JPS6130268Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は焦電性をも有する高分子圧電フイルム
からなるセンサに於て荷重測定の際ノイズとして
現われる焦電気に基づく電気信号をキヤンセルす
る荷重センサに関する。

荷重等の測定の際ノイズとして現われる焦電気
による電気信号をキヤンセルする従来の提案とし
ては例えば特開昭52−149399号に開示されてい
る。これは１枚の素子に同じ大きさでしかも互い
に逆向きの分極を有する領域を設け、素子全体に
加わる温度変化、応力変化を相殺させ、一方の向
きの分極を有する領域のみに加えられる温度変化
又は応力変化を検知するものである。

ところで、一枚の素子に互いに逆向きの分極を
有する領域を設ける際に、一方の方向に分極させ
る工程と他方の方向に分極させる工程とを同時に
行わない場合、先に分極した領域が後の他方の領
域を分極する際に無電界下で同程度の加熱状態に
されされるため、その領域の配向分極が再びラン
ダムになり、これにより、一枚の素子に同じ大き
さでしかも互いに逆向きの分極が得られなくなる
恐れがある。従つて、一般に同時に互いに逆向き
の分極を附与するのが好ましく、この場合、成極
時に絶縁破壊しないように、一方の領域と他方の
領域との間隔を十分に設ける必要が生じる。

かかる間隔は、高性能なセンサとすべく、高電
界をかける程大きくする必要がある。交互に逆向
きの高電界を印加する場合、例えば数μの厚さの
フイルムで最低１cm程度の間隔が設けられる。こ
のため通常の圧電性、焦電性フイルムの製造の如
くロール状に巻いて広い面積を一度に成極する場
合のような効率では一般に製造し難く、又小型の
センサを得ることが困難であると云う欠点もあ
る。

本考案はかかる欠点を除去するものであり、本
考案によれば、両面にいずれも対となり、且つ２
群に分けられる電極を有し、同一方向に成極され
た焦電性及び圧電性を有する高分子フイルム又は
フイルム集合体の一方の群の電極と他方の群の電
極とを逆の極性同志を結線し、更に被測定物もし
くは秤量台の電極接触面の形状に合わせて一方の
群の電極を形成するか又は一方の電極を他方の電
極に対し段差を設けて一方の群の電極面にのみ荷
重が加わる如く構成された荷重センサが提供され
る。

以下、本考案による好ましい一具体例を図面を
参照しながら詳細に説明する。

第１図〜第４図に於てはフイルム１上に対とな
つた電極２，２′，３，３′が、第５図〜第８図に
於ては更に対となつた電極４，４′，５，５′が設
けられた種々の荷重センサが示されている。フイ
ルム１は成極することにより焦電性及び圧電性を
有する公知の高分子フイルムからなる。かかるフ
イルムとしては例えばポリ弗化ビニリデンホモポ
リマー、弗化ビニリデンを主成分とするコポリマ
ー、これらのいずれかを主とする組成物等の弗化
ビニリデン系樹脂、弗化ビニル系樹脂、一般の樹
脂に強誘電体セラミツクス紛末を分散させた組成
物等から形成される。フイルムの厚さは一般のフ
イルムの概念で云う厚さが好ましいが、これに限
定されず、一般にシートと云われる厚いものであ
つても良い。

フイルムはいずれの対の電極間においても同一
方向に配向分極されるように成極される。そのた
め図面では理解しやすいように電極２と電極３と
の間隔ｌが比較的大きく示されているが、電極２
と電極３の間隔は例えば0.1〜１mm程度でも良
く、前述特開昭52−149399号の場合のそれに較
べ、はるかに小さくすることが可能である。

成極された高分子フイルムにおける電極は２群
に分けられ、一方の群にのみ荷重が加わるように
構成されている。例えば第２図〜第４図に示す如
く、一方の群の電極２にのみ当接するように秤量
台６（第３図、第４図には秤量台６を省略）を設
け、この秤量台６を介して荷重が加わるように、
或いは第５図〜第６図に示す如くフイルム１をエ
ンボスして一方の群の電極３，５にのみ荷重が加
わるように構成される。尚、８は基板である。又
第７図、第８図ａ及びｂに示す如く、フイルム１
に夫々対の電極２，２′，３，３′，４，４′及び
５，５′を設け、このフイルム１を段差を有する
基板８上に固定し、対の電極２，２′及び４，
４′にのみ荷重が加わるように構成してもよい。

更にノイズとなる焦電気による電気信号を好ま
しくキヤンセルするように２群の電極間において
生じる分極を同程度にするとよい。また、例えば
成極条件が同じ場合には２群の電極の占める面積
を実者的に同一にするとよい。

ノイズとなる焦電気による電気信号をキヤンセ
ルするため、本考案では一方の群の電極と他方の
群の電極とが逆の極性同志で結線される。第１図
において説明すれば電極２と３′がリード線７に
より、電極２′と３がリード線７′により結線され
ている。尚、第１図以外は特にかかる結線を省略
したが、同様に構成される。

本考案に於ては上述の如くして焦電気によるノ
イズ電気信号はキヤンセルされ、荷重は圧電気に
変換された後リード線９，９′（第２図にのみ明
示）によつてチヤージアンプ、表示部等よりなる
測定回路１０に導かれる。

上述の如く、本考案になる荷重センサは、電極
間の隙間を狭められるので極めて小型に形成し
得、加えて、電極間の隙間が狭められるので、一
方の電極と他方の電極間の温度変化はより同質化
され、Ｓ／Ｎ比の向上を達成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による好ましい一具体例の荷重
センサの平面図、第２図は第１図に示す荷重セン
サのＡ−A′線断面説明図、第３図、第４図、第
５図は夫々本考案による好ましい他の具体例の荷
重センサの平面図、第６図は第５図に示す荷重セ
ンサのＡ−A′線断面図、第７図、第８図ａ及び
ｂは本考案による好ましい更に他の具体例の荷重
センサの説明図であり、第７図は斜視図、第８図
ａは第７図に示す荷重センサのＡ−A′線断面
図、第８図ｂは第７図に示す荷重センサのＢ−
B′線断面図である。 １……高分子フイルム、２，２′，３，３′，
４，４′，５，５′……電極、６……秤量台、７，
７′……リード線、８……基板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 両面にいずれも対となり、且つ２群に分けられ
   る電極を有し、同一方向に成極された焦電性及び
   圧電性を有する高分子フイルム又はフイルム集合
   体の一方の群の電極と他方の群の電極とを逆の極
   性同志結線し、更に被測定物もしくは秤量台の電
   極接触面の形状に合わせて一方の群の電極を形成
   するか又は一方の電極を他方の電極に対し段差を
   設けて一方の群の電極面にのみ荷重が加わるよう
   に構成された荷重センサ。