JPH02107935A - 圧電型圧力分布センサにおけるデータ読取方法 - Google Patents
圧電型圧力分布センサにおけるデータ読取方法Info
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- JPH02107935A JPH02107935A JP26206088A JP26206088A JPH02107935A JP H02107935 A JPH02107935 A JP H02107935A JP 26206088 A JP26206088 A JP 26206088A JP 26206088 A JP26206088 A JP 26206088A JP H02107935 A JPH02107935 A JP H02107935A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、圧電型圧力分布センサにおけるデータ読取
方法に関し、特に、制御線の１能動期間内にすべての読
取線から順次データを読取るようにした、圧電型圧力分
布センサにおけるデータ読取方法に関する。
方法に関し、特に、制御線の１能動期間内にすべての読
取線から順次データを読取るようにした、圧電型圧力分
布センサにおけるデータ読取方法に関する。
［従来の技術］
圧電素子をマトリクス状に配置して接触圧力分布を検出
する圧電型圧力分布センサの構成として、たとえば特開
昭６２−２９７７３５号には、第８図に示すような構成
が示されている。
する圧電型圧力分布センサの構成として、たとえば特開
昭６２−２９７７３５号には、第８図に示すような構成
が示されている。
第８図では、圧電索子２が５行５列の７トリクス状に配
置されている。各圧電素子２の一方の電極には、行ごと
に接続線Ａ、、Ａ２．・・・Ａｓが接続されている。ま
た、各圧電素子２の他方の電極には、列ごとに接続線Ｂ
Ｉ ＊ Ｂ２ ＋ ・・・Ｂｓが電気的に接続されて
いる。
置されている。各圧電素子２の一方の電極には、行ごと
に接続線Ａ、、Ａ２．・・・Ａｓが接続されている。ま
た、各圧電素子２の他方の電極には、列ごとに接続線Ｂ
Ｉ ＊ Ｂ２ ＋ ・・・Ｂｓが電気的に接続されて
いる。
［発明が解決しようとする課題］
従来の圧電型圧力分４１センサでは、たとえば圧電素子
２ａにおける圧力を測定する場合には、圧電２ａに生じ
た歪に基づく電位差を、接続ｍ Ａ １と接続線Ｂ、と
の間でΔｐＩ定する。ところが、この構成では、たとえ
ば接続線Ａ１−圧電素子２ｂ接続線Ｂ２−圧電素子２Ｃ
−接続線Ａ２−圧電素子２ｄ−接続線Ｂ、のような閉回
路も同時に形成されている。したがって、圧電素子２ａ
における電位差を測定する場合に、他の閉回路を形成す
る素子２ｂ、２ｃ、２ｄなどが測定結果に影響を及ぼす
ことになる。
２ａにおける圧力を測定する場合には、圧電２ａに生じ
た歪に基づく電位差を、接続ｍ Ａ １と接続線Ｂ、と
の間でΔｐＩ定する。ところが、この構成では、たとえ
ば接続線Ａ１−圧電素子２ｂ接続線Ｂ２−圧電素子２Ｃ
−接続線Ａ２−圧電素子２ｄ−接続線Ｂ、のような閉回
路も同時に形成されている。したがって、圧電素子２ａ
における電位差を測定する場合に、他の閉回路を形成す
る素子２ｂ、２ｃ、２ｄなどが測定結果に影響を及ぼす
ことになる。
このため、従来の構成では、ｌＰ１定しようとする圧電
素子以外の圧電素子が干渉することになり、正確な圧力
を検出することはできない。
素子以外の圧電素子が干渉することになり、正確な圧力
を検出することはできない。
それゆえに、この発明の目的は、測定しようとする圧電
素子以外の圧電素子の干渉を防止し、正確に圧力を検出
することのできる圧電型圧力分布センサにおけるデータ
読取方法を提１ｊすることにある。
素子以外の圧電素子の干渉を防止し、正確に圧力を検出
することのできる圧電型圧力分布センサにおけるデータ
読取方法を提１ｊすることにある。
