JPH0656341B2 - Pressure distribution detector - Google Patents
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- JPH0656341B2 JPH0656341B2 JP63088512A JP8851288A JPH0656341B2 JP H0656341 B2 JPH0656341 B2 JP H0656341B2 JP 63088512 A JP63088512 A JP 63088512A JP 8851288 A JP8851288 A JP 8851288A JP H0656341 B2 JPH0656341 B2 JP H0656341B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、圧力分布検出装置、特に、マトリクス状に配
置された複数の圧電センサ素子により接触圧力分布を検
出する圧力分布検出装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pressure distribution detection device, and more particularly to a pressure distribution detection device that detects a contact pressure distribution by a plurality of piezoelectric sensor elements arranged in a matrix.
［従来の技術およびその課題］ 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６図に示すような構成
が示されている。[Prior Art and Problems Therefor] As a structure of a piezoelectric pressure distribution sensor for detecting contact pressure distribution by arranging piezoelectric elements in a matrix, for example, as shown in FIG. 6 in Japanese Patent Laid-Open No. 62-297735. The configuration is shown.
第６図の圧電型圧力分布センサ５１では、圧電素子６０
が５行５列のマトリクス状に配置されている。圧電素子
６０の一方の電極には、行ごとに接続線Ａ１，Ａ２，…
が接続されている。また、圧電素子６０の他方の電極に
は、列ごとに接続線Ｂ１，Ｂ２，…が電気的に接続され
ている。In the piezoelectric type pressure distribution sensor 51 of FIG.
Are arranged in a matrix of 5 rows and 5 columns. On one electrode of the piezoelectric element 60, the connection lines A 1 , A 2 , ...
Are connected. Further, the connection lines B 1 , B 2 , ... Are electrically connected to the other electrode of the piezoelectric element 60 for each column.
前記従来の圧電型圧力分布センサでは、たとえば第６図
の手前側の圧電素子６０における圧力を測定する場合に
は、当該圧電素子６０に生じた歪に基づく電荷量を、接
続線Ａ１と接続線Ｂ１との間で測定する。In the conventional piezoelectric pressure distribution sensor, for example, when measuring the pressure in the piezoelectric element 60 on the front side in FIG. 6, the charge amount based on the strain generated in the piezoelectric element 60 is connected to the connection line A 1. Measure to line B 1 .
前記測定を行なうことによって圧力分布を得るために
は、圧電型圧力センサ５１を、たとえば第７図に示すよ
うな圧力分布検出装置に組込むことが考えられる。第７
図において、圧電型圧力センサ５１の接続線Ａ，Ｂは圧
電素子切換回路５２に接続されている。圧電素子切換回
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、制御回路５７を備えている。制御回路５７は、圧電
素子切換回路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。In order to obtain the pressure distribution by performing the above-mentioned measurement, it is possible to incorporate the piezoelectric type pressure sensor 51 into a pressure distribution detecting device as shown in FIG. 7, for example. 7th
In the figure, the connection lines A and B of the piezoelectric pressure sensor 51 are connected to the piezoelectric element switching circuit 52. The piezoelectric element switching circuit 52 is connected to the integrating circuit 53, and the integrating circuit 53 is connected to the peak hold circuit 54. The peak hold circuit 54 is connected to the data processing device 56 via the A / D converter 55. Furthermore, the detection device of FIG. 7 includes a control circuit 57. The control circuit 57 controls the piezoelectric element switching circuit 52, sends a reset signal to the peak hold circuit 54 at a predetermined timing, and further sends an element switching information signal to the data processing device 56. Further, the data processing device 56 sends a control signal for controlling the A / D converter 55 to the A / D converter 55.
