode”) includes not only direct contact but also non-contact.
Item 1. A film substrate;
A plurality of first wiring electrode pairs provided on the film substrate, each of the first wiring electrode pairs having a pair of wiring electrodes intersecting with each other. ,
In each of the first wiring electrode pairs, a conductive temperature-sensitive material provided in a temperature detection unit that is a location where the pair of wiring electrodes intersect, and disposed between the pair of wiring electrodes;
With
Each of the plurality of temperature detection units is configured such that the electromagnetic characteristics change according to the level of temperature,
A sensor sheet in which the pair of wiring electrodes and the conductive temperature-sensitive material are fixed.

項2.前記複数の第1の配線電極対は、
前記フィルム基材の上に設けられ、線状の第1の配線電極が第1の方向に複数並設されてなる第1の配線電極群と、
前記第1の配線電極群の上に設けられ、前記第1の方向と交差する第2の方向に線状の第2の配線電極が複数並設されてなる第2の配線電極群と、
を備え、
前記導電性感温材料は、
前記第1の配線電極と前記第2の配線電極とが交差する箇所である前記温度検出部に設けられ、前記第1の配線電極と前記第2の配線電極との間に配置されており、
前記第1の配線電極の上に前記導電性感温材料が固定されるように形成され、前記導電性感温材料の上に前記第2の配線電極が固定されるように形成されている、項1に記載のセンサシート。
Item 2. The plurality of first wiring electrode pairs are:
A first wiring electrode group provided on the film base material, wherein a plurality of linear first wiring electrodes are arranged in parallel in the first direction;
A second wiring electrode group provided on the first wiring electrode group, wherein a plurality of linear second wiring electrodes are arranged in parallel in a second direction intersecting the first direction;
With
The conductive temperature sensitive material is:
The first wiring electrode and the second wiring electrode are provided at the temperature detection unit that is a crossing point, and are disposed between the first wiring electrode and the second wiring electrode,
Item 1 is formed so that the conductive temperature-sensitive material is fixed on the first wiring electrode, and is formed so that the second wiring electrode is fixed on the conductive temperature-sensitive material. The sensor sheet according to 1.

項3.前記温度検出部同士の間に絶縁材料が設けられることで、前記第1の配線電極から前記第2の配線電極にかけての厚みが均一にされている、項2に記載のセンサシート。 Item 3. Item 3. The sensor sheet according to Item 2, wherein the thickness from the first wiring electrode to the second wiring electrode is made uniform by providing an insulating material between the temperature detection parts.

項4.前記温度検出部が絶縁材料で被覆されている、項2又は3に記載のセンサシート。 Item 4. Item 4. The sensor sheet according to Item 2 or 3, wherein the temperature detection unit is covered with an insulating material.

項5.前記フィルム基材上に設けられた、複数の第2の配線電極対であって、当該各第2の配線電極対は、交差する一対の配線電極を有する、複数の第2の配線電極対と、
前記各第2の配線電極対において、前記一対の配線電極の交差する箇所である圧力検出部に設けられ、当該一対の配線電極の間に配置された導電性感圧材料と、
をさらに備え、
複数の前記圧力検出部の各々は、前記各第2の配線電極対において、前記一対の配線電極が積層する方向に加えられた圧力の大小に応じて電磁気的特性が変化するように、構成されている、項1に記載のセンサーシート。
Item 5. A plurality of second wiring electrode pairs provided on the film substrate, each of the second wiring electrode pairs having a pair of wiring electrodes intersecting with each other. ,
In each of the second wiring electrode pairs, a conductive pressure-sensitive material provided in a pressure detection unit that is a location where the pair of wiring electrodes intersect, and disposed between the pair of wiring electrodes;
Further comprising
Each of the plurality of pressure detection units is configured such that in each of the second wiring electrode pairs, the electromagnetic characteristics change according to the pressure applied in the direction in which the pair of wiring electrodes are stacked. Item 2. The sensor sheet according to Item 1.

項6.前記複数の第1の配線電極対は、
前記フィルム基材の上に設けられ、線状の第1の配線電極が第1の方向に複数並設されてなる第1の配線電極群と、
前記第1の配線電極群の上に設けられ、前記第1の方向と交差する第2の方向に線状の第2の配線電極が複数並設されてなる第2の配線電極群と、
を備え、
前記導電性感温材料は、前記第1の配線電極と前記第2の配線電極とが交差する箇所である前記温度検出部に設けられ、前記第1の配線電極と前記第2の配線電極との間に配置されており、
前記複数の第2の配線電極対は、
前記第2の配線電極群と、
前記第2の配線電極群の上または下に設けられ、前記第2の方向と交差する第3の方向に線状の第3の配線電極が複数並設されてなる第3の配線電極群と、
を備え、
前記導電性感圧材料は、前記第2の配線電極と前記第3の配線電極とが交差する箇所である前記圧力検出部に設けられ、前記第2の配線電極と前記第3の配線電極との間に配置されている、項5に記載のセンサーシート。
なお、第1の方向と第3の方向とを、一致させることもできる。
Item 6. The plurality of first wiring electrode pairs are:
A first wiring electrode group provided on the film base material, wherein a plurality of linear first wiring electrodes are arranged in parallel in the first direction;
A second wiring electrode group provided on the first wiring electrode group, wherein a plurality of linear second wiring electrodes are arranged in parallel in a second direction intersecting the first direction;
With
The conductive temperature-sensitive material is provided in the temperature detection unit, which is a location where the first wiring electrode and the second wiring electrode intersect, and the first wiring electrode and the second wiring electrode Between them,
The plurality of second wiring electrode pairs are:
The second wiring electrode group;
A third wiring electrode group which is provided above or below the second wiring electrode group and in which a plurality of linear third wiring electrodes are arranged in parallel in a third direction intersecting the second direction; ,
With
The conductive pressure-sensitive material is provided in the pressure detection unit where the second wiring electrode and the third wiring electrode intersect, and the second wiring electrode and the third wiring electrode Item 6. The sensor sheet according to Item 5, which is disposed in between.
Note that the first direction and the third direction can be matched.

項7.平面視において、複数の前記温度検出部が配置された領域と、複数の前記圧力検出部が配置された領域とが重なっている、項6に記載のセンサーシート。この場合、第3の配線電極は、第2の配線電極群の上に設けられることがある。 Item 7. Item 7. The sensor sheet according to Item 6, wherein a region where the plurality of temperature detection units are arranged and a region where the plurality of pressure detection units are arranged overlap in a plan view. In this case, the third wiring electrode may be provided on the second wiring electrode group.

項8.平面視において、複数の前記温度検出部が配置された領域と、複数の前記圧力検出部が配置された領域とが重なっていない、項6に記載のセンサーシート。この場合、第3の配線電極は、第2の配線電極群の下に設けられることがある。 Item 8. Item 7. The sensor sheet according to Item 6, wherein a region where the plurality of temperature detection units are arranged and a region where the plurality of pressure detection units are arranged do not overlap in plan view. In this case, the third wiring electrode may be provided under the second wiring electrode group.

項9.前記導電性感圧材料は、第1部位と、第2部位とを備え、
前記第1部位は、前記各第2の配線電極に沿って配置され、
前記第2部位は、前記各第3の配線電極に沿って配置され、
前記第1部位と第2部位とは、離間可能に接触している、項6に記載のセンサーシート。
Item 9. The conductive pressure-sensitive material includes a first part and a second part,
The first part is disposed along each of the second wiring electrodes,
The second part is disposed along each of the third wiring electrodes,
Item 7. The sensor sheet according to Item 6, wherein the first part and the second part are in contact with each other so as to be separated from each other.

項10.前記複数の第1の配線電極対は、
前記フィルム基材の上に設けられ、線状の第4の配線電極が第1の方向に複数並設されてなる第4の配線電極群と、
前記第4の配線電極群の上に設けられ、前記第1の方向と交差する第2の方向に線状の第5の配線電極が複数並設されてなる第5の配線電極群と、
を備え、
前記導電性感温材料は、前記第4の配線電極と前記第5の配線電極とが交差する箇所である前記温度検出部に設けられ、前記第4の配線電極と前記第5の配線電極との間に配置されており、
前記複数の第2の配線電極対は、
前記フィルム基材の上に設けられ、線状の第6の配線電極が前記第1の方向に複数並設されてなる第6の配線電極群と、
前記第6の配線電極群の上に設けられ、前記第2の方向に線状の第7の配線電極が複数並設されてなる第7の配線電極群と、
を備え、
前記導電性感圧材料は、前記第6の配線電極と前記第7の配線電極とが交差する箇所である前記圧力検出部に設けられ、前記第6の配線電極と前記第7の配線電極との間に配置されており、
平面視において、複数の前記温度検出部が配置された領域と、複数の前記圧力検出部が配置された領域とが重なっていない、項5に記載のセンサーシート。
Item 10. The plurality of first wiring electrode pairs are:
A fourth wiring electrode group provided on the film base material, and a plurality of linear fourth wiring electrodes arranged in parallel in the first direction;
A fifth wiring electrode group provided on the fourth wiring electrode group, wherein a plurality of linear fifth wiring electrodes are arranged in parallel in a second direction intersecting the first direction;
With
The conductive temperature-sensitive material is provided in the temperature detection portion where the fourth wiring electrode and the fifth wiring electrode intersect, and the fourth wiring electrode and the fifth wiring electrode Between them,
The plurality of second wiring electrode pairs are:
A sixth wiring electrode group provided on the film base material, wherein a plurality of linear sixth wiring electrodes are arranged in parallel in the first direction;
A seventh wiring electrode group provided on the sixth wiring electrode group, wherein a plurality of linear seventh wiring electrodes are arranged in parallel in the second direction;
With
The conductive pressure-sensitive material is provided in the pressure detection unit, which is a location where the sixth wiring electrode and the seventh wiring electrode intersect, and the sixth wiring electrode and the seventh wiring electrode Between them,
Item 6. The sensor sheet according to Item 5, wherein the region in which the plurality of temperature detection units are arranged and the region in which the plurality of pressure detection units are arranged do not overlap in plan view.

項11.前記第4の配線電極と前記第6の配線電極は、前記第2の方向に沿って交互に配置され、
前記第5の配線電極と前記第7の配線電極は、前記第1の方向に沿って交互に配置されている、項10に記載のセンサーシート。
Item 11. The fourth wiring electrode and the sixth wiring electrode are alternately arranged along the second direction,
Item 11. The sensor sheet according to Item 10, wherein the fifth wiring electrode and the seventh wiring electrode are alternately arranged along the first direction.

項12.前記温度検出部同士の間、および、前記圧力検出部同士の間に絶縁材料が設けられることで、前記第1の配線電極から前記第3の配線電極にかけての厚みが均一にされている、項10又は11に記載のセンサシート。 Item 12. A thickness from the first wiring electrode to the third wiring electrode is made uniform by providing an insulating material between the temperature detection parts and between the pressure detection parts. The sensor sheet according to 10 or 11.

項13.項5〜12のいずれかに記載のセンサシートと、
前記温度検出部および前記圧力検出部における電磁気的特性の変化を出力値として取得する電気回路と、
複数の前記温度検出部の各々で得られた出力値から温度分布を算出するとともに、複数の前記圧力検出部の各々で得られた出力値から圧力分布を算出する算出部と、
少なくとも、前記センサーシートの動作を制御する制御部と、
を有する、センサシステム。
Item 13. The sensor sheet according to any one of Items 5 to 12,
An electric circuit for obtaining, as an output value, a change in electromagnetic characteristics in the temperature detection unit and the pressure detection unit;
Calculating a temperature distribution from output values obtained by each of the plurality of temperature detection units, and calculating a pressure distribution from output values obtained by each of the plurality of pressure detection units;
At least a control unit for controlling the operation of the sensor sheet;
A sensor system.

項14.前記温度検出部および前記圧力検出部の一方で得られた出力値に基づいて、他方で得られた出力値を補正する補正部をさらに有する項13に記載のセンサシステム。 Item 14. Item 14. The sensor system according to Item 13, further comprising a correction unit that corrects an output value obtained on the other side based on an output value obtained on one side of the temperature detection unit and the pressure detection unit.

項15.前記センサシートと同じ雰囲気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定する計測器をさらに有する、項13又は14に記載のセンサシステム。 Item 15. Item 15. The sensor system according to Item 13 or 14, further comprising a measuring instrument that measures at least one of temperature and humidity in the same atmosphere as the sensor sheet.

項16.前記制御部は、
前記センサシートの一又は複数の前記温度検出部が所定の温度に保持されているときに得られた前記一又は複数の温度検出部からの出力値に基づいて、前記温度検出部に加えられた温度入力値に対して相関性のある温度出力値が得られるようにするための前記温度検出部からの出力値に対する変換係数を導出するように、項13〜15のいずれかに記載のセンサシステム。
Item 16. The controller is
Based on output values from the one or more temperature detection units obtained when one or more of the temperature detection units of the sensor sheet is held at a predetermined temperature, the sensor sheet is added to the temperature detection unit Item 16. The sensor system according to any one of Items 13 to 15, so as to derive a conversion coefficient for the output value from the temperature detection unit so as to obtain a temperature output value correlated with the temperature input value. .

項17.前記制御部は
前記センサシートの一又は複数の前記温度検出部が互いに異なる複数の温度に保持されているときに得られた前記一又は複数の温度検出部からの出力値に基づいて、前記変換係数を導出する、項16に記載のセンサシステム。
Item 17. The control unit performs the conversion based on output values from the one or more temperature detection units obtained when one or more of the temperature detection units of the sensor sheet are held at a plurality of different temperatures. Item 17. The sensor system according to Item 16, wherein a coefficient is derived.

項18.前記制御部は、
前記温度検出部の出力値に前記変換係数を乗算した温度出力値が、前記温度検出部に加えられた温度入力値と一致するか判定する、項16または17に記載のセンサシステム。
Item 18. The controller is
Item 18. The sensor system according to Item 16 or 17, wherein it is determined whether a temperature output value obtained by multiplying the output value of the temperature detection unit by the conversion coefficient matches a temperature input value applied to the temperature detection unit.

項19.前記センサシートと同じ雰囲気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定する計測器をさらに有し、
前記制御部は、前記計測器が計測した温度値を前記温度入力値とする、項16〜18のいずれかに記載のセンサシステム。
Item 19. It further has a measuring instrument for measuring at least one of temperature and humidity in the same atmosphere as the sensor sheet,
Item 18. The sensor system according to any one of Items 16 to 18, wherein the control unit uses a temperature value measured by the measuring instrument as the temperature input value.

項20.前記制御部は、
前記センサシートの一又は複数の前記圧力検出部に所定の圧力を加えたときに得られた前記一又は複数の圧力検出部からの出力値に基づいて、前記圧力検出部に加えられた圧力入力値に対して相関性のある圧力出力値が得られるようにするための前記圧力検出部からの出力値に対する変換係数を導出する、項16〜19のいずれかに記載のセンサシステム。
Item 20. The controller is
Pressure input applied to the pressure detection unit based on an output value from the one or more pressure detection units obtained when a predetermined pressure is applied to one or more of the pressure detection units of the sensor sheet Item 20. The sensor system according to any one of Items 16 to 19, wherein a conversion coefficient for an output value from the pressure detection unit for obtaining a pressure output value having a correlation with the value is derived.

項21.前記制御部は、
前記センサシートの一又は複数の前記圧力検出部に互いに異なる複数の圧力を加えたときに得られた前記一又は複数の圧力検出部からの出力値に基づいて、前記変換係数を導出する、項20に記載のセンサシステム。
Item 21. The controller is
The conversion coefficient is derived based on output values from the one or more pressure detection units obtained when a plurality of different pressures are applied to the one or more pressure detection units of the sensor sheet. 21. The sensor system according to 20.

項22.前記制御部は、
前記圧力検出部の出力値に前記変換係数を乗算した圧力出力値が、前記圧力検出部に加えられた圧力入力値と一致するか判定する、項20または21に記載のセンサシステム。
Item 22. The controller is
Item 22. The sensor system according to Item 20 or 21, wherein a pressure output value obtained by multiplying the output value of the pressure detection unit by the conversion coefficient matches a pressure input value applied to the pressure detection unit.

項23.前記制御部は、
複数の前記センサシート毎に前記変換係数を記憶しておき、使用される前記センサシートに最適な変換係数を選択する、項16〜22のいずれかに記載のセンサシステム。
Item 23. The controller is
Item 23. The sensor system according to any one of Items 16 to 22, wherein the conversion coefficient is stored for each of the plurality of sensor sheets, and an optimum conversion coefficient is selected for the sensor sheet to be used.

項24.前記センサシートと同じ雰囲気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定する計測器をさらに有し、
前記制御部は、前記計測器によって測定された湿度に基づいて、前記変換係数を決定する、項16〜23のいずれかに記載のセンサシステム。
Item 24. It further has a measuring instrument for measuring at least one of temperature and humidity in the same atmosphere as the sensor sheet,
Item 24. The sensor system according to any one of Items 16 to 23, wherein the control unit determines the conversion coefficient based on humidity measured by the measuring instrument.

項25.前記導電性感温材料が、導電性粒子及び樹脂を含んでおり、
200℃での電気抵抗値が、30℃での電気抵抗値の1.2倍以上である、項1〜12のいずれかに記載のセンサーシート。
Item 25. The conductive temperature-sensitive material contains conductive particles and a resin,
Item 13. The sensor sheet according to any one of Items 1 to 12, wherein the electrical resistance value at 200 ° C is 1.2 times or more the electrical resistance value at 30 ° C.

項26.30℃〜200℃の温度範囲における体積抵抗率が、10Ω・cm〜100KΩ・cmの範囲にある、項25に記載のセンサーシート。 Item 26. The sensor sheet according to Item 25, wherein the volume resistivity in the temperature range of 30 ° C to 200 ° C is in the range of 10 Ω · cm to 100 KΩ · cm.

項27.前記導電性感温材料は、前記導電性粒子の含有量が15質量%未満である、項25または26に記載のセンサーシート。 Item 27. Item 27. The sensor sheet according to Item 25 or 26, wherein the conductive temperature-sensitive material has a content of the conductive particles of less than 15% by mass.

項28.前記導電性感温材料の厚みが100μm以下である、請求項25〜27のいずれかに記載のセンサーシート。 Item 28. The sensor sheet according to any one of claims 25 to 27, wherein the thickness of the conductive temperature-sensitive material is 100 µm or less.

項29.100℃での電気抵抗値が、30℃での電気抵抗値の5倍以下である、項25〜28のいずれかに記載のセンサーシート。 Item 29. The sensor sheet according to any one of Items 25 to 28, wherein an electrical resistance value at 100 ° C is 5 times or less of an electrical resistance value at 30 ° C.

項30.30℃〜200℃の温度範囲における電気抵抗値の変化率が0.12〜2.4%/℃の範囲にある、項25〜29のいずれかに記載のセンサーシート。 Item 30. The sensor sheet according to any one of Items 25 to 29, wherein the rate of change in electrical resistance value in the temperature range of 30.30 ° C. to 200 ° C. is in the range of 0.12 to 2.4% / ° C.

本発明に係る他のセンサシートは、温度分布を測定する温度分布センサシートにおいて、フィルム基材の上に設けられ、線状の第1の配線電極が第1の方向に複数並設されてなる第1の配線電極群と、前記第1の配線電極群の上に設けられ、前記第1の方向と交差する第2の方向に線状の第2の配線電極が複数並設されてなる第2の配線電極群と、前記第1の配線電極と前記第2の配線電極とが交差する箇所である温度検出部に設けられ、前記第1の配線電極と前記第2の配線電極との間に配置された導電性感温材料と、を有し、複数の前記温度検出部の各々は、温度の高低に応じて電磁気的特性が変化し、前記第1の配線電極の上に前記導電性感温材料を形成し、前記導電性感温材料の上に前記第2の配線電極を形成することで製造されたものである。   Another sensor sheet according to the present invention is a temperature distribution sensor sheet for measuring temperature distribution, and is provided on a film substrate, and a plurality of linear first wiring electrodes are arranged in parallel in the first direction. A first wiring electrode group and a first wiring electrode group provided on the first wiring electrode group, wherein a plurality of linear second wiring electrodes are juxtaposed in a second direction intersecting the first direction. Two wiring electrode groups, and provided in a temperature detection unit that is a location where the first wiring electrode and the second wiring electrode intersect, and between the first wiring electrode and the second wiring electrode. And each of the plurality of temperature detecting portions has an electromagnetic characteristic that changes according to a temperature level, and the conductive temperature sensitive material is disposed on the first wiring electrode. Manufactured by forming a material and forming the second wiring electrode on the conductive temperature-sensitive material Than is.

本発明によると、第1の配線電極の上に導電性感温材料を形成し、導電性感温材料の上に第2の配線電極を形成することで製造されたものであるので、第1の配線電極と導電性感温材料との間、および、導電性感温材料と第2の配線電極との間に、後から貼り合わせたときにできるような貼り合わせ面(境界面)が存在しない。よって、被検体の温度を検出する際に、貼り合わせ面に加わった圧力で感熱性材料の電磁気的特性が変化するようなことがないので、温度検出部において変化する電磁気的特性に外乱が生じない。これにより、被検体の温度を精度よく測定することができる。   According to the present invention, the first wiring is manufactured by forming the conductive temperature-sensitive material on the first wiring electrode and forming the second wiring electrode on the conductive temperature-sensitive material. There is no bonding surface (boundary surface) between the electrode and the conductive temperature-sensitive material and between the conductive temperature-sensitive material and the second wiring electrode, which can be formed later when bonded. Therefore, when detecting the temperature of the subject, the electromagnetic characteristics of the thermosensitive material do not change due to the pressure applied to the bonding surface. Absent. Thereby, the temperature of the subject can be accurately measured.

本発明において、前記温度検出部同士の間に絶縁材料が設けられることで、前記第1の配線電極から前記第2の配線電極にかけての厚みが均一にされていてもよい。   In this invention, the thickness from the said 1st wiring electrode to the said 2nd wiring electrode may be made uniform by providing an insulating material between the said temperature detection parts.

本発明において、前記温度検出部が絶縁材料で被覆されていてもよい。   In the present invention, the temperature detector may be covered with an insulating material.

本発明に係るセンサシステムは、上記の温度分布センサシートと、前記温度検出部における電磁気的特性の変化を出力値として取得する電気回路と、複数の前記温度検出部の各々で得られた出力値から温度分布を算出する算出手段と、を有する。   The sensor system according to the present invention includes the temperature distribution sensor sheet, an electric circuit that acquires a change in electromagnetic characteristics in the temperature detection unit as an output value, and an output value obtained by each of the plurality of temperature detection units. Calculating means for calculating a temperature distribution from

本発明に係るセンサシステムは、前記センサシートと同じ雰囲気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定する計測器をさらに有していてもよい。   The sensor system according to the present invention may further include a measuring instrument that measures at least one of temperature and humidity in the same atmosphere as the sensor sheet.

本発明に係る校正プログラムは、前記温度分布センサシートの一又は複数の前記温度検出部が所定の温度に保持されているときに得られた前記一又は複数の温度検出部からの出力値に基づいて、前記温度検出部に加えられた温度入力値に対して相関性のある温度出力値が得られるようにするための前記温度検出部からの出力値に対する変換係数を導出するように前記センサシステムを動作させる。   The calibration program according to the present invention is based on output values from the one or more temperature detection units obtained when one or more of the temperature detection units of the temperature distribution sensor sheet is held at a predetermined temperature. The sensor system derives a conversion coefficient for the output value from the temperature detection unit so that a temperature output value correlated with the temperature input value applied to the temperature detection unit is obtained. To work.

このプログラムについては、以下の通りである(以下、「プログラムに係る説明」という)。例えば、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を含む半導体メモリのほか、DVD(Digital Versatile Disc)及びCD(Compact Disc)を含む光学ディスク、並びに、ハードディスク(hard disk)及びFD(flexible disk)を含む磁気ディスクといった記録媒体に格納されることができる。当該プログラムコードは、データ信号として通信リンクを介してリモートコンピュータ又は装置からダウンロードされ、コンピュータプログラム製品としてコンピュータの記憶装置に格納されてよい。代替的に、当該プログラムコードは、コンピュータプログラム製品として記録媒体に格納された状態で流通するものであってもよい。また、プログラムコードは、公知のいずれか一つ以上のプログラム言語で記載されたものであってよい。ここで、コンピュータは、パーソナルコンピュータのような汎用型に限らず、複数の温度検出部を含む温度分布センサシートの校正のために特化した装置であってもよい。   The program is as follows (hereinafter referred to as “program related description”). For example, in addition to semiconductor memories including ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory), optical disks including DVD (Digital Versatile Disc) and CD (Compact Disc), and hard disks and FD (flexible) disk) including a magnetic disk. The program code may be downloaded as a data signal from a remote computer or device via a communication link and stored in a computer storage device as a computer program product. Alternatively, the program code may be distributed while being stored in a recording medium as a computer program product. The program code may be written in any one or more known program languages. Here, the computer is not limited to a general-purpose type such as a personal computer, and may be a device specialized for calibration of a temperature distribution sensor sheet including a plurality of temperature detection units.

本発明において、校正プログラムは、前記温度分布センサシートの一又は複数の前記温度検出部が互いに異なる複数の温度に保持されているときに得られた前記一又は複数の温度検出部からの出力値に基づいて、前記変換係数を導出するように前記センサシステムを動作させてもよい。   In the present invention, the calibration program is an output value from the one or more temperature detection units obtained when one or more of the temperature detection units of the temperature distribution sensor sheet is held at a plurality of different temperatures. The sensor system may be operated to derive the conversion factor.

本発明において、校正プログラムは、前記温度検出部の出力値に前記変換係数を乗算した温度出力値が、前記温度検出部に加えられた温度入力値と一致するか判定するように前記センサシステムを動作させてもよい。   In the present invention, the calibration program causes the sensor system to determine whether a temperature output value obtained by multiplying the output value of the temperature detection unit by the conversion coefficient matches a temperature input value applied to the temperature detection unit. It may be operated.

本発明において、前記センサシステムは、前記センサシートと同じ雰囲気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定する計測器を有し、校正プログラムは、前記計測器が計測した温度値を前記温度入力値としてもよい。   In the present invention, the sensor system has a measuring instrument that measures at least one of temperature and humidity in the same atmosphere as the sensor sheet, and the calibration program uses the temperature value measured by the measuring instrument as the temperature input value. Good.

本発明において、校正プログラムは、複数の前記温度分布センサシート毎に前記変換係数を記憶しておき、使用される前記温度分布センサシートに最適な変換係数を選択するように前記センサシステムを動作させてもよい。   In the present invention, the calibration program stores the conversion coefficient for each of the plurality of temperature distribution sensor sheets, and operates the sensor system so as to select an optimum conversion coefficient for the temperature distribution sensor sheet to be used. May be.

本発明に係るさらに他のセンサシートは、温度分布および圧力分布を測定するセンサシートであって、フィルム基材の上に設けられ、線状の第1の配線電極が第1の方向に複数並設されてなる第1の配線電極群と、前記第1の配線電極群の上に設けられ、前記第1の方向と交差する第2の方向に線状の第2の配線電極が複数並設されてなる第2の配線電極群と、前記第1の配線電極と前記第2の配線電極とが交差する箇所である温度検出部に設けられ、前記第1の配線電極と前記第2の配線電極との間に配置された導電性感温材料と、前記第2の配線電極群の上に設けられ、前記第2の方向と交差する第3の方向に線状の第3の配線電極が複数並設されてなる第3の配線電極群と、前記第2の配線電極と前記第3の配線電極とが交差する箇所である圧力検出部に設けられ、前記第2の配線電極と前記第3の配線電極との間に配置された導電性感圧材料と、を有し、複数の前記温度検出部の各々は、温度の高低に応じて電磁気的特性が変化し、複数の前記圧力検出部の各々は、前記第2の配線電極群と前記第3の配線電極群とが積層する方向に加えられた圧力の大小に応じて電磁気的特性が変化し、平面視において、複数の前記温度検出部が配置された領域と、複数の前記圧力検出部が配置された領域とが重なっている。   Still another sensor sheet according to the present invention is a sensor sheet for measuring a temperature distribution and a pressure distribution, and is provided on a film base, and a plurality of linear first wiring electrodes are arranged in the first direction. A plurality of linear second wiring electrodes arranged in parallel in a second direction that intersects with the first direction and is provided on the first wiring electrode group. And the second wiring electrode group, and the first wiring electrode and the second wiring, which are provided in a temperature detection unit that is a location where the first wiring electrode and the second wiring electrode intersect. A plurality of linear third wiring electrodes provided on the second wiring electrode group and in a third direction intersecting the second direction, the conductive temperature-sensitive material disposed between the electrodes and the second wiring electrode group; A third wiring electrode group arranged in parallel, and a location where the second wiring electrode and the third wiring electrode intersect A conductive pressure-sensitive material provided in a certain pressure detection unit and disposed between the second wiring electrode and the third wiring electrode, and each of the plurality of temperature detection units has a temperature The electromagnetic characteristics change in accordance with the height, and each of the plurality of pressure detection units corresponds to the magnitude of pressure applied in the direction in which the second wiring electrode group and the third wiring electrode group are stacked. Thus, the electromagnetic characteristics change, and the area where the plurality of temperature detection units are arranged overlaps the area where the plurality of pressure detection units are arranged in a plan view.

