[发明专利]静电电容型传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种静电电容型传感器。

背景技术

静电电容型传感器为如下传感器，即，可根据以隔着介电层而相向的方式配置的一对电极层间的静电电容变化来检测测定对象物的凸凹形状等。

一般而言，静电电容型传感器的静电电容(capacitance)由以下的式(1)表示。

C＝ε₀ε_rS/d...(1)

此处，C为电容，ε₀为自由空间的介电常数，ε_r为介电层的相对介电常数，S为电极层面积，d为电极间距离。

而且，专利文献1中记载了静电电容型传感片(sensor sheet)，其具备弹性体(elastomer)制的介电层、及分别形成于所述介电层的表面(正面)及背面的表侧电极层及背侧电极层。所述静电电容型传感片中，介电层为弹性体制，因而能够反复伸缩变形。而且，所述静电电容型传感片中，各电极层包含碳纳米管(carbon nanotube)，因而能够追随介电层的变形而变形。

因此，专利文献1记载的静电电容型传感片中，即便测定对象物为柔软且伸长度大的测定对象物，也可追随测定对象物的变形或动作而变形，静电电容会因所述变形而变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014-81355号公报

发明内容

发明要解决的课题

另一方面，现有的静电电容传感器如所述般，具备包含介电层及设置于其两面的电极层的电容器构造，存在静电电容的测定值会因使用环境而发生变动的情况。

例如，在电极层露出的情况下，当所述电极层与导体接触时静电电容的测定值会大幅变动。

因此，专利文献1中提出为了抑制电极层与外部的构件的导通而设置保护层。

然而，在如专利文献1中提出的、以追随测定对象物的变形或动作而变形为前提的静电电容型传感器中，为了确保传感片的柔软性(可变形性)，即便设置保护层，保护层的厚度也必需薄。

而且，在保护层的厚度薄的情况下，存在无法充分抑制因使用环境引起的静电电容的测定值的变动的情况。

根据本发明者等人的研究，确认若电磁噪声或商用电源引起的电源噪声等电磁波噪声侵入计测器，则静电电容的测定值会发生变动。例如，可知若在使用静电电容型传感片时商用电源等位于附近，则存在无法正确地测定静电电容的情况。

而且，在使用如专利文献1中记载般的、介电层的两面层叠了电极层(表侧电极层及背侧电极层)而成的传感片的情况下，也可知在电性连接的导体接近各电极层的情况下(即，在导体分别接近表侧电极层及背侧电极层，且接近表侧电极层的电极与接近背侧电极层的导体电性连接的情况下)，所计测的静电电容的测定值增大。

本发明鉴于所述情况而完成，其目的在于提供因使用环境引起的静电电容的测定值的变动小的静电电容型传感器。

解决课题的技术手段

本发明的静电电容型传感器，其特征在于包括：

中央电极层；

第1介电层，层叠于所述中央电极层的上表面；

第2介电层，层叠于所述中央电极层的下表面；

第1外侧电极层，形成于所述第1介电层的与所述中央电极层侧为相反侧的面；

第2外侧电极层，形成于所述第2介电层的与所述中央电极层侧为相反侧的面，且所述第1介电层及所述第2介电层为弹性体制，将所述中央电极层及所述第1外侧电极层的相向的部分作为第1检测部，将所述中央电极层及所述第2外侧电极层的相向的部分作为第2检测部，且所述静电电容型传感器包括：

传感片，能够可逆地变形，且所述第1检测部及所述第2检测部的静电电容相应于变形而变化；以及

计测器，连接于所述中央电极层、所述第1外侧电极层及所述第2外侧电极层，对所述第1检测部及所述第2检测部的静电电容进行测定，

基于将所述第1检测部的静电电容与所述第2检测部的静电电容相加所得的合计静电电容，来计测所述传感片的变形状态。