［課題を解決するための手段］
この発明は行列状に配置された複数個の圧電素子と、各
圧電素子ごとに設けられ、かつ各圧電素子に接続された
スイッチング手段と、行および列のうちの一方の方向に
延び、スイッチング手段を切換えるための複数本の制御
線と、行および列のうちの他方の方向に延び、圧電素子
への接続がスイッチング手段により切換えられる複数本
の読取線とを含む圧電型圧力分布センサにおけるデータ
読取方法である。この発明では、複数本の制御線を１木
ずつ能動化するとともに、各制御線の能動期間内にスイ
ッチング手段によって複数本の読取線に接続された圧電
素子から順次データを読取るようにしている。
圧電素子ごとに設けられ、かつ各圧電素子に接続された
スイッチング手段と、行および列のうちの一方の方向に
延び、スイッチング手段を切換えるための複数本の制御
線と、行および列のうちの他方の方向に延び、圧電素子
への接続がスイッチング手段により切換えられる複数本
の読取線とを含む圧電型圧力分布センサにおけるデータ
読取方法である。この発明では、複数本の制御線を１木
ずつ能動化するとともに、各制御線の能動期間内にスイ
ッチング手段によって複数本の読取線に接続された圧電
素子から順次データを読取るようにしている。
［作用］
行列状に配置された複数個の圧電素子中の成る圧電素子
における接触圧力を検出する場合には、その圧電素子の
スイッチング手段を切換えるための制御線を用いて、そ
の圧電素子に対し対応する読取線を接続状態とする。こ
れによって、その読取線から圧電素子に生じた電荷を検
出する。
における接触圧力を検出する場合には、その圧電素子の
スイッチング手段を切換えるための制御線を用いて、そ
の圧電素子に対し対応する読取線を接続状態とする。こ
れによって、その読取線から圧電素子に生じた電荷を検
出する。
その検出動作において、他のセンサ素子におけるスイッ
チング手段を切断状態としておけば、他の圧電素子が圧
力ｉｌｌ定に１−渉することはない。したがって、行列
状に配置された各圧電素子において、それぞれ正確に圧
力が検出できるようになる。
チング手段を切断状態としておけば、他の圧電素子が圧
力ｉｌｌ定に１−渉することはない。したがって、行列
状に配置された各圧電素子において、それぞれ正確に圧
力が検出できるようになる。
成る１本の制御線を能動化して読取線を順次切換え、す
べての読取線の切換えが終了したとき次の制御線を能動
化して読取線を順次切換える。この動作を繰返すことに
より、任意の圧電素子における圧力を、他の圧電素子の
干渉を受けることなく次々と測定することができる。こ
れによって、各圧電素子における圧力を順次検出し、正
確な圧力分布を求めることができる。
べての読取線の切換えが終了したとき次の制御線を能動
化して読取線を順次切換える。この動作を繰返すことに
より、任意の圧電素子における圧力を、他の圧電素子の
干渉を受けることなく次々と測定することができる。こ
れによって、各圧電素子における圧力を順次検出し、正
確な圧力分布を求めることができる。
［発明の実施例］
第３図および第４図は、この発明の一実施例の全体構成
の概略を示す図である。第３図および第４図において、
圧電型圧力分布センサー０は矩形甲板状の台１１を有し
ている。台１１は主としてベークライトからなり、台１
１上にはマトリクス状に配置されたセンサ索イー群１４
２が固定されている。また、台１１の周縁部には、上方
に突出する着脱可能なフレーム１３が取付けられている
。フレーム１３の開口部には、可撓性の加圧板１４が配
置されている。加圧板１４は、センサ素子群１２の上端
面を押圧し得るようにｉ’ｉＪ撓性を有するとともに、
その周縁部がフレーム１３側に固定されている。圧電型
圧力分布センサー０の長手方向一方端部には、入出力用
のコネクター５が形成されている。
の概略を示す図である。第３図および第４図において、
圧電型圧力分布センサー０は矩形甲板状の台１１を有し