本発明によると、平面視において、複数の温度検出部が配置された領域と、複数の圧力検出部が配置された領域とを重ねることで、センサシートをコンパクトに成形することができる。これにより、被検体の同一箇所に温度検出部と圧力検出部とをそれぞれ配置することができるので、被検体の同一箇所において温度と圧力とを同時に測定することができる。   According to the present invention, the sensor sheet can be compactly formed by overlapping the region where the plurality of temperature detection units are arranged and the region where the plurality of pressure detection units are arranged in a plan view. Thereby, since the temperature detection part and the pressure detection part can be respectively arranged at the same location of the subject, the temperature and the pressure can be simultaneously measured at the same location of the subject.

本発明において、前記第1の配線電極の上に前記導電性感温材料を形成し、前記導電性感温材料の上に前記第2の配線電極を形成することで製造されたものであってよい。   In the present invention, the conductive temperature-sensitive material may be formed on the first wiring electrode, and the second wiring electrode may be formed on the conductive temperature-sensitive material.

本発明において、前記温度検出部同士の間、および、前記圧力検出部同士の間に絶縁材料が設けられることで、前記第1の配線電極から前記第3の配線電極にかけての厚みが均一にされていてもよい。   In the present invention, an insulating material is provided between the temperature detection units and between the pressure detection units, whereby the thickness from the first wiring electrode to the third wiring electrode is made uniform. It may be.

本発明に係るセンサシステムは、上記のセンサシートと、前記温度検出部および前記圧力検出部における電磁気的特性の変化を出力値として取得する電気回路と、複数の前記温度検出部の各々で得られた出力値から温度分布を算出するとともに、複数の前記圧力検出部の各々で得られた出力値から圧力分布を算出する算出部と、を有する。   A sensor system according to the present invention is obtained by each of the sensor sheet, an electric circuit that acquires a change in electromagnetic characteristics of the temperature detection unit and the pressure detection unit as an output value, and each of the plurality of temperature detection units. And calculating a temperature distribution from the output value and calculating a pressure distribution from the output value obtained by each of the plurality of pressure detection units.

本発明において、前記温度検出部および前記圧力検出部の一方で得られた出力値に基づいて、他方で得られた出力値を補正する補正部をさらに有していてもよい。   In this invention, you may further have a correction | amendment part which correct | amends the output value obtained by the other based on the output value obtained by one side of the said temperature detection part and the said pressure detection part.

本発明において、前記センサシートと同じ雰囲気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定する計測器をさらに有していてもよい。   In this invention, you may further have a measuring device which measures at least one of the temperature and humidity of the same atmosphere as the said sensor sheet.

本発明に係る校正プログラムは、前記センサシートの一又は複数の前記温度検出部が所定の温度に保持されているときに得られた前記一又は複数の温度検出部からの出力値に基づいて、前記温度検出部に加えられた温度入力値に対して相関性のある温度出力値が得られるようにするための前記温度検出部からの出力値に対する変換係数を導出するように前記センサシステムを動作させる。   The calibration program according to the present invention is based on output values from the one or more temperature detection units obtained when one or more of the temperature detection units of the sensor sheet is held at a predetermined temperature. Operating the sensor system to derive a conversion coefficient for the output value from the temperature detection unit so that a temperature output value correlated with the temperature input value applied to the temperature detection unit is obtained. Let

このプログラムについては、上述した「プログラムに係る説明」で示したとおりである。   This program is as described in the above “Description of Program”.

本発明において、温度検出に関する校正プログラムは、上述したとおりである。   In the present invention, the calibration program related to temperature detection is as described above.

本発明において、校正プログラムは、前記センサシートの一又は複数の前記圧力検出部に所定の圧力を加えたときに得られた前記一又は複数の圧力検出部からの出力値に基づいて、前記圧力検出部に加えられた圧力入力値に対して相関性のある圧力出力値が得られるようにするための前記圧力検出部からの出力値に対する変換係数を導出するように前記センサシステムを動作させてもよい。   In the present invention, the calibration program is based on output values from the one or more pressure detection units obtained when a predetermined pressure is applied to one or more of the pressure detection units of the sensor sheet. Operating the sensor system to derive a conversion coefficient for the output value from the pressure detection unit so that a pressure output value correlated with the pressure input value applied to the detection unit is obtained; Also good.

本発明において、校正プログラムは、前記センサシートの一又は複数の前記圧力検出部に互いに異なる複数の圧力を加えたときに得られた前記一又は複数の圧力検出部からの出力値に基づいて、前記変換係数を導出するように前記センサシステムを動作させてもよい。   In the present invention, the calibration program is based on output values from the one or more pressure detection units obtained when applying a plurality of different pressures to the one or more pressure detection units of the sensor sheet, The sensor system may be operated to derive the conversion factor.

本発明において、校正プログラムは、前記圧力検出部の出力値に前記変換係数を乗算した圧力出力値が、前記圧力検出部に加えられた圧力入力値と一致するか判定するように前記センサシステムを動作させてもよい。   In the present invention, the calibration program causes the sensor system to determine whether a pressure output value obtained by multiplying the output value of the pressure detection unit by the conversion coefficient matches a pressure input value applied to the pressure detection unit. It may be operated.

本発明において、校正プログラムは、複数の前記センサシート毎に前記変換係数を記憶しておき、使用される前記センサシートに最適な変換係数を選択するように前記センサシステムを動作させてもよい。   In the present invention, the calibration program may store the conversion coefficient for each of the plurality of sensor sheets, and operate the sensor system so as to select an optimal conversion coefficient for the sensor sheet to be used.

また、本発明は、従来の温度センサとは異なり、広い温度範囲にわたって被検体の温度を精度高く測定できる感温素子(または、温度検出部)を提供する。   In addition, unlike the conventional temperature sensor, the present invention provides a temperature sensitive element (or a temperature detection unit) that can accurately measure the temperature of a subject over a wide temperature range.

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、第1の電極と、第2の電極と、第1の電極及び第2の電極に電気的に接続された感温抵抗体(または、導電性感温材料)とを備え、感温抵抗体が、導電性粒子及び樹脂を含んでおり、200℃での電気抵抗値が、30℃での電気抵抗値の1.2倍以上である感温素子は、広い温度範囲にわたって被検体の温度を精度高く測定できることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、更に検討を重ねることにより完成したものである。   The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, the device includes a first electrode, a second electrode, and a temperature sensitive resistor (or a conductive temperature sensitive material) electrically connected to the first electrode and the second electrode. A thermosensitive element whose body contains conductive particles and a resin and whose electric resistance value at 200 ° C. is 1.2 times or more of the electric resistance value at 30 ° C. is the temperature of the subject over a wide temperature range. It was found that can be measured with high accuracy. The present invention has been completed by further studies based on these findings.

即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。   That is, this invention provides the invention of the aspect hung up below.

項1.少なくとも1つの第1の電極と、
少なくとも1つの第2の電極と、
前記各第1の電極及び前記各第2の電極に電気的に接続された、少なくとも1つの感温抵抗体と、
を備え、
前記感温抵抗体が、導電性粒子及び樹脂を含んでおり、
200℃での電気抵抗値が、30℃での電気抵抗値の1.2倍以上である、感温素子。
Item 1. At least one first electrode;
At least one second electrode;
At least one temperature-sensitive resistor electrically connected to each first electrode and each second electrode;
With
The temperature sensitive resistor includes conductive particles and a resin,
A temperature-sensitive element having an electric resistance value at 200 ° C of 1.2 times or more of an electric resistance value at 30 ° C.

項2.30℃〜200℃の温度範囲における体積抵抗率が、10Ω・cm〜100KΩ・cmの範囲にある、項1に記載の感温素子。 Item 2. The temperature-sensitive element according to Item 1, wherein the volume resistivity in the temperature range of 30 ° C to 200 ° C is in the range of 10 Ω · cm to 100 KΩ · cm.

項3.前記感温抵抗体は、前記導電性粒子の含有量が15質量%未満である、項1または2に記載の感温素子。 Item 3. Item 3. The temperature sensitive element according to Item 1 or 2, wherein the temperature sensitive resistor has a content of the conductive particles of less than 15% by mass.

項4.前記感温抵抗体の厚みが100μm以下である、項1〜3のいずれかに記載の感温素子。 Item 4. Item 4. The temperature sensitive element according to any one of Items 1 to 3, wherein the temperature sensitive resistor has a thickness of 100 µm or less.

項5.100℃での電気抵抗値が、30℃での電気抵抗値の5倍以下である、項1〜4のいずれかに記載の感温素子。 Item 5. The temperature-sensitive element according to any one of Items 1 to 4, wherein the electrical resistance value at 100 ° C is 5 times or less than the electrical resistance value at 30 ° C.

項6.30℃〜200℃の温度範囲における電気抵抗値の変化率が0.12〜2.4%/℃の範囲にある、項1〜5のいずれかに記載の感温素子。 Item 6. The temperature-sensitive element according to any one of Items 1 to 5, wherein the rate of change in electrical resistance value in the temperature range of 30 ° C to 200 ° C is in the range of 0.12 to 2.4% / ° C.

項7.基材をさらに備え、
前記基材上に、前記第1の電極、前記感温抵抗体、及び前記第2の電極が、配置されている、項1〜6のいずれかに記載の感温素子。
Item 7. Further comprising a substrate,
Item 7. The temperature sensitive element according to any one of Items 1 to 6, wherein the first electrode, the temperature sensitive resistor, and the second electrode are disposed on the base material.

項8.前記第1及び第2の電極は、線状に形成されており、
前記基材上に、複数の前記第1の電極と、複数の前記第2の電極とが配置され、
前記複数の第1の電極は第1の方向に延びるように平行に配置され、
前記複数の第2の電極は前記第1の方向と交差する第2の方向に延びるように平行に配置され、
前記第1の電極と前記第2の電極とが交差する箇所である温度検出部に、前記感温抵抗体がそれぞれ配置されている、項7に記載の感温素子。
Item 8. The first and second electrodes are formed in a linear shape,
A plurality of the first electrodes and a plurality of the second electrodes are disposed on the base material,
The plurality of first electrodes are arranged in parallel to extend in a first direction,
The plurality of second electrodes are arranged in parallel to extend in a second direction intersecting the first direction,
Item 8. The temperature-sensitive element according to item 7, wherein the temperature-sensitive resistors are respectively disposed in a temperature detection unit that is a location where the first electrode and the second electrode intersect.

項9.前記温度検出部同士の間に絶縁材料が設けられることで、前記第1の電極から前記第2の電極にかけての厚みが均一にされている、項8に記載の感温素子。 Item 9. Item 9. The temperature-sensitive element according to item 8, wherein an insulating material is provided between the temperature detection parts, whereby the thickness from the first electrode to the second electrode is made uniform.

項10.前記温度検出部が絶縁材料で被覆されている、項8または9に記載の感温素子。 Item 10. Item 10. The temperature sensitive element according to Item 8 or 9, wherein the temperature detection unit is covered with an insulating material.

項11.導電性粒子と、樹脂と、溶剤とを含み、
200℃での電気抵抗値が30℃での電気抵抗値の1.2倍以上となる感温抵抗体を形成するためのインク。
Item 11. Including conductive particles, resin, and solvent,
An ink for forming a temperature-sensitive resistor having an electric resistance value at 200 ° C. of 1.2 times or more of an electric resistance value at 30 ° C.

項12.項11に記載のインクを電極の表面に塗布する工程を備える、感温素子の製造方法。 Item 12. Item 12. A method for producing a temperature-sensitive element, comprising a step of applying the ink according to item 11 to the surface of an electrode.

温度分布センサシートの斜視分解図である。It is a perspective exploded view of a temperature distribution sensor sheet. 温度分布センサシートの平面図である。It is a top view of a temperature distribution sensor sheet. 温度分布センサシートの断面図である。It is sectional drawing of a temperature distribution sensor sheet. 図2の要部Cの拡大図である。It is an enlarged view of the principal part C of FIG. 温度分布センサシートの斜視図である。It is a perspective view of a temperature distribution sensor sheet. 温度分布センサシートの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of a temperature distribution sensor sheet. センサシステムの構成図である。It is a block diagram of a sensor system. センサ出力と温度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a sensor output and temperature. 温度分布センサを段階的に加圧したときの、温度分布センサの出力を示す図である。It is a figure which shows the output of a temperature distribution sensor when a temperature distribution sensor is pressurized in steps. 温度分布センサのイクイリブレーション処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the acquisition process of a temperature distribution sensor. イクイリブレーション処理において補正係数を導出する手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the procedure which derives | leads-out a correction coefficient in an acquisition process. 温度分布センサのキャリブレーション処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calibration process of a temperature distribution sensor. キャリブレーション処理について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a calibration process. 温度分布センサシートの他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of a temperature distribution sensor sheet. 温度圧力分布センサシートの斜視分解図である。It is a perspective exploded view of a temperature pressure distribution sensor sheet. 温度圧力分布センサシートの平面図である。It is a top view of a temperature pressure distribution sensor sheet. 温度圧力分布センサシートの断面図である。It is sectional drawing of a temperature pressure distribution sensor sheet. 図16の要部Cの拡大図である。It is an enlarged view of the principal part C of FIG. 温度圧力分布センサシートの斜視図である。It is a perspective view of a temperature pressure distribution sensor sheet. 温度圧力分布センサシートの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of a temperature pressure distribution sensor sheet. 温度圧力分布センサシートの他の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the other manufacturing method of a temperature pressure distribution sensor sheet. 圧力分布センサのイクイリブレーション処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the acquisition process of a pressure distribution sensor. イクイリブレーション処理において補正係数を導出する手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the procedure which derives | leads-out a correction coefficient in an acquisition process. 圧力分布センサのキャリブレーション処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calibration process of a pressure distribution sensor. キャリブレーション処理について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a calibration process. 温度圧力センサーシートの他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of a temperature pressure sensor sheet | seat. 図26のA−A線断面図である。It is AA sectional view taken on the line of FIG. 図26のB−B線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line of FIG. 温度圧力センサーシートのさらに他の例を示す平面図である。It is a top view showing other examples of a temperature pressure sensor sheet. 図29のC−C線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. 図29の温度圧力センサーシートの製造方法を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the manufacturing method of the temperature pressure sensor sheet | seat of FIG. 本発明の実施例に係る感温素子他の例を示す断面図である(抵抗値及びその変化率の測定に使用したもの)。It is sectional drawing which shows the other example of the temperature sensing element which concerns on the Example of this invention (what was used for the measurement of a resistance value and its change rate). 図33の平面図である(抵抗値及びその変化率の測定に使用したもの)。It is a top view of FIG. 33 (what was used for the measurement of a resistance value and its change rate). 実施例1で得られた感温素子の電気抵抗値と測定温度との関係を表すグラフである。3 is a graph showing the relationship between the electrical resistance value of the temperature sensing element obtained in Example 1 and the measured temperature. 実施例2で得られた感温素子の電気抵抗値と測定温度との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the electrical resistance value of the thermosensitive element obtained in Example 2, and measured temperature. 実施例3で得られた感温素子の電気抵抗値と測定温度との関係を表すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the electrical resistance value of the temperature sensing element obtained in Example 3 and the measured temperature. 比較例1で得られた感温素子の電気抵抗値と測定温度との関係を表すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the electrical resistance value of the temperature sensing element obtained in Comparative Example 1 and the measured temperature. 実施例1で得られた感温素子の電気抵抗値の逆数と測定温度との関係を表すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the reciprocal of the electrical resistance value of the temperature sensitive element obtained in Example 1 and the measured temperature. 実施例2で得られた感温素子の電気抵抗値の逆数と測定温度との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the reciprocal number of the electrical resistance value of the temperature sensing element obtained in Example 2, and measurement temperature. 実施例3で得られた感温素子の電気抵抗値の逆数と測定温度との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the reciprocal number of the electrical resistance value of the temperature sensing element obtained in Example 3, and measurement temperature. 比較例1で得られた感温素子の電気抵抗値の逆数と測定温度との関係を表すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the reciprocal of the electrical resistance value of the temperature sensitive element obtained in Comparative Example 1 and the measured temperature. 実施例及び比較例で得られた感温素子の電気抵抗値の変化率と測定温度との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the change rate of the electrical resistance value of the temperature sensing element obtained by the Example and the comparative example, and measurement temperature. 実施例に係る感温素子の他の例を示す断面図である(体積抵抗率の測定に使用したもの)。It is sectional drawing which shows the other example of the temperature sensitive element which concerns on an Example (what was used for the measurement of volume resistivity). 図43の平面図である(体積抵抗率の測定に使用したもの)。It is a top view of FIG. 43 (what was used for the measurement of volume resistivity).

A.温度分布センサーシート
以下、本発明に係る温度分部を測定するためのセンサーシートの好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
A. Temperature distribution sensor sheet Hereinafter, preferred embodiments of a sensor sheet for measuring the temperature component unit according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(温度分布センサシートの構成)
本発明の実施形態による温度分布センサシートは、温度分布を測定するものである。この温度分布センサシートは、温度の高低に応じて抵抗値などの電磁気的特性が変化する複数の感温センサが二次元的に配列されたものである。
(Configuration of temperature distribution sensor sheet)
The temperature distribution sensor sheet according to the embodiment of the present invention measures temperature distribution. This temperature distribution sensor sheet is a two-dimensional array of a plurality of temperature sensors whose electromagnetic characteristics such as resistance value change according to the temperature.

このような温度分布センサシートは、半導体、セラミックコンデンサ、液晶、ガラス、プリンター、フィルム等の製造工程において加熱加工する際や、ホットプレートやパソコン、電池等の電子機器類の発熱部分、及びこれらと接触する金属や樹脂材料の熱伝播や放熱状態、人体や動物の体温等、あらゆるものの温度分布を計測するのに使用することができる。そのため、材料加工の効率化、材料設計、機械設計、改良、商品開発、治療、療養の分析判断等に利用することができる。   Such a temperature distribution sensor sheet is used for heat processing in the manufacturing process of semiconductors, ceramic capacitors, liquid crystals, glass, printers, films, etc., and heat generating parts of electronic devices such as hot plates, personal computers, batteries, and the like. It can be used to measure the temperature distribution of anything such as the heat propagation or heat dissipation state of the metal or resin material that is in contact, the body temperature of a human body or an animal. Therefore, it can be used for material processing efficiency improvement, material design, machine design, improvement, product development, treatment, medical treatment analysis judgment and the like.

温度分布センサシート1は、斜視分解図である図1に示すように、フィルム基材2と、フィルム基材2の上に設けられた第1の配線電極群3と、第1の配線電極群3の上に設けられた第2の配線電極群4と、第1の配線電極群3と第2の配線電極群4との間に設けられた導電性感温材料5と、を有している。   As shown in FIG. 1 which is a perspective exploded view, the temperature distribution sensor sheet 1 includes a film base 2, a first wiring electrode group 3 provided on the film base 2, and a first wiring electrode group. 2, and a conductive temperature sensitive material 5 provided between the first wiring electrode group 3 and the second wiring electrode group 4. .

第1の配線電極群3は、平面図である図2に示すように、線状の第1の配線電極3aがA方向(第1の方向)に複数並設されてなる。また、第2の配線電極群4は、線状の第2の配線電極4aがB方向(第2の方向)に複数並設されてなる。本実施形態において、A方向とB方向とは直交しているが、それ以外の角度で交差していてもよい。   As shown in FIG. 2 which is a plan view, the first wiring electrode group 3 includes a plurality of linear first wiring electrodes 3a arranged in parallel in the A direction (first direction). The second wiring electrode group 4 includes a plurality of linear second wiring electrodes 4a arranged in parallel in the B direction (second direction). In the present embodiment, the A direction and the B direction are orthogonal to each other, but may intersect at other angles.

導電性感温材料5は、断面図である図3に示すように、複数の第1の配線電極3aの各々を覆うように設けられている。しかし、導電性感温材料5は、少なくとも後述する温度検出部21に設けられて、第1の配線電極3aと第2の配線電極4aとの間に配置されていればよい。ここで、温度検出部21は、第1の配線電極3aと第2の配線電極4aとが交差する箇所である。   As shown in FIG. 3 which is a cross-sectional view, the conductive temperature-sensitive material 5 is provided so as to cover each of the plurality of first wiring electrodes 3a. However, the conductive temperature-sensitive material 5 only needs to be provided at least in the temperature detection unit 21 to be described later and disposed between the first wiring electrode 3a and the second wiring electrode 4a. Here, the temperature detection part 21 is a location where the first wiring electrode 3a and the second wiring electrode 4a intersect.

第1の配線電極群3と第2の配線電極群4と導電性感温材料5とは、温度分布センサを構成している。図2の要部Cの拡大図である図4に示すように、第1の配線電極3aと第2の配線電極4aとが交差する箇所である温度検出部21の1つ1つが感温センサとして機能する。   The first wiring electrode group 3, the second wiring electrode group 4, and the conductive temperature-sensitive material 5 constitute a temperature distribution sensor. As shown in FIG. 4 which is an enlarged view of the main part C of FIG. 2, each of the temperature detection units 21 where the first wiring electrode 3a and the second wiring electrode 4a intersect each other is a temperature sensor. Function as.

温度検出部21を所定の温度に保持すると、温度の高低に応じて導電性感温材料5の電気抵抗が変化する。電気抵抗は温度検出部21から第1の配線電極3aと第2の配線電極4aとを通じて電源に伝達される。これにより抵抗値が測定される。測定した抵抗値から温度検出部21が保持されている温度を検出することができる。   When the temperature detection unit 21 is held at a predetermined temperature, the electric resistance of the conductive temperature-sensitive material 5 changes according to the temperature. The electrical resistance is transmitted from the temperature detector 21 to the power source through the first wiring electrode 3a and the second wiring electrode 4a. Thereby, the resistance value is measured. The temperature at which the temperature detection unit 21 is held can be detected from the measured resistance value.

なお、温度検出部21は、保持される温度が高くなるにつれてその抵抗値が増加するものであるが、保持される温度が高くなるにつれてその抵抗値が低下するものであってもよい。また、温度検出部21は、温度の高低に応じて電荷量又は誘導電流などの抵抗値以外の電磁気的特性が変化するものであってもよい。   In addition, although the resistance value of the temperature detection unit 21 increases as the held temperature increases, the resistance value may decrease as the held temperature increases. Further, the temperature detection unit 21 may change the electromagnetic characteristics other than the resistance value such as the charge amount or the induced current according to the temperature.

フィルム基材2は、ポリイミド、PETなどの可撓性を有する材料からなる。第1の配線電極3aおよび第2の配線電極4aは、銀箔、銅箔、アルミ箔等の金属箔や、導電性ポリマー等からなるが、これに限定されず、導電率の高い材料からなるものであればよい。なお、フィルム基材及び配線電極を構成する材料については、後述する温度・圧力センサにおいても同じである。   The film substrate 2 is made of a flexible material such as polyimide or PET. The first wiring electrode 3a and the second wiring electrode 4a are made of a metal foil such as silver foil, copper foil, aluminum foil, or a conductive polymer, but are not limited thereto, and are made of a material having high conductivity. If it is. In addition, about the material which comprises a film base material and a wiring electrode, it is the same also in the temperature and pressure sensor mentioned later.

導電性感温材料5については後述するが、導電性粒子にバインダーを添加してなるものである。   The conductive temperature-sensitive material 5 will be described later, but is obtained by adding a binder to conductive particles.

ここで、本実施形態においては、図3に示すように、第1の配線電極3aの上に導電性感温材料5を形成し、導電性感温材料5の上に第2の配線電極4aを形成することで製造されたものである。そのため、第1の配線電極3aと導電性感温材料5との間、および、導電性感温材料5と第2の配線電極4aとの間に、後から貼り合わせたときにできるような貼り合わせ面(境界面)が存在しない。すなわち、第1の配線電極3aと導電性感温材料5、および、導電性感温材料5と第2の配線電極4aとは、それぞれ密着し、固定されている。通常、貼り合わせ面には微小の凹凸が存在するため、貼り合わせ面に圧力が加わると、貼り合わせたもの同士の接触面積が変化する。これにより、感熱性材料5の電磁気的特性に圧力による変化が生じ、外乱の要因となる。しかし、本実施形態においては貼り合わせ面が存在しない。よって、被検体の温度を検出する際に、貼り合わせ面に加わった圧力で感熱性材料5の電磁気的特性が変化するようなことがないので、温度検出部21において変化する抵抗値に外乱が生じない。これにより、被検体の温度を精度よく測定することができる。   Here, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the conductive temperature sensitive material 5 is formed on the first wiring electrode 3a, and the second wiring electrode 4a is formed on the conductive temperature sensitive material 5. It is manufactured by doing. Therefore, a bonding surface that can be formed between the first wiring electrode 3a and the conductive temperature-sensitive material 5 and between the conductive temperature-sensitive material 5 and the second wiring electrode 4a when it is bonded later. (Boundary surface) does not exist. That is, the first wiring electrode 3a and the conductive temperature sensitive material 5 and the conductive temperature sensitive material 5 and the second wiring electrode 4a are in close contact with each other and fixed. Usually, since minute unevenness exists on the bonding surface, when pressure is applied to the bonding surface, the contact area between the bonded surfaces changes. As a result, the electromagnetic characteristics of the heat-sensitive material 5 change due to pressure, causing disturbance. However, in this embodiment, there is no bonding surface. Therefore, when detecting the temperature of the subject, the electromagnetic characteristics of the heat-sensitive material 5 do not change due to the pressure applied to the bonding surface, and therefore there is a disturbance in the resistance value that changes in the temperature detector 21. Does not occur. Thereby, the temperature of the subject can be accurately measured.

図3に示すように、温度検出部21同士の間には、絶縁材料9が設けられている。これにより、第1の配線電極3aから第2の配線電極4aにかけての厚みが均一にされている。   As shown in FIG. 3, an insulating material 9 is provided between the temperature detection units 21. Thereby, the thickness from the 1st wiring electrode 3a to the 2nd wiring electrode 4a is made uniform.

第1の配線電極3aから第2の配線電極4aにかけての厚みを均一にすることで、温度分布の計測時に、被検体による押圧力が温度検出部21に集中するのを防止することができる。その結果、温度検出部21に設けられた導電性感温材料5に歪が生じないので、測温誤差の発生を防止することができる。また、温度分布センサシート1が押し付けられた被検体に凹凸圧痕が発生するのを防止することができる。   By making the thickness from the first wiring electrode 3a to the second wiring electrode 4a uniform, it is possible to prevent the pressing force by the subject from being concentrated on the temperature detection unit 21 when measuring the temperature distribution. As a result, since no distortion occurs in the conductive temperature-sensitive material 5 provided in the temperature detection unit 21, the occurrence of temperature measurement errors can be prevented. Moreover, it is possible to prevent the uneven impression from being generated on the subject to which the temperature distribution sensor sheet 1 is pressed.

また、斜視図である図5に示すように、第2の配線電極群4の上には、絶縁材料からなる保護用フィルム基材8が設けられている。これにより、第2の配線電極4aの表面が保護されているとともに、第2の配線電極4a同士の短絡が防止されている。なお、保護用フィルム基材8を設ける代わりに、温度検出部21を絶縁樹脂材で被覆してもよい。   As shown in FIG. 5 which is a perspective view, a protective film substrate 8 made of an insulating material is provided on the second wiring electrode group 4. Thereby, the surface of the second wiring electrode 4a is protected and a short circuit between the second wiring electrodes 4a is prevented. Instead of providing the protective film substrate 8, the temperature detection unit 21 may be covered with an insulating resin material.

温度検出部21を保護用フィルム基材8や絶縁樹脂材といった絶縁材料で被覆することで、吸湿により温度検出部21の電磁気的特性が変化したり、加水分解により導電性感温材料5が劣化して変質したりするのを防止することができる。   By covering the temperature detection unit 21 with an insulating material such as the protective film base 8 or an insulating resin material, the electromagnetic characteristics of the temperature detection unit 21 change due to moisture absorption, or the conductive temperature-sensitive material 5 deteriorates due to hydrolysis. Can be prevented.

