压敏传感器制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种如下结构的压敏传感器，该压敏传感器能够有效利用布的柔软性并能够测量大范围的压力分布，并且能够以面接触的状态进行稳定的加压压力的测量，另外，提高了各交叉区域中的加压压力的测量精度。作为解决方案，压敏传感器(1)包括涂布有导电性炭黑与粘结剂树脂的混合物的导电布(2)、在导电布(2)的第1主表面上配置的第1电极布(3)和在导电布(2)的第2主表面上配置的第2电极布(4)，第1电极布(3)与第2电极布(4)的交叉区域(V1)呈矩阵配置地形成，第1电极布(3)的线圈横列或线圈纵行以与导电布(2)的线圈横列或线圈纵行平行或正交的方式配置，且第2电极布(4)的线圈横列或线圈纵行以与导电布(2)的线圈横列或线圈纵行平行或正交的方式配置。或线圈纵行平行或正交的方式配置。或线圈纵行平行或正交的方式配置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压敏传感器


[0001]本专利技术涉及一种对生物体信息进行测量的压敏传感器。

技术介绍

[0002]近年来，出于护理、保健等目的，在将床上的睡姿的压力分布、椅子等上的就座姿势的压力分布作为生物体信息进行测量的用途中使用压敏传感器。在如此与身体接触来测量生物体信息的用途中需要如下压敏传感器，该压敏传感器具有对身体而言不适感较少的柔软性，并且为以与身体相对应的较大尺寸且能够测量大范围的压力分布。
[0003]以往，提出了一种压敏传感器，包括：布体，其由将含有导电性高分子和粘结剂树脂的混合物涂敷于布料而成的导电体构成；以及多个导电性的线状构件，其以抵接于所述布体的导电面的两个面的方式排列配置，由被导电性高分子涂敷的纤维构成，在所述导电面的表面上大致平行地排列配置的多个所述线状构件配置为相对于在所述导电面的背面上大致平行地排列配置的多个所述线状构件大致正交(参照专利文献1：日本特开2014－108134号公报)。
[0004]另外，提出一种布制的压敏片，其包括第1层片、第2层片和第3层片，第1层片和第3层片具有以规定间隔涂敷有导电性颗粒的导电通路，第1层片的导电通路的取向相对于第3层片的导电通路的取向为横向，第2层片具有在加压压力下变化的电特性(参照专利文献2：美国专利第8966997号说明书)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2014－108134号公报
[0008]专利文献2：美国专利第8966997号说明书
专利技术内容
[0009]专利技术要解决的问题
[0010]专利文献1记载的压敏传感器是在使导电性的布体与导电性的线状构件有意地点接触或线接触的状态下测量加压压力的结构。另外，专利文献2记载的压敏片在利用镀敷导电性贵金属颗粒并对其进行区分涂布(日文：塗
り
分
ける
)得到的电极布来夹持压敏布的状态下测量加压压力，在该情况下，构成相面对的面的纤维成为相互点接触或线接触的状态。
[0011]在现有技术那样的点接触或线接触下的测量中，接触电阻较大，并且接触状态变得不稳定，电阻值变动较大。特别是，在布为纺织物的情况下，在交错点突出的构造中成为点接触，因此接触电阻增大，另外，因布的伸缩性等而使交错点的位置偏移，由此，接触状态进一步变得不稳定，因此电阻值变动变大。其结果，存在缺乏压敏电阻的再现性、无法进行期望的测量这样的问题。
[0012]另外，在如现有技术那样将导电性贵金属颗粒镀敷于布的情况下，材料费的成本大幅增加。并且，为了镀敷的预处理，需要进行布的油分去除、催化剂赋予、布表面的活性化
处理等，因此处理工序变得复杂，而且，这样的化学处理有可能对布造成损伤。并且，由于布的尺寸受到镀敷设备的尺寸的限制，因此难以制造较大尺寸的压敏片。
[0013]用于解决问题的方案
[0014]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种如下结构的压敏传感器，该压敏传感器能够有效利用布的柔软性并能够测量大范围的压力分布，并且能够以面接触的状态进行稳定的加压压力的测量，另外，提高了各交叉区域中的加压压力的测量精度。
[0015]作为一个实施方式，通过以下公开的那样的解决方式来解决所述课题。
[0016]本专利技术的压敏传感器包括涂布有导电性炭黑与粘结剂树脂的混合物的导电布、在所述导电布的第1主表面上配置的第1电极布和在所述导电布的第2主表面上配置的第2电极布，该压敏传感器的特征在于，所述导电布是由非导电性纤维线形成的编织物，所述第1电极布是以第1间隔由导电性纤维线形成有多个第1电极的编织物，所述第2电极布是以第2间隔由导电性纤维线形成有多个第2电极的编织物，所述第1电极和所述第2电极以交叉的方式配置，且所述第1电极与所述第2电极的交叉区域呈矩阵配置地形成，或者是，所述导电布是由非导电性纤维线形成的编织物，所述第1电极布和所述第2电极布均是由导电性纤维线形成的编织物，所述第1电极布和所述第2电极布以交叉的方式配置，且所述第1电极布与所述第2电极布的交叉区域呈矩阵配置地形成，所述第1电极布的线圈横列或线圈纵行以与所述导电布的线圈横列或线圈纵行平行或正交的方式配置，且所述第2电极布的线圈横列或线圈纵行以与所述导电布的线圈横列或线圈纵行平行或正交的方式配置。