ている。台１１は主としてベークライトからなり、台１
１上にはマトリクス状に配置されたセンサ索イー群１４
２が固定されている。また、台１１の周縁部には、上方
に突出する着脱可能なフレーム１３が取付けられている
。フレーム１３の開口部には、可撓性の加圧板１４が配
置されている。加圧板１４は、センサ素子群１２の上端
面を押圧し得るようにｉ’ｉＪ撓性を有するとともに、
その周縁部がフレーム１３側に固定されている。圧電型
圧力分布センサー０の長手方向一方端部には、入出力用
のコネクター５が形成されている。
センサ素子群１２を構成する各センサ索子２１は、第５
図に示すようにそれぞれ、圧電素子２２と、電界効果！
・ランジスタ２３と、コンデンサ２４とを有している。
図に示すようにそれぞれ、圧電素子２２と、電界効果！
・ランジスタ２３と、コンデンサ２４とを有している。
また、マＩ・リクス状に配置された各センサ索子２１の
配置に沿って、各行方向に、それぞれ制御線ＣＩ、Ｃ２
・・・ＣＩ、ｌが配設されている。また、各列方向には
、読取線Ｒ，，Ｒ２・・・Ｒｏが配設されている。さら
に、各列方向には、アース２５に接続されるアース線２
６が配設されている。
配置に沿って、各行方向に、それぞれ制御線ＣＩ、Ｃ２
・・・ＣＩ、ｌが配設されている。また、各列方向には
、読取線Ｒ，，Ｒ２・・・Ｒｏが配設されている。さら
に、各列方向には、アース２５に接続されるアース線２
６が配設されている。
第６図に、１つのセンサ素子２１の等価回路を示す。第
６図において、電界効果トランジスタ２３のゲート電極
は、制御線Ｃに接続されている。
６図において、電界効果トランジスタ２３のゲート電極
は、制御線Ｃに接続されている。
また、トランジスタ２３のソースあるいはドレイン電極
の他方は、圧電素子２２の上端面に形成された電極２８
に接続されている。圧電素子２２の下端面に形成された
電極２９は、アース線２６に接続されている。また、圧
電素子２２の上端面の電極２８とアース線２６との間に
は、コンデンサ２４が接続されている。ずな４〕ち、こ
のコンデンサ２４は圧電素子２２に対し並列に接続され
ていることになる。なお、圧電素子２２としては、圧電
セラミックスや圧電性単結晶などの剛性の高い圧電材料
よりなる素子が使用される。
の他方は、圧電素子２２の上端面に形成された電極２８
に接続されている。圧電素子２２の下端面に形成された
電極２９は、アース線２６に接続されている。また、圧
電素子２２の上端面の電極２８とアース線２６との間に
は、コンデンサ２４が接続されている。ずな４〕ち、こ
のコンデンサ２４は圧電素子２２に対し並列に接続され
ていることになる。なお、圧電素子２２としては、圧電
セラミックスや圧電性単結晶などの剛性の高い圧電材料
よりなる素子が使用される。
上述の圧電型圧力分布センサ１０は、たとえば第７図に
示すような圧力分−／Ｉｉ険出装置５０に組込まれる。
示すような圧力分−／Ｉｉ険出装置５０に組込まれる。
第７図において、圧電型圧力分布センサ１０の制御線Ｃ
，，Ｃ２，・・ＣＩｌ＋は、制御線切換回路５１に接続
されている。また、読取線ＲＲ２、・・・Ｒ，は、読取
線切換回路５２に接続されている。読取線切換回路５２
は、積分回路５３に接続され、積分回路５３はピークホ
ールド回路５４に接続されている。ピークホールド回路
５４は、Ａ／Ｄコンバータ５５を介してデータ処理装置
５６に接続されている。さらに、第７図の検出装置は、
７トリクス制御回路５７を備えている。マトリクス制御
回路５７は、制御線切換回路５１および読取線切換回路
５２を制御するとともに、ピークホールド回路５４に所
定タイミングでリセット信号を送り、さらにデータ処理
装置５６に素子切換情報信号を送るようになっている。
，，Ｃ２，・・ＣＩｌ＋は、制御線切換回路５１に接続
されている。また、読取線ＲＲ２、・・・Ｒ，は、読取
線切換回路５２に接続されている。読取線切換回路５２
は、積分回路５３に接続され、積分回路５３はピークホ