(導電性感温材料)
本実施形態に係る導電性感温材料5は、温度の上昇と共に、電気抵抗値が上昇する特性を備えており、例えば、少なくとも30℃〜200℃の範囲においては、温度が上昇すると電気抵抗値が高くなり、温度が低下すると電気抵抗値が低くなる特性を備えるものとすることができる。また、この導電性感温材料5は、導電性粒子と、樹脂とを含んでいる。
(Conductive temperature sensitive material)
The conductive temperature-sensitive material 5 according to the present embodiment has a characteristic that the electrical resistance value increases as the temperature rises. For example, in the range of at least 30 ° C. to 200 ° C., the electrical resistance value increases as the temperature rises. It can be provided with such a characteristic that the electrical resistance value decreases as the temperature increases and the temperature decreases. The conductive temperature-sensitive material 5 includes conductive particles and a resin.

導電性感温材料5に含まれる導電性粒子としては、導電性を備える粒子であれば特に制限されず、公知の導電性感温材料に含まれる導電性粒子を用いることができる。導電性粒子の具体例としては、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノファイバー、カーボンナノコイルなどの炭素系粒子(繊維状物も含む);鉄、ニッケル、銅、アルミニウム、マグネシウム、プラチナ、銀、金、及びこれらの金属のうち少なくとも1種を含む合金などの金属粒子;酸化スズ、酸化亜鉛、ヨウ化銀、ヨウ化銅、チタン酸バリウム、酸化インジウム錫、チタン酸ストロンチウムなどの導電性無機材料粒子などが挙げられる。これらの中でも、広い温度範囲にわたって被検体の温度を精度高く測定できる感温素子とする観点からは、導電性カーボンブラックが特に好ましい。導電性粒子は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。   The conductive particles contained in the conductive temperature-sensitive material 5 are not particularly limited as long as the particles have conductivity, and conductive particles contained in a known conductive temperature-sensitive material can be used. Specific examples of conductive particles include carbon-based particles (including fibrous materials) such as carbon black, graphite, carbon nanotubes, carbon nanohorns, carbon nanofibers, and carbon nanocoils; iron, nickel, copper, aluminum, magnesium, Metal particles such as platinum, silver, gold, and alloys containing at least one of these metals; tin oxide, zinc oxide, silver iodide, copper iodide, barium titanate, indium tin oxide, strontium titanate, etc. Examples thereof include conductive inorganic material particles. Among these, conductive carbon black is particularly preferable from the viewpoint of a temperature-sensitive element that can accurately measure the temperature of a subject over a wide temperature range. One type of conductive particles may be used alone, or two or more types may be used in combination.

導電性粒子の粒子径としては、特に制限されないが、好ましくは1μm以下、より好ましくは100nm以下、さらに好ましくは50nm以下が挙げられる。   Although it does not restrict | limit especially as a particle diameter of electroconductive particle, Preferably it is 1 micrometer or less, More preferably, it is 100 nm or less, More preferably, it is 50 nm or less.

導電性感温材料5に含まれる導電性粒子の含有量としては、特に制限されず、所望の電気抵抗値や体積抵抗値となるように設定すればよいが、広い温度範囲にわたって被検体の温度を精度高く測定できる感温素子とする観点からは、好ましくは15質量%未満、より好ましくは2〜9質量%程度が挙げられる。例えば、導電性粒子として、オイルファーネス法で製造された導電性カーボンブラックを用いる場合、同様の観点から、好ましくは10質量%未満、より好ましくは1〜8質量%程度、さらに好ましくは2〜6質量%程度が挙げられる。また、アセチレン分解法で作製された導電性カーボンブラックを用いる場合であれば、同様の観点から、好ましくは15質量%未満、より好ましくは4〜12質量%程度、さらに好ましくは6〜9質量%程度が挙げられる。   The content of the conductive particles contained in the conductive temperature-sensitive material 5 is not particularly limited, and may be set so as to have a desired electric resistance value or volume resistance value. From the viewpoint of a thermosensitive element that can be measured with high accuracy, it is preferably less than 15% by mass, more preferably about 2-9% by mass. For example, when conductive carbon black produced by an oil furnace method is used as the conductive particles, from the same viewpoint, it is preferably less than 10% by mass, more preferably about 1 to 8% by mass, and further preferably 2 to 6%. About mass% is mentioned. From the same viewpoint, when using conductive carbon black produced by the acetylene decomposition method, it is preferably less than 15% by mass, more preferably about 4-12% by mass, and further preferably 6-9% by mass. Degree.

導電性感温材料5に含まれる樹脂としては、特に制限されず、公知の導電性感温材料に含まれる樹脂を用いることができる。樹脂のガラス転移温度は、感温素子の使用態様に応じて適宜選択することができる。広い温度範囲にわたって被検体の温度を精度高く測定できる感温素子とする観点からは、樹脂のガラス転移温度は、温度検出部21の温度測定範囲の上限値以上であることが好ましい。すなわち、例えば、温度検出部21の温度測定範囲の上限値が200℃である場合には、樹脂のガラス転移温度は、200℃以上であることが好ましく、温度検出部21の温度測定範囲の上限値が100℃である場合には、樹脂のガラス転移温度は、100℃以上であることが好ましい。樹脂のガラス転移温度の調整法としては、例えば、樹脂の分子量や分子骨格などを調整する方法が挙げられる。樹脂のガラス転移温度としては、好ましくは80〜400℃程度が挙げられる。なお、導電性感温材料に複数種類の樹脂が含まれる場合には、樹脂のガラス転移温度は、導電性感温材料に含まれる樹脂全体としてのガラス転移温度を意味する。   The resin contained in the conductive temperature sensitive material 5 is not particularly limited, and a resin contained in a known conductive temperature sensitive material can be used. The glass transition temperature of the resin can be appropriately selected according to the usage mode of the thermosensitive element. From the viewpoint of a thermosensitive element that can accurately measure the temperature of the subject over a wide temperature range, the glass transition temperature of the resin is preferably equal to or higher than the upper limit of the temperature measurement range of the temperature detector 21. That is, for example, when the upper limit value of the temperature measurement range of the temperature detection unit 21 is 200 ° C., the glass transition temperature of the resin is preferably 200 ° C. or more, and the upper limit of the temperature measurement range of the temperature detection unit 21 When the value is 100 ° C., the glass transition temperature of the resin is preferably 100 ° C. or higher. Examples of the method for adjusting the glass transition temperature of the resin include a method of adjusting the molecular weight, molecular skeleton, and the like of the resin. The glass transition temperature of the resin is preferably about 80 to 400 ° C. When a plurality of types of resins are contained in the conductive temperature sensitive material, the glass transition temperature of the resin means the glass transition temperature of the entire resin contained in the conductive temperature sensitive material.

樹脂の具体例としては、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂;ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの中でも、広い温度範囲にわたって被検体の温度を精度高く測定できる感温素子とする観点からは、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂が好ましく、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂が特に好ましい。ガラス転移温度が200℃以上の樹脂は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。   Specific examples of the resin include thermosetting resins such as silicone resin, polyimide resin, and epoxy resin; polyamideimide resin, polyetherimide resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polyamide resin, polyacetal resin, polyphenylene sulfide resin, Thermoplastic resins such as polyetheretherketone resin, fluororesin, and polyester resin are listed. Among these, from the viewpoint of a thermosensitive element capable of measuring the temperature of the specimen with high accuracy over a wide temperature range, a silicone resin, a polyimide resin, an epoxy resin, a polyamideimide resin, a polyethylene terephthalate resin, and a polyetherimide resin are preferable. A polyimide resin and an epoxy resin are particularly preferable. One type of resin having a glass transition temperature of 200 ° C. or higher may be used alone, or two or more types may be used in combination.

本実施形態において、樹脂のガラス転移温度(Tg(℃))は、示差走査熱量測定(DSC)によって測定された値である。   In this embodiment, the glass transition temperature (Tg (° C.)) of the resin is a value measured by differential scanning calorimetry (DSC).

導電性感温材料に含まれる樹脂の含有量としては、導電性粒子の種類などに応じて設定するうことができ、特に制限されないが、広い温度範囲にわたって被検体の温度を精度高く測定できる温度検出部21とする観点からは、好ましくは85質量%以上、より好ましくは91〜98質量%程度が挙げられる。例えば、導電性粒子として、オイルファーネス法で製造された導電性カーボンブラックを用いる場合、同様の観点から、好ましくは90質量%以上、より好ましくは92〜99質量%程度、さらに好ましくは94〜98質量%程度が挙げられる。また、アセチレン分解法で製造された導電性カーボンブラックを用いる場合であれば、同様の観点から、好ましくは85質量%以上、より好ましくは88〜96質量%程度、さらに好ましくは91〜94質量%程度が挙げられる。   The content of the resin contained in the conductive temperature-sensitive material can be set according to the type of conductive particles, etc., and is not particularly limited, but temperature detection that can accurately measure the temperature of the specimen over a wide temperature range From the viewpoint of the portion 21, it is preferably 85% by mass or more, and more preferably about 91 to 98% by mass. For example, when conductive carbon black produced by an oil furnace method is used as the conductive particles, from the same viewpoint, it is preferably 90% by mass or more, more preferably about 92 to 99% by mass, and still more preferably 94 to 98%. About mass% is mentioned. From the same viewpoint, when conductive carbon black produced by an acetylene decomposition method is used, it is preferably 85% by mass or more, more preferably about 88 to 96% by mass, and still more preferably 91 to 94% by mass. Degree.

導電性感温材料5には、前述の導電性粒子及び樹脂に加えて、さらに添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、特に制限されず、酸化チタン、アルミナ、マイカなどのPTC特性を備える導電性感温材料5に含まれる公知の添加剤を使用することができる。   The conductive temperature-sensitive material 5 may further contain an additive in addition to the conductive particles and the resin described above. It does not restrict | limit especially as an additive, The well-known additive contained in the electroconductive temperature sensitive material 5 provided with PTC characteristics, such as a titanium oxide, an alumina, a mica, can be used.

本実施形態の各温度検出部21は、200℃での電気抵抗値が、30℃での電気抵抗値の1.2倍以上である。すなわち、導電性感温材料5に電極を配して測定される200℃での電気抵抗値が、30℃での電気抵抗値の1.2倍以上となり、導電性感温材料5の電気抵抗値と温度との関係がこのような特定の関係になる。この温度検出部21においては、導電性感温材料5が導電性粒子及び樹脂を含んでおり、かつ、電気抵抗値と温度とがこのような特定の関係を有することにより、広い温度範囲(例えば、30℃〜200℃の範囲)にわたって被検体の温度を精度高く測定できる。なお、本実施形態において、導電性感温材料5の電気抵抗値の値は、後述する実施例に記載の方法により測定された値である。   Each temperature detection unit 21 of the present embodiment has an electric resistance value at 200 ° C. that is 1.2 times or more of an electric resistance value at 30 ° C. That is, the electrical resistance value at 200 ° C. measured by arranging electrodes on the conductive temperature-sensitive material 5 is 1.2 times or more the electrical resistance value at 30 ° C., and the electrical resistance value of the conductive temperature-sensitive material 5 is The relationship with temperature is such a specific relationship. In the temperature detection unit 21, the conductive temperature-sensitive material 5 contains conductive particles and resin, and the electrical resistance value and the temperature have such a specific relationship, so that a wide temperature range (for example, The temperature of the subject can be measured with high accuracy over a range of 30 ° C. to 200 ° C. In addition, in this embodiment, the value of the electrical resistance value of the electroconductive temperature sensitive material 5 is a value measured by the method as described in the Example mentioned later.

30℃〜200℃の範囲で被検体の温度をより一層精度高く測定する観点からは、導電性感温材料5の200℃での電気抵抗値が、30℃での電気抵抗値の1.5倍以上であることが好ましく、1.7倍以上であることがより好ましい。   From the viewpoint of measuring the temperature of the subject in a range of 30 ° C. to 200 ° C. with higher accuracy, the electrical resistance value of the conductive thermosensitive material 5 at 200 ° C. is 1.5 times the electrical resistance value at 30 ° C. It is preferable that it is above, and it is more preferable that it is 1.7 times or more.

また、例えば30℃〜150℃の範囲で被検体の温度をより一層精度高く測定する観点からは、各温度検出部(導電性感温材料)21の150℃での電気抵抗値が、30℃での電気抵抗値の1.2倍以上であることが好ましく、1.5以上であることがより好ましく、1.7倍以上であることがさらに好ましい。さらに、例えば、30℃〜100℃の範囲で被検体の温度をより一層精度高く測定する観点からは、各温度検出部(導電性感温材料)21の100℃での電気抵抗値が、30℃での電気抵抗値の1.2倍以上であることが好ましく、1.5倍以上であることがより好ましく、1.7倍以上であることがさらに好ましい。   For example, from the viewpoint of measuring the temperature of the subject with higher accuracy in the range of 30 ° C. to 150 ° C., the electrical resistance value at 150 ° C. of each temperature detection unit (conductive temperature sensitive material) 21 is 30 ° C. The electric resistance value is preferably 1.2 times or more, more preferably 1.5 or more, and even more preferably 1.7 times or more. Furthermore, for example, from the viewpoint of measuring the temperature of the subject in a range of 30 ° C. to 100 ° C. with higher accuracy, the electrical resistance value at 100 ° C. of each temperature detection unit (conductive temperature sensitive material) 21 is 30 ° C. The electrical resistance value is preferably 1.2 times or more, more preferably 1.5 times or more, and still more preferably 1.7 times or more.

また、各温度検出部(導電性感温材料)21の温度測定範囲の最高温度での電気抵抗値が、最低温度の電気抵抗値の5倍以下であることにより、被検体の温度をより一層精度高く測定することができる。例えば、30℃〜100℃の範囲で被検体の温度をより一層精度高く測定する観点からは、各温度検出部(導電性感温材料)21の100℃での電気抵抗値は、30℃での電気抵抗値の5倍以下であることが好ましく、3.5倍以下であることがより好ましい。例えば、30℃〜150℃の範囲で被検体の温度をより一層精度高く測定する観点からは、温度検出部(導電性感温材料)21の150℃での電気抵抗値が、20℃での電気抵抗値の5倍以下であることが好ましく、4.5倍以下であることがより好ましい。例えば、30℃〜200℃の範囲で被検体の温度をより一層精度高く測定する観点からは、温度検出部(導電性感温材料)21の200℃での電気抵抗値が、30℃での電気抵抗値の5倍以下であることが好ましい。   In addition, since the electrical resistance value at the maximum temperature in the temperature measurement range of each temperature detection unit (conductive temperature-sensitive material) 21 is not more than 5 times the electrical resistance value of the minimum temperature, the temperature of the subject is more accurate. Highly measurable. For example, from the viewpoint of measuring the temperature of the subject with higher accuracy in the range of 30 ° C. to 100 ° C., the electrical resistance value at 100 ° C. of each temperature detection unit (conductive temperature sensitive material) 21 is 30 ° C. The electric resistance value is preferably 5 times or less, more preferably 3.5 times or less. For example, from the viewpoint of measuring the temperature of the subject with higher accuracy in the range of 30 ° C. to 150 ° C., the electrical resistance value at 150 ° C. of the temperature detection unit (conductive temperature-sensitive material) 21 is 20 ° C. The resistance value is preferably 5 times or less, more preferably 4.5 times or less. For example, from the viewpoint of measuring the temperature of the subject with higher accuracy in the range of 30 ° C. to 200 ° C., the electrical resistance value at 200 ° C. of the temperature detector (conductive temperature-sensitive material) 21 is the electricity at 30 ° C. The resistance value is preferably 5 times or less.

本実施形態の温度検出部(導電性感温材料)21において、30℃〜200℃の温度範囲における電気抵抗値の変化率としては、特に制限されないが、被検体の温度をより一層精度高く測定する観点からは、0.12〜2.4%/℃の範囲にあることが好ましく、0.5〜1%/℃の範囲にあることが特に好ましい。なお、各温度検出部(導電性感温材料)21を30℃〜200℃よりも狭い温度範囲で使用する場合には、当該温度範囲における電気抵抗値の変化率が1〜2.4%/℃の範囲にあることにより、被検体の温度をより一層精度高く測定することができる。例えば、30℃〜150℃の範囲で被検体の温度をより一層精度高く測定する観点からは、30℃〜150℃の温度範囲における電気抵抗値の変化率が上記の範囲にあることがましい。また、例えば、30℃〜100℃の範囲で被検体の温度をより一層精度高く測定する観点からは、30℃〜100℃の温度範囲における電気抵抗値の変化率が上記の範囲にあることが好ましい。なお、本実施形態において、温度検出部(導電性感温材料)21の電気抵抗値の変化率の値は、後述する実施例に記載の方法により測定された値である。   In the temperature detection unit (conductive temperature-sensitive material) 21 of the present embodiment, the change rate of the electrical resistance value in the temperature range of 30 ° C. to 200 ° C. is not particularly limited, but the temperature of the subject is measured with higher accuracy. From the viewpoint, it is preferably in the range of 0.12 to 2.4% / ° C, particularly preferably in the range of 0.5 to 1% / ° C. In addition, when each temperature detection part (conductive temperature sensitive material) 21 is used in a temperature range narrower than 30 ° C. to 200 ° C., the change rate of the electric resistance value in the temperature range is 1 to 2.4% / ° C. By being in this range, the temperature of the subject can be measured with higher accuracy. For example, from the viewpoint of measuring the temperature of the subject in a range of 30 ° C. to 150 ° C. with higher accuracy, the change rate of the electrical resistance value in the temperature range of 30 ° C. to 150 ° C. is preferably in the above range. . In addition, for example, from the viewpoint of measuring the temperature of the subject with higher accuracy in the range of 30 ° C. to 100 ° C., the rate of change of the electrical resistance value in the temperature range of 30 ° C. to 100 ° C. is in the above range. preferable. In the present embodiment, the change rate of the electrical resistance value of the temperature detection unit (conductive temperature sensitive material) 21 is a value measured by the method described in the examples described later.

本実施形態の温度検出部(導電性感温材料)21の30℃〜200℃の温度範囲における体積抵抗率としては、特に制限されないが、被検体の温度をより一層精度高く測定する観点からは、好ましくは10Ω・cm〜100kΩ・cm、より好ましくは100Ω・cm〜50kΩ・cmが挙げられる。なお、本実施形態において、温度検出部(導電性感温材料)21の30℃〜200℃の温度範囲における体積抵抗率の値は、後述する実施例に記載の方法により測定された値である。   Although it does not restrict | limit especially as a volume resistivity in the temperature range of 30 to 200 degreeC of the temperature detection part (electroconductive thermosensitive material) 21 of this embodiment, From a viewpoint of measuring the temperature of a test subject with higher precision, Preferably 10 Ω · cm to 100 kΩ · cm, more preferably 100 Ω · cm to 50 kΩ · cm. In addition, in this embodiment, the value of the volume resistivity in the temperature range of 30 ° C. to 200 ° C. of the temperature detector (conductive temperature sensitive material) 21 is a value measured by the method described in the examples described later.

導電性感温材料は、シート状(薄膜状)に形成されるが、その厚みは、特に制限されない。但し、被検体の温度をより一層精度高く測定する観点からは、好ましくは100μm以下、より好ましくは10〜50μm程度、さらに好ましくは20〜40μm程度が挙げられる。   The conductive temperature-sensitive material is formed in a sheet shape (thin film shape), but the thickness is not particularly limited. However, from the viewpoint of measuring the temperature of the subject with higher accuracy, it is preferably 100 μm or less, more preferably about 10 to 50 μm, and still more preferably about 20 to 40 μm.

次に、上記導電性感温材料を形成するためのインクについて説明する。このインクは、前述の導電性粒子と、前述の樹脂に加えて、溶剤を含んでおり、導電性粒子と樹脂が溶剤中に分散した形態を備えている。本実施形態のセンサーシートは、例えば、このインクを電極の表面に塗布し、溶剤を乾燥させることにより容易に製造することができる。   Next, the ink for forming the conductive temperature sensitive material will be described. This ink includes a solvent in addition to the above-described conductive particles and the above-described resin, and has a form in which the conductive particles and the resin are dispersed in the solvent. The sensor sheet of this embodiment can be easily manufactured, for example, by applying this ink to the surface of the electrode and drying the solvent.

本実施形態のインクに使用される溶剤としては、導電性粒子と樹脂を分散させることができ、電極の表面に塗布した後に乾燥させることができるものであれば、特に制限されない。溶剤の具体例としては、トリエチレングリコールジメチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンなどが挙げられる。溶剤は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。   The solvent used in the ink of the present embodiment is not particularly limited as long as it can disperse the conductive particles and the resin and can be dried after being applied to the surface of the electrode. Specific examples of the solvent include triethylene glycol dimethyl ether and N-methyl-2-pyrrolidone. A solvent may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more types.

このインクにおける溶剤の割合としては、特に制限されず、例えば20〜40質量%程度が挙げられる。また、導電性粒子及び樹脂の配合量等は、溶剤が乾燥した後に前述の導電性感温材料における含有量となるように調整すればよい。   The ratio of the solvent in the ink is not particularly limited, and examples thereof include about 20 to 40% by mass. Moreover, what is necessary is just to adjust the compounding quantity of electroconductive particle and resin, etc. so that it may become content in the above-mentioned electroconductive temperature sensitive material after a solvent dries.

このインクには、溶剤に加えて、消泡剤などの公知の成分を加えてもよい。   In addition to the solvent, a known component such as an antifoaming agent may be added to the ink.

インクの塗布法は、特に制限されず、例えば公知の方法を用いて行うことができ、例えば、キャスト法、ディップコート法、ダイコーター法、ロールコーター法、バーコーター法、スピンコート法などの塗布法;スクリーン印刷法、インクジェット法、グラビア印刷法、フレキソグラフィー印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクト印刷法などの各種印刷法を採用することができる。   The ink application method is not particularly limited, and can be performed using, for example, a known method. For example, application such as a cast method, a dip coat method, a die coater method, a roll coater method, a bar coater method, and a spin coat method. Various printing methods such as a screen printing method, an ink jet method, a gravure printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, and a micro contact printing method can be employed.

(温度分布センサシートの製造方法)
次に、温度分布センサシート1の製造方法について図6を参照して説明する。温度分布センサシート1は、例えば、以下のようにして製造される。まず、図6に示すように、フィルム基材2の上に第1の配線電極群3をスクリーン印刷により形成する。次に、第1の配線電極3aの上に導電性感温材料5をスクリーン印刷により形成する。次に、導電性感温材料5を挟むようにして、第1の配線電極群3の上に第2の配線電極群4をスクリーン印刷により形成する。
(Method for manufacturing temperature distribution sensor sheet)
Next, a manufacturing method of the temperature distribution sensor sheet 1 will be described with reference to FIG. The temperature distribution sensor sheet 1 is manufactured as follows, for example. First, as shown in FIG. 6, the first wiring electrode group 3 is formed on the film base 2 by screen printing. Next, the conductive temperature sensitive material 5 is formed on the first wiring electrode 3a by screen printing. Next, the second wiring electrode group 4 is formed on the first wiring electrode group 3 by screen printing so as to sandwich the conductive temperature-sensitive material 5.

なお、第1の配線電極群3、第2の配線電極群4、および、導電性感温材料5をスクリーン印刷によって形成しているが、これに限定されず、インクジェット印刷や転写式により形成してもよい。また、第1の配線電極群3および第2の配線電極群4を、基板配線技術(銅エッチングなど)により配線してもよい。これにより、非常に薄く(例えば0.1mm)、且つ、柔軟性のある温度分布センサシート1を成形することができる。   The first wiring electrode group 3, the second wiring electrode group 4, and the conductive temperature sensitive material 5 are formed by screen printing. However, the present invention is not limited to this, and is formed by ink jet printing or transfer method. Also good. Further, the first wiring electrode group 3 and the second wiring electrode group 4 may be wired by a substrate wiring technique (such as copper etching). Thereby, the temperature distribution sensor sheet | seat 1 which is very thin (for example, 0.1 mm) and has flexibility can be shape | molded.

なお、温度分布センサシート1の製造方法は上記のものに限定されず、フィルム基材2に対して、第1の配線電極群3、導電性感温材料5、第2の配線電極群4をこの順番で形成してもよい。   In addition, the manufacturing method of the temperature distribution sensor sheet 1 is not limited to the above, and the first wiring electrode group 3, the conductive temperature-sensitive material 5, and the second wiring electrode group 4 are attached to the film base 2. You may form in order.

(センサシステム)
次に、本実施形態によるセンサシステムについて説明する。センサシステム101は、説明図である図7に示すように、温度分布センサシート1と、PC(Personal Computer)31と、コネクタ(電気回路)32とを有している。コネクタ32は、PC31に有線で電気的に接続されているが、無線で接続されていてもよい。
(Sensor system)
Next, the sensor system according to the present embodiment will be described. The sensor system 101 includes a temperature distribution sensor sheet 1, a PC (Personal Computer) 31, and a connector (electric circuit) 32, as shown in FIG. The connector 32 is electrically connected to the PC 31 by wire, but may be connected wirelessly.

コネクタ32は、温度分布センサシート1を支持する。温度分布センサシート1の端部領域には、図示しない複数の端子が設けられており、各端子がコネクタ32に設けられた複数の接点のいずれかと電気的に接続される。温度分布センサシート1に設けられた複数の温度検出部21の各々は、対応する端子と配線を介して接続されている。   The connector 32 supports the temperature distribution sensor sheet 1. A plurality of terminals (not shown) are provided in the end region of the temperature distribution sensor sheet 1, and each terminal is electrically connected to one of a plurality of contacts provided on the connector 32. Each of the plurality of temperature detection units 21 provided in the temperature distribution sensor sheet 1 is connected to a corresponding terminal via a wiring.

コネクタ32は、温度検出部21における電磁気的特性の変化を出力値として取得する。コネクタ32には、複数の温度検出部21に順番に電圧の印加等を行うために、マルチプレクサという電子素子が組み込まれている。   The connector 32 acquires a change in electromagnetic characteristics in the temperature detection unit 21 as an output value. The connector 32 incorporates an electronic element called a multiplexer in order to apply voltage to the plurality of temperature detection units 21 in order.

コネクタ32は、複数の温度検出部21に順番に電圧を印加することで、複数の温度検出部21の各々から順番に出力を得る。具体的には、第1の配線電極3aと第2の配線電極4aのうち、一方をドライブ電極、他方をレシーブ電極とすると、コネクタ32は、複数のドライブ電極に順番に電圧を印加し、印加された状態で複数のレシーブ電極の抵抗値を順番に測定することにより、それぞれの温度検出部21の出力を得る。レシーブ電極の抵抗値は、オペアンプで反転増幅し、電圧値として取得する。印加電圧や出力の増幅率を設定することで、出力を任意に増幅することができる。   The connector 32 sequentially obtains an output from each of the plurality of temperature detection units 21 by sequentially applying a voltage to the plurality of temperature detection units 21. Specifically, when one of the first wiring electrode 3a and the second wiring electrode 4a is a drive electrode and the other is a receive electrode, the connector 32 applies a voltage to the plurality of drive electrodes in order. In this state, the resistance values of the plurality of receive electrodes are measured in order to obtain the output of each temperature detection unit 21. The resistance value of the receive electrode is inverted and amplified by an operational amplifier and obtained as a voltage value. By setting the applied voltage and the output amplification factor, the output can be arbitrarily amplified.

コネクタ32は、温度分布センサシート1の各温度検出部21から出力された温度値を示すアナログ信号をデジタル信号に変換してPC31へと出力する。   The connector 32 converts an analog signal indicating a temperature value output from each temperature detection unit 21 of the temperature distribution sensor sheet 1 into a digital signal and outputs the digital signal to the PC 31.

PC31は、演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)と、CPUが実行する制御プログラム及び制御プログラムに使用されるデータが記憶されているハードディスク及びROM(Read Only Memory)と、プログラム実行時にデータを一次記憶するためのRAM(Random Access Memory)とを有している。   The PC 31 includes a CPU (Central Processing Unit) which is an arithmetic processing unit, a hard disk and a ROM (Read Only Memory) in which a control program executed by the CPU and data used for the control program are stored, and data when the program is executed. RAM (Random Access Memory) for primary storage.

また、センサシステム101は、温度分布センサシート1と同じ雰囲気の温度を測定する図示しない熱電対(計測器)を有している。熱電対は、コネクタ32に設置されているが、これに限定されず、温度分布センサシート1の近傍に設置されてもよい。熱電対から出力された測定信号は、デジタル信号に変換されてPC31に入力される。なお、温度分布センサシート1と同じ雰囲気の温度を測定する手段は熱電対に限定されない。また、温度のみならず、温度分布センサシート1と同じ雰囲気の湿度を測定する計測器を設けることもでき、この計測器を温度を計測する装置と一体化することもできる。   The sensor system 101 has a thermocouple (measuring instrument) (not shown) that measures the temperature of the same atmosphere as the temperature distribution sensor sheet 1. Although the thermocouple is installed in the connector 32, it is not limited to this, You may install in the vicinity of the temperature distribution sensor sheet | seat 1. FIG. The measurement signal output from the thermocouple is converted into a digital signal and input to the PC 31. The means for measuring the temperature in the same atmosphere as the temperature distribution sensor sheet 1 is not limited to a thermocouple. Moreover, a measuring instrument that measures not only the temperature but also the humidity in the same atmosphere as the temperature distribution sensor sheet 1 can be provided, and this measuring instrument can be integrated with a device that measures the temperature.