前記圧力分布検出装置では、圧電型圧力センサ５１の圧
電素子６０のうち、圧電素子切換回路５２によって決定
された圧電素子６０からの放電量を積分回路５３で積分
する。これをピークホールド回路５４を通した後、Ａ／
ＤコンバータでＡ／Ｄ変換してデータ処理装置５６に入
力する。入力されたデータに基づいて、データ処理装置
５６では、対応する圧電素子６０に加えられた圧力を計
算する。各圧電素子６０に加えられた圧力を計算すれ
ば、圧電型圧力センサ５１に加えられた圧力の分布を知
ることができる。In the pressure distribution detection device, the integration circuit 53 integrates the discharge amount from the piezoelectric element 60 of the piezoelectric element 60 of the piezoelectric pressure sensor 51, which is determined by the piezoelectric element switching circuit 52. After passing this through the peak hold circuit 54, A /
A / D conversion is performed by the D converter and input to the data processing device 56. Based on the input data, the data processing device 56 calculates the pressure applied to the corresponding piezoelectric element 60. By calculating the pressure applied to each piezoelectric element 60, the distribution of the pressure applied to the piezoelectric pressure sensor 51 can be known.
ところが、第７図に示す構成を採用した場合には、デー
タ処理装置５６でデータ処理を行なう前にＡ／Ｄ変換を
行なう必要があることから、高価なＡ／Ｄコンバータ５
５が必要となる。このため、装置全体が高価なものにな
らざるを得ないという問題が生じる。However, when the configuration shown in FIG. 7 is adopted, it is necessary to perform A / D conversion before data processing by the data processing device 56, and therefore the expensive A / D converter 5
5 is required. For this reason, there arises a problem that the entire apparatus has to be expensive.
本発明の目的は、圧電素子からの情報を処理するに際
し、高価なＡ／Ｄコンバータを不要として、安価な圧力
分布検出装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an inexpensive pressure distribution detection device that does not require an expensive A / D converter when processing information from a piezoelectric element.
［課題を解決するための手段］ 本発明に係る圧力分布検出装置は、マトリクス状に配置
された複数の圧電センサ素子を有する圧電型圧力センサ
と、前記圧電センサ素子のうちデータの読取りを行なう
圧電素子を次々と決定していくセンサ素子切換手段と、
前記センサ素子切換手段により決定された前記圧電セン
サ素子からの放電時間を計測する放電時間計測手段と、
前記放電時間計測手段により計測された放電時間から、
対応する圧電センサ素子に加えられた圧力を計算するデ
ータ処理手段とを含んでいる。[Means for Solving the Problems] A pressure distribution detection device according to the present invention includes a piezoelectric pressure sensor having a plurality of piezoelectric sensor elements arranged in a matrix, and a piezoelectric sensor that reads data from the piezoelectric sensor elements. Sensor element switching means for sequentially determining elements,
Discharge time measuring means for measuring the discharge time from the piezoelectric sensor element determined by the sensor element switching means,
From the discharge time measured by the discharge time measuring means,
Data processing means for calculating the pressure exerted on the corresponding piezoelectric sensor element.
［作用］ マトリクス状に配置された複数の圧電センサ素子から、
センサ素子切換手段によってデータの読取りを行なう圧
電センサ素子が次々と決定されていく。[Operation] From a plurality of piezoelectric sensor elements arranged in a matrix,
Piezoelectric sensor elements for reading data are successively determined by the sensor element switching means.
放電時間計測手段では、センサ素子切換手段により決定
された圧電センサ素子からの放電時間を計測する。次
に、データ処理手段では、放電時間計測手段により計測
された放電時間から、対応する圧電センサ素子に加えら
れた圧力を計算する。The discharge time measuring means measures the discharge time from the piezoelectric sensor element determined by the sensor element switching means. Next, the data processing means calculates the pressure applied to the corresponding piezoelectric sensor element from the discharge time measured by the discharge time measuring means.
センサ素子切換手段により、データの読取りを行なう圧
電センサ素子が次々と決定されていけば、各圧電センサ
素子が受けている圧力を、放電時間計測手段およびデー
タ処理手段によって次々と測定することができる。これ
によって、各圧電センサ素子における圧力が順次検出さ
れ、その結果圧力分布を知ることができる。If the piezoelectric element for reading data is successively determined by the sensor element switching means, the pressure received by each piezoelectric sensor element can be successively measured by the discharge time measuring means and the data processing means. . As a result, the pressure in each piezoelectric sensor element is sequentially detected, and as a result, the pressure distribution can be known.