ールド回路５４に接続されている。ピークホールド回路
５４は、Ａ／Ｄコンバータ５５を介してデータ処理装置
５６に接続されている。さらに、第７図の検出装置は、
７トリクス制御回路５７を備えている。マトリクス制御
回路５７は、制御線切換回路５１および読取線切換回路
５２を制御するとともに、ピークホールド回路５４に所
定タイミングでリセット信号を送り、さらにデータ処理
装置５６に素子切換情報信号を送るようになっている。
また、データ処理装置５６は、Ａ／Ｄコンバータ５５を
制御するための制御信号をＡ／Ｄコンバータ５５に送る
ようになっている。
制御するための制御信号をＡ／Ｄコンバータ５５に送る
ようになっている。
次に、第７図の圧力分布検出装置５０に組込まれた圧電
型圧力分布センサの作動を説明する。
型圧力分布センサの作動を説明する。
説明を筒単にするため、第１図に示す４つのセンサ素子
２１ａ〜２１ｄからなる圧力分布センサについて説明す
る。第１図において、まず、制御線Ｃ１のみを能動化し
て制御線Ｃ７に接続されているトランジスタ２３ａおよ
び２３ｃを導通状態にする。このとき、他の制御線Ｃ２
は非能動状態にある。これにより、制御線Ｃ５に対応す
るセンサ素子２１ａおよび２１Ｃの情報は、読取線Ｒ３
およびＲ２を通して読取可能な状態となる。
２１ａ〜２１ｄからなる圧力分布センサについて説明す
る。第１図において、まず、制御線Ｃ１のみを能動化し
て制御線Ｃ７に接続されているトランジスタ２３ａおよ
び２３ｃを導通状態にする。このとき、他の制御線Ｃ２
は非能動状態にある。これにより、制御線Ｃ５に対応す
るセンサ素子２１ａおよび２１Ｃの情報は、読取線Ｒ３
およびＲ２を通して読取可能な状態となる。
この状態において、まず、読取線Ｒ７を積分回路５３に
接続する。このとき、残りの読取線Ｒ２は回路的に開放
状態になっているため、センサ素子２１ｃ内の情報は保
持されている。読取線Ｒ１を積分回路５３に接続すると
、圧電素子２２ａに加圧により蓄積された電６：Ｓが積
分回路側に放電される。次に、読取線を切換えて読取線
Ｒ２を積分回路５３に接続すると、圧電素子２２Ｃに加
圧により蓄積された電荷が積分回路側に放電される。
接続する。このとき、残りの読取線Ｒ２は回路的に開放
状態になっているため、センサ素子２１ｃ内の情報は保
持されている。読取線Ｒ１を積分回路５３に接続すると
、圧電素子２２ａに加圧により蓄積された電６：Ｓが積
分回路側に放電される。次に、読取線を切換えて読取線
Ｒ２を積分回路５３に接続すると、圧電素子２２Ｃに加
圧により蓄積された電荷が積分回路側に放電される。
各読取線からの検出を終えると、次に、制御線Ｃ２のみ
を能動状態とする。これによって、上述の動作同様に、
制御線Ｃ２に対応するセンサ素子２１ｂおよび２１ｄの
情報は読取線Ｒ４およびＲ２を通して読取可能な状態と
なる。
を能動状態とする。これによって、上述の動作同様に、
制御線Ｃ２に対応するセンサ素子２１ｂおよび２１ｄの
情報は読取線Ｒ４およびＲ２を通して読取可能な状態と
なる。
この状態において、まず、読取線Ｒ１を積分回路５３に
接続して、素子２１ｂの情報を読取り、次に、読取線を
切換えて、読取線Ｒ２を積分回路５３に接続して素子２
１． ｄの情報を読取る。このようにして、すべてのセ
ンサ素子からその情報を読取ることができる。読取られ
た電荷を積分回路５３において時間的に積分すれば、セ
ンサ素子に蓄積されていた電荷量を測定することができ
る。
接続して、素子２１ｂの情報を読取り、次に、読取線を
切換えて、読取線Ｒ２を積分回路５３に接続して素子２
１． ｄの情報を読取る。このようにして、すべてのセ
ンサ素子からその情報を読取ることができる。読取られ
た電荷を積分回路５３において時間的に積分すれば、セ
ンサ素子に蓄積されていた電荷量を測定することができ
る。
積分回路５３の出力はピークホールド回路５４゜Ａ／Ｄ
コンバータ５５を通して、データ処理装置５６に入力さ