PC31は、複数の温度検出部21の各々で得られた出力値から温度分布を算出する算出部として機能する。複数の温度検出部21の各々で得られた出力値から温度分布を算出することで、被検体の温度分布を測定することができる。   The PC 31 functions as a calculation unit that calculates a temperature distribution from output values obtained from each of the plurality of temperature detection units 21. The temperature distribution of the subject can be measured by calculating the temperature distribution from the output values obtained from each of the plurality of temperature detection units 21.

温度分布センサにおける、センサ出力と温度との関係を図8に示す。ここで、センサ出力の単位は温度(℃)である。20℃から70℃の間で温度を変化させると、これに追従してセンサ出力が変化するのがわかる。   FIG. 8 shows the relationship between the sensor output and the temperature in the temperature distribution sensor. Here, the unit of sensor output is temperature (° C.). It can be seen that when the temperature is changed between 20 ° C. and 70 ° C., the sensor output changes following this.

また、室温(22℃)で一定にした状態で温度分布センサを100kPa、200kPa、300kPa、400kPaと段階的に加圧したときの、温度分布センサの出力を図9に示す。温度センサ出力が圧力に依存しないことがわかる。   FIG. 9 shows the output of the temperature distribution sensor when the temperature distribution sensor is pressurized to 100 kPa, 200 kPa, 300 kPa, and 400 kPa in a stepwise manner at a constant temperature at room temperature (22 ° C.). It can be seen that the temperature sensor output does not depend on the pressure.

また、PC31には、本実施形態による校正プログラムに係るプログラムコードがインストールされている。これによって、PC31は、後述するイクイリブレーション処理及びキャリブレーション処理を行う制御部として機能する。   The PC 31 is installed with a program code related to the calibration program according to the present embodiment. Accordingly, the PC 31 functions as a control unit that performs an acquisition process and a calibration process to be described later.

(温度分布センサのイクイリブレーション処理)
次に、図10に示すフローチャートを参照して、温度分布センサの温度分布を補正するイクイリブレーション処理について説明する。温度分布センサシート1は、複数の温度検出部21を備えているため、温度検出部21間で出力にばらつきが出ることが予想される。そこで、すべての温度検出部21を一定の温度に保持し、各温度検出部21の出力値とその平均値とを用いて、各温度検出部21同士の感度差を補正するための補正係数を導出しておくことで、実際の測定時に複数の温度検出部21同士の感度差を修正することが可能となる。すべての温度検出部21を一定の温度に保持する際には、恒温槽を好適に使用することができる。
(Equipment processing of temperature distribution sensor)
Next, an acquisition process for correcting the temperature distribution of the temperature distribution sensor will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Since the temperature distribution sensor sheet 1 includes a plurality of temperature detection units 21, it is expected that the output varies among the temperature detection units 21. Therefore, all the temperature detection units 21 are held at a constant temperature, and the correction coefficient for correcting the sensitivity difference between the temperature detection units 21 is calculated using the output value of each temperature detection unit 21 and its average value. By deriving, it becomes possible to correct the sensitivity difference between the plurality of temperature detection units 21 during actual measurement. When keeping all the temperature detection parts 21 at a constant temperature, a thermostat can be used suitably.

まず、コネクタ32に温度分布センサシート1を装着する。そして、温度分布センサシート1を温度が一様な雰囲気中に設置する(ステップS1)。そして、PC31は、各温度検出部21のデジタル出力を取得する(ステップS2)。   First, the temperature distribution sensor sheet 1 is attached to the connector 32. And the temperature distribution sensor sheet | seat 1 is installed in an atmosphere with uniform temperature (step S1). And PC31 acquires the digital output of each temperature detection part 21 (step S2).

次に、PC31は、各温度検出部21のデジタル出力の平均値を算出する(ステップS3)。そして、PC31は、各温度検出部21の補正係数を算出する(ステップS4)。具体的には、平均値を各出力値で除算した商を各温度検出部21の補正係数としてそれぞれ求める。そして、PC31は、各温度検出部21の補正係数を記憶する(ステップS5)。具体的には、PC31は、各温度検出部21の補正係数を含む校正ファイルを生成し、記憶部(RAM、ハードディスクなど)に記憶する。   Next, the PC 31 calculates the average value of the digital output of each temperature detection unit 21 (step S3). And PC31 calculates the correction coefficient of each temperature detection part 21 (step S4). Specifically, a quotient obtained by dividing the average value by each output value is obtained as a correction coefficient for each temperature detection unit 21. And PC31 memorize | stores the correction coefficient of each temperature detection part 21 (step S5). Specifically, the PC 31 generates a calibration file including the correction coefficient of each temperature detection unit 21 and stores it in a storage unit (RAM, hard disk, etc.).

一例として、図11(a)には、3行3列で9個の温度測定部(感温センサ)21で構成された仮想的な温度分布センサシート1のイクイリブレーション処理において、9個の温度検出部21から得られた各温度検出部21の出力値を示す。これら9個の出力値の平均値は49.9であるので、平均値/出力値を計算する。これらの除算によって得られた商が、図11(b)に示す各温度検出部21の補正係数である。   As an example, in FIG. 11A, in the acquisition process of the virtual temperature distribution sensor sheet 1 configured by nine temperature measuring units (temperature sensors) 21 in three rows and three columns, The output value of each temperature detection part 21 obtained from the temperature detection part 21 is shown. Since the average value of these nine output values is 49.9, the average value / output value is calculated. The quotient obtained by these divisions is the correction coefficient of each temperature detection unit 21 shown in FIG.

このようにして得られた補正係数を、実際の用途において温度分布センサシート1を使用して得られた温度検出部21からの出力値に乗算することで、図11(c)に示す補正結果となる。これにより、温度分布センサシート1内の複数の温度検出部21間の感度差をなくすことができる。   By multiplying the correction coefficient obtained in this way by the output value from the temperature detection unit 21 obtained by using the temperature distribution sensor sheet 1 in an actual application, the correction result shown in FIG. It becomes. Thereby, the sensitivity difference between the several temperature detection parts 21 in the temperature distribution sensor sheet | seat 1 can be eliminated.

なお、上述した例では温度検出部21を1つの所定温度に保持して得られた出力値を用いてイクイリブレーション処理を行っているが、温度検出部21を互いに異なる2つ以上の所定温度に保持して得られた出力値を用いてイクイリブレーション処理を行ってもよい。その場合、各温度検出部21について図11(b)に示したような補正係数を互いに異なる2以上の所定温度でそれぞれ求め、その平均値を当該温度検出部21の固定した補正係数として導出してもよい。代替的には、互いに異なる2以上の所定温度でそれぞれ求めた補正係数から、補正係数を温度の関数として導出してもよい。   In the above-described example, the acquisition processing is performed using the output value obtained by holding the temperature detection unit 21 at one predetermined temperature. However, the temperature detection unit 21 is changed to two or more different predetermined temperatures. The acquisition processing may be performed using the output value obtained by holding the data. In that case, the correction coefficient as shown in FIG. 11B is obtained for each temperature detection unit 21 at two or more different predetermined temperatures, and the average value is derived as a fixed correction coefficient of the temperature detection unit 21. May be. Alternatively, the correction coefficient may be derived as a function of temperature from correction coefficients respectively obtained at two or more different predetermined temperatures.

(温度分布センサのキャリブレーション処理)
次に、図12に示すフローチャートを参照して、温度分布センサの出力値を補正するキャリブレーション処理について説明する。本実施形態の校正プログラムは、温度分布センサシート1の一又は複数の温度検出部21が所定の温度に保持されているときに得られた一又は複数の温度検出部21からの出力値に基づいて、温度検出部に加えられた温度入力値に対して相関性(線形性、非線形性)のある温度出力値が得られるようにするための温度検出部21からの出力値に対する変換係数を導出するようにセンサシステム101を動作させる。即ち、キャリブレーション処理を行うようにセンサシステム101を動作させる。
(Temperature distribution sensor calibration process)
Next, a calibration process for correcting the output value of the temperature distribution sensor will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The calibration program of the present embodiment is based on output values from one or more temperature detection units 21 obtained when one or more temperature detection units 21 of the temperature distribution sensor sheet 1 are held at a predetermined temperature. Thus, a conversion coefficient for the output value from the temperature detection unit 21 for deriving a temperature output value having a correlation (linearity or non-linearity) with respect to the temperature input value applied to the temperature detection unit is derived. The sensor system 101 is operated as described above. That is, the sensor system 101 is operated so as to perform the calibration process.

各温度検出部21の出力は、実際の温度に比例した出力とならないことが予想される。そこで、既知の温度を温度入力値として加えた状態でそれぞれの温度検出部21の出力値を取得して、出力値と温度入力値との関係式(温度換算式)を求める。そして、この温度換算式から、各温度検出部21に加えられた温度入力値に対して相関性(線形性、非線形性)のある温度出力値が得られるようにするための温度検出部21からの出力値に対する変換係数を導出する。この変換係数を温度検出部21の出力値に乗算することで、温度検出部21に加えられた温度入力値に対して相関性(線形性、非線形性)のある温度出力値を得ることが可能となる。   It is expected that the output of each temperature detector 21 will not be an output proportional to the actual temperature. Therefore, the output value of each temperature detection unit 21 is acquired in a state where a known temperature is added as a temperature input value, and a relational expression (temperature conversion formula) between the output value and the temperature input value is obtained. From this temperature conversion formula, from the temperature detection unit 21 for obtaining a temperature output value having a correlation (linearity, non-linearity) with respect to the temperature input value applied to each temperature detection unit 21. The conversion coefficient for the output value of is derived. By multiplying the output value of the temperature detection unit 21 by this conversion coefficient, it is possible to obtain a temperature output value having a correlation (linearity or non-linearity) with respect to the temperature input value applied to the temperature detection unit 21. It becomes.

まず、コネクタ32に温度分布センサシート1を装着する。そして、温度分布センサシート1を温度が一様な雰囲気中に設置する(ステップS11)。また、熱電対を温度分布センサシート1と同じ雰囲気中に設置する。そして、熱電対が測定した温度値xをPC31に入力する(ステップS12)。その後、PC31は、各温度検出部21のデジタル出力yを取得する(ステップS13)。なお、PC31が各温度検出部21のデジタル出力yを取得した後に、熱電対が測定した温度値xをPC31に入力してもよい。温度分布センサシート1と同じ雰囲気の温度を熱電対で測定することで、温度入力を自動で行うことができる。また、熱電対が測定した温度値を温度入力値とすることで、任意の温度で校正を行うことができる。   First, the temperature distribution sensor sheet 1 is attached to the connector 32. And the temperature distribution sensor sheet | seat 1 is installed in an atmosphere with uniform temperature (step S11). The thermocouple is installed in the same atmosphere as the temperature distribution sensor sheet 1. And the temperature value x which the thermocouple measured is input into PC31 (step S12). Thereafter, the PC 31 acquires the digital output y of each temperature detection unit 21 (step S13). In addition, after PC31 acquires the digital output y of each temperature detection part 21, you may input the temperature value x which the thermocouple measured into PC31. By measuring the temperature of the same atmosphere as the temperature distribution sensor sheet 1 with a thermocouple, temperature input can be performed automatically. Moreover, calibration can be performed at an arbitrary temperature by using the temperature value measured by the thermocouple as the temperature input value.

次に、別の温度による補正を行うか否かを判定する(ステップS14)。後述するように、2点以上を用いて直線補正または曲線補正を行う場合には、別の温度による補正を行うと判定し(S14:YES)、雰囲気の温度を変更する(ステップS15)。そして、ステップS12およびS13を繰り返す。即ち、校正プログラムは、温度分布センサシート1の一又は複数の温度検出部21が互いに異なる複数の温度に保持されているときに得られた一又は複数の温度検出部21からの出力値に基づいて、変換係数を導出するようにセンサシステム101を動作させる。   Next, it is determined whether or not to correct by another temperature (step S14). As will be described later, when linear correction or curve correction is performed using two or more points, it is determined that correction by another temperature is performed (S14: YES), and the temperature of the atmosphere is changed (step S15). Then, steps S12 and S13 are repeated. That is, the calibration program is based on output values from one or more temperature detection units 21 obtained when one or more temperature detection units 21 of the temperature distribution sensor sheet 1 are held at a plurality of different temperatures. Then, the sensor system 101 is operated so as to derive the conversion coefficient.

ステップS14において、別の温度による補正を行わないと判定した場合には(S14:NO)、PC31は変換係数を算出する(ステップS16)。具体的には、直線補正の場合には、温度換算式の傾きの逆数を、温度検出部21からの出力値に対する変換係数として求める。また、曲線補正の場合には、センサ出力値の関数を、温度検出部21からの出力値に対する変換係数として求める。ここで、センサ出力値とは、温度分布センサシート1内のすべての温度検出部21からの出力値の総和である。そして、PC31は、各温度検出部21の変換係数を記憶する(ステップS17)。具体的には、PC31は、各温度検出部21の変換係数、および、温度換算式を含む校正ファイルを生成し、記憶手段(RAM、ハードディスクなど)に記憶する。   If it is determined in step S14 that correction by another temperature is not performed (S14: NO), the PC 31 calculates a conversion coefficient (step S16). Specifically, in the case of linear correction, the reciprocal of the slope of the temperature conversion formula is obtained as a conversion coefficient for the output value from the temperature detection unit 21. In the case of curve correction, a function of the sensor output value is obtained as a conversion coefficient for the output value from the temperature detection unit 21. Here, the sensor output value is the sum of output values from all the temperature detection units 21 in the temperature distribution sensor sheet 1. And PC31 memorize | stores the conversion coefficient of each temperature detection part 21 (step S17). Specifically, the PC 31 generates a calibration file including the conversion coefficient of each temperature detection unit 21 and a temperature conversion formula, and stores it in a storage unit (RAM, hard disk, etc.).

一例として、実際の温度検出部(感温センサ)21の入出力特性が、直線X1で表される場合、図13(a)に示すように、温度入力値x1(℃)に対してセンサ出力値y1(信号強度を表す任意の単位Raw)が得られる。ここでいう温度入力値x1は温度分布センサシート1内のすべての温度検出部21に加えた温度値の総和であり、センサ出力値y1は温度分布センサシート1内のすべての温度検出部21からの出力値の総和を意味している。PC31は、y=ax+bに既知の温度変化率(傾き)aとy1,x1とを代入することで切片bを求める。なお、既知の温度変化率aは、予め実験により取得されたものである。   As an example, when the input / output characteristic of the actual temperature detection unit (temperature sensor) 21 is represented by a straight line X1, as shown in FIG. 13 (a), the sensor output with respect to the temperature input value x1 (° C.). The value y1 (arbitrary unit RAW representing the signal strength) is obtained. The temperature input value x1 here is the sum of the temperature values added to all the temperature detection units 21 in the temperature distribution sensor sheet 1, and the sensor output value y1 is from all the temperature detection units 21 in the temperature distribution sensor sheet 1. Means the sum of output values. The PC 31 obtains the intercept b by substituting the known temperature change rate (slope) a and y1, x1 into y = ax + b. The known temperature change rate a is obtained in advance by experiments.

また、一例として、実際の温度検出部21の入出力特性が直線X2で表される場合、図13(b)に示すように、温度入力値x1(℃)に対してセンサ出力値y1(信号強度を表す任意の単位Raw)が、温度入力値x2に対してセンサ出力値y2がそれぞれ得られる。ここでいう温度入力値x1,x2は温度分布センサシート1内のすべての温度検出部21に加えた温度値の総和であり、センサ出力値y1,y2は温度分布センサシート1内のすべての温度検出部21からの出力値の総和を意味している。PC31は、y=ax+bにこれら2点を代入することで、傾きaと切片bとを求める。   As an example, when the input / output characteristics of the actual temperature detector 21 are represented by a straight line X2, as shown in FIG. 13B, the sensor output value y1 (signal) with respect to the temperature input value x1 (° C.). The sensor output value y2 is obtained with respect to the temperature input value x2 as an arbitrary unit (Raw) representing the intensity. The temperature input values x1 and x2 here are the sum of the temperature values applied to all the temperature detection units 21 in the temperature distribution sensor sheet 1, and the sensor output values y1 and y2 are all the temperatures in the temperature distribution sensor sheet 1. This means the sum of output values from the detector 21. The PC 31 obtains the slope a and the intercept b by substituting these two points into y = ax + b.

また、一例として、実際の温度検出部21の入出力特性が曲線Y1で表される場合、図13(c)に示すように、温度入力値x1(℃)に対してセンサ出力値y1(信号強度を表す任意の単位Raw)が、温度入力値x2に対してセンサ出力値y2が、温度入力値x3に対してセンサ出力値y3がそれぞれ得られる。ここでいう温度入力値x1,x2,x3は温度分布センサシート1内のすべての温度検出部21に加えた温度値の総和であり、センサ出力値y1,y2,y3は温度分布センサシート1内のすべての温度検出部21からの出力値の総和を意味している。PC31は、これら3点と既知の曲線式(対数曲線、累乗曲線)から最小二乗法を用いて傾きaを求める。具体的には、対数曲線の場合、傾きaと切片bとを求める。累乗曲線の場合、傾きaと指数bとを求める。   Further, as an example, when the input / output characteristic of the actual temperature detection unit 21 is represented by a curve Y1, as shown in FIG. 13C, the sensor output value y1 (signal) with respect to the temperature input value x1 (° C.). As an arbitrary unit RAW) representing the intensity, the sensor output value y2 is obtained for the temperature input value x2, and the sensor output value y3 is obtained for the temperature input value x3. The temperature input values x1, x2, and x3 here are the sum of the temperature values applied to all the temperature detection units 21 in the temperature distribution sensor sheet 1, and the sensor output values y1, y2, and y3 are in the temperature distribution sensor sheet 1. This means the sum of output values from all the temperature detection units 21. PC31 calculates | requires inclination a using the least square method from these 3 points | pieces and a known curve type | formula (a logarithmic curve, a power curve). Specifically, in the case of a logarithmic curve, the slope a and the intercept b are obtained. In the case of a power curve, the slope a and the index b are obtained.

このようにして求められた変換係数を、実際の用途において温度分布センサシート1を使用して得られた温度検出部21からの出力値に乗算することで、温度検出部21への温度入力値とほぼ同じ値となる温度出力値を求めることができる。   By multiplying the conversion coefficient thus obtained by the output value from the temperature detection unit 21 obtained by using the temperature distribution sensor sheet 1 in an actual application, a temperature input value to the temperature detection unit 21 is obtained. A temperature output value that is almost the same value as can be obtained.

なお、上述した例では温度分布センサシート1内のすべての温度検出部21を用いてキャリブレーション処理を行っているが、全温度検出部21中の一部の温度検出部21(1つでもよい)を用いてキャリブレーション処理を行ってもよい。この場合、変換係数の精度を高めるためには、最初にイクイリブレーション処理を行い、出力値に補正係数を乗算した補正出力値に対して温度換算式を求めた方が好ましい。   In the above-described example, the calibration process is performed using all the temperature detection units 21 in the temperature distribution sensor sheet 1, but a part of the temperature detection units 21 in the total temperature detection unit 21 (one may be used). ) May be used to perform the calibration process. In this case, in order to increase the accuracy of the conversion coefficient, it is preferable to first perform an equalization process and obtain a temperature conversion formula for the corrected output value obtained by multiplying the output value by the correction coefficient.

(検証処理)
PC31は、イクイリブレーション処理で求められた温度検出部21ごとの補正係数、キャリブレーション処理で求められた変換係数、および、温度換算式を含む校正ファイルを生成し、記憶する。校正ファイルは、温度検出部21ごとの補正係数、及び、変換係数を含むものであってもよいし、補正係数に変換係数を乗算して得られた積を温度検出部21ごとの校正係数として含むものであってもよい。
(Verification process)
The PC 31 generates and stores a calibration file including a correction coefficient for each temperature detection unit 21 obtained by the acquisition process, a conversion coefficient obtained by the calibration process, and a temperature conversion formula. The calibration file may include a correction coefficient and a conversion coefficient for each temperature detection unit 21, and a product obtained by multiplying the correction coefficient by the conversion coefficient is used as a calibration coefficient for each temperature detection unit 21. It may be included.

校正プログラムは、温度検出部21の出力値に変換係数を乗算した温度出力値が、温度検出部21に加えられた温度入力値と一致するか判定するようにセンサシステム101を動作させる。即ち、PC31は、温度検出部21からの出力値に変換係数を乗算することで補正した温度出力値が、熱電対が測定した温度値(温度入力値)と一致するか判定する。   The calibration program operates the sensor system 101 so as to determine whether the temperature output value obtained by multiplying the output value of the temperature detection unit 21 by the conversion coefficient matches the temperature input value applied to the temperature detection unit 21. That is, the PC 31 determines whether the temperature output value corrected by multiplying the output value from the temperature detection unit 21 by the conversion coefficient matches the temperature value (temperature input value) measured by the thermocouple.

具体的には、互いに異なる2以上の所定の温度入力値を温度検出部21に加え、各出力値に補正係数と変換係数とを乗算して温度出力値を導出する。そして、各温度出力値と対応する温度入力値とを比較して所定の誤差範囲内に収まっているかどうかを確認する。なお、各出力値に変換係数のみを乗算して温度出力値を導出してもよい。   Specifically, two or more predetermined temperature input values different from each other are added to the temperature detection unit 21, and a temperature output value is derived by multiplying each output value by a correction coefficient and a conversion coefficient. Then, each temperature output value and the corresponding temperature input value are compared to check whether they are within a predetermined error range. Note that the temperature output value may be derived by multiplying each output value by only the conversion coefficient.

例えば、100℃の環境下で温度検出部21の個々の出力値がD1=121raw、D2=130raw、D3=142raw、D4=111rawであって、補正した温度出力値がD1=100℃、D2=100℃、D3=101℃、D4=100℃であった場合、その誤差は±1%以下であり、温度換算式は温度分布センサに適合していると判断できる。しかしながら、温度分布センサがこの温度換算式と合致していない場合、例えば、温度分布センサシート1を交換した場合や温度検出部21の劣化、損耗等で部分的に感度変化を起こした場合には、補正した温度出力値に、D1=112℃、D2=102℃、D3=109℃、D4=103℃のように誤差が生じる。この誤差の大きさを予め任意に設定していた閾値と比較することで、温度出力値と温度入力値との一致の度合いを把握することができる。これを温度分布センサシート1内のすべての温度検出部21について行う。そして、「校正ファイルが温度分布センサシートと適合していません」や「適合率99.8%」、「温度分布センサシートを交換してください。もしくは再度校正を実施してください」のような文言をディスプレイに表示させる。これにより、正確な計測を実施するための支援が可能となる。もし、所定の誤差範囲内に収まらない温度検出部21があった場合には、不良品として扱う、又は、イクイリブレーション処理及びキャリブレーション処理を再度行う。   For example, in an environment of 100 ° C., the individual output values of the temperature detection unit 21 are D1 = 121 raw, D2 = 130 raw, D3 = 142 raw, D4 = 111 raw, and the corrected temperature output values are D1 = 100 ° C., D2 = When 100 ° C., D3 = 101 ° C., and D4 = 100 ° C., the error is ± 1% or less, and it can be determined that the temperature conversion formula is suitable for the temperature distribution sensor. However, when the temperature distribution sensor does not match the temperature conversion formula, for example, when the temperature distribution sensor sheet 1 is replaced or when the sensitivity is partially changed due to deterioration or wear of the temperature detection unit 21 or the like. In the corrected temperature output value, errors occur such as D1 = 112 ° C., D2 = 102 ° C., D3 = 109 ° C., D4 = 103 ° C. The degree of coincidence between the temperature output value and the temperature input value can be grasped by comparing the magnitude of this error with a threshold value that is arbitrarily set in advance. This is performed for all the temperature detectors 21 in the temperature distribution sensor sheet 1. And “Calibration file is not compatible with temperature distribution sensor sheet”, “Adaptation rate 99.8%”, “Replace temperature distribution sensor sheet, or perform calibration again” Display the wording on the display. Thereby, support for carrying out accurate measurement is possible. If there is a temperature detection unit 21 that does not fall within the predetermined error range, it is handled as a defective product, or the acquisition process and the calibration process are performed again.

また、校正プログラムは、複数の温度分布センサシート1毎に変換係数を記憶しておき、使用される温度分布センサシート1に最適な変換係数を選択するようにセンサシステム101を動作させる。即ち、PC31は、複数の温度分布センサシート1毎に校正ファイルを記憶しておき、使用される温度分布センサシート1に最適な校正ファイルを選択する。   The calibration program stores the conversion coefficient for each of the plurality of temperature distribution sensor sheets 1 and operates the sensor system 101 so as to select the optimal conversion coefficient for the temperature distribution sensor sheet 1 to be used. That is, the PC 31 stores a calibration file for each of the plurality of temperature distribution sensor sheets 1 and selects an optimal calibration file for the temperature distribution sensor sheet 1 to be used.

例えば、特定の温度分布センサA(温度分布センサシートA)から取得して保存しておいた校正ファイルA1を、他の温度分布センサB,C(温度分布センサシートB,C)から取得して保存しておいた校正ファイルB1,C1と識別するために、常温あるいは特定の温度で温度分布センサAの各温度検出部21から取得した出力値と、校正ファイルA1,B1,C1の各々との適合率を算出する。これにより特定した最適な校正ファイルを温度検出部21からの出力値に反映(補正)することで、精度の良い計測が可能となる。ここで、予め複数の温度域で取得した出力値から校正ファイルを生成しておくことで、単独の温度域で取得した出力値から生成した校正ファイルを用いるのに比べて、より精度の良い計測が可能となる。   For example, the calibration file A1 acquired and stored from a specific temperature distribution sensor A (temperature distribution sensor sheet A) is acquired from other temperature distribution sensors B and C (temperature distribution sensor sheets B and C). In order to distinguish from the stored calibration files B1 and C1, the output values acquired from each temperature detection unit 21 of the temperature distribution sensor A at normal temperature or a specific temperature and each of the calibration files A1, B1 and C1. Calculate the precision. Reflecting (correcting) the optimal calibration file thus identified in the output value from the temperature detection unit 21 enables accurate measurement. Here, by generating a calibration file from output values acquired in multiple temperature ranges in advance, it is possible to measure more accurately than using a calibration file generated from output values acquired in a single temperature range. Is possible.

なお、温度検出部21は、吸湿によって電磁気的特性が変化したり、加水分解により、導電性感温材料5が劣化して変質することが考えられる。これに対しては、上述した計測器によって、温度分布センサシート1と同じ雰囲気の湿度を測定し、測定した湿度に基づいて、上述した変換係数を決定することもできる。すなわち、任意の湿度におけるキャリブレーションも合わせて行っておき、測定した湿度に対応する変換係数を用いて、センサシステム101を動作させることができる。このような機能も校正プログラムに実装しておくことができる。   In addition, it is possible that the temperature detection part 21 changes in an electromagnetic characteristic by moisture absorption, or the electroconductive temperature sensitive material 5 deteriorates and changes in quality by hydrolysis. On the other hand, the humidity of the same atmosphere as the temperature distribution sensor sheet 1 is measured by the measuring instrument described above, and the conversion coefficient described above can be determined based on the measured humidity. That is, it is possible to operate the sensor system 101 using a conversion coefficient corresponding to the measured humidity by performing calibration at an arbitrary humidity. Such a function can also be implemented in the calibration program.

(効果)
以上に述べたように、本実施形態に係る温度分布センサシート1によると、第1の配線電極3aの上に導電性感温材料5を形成し、導電性感温材料5の上に第2の配線電極4aを形成することで製造されたものであるので、第1の配線電極3aと導電性感温材料5との間、および、導電性感温材料5と第2の配線電極4aとの間に、後から貼り合わせたときにできるような貼り合わせ面(境界面)が存在しない。よって、被検体の温度を検出する際に、貼り合わせ面に加わった圧力で感熱性材料5の電磁気的特性が変化するようなことがないので、温度検出部21において変化する電磁気的特性に外乱が生じない。これにより、被検体の温度を精度よく測定することができる。
(effect)
As described above, according to the temperature distribution sensor sheet 1 according to the present embodiment, the conductive temperature-sensitive material 5 is formed on the first wiring electrode 3a, and the second wiring is formed on the conductive temperature-sensitive material 5. Since it is manufactured by forming the electrode 4a, between the first wiring electrode 3a and the conductive temperature-sensitive material 5, and between the conductive temperature-sensitive material 5 and the second wiring electrode 4a, There is no bonding surface (boundary surface) that can be formed when bonded later. Accordingly, when detecting the temperature of the subject, the electromagnetic characteristics of the heat-sensitive material 5 do not change due to the pressure applied to the bonding surface, so that the electromagnetic characteristics that change in the temperature detector 21 are disturbed. Does not occur. Thereby, the temperature of the subject can be accurately measured.