［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
第１図において、圧電型圧力センサ１０の制御線Ｃ１，
Ｃ２，…は、制御線切換回路１に接続されている。ま
た、圧電型圧力センサ１０の読取線Ｒ１，Ｒ２，…は、
読取線切換回路２に接続されている。読取線切換回路２
は、コンパレータ３の入力端子に接続されている。コン
パレータ３の比較電圧入力端子には、コンパレータ３で
のしきい値を設定するための定電圧をコンパレータ３に
入力するしきい値設定回路４が接続されている。コンパ
レータ３の出力端子は、ＡＮＤゲート５の一方の入力端
子に接続されている。ＡＮＤゲート５の他方の入力端子
には、基準となるクロックパルスを発生させる基準クロ
ック回路６が接続されている。ＡＮＤゲート５の出力端
子は、ＡＮＤゲート５からのパルス数をカウントするた
めのカウンタ７に接続されている。In FIG. 1 , the control line C 1 of the piezoelectric pressure sensor 10
C 2 , ... Are connected to the control line switching circuit 1. Further, the reading lines R 1 , R 2 , ... Of the piezoelectric pressure sensor 10 are
It is connected to the read line switching circuit 2. Reading line switching circuit 2
Is connected to the input terminal of the comparator 3. To the comparison voltage input terminal of the comparator 3, the threshold value setting circuit 4 for inputting a constant voltage for setting the threshold value in the comparator 3 to the comparator 3 is connected. The output terminal of the comparator 3 is connected to one input terminal of the AND gate 5. A reference clock circuit 6 for generating a reference clock pulse is connected to the other input terminal of the AND gate 5. The output terminal of the AND gate 5 is connected to the counter 7 for counting the number of pulses from the AND gate 5.
カウンタ７には、データ処理装置８が接続されており、
カウンタ７はデータ処理装置８に対し、ディジタル量と
してのデータを入力するようになっている。また、この
検出装置は、マトリクス制御回路９を備えている。マト
リクス制御回路９は、制御線Ｃ１，Ｃ２，…の切換えを
行なうように制御線切換回路１を制御する。また、この
制御回路９は、読取線Ｒ１，Ｒ２，…を切換えるように
読取線切換回路２を制御する。一方、この制御回路９
は、測定の対象となる圧電素子を切換えるごとに所定タ
イミングでリセット信号をカウンタ７に送るようになっ
ている。また、制御回路９では、圧電素子切換えを行な
うごとに素子切換情報信号をデータ処理装置８に送るよ
うになっている。A data processing device 8 is connected to the counter 7,
The counter 7 inputs data as a digital amount to the data processing device 8. The detection device also includes a matrix control circuit 9. The matrix control circuit 9 controls the control line switching circuit 1 so as to switch the control lines C 1 , C 2 , ... Further, the control circuit 9 controls the read line switching circuit 2 so as to switch the read lines R 1 , R 2 , ... On the other hand, this control circuit 9
Is configured to send a reset signal to the counter 7 at a predetermined timing each time the piezoelectric element to be measured is switched. Further, the control circuit 9 sends an element switching information signal to the data processing device 8 every time the piezoelectric element is switched.
次に、圧電型圧力センサ１０の一例を説明する。Next, an example of the piezoelectric pressure sensor 10 will be described.
第２図は、圧電型圧力センサ１０の一例の構成を示す斜
視概略図である。ここでは、圧電型圧力センサ１０は、
５行５列のマトリクス状に配置されたセンサ素子１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ…を有している。FIG. 2 is a schematic perspective view showing the configuration of an example of the piezoelectric pressure sensor 10. Here, the piezoelectric pressure sensor 10 is
Sensor elements 11 arranged in a matrix of 5 rows and 5 columns
a, 11b, 11c ...
第３図に示すように、各センサ素子１１ａ，１１ｂ，…
はそれぞれ、圧電素子１２と、電界効果トランジスタ１
３と、コンデンサ１４とを有している。また、マトリク
ス状に配置された各センサ素子１１ａ，１１ｂ，…の配
置に沿って、各行方向に、それぞれ制御線Ｃ１，Ｃ２，
…が配設されている。また、各列方向には、読取線
Ｒ１，Ｒ２，…が配設されている。さらに、各列方向に
は、アース１５に接続される２条ずつの配線１６，１７
が配設されている。As shown in FIG. 3, each sensor element 11a, 11b, ...