れ蓄積される。この蓄積されたデータに基づけば、圧電
型圧力分６ｉセンザ１０上に接触している未知物体の圧
力分布を検出することができる。
コンバータ５５を通して、データ処理装置５６に入力さ
れ蓄積される。この蓄積されたデータに基づけば、圧電
型圧力分６ｉセンザ１０上に接触している未知物体の圧
力分布を検出することができる。
この発明で、成る１本の制御線を能動化して複数のセン
サ素子から情報の読取りが可能となるようにした後、読
取線を順次切換えて情報を読取るようにしている理由は
、読取ｆ順を逆にして、成る１本の読取線を積分回路に
接続した状態で制御線を順に能動化した場合には、正確
な情報の読取りができないからである。次に、この理由
について説明する。
サ素子から情報の読取りが可能となるようにした後、読
取線を順次切換えて情報を読取るようにしている理由は
、読取ｆ順を逆にして、成る１本の読取線を積分回路に
接続した状態で制御線を順に能動化した場合には、正確
な情報の読取りができないからである。次に、この理由
について説明する。
たとえば、読取線Ｒ７を積分回路５３に接続し、の状態
で制御線Ｃ，，Ｃ２を順に能動化すると、センサ素子２
１ａ、２１ｂから順に電荷量を読取ることかできる。次
に、読取線Ｒ２を積分回路５３に接続し、この状態で制
御線Ｃ，，Ｃ，を順に能動化すると、センサ素子２１ｃ
、２１ｄから順に電荷量を読取ることができる。
で制御線Ｃ，，Ｃ２を順に能動化すると、センサ素子２
１ａ、２１ｂから順に電荷量を読取ることかできる。次
に、読取線Ｒ２を積分回路５３に接続し、この状態で制
御線Ｃ，，Ｃ，を順に能動化すると、センサ素子２１ｃ
、２１ｄから順に電荷量を読取ることができる。
しかしながら、センサ素子２１ａ、２１ｂを読むときに
、読取線Ｒ２はフロート状態であるが、制御ＱＣ＋、Ｃ
ｚが能動化されるため、センサ素子２］ｃ、２１ｄのト
ランジスタ２３ｃ、２３ｄも順にオンされる。
、読取線Ｒ２はフロート状態であるが、制御ＱＣ＋、Ｃ
ｚが能動化されるため、センサ素子２］ｃ、２１ｄのト
ランジスタ２３ｃ、２３ｄも順にオンされる。
このため、センサ索子２１ａを読んでいるとき、センサ
索子２１Ｃの電荷がフロート状態の読取線Ｒ２に流れ、
次に、センサ素子２１ｂを読むときに、読取線Ｒ２に存
在する電荷は、センサ素子２１ｄに逆流し、チャージさ
れることになる。
索子２１Ｃの電荷がフロート状態の読取線Ｒ２に流れ、
次に、センサ素子２１ｂを読むときに、読取線Ｒ２に存
在する電荷は、センサ素子２１ｄに逆流し、チャージさ
れることになる。
たとえば、センサ索子２１ｃにのみ圧力を加えて圧電素
子２２ｃによりＴに荷を発生させておき、読取線Ｒ１を
積分回路に接続して制御線Ｃ，，Ｃ２を順に能動化し、
次に、読取線Ｒ２を積分回路に接続して制御線Ｃ，，Ｃ
２を順に能動化した場合には、第２図に示す読取波形が
得られる。第２図において、電荷が蓄積されていないは
ずのセンサ索子２１ｄから電荷が検出されている。これ
は、センサ素子２１ａを読取るときに、センサ素子２１
ｃから読取線Ｒ２に電荷が流れ込み、センサ素子２１ｂ
を読取るときに、センサ素子２１ｄに電荷が逆流するか
らである。このような電荷による電圧値をゴースト電圧
と称する。
子２２ｃによりＴに荷を発生させておき、読取線Ｒ１を
積分回路に接続して制御線Ｃ，，Ｃ２を順に能動化し、
次に、読取線Ｒ２を積分回路に接続して制御線Ｃ，，Ｃ
２を順に能動化した場合には、第２図に示す読取波形が
得られる。第２図において、電荷が蓄積されていないは
ずのセンサ索子２１ｄから電荷が検出されている。これ
は、センサ素子２１ａを読取るときに、センサ素子２１
ｃから読取線Ｒ２に電荷が流れ込み、センサ素子２１ｂ
を読取るときに、センサ素子２１ｄに電荷が逆流するか
らである。このような電荷による電圧値をゴースト電圧
と称する。
次に、このゴースト電圧を理論的に算出してみる。
センサ素子２１ｃの印加電圧（加圧したことに対応）を