また、第1の配線電極3aから第2の配線電極4aにかけての厚みを均一にすることで、温度分布の計測時に、被検体による押圧力が温度検出部21に集中するのを防止することができる。その結果、温度検出部21に設けられた導電性感温材料5に歪が生じないので、測温誤差の発生を防止することができる。また、温度分布センサシート1が押し付けられた被検体に凹凸圧痕が発生するのを防止することができる。   Further, by making the thickness from the first wiring electrode 3a to the second wiring electrode 4a uniform, it is possible to prevent the pressing force by the subject from being concentrated on the temperature detection unit 21 when measuring the temperature distribution. it can. As a result, since no distortion occurs in the conductive temperature-sensitive material 5 provided in the temperature detection unit 21, the occurrence of temperature measurement errors can be prevented. Moreover, it is possible to prevent the uneven impression from being generated on the subject to which the temperature distribution sensor sheet 1 is pressed.

また、温度検出部21を絶縁材料(保護用フィルム基材8など)で被覆することで、吸湿により温度検出部21の電磁気的特性が変化したり、加水分解により導電性感温材料5が劣化して変質したりするのを防止することができる。   In addition, by covering the temperature detection unit 21 with an insulating material (such as the protective film substrate 8), the electromagnetic characteristics of the temperature detection unit 21 change due to moisture absorption, or the conductive temperature-sensitive material 5 deteriorates due to hydrolysis. Can be prevented.

また、本実施形態に係るセンサシステム101によると、複数の温度検出部21の各々で得られた出力値から温度分布を算出することで、被検体の温度分布を測定することができる。   Further, according to the sensor system 101 according to the present embodiment, the temperature distribution of the subject can be measured by calculating the temperature distribution from the output values obtained from each of the plurality of temperature detection units 21.

また、温度分布センサシート1と同じ雰囲気の温度を熱電対で測定することで、温度入力を自動で行うことができる。   Moreover, temperature input can be performed automatically by measuring the temperature of the same atmosphere as the temperature distribution sensor sheet 1 with a thermocouple.

また、本実施形態に係る校正プログラムによると、温度検出部21に加えられた温度入力値に対して相関性(線形性、非線形性)のある温度出力値が得られるようにするための温度検出部21からの出力値に対する変換係数を導出する。各温度検出部21の出力値は、実際の温度に比例した値にならないことが予想される。そこで、一又は複数の温度検出部21からの出力値と一又は複数の温度検出部21に加えられた温度入力値との関係を表す温度換算式を導出する。そして、温度換算式から変換係数を導出し、温度検出部21の出力値に変換係数を乗算する。これにより、温度検出部21への温度入力値とほぼ同じ値となる温度出力値を求めることができる。よって、温度検出部21の出力値に対して適正な温度を得ることができる。   In addition, according to the calibration program according to the present embodiment, temperature detection for obtaining a temperature output value having a correlation (linearity or non-linearity) with respect to the temperature input value applied to the temperature detection unit 21. A conversion coefficient for the output value from the unit 21 is derived. It is expected that the output value of each temperature detector 21 will not be a value proportional to the actual temperature. Therefore, a temperature conversion formula representing the relationship between the output values from the one or more temperature detectors 21 and the temperature input values applied to the one or more temperature detectors 21 is derived. Then, a conversion coefficient is derived from the temperature conversion formula, and the output value of the temperature detector 21 is multiplied by the conversion coefficient. As a result, a temperature output value that is substantially the same as the temperature input value to the temperature detector 21 can be obtained. Therefore, an appropriate temperature can be obtained with respect to the output value of the temperature detector 21.

また、温度分布センサシート1の一又は複数の温度検出部21が互いに異なる複数の温度に保持されているときに得られた一又は複数の温度検出部21からの出力値に基づいて、変換係数を導出する。一又は複数の温度検出部21を、互いに異なる複数の温度に保持することで、温度と出力とが比例直線関係にない温度換算式を求めることができる。これにより、単一の温度に保持することで導出した変換係数よりも精度の高い変換係数を導出することができる。   Moreover, based on the output value from the one or several temperature detection part 21 obtained when the one or several temperature detection part 21 of the temperature distribution sensor sheet 1 is hold | maintained in the mutually different several temperature, a conversion coefficient Is derived. By holding one or a plurality of temperature detection units 21 at a plurality of different temperatures, a temperature conversion formula in which the temperature and the output do not have a proportional linear relationship can be obtained. Thereby, it is possible to derive a conversion coefficient with higher accuracy than the conversion coefficient derived by holding at a single temperature.

また、温度検出部21の出力値に変換係数を乗算した温度出力値が、温度検出部21に加えられた温度入力値と一致するか判定する。例えば、温度分布センサシート1を交換した場合や温度検出部21の劣化、損耗等で部分的に感度変化を起こした場合には、補正した温度出力値に誤差が生じる。この誤差の大きさを予め任意に設定していた閾値と比較することで、温度出力値と温度入力値との一致の度合いを把握することができる。よって、誤差が生じた状態で計測が行われるのを回避することができる。   Further, it is determined whether the temperature output value obtained by multiplying the output value of the temperature detection unit 21 by the conversion coefficient matches the temperature input value applied to the temperature detection unit 21. For example, when the temperature distribution sensor sheet 1 is replaced or when sensitivity changes partially due to deterioration or wear of the temperature detector 21, an error occurs in the corrected temperature output value. The degree of coincidence between the temperature output value and the temperature input value can be grasped by comparing the magnitude of this error with a threshold value that is arbitrarily set in advance. Therefore, it is possible to avoid measurement in a state where an error has occurred.

また、センサシステム101が有する熱電対が計測した温度値を温度入力値とすることで、任意の温度で校正を行うことができる。   Moreover, calibration can be performed at an arbitrary temperature by using the temperature value measured by the thermocouple of the sensor system 101 as the temperature input value.

また、複数の温度分布センサシート1毎に変換係数を記憶しておき、使用される温度分布センサシート1に最適な変換係数を選択する。例えば、常温あるいは特定の温度で各温度検出部21から取得した出力値と、複数の変換係数の各々との適合率を算出することで、最適な変換係数を特定する。この変換係数を温度検出部21からの出力値に反映することで、精度の良い計測が可能となる。   Moreover, the conversion coefficient is memorize | stored for every several temperature distribution sensor sheet | seat 1, and the optimal conversion coefficient for the temperature distribution sensor sheet | seat 1 used is selected. For example, the optimum conversion coefficient is specified by calculating the matching ratio between the output value acquired from each temperature detection unit 21 at normal temperature or a specific temperature and each of the plurality of conversion coefficients. Reflecting this conversion coefficient in the output value from the temperature detection unit 21 enables accurate measurement.

(変形例)
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
(Modification)
The embodiment of the present invention has been described above, but only specific examples are illustrated, and the present invention is not particularly limited, and the specific configuration and the like can be appropriately changed in design. Further, the actions and effects described in the embodiments of the invention only list the most preferable actions and effects resulting from the present invention, and the actions and effects according to the present invention are described in the embodiments of the present invention. It is not limited to what was done.

例えば、温度分布センサは、同じフィルム基材2の上に第1の配線電極群3と第2の配線電極群4とが互いに離隔して設けられ、第1の配線電極群3の端部と第2の配線電極群4の端部とを含む領域の上に、導電性感温材料5が設けられたものであってもよい。この場合であっても、導電性感温材料5に加えられた圧力が所定値以下であれば、第1の配線電極3aと導電性感温材料5との接触面積、および、第2の配線電極4aと導電性感温材料5との接触面積が変化しないようにすることで、導電性感温材料5において変化する電磁気的特性に外乱が生じないようにすることができる。   For example, in the temperature distribution sensor, the first wiring electrode group 3 and the second wiring electrode group 4 are provided on the same film substrate 2 so as to be separated from each other, and the end of the first wiring electrode group 3 The conductive temperature-sensitive material 5 may be provided on a region including the end of the second wiring electrode group 4. Even in this case, if the pressure applied to the conductive temperature-sensitive material 5 is not more than a predetermined value, the contact area between the first wiring electrode 3a and the conductive temperature-sensitive material 5, and the second wiring electrode 4a. By preventing the contact area between the conductive temperature sensitive material 5 and the conductive temperature sensitive material 5 from changing, it is possible to prevent disturbance in the electromagnetic characteristics that change in the conductive temperature sensitive material 5.

また、図14に示すように、保護フィルム8と、フィルム基材2との間の全体に亘って、絶縁材料9を充填することができる。これにより、保護フィルム8とフィルム基材2との間の距離がセンサーシート全体に亘って同じになり、圧力を均一に作用させることができる。すなわち、第1及び第2配線電極群3,4が交差する箇所は、例えば、図6に示すように、フィルム基材2から突出しているため、圧力が集中しやすいが、図14のようにすることで、この箇所に圧力が集中して作用するのが抑制され、配線電極群等を保護することができる。なお、製造方法としては、例えば、図6において、第2配線電極群4aを形成した後、フィルム基材2全体を覆うように、絶縁材料を形成し、その後、保護フィルム8を配置すればよい。   Further, as shown in FIG. 14, the insulating material 9 can be filled over the entire area between the protective film 8 and the film substrate 2. Thereby, the distance between the protective film 8 and the film base material 2 becomes the same over the whole sensor sheet, and can apply a pressure uniformly. That is, the location where the first and second wiring electrode groups 3 and 4 intersect, for example, as shown in FIG. 6 protrudes from the film substrate 2, so that the pressure tends to concentrate, but as shown in FIG. By doing so, it is possible to prevent the pressure from concentrating and acting on this portion, and to protect the wiring electrode group and the like. As a manufacturing method, for example, in FIG. 6, after forming the second wiring electrode group 4 a, an insulating material is formed so as to cover the entire film base 2, and then the protective film 8 is disposed. .

B.温度・圧力分布センサーシート
以下、本発明の温度及び圧力を測定可能なセンサーシートの好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、上述した温度分布センサーシートと共通の構成については、同一の符号を付して、説明を省略することがある。
B. Temperature and pressure distribution sensor sheet Hereinafter, preferred embodiments of the measurable sensor sheet temperature and pressure of the present invention will be described with reference to the drawings. However, about the structure common to the temperature distribution sensor sheet | seat mentioned above, the same code | symbol may be attached | subjected and description may be abbreviate | omitted.

(センサシートの構成)
本発明の実施形態によるセンサシートは、温度分布および圧力分布を測定するものである。このセンサシートは、温度分布を測定する温度分布センサと、圧力分布を測定する圧力分布センサとを有している。温度分布センサは、温度の高低に応じて抵抗値などの電磁気的特性が変化する複数の感温センサが二次元的に配列されたものである。また、圧力分布センサは、圧力の大小に応じて抵抗値などの電磁気的特性が変化する複数の感圧センサが二次元的に配列されたものである。
(Configuration of sensor sheet)
The sensor sheet according to the embodiment of the present invention measures temperature distribution and pressure distribution. This sensor sheet has a temperature distribution sensor that measures the temperature distribution and a pressure distribution sensor that measures the pressure distribution. The temperature distribution sensor is a two-dimensional array of a plurality of temperature sensitive sensors whose electromagnetic characteristics such as a resistance value change according to the temperature level. In addition, the pressure distribution sensor is a two-dimensional array of a plurality of pressure sensitive sensors whose electromagnetic characteristics such as a resistance value change according to the magnitude of pressure.

このようなセンサシートは、上述した温度分布センサーシートと同様の用途に用いることができる。   Such a sensor sheet can be used for the same application as the above-described temperature distribution sensor sheet.

センサシート1は、図15〜図18に示すように、フィルム基材2と、フィルム基材2の上に設けられた第1の配線電極群3と、第1の配線電極群3の上に設けられた第2の配線電極群4と、第1の配線電極群3と第2の配線電極群4との間に設けられた導電性感温材料5と、を有している。なお、これらの温度分布を測定するための構成は、上述した温度分布センサシートと同じであるため、詳しい説明を省略する。例えば、図15〜図18に係る説明のうち、温度分布を測定するための構成は、温度分布センサーシートと同じである。   As shown in FIGS. 15 to 18, the sensor sheet 1 is formed on the film base 2, the first wiring electrode group 3 provided on the film base 2, and the first wiring electrode group 3. The second wiring electrode group 4 provided, and the conductive temperature-sensitive material 5 provided between the first wiring electrode group 3 and the second wiring electrode group 4 are provided. In addition, since the structure for measuring these temperature distributions is the same as the temperature distribution sensor sheet | seat mentioned above, detailed description is abbreviate | omitted. For example, in the description related to FIGS. 15 to 18, the configuration for measuring the temperature distribution is the same as the temperature distribution sensor sheet.

次に、圧力分布を測定するための構成について説明する。本実施形態に係るセンサシート1は、図15に示すように、第2の配線電極群4の上に設けられた第3の配線電極群6と、第2の配線電極群4と第3の配線電極群6との間に設けられた導電性感圧材料7と、を有している。導電性感圧材料7は、一対の導電性感圧材料7a,7b(第1部位、及び第2部位)からなるが、これに限定されず、単体であってもよい。この場合、例えば、第2の配線電極群4と導電性感圧材料7とを固定し、導電性感圧材料7と第3の配線電極群6とが離間可能に接触するようにすることができる。あるいは、第3の配線電極群6と導電性感圧材料7とを固定し、導電性感圧材料7と第2の配線電極群4とが離間可能に接触するようにすることができる。この点は、以下の実施形態においても同じであり、一対の電極の間に導電性感圧材料が配置されている場合、導電性感圧材料を2つに分割し、これらを各電極に固定した上で、分割した導電性感圧材料が離間可能に接触していればよい。あるいは、導電性感圧材料を一体化し、いずれか一方の電極と固定し、他方の電極とは離間可能に接触していればよい。   Next, a configuration for measuring the pressure distribution will be described. As shown in FIG. 15, the sensor sheet 1 according to the present embodiment includes a third wiring electrode group 6 provided on the second wiring electrode group 4, a second wiring electrode group 4, and a third wiring electrode group 4. And a conductive pressure-sensitive material 7 provided between the wiring electrode group 6. The conductive pressure-sensitive material 7 includes a pair of conductive pressure-sensitive materials 7a and 7b (first portion and second portion), but is not limited thereto, and may be a single body. In this case, for example, the second wiring electrode group 4 and the conductive pressure-sensitive material 7 can be fixed so that the conductive pressure-sensitive material 7 and the third wiring electrode group 6 are in contact with each other in a separable manner. Alternatively, the third wiring electrode group 6 and the conductive pressure-sensitive material 7 can be fixed so that the conductive pressure-sensitive material 7 and the second wiring electrode group 4 are in contact with each other in a separable manner. This point is the same in the following embodiments. When a conductive pressure-sensitive material is disposed between a pair of electrodes, the conductive pressure-sensitive material is divided into two parts, and these are fixed to each electrode. Thus, it is only necessary that the divided conductive pressure-sensitive materials are in contact with each other so as to be separated. Alternatively, the conductive pressure-sensitive material may be integrated, fixed to one of the electrodes, and in contact with the other electrode so as to be separable.

第3の配線電極群6は、図16に示すように、線状の第3の配線電極6aがA方向(第3の方向)に複数並設されてなる。なお、本実施形態において、第1の配線電極群3の第1の配線電極3aが並設される方向(第1の方向)と、第3の配線電極群6の第3の配線電極6aが並設される方向(第3の方向)とは同じであるが、これに限定されない。第3の配線電極群6の第3の配線電極6aが並設される方向(第3の方向)は、特に限定されない。   As shown in FIG. 16, the third wiring electrode group 6 includes a plurality of linear third wiring electrodes 6a arranged in parallel in the A direction (third direction). In the present embodiment, the direction in which the first wiring electrodes 3a of the first wiring electrode group 3 are arranged in parallel (first direction) and the third wiring electrodes 6a of the third wiring electrode group 6 are Although it is the same as the direction (3rd direction) arranged in parallel, it is not limited to this. A direction (third direction) in which the third wiring electrodes 6a of the third wiring electrode group 6 are arranged in parallel is not particularly limited.

導電性感圧材料7aは、図17に示すように、複数の第2の配線電極4aの各々を覆うように設けられている。導電性感圧材料7bは、複数の第3の配線電極6aの各々を覆うように設けられている。しかし、導電性感圧材料7aおよび導電性感圧材料7bは、少なくとも後述する圧力検出部22に設けられて、第2の配線電極4aと第3の配線電極6aとの間に配置されていればよい。ここで、圧力検出部22は、第2の配線電極4aと第3の配線電極6aとが交差する箇所である。   As shown in FIG. 17, the conductive pressure-sensitive material 7a is provided so as to cover each of the plurality of second wiring electrodes 4a. The conductive pressure-sensitive material 7b is provided so as to cover each of the plurality of third wiring electrodes 6a. However, the conductive pressure-sensitive material 7a and the conductive pressure-sensitive material 7b may be provided at least in the pressure detection unit 22 described later and disposed between the second wiring electrode 4a and the third wiring electrode 6a. . Here, the pressure detection part 22 is a location where the second wiring electrode 4a and the third wiring electrode 6a intersect.

第2の配線電極群4と第3の配線電極群6と導電性感圧材料7とは、圧力分布センサを構成している。図18に示すように、第2の配線電極4aと第3の配線電極6aとが交差する箇所である圧力検出部22の1つ1つが感圧センサとして機能する。   The second wiring electrode group 4, the third wiring electrode group 6 and the conductive pressure sensitive material 7 constitute a pressure distribution sensor. As shown in FIG. 18, each one of the pressure detectors 22 where the second wiring electrode 4a and the third wiring electrode 6a intersect each other functions as a pressure sensor.

第2の配線電極群4と第3の配線電極群6とが積層する方向に沿って、圧力検出部22に圧力を加えると、互いに対向する導電性感圧材料7aと導電性感圧材料7bとが接触し、接触面積が変化することで、一対の導電性感圧材料7a,7b間の電気抵抗が変化する。電気抵抗は圧力検出部22から第2の配線電極4aと第3の配線電極6aとを通じて電源に伝達される。これにより抵抗値が測定される。測定した抵抗値から圧力検出部22に加えられた圧力を検出することができる。   When pressure is applied to the pressure detection unit 22 along the direction in which the second wiring electrode group 4 and the third wiring electrode group 6 are laminated, the conductive pressure-sensitive material 7a and the conductive pressure-sensitive material 7b facing each other are formed. The electrical resistance between the pair of conductive pressure-sensitive materials 7a and 7b changes due to contact and change in the contact area. The electrical resistance is transmitted from the pressure detector 22 to the power source through the second wiring electrode 4a and the third wiring electrode 6a. Thereby, the resistance value is measured. The pressure applied to the pressure detector 22 can be detected from the measured resistance value.

なお、圧力検出部22は、加えられた圧力が増加するにつれてその抵抗値が低下するものであるが、加えられた圧力が増加するにつれてその抵抗値が増加するものであってもよい。また、圧力検出部22は、圧力の大小に応じて電荷量又は誘導電流などの抵抗値以外の電磁気的特性が変化するものであってもよい。   Note that the resistance value of the pressure detection unit 22 decreases as the applied pressure increases, but the resistance value may increase as the applied pressure increases. Further, the pressure detection unit 22 may change the electromagnetic characteristics other than the resistance value such as the charge amount or the induced current according to the magnitude of the pressure.

第3の配線電極6aは、第1の配線電極3aおよび第2の配線電極4aと同様に、銀箔、銅箔、アルミ箔等の金属箔や導電性ポリマー等からなる。導電性感圧材料7は、導電性感温材料5と同様に、導電性粒子にバインダーを添加してなるものである。本実施形態において、導電性感温材料5と導電性感圧材料7とは同一の組成からなるが、異なっていてもよい。それぞれの組成を調整することで、測定に必要な電子回路を共用することが可能となる。   Similar to the first wiring electrode 3a and the second wiring electrode 4a, the third wiring electrode 6a is made of a metal foil such as silver foil, copper foil, or aluminum foil, a conductive polymer, or the like. The conductive pressure-sensitive material 7 is formed by adding a binder to conductive particles, similarly to the conductive temperature-sensitive material 5. In the present embodiment, the conductive temperature-sensitive material 5 and the conductive pressure-sensitive material 7 have the same composition, but may be different. By adjusting the respective compositions, it becomes possible to share the electronic circuit necessary for the measurement.

なお、本実施形態においては、図15に示すように、温度分布センサと圧力分布センサとで第2の配線電極群4が供用されているが、この構成に限定されない。第2の配線電極群4と導電性感圧材料7aとの間に第4の配線電極群を設けて、この第4の配線電極群を構成する第4の配線電極の各々を覆うように導電性感圧材料7aを設けるようにしてもよい。この構成によれば、第1の配線電極群3と第2の配線電極群4と導電性感温材料5とで、温度分布センサが構成され、第4の配線電極群と第3の配線電極群6と導電性感圧材料7とで、圧力分布センサが構成されることになる。具体的な構成については、後述する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 15, the second wiring electrode group 4 is used for the temperature distribution sensor and the pressure distribution sensor, but the present invention is not limited to this configuration. A fourth wiring electrode group is provided between the second wiring electrode group 4 and the conductive pressure-sensitive material 7a, and the conductive feeling is covered so as to cover each of the fourth wiring electrodes constituting the fourth wiring electrode group. A pressure material 7a may be provided. According to this configuration, the first wiring electrode group 3, the second wiring electrode group 4, and the conductive temperature-sensitive material 5 constitute a temperature distribution sensor, and the fourth wiring electrode group and the third wiring electrode group. 6 and the conductive pressure-sensitive material 7 constitute a pressure distribution sensor. A specific configuration will be described later.

さらに、センサシート1は、図15に示すように、第3の配線電極群6の上に設けられた保護用フィルム基材8を有している。保護用フィルム基材8は、フィルム基材2と同様に、ポリイミド、PETなどの可撓性を有する材料からなる。   Furthermore, as shown in FIG. 15, the sensor sheet 1 has a protective film substrate 8 provided on the third wiring electrode group 6. The protective film substrate 8 is made of a flexible material such as polyimide or PET, like the film substrate 2.

ここで、本実施形態においては、図17に示すように、第1の配線電極3aの上に導電性感温材料5を形成し、導電性感温材料5の上に第2の配線電極4aを形成することで製造されたものである。すなわち、第1の配線電極3aと導電性感温材料5、および、導電性感温材料5と第2の配線電極4aとは、それぞれ密着し、固定されている。そのため、第1の配線電極3aと導電性感温材料5との間、および、導電性感温材料5と第2の配線電極4aとの間に、後から貼り合わせたときにできるような貼り合わせ面(境界面)が存在しない。この点は、上述した温度分布センサシートと同じである。   Here, in this embodiment, as shown in FIG. 17, the conductive temperature-sensitive material 5 is formed on the first wiring electrode 3 a, and the second wiring electrode 4 a is formed on the conductive temperature-sensitive material 5. It is manufactured by doing. That is, the first wiring electrode 3a and the conductive temperature sensitive material 5 and the conductive temperature sensitive material 5 and the second wiring electrode 4a are in close contact with each other and fixed. Therefore, a bonding surface that can be formed between the first wiring electrode 3a and the conductive temperature-sensitive material 5 and between the conductive temperature-sensitive material 5 and the second wiring electrode 4a when it is bonded later. (Boundary surface) does not exist. This is the same as the temperature distribution sensor sheet described above.

また、本実施形態においては、図18に示すように、平面視において、複数の温度検出部21が配置された領域と、複数の圧力検出部22が配置された領域とが重なっている。このように、複数の温度検出部21の配置領域と、複数の圧力検出部22の配置領域とを重ねることで、センサシート1をコンパクトに成形することができる。これにより、被検体の同一箇所に温度検出部21と圧力検出部22とをそれぞれ配置することができるので、被検体の同一箇所において温度と圧力とを同時に測定することができる。   Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 18, the area | region where the several temperature detection part 21 is arrange | positioned, and the area | region where the several pressure detection part 22 are arrange | positioned in planar view have overlapped. In this manner, the sensor sheet 1 can be compactly formed by overlapping the arrangement region of the plurality of temperature detection units 21 and the arrangement region of the plurality of pressure detection units 22. Thereby, since the temperature detection part 21 and the pressure detection part 22 can each be arrange | positioned in the same location of a subject, temperature and pressure can be measured simultaneously in the same location of a subject.

なお、本実施形態においては、図18に示すように、平面視において、各温度検出部21と各圧力検出部22とが重なっているが、両者は重なっていなくてもよい。この点は、後述する変形例において、説明する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 18, each temperature detection unit 21 and each pressure detection unit 22 overlap in plan view, but they do not need to overlap. This point will be described in a later-described modification.

図17に示すように、温度検出部21同士の間、および、圧力検出部22同士の間には、絶縁材料9が設けられている。これにより、第1の配線電極3aから第3の配線電極6aにかけての厚みが均一にされている。   As shown in FIG. 17, an insulating material 9 is provided between the temperature detection units 21 and between the pressure detection units 22. Thereby, the thickness from the 1st wiring electrode 3a to the 3rd wiring electrode 6a is made uniform.

第1の配線電極3aから第3の配線電極6aにかけての厚みを均一にすることで、温度分布および圧力分布の計測時に、被検体による押圧力が温度検出部21および圧力検出部22に集中するのを防止することができる。その結果、温度検出部21に設けられた導電性感温材料5に歪が生じないので、測温誤差の発生を防止することができる。また、圧力検出部22とそれ以外との高低差をなくすことができるので、高低差による測圧誤差の発生を防止することができる。また、センサシート1が押し付けられた被検体に凹凸圧痕が発生するのを防止することができる。   By making the thickness from the first wiring electrode 3a to the third wiring electrode 6a uniform, the pressing force by the subject concentrates on the temperature detection unit 21 and the pressure detection unit 22 when measuring the temperature distribution and the pressure distribution. Can be prevented. As a result, since no distortion occurs in the conductive temperature-sensitive material 5 provided in the temperature detection unit 21, the occurrence of temperature measurement errors can be prevented. In addition, since the height difference between the pressure detection unit 22 and the others can be eliminated, it is possible to prevent the occurrence of pressure measurement errors due to the height difference. Moreover, it is possible to prevent the uneven impression from being generated on the subject to which the sensor sheet 1 is pressed.

また、斜視図である図19に示すように、第3の配線電極群6の上には、絶縁材料からなる保護用フィルム基材8が設けられている。これにより、第3の配線電極6aの表面が保護されているとともに、第3の配線電極6a同士の短絡が防止されている。   Further, as shown in FIG. 19 which is a perspective view, a protective film substrate 8 made of an insulating material is provided on the third wiring electrode group 6. Thereby, the surface of the third wiring electrode 6a is protected and a short circuit between the third wiring electrodes 6a is prevented.

圧力検出部22を保護用フィルム基材8や絶縁樹脂材といった絶縁材料で被覆することで、吸湿により圧力検出部22の電磁気的特性が変化したり、加水分解により導電性感圧材料7が劣化して変質したりするのを防止することができる。   By covering the pressure detection unit 22 with an insulating material such as a protective film substrate 8 or an insulating resin material, the electromagnetic characteristics of the pressure detection unit 22 change due to moisture absorption, or the conductive pressure-sensitive material 7 deteriorates due to hydrolysis. Can be prevented.

(センサシートの製造方法)
次に、センサシート1の製造方法について図20を参照して説明する。センサシート1は、例えば、以下のようにして製造される。まず、図20に示すように、フィルム基材2の上に第1の配線電極群3をスクリーン印刷により形成する。次に、第1の配線電極3aの上に導電性感温材料5をスクリーン印刷により形成する。続いて、導電性感温材料5を挟むようにして、第1の配線電極群3の上に第2の配線電極群4をスクリーン印刷により形成する。これに続いて、第2の配線電極4aの上に導電性感圧材料7aをスクリーン印刷により形成する。
(Method for manufacturing sensor sheet)
Next, a method for manufacturing the sensor sheet 1 will be described with reference to FIG. The sensor sheet 1 is manufactured as follows, for example. First, as shown in FIG. 20, the first wiring electrode group 3 is formed on the film substrate 2 by screen printing. Next, the conductive temperature sensitive material 5 is formed on the first wiring electrode 3a by screen printing. Subsequently, the second wiring electrode group 4 is formed on the first wiring electrode group 3 by screen printing so as to sandwich the conductive temperature-sensitive material 5. Subsequently, a conductive pressure sensitive material 7a is formed on the second wiring electrode 4a by screen printing.

一方、保護用フィルム基材(第2のフィルム基材)8の上に第3の配線電極群6をスクリーン印刷により形成する。次に、第3の配線電極6aの上に導電性感圧材料7bをスクリーン印刷により形成する。その後、第2の配線電極群4と第3の配線電極群6とが対向するように、フィルム基材2と保護用フィルム基材8とを貼り合わせる。このとき、第2の配線電極4aの上に導電性感圧材料7aと、第3の配線電極6aの上に導電性感圧材料7bとは、接しているが、必ずしも固定しなくてもよい。すなわち、フィルム基材と保護用フィルム基材を離間すれば、これら導電性感圧材料7a,7bも離間可能とすることができる。   On the other hand, the third wiring electrode group 6 is formed on the protective film substrate (second film substrate) 8 by screen printing. Next, the conductive pressure-sensitive material 7b is formed on the third wiring electrode 6a by screen printing. Thereafter, the film substrate 2 and the protective film substrate 8 are bonded together so that the second wiring electrode group 4 and the third wiring electrode group 6 face each other. At this time, the conductive pressure-sensitive material 7a is in contact with the second wiring electrode 4a and the conductive pressure-sensitive material 7b is in contact with the third wiring electrode 6a, but they are not necessarily fixed. That is, if the film base material and the protective film base material are separated from each other, these conductive pressure-sensitive materials 7a and 7b can also be separated.

また、次のような製造方法を適用することもできる。図21に示すように、まず、フィルム基材2の上に第1の配線電極群3をスクリーン印刷により形成する。次に、第1の配線電極群3と直交するように、複数の帯状の導電性感温材料5をスクリーン印刷により平行に形成する。続いて、各導電性感温材料5上に第2の配線電極4aをスクリーン印刷により形成する。これにより、第2の配線電極群4が形成される。これに続いて、第2の配線電極4aの上に帯状の導電性感圧材料7aをスクリーン印刷により形成する。   Moreover, the following manufacturing method can also be applied. As shown in FIG. 21, first, the first wiring electrode group 3 is formed on the film substrate 2 by screen printing. Next, a plurality of strip-like conductive temperature-sensitive materials 5 are formed in parallel by screen printing so as to be orthogonal to the first wiring electrode group 3. Subsequently, the second wiring electrode 4a is formed on each conductive temperature-sensitive material 5 by screen printing. Thereby, the second wiring electrode group 4 is formed. Subsequently, a strip-shaped conductive pressure sensitive material 7a is formed on the second wiring electrode 4a by screen printing.

その後の工程は、図20と同じであり、保護用フィルム基材(第2のフィルム基材)8の上に第3の配線電極群6、及び導電性感圧材料7bを順に、スクリーン印刷により形成する。そして、第1の配線電極群3と第3の配線電極群6とが対向するように、フィルム基材2と保護用フィルム基材8とを貼り合わせる。   The subsequent steps are the same as those in FIG. 20, and the third wiring electrode group 6 and the conductive pressure-sensitive material 7b are sequentially formed on the protective film base material (second film base material) 8 by screen printing. To do. And the film base material 2 and the protective film base material 8 are bonded together so that the 1st wiring electrode group 3 and the 3rd wiring electrode group 6 may oppose.

なお、第1の配線電極群3、第2の配線電極群4、第3の配線電極群6、導電性感温材料5、および、導電性感圧材料7を、スクリーン印刷によって形成しているが、これに限定されず、インクジェット印刷や転写式により形成してもよい。また、第1の配線電極群3、第2の配線電極群4、および、第3の配線電極群6を、基板配線技術(銅エッチングなど)により配線してもよい。これにより、非常に薄く(例えば0.1mm)、且つ、柔軟性のあるセンサシート1を成形することができる。   In addition, although the 1st wiring electrode group 3, the 2nd wiring electrode group 4, the 3rd wiring electrode group 6, the electroconductive temperature sensitive material 5, and the electroconductive pressure sensitive material 7 are formed by screen printing, It is not limited to this, You may form by inkjet printing or a transfer type. Further, the first wiring electrode group 3, the second wiring electrode group 4, and the third wiring electrode group 6 may be wired by a substrate wiring technique (such as copper etching). Thereby, the sensor sheet 1 which is very thin (for example, 0.1 mm) and is flexible can be molded.

なお、センサシート1の製造方法は上記のものに限定されず、フィルム基材2に対して、第1の配線電極群3、導電性感温材料5、第2の配線電極群4、導電性感圧材料7、第3の配線電極群6をこの順番で形成してもよい。   In addition, the manufacturing method of the sensor sheet 1 is not limited to the above, and the first wiring electrode group 3, the conductive temperature-sensitive material 5, the second wiring electrode group 4, and the conductive pressure sensitive material with respect to the film base 2 The material 7 and the third wiring electrode group 6 may be formed in this order.

(センサシステム)
次に、本実施形態によるセンサシステムについて説明する。センサシステム101は、温度分布センサーシートのシステムと同様のものを用いることができる。すなわち、説明図である図7と同様に、センサシート1と、PC(Personal Computer)31と、コネクタ(電気回路)32とを有している。コネクタ32は、PC31に有線で電気的に接続されているが、無線で接続されていてもよい。これらの構成は、圧力分布センサが設けられている以外は、温度分布センサーシートのシステムと同じであるため、説明を省略する。
(Sensor system)
Next, the sensor system according to the present embodiment will be described. The sensor system 101 can be the same as the temperature distribution sensor sheet system. That is, it has the sensor sheet 1, PC (Personal Computer) 31, and connector (electric circuit) 32 similarly to FIG. The connector 32 is electrically connected to the PC 31 by wire, but may be connected wirelessly. Since these configurations are the same as the system of the temperature distribution sensor sheet except that the pressure distribution sensor is provided, the description thereof is omitted.

コネクタ32は、センサシート1を支持する。センサシート1の端部領域には、図示しない複数の端子が設けられており、各端子がコネクタ32に設けられた複数の接点のいずれかと電気的に接続される。センサシート1に設けられた複数の温度検出部21および複数の圧力検出部22の各々は、対応する端子と配線を介して接続されている。   The connector 32 supports the sensor sheet 1. A plurality of terminals (not shown) are provided in the end region of the sensor sheet 1, and each terminal is electrically connected to one of a plurality of contacts provided on the connector 32. Each of the plurality of temperature detection units 21 and the plurality of pressure detection units 22 provided in the sensor sheet 1 is connected to a corresponding terminal via a wiring.

コネクタ32は、温度検出部21および圧力検出部22における電磁気的特性の変化を出力値として取得する。コネクタ32には、複数の温度検出部21および複数の圧力検出部22に順番に電圧の印加等を行うために、マルチプレクサという電子素子が組み込まれている。上述したように、第2の配線電極群4を温度検出部21と圧力検出部22とで共用しているが、温度検出部21からの出力値の取得と、圧力検出部22からの出力値の取得とを時間的に分離することで、個別に出力を得ることができる。   The connector 32 acquires changes in electromagnetic characteristics in the temperature detection unit 21 and the pressure detection unit 22 as output values. The connector 32 incorporates an electronic element called a multiplexer in order to apply voltage to the plurality of temperature detection units 21 and the plurality of pressure detection units 22 in order. As described above, the second wiring electrode group 4 is shared by the temperature detection unit 21 and the pressure detection unit 22, but the output value from the temperature detection unit 21 and the output value from the pressure detection unit 22 are obtained. The output can be obtained individually by temporally separating the acquisition of.

コネクタ32は、複数の温度検出部21に順番に電圧を印加することで、複数の温度検出部21の各々から順番に出力を得る。この点は、上述した温度分布センサシートのシステムと同じである。   The connector 32 sequentially obtains an output from each of the plurality of temperature detection units 21 by sequentially applying a voltage to the plurality of temperature detection units 21. This is the same as the temperature distribution sensor sheet system described above.

同様に、コネクタ32は、複数の圧力検出部22に順番に電圧を印加することで、複数の圧力検出部22の各々から順番に出力を得る。具体的には、第2の配線電極4aと第3の配線電極6aのうち、一方をドライブ電極、他方をレシーブ電極とすると、コネクタ32は、複数のドライブ電極に順番に電圧を印加し、印加された状態で複数のレシーブ電極の抵抗を順番に測定することにより、それぞれの圧力検出部22の出力を得る。レシーブ電極の抵抗値は、オペアンプで反転増幅し、電圧値として取得する。印加電圧や出力の増幅率を設定することで、出力を任意に増幅することができる。   Similarly, the connector 32 sequentially obtains an output from each of the plurality of pressure detection units 22 by sequentially applying voltages to the plurality of pressure detection units 22. Specifically, when one of the second wiring electrode 4a and the third wiring electrode 6a is a drive electrode and the other is a receive electrode, the connector 32 applies a voltage to the plurality of drive electrodes in order. In this state, by measuring the resistance of the plurality of receive electrodes in order, the output of each pressure detection unit 22 is obtained. The resistance value of the receive electrode is inverted and amplified by an operational amplifier and obtained as a voltage value. By setting the applied voltage and the output amplification factor, the output can be arbitrarily amplified.

コネクタ32は、センサシート1の各温度検出部21から出力された温度値を示すアナログ信号をデジタル信号に変換してPC31へと出力する。また、コネクタ32は、センサシート1の各圧力検出部22から出力された圧力値を示すアナログ信号をデジタル信号に変換してPC31へと出力する。   The connector 32 converts an analog signal indicating a temperature value output from each temperature detection unit 21 of the sensor sheet 1 into a digital signal and outputs the digital signal to the PC 31. The connector 32 converts an analog signal indicating a pressure value output from each pressure detection unit 22 of the sensor sheet 1 into a digital signal and outputs the digital signal to the PC 31.

PC31の構成は、上述した温度センサーシートのシステムと同じである。   The configuration of the PC 31 is the same as the temperature sensor sheet system described above.

また、センサシステム101は、上述した温度センサーシートのシステムと同様の熱電対を有している。また、湿度を計測する計測器を有することもできる。   The sensor system 101 has the same thermocouple as the above-described temperature sensor sheet system. Moreover, it can also have a measuring device which measures humidity.

また、センサシステム101は、センサシート1に加えられる圧力を測定する図示しない圧力センサを有している。この点は、上述した温度分布センサシートのシステムと同じである。   In addition, the sensor system 101 includes a pressure sensor (not shown) that measures the pressure applied to the sensor sheet 1. This is the same as the temperature distribution sensor sheet system described above.

PC31は、複数の温度検出部21の各々で得られた出力値から温度分布を算出するとともに、複数の圧力検出部22の各々で得られた出力値から圧力分布を算出する算出部として機能する。複数の温度検出部21の各々で得られた出力値から温度分布を算出することで、被検体の温度分布を測定することができる。また、複数の圧力検出部22の各々で得られた出力値から圧力分布を算出することで、被検体の圧力分布を測定することができる。   The PC 31 functions as a calculation unit that calculates the temperature distribution from the output values obtained from each of the plurality of temperature detection units 21 and calculates the pressure distribution from the output values obtained from each of the plurality of pressure detection units 22. . The temperature distribution of the subject can be measured by calculating the temperature distribution from the output values obtained from each of the plurality of temperature detection units 21. Further, the pressure distribution of the subject can be measured by calculating the pressure distribution from the output values obtained from each of the plurality of pressure detection units 22.

温度分布センサにおける、センサ出力と温度との関係は、上述した図8に示したものと同じであるため、説明を省略する。また、図9に係る説明についても同じである。   Since the relationship between the sensor output and the temperature in the temperature distribution sensor is the same as that shown in FIG. 8 described above, description thereof is omitted. The same applies to the description relating to FIG.

また、PC31は、温度検出部21および圧力検出部22の一方で得られた出力値に基づいて、他方で得られた出力値を補正する補正部として機能する。温度検出部21で得られた出力値に基づいて、圧力検出部22で得られた出力値を補正することで、圧力検出部22の温度依存性を排除することができる。また、圧力検出部22で得られた出力値に基づいて、温度検出部21で得られた出力値を補正することで、温度検出部21の圧力依存性を排除することができる。   The PC 31 functions as a correction unit that corrects the output value obtained on the other side based on the output value obtained on the other side of the temperature detection unit 21 and the pressure detection unit 22. By correcting the output value obtained by the pressure detection unit 22 based on the output value obtained by the temperature detection unit 21, the temperature dependence of the pressure detection unit 22 can be eliminated. Further, the pressure dependence of the temperature detection unit 21 can be eliminated by correcting the output value obtained by the temperature detection unit 21 based on the output value obtained by the pressure detection unit 22.

圧力分布センサの温度依存性は、具体的には以下の方法で排除することができる。まず、一定加圧状態で温度を変化させたときの出力曲線より、圧力分布センサの温度依存性を求める。これは、センサシート1の工場出荷時に行ってもよいし、各ユーザーにより行ってもよい。また、すべての圧力検出部22に対して実施してもよいし、代表値をすべての圧力検出部22に適用してもよい。次に、温度分布センサを用いて複数の温度点における出力を測定することで、温度分布センサの校正を行う。即ち、後述するイクイリブレーション処理及びキャリブレーション処理を行う。これは、センサシート1の工場出荷時に行ってもよいし、各ユーザーにより行ってもよい。また、すべての温度検出部21に対して実施してもよいし、代表値をすべての温度検出部21に適用してもよい。   Specifically, the temperature dependence of the pressure distribution sensor can be eliminated by the following method. First, the temperature dependence of the pressure distribution sensor is obtained from the output curve when the temperature is changed in a constant pressure state. This may be performed at the time of factory shipment of the sensor sheet 1 or may be performed by each user. Further, it may be performed for all the pressure detection units 22, or a representative value may be applied to all the pressure detection units 22. Next, the temperature distribution sensor is calibrated by measuring outputs at a plurality of temperature points using the temperature distribution sensor. That is, an after-mentioned acquisition process and calibration process are performed. This may be performed at the time of factory shipment of the sensor sheet 1 or may be performed by each user. Moreover, you may implement with respect to all the temperature detection parts 21, and you may apply a representative value to all the temperature detection parts 21. FIG.

そして、圧力分布センサによる圧力分布の測定時に、校正された温度分布センサによって正確な温度値を取得し、先に求めた圧力分布センサの温度依存曲線を用いて圧力分布を補正する。これにより、圧力分布センサの温度依存性を排除することができる。この方法では、温度変化率と、圧力分布センサの温度依存性による変化率とが一致していなくても、圧力分布の補正が可能である。   Then, when measuring the pressure distribution by the pressure distribution sensor, an accurate temperature value is acquired by the calibrated temperature distribution sensor, and the pressure distribution is corrected by using the temperature dependence curve of the pressure distribution sensor previously obtained. Thereby, the temperature dependence of the pressure distribution sensor can be eliminated. In this method, the pressure distribution can be corrected even if the temperature change rate does not match the change rate due to the temperature dependence of the pressure distribution sensor.

また、温度分布センサの圧力依存性は、具体的には以下の方法で排除することができる。まず、一定温度に保持した状態で圧力を変化させたときの出力曲線より、温度分布センサの圧力依存性を求める。これは、センサシート1の工場出荷時に行ってもよいし、各ユーザーにより行ってもよい。また、すべての温度検出部21に対して実施してもよいし、代表値をすべての温度検出部21に適用してもよい。次に、圧力分布センサを用いて複数の圧力点における出力を測定することで、圧力分布センサの校正を行う。即ち、後述するイクイリブレーション処理及びキャリブレーション処理を行う。これは、センサシート1の工場出荷時に行ってもよいし、各ユーザーにより行ってもよい。また、すべての圧力検出部22に対して実施してもよいし、代表値をすべての圧力検出部22に適用してもよい。   Further, the pressure dependence of the temperature distribution sensor can be specifically eliminated by the following method. First, the pressure dependence of the temperature distribution sensor is obtained from the output curve when the pressure is changed while maintaining a constant temperature. This may be performed at the time of factory shipment of the sensor sheet 1 or may be performed by each user. Moreover, you may implement with respect to all the temperature detection parts 21, and you may apply a representative value to all the temperature detection parts 21. FIG. Next, the pressure distribution sensor is calibrated by measuring outputs at a plurality of pressure points using the pressure distribution sensor. That is, an after-mentioned acquisition process and calibration process are performed. This may be performed at the time of factory shipment of the sensor sheet 1 or may be performed by each user. Further, it may be performed for all the pressure detection units 22, or a representative value may be applied to all the pressure detection units 22.

そして、温度分布センサによる温度分布の測定時に、校正された圧力分布センサによって正確な圧力値を取得し、先に求めた温度分布センサの圧力依存曲線を用いて温度分布を補正する。これにより、温度分布センサの圧力依存性を排除することができる。この方法では、圧力変化率と、温度分布センサの圧力依存性による変化率とが一致していなくても、温度分布の補正が可能である。   Then, when measuring the temperature distribution by the temperature distribution sensor, an accurate pressure value is acquired by the calibrated pressure distribution sensor, and the temperature distribution is corrected using the pressure dependence curve of the temperature distribution sensor obtained previously. Thereby, the pressure dependence of the temperature distribution sensor can be eliminated. In this method, the temperature distribution can be corrected even if the pressure change rate and the change rate due to the pressure dependence of the temperature distribution sensor do not match.

また、PC31には、本実施形態による校正プログラムに係るプログラムコードがインストールされている。これによって、PC31は、後述するイクイリブレーション処理及びキャリブレーション処理を行う制御部として機能する。   The PC 31 is installed with a program code related to the calibration program according to the present embodiment. Accordingly, the PC 31 functions as a control unit that performs an acquisition process and a calibration process to be described later.

(温度分布センサのイクイリブレーション処理、温度分布センサのキャリブレーション処理、及び検証処理)
温度分布センサのイクイリブレーション処理、温度分布センサのキャリブレーション処理、及び検証処理については、上述した温度分布センサシートのシステムと同じであるため、説明を省略する。
(Equipment processing of temperature distribution sensor, calibration processing of temperature distribution sensor, and verification processing)
Since the temperature distribution sensor acquisition process, the temperature distribution sensor calibration process, and the verification process are the same as those of the above-described temperature distribution sensor sheet system, the description thereof is omitted.

(圧力分布センサのイクイリブレーション処理)
次に、図22に示すフローチャートを参照して、圧力分布センサの圧力分布を補正するイクイリブレーション処理について説明する。センサシート1は、複数の圧力検出部22を備えているため、圧力検出部22間で出力にばらつきが出ることが予想される。そこで、すべての圧力検出部22に一定の圧力を加え、各圧力検出部22の出力とその平均値とを用いて、各圧力検出部22同士の感度差を補正するための補正係数を導出しておくことで、実際の測定時に複数の圧力検出部22同士の感度差を修正することが可能となる。すべての圧力検出部22に一定の圧力を加える際には、空圧で膨らむブラダ(空気袋)を好適に使用することができる。
(Equilibration processing of pressure distribution sensor)
Next, an acquisition process for correcting the pressure distribution of the pressure distribution sensor will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Since the sensor sheet 1 includes a plurality of pressure detection units 22, it is expected that the output varies among the pressure detection units 22. Therefore, a constant pressure is applied to all the pressure detection units 22, and a correction coefficient for correcting the sensitivity difference between the pressure detection units 22 is derived using the output of each pressure detection unit 22 and its average value. By doing so, it becomes possible to correct the sensitivity difference between the plurality of pressure detectors 22 during actual measurement. When a constant pressure is applied to all the pressure detectors 22, a bladder (air bag) that is inflated by air pressure can be suitably used.

まず、コネクタ32にセンサシート1を装着する。そして、センサシート1に一様な圧力を印加する(ステップS21)。そして、PC31は、各圧力検出部22のデジタル出力を取得する(ステップS22)。   First, the sensor sheet 1 is attached to the connector 32. Then, a uniform pressure is applied to the sensor sheet 1 (step S21). And PC31 acquires the digital output of each pressure detection part 22 (Step S22).

次に、PC31は、各圧力検出部22のデジタル出力の平均値を算出する(ステップS23)。そして、PC31は、各圧力検出部22の補正係数を算出する(ステップS24)。具体的には、平均値を各出力値で除算した商を各圧力検出部22の補正係数としてそれぞれ求める。そして、PC31は、各圧力検出部22の補正係数を記憶する(ステップS25)。具体的には、PC31は、各圧力検出部22の補正係数を含む校正ファイルを生成し、記憶部(RAM、ハードディスクなど)に記憶する。   Next, the PC 31 calculates the average value of the digital output of each pressure detection unit 22 (step S23). And PC31 calculates the correction coefficient of each pressure detection part 22 (step S24). Specifically, the quotient obtained by dividing the average value by each output value is obtained as a correction coefficient for each pressure detection unit 22. And PC31 memorize | stores the correction coefficient of each pressure detection part 22 (step S25). Specifically, the PC 31 generates a calibration file including the correction coefficient of each pressure detection unit 22 and stores it in a storage unit (RAM, hard disk, etc.).

一例として、図23(a)には、3行3列で9個の圧力測定部(感圧センサ)22で構成された仮想的なセンサシート1のイクイリブレーション処理において、9個の感圧センサから得られた各感圧センサの出力値を示す。これら9個の出力値の平均値は49.9であるので、平均値/出力値を計算する。これらの除算によって得られた商が、図23(b)に示す各感圧センサの補正係数である。   As an example, FIG. 23 (a) shows nine pressure-sensitivities in the acquisition process of the virtual sensor sheet 1 constituted by nine pressure measuring units (pressure-sensitive sensors) 22 in three rows and three columns. The output value of each pressure sensor obtained from the sensor is shown. Since the average value of these nine output values is 49.9, the average value / output value is calculated. The quotient obtained by these divisions is the correction coefficient of each pressure sensor shown in FIG.

このようにして得られた補正係数を、実際の用途においてセンサシート1を使用して得られた圧力検出部22からの出力値に乗算することで、図23(c)に示す補正結果となる。これにより、センサシート1内の複数の圧力検出部22間の感度差をなくすことができる。   By multiplying the correction coefficient obtained in this way by the output value from the pressure detection unit 22 obtained using the sensor sheet 1 in an actual application, the correction result shown in FIG. 23C is obtained. . Thereby, the sensitivity difference between the some pressure detection parts 22 in the sensor sheet | seat 1 can be eliminated.

なお、上述した例では圧力検出部22を1つの所定圧力で押圧して得られた出力値を用いてイクイリブレーション処理を行っているが、圧力検出部22を互いに異なる2つ以上の所定圧力で押圧して得られた出力値を用いてイクイリブレーション処理を行ってもよい。その場合、各圧力検出部22について図23(b)に示したような補正係数を互いに異なる2以上の所定圧力でそれぞれ求め、その平均値を当該圧力検出部22の固定した補正係数として導出してもよい。代替的には、互いに異なる2以上の所定圧力でそれぞれ求めた補正係数から、補正係数を圧力の関数として導出してもよい。   In the above-described example, the equalization process is performed using the output value obtained by pressing the pressure detection unit 22 with one predetermined pressure. However, the pressure detection unit 22 is changed to two or more different predetermined pressures. The acquisition process may be performed using the output value obtained by pressing in step (1). In that case, the correction coefficients as shown in FIG. 23B are obtained for each pressure detection unit 22 at two or more different predetermined pressures, and the average value is derived as a fixed correction coefficient of the pressure detection unit 22. May be. Alternatively, the correction coefficient may be derived as a function of pressure from correction coefficients obtained at two or more different predetermined pressures.

(圧力分布センサのキャリブレーション処理)
次に、図24に示すフローチャートを参照して、圧力分布センサの出力値を補正するキャリブレーション処理について説明する。本実施形態の校正プログラムは、センサシートの一又は複数の圧力検出部22に所定の圧力を加えたときに得られた一又は複数の圧力検出部22からの出力値に基づいて、圧力検出部22に加えられた圧力入力値に対して相関性(線形性、非線形性)のある圧力出力値が得られるようにするための圧力検出部22からの出力値に対する変換係数を導出するようにセンサシステム101を動作させる。即ち、キャリブレーション処理を行うようにセンサシステム101を動作させる。
(Pressure distribution sensor calibration process)
Next, a calibration process for correcting the output value of the pressure distribution sensor will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The calibration program of the present embodiment is based on output values from one or a plurality of pressure detection units 22 obtained when a predetermined pressure is applied to one or a plurality of pressure detection units 22 of the sensor sheet. Sensor for deriving a conversion coefficient for the output value from the pressure detection unit 22 for obtaining a pressure output value having a correlation (linearity or non-linearity) with respect to the pressure input value applied to the pressure sensor 22 The system 101 is operated. That is, the sensor system 101 is operated so as to perform the calibration process.

各圧力検出部22の出力は、実際の圧力に比例した出力とならないことが予想される。そこで、既知の圧力を圧力入力値として加えた状態でそれぞれの圧力検出部22の出力値を取得して、出力値と圧力入力値との関係式(圧力換算式)を求める。そして、この圧力換算式から、各圧力検出部22に加えられた圧力入力値に対して相関性(線形性、非線形性)のある圧力出力値が得られるようにするための圧力検出部22からの出力値に対する変換係数を導出する。この変換係数を圧力検出部22の出力値に乗算することで、圧力検出部22に加えられた圧力入力値に対して相関性(線形性、非線形性)のある圧力出力値を得ることが可能となる。   It is expected that the output of each pressure detector 22 will not be an output proportional to the actual pressure. Therefore, the output value of each pressure detection unit 22 is acquired in a state where a known pressure is applied as a pressure input value, and a relational expression (pressure conversion formula) between the output value and the pressure input value is obtained. From this pressure conversion formula, from the pressure detection unit 22 for obtaining a pressure output value having a correlation (linearity, non-linearity) with respect to the pressure input value applied to each pressure detection unit 22. The conversion coefficient for the output value of is derived. By multiplying the output value of the pressure detection unit 22 by this conversion coefficient, it is possible to obtain a pressure output value having a correlation (linearity or non-linearity) with respect to the pressure input value applied to the pressure detection unit 22. It becomes.

まず、コネクタ32にセンサシート1を装着する。そして、センサシート1に一様な圧力を印加する(ステップS31)。そして、圧力センサが測定した圧力値xをPC31に入力する(ステップS32)。その後、PC31は、各圧力検出部22のデジタル出力yを取得する(ステップS33)。なお、PC31が各圧力検出部22のデジタル出力yを取得した後に、圧力センサが測定した圧力値xをPC31に入力してもよい。   First, the sensor sheet 1 is attached to the connector 32. Then, a uniform pressure is applied to the sensor sheet 1 (step S31). Then, the pressure value x measured by the pressure sensor is input to the PC 31 (step S32). Thereafter, the PC 31 acquires the digital output y of each pressure detection unit 22 (step S33). In addition, after PC31 acquires the digital output y of each pressure detection part 22, you may input the pressure value x which the pressure sensor measured into PC31.

次に、別の圧力による補正を行うか否かを判定する(ステップS34)。後述するように、2点以上を用いて直線補正または曲線補正を行う場合には、別の圧力による補正を行うと判定し(S34:YES)、加圧値を変更する(ステップS35)。そして、ステップS32およびS33を繰り返す。即ち、校正プログラムは、センサシート1の一又は複数の圧力検出部22に互いに異なる複数の圧力を加えたときに得られた一又は複数の圧力検出部22からの出力値に基づいて、変換係数を導出するようにセンサシステム101を動作させる。   Next, it is determined whether or not correction by another pressure is performed (step S34). As will be described later, when linear correction or curve correction is performed using two or more points, it is determined that correction by another pressure is performed (S34: YES), and the pressurization value is changed (step S35). Then, steps S32 and S33 are repeated. That is, the calibration program uses the conversion coefficient based on the output values from one or a plurality of pressure detection units 22 obtained when a plurality of different pressures are applied to one or a plurality of pressure detection units 22 of the sensor sheet 1. The sensor system 101 is operated so as to derive

ステップS34において、別の圧力による補正を行わないと判定した場合には(S34:NO)、PC31は補正係数を算出する(ステップS36)。具体的には、直線補正の場合には、温度換算式の傾きの逆数を、圧力検出部22からの出力値に対する変換係数として求める。また、曲線補正の場合には、センサ出力値の関数を、圧力検出部22からの出力値に対する変換係数として求める。ここで、センサ出力値とは、センサシート1内のすべての圧力検出部22からの出力値の総和である。そして、PC31は、各圧力検出部22の変換係数を記憶する(ステップS37)。具体的には、PC31は、各圧力検出部22の変換係数、および、圧力換算式を含む校正ファイルを生成し、記憶手段(RAM、ハードディスクなど)に記憶する。   If it is determined in step S34 that correction with another pressure is not performed (S34: NO), the PC 31 calculates a correction coefficient (step S36). Specifically, in the case of straight line correction, the reciprocal of the slope of the temperature conversion formula is obtained as a conversion coefficient for the output value from the pressure detection unit 22. In the case of curve correction, a function of the sensor output value is obtained as a conversion coefficient for the output value from the pressure detection unit 22. Here, the sensor output value is the sum of output values from all the pressure detection units 22 in the sensor seat 1. And PC31 memorize | stores the conversion coefficient of each pressure detection part 22 (step S37). Specifically, the PC 31 generates a calibration file including the conversion coefficient of each pressure detection unit 22 and the pressure conversion formula, and stores it in a storage means (RAM, hard disk, etc.).

一例として、実際の圧力検出部22の入出力特性が、0点を通る直線X3で表される場合、図25(a)に示すように、圧力入力値x1(kPa)に対してセンサ出力値y1(信号強度を表す任意の単位Raw)が得られる。ここでいう圧力入力値x1はセンサシート1内のすべての圧力検出部22に加えた圧力値の総和であり、センサ出力値y1はセンサシート1内のすべての圧力検出部22からの出力値の総和を意味している。PC31は、y=axにy1,x1を代入することで温度変化率(傾き)aを求める。   As an example, when the input / output characteristics of the actual pressure detection unit 22 are represented by a straight line X3 passing through the zero point, as shown in FIG. 25A, the sensor output value with respect to the pressure input value x1 (kPa). y1 (arbitrary unit Raw representing the signal intensity) is obtained. The pressure input value x1 here is the sum of the pressure values applied to all the pressure detection units 22 in the sensor sheet 1, and the sensor output value y1 is the output value from all the pressure detection units 22 in the sensor sheet 1. Means the sum. The PC 31 obtains the temperature change rate (slope) a by substituting y1 and x1 for y = ax.

また、一例として、実際の圧力検出部22の入出力特性が、0点を通る曲線Y2で表される場合、図25(b)に示すように、圧力入力値x1(kPa)に対してセンサ出力値y1(信号強度を表す任意の単位Raw)が、圧力入力値x2に対してセンサ出力値y2がそれぞれ得られる。ここでいう圧力入力値x1,x2はセンサシート1内のすべての圧力検出部22に加えた圧力値の総和であり、センサ出力値y1,y2はセンサシート1内のすべての圧力検出部22からの出力値の総和を意味している。PC31は、これら2点と0点と既知の曲線式(累乗曲線)から最小二乗法を用いて傾きaと指数bとを求める。   Further, as an example, when the input / output characteristics of the actual pressure detection unit 22 are represented by a curve Y2 passing through the zero point, as shown in FIG. 25 (b), a sensor with respect to the pressure input value x1 (kPa) The sensor output value y2 is obtained for the output value y1 (arbitrary unit RAW representing the signal intensity) with respect to the pressure input value x2. The pressure input values x1 and x2 here are the sum of the pressure values applied to all the pressure detection units 22 in the sensor sheet 1, and the sensor output values y1 and y2 are obtained from all the pressure detection units 22 in the sensor sheet 1. Means the sum of output values. PC31 calculates | requires inclination a and the index | exponent b using the least square method from these 2 points | pieces, 0 points | pieces, and a known curve type | formula (power curve).

このようにして求められた変換係数を、実際の用途においてセンサシート1を使用して得られた圧力検出部22からの出力値に乗算することで、圧力検出部22への圧力入力値とほぼ同じ値となる圧力出力値を求めることができる。   By multiplying the conversion coefficient obtained in this way by the output value from the pressure detection unit 22 obtained by using the sensor sheet 1 in an actual application, the pressure input value to the pressure detection unit 22 is almost the same. The pressure output value which becomes the same value can be obtained.

なお、上述した例ではセンサシート1内のすべての圧力検出部22を用いてキャリブレーション処理を行っているが、全圧力検出部22中の一部の圧力検出部22(1つでもよい)を用いてキャリブレーション処理を行ってもよい。この場合、変換係数の精度を高めるためには、最初にイクイリブレーション処理を行い、出力値に補正係数を乗算した補正出力値に対して圧力換算式を求めた方が好ましい。   In the above-described example, the calibration process is performed using all the pressure detection units 22 in the sensor sheet 1, but a part of the pressure detection units 22 (may be one) in the total pressure detection unit 22. May be used to perform the calibration process. In this case, in order to increase the accuracy of the conversion coefficient, it is preferable to first perform an equilibration process and obtain a pressure conversion formula for the corrected output value obtained by multiplying the output value by the correction coefficient.

(検証処理)
PC31は、イクイリブレーション処理で求められた圧力検出部22ごとの補正係数、キャリブレーション処理で求められた変換係数、および、圧力換算式を含む校正ファイルを生成し、記憶する。校正ファイルは、圧力検出部22ごとの補正係数、及び、変換係数を含むものであってもよいし、補正係数に変換係数を乗算して得られた積を圧力検出部22ごとの校正係数として含むものであってもよい。
(Verification process)
The PC 31 generates and stores a calibration file including a correction coefficient for each pressure detection unit 22 obtained by the acquisition process, a conversion coefficient obtained by the calibration process, and a pressure conversion formula. The calibration file may include a correction coefficient for each pressure detection unit 22 and a conversion coefficient, and a product obtained by multiplying the correction coefficient by the conversion coefficient is used as a calibration coefficient for each pressure detection unit 22. It may be included.

校正プログラムは、圧力検出部22の出力値に変換係数を乗算した圧力出力値が、圧力検出部22に加えられた圧力入力値と一致するか判定するようにセンサシステム101を動作させる。即ち、PC31は、圧力検出部22からの出力値に変換係数を乗算することで補正した圧力出力値が、圧力センサが測定した圧力値(圧力入力値)と一致するか判定する。その具体的な方法は、温度分布センサにおけるものと同じであるため、その説明を省略する。   The calibration program operates the sensor system 101 to determine whether the pressure output value obtained by multiplying the output value of the pressure detection unit 22 by the conversion coefficient matches the pressure input value applied to the pressure detection unit 22. That is, the PC 31 determines whether the pressure output value corrected by multiplying the output value from the pressure detection unit 22 by the conversion coefficient matches the pressure value (pressure input value) measured by the pressure sensor. Since the specific method is the same as that in the temperature distribution sensor, the description thereof is omitted.

また、PC31は、複数のセンサシート1毎に圧力検出部22に係る校正ファイルを記憶しておき、使用されるセンサシート1に最適な校正ファイルを選択する。その具体的な方法は、温度分布センサにおけるものと同じであるため、その説明を省略する。   Further, the PC 31 stores a calibration file related to the pressure detection unit 22 for each of the plurality of sensor sheets 1 and selects an optimal calibration file for the sensor sheet 1 to be used. Since the specific method is the same as that in the temperature distribution sensor, the description thereof is omitted.

(効果)
以上に述べたように、本実施形態に係るセンサシート1によると、平面視において、複数の温度検出部21が配置された領域と、複数の圧力検出部22が配置された領域とを重ねることで、センサシート1をコンパクトに成形することができる。これにより、被検体の同一箇所に温度検出部21と圧力検出部22とをそれぞれ配置することができるので、被検体の同一箇所において温度と圧力とを同時に測定することができる。
(effect)
As described above, according to the sensor sheet 1 according to the present embodiment, in a plan view, the region where the plurality of temperature detection units 21 are arranged and the region where the plurality of pressure detection units 22 are arranged are overlapped. Thus, the sensor sheet 1 can be compactly formed. Thereby, since the temperature detection part 21 and the pressure detection part 22 can each be arrange | positioned in the same location of a subject, temperature and pressure can be measured simultaneously in the same location of a subject.

また、上述した温度分布センサシートと同様に、第1の配線電極3aの上に導電性感温材料5を形成し、導電性感温材料5の上に第2の配線電極4aを形成することで製造されたものであるので、被検体の温度を精度よく測定することができる。その他、温度センサシートで示したのと同様の効果を得ることができる。   Further, similarly to the above-described temperature distribution sensor sheet, the conductive temperature-sensitive material 5 is formed on the first wiring electrode 3 a and the second wiring electrode 4 a is formed on the conductive temperature-sensitive material 5. Thus, the temperature of the subject can be measured with high accuracy. In addition, the same effects as those shown in the temperature sensor sheet can be obtained.

また、第1の配線電極3aから第3の配線電極6aにかけての厚みを均一にすることで、温度分布および圧力分布の計測時に、被検体による押圧力が温度検出部21および圧力検出部22に集中するのを防止することができる。その結果、温度検出部21に設けられた導電性感温材料5に歪が生じないので、測温誤差の発生を防止することができる。また、圧力検出部22とそれ以外との高低差をなくすことができるので、高低差による測圧誤差の発生を防止することができる。また、センサシート1が押し付けられた被検体に凹凸圧痕が発生するのを防止することができる。   Further, by making the thickness from the first wiring electrode 3 a to the third wiring electrode 6 a uniform, the pressing force by the subject is applied to the temperature detection unit 21 and the pressure detection unit 22 when measuring the temperature distribution and the pressure distribution. Concentration can be prevented. As a result, since no distortion occurs in the conductive temperature-sensitive material 5 provided in the temperature detection unit 21, the occurrence of temperature measurement errors can be prevented. In addition, since the height difference between the pressure detection unit 22 and the others can be eliminated, it is possible to prevent the occurrence of pressure measurement errors due to the height difference. Moreover, it is possible to prevent the uneven impression from being generated on the subject to which the sensor sheet 1 is pressed.

また、圧力検出部22を絶縁材料(保護用フィルム基材8など)で被覆することで、吸湿により圧力検出部22の電磁気的特性が変化したり、加水分解により導電性感圧材料7が劣化して変質したりするのを防止することができる。   In addition, by covering the pressure detection unit 22 with an insulating material (such as the protective film substrate 8), the electromagnetic characteristics of the pressure detection unit 22 change due to moisture absorption, or the conductive pressure-sensitive material 7 deteriorates due to hydrolysis. Can be prevented.

また、本実施形態に係るセンサシステム101によると、複数の温度検出部21の各々で得られた出力値から温度分布を算出することで、被検体の温度分布を測定することができる。また、複数の圧力検出部22の各々で得られた出力値から圧力分布を算出することで、被検体の圧力分布を測定することができる。   Further, according to the sensor system 101 according to the present embodiment, the temperature distribution of the subject can be measured by calculating the temperature distribution from the output values obtained from each of the plurality of temperature detection units 21. Further, the pressure distribution of the subject can be measured by calculating the pressure distribution from the output values obtained from each of the plurality of pressure detection units 22.

また、温度検出部21で得られた出力値に基づいて、圧力検出部22で得られた出力値を補正することで、圧力検出部22の温度依存性を排除することができる。また、圧力検出部22で得られた出力値に基づいて、温度検出部21で得られた出力値を補正することで、温度検出部21の圧力依存性を排除することができる。   Further, by correcting the output value obtained by the pressure detection unit 22 based on the output value obtained by the temperature detection unit 21, the temperature dependence of the pressure detection unit 22 can be eliminated. Further, the pressure dependence of the temperature detection unit 21 can be eliminated by correcting the output value obtained by the temperature detection unit 21 based on the output value obtained by the pressure detection unit 22.

また、本実施形態に係る校正プログラムによると、次の効果を得ることができる。但し、温度検出については、既に述べたとおりである。   Further, according to the calibration program according to the present embodiment, the following effects can be obtained. However, temperature detection is as described above.

また、圧力検出部22に加えられた圧力入力値に対して相関性(線形性、非線形性)のある圧力出力値が得られるようにするための圧力検出部22からの出力値に対する変換係数を導出する。各圧力検出部22の出力値は、実際の圧力に比例した値にならないことが予想される。そこで、一又は複数の圧力検出部22からの出力値と一又は複数の圧力検出部22に加えられた圧力入力値との関係を表す圧力換算式を導出する。そして、圧力換算式から変換係数を導出し、圧力検出部22の出力値に変換係数を乗算する。これにより、圧力検出部22への圧力入力値とほぼ同じ値となる圧力出力値を求めることができる。よって、圧力検出部22の出力値に対して適正な温度を得ることができる。   Further, a conversion coefficient for the output value from the pressure detection unit 22 for obtaining a pressure output value having a correlation (linearity or non-linearity) with respect to the pressure input value applied to the pressure detection unit 22 is obtained. To derive. It is expected that the output value of each pressure detector 22 does not become a value proportional to the actual pressure. Therefore, a pressure conversion formula representing the relationship between the output values from the one or more pressure detectors 22 and the pressure input values applied to the one or more pressure detectors 22 is derived. Then, a conversion coefficient is derived from the pressure conversion formula, and the output value of the pressure detection unit 22 is multiplied by the conversion coefficient. As a result, a pressure output value that is substantially the same as the pressure input value to the pressure detector 22 can be obtained. Therefore, an appropriate temperature can be obtained with respect to the output value of the pressure detector 22.

また、センサシート1の一又は複数の圧力検出部22に互いに異なる複数の圧力を加えたときに得られた一又は複数の圧力検出部22からの出力値に基づいて、変換係数を導出する。一又は複数の圧力検出部22に、互いに異なる複数の圧力を加えることで、圧力と出力とが比例直線関係にない圧力換算式を求めることができる。これにより、単一の圧力を加えることで導出した変換係数よりも精度の高い変換係数を導出することができる。   Further, a conversion coefficient is derived based on output values from the one or more pressure detection units 22 obtained when a plurality of different pressures are applied to the one or more pressure detection units 22 of the sensor sheet 1. By applying a plurality of different pressures to one or a plurality of pressure detectors 22, a pressure conversion formula in which the pressure and the output do not have a proportional linear relationship can be obtained. Thereby, it is possible to derive a conversion coefficient with higher accuracy than the conversion coefficient derived by applying a single pressure.

また、圧力検出部22の出力値に変換係数を乗算した圧力出力値が、圧力検出部22に加えられた圧力入力値と一致するか判定する。例えば、センサシート1を交換した場合や圧力検出部22の劣化、損耗等で部分的に感度変化を起こした場合には、補正した圧力出力値に誤差が生じる。この誤差の大きさを予め任意に設定していた閾値と比較することで、圧力出力値と圧力入力値との一致の度合いを把握することができる。よって、誤差が生じた状態で計測が行われるのを回避することができる。   Further, it is determined whether the pressure output value obtained by multiplying the output value of the pressure detection unit 22 by the conversion coefficient matches the pressure input value applied to the pressure detection unit 22. For example, when the sensor sheet 1 is replaced or when sensitivity changes partially due to deterioration or wear of the pressure detector 22, an error occurs in the corrected pressure output value. The degree of coincidence between the pressure output value and the pressure input value can be grasped by comparing the magnitude of the error with a threshold value that is arbitrarily set in advance. Therefore, it is possible to avoid measurement in a state where an error has occurred.

また、複数のセンサシート1毎に変換係数を記憶しておき、使用されるセンサシート1に最適な変換係数を選択する。例えば、常温あるいは特定の温度で各温度検出部21から取得した出力値と、複数の変換係数の各々との適合率を算出することで、最適な変換係数を特定する。この変換係数を温度検出部21からの出力値に反映することで、精度の良い計測が可能となる。この点は、圧力検出部22についても、同様である。   Moreover, the conversion coefficient is memorize | stored for every several sensor sheet | seat 1, and the optimal conversion coefficient for the sensor sheet | seat 1 used is selected. For example, the optimum conversion coefficient is specified by calculating the matching ratio between the output value acquired from each temperature detection unit 21 at normal temperature or a specific temperature and each of the plurality of conversion coefficients. Reflecting this conversion coefficient in the output value from the temperature detection unit 21 enables accurate measurement. This also applies to the pressure detection unit 22.

(変形例)
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
(Modification)
The embodiment of the present invention has been described above, but only specific examples are illustrated, and the present invention is not particularly limited, and the specific configuration and the like can be appropriately changed in design. Further, the actions and effects described in the embodiments of the invention only list the most preferable actions and effects resulting from the present invention, and the actions and effects according to the present invention are described in the embodiments of the present invention. It is not limited to what was done.

例えば、図26〜図28に示すように、各温度検出部21と各圧力検出部22とが重ならないようにすることもできる。図26は、この温度圧力センサーシートを示す平面図(保護用フィルム基材8を除いた平面図)、図27は図26のA−A線断面図、図28は図26のB−B線断面図である。   For example, as shown in FIGS. 26 to 28, the temperature detectors 21 and the pressure detectors 22 can be prevented from overlapping each other. 26 is a plan view showing this temperature / pressure sensor sheet (a plan view excluding the protective film substrate 8), FIG. 27 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 26, and FIG. 28 is taken along line BB in FIG. It is sectional drawing.

図26〜図28に示すように、この温度圧力センサーシートでは、フィルム基材上に、第1の配線電極3aと第3の配線電極6aを交互に配置している。そして、第1の配線電極3a上に導電性感温材料5を配置し、第3の配線電極6a上に導電性感圧材料7aを配置している。また、保護用フィルム基材8上に、第2の配線電極4aと第4の配線電極6bとを交互に配置している。第4の配線電極6bは、第1〜第3の配線電極と同様の材料で形成されている。そして、第4の配線電極6b上には、導電性感圧材料7bを配置している。その後、フィルム基材1と、保護用フィルム基材8とが、配線電極同士が対向するように貼り合わせる。これにより、図26に示すように、第1の配線電極3aと第2の配線電極4aが交差する箇所が、温度検出部21を構成し、第3の配線電極6aと第4の配線電極6bが交差する箇所、つまり、導電性感圧材料7a,7bが接触する箇所が圧力検出部22を構成する。   As shown in FIGS. 26 to 28, in this temperature and pressure sensor sheet, the first wiring electrodes 3a and the third wiring electrodes 6a are alternately arranged on the film base material. The conductive temperature-sensitive material 5 is disposed on the first wiring electrode 3a, and the conductive pressure-sensitive material 7a is disposed on the third wiring electrode 6a. Further, the second wiring electrodes 4 a and the fourth wiring electrodes 6 b are alternately arranged on the protective film substrate 8. The fourth wiring electrode 6b is formed of the same material as the first to third wiring electrodes. A conductive pressure sensitive material 7b is disposed on the fourth wiring electrode 6b. Thereafter, the film substrate 1 and the protective film substrate 8 are bonded together so that the wiring electrodes face each other. Thereby, as shown in FIG. 26, the location where the first wiring electrode 3a and the second wiring electrode 4a intersect constitutes the temperature detection unit 21, and the third wiring electrode 6a and the fourth wiring electrode 6b. Where the conductive pressure-sensitive materials 7a and 7b contact each other constitutes the pressure detection unit 22.

このような構成により、各温度検出部21と各圧力検出部22とが重ならないように分散することができる。温度及び圧力の測定は、上述したものと同様である。温度を測定する場合には、例えば、複数の温度検出部21に順番に電圧を印加することで、複数の温度検出部21の各々から順番に出力を得る。具体的には、第1の配線電極3aと第2の配線電極4aのうち、一方をドライブ電極、他方をレシーブ電極とすると、コネクタ32は、複数のドライブ電極に順番に電圧を印加し、印加された状態で複数のレシーブ電極の抵抗値を順番に測定することにより、それぞれの温度検出部21の出力を得る。   With such a configuration, the temperature detectors 21 and the pressure detectors 22 can be dispersed so as not to overlap. The measurement of temperature and pressure is the same as described above. In the case of measuring the temperature, for example, by sequentially applying a voltage to the plurality of temperature detection units 21, an output is obtained in order from each of the plurality of temperature detection units 21. Specifically, when one of the first wiring electrode 3a and the second wiring electrode 4a is a drive electrode and the other is a receive electrode, the connector 32 applies a voltage to the plurality of drive electrodes in order. In this state, the resistance values of the plurality of receive electrodes are measured in order to obtain the output of each temperature detection unit 21.

同様に、圧力を測定する場合には、複数の圧力検出部22に順番に電圧を印加することで、複数の圧力検出部22の各々から順番に出力を得る。具体的には、第3の配線電極6aと第4の配線電極6bのうち、一方をドライブ電極、他方をレシーブ電極とすると、コネクタ32は、複数のドライブ電極に順番に電圧を印加し、印加された状態で複数のレシーブ電極の抵抗を順番に測定することにより、それぞれの圧力検出部22の出力を得る。   Similarly, when measuring a pressure, an output is obtained in order from each of the plurality of pressure detection units 22 by sequentially applying a voltage to the plurality of pressure detection units 22. Specifically, when one of the third wiring electrode 6a and the fourth wiring electrode 6b is a drive electrode and the other is a receive electrode, the connector 32 applies a voltage to the plurality of drive electrodes in order. In this state, by measuring the resistance of the plurality of receive electrodes in order, the output of each pressure detection unit 22 is obtained.

製造において、保護用フィルム基材8には、第4の配線電極6bと導電性感圧材料7bのみを配置し、第2の配線電極4aをフィルム基材1側に配置することもできる。   In manufacture, only the 4th wiring electrode 6b and the electroconductive pressure-sensitive material 7b can be arrange | positioned at the protective film base material 8, and the 2nd wiring electrode 4a can also be arrange | positioned at the film base material 1 side.

なお、上記の例における第1の配線電極3a、第2の配線電極4a、第3の配線電極6a、及び第4の配線電極6bが、本発明に係る第4の配線電極、第5の配線電極、第6の配線電極、及び第7の配線電極に相当する。   In the above example, the first wiring electrode 3a, the second wiring electrode 4a, the third wiring electrode 6a, and the fourth wiring electrode 6b are the fourth wiring electrode and the fifth wiring according to the present invention. It corresponds to an electrode, a sixth wiring electrode, and a seventh wiring electrode.

また、次のような構成にすることもできる。この点について、図29〜図31を参照しつつ説明する。図29は、この温度圧力センサーシートを示す平面図(保護用フィルム基材8を除いた平面図)、図30は図29のC−C線断面図、図31はこの温度圧力センサーシートの製造方法を示す図である。   Moreover, it can also be set as the following structures. This point will be described with reference to FIGS. 29 is a plan view showing this temperature / pressure sensor sheet (a plan view excluding the protective film substrate 8), FIG. 30 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 29, and FIG. 31 is a production of this temperature / pressure sensor sheet. It is a figure which shows a method.

図29〜図31に示すように、この温度圧力センサーシートでは、図26〜図28と同様に、フィルム基材2上に、第1の配線電極3aと第3の配線電極6aを交互に配置している。そして、第1の配線電極3a上に導電性感温材料5を配置し、第3の配線電極6a上に導電性感圧材料7aを配置している。さらに、導電性感温材料5上に所定間隔をおいて導電性接着剤95を配置する。また、保護用フィルム基材8上に、第2の配線電極4aを所定間隔をおいて配置し、これらと交差するように、導電性感圧材料7bを配置する。但し、第2の配線電極4a間の保護用フィルム基材上には、必ずしも導電性感圧材料7bを配置する必要はない。なお、第4の配線電極6bは、第1〜第3の配線電極と同様の材料で形成されている。その後、フィルム基材1と、保護用フィルム基材8とが、配線電極同士が対向するように貼り合わせる。具体的には、導電性接着剤95により、第2の配線電極4aを、導電性感温材料5上に固定する。また、導電性感温材料7a上に、導電性感温材料7bが配置されるようにするが、これらは接触しているだけで、固定はされない。これにより、図29に示すように、第1の配線電極3aと第2の配線電極4aが交差する箇所が、温度検出部21を構成し、第3の配線電極6aと第4の配線電極6bが交差する箇所、つまり、導電性感圧材料7a,7bが接触する箇所が圧力検出部22を構成する。図26と異なり、図29の例では、縦の列(図29の上下方向の列)における交差箇所は、すべて温度検出部21または圧力検出部22を構成する。そして、温度検出部21を有する列と、圧力検出部22を有する列が横方向(図29の左右方向)に交互に配置される。   As shown in FIGS. 29 to 31, in this temperature / pressure sensor sheet, the first wiring electrodes 3 a and the third wiring electrodes 6 a are alternately arranged on the film substrate 2, as in FIGS. 26 to 28. doing. The conductive temperature-sensitive material 5 is disposed on the first wiring electrode 3a, and the conductive pressure-sensitive material 7a is disposed on the third wiring electrode 6a. Further, a conductive adhesive 95 is disposed on the conductive temperature-sensitive material 5 at a predetermined interval. Moreover, the 2nd wiring electrode 4a is arrange | positioned on the protective film base material 8 at predetermined intervals, and the electroconductive pressure sensitive material 7b is arrange | positioned so that these may be cross | intersected. However, it is not always necessary to dispose the conductive pressure-sensitive material 7b on the protective film substrate between the second wiring electrodes 4a. The fourth wiring electrode 6b is formed of the same material as the first to third wiring electrodes. Thereafter, the film substrate 1 and the protective film substrate 8 are bonded together so that the wiring electrodes face each other. Specifically, the second wiring electrode 4 a is fixed on the conductive temperature-sensitive material 5 by the conductive adhesive 95. Further, the conductive temperature-sensitive material 7b is arranged on the conductive temperature-sensitive material 7a, but these are only in contact and are not fixed. Thereby, as shown in FIG. 29, the location where the first wiring electrode 3a and the second wiring electrode 4a intersect constitutes the temperature detection unit 21, and the third wiring electrode 6a and the fourth wiring electrode 6b. Where the conductive pressure-sensitive materials 7a and 7b contact each other constitutes the pressure detection unit 22. Unlike FIG. 26, in the example of FIG. 29, all the intersections in the vertical columns (vertical columns in FIG. 29) constitute the temperature detection unit 21 or the pressure detection unit 22. And the row | line | column which has the temperature detection part 21, and the row | line | column which has the pressure detection part 22 are alternately arrange | positioned by the horizontal direction (left-right direction of FIG. 29).

このセンサの動作方法は、図26〜図28に示すセンサと同じである。   The operation method of this sensor is the same as that of the sensor shown in FIGS.

なお、上記例における第1の配線電極3a、第2の配線電極4a、及び第3の配線電極6aが、本発明に係る第1の配線電極、第2の配線電極、及び第3の配線電極に相当する。   Note that the first wiring electrode 3a, the second wiring electrode 4a, and the third wiring electrode 6a in the above example are the first wiring electrode, the second wiring electrode, and the third wiring electrode according to the present invention. It corresponds to.

上記の各例では、第1の配線電極と第3の配線電極、及び第2の配線電極4aと第4の配線電極6bを、それぞれ交互に配置しているが、交互に配置せず、必要な箇所に、温度検出部21や圧力検出部22が配置されるように、配線電極の位置を適宜変更することもできる。   In each of the above examples, the first wiring electrode and the third wiring electrode, and the second wiring electrode 4a and the fourth wiring electrode 6b are alternately arranged. The position of the wiring electrode can also be changed as appropriate so that the temperature detection unit 21 and the pressure detection unit 22 are arranged at various locations.

以下、実施例を挙げて、本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下では、温度分布センサーシートを構成する各温度検出部を構成する感温素子について検討する。すなわち、以下では、基材4に、第1の電極2、導電性感温材料1、及び第2の電極3をこの順で積層した感温素子について検討する。なお、この感温素子は、例えば、後述する図43及び図44に示すように、基材4上に、第1の電極2と第2の電極3とを所定間隔をおいて配置し、これら電極2,3の間に導電性感温材料1を配置した態様とすることもできる。すなわち、本発明に係る感温素子は、少なくとも1つの第1の電極(例えば、本発明に係る第1または第4の配線電極に相当)と、少なくとも1つの第2の電極(例えば、本発明に係る第2または第5の配線電極に相当)と、各第1の電極及び前記各第2の電極に電気的に接続された、少なくとも1つの導電性感温材料と、を備えていればよい。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated, this invention is not limited to this. Below, the temperature sensing element which comprises each temperature detection part which comprises a temperature distribution sensor sheet | seat is examined. That is, hereinafter, a temperature sensitive element in which the first electrode 2, the conductive temperature sensitive material 1, and the second electrode 3 are laminated in this order on the substrate 4 will be examined. For example, as shown in FIGS. 43 and 44, which will be described later, the temperature sensitive element is configured such that the first electrode 2 and the second electrode 3 are arranged on the base material 4 at a predetermined interval, and these It can also be set as the aspect which has arrange | positioned the electroconductive temperature sensitive material 1 between the electrodes 2 and 3. FIG. That is, the temperature sensitive element according to the present invention includes at least one first electrode (for example, corresponding to the first or fourth wiring electrode according to the present invention) and at least one second electrode (for example, the present invention). Corresponding to the second or fifth wiring electrode) and at least one conductive temperature-sensitive material electrically connected to each first electrode and each second electrode. .

(実施例1〜3及び比較例1)
表1に記載の導電性粒子、樹脂、フィラー、溶剤、及び消泡剤を遊星式攪拌脱泡装置(クラボウ社製のマゼルスターKK−V1000)を用いて混合して導電性感温材料を形成するためのインクを調製した。各成分の詳細は、後述の通りである。
(Examples 1 to 3 and Comparative Example 1)
In order to form a conductive temperature-sensitive material by mixing the conductive particles, resin, filler, solvent, and antifoaming agent shown in Table 1 using a planetary stirring deaerator (Mazerustar KK-V1000 manufactured by Kurabo Industries). Ink was prepared. Details of each component are as described later.

次に、得られたインクを用いて、図32及び図33に示されるような構成を備える感温素子10を製造した。具体的には、図32及び図33に示されるように、ポリイミドシート4(東レ・デュポン社製のカプトン300V)の上に、第1の電極2(ポリイミドの銀フィラー分散体、サンワ化学工業社製のSAP−15、厚みxa=8μm、幅ya=2mm、長さza=7mm)をスクリーン印刷により配置した。次に、電極2の端部を覆うようにして、前述のインクをスクリーン印刷により塗布し、導電性感温材料1(電極の上面に位置する部分の厚みxb=28μm、幅yb=5mm、長さzb=3mm)を形成した。次に、導電性感温材料1の周囲を囲むように流動防止壁7(サンワ化学工業社製のIRP−1407、厚みxb=28μm、外形幅yc=6mm、外形長さzc=4mm)をスクリーン印刷により形成した。これに続いて、導電性感温材料1を覆うようにして、第2の電極3(ポリイミドの銀フィラー分散体、サンワ化学工業社製のSAP−15、厚みxd=8μm、幅yd=7mm、長さzd=2mm)をスクリーン印刷により形成した。なお、温度測定を行う際、融点の低い感温抵抗体1を用いると、その融点より高い温度の測定を行うと、感温抵抗体1が流動するおそれがある。そこで、上記実施例では、感温抵抗体1の周囲に流動防止壁7を設けている。   Next, using the obtained ink, a temperature sensitive element 10 having a configuration as shown in FIGS. 32 and 33 was manufactured. Specifically, as shown in FIGS. 32 and 33, the first electrode 2 (polyimide silver filler dispersion, Sanwa Chemical Industry Co., Ltd.) is formed on the polyimide sheet 4 (Kapton 300V manufactured by Toray DuPont). SAP-15 manufactured, thickness xa = 8 μm, width ya = 2 mm, length za = 7 mm) was placed by screen printing. Next, the above-described ink is applied by screen printing so as to cover the end portion of the electrode 2, and the conductive temperature-sensitive material 1 (thickness xb = 28 μm of the portion located on the upper surface of the electrode, width yb = 5 mm, length) zb = 3 mm). Next, a flow preventing wall 7 (IRP-1407 manufactured by Sanwa Chemical Industry Co., Ltd., thickness xb = 28 μm, outer width yc = 6 mm, outer length zc = 4 mm) is screen-printed so as to surround the periphery of the conductive temperature-sensitive material 1. Formed by. Subsequently, the second electrode 3 (polyimide silver filler dispersion, SAP-15 manufactured by Sanwa Chemical Industry Co., Ltd., thickness xd = 8 μm, width yd = 7 mm, long so as to cover the conductive temperature sensitive material 1 (Zd = 2 mm) was formed by screen printing. In addition, when performing the temperature measurement, if the temperature sensitive resistor 1 having a low melting point is used, the temperature sensitive resistor 1 may flow if a temperature higher than the melting point is measured. Therefore, in the above embodiment, the flow prevention wall 7 is provided around the temperature sensitive resistor 1.

(電気抵抗値及びその変化率の測定)
上記で得られた感温素子10を用いて、次の条件で表1に記載の各温度における電気抵抗値及び電気抵抗値の変化率を測定した。すなわち、感温素子10を恒温槽(ヤマト科学株式会社製 DF612)に配置し、感温素子10の傍らに熱電対(アズワン株式会社製、被覆熱電対(Dg−K-5m-Y端子))を設置する。そして、熱電対の温度を温度レコーダ(株式会社キーエンス製 NR−1000)でモニターしながら、テスター(日置電機株式会社製 デジタルハイテスタ3805−50)にて各温度における電気抵抗値及び電気抵抗値の変化率を測定した。結果を表1に示す。また、実施例1〜3及び比較例1における測定温度と電気抵抗値との関係を示すグラフを図34〜図37に、測定温度と電気抵抗値の逆数との関係を示すグラフを図38〜図41に、測定温度と電気抵抗値の変化率との関係を示すグラフを図42に示す。
(Measurement of electrical resistance value and rate of change)
Using the temperature sensitive element 10 obtained above, the electrical resistance value and the change rate of the electrical resistance value at each temperature described in Table 1 were measured under the following conditions. That is, the thermosensitive element 10 is placed in a thermostatic chamber (DF612 manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.), and a thermocouple (covered thermocouple (Dg-K-5m-Y terminal manufactured by As One Co., Ltd.)) beside the thermosensitive element 10. Is installed. Then, while monitoring the temperature of the thermocouple with a temperature recorder (NR-1000 manufactured by Keyence Corporation), the electrical resistance value and the electrical resistance value at each temperature were measured with a tester (Digital Hitester 3805-50 manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.). The rate of change was measured. The results are shown in Table 1. Moreover, the graph which shows the relationship between measured temperature and electrical resistance value in Examples 1-3 and Comparative Example 1 is shown in FIGS. 34-37, and the graph which shows the relationship between measured temperature and the reciprocal number of electrical resistance value is shown in FIGS. FIG. 41 is a graph showing the relationship between the measured temperature and the change rate of the electrical resistance value.

(体積抵抗率の測定)
上記で得られたインクを用い、図43及び図44に示される構造の感温素子10を製造して、表1に記載の温度における体積抵抗率を測定した。具体的には、図43及び図44に示されるように、ポリイミドシート4(東レ・デュポン社製のカプトン300V)の上に、第1の電極2(ポリイミドの銀フィラー分散体、サンワ化学工業社製のSAP−15、厚みx=8μm、幅ya=2mm、長さz=5mm)及び第1の電極3(ポリイミドの銀フィラー分散体、サンワ化学工業社製のSAP−15、厚みx=8μm、幅yb=2mm、長さz=5mm)を間隔y1を空けてスクリーン印刷により形成した。次に、両電極2、3との間を埋めるようにして、前述のインクをスクリーン印刷により塗布し、導電性感温材料1(厚みx=28μm、幅y1=5mm、長さz=5mm)を形成した。
(Measurement of volume resistivity)
Using the ink obtained above, the temperature sensitive element 10 having the structure shown in FIGS. 43 and 44 was manufactured, and the volume resistivity at the temperatures shown in Table 1 was measured. Specifically, as shown in FIG. 43 and FIG. 44, on the polyimide sheet 4 (Kapton 300V manufactured by Toray DuPont), the first electrode 2 (polyimide silver filler dispersion, Sanwa Chemical Industry Co., Ltd.) SAP-15 manufactured, thickness x = 8 μm, width ya = 2 mm, length z = 5 mm) and first electrode 3 (polyimide silver filler dispersion, SAP-15 manufactured by Sanwa Chemical Industry Co., Ltd., thickness x = 8 μm) , Width yb = 2 mm, length z = 5 mm) was formed by screen printing at an interval y1. Next, the ink described above is applied by screen printing so as to fill the space between the electrodes 2 and 3, and the conductive temperature-sensitive material 1 (thickness x = 28 μm, width y1 = 5 mm, length z = 5 mm) is applied. Formed.

得られた感温素子10を用いて、表1に記載の各温度における体積抵抗率を測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained temperature sensitive element 10, the volume resistivity at each temperature described in Table 1 was measured. The results are shown in Table 1.

表1において、各成分の詳細は以下の通りである。
カーボンブラック:キャボット・スペシャリティ・ケミカルズ・インク社製のXC−72Rポリイミド樹脂/エポキシ樹脂、酸化チタン、及びトリエチレングリコールジメチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドンの混合物:サンワ化学工業社製のIRP−1407アクリル系重合物:楠本化成社製のディスパロン1970
In Table 1, details of each component are as follows.
Carbon Black: Mixture of XC-72R polyimide resin / epoxy resin, titanium oxide, triethylene glycol dimethyl ether and N-methyl-2-pyrrolidone manufactured by Cabot Specialty Chemicals Inc .: IRP-1407 manufactured by Sanwa Chemical Industry Co., Ltd. Acrylic polymer: Disparon 1970 manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.

1 センサシート
2 フィルム基材
3 第1の配線電極群
3a 第1の配線電極
4 第2の配線電極群
4a 第2の配線電極
5 導電性感温材料
6 第3の配線電極群
6a 第3の配線電極
7 導電性感圧材料
8 保護用フィルム基材
9 絶縁材料
21 温度検出部
22 圧力検出部
31 PC
32 コネクタ
101 センサシステム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor sheet 2 Film base material 3 1st wiring electrode group 3a 1st wiring electrode 4 2nd wiring electrode group 4a 2nd wiring electrode 5 Conductive thermosensitive material 6 3rd wiring electrode group 6a 3rd wiring Electrode 7 Conductive pressure sensitive material 8 Protective film base material 9 Insulating material 21 Temperature detection part 22 Pressure detection part 31 PC
32 connector 101 sensor system

Claims (29)

フィルム基材と、
前記フィルム基材上に設けられた、複数の第1の配線電極対であって、当該各第1の配線電極対は、交差する一対の配線電極を有する、複数の第1の配線電極対と、
前記各第1の配線電極対において、前記一対の配線電極の交差する箇所である温度検出部に設けられ、当該一対の配線電極の間に配置された導電性感温材料と、
を備え、
複数の前記温度検出部の各々は、温度の高低に応じて電磁気的特性が変化するように構成されており、
前記一対の配線電極と前記導電性感温材料とが固定されており、
前記複数の第1の配線電極対は、
前記フィルム基材の上に設けられ、線状の第1の配線電極が第1の方向に複数並設されてなる第1の配線電極群と、
前記第1の配線電極群の上に設けられ、前記第1の方向と交差する第2の方向に線状の第2の配線電極が複数並設されてなる第2の配線電極群と、
を備え、
前記導電性感温材料は、
前記第1の配線電極と前記第2の配線電極とが交差する箇所である前記温度検出部に設けられ、前記第1の配線電極と前記第2の配線電極との間に配置されており、
前記第1の配線電極の上に前記導電性感温材料が固定されるように形成され、前記導電性感温材料の上に前記第2の配線電極が固定されるように形成されている、センサシート。
A film substrate;
A plurality of first wiring electrode pairs provided on the film substrate, each of the first wiring electrode pairs having a pair of wiring electrodes intersecting with each other. ,
In each of the first wiring electrode pairs, a conductive temperature-sensitive material provided in a temperature detection unit that is a location where the pair of wiring electrodes intersect, and disposed between the pair of wiring electrodes;
With
Each of the plurality of temperature detection units is configured such that the electromagnetic characteristics change according to the level of temperature,
The pair of wiring electrodes and the conductive temperature sensitive material are fixed ,
The plurality of first wiring electrode pairs are:
A first wiring electrode group provided on the film base material, wherein a plurality of linear first wiring electrodes are arranged in parallel in the first direction;
A second wiring electrode group provided on the first wiring electrode group, wherein a plurality of linear second wiring electrodes are arranged in parallel in a second direction intersecting the first direction;
With
The conductive temperature sensitive material is:
The first wiring electrode and the second wiring electrode are provided at the temperature detection unit that is a crossing point, and are disposed between the first wiring electrode and the second wiring electrode,
A sensor sheet formed so that the conductive temperature-sensitive material is fixed on the first wiring electrode, and formed so that the second wiring electrode is fixed on the conductive temperature-sensitive material. .
前記温度検出部同士の間に絶縁材料が設けられることで、前記第1の配線電極から前記第2の配線電極にかけての厚みが均一にされている、請求項に記載のセンサシート。 Wherein by insulating material between the temperature detecting portions are provided, the first thickness from the wiring electrode of toward the second wiring electrode is uniform, the sensor sheet according to claim 1. 前記温度検出部が絶縁材料で被覆されている、請求項1又は2に記載のセンサシート。 The temperature detecting section is covered with an insulating material, the sensor sheet according to claim 1 or 2. フィルム基材と、
前記フィルム基材上に設けられた、複数の第1の配線電極対であって、当該各第1の配線電極対は、交差する一対の配線電極を有する、複数の第1の配線電極対と、
前記各第1の配線電極対において、前記一対の配線電極の交差する箇所である温度検出部に設けられ、当該一対の配線電極の間に配置された導電性感温材料と、
を備え、
複数の前記温度検出部の各々は、温度の高低に応じて電磁気的特性が変化するように構成されており、
前記一対の配線電極と前記導電性感温材料とが固定されており、
前記フィルム基材上に設けられた、複数の第2の配線電極対であって、当該各第2の配線電極対は、交差する一対の配線電極を有する、複数の第2の配線電極対と、
前記各第2の配線電極対において、前記一対の配線電極の交差する箇所である圧力検出部に設けられ、当該一対の配線電極の間に配置された導電性感圧材料と、
をさらに備え、
複数の前記圧力検出部の各々は、前記各第2の配線電極対において、前記一対の配線電極が積層する方向に加えられた圧力の大小に応じて電磁気的特性が変化するように、構成されている、センサシート。
A film substrate;
A plurality of first wiring electrode pairs provided on the film substrate, each of the first wiring electrode pairs having a pair of wiring electrodes intersecting with each other. ,
In each of the first wiring electrode pairs, a conductive temperature-sensitive material provided in a temperature detection unit that is a location where the pair of wiring electrodes intersect, and disposed between the pair of wiring electrodes;
With
Each of the plurality of temperature detection units is configured such that the electromagnetic characteristics change according to the level of temperature,
The pair of wiring electrodes and the conductive temperature sensitive material are fixed,
A plurality of second wiring electrode pairs provided on the film substrate, each of the second wiring electrode pairs having a pair of wiring electrodes intersecting with each other. ,
In each of the second wiring electrode pairs, a conductive pressure-sensitive material provided in a pressure detection unit that is a location where the pair of wiring electrodes intersect, and disposed between the pair of wiring electrodes;
Further comprising
Each of the plurality of pressure detection units is configured such that in each of the second wiring electrode pairs, the electromagnetic characteristics change according to the pressure applied in the direction in which the pair of wiring electrodes are stacked. and it is, cell Nsashito.
前記複数の第1の配線電極対は、
前記フィルム基材の上に設けられ、線状の第1の配線電極が第1の方向に複数並設されてなる第1の配線電極群と、
前記第1の配線電極群の上に設けられ、前記第1の方向と交差する第2の方向に線状の第2の配線電極が複数並設されてなる第2の配線電極群と、
を備え、
前記導電性感温材料は、前記第1の配線電極と前記第2の配線電極とが交差する箇所である前記温度検出部に設けられ、前記第1の配線電極と前記第2の配線電極との間に配置されており、
前記複数の第2の配線電極対は、
前記第2の配線電極群と、
前記第2の配線電極群の上または下に設けられ、前記第2の方向と交差する第3の方向に線状の第3の配線電極が複数並設されてなる第3の配線電極群と、
を備え、
前記導電性感圧材料は、前記第2の配線電極と前記第3の配線電極とが交差する箇所である前記圧力検出部に設けられ、前記第2の配線電極と前記第3の配線電極との間に配置されている、請求項に記載のセンサシート。
The plurality of first wiring electrode pairs are:
A first wiring electrode group provided on the film base material, wherein a plurality of linear first wiring electrodes are arranged in parallel in the first direction;
A second wiring electrode group provided on the first wiring electrode group, wherein a plurality of linear second wiring electrodes are arranged in parallel in a second direction intersecting the first direction;
With
The conductive temperature-sensitive material is provided in the temperature detection unit, which is a location where the first wiring electrode and the second wiring electrode intersect, and the first wiring electrode and the second wiring electrode Between them,
The plurality of second wiring electrode pairs are:
The second wiring electrode group;
A third wiring electrode group which is provided above or below the second wiring electrode group and in which a plurality of linear third wiring electrodes are arranged in parallel in a third direction intersecting the second direction; ,
With
The conductive pressure-sensitive material is provided in the pressure detection unit where the second wiring electrode and the third wiring electrode intersect, and the second wiring electrode and the third wiring electrode The sensor sheet according to claim 4 , which is disposed in between.
平面視において、複数の前記温度検出部が配置された領域と、複数の前記圧力検出部が配置された領域とが重なっている、請求項に記載のセンサシート。 6. The sensor sheet according to claim 5 , wherein, in a plan view, a region where the plurality of temperature detection units are arranged overlaps a region where the plurality of pressure detection units are arranged. 平面視において、複数の前記温度検出部が配置された領域と、複数の前記圧力検出部が配置された領域とが重なっていない、請求項に記載のセンサシート。 6. The sensor sheet according to claim 5 , wherein a region where the plurality of temperature detection units are arranged and a region where the plurality of pressure detection units are arranged do not overlap in a plan view. 前記導電性感圧材料は、第1部位と、第2部位とを備え、
前記第1部位は、前記各第2の配線電極に沿って配置され、
前記第2部位は、前記各第3の配線電極に沿って配置され、
前記第1部位と第2部位とは、離間可能に接触している、請求項に記載のセンサシート。
The conductive pressure-sensitive material includes a first part and a second part,
The first part is disposed along each of the second wiring electrodes,
The second part is disposed along each of the third wiring electrodes,
The sensor sheet according to claim 5 , wherein the first part and the second part are in contact with each other so as to be separated from each other.
前記複数の第1の配線電極対は、
前記フィルム基材の上に設けられ、線状の第4の配線電極が第1の方向に複数並設されてなる第4の配線電極群と、
前記第4の配線電極群の上に設けられ、前記第1の方向と交差する第2の方向に線状の第5の配線電極が複数並設されてなる第5の配線電極群と、
を備え、
前記導電性感温材料は、前記第4の配線電極と前記第5の配線電極とが交差する箇所である前記温度検出部に設けられ、前記第4の配線電極と前記第5の配線電極との間に配置されており、
前記複数の第2の配線電極対は、
前記フィルム基材の上に設けられ、線状の第6の配線電極が前記第1の方向に複数並設されてなる第6の配線電極群と、
前記第6の配線電極群の上に設けられ、前記第2の方向に線状の第7の配線電極が複数並設されてなる第7の配線電極群と、
を備え、
前記導電性感圧材料は、前記第6の配線電極と前記第7の配線電極とが交差する箇所である前記圧力検出部に設けられ、前記第6の配線電極と前記第7の配線電極との間に配置されており、
平面視において、複数の前記温度検出部が配置された領域と、複数の前記圧力検出部が配置された領域とが重なっていない、請求項に記載のセンサシート。
The plurality of first wiring electrode pairs are:
A fourth wiring electrode group provided on the film base material, and a plurality of linear fourth wiring electrodes arranged in parallel in the first direction;
A fifth wiring electrode group provided on the fourth wiring electrode group, wherein a plurality of linear fifth wiring electrodes are arranged in parallel in a second direction intersecting the first direction;
With
The conductive temperature-sensitive material is provided in the temperature detection portion where the fourth wiring electrode and the fifth wiring electrode intersect, and the fourth wiring electrode and the fifth wiring electrode Between them,
The plurality of second wiring electrode pairs are:
A sixth wiring electrode group provided on the film base material, wherein a plurality of linear sixth wiring electrodes are arranged in parallel in the first direction;
A seventh wiring electrode group provided on the sixth wiring electrode group, wherein a plurality of linear seventh wiring electrodes are arranged in parallel in the second direction;
With
The conductive pressure-sensitive material is provided in the pressure detection unit, which is a location where the sixth wiring electrode and the seventh wiring electrode intersect, and the sixth wiring electrode and the seventh wiring electrode Between them,
5. The sensor sheet according to claim 4 , wherein a region where the plurality of temperature detection units are arranged and a region where the plurality of pressure detection units are arranged do not overlap in a plan view.
前記第4の配線電極と前記第6の配線電極は、前記第2の方向に沿って交互に配置され、
前記第5の配線電極と前記第7の配線電極は、前記第1の方向に沿って交互に配置されている、請求項に記載のセンサシート。
The fourth wiring electrode and the sixth wiring electrode are alternately arranged along the second direction,
The sensor sheet according to claim 9 , wherein the fifth wiring electrode and the seventh wiring electrode are alternately arranged along the first direction.
前記温度検出部同士の間、および、前記圧力検出部同士の間に絶縁材料が設けられることで、前記第1の配線電極から前記第3の配線電極にかけての厚みが均一にされている、請求項9又は10に記載のセンサシート。 The insulating material is provided between the temperature detection units and between the pressure detection units, so that the thickness from the first wiring electrode to the third wiring electrode is made uniform. Item 11. The sensor sheet according to Item 9 or 10 . 請求項4〜11のいずれかに記載のセンサシートと、
前記温度検出部および前記圧力検出部における電磁気的特性の変化を出力値として取得する電気回路と、
複数の前記温度検出部の各々で得られた出力値から温度分布を算出するとともに、複数の前記圧力検出部の各々で得られた出力値から圧力分布を算出する算出部と、
少なくとも、前記センサーシートの動作を制御する制御部と、
を有する、センサシステム。
The sensor sheet according to any one of claims 4 to 11 ,
An electric circuit for obtaining, as an output value, a change in electromagnetic characteristics in the temperature detection unit and the pressure detection unit;
Calculating a temperature distribution from output values obtained by each of the plurality of temperature detection units, and calculating a pressure distribution from output values obtained by each of the plurality of pressure detection units;
At least a control unit for controlling the operation of the sensor sheet;
A sensor system.
前記温度検出部および前記圧力検出部の一方で得られた出力値に基づいて、他方で得られた出力値を補正する補正部をさらに有する請求項12に記載のセンサシステム。 The sensor system according to claim 12 , further comprising: a correction unit that corrects an output value obtained on the other side based on an output value obtained on one side of the temperature detection unit and the pressure detection unit. 前記センサシートと同じ雰囲気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定する計測器をさらに有する、請求項12又は13に記載のセンサシステム。 The sensor system according to claim 12 or 13 , further comprising a measuring instrument that measures at least one of temperature and humidity in the same atmosphere as the sensor sheet. 前記制御部は、
前記センサシートの一又は複数の前記温度検出部が所定の温度に保持されているときに得られた前記一又は複数の温度検出部からの出力値に基づいて、前記温度検出部に加えられた温度入力値に対して相関性のある温度出力値が得られるようにするための前記温度検出部からの出力値に対する変換係数を導出するように、請求項12〜14のいずれかに記載のセンサシステム。
The controller is
Based on output values from the one or more temperature detection units obtained when one or more of the temperature detection units of the sensor sheet is held at a predetermined temperature, the sensor sheet is added to the temperature detection unit The sensor according to any one of claims 12 to 14 , wherein a conversion coefficient for an output value from the temperature detection unit for obtaining a temperature output value having a correlation with a temperature input value is derived. system.
前記制御部は
前記センサシートの一又は複数の前記温度検出部が互いに異なる複数の温度に保持されているときに得られた前記一又は複数の温度検出部からの出力値に基づいて、前記変換係数を導出する、請求項15に記載のセンサシステム。
The control unit performs the conversion based on output values from the one or more temperature detection units obtained when one or more of the temperature detection units of the sensor sheet are held at a plurality of different temperatures. The sensor system according to claim 15 , wherein the coefficient is derived.
前記制御部は、
前記温度検出部の出力値に前記変換係数を乗算した温度出力値が、前記温度検出部に加えられた温度入力値と一致するか判定する、請求項15または16に記載のセンサシステム。
The controller is
The sensor system according to claim 15 or 16 , wherein a temperature output value obtained by multiplying the output value of the temperature detection unit by the conversion coefficient matches a temperature input value applied to the temperature detection unit.
前記センサシートと同じ雰囲気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定する計測器をさらに有し、
前記制御部は、前記計測器が計測した温度値を前記温度入力値とする、請求項15〜17のいずれかに記載のセンサシステム。
It further has a measuring instrument for measuring at least one of temperature and humidity in the same atmosphere as the sensor sheet,
The sensor system according to claim 15 , wherein the control unit uses a temperature value measured by the measuring instrument as the temperature input value.
前記制御部は、
前記センサシートの一又は複数の前記圧力検出部に所定の圧力を加えたときに得られた前記一又は複数の圧力検出部からの出力値に基づいて、前記圧力検出部に加えられた圧力入力値に対して相関性のある圧力出力値が得られるようにするための前記圧力検出部からの出力値に対する変換係数を導出する、請求項15〜18のいずれかに記載のセンサシステム。
The controller is
Pressure input applied to the pressure detection unit based on an output value from the one or more pressure detection units obtained when a predetermined pressure is applied to one or more of the pressure detection units of the sensor sheet The sensor system according to any one of claims 15 to 18 , wherein a conversion coefficient for an output value from the pressure detection unit for obtaining a pressure output value having a correlation with a value is derived.
前記制御部は、
前記センサシートの一又は複数の前記圧力検出部に互いに異なる複数の圧力を加えたときに得られた前記一又は複数の圧力検出部からの出力値に基づいて、前記変換係数を導出する、請求項19に記載のセンサシステム。
The controller is
The conversion coefficient is derived based on output values from the one or more pressure detection units obtained when a plurality of different pressures are applied to the one or more pressure detection units of the sensor sheet. Item 20. The sensor system according to Item 19 .
前記制御部は、
前記圧力検出部の出力値に前記変換係数を乗算した圧力出力値が、前記圧力検出部に加えられた圧力入力値と一致するか判定する、請求項19または20に記載のセンサシステム。
The controller is
The sensor system according to claim 19 or 20 , wherein a pressure output value obtained by multiplying the output value of the pressure detection unit by the conversion coefficient matches a pressure input value applied to the pressure detection unit.
前記制御部は、
複数の前記センサシート毎に前記変換係数を記憶しておき、使用される前記センサシートに最適な変換係数を選択する、請求項15〜21のいずれかに記載のセンサシステム。
The controller is
The sensor system according to any one of claims 15 to 21 , wherein the conversion coefficient is stored for each of the plurality of sensor sheets, and an optimum conversion coefficient is selected for the sensor sheet to be used.
前記センサシートと同じ雰囲気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定する計測器をさらに有し、
前記制御部は、前記計測器によって測定された湿度に基づいて、前記変換係数を決定する、請求項15〜22のいずれかに記載のセンサシステム。
It further has a measuring instrument for measuring at least one of temperature and humidity in the same atmosphere as the sensor sheet,
The sensor system according to any one of claims 15 to 22 , wherein the control unit determines the conversion coefficient based on humidity measured by the measuring instrument.
前記導電性感温材料が、導電性粒子及び樹脂を含んでおり、
200℃での電気抵抗値が、30℃での電気抵抗値の1.2倍以上である、請求項1〜11のいずれかに記載のセンサシート。
The conductive temperature-sensitive material contains conductive particles and a resin,
The sensor sheet according to any one of claims 1 to 11 , wherein an electric resistance value at 200 ° C is 1.2 times or more of an electric resistance value at 30 ° C.
30℃〜200℃の温度範囲における体積抵抗率が、10Ω・cm〜100KΩ・cmの範囲にある、請求項24に記載のセンサシート。 The sensor sheet according to claim 24 , wherein a volume resistivity in a temperature range of 30 ° C to 200 ° C is in a range of 10 Ω · cm to 100 KΩ · cm. 前記導電性感温材料は、前記導電性粒子の含有量が15質量%未満である、請求項24または25に記載のセンサシート。 The sensor sheet according to claim 24 or 25 , wherein the conductive temperature-sensitive material has a content of the conductive particles of less than 15% by mass. 前記導電性感温材料の厚みが100μm以下である、請求項24〜26のいずれかに記載のセンサシート。 The sensor sheet according to any one of claims 24 to 26 , wherein a thickness of the conductive temperature-sensitive material is 100 µm or less. 100℃での電気抵抗値が、30℃での電気抵抗値の5倍以下である、請求項24〜27のいずれかに記載のセンサシート。 The sensor sheet according to any one of claims 24 to 27 , wherein an electrical resistance value at 100 ° C is 5 times or less of an electrical resistance value at 30 ° C. 30℃〜200℃の温度範囲における電気抵抗値の変化率が0.12〜2.4%/℃の範囲にある、請求項24〜28のいずれかに記載のセンサシート。 The sensor sheet according to any one of claims 24 to 28 , wherein a rate of change of an electric resistance value in a temperature range of 30 ° C to 200 ° C is in a range of 0.12 to 2.4% / ° C.
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