Are the piezoelectric element 12 and the field effect transistor 1, respectively.
3 and a capacitor 14. Further, along the arrangement of the sensor elements 11a, 11b, ... Arranged in a matrix, the control lines C 1 , C 2 ,
... is provided. Further, reading lines R 1 , R 2 , ... Are arranged in each column direction. Further, in each column direction, two wires 16, 17 connected to the ground 15 are provided.
Is provided.
第４図に、１つのセンサ素子１１の等価回路を示す。第
４図において、電界効果トランジスタ１３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１
３のソースあるいはドレイン電極の一方は、読取線Ｒに
接続されている。ソースあるいはドレイン電極の他方
は、圧電素子１２の下端面に形成された電極１８に接続
されている。圧電素子１２の上端面に形成された電極１
９は、アース１５に連続する配線１７に接続されてい
る。また、圧電素子１２の下端面の電極１８とアース１
５に連続する配線１６との間には、コンデンサ１４が接
続されている。すなわち、このコンデンサ１４は圧電素
子１２に対し並列に接続されていることになる。なお、
圧電素子１２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。FIG. 4 shows an equivalent circuit of one sensor element 11. In FIG. 4, the gate electrode of the field effect transistor 13 is connected to the control line C. Also, the transistor 1
One of the source or drain electrodes of 3 is connected to the read line R. The other of the source and drain electrodes is connected to the electrode 18 formed on the lower end surface of the piezoelectric element 12. Electrode 1 formed on the upper end surface of piezoelectric element 12
9 is connected to a wiring 17 continuous to the ground 15. In addition, the electrode 18 on the lower end surface of the piezoelectric element 12 and the ground 1
The capacitor 14 is connected between the wiring 16 and the wiring 16. That is, this capacitor 14 is connected in parallel to the piezoelectric element 12. In addition,
As the piezoelectric element 12, an element made of a highly rigid piezoelectric material such as piezoelectric ceramics or piezoelectric single crystal is used.
次に、この実施例の作動を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
第２図に示す圧電型圧力センサ１０上に、被測定物体を
載せると、その物体により加圧された各センサ素子１１
ａ，１１ｂ，…には、受けた圧力に対応する電荷が蓄積
される。When an object to be measured is placed on the piezoelectric pressure sensor 10 shown in FIG. 2, each sensor element 11 pressurized by the object is placed.
Electric charges corresponding to the received pressure are accumulated in a, 11b, ....
次に、第１図のマトリクス制御回路９により、制御線切
換回路１を通して、たとえばまず制御線Ｃ１に接続され
ているトランジスタ１３を導通状態にする。このとき、
他の制御線Ｃ２，Ｃ３，…は非導通状態にある。これに
より、制御線Ｃ１に対応する行のセンサ素子１１の情報
が、読取線Ｒ１，Ｒ２，…を通して読取可能な状態とな
る。Next, the matrix control circuit 9 shown in FIG. 1 first turns on the transistor 13 connected to the control line C 1 through the control line switching circuit 1, for example. At this time,
The other control lines C 2 , C 3 , ... Are in a non-conductive state. As a result, the information of the sensor element 11 in the row corresponding to the control line C 1 becomes readable through the read lines R 1 , R 2 , ....
この状態において、読取線切換回路２を通して、まず読
取線Ｒ１のみをコンパレータ３に接続する。このとき、
残りの読取線Ｒ２，Ｒ３，…は、回路的に開放状態にな
っているため、対応するセンサ素子１１内の情報は保持
されている。In this state, only the read line R 1 is first connected to the comparator 3 through the read line switching circuit 2. At this time,
Since the remaining read lines R 2 , R 3 , ... Are in an open circuit state, the information in the corresponding sensor element 11 is retained.