ｖｃ、センサ索子２１ｄのゴースト電圧をｖｏ、読取線
Ｒ２の電圧をＶｏ、圧電素子の静電容量とコンデンサの
静電容量とを含む１つのセンサ素子の静電容量をＣＣ＋
センサ索子の基板およびケーブル等の浮遊容量をＣｗ
とすると、ＣｃＶｃ −（Ｃｃ ＋Ｃｗ） Ｔｏ
（１）ＣｗＶｃ＋ −（Ｃｃ ＋Ｃｗ）Ｖｏ
（２）が成り立つ。（１）式および（２）式から
、Ｔｏ ＝ （Ｃｃ Ｃｗ ／ （Ｃｃ ＋Ｃｗ ）
２１ Ｔｃが得られる。ここで、Ｃｃ〉〉ＣＷであるの
で、Ｔｏ ＃（Ｃｗ ／ Ｃｃ ） Ｖｃ
（４）となる。
ｖｃ、センサ索子２１ｄのゴースト電圧をｖｏ、読取線
Ｒ２の電圧をＶｏ、圧電素子の静電容量とコンデンサの
静電容量とを含む１つのセンサ素子の静電容量をＣＣ＋
センサ索子の基板およびケーブル等の浮遊容量をＣｗ
とすると、ＣｃＶｃ −（Ｃｃ ＋Ｃｗ） Ｔｏ
（１）ＣｗＶｃ＋ −（Ｃｃ ＋Ｃｗ）Ｖｏ
（２）が成り立つ。（１）式および（２）式から
、Ｔｏ ＝ （Ｃｃ Ｃｗ ／ （Ｃｃ ＋Ｃｗ ）
２１ Ｔｃが得られる。ここで、Ｃｃ〉〉ＣＷであるの
で、Ｔｏ ＃（Ｃｗ ／ Ｃｃ ） Ｖｃ
（４）となる。
次に、第２Ａ図に示すセンサ素子７トリクスについて、
その一部の構成を示す第２Ｂ図を参照して考察する。第
２Ａ図は、１０×２０のマトリクス状に配置されたセン
サ素子マトリクスを示している。このセンサ素子マトリ
クスには、１０本の読取線と２０本の制御線とが設けら
れている。索子ａの初期印加電圧をｖＯ＋素子すおよび
読取線の初期電圧をＶｏとする。読取線か非導通状態に
ある場合において、素子ａのトランジスタをオンすれば
、素子ａの電荷は読取線に流れ込み、索子ａと読取線と
は等電位となる。素子ａのトランジスタをオンし、次に
オフした後の索子ａおよび読取線の電圧をＶｌとすれば
、 Ｃ（ｖＱ 十Ｃｗｖｏ ＝（Ｃｃ＋Ｃｗ）Ｖ＋が成り立
つ。
その一部の構成を示す第２Ｂ図を参照して考察する。第
２Ａ図は、１０×２０のマトリクス状に配置されたセン
サ素子マトリクスを示している。このセンサ素子マトリ
クスには、１０本の読取線と２０本の制御線とが設けら
れている。索子ａの初期印加電圧をｖＯ＋素子すおよび
読取線の初期電圧をＶｏとする。読取線か非導通状態に
ある場合において、素子ａのトランジスタをオンすれば
、素子ａの電荷は読取線に流れ込み、索子ａと読取線と
は等電位となる。素子ａのトランジスタをオンし、次に
オフした後の索子ａおよび読取線の電圧をＶｌとすれば
、 Ｃ（ｖＱ 十Ｃｗｖｏ ＝（Ｃｃ＋Ｃｗ）Ｖ＋が成り立
つ。
次に、読取線が非導通状態にある場合において、索子す
のトランジスタをオンすれば、読取線の電荷が素子すに
流れ込み、素子すと読取線とは等電位となる。素子すの
トランジスタをオンし、次にオフした後の素子すおよび
読取線の電圧をｖｌとすれば、 ＣｃＶｌ）＋Ｃｗ ｖ＋ ＝ （ＣＣ＋Ｃｗ）Ｖが成り
立つ。
のトランジスタをオンすれば、読取線の電荷が素子すに
流れ込み、素子すと読取線とは等電位となる。素子すの
トランジスタをオンし、次にオフした後の素子すおよび
読取線の電圧をｖｌとすれば、 ＣｃＶｌ）＋Ｃｗ ｖ＋ ＝ （ＣＣ＋Ｃｗ）Ｖが成り
立つ。
（５）式および（６）式から一般的に、ＣＣＶＩ−１＋
ＣＷ”７．−、− （Ｃ（＋ｃＷ）ＶｉＣｃＶｌ−１＋
Ｃｗｖ、−（Ｃｃ ＋ｃｗ）”￥。
ＣＷ”７．−、− （Ｃ（＋ｃＷ）ＶｉＣｃＶｌ−１＋
Ｃｗｖ、−（Ｃｃ ＋ｃｗ）”￥。
が成り立つ。
ここで、簡りｔのため、素子ａをオンする前の読取線の
電位が常に０であるとする。そこで、Ｖ−＄０とすると
、（７）式から、 Ｖ＋ −（Ｃｃ ／ （Ｃ（＋Ｃｗ）ｌ ’ ｖ６
（９）が得られる。また、（８）式から、 Ｖ −（Ｃｃ ／ （ＣＣ＋ＣＷ ） ｌ ’ Ｔ。
電位が常に０であるとする。そこで、Ｖ−＄０とすると
、（７）式から、 Ｖ＋ −（Ｃｃ ／ （Ｃ（＋Ｃｗ）ｌ ’ ｖ６
（９）が得られる。また、（８）式から、 Ｖ −（Ｃｃ ／ （ＣＣ＋ＣＷ ） ｌ ’ Ｔ。