[0017]根据该结构，由于在将导电布、第1电极布和第2电极布作为伸缩性优异的编织物来呈矩阵配置地形成交叉区域之后，以第1电极布的线圈横列或线圈纵行与导电布的线圈横列或线圈纵行平行或正交的方式配置，以第2电极布的线圈横列或线圈纵行与导电布的线圈横列或线圈纵行平行或正交的方式配置，因此，能够有效利用编织物的柔软性和伸缩性，能够利用相互面对的线圈彼此间的稳定的接触状态来进行期望的测量。另外，由于将导电性炭黑与粘结剂树脂的混合物涂布于编织物，因此，能够有效利用对身体而言不适感较少的柔软性和伸缩性，并且不会受到镀敷设备那样的设备尺寸的限制，能够设为与身体相对应的较大的尺寸。并且，导电性炭黑具有枝状的组织构造，通过隧道效应降低电阻值，另外，与贵金属、导电性高分子化合物相比，能够廉价地获得导电性炭黑，因此，成为能够抑制材料费且生产率较高的结构。并且，导电布的电阻值大于第1电极布和第2电极布的电阻值，因此能够减少测量位置引起的电阻值的偏差、串扰。其结果，成为如下结构：能够测量大范围的压力分布，并且能够以面接触的状态进行稳定的加压压力的测量，另外，提高了各交叉区域中的加压压力的测量精度。
[0018]在本说明书中，作为一个例子，以各电极布(第1电极布和第2电极布)的线圈横列或线圈纵行与导电布的线圈横列或线圈纵行平行的方式配置是指，各个线圈的行进方向的中心线所成的角度(相对角度)被设定在0
±
10[度]以内，根据该结构，接触电阻为最小值或接近最小值的值。在此，考虑到，在压敏电阻偏差的容许范围内可能在制造上产生第1电极布、导电布和第2电极布的组合偏差。为了抑制压敏电阻偏差，将相对角度设定在0
±
10[度]以内，优选将相对角度设定在0
±
5[度]以内，进一步优选将相对角度设定在0
±
2[度]以内。
[0019]另外，在本说明书中，作为一个例子，以各电极布(第1电极布和第2电极布)的线圈横列或线圈纵行与导电布的线圈纵行或线圈横列正交的方式配置是指，各个线圈的行进方
向的中心线所成的角度(相对角度)被设定在90
±
10[度]以内，根据该结构，接触电阻成为最大值或接近最大值的值。在此，考虑到，在压敏电阻偏差的容许范围内可能在制造上产生第1电极布、导电布和第2电极布的组合偏差。为了抑制压敏电阻偏差，将相对角度设定在90
±
10[度]以内，优选将相对角度设定在90
±
5[度]以内，进一步优选将相对角度设定在90
±
2[度]以内。
[0020]所述第1电极布和所述第2电极布优选为相同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种压敏传感器，其包括涂布有导电性炭黑与粘结剂树脂的混合物的导电布、在所述导电布的第1主表面上配置的第1电极布和在所述导电布的第2主表面上配置的第2电极布，该压敏传感器的特征在于，所述导电布是由非导电性纤维线形成的编织物，所述第1电极布是以第1间隔由导电性纤维线形成有多个第1电极的编织物，所述第2电极布是以第2间隔由导电性纤维线形成有多个第2电极的编织物，所述第1电极和所述第2电极以交叉的方式配置，且所述第1电极与所述第2电极的交叉区域呈矩阵配置地形成，或者是，所述导电布是由非导电性纤维线形成的编织物，所述第1电极布和所述第2电极布均是由导电性纤维线形成的编织物，所述第1电极布和所述第2电极布以交叉的方式配置，且所述第1电极布与所述第2电极布的交叉区域呈矩阵配置地形成，所述第1电极布的线圈横列或线圈纵行以与所述导电布的线圈横列或线圈纵行平行或正交的方式配置，且所述第2电极布的线圈横列或线圈纵行以与所述导电布的线圈横列或线圈纵行平行或正交的方式配置。2.根据权利要求1所述的压敏传感器，其特征在于，所述第1电极布和所述第2电极布为相同的编织物。3.根据权利要求1或2所述的压敏传感器，其特征在于，所述第1电极布的与所述导电布接触的接触面和所述第2电极布的与所述导电布接触的接触面为相同的编织图案。4.根据权利要求1至3中任一项所述的压敏传感器，其特征在于，所述导电布的与所述第1电极布接触的接触面和所述第1电极布的与所述导电布接触的接触面为相同的编织图案，且所述导电布的与所述第2电极布接触的接触面和所述第2电极布的与所述导电布接触的接触面为相同的编织图案。5.根据权利要求1至4中任一项所述的压敏传感器，其特征在于，所述第1电极布的与所述导电布接触的接触面和所述第1电极布的同与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：古贺欣郎，
申请(专利权)人：鹰野株式会社，
类型：发明
国别省市：