読取線Ｒ１をコンパレータ３に接続すると、対応する圧
電素子１２に加圧により蓄積された電荷が、コンパレー
タ３側に放電される。このとき、放電開始用スイッチと
して電界効果トランジスタなどの能動素子を使えば、そ
の飽和領域では定電流特性を持つことから、加圧による
蓄積電荷量は放電時間にほぼ比例することになる。すな
わち、このような能動素子を使った場合には、その飽和
領域では、 ＩＤＳ＝ｋ（ＶＧ−ＶＳ−ＶＴ）２ … が成立する。また、 ＶＳ＝ＲＳ・ＩＤＳ … が成立する。なお、ＩＤＳは放電電流、ｋは比例定数、
ＶＧはトランジスタ１３のゲート電圧、ＶＳは読取電
圧、ＶＴはトランジスタ１３のしきい値電圧、ＲＳは放
電抵抗である。When the read line R 1 is connected to the comparator 3, the charge accumulated in the corresponding piezoelectric element 12 by pressure is discharged to the comparator 3 side. At this time, if an active element such as a field effect transistor is used as the switch for starting discharge, since the saturated region has a constant current characteristic, the amount of accumulated charge due to pressurization is almost proportional to the discharge time. That is, when using such active elements, in its saturation region, I DS = k (V G -V S -V T) 2 ... is satisfied. Further, V S = R S · I DS ... Note that I DS is a discharge current, k is a proportional constant,
V G is the gate voltage of the transistor 13, V S is the read voltage, V T is the threshold voltage of the transistor 13, and R S is the discharge resistance.
，式から、次式が得られる。From the equation, the following equation is obtained.
ＶＳ＝ＲＳｋ（１−ＶＳ）２ … 式から、次式が得られる。The following formula is obtained from the formula V S = R S k (1-V S ) 2 .
式から明らかなように、読取電圧ＶＳは、圧電素子１
２の電圧ＶＤに関係なく一定値となることがわかる。し
たがって、センサ素子１１からの放電電圧、すなわち読
取電圧ＶＳは、時間を経て非飽和領域となるまでの間、
第５Ａ図に示すように一定値を示すことになる。 As is clear from the equation, the read voltage V S is equal to the piezoelectric element 1
It can be seen that the voltage has a constant value regardless of the voltage V D of 2. Therefore, the discharge voltage from the sensor element 11, that is, the read voltage V S, remains unchanged until the non-saturation region is reached over time.
As shown in FIG. 5A, it shows a constant value.
この一定電圧ＶＳが、コンパレータ３に入力される。第
５Ａ図において、電圧ＶＳ以下の斜線で示される領域Ａ
が、対応する圧電素子１２において蓄積された電荷量に
相当する。This constant voltage V S is input to the comparator 3. In FIG. 5A, a region A indicated by diagonal lines below the voltage V S
Corresponds to the amount of charge accumulated in the corresponding piezoelectric element 12.
一方、コンパレータ３にはしきい値設定回路４からコン
パレータ３のしきい値を設定するためのしきい値電圧Ｖ
Ｋが入力されている。この結果、コンパレータ３のＡＮ
Ｄゲート５への出力は、センサ素子１１からコンパレー
タ３への放電が開始された時刻ｔ０から、読取電圧ＶＳ
がしきい値電圧ＶＫに一致する時刻ｔ１まで、第５Ｂ図
に示すように続けられる。On the other hand, the threshold voltage V for setting the threshold value of the comparator 3 from the threshold value setting circuit 4 is applied to the comparator 3.
K has been entered. As a result, the AN of the comparator 3
The output to the D gate 5 is the read voltage V S from the time t 0 when the discharge from the sensor element 11 to the comparator 3 is started.
Until the time t 1 at which the threshold voltage V K matches the threshold voltage V K , as shown in FIG. 5B.
ＡＮＤゲート５の他方の入力端子には、基準クロック回
路から第５Ｃ図に示すように基準となるクロックパルス
Ｐが入力されている。したがって、ＡＮＤゲート５から
カウンタ７への出力は、第５Ｄ図に示すように、時刻ｔ
０から時刻ｔ１までの間のクロックパルスＰに相当する
パルスが出力される。カウンタ７ではＡＮＤゲート５か
らの入力パルスの数をカウントし、そのカウント数をデ
ータ処理装置８に出力する。この結果、高価なＡ／Ｄコ
ンバータを使用しなくても、センサ素子１１において蓄
積された電荷量をディジタル化し、カウント数としてデ
ータ処理装置８に入力することができる。To the other input terminal of the AND gate 5, a reference clock pulse P is input from the reference clock circuit as shown in FIG. 5C. Therefore, the output from the AND gate 5 to the counter 7 is the time t as shown in FIG. 5D.
A pulse corresponding to the clock pulse P from 0 to time t 1 is output. The counter 7 counts the number of input pulses from the AND gate 5, and outputs the counted number to the data processing device 8. As a result, the charge amount accumulated in the sensor element 11 can be digitized and input to the data processing device 8 as the count number without using an expensive A / D converter.
データ処理装置８では、カウンタ７から入力されたカウ
ント数に基づいて、対応するセンサ素子１１の加圧力を
計算する。The data processing device 8 calculates the pressing force of the corresponding sensor element 11 based on the count number input from the counter 7.
すなわち、コンパレータ３により放電電圧の波形を整形
した後、放電時間（ｔ１−ｔ０）に対し十分短いクロッ
クパルスを使用してカウントすれば、カウンタ７からの
出力には放電時間つまり加圧力に比例したディジタル値
が得られることになる。In other words, if the waveform of the discharge voltage is shaped by the comparator 3 and then counting is performed using a clock pulse that is sufficiently short with respect to the discharge time (t 1 −t 0 ), the output from the counter 7 becomes the discharge time, that is, the applied pressure. A proportional digital value will be obtained.
以後、読取線Ｒ２、Ｒ３、…と読取線の切換えを行な
い、すべての読取線からの検出を終えると、次に制御線
Ｃ２のみを導通状態とする。これによって、上述の動作
と同様に、制御線Ｃ２に対応する行に配置された各セン
サ素子１１の情報を読取線Ｒ１，Ｒ２，…から読取り、
その情報をデータ処理装置８に蓄積する。After that, the read lines R 2 , R 3 , ... And the read lines are switched, and when the detection from all the read lines is completed, then only the control line C 2 is made conductive. As a result, similarly to the above-described operation, the information of each sensor element 11 arranged in the row corresponding to the control line C 2 is read from the read lines R 1 , R 2 ,.
The information is stored in the data processing device 8.
すなわち、上述の圧力分布検出装置では、各圧力素子１
２に上方から未知物体が搭載されると、その物体の加圧
力により、対応する圧電素子１２において圧電効果が生
じる。そして、制御線Ｃ１，Ｃ２，…と読取線Ｒ１，Ｒ
２，…とを順次切換えることにより、各センサ素子１１
における圧力を高価なＡ／コンバータを用いることなく
検出することができる。これにより、圧電型圧力センサ
１０の上に接触している未知物体に基づく圧力分布を知
ることができる。That is, in the above-described pressure distribution detection device, each pressure element 1
When an unknown object is mounted on 2 from above, the piezoelectric effect is generated in the corresponding piezoelectric element 12 due to the pressing force of the object. Then, the control lines C 1 , C 2 , ... And the read lines R 1 , R
By sequentially switching 2 , 2 , ...
The pressure at can be detected without the use of expensive A / converters. Thereby, the pressure distribution based on the unknown object in contact with the piezoelectric pressure sensor 10 can be known.
なお、制御線および読取線の切換順序は、上述のような
順序に制限されることはなく、任意の順序で行なうこと
ができる。また、読取線の数がそれほど多くない場合に
は、コンパレータやＡＮＤゲートなどを各読取線ごとに
設ける構成とすることもできる。また、切換手段として
のトランジスタには、ＮチャネルタイプおよびＰチャネ
ルタイプのいずれを使用してもよい。The switching order of the control line and the reading line is not limited to the order as described above, and can be performed in any order. Further, when the number of reading lines is not so large, a comparator, an AND gate or the like may be provided for each reading line. Further, the transistor as the switching means may be either an N-channel type or a P-channel type.
［発明の効果］ 本発明に係る圧力分布検出装置によれば、上述のよう
に、圧電型圧力センサとセンサ素子切換手段と放電時間
計測手段とデータ処理手段とを設けたことから、高価な
Ａ／Ｄコンバータを用いることなく、圧電型圧力センサ
からの電荷量をディジタル値で検出できるようになる。
したがって、本発明によれば、安価な圧力分布検出装置
を実現できるようになる。EFFECTS OF THE INVENTION According to the pressure distribution detecting device of the present invention, as described above, the piezoelectric pressure sensor, the sensor element switching means, the discharge time measuring means, and the data processing means are provided. It becomes possible to detect the amount of electric charge from the piezoelectric pressure sensor as a digital value without using the / D converter.
Therefore, according to the present invention, an inexpensive pressure distribution detecting device can be realized.
第１図は、本発明に係る圧力分布検出装置の概略を示す
ブロック図である。第２図は、圧電型圧力センサの斜視
概略図である。第３図は、第２図の実施例の斜視部分図
である。第４図は、センサ素子の等価回路図である。第
５Ａ図ないし第５Ｄ図は、データの処理情況を示すグラ
フである。第６図は、従来の圧電型圧力センサの斜視概
略図である。第７図は、開発途中における圧力分布検出
装置の一例を示すブロック図である。 １は制御線切換回路、２は読取線切換回路、３はコンパ
レータ、５はＡＮＤゲート、７はカウンタ、８はデータ
処理装置、９はマトリクス制御回路、１０は圧電型圧力
センサ、１１はセンサ素子、１２は圧電素子、１３は電
界効果トランジスタである。FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a pressure distribution detecting device according to the present invention. FIG. 2 is a schematic perspective view of a piezoelectric pressure sensor. FIG. 3 is a perspective partial view of the embodiment of FIG. FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the sensor element. 5A to 5D are graphs showing the processing situation of data. FIG. 6 is a schematic perspective view of a conventional piezoelectric pressure sensor. FIG. 7 is a block diagram showing an example of a pressure distribution detecting device in the middle of development. 1 is a control line switching circuit, 2 is a reading line switching circuit, 3 is a comparator, 5 is an AND gate, 7 is a counter, 8 is a data processing device, 9 is a matrix control circuit, 10 is a piezoelectric pressure sensor, 11 is a sensor element. , 12 are piezoelectric elements, and 13 is a field effect transistor.
Claims (1)
サ素子を有する圧電型圧力センサと、 前記圧電センサ素子のうちデータの読取りを行なう圧電
センサ素子を次々と決定していくセンサ素子切換手段
と、 前記センサ素子切換手段により決定された前記圧電セン
サ素子からの放電時間を計測する放電時間計測手段と、 前記放電時間計測手段により計測された放電時間から、
対応する圧電センサ素子に加えられた圧力を計算するデ
ータ処理手段と、 を含む圧力分布検出装置。1. A piezoelectric pressure sensor having a plurality of piezoelectric sensor elements arranged in a matrix, and a sensor element switching means for sequentially determining the piezoelectric sensor elements for reading data among the piezoelectric sensor elements. From the discharge time measured by the discharge time measuring means for measuring the discharge time from the piezoelectric sensor element determined by the sensor element switching means,
A pressure distribution detecting device including: a data processing unit that calculates a pressure applied to a corresponding piezoelectric sensor element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63088512A JPH0656341B2 (en) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | Pressure distribution detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63088512A JPH0656341B2 (en) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | Pressure distribution detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01260333A JPH01260333A (en) | 1989-10-17 |
| JPH0656341B2 true JPH0656341B2 (en) | 1994-07-27 |
Family
ID=13944877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63088512A Expired - Lifetime JPH0656341B2 (en) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | Pressure distribution detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0656341B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5396817A (en) * | 1991-11-29 | 1995-03-14 | Exxon Research And Engineering Co. | Tire inflation and velocity sensor |
| JP4904704B2 (en) * | 2005-03-18 | 2012-03-28 | アイシン精機株式会社 | Load detection device |
| CN110261482B (en) * | 2019-07-26 | 2024-02-23 | 招商局重庆公路工程检测中心有限公司 | Roller type collector and collecting device |
| WO2024084956A1 (en) * | 2022-10-18 | 2024-04-25 | 株式会社村田製作所 | Sensor module and computation circuit |
-
1988
- 1988-04-11 JP JP63088512A patent/JPH0656341B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01260333A (en) | 1989-10-17 |
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