＋ ［ｉ ｌｃｃ ／ （Ｃｃ ＋Ｃｗ ） ）
’ Ｃｗ／ （Ｃｃ ＋Ｃｗ ） ］ ｖｏ
（１０）が得られる。
’ Ｃｗ／ （Ｃｃ ＋Ｃｗ ） ］ ｖｏ
（１０）が得られる。
ここで、Ｃｃ ＝ ３３００ Ｐ 、 Ｃｗ −１５０
Ｐ 。
Ｐ 。
ｖ、−２，５Ｖ、Ｖ”’６−０とす；Ｅ＋と、下記衣ノ
ヨうなゴースト電圧が得られる。
ヨうなゴースト電圧が得られる。
表
以上説明したように、成る読取線を導通状態として制御
線を順に能動化する読取方式では、ゴースト電圧の影響
を無視することができない。本発明のように、制御線を
能動化した状態でその能動期間内に読取線を順次切換え
る読取方式を採用すれば、ゴースト電圧は生じない。
線を順に能動化する読取方式では、ゴースト電圧の影響
を無視することができない。本発明のように、制御線を
能動化した状態でその能動期間内に読取線を順次切換え
る読取方式を採用すれば、ゴースト電圧は生じない。
［発明の効果コ
以上のように、この発明によれば、成る１本の制御線を
能動化してその能動期間内に読取線を順次切換え、すべ
ての読取線の切換えが終了したとき、次の制御線を能動
化して、その能動期間内に読取線を順次切換える。この
動作を繰返すことにより、任意の圧電素子における圧力
を、他の圧電素子の干渉を受けることなく次々と測定す
ることができる。これによって、各圧電素子における圧
力を順次検出し、正確な圧力分布を知ることができる。
能動化してその能動期間内に読取線を順次切換え、すべ
ての読取線の切換えが終了したとき、次の制御線を能動
化して、その能動期間内に読取線を順次切換える。この
動作を繰返すことにより、任意の圧電素子における圧力
を、他の圧電素子の干渉を受けることなく次々と測定す
ることができる。これによって、各圧電素子における圧
力を順次検出し、正確な圧力分布を知ることができる。
第１図はこの発明の一実施例の圧電型圧力分布センサに
おけるデータ読取方法を説明するための回路図である。 第２図はゴースト電圧が生じている場合の読取波形図で
ある。 第２Ａ図は１０Ｘ２０の圧電素子が配設されたセンサ素
子マトリクスを示す図である。第２Ｂ図は第２Ａ図にお
ける一部の構成を示す回路図である。 第３図はこの発明の一実施例の圧電型圧力分布センサの
全体構成を示す一部切欠平面図である。 第４図はこの発明の一実施例の圧電型圧力分布センサの
全体構成を示す一部切欠側面図である。第５図はセンサ
索子群の配置を示す斜視図である。 第６図はセンサ素子の等価回路図である。第７図はこの
発明の一実施例の圧電型圧力分布センサが組込まれた圧
力分布検出装置を示す概略ブロック図である。第８図は
従来の圧電型圧力分布センサの構成を示す斜視図である
。 図において、２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄはセ
ンサ索子、２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび２２ｄは圧電
素子、２３ａ、２３ｂ、２３ｃおよび２３ｄは電界効果
トランジスタ、ｃ、 ｌ Ｃ２は制御線、Ｒ，、Ｒ２は
読取線を示す。
おけるデータ読取方法を説明するための回路図である。 第２図はゴースト電圧が生じている場合の読取波形図で
ある。 第２Ａ図は１０Ｘ２０の圧電素子が配設されたセンサ素
子マトリクスを示す図である。第２Ｂ図は第２Ａ図にお
ける一部の構成を示す回路図である。 第３図はこの発明の一実施例の圧電型圧力分布センサの
全体構成を示す一部切欠平面図である。 第４図はこの発明の一実施例の圧電型圧力分布センサの
全体構成を示す一部切欠側面図である。第５図はセンサ
索子群の配置を示す斜視図である。 第６図はセンサ素子の等価回路図である。第７図はこの
発明の一実施例の圧電型圧力分布センサが組込まれた圧
力分布検出装置を示す概略ブロック図である。第８図は
従来の圧電型圧力分布センサの構成を示す斜視図である
。 図において、２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄはセ
ンサ索子、２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび２２ｄは圧電
素子、２３ａ、２３ｂ、２３ｃおよび２３ｄは電界効果
トランジスタ、ｃ、 ｌ Ｃ２は制御線、Ｒ，、Ｒ２は
読取線を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 行列状に配置された複数個の圧電素子と、前記各圧電素
子ごとに設けられ、かつ各圧電素子に接続されたスイッ
チング手段と、前記行および列のうちの一方の方向に延
び、前記スイッチング手段を切換えるための複数本の制
御線と、前記行および列のうちの他方の方向に延び、前
記圧電素子への接続が前記スイッチング手段により切換
えられる複数本の読取線とを含む圧電型圧力分布センサ
におけるデータ読取方法であって、 前記複数本の制御線を１本ずつ能動化するとともに、各
制御線の能動期間内に前記スイッチング手段によって前
記複数本の読取線に接続された圧電素子から順次データ
を読取るようにしたデータ読取方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262060A JPH0754276B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 圧電型圧力分布センサにおけるデータ読取方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262060A JPH0754276B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 圧電型圧力分布センサにおけるデータ読取方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107935A true JPH02107935A (ja) | 1990-04-19 |
| JPH0754276B2 JPH0754276B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=17370470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63262060A Expired - Fee Related JPH0754276B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 圧電型圧力分布センサにおけるデータ読取方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754276B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63163245A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-07-06 | ボルフガング・ブルナー | 力分布測定装置 |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP63262060A patent/JPH0754276B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63163245A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-07-06 | ボルフガング・ブルナー | 力分布測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0754276B2 (ja) | 1995-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |