专利名称：使用线缆状压电元件的振动检测传感器和压敏开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用线缆状压电元件的振动检测传感器，以及涉及压敏开关。
背景技术：
迄今，各种振动检测器公知为用于地震的地震示波仪或压敏传感器。在这些振动检测器中，采用预定压电元件的振动检测器已广为人知。
例如，专利文献1描述了一种振动传感器，具有以可摇摆的方式竖直地设置在印刷基底上的压电元件。
当经受外部振动时，压电元件变形，并从电压的纵向电平来计算地震强度，该电压是在安装于压电元件外周面上的两个电极之间产生的。
例如，如图51所示的微开关已公知可作为各种应用场合的开关(例如，见专利文件2)。
当按压力施加在微开关1001的杆1002上时，该杆1002到达按钮1003的位置。如果通过杆1002施加在按钮3上的按压力足以致动按钮1003，则可移动端子1004接触触点1005，由此启动开关。
进而，各种振动检测器已公知为用于地震的地震示波仪或用于电器设备等中的压敏传感器。这些振动检测器中，使用预定压电元件的振动检测器已经广为人知。
例如，专利文献3描述了一种地震示波仪，螺旋地设置了同轴的压电元件，其一端固定且其另一端设置具有振动感知元件，专利文献4描述了一种压敏元件，其中由压电元件形成的压敏体同心地设置在内电极外，且该压敏体的外部涂敷以金属箔、外电极或绝缘材料。
当承受来自外部物体的力时，诸如收缩/膨胀、弯曲等，压电元件变形，以由此产生预定的电压(压电效应)。特别地，该压电元件检测源于该物体的力的作用的加速度，并响应该加速度产生输出。通过利用这一特征，压电元件可用于地震示波仪，或用于用来检测预定应力或压力的传感器(如压敏元件)、或用于能响应检测而被启动/停止的开关。
使用这种已有压电元件的压敏元件具有回弹性，且能固定地放置在预定位置同时能以所需的形状来变形。通过使用粘接、螺纹、弹性元件、树脂等机械地将元件固定到安装部位的方法用于进行固定。
专利文献1JP-A-2001-108516专利文献2JP-A-2000-215751专利文献3JP-A-11-064096专利文献4JP-A-11-160169发明内容然而，在振动敏感传感器中，压电元件直立地设置在印刷基底上，或压电元件从印刷基底上悬下。以这种结构，传感器安装方向的自由度受到限制。进而，为了维持预定的高度，必须确保与高度相应的空间。而且，在水平方向振动的检测精确度方面存在问题。
在专利文献2中描述的微开关中，使可移动端子1004与接触点1005接触需要足够的推压力来按压杆1002和按钮1003，以及需要足够的行程S来推动杆1002。如果用于推动杆1002和按钮1003的压力很小，或用于推动杆1002的行程S很短，则开关不会被启动。
而且，由于压感元件本身具有回弹力，所以元件具有试图回复其原始形状的性能，甚至在元件已经固定并变形为所需形状时也是如此(残余形状回复性)。因此，当从外界向元件施加预定的力时，会产生从形状回复性而获得的输出以及由于力的作用而导致的变形所产生的输出(校正输出)。源于形状回复性的输出根据所变形的形状或固定方法呈现不同值，且因此存在的问题是，不能稳定的获得固定安放元件的输出。
本发明提供一种振动检测传感器，能以高的精确度来检测振动，同时确保安装的自由度。
本发明针对以上缺陷进行设计，且本发明的目的是提供一种压敏开关，不管该推压力的强弱或推动行程的长度，都能响应施加推压力的加速度来输出信号。
本发明还提供一种线缆状压电元件，能获得稳定的输出，同时实现所需的形状，以及提供一种采用该元件的振动检测传感器。
解决问题的手段本发明的振动检测传感器包括，基底，和线缆状压电元件，其与该基底的至少一端顺序连接。线缆状压电元件在其径向方向上具有芯电极；压电构件，其围绕芯电极设置；外电极，其围绕压电元件设置；和包覆层，其围绕外电极设置。
线缆状压电元件形成为具有弯曲部分，且重物紧固到压电元件的至少一部分上。
线缆状压电元件弯曲，以便在大致平行于基底的主平面的平面内成为大致环形，且重物紧固到压电元件的开放端，该开放端与压电元件固定到基底上的一端相对。
线缆状压电元件可以弯曲，以便在大致平行于基底主平面的平面内成为大致圆形，且重物紧固到压电元件的开放端，该开放端与压电元件固定到基底上的一端相对。
线缆状压电元件与基底连接，同时线缆状压电元件的两端配置为彼此大致平行，且两端之间的中间部分形成为大致圆形。
线缆状压电元件形成为线圈形状并以与基底大致成直角来设置。同时，线缆状压电元件形成为线圈形状，并从基底伸出，以使得线圈的直径随距基底距离的增加而增加。
同时，可以在所述基底中形成通孔，线缆状压电元件与基底连接，以便该线缆状压电元件在通孔中大致与基底的主平面平行，且一重物可紧固到线缆状压电元件的开放端，该开放端与线缆状压电元件固定到基底上的一端相反。可替换的，线缆状压电元件弯曲为大致U形，且线缆状压电元件两端都固定到基底上。
基底和线缆状压电元件可以容纳在预定的外罩中。
线缆状压电元件可与基底连接，以使得线缆状压电元件从基底的下表面上悬下，以便向下伸出。
线缆状压电元件可被赋予形状保持特性。压电构件包括树脂和压电陶瓷。
本发明的振动检测传感器可用于地震示波仪、流速测量仪器、电动儿童车、电动轮椅等。
本发明还涉及一种压敏开关，包括压电线缆，其具有由压电陶瓷细小颗粒和树脂基材料形成的压电元件结构。压电线缆的至少一部分从支承面上突出，该突出部分弯曲为弯曲部分，且控制电路与压电线缆的底端部分连接。
本发明的特征还在于，在压电线缆的弯曲部分与支承面之间设置间隙。
本发明的特征还在于，压电线缆的弯曲部分以单一曲率弯曲。
本发明的特征还在于，进一步包括用于固定压电线缆引出端的固定装置。
本发明的一种线缆状压电元件，具有形状保持特性，并沿其径向方向至少包括芯电极；压电构件，其围绕芯电极设置；外电极，其围绕压电元件设置；和包覆层，其围绕外电极设置。。
本发明的一种线缆状压电元件，沿其径向方向包括芯电极；压电构件，其围绕芯电极设置；外电极，其围绕压电元件设置；和包覆层，其围绕外电极设置。该元件进一步包括形状保持构件，其在径向方向上插入到外电极与包覆层之间，并将线缆状压电元件保持为预定形状。
形状保持构件至少为片弹簧和螺旋弹簧中的一种。
本发明的一种线缆状压电元件，在其径向方向包括芯电极；压电构件，其围绕芯电极设置；外电极，其围绕压电元件设置；和包覆层，其围绕外电极设置。芯电极具有用于将线缆状压电元件保持为预定形状的形状保持特性。芯电极由形状记忆合金形成。
本发明的一种线缆状压电元件，沿其径向方向包括芯电极；压电构件，其围绕芯电极设置；外电极，其围绕压电元件设置；和包覆层，其围绕外电极设置。包覆层具有用于将线缆状压电元件保持为预定形状的形状保持特性。包覆层由热收缩管形成。
在线缆状压电元件中，压电构件由树脂和压电陶瓷形成。预定形状为线圈状、圆形、段状、波纹状以及漩涡状中的至少一种。
一种振动检测传感器，可以将上述线缆状压电元件和控制电路相结合来制造，该控制电路用于检测来自线缆状压电元件的信号输出。
一种犯罪防护围栏或护士呼叫开关，可由上述线缆状压电元件来制造。
本发明的优点本发明的振动检测传感器使用预定的、能采用各种形状的线缆状压电元件。因此，可以确保进行不受安装方向、安装位置、安装空间等限制并具有高自由度。结果，可以增强使用该传感器的设备的设计自由度。而且，本发明的振动检测传感器不必费力地预先指定振动方向，就能进行高精确度的检测。
根据本发明，从支承面伸出的压电线缆的至少一部分被弯曲。因而，压电构件的机械弯曲量增加。通过向该弯曲部分作用应力，甚至在推压力很弱或行程很短时，也能响应推压力或推动行程长度的波动来以高灵敏度检测到所作用的推压力，可以输出响应推压力加速度的信号。
在压电线缆的弯曲部分和压电线缆的支承面之间设置间隙，由此使得在推动过程中获得的压电线缆中的位移量变宽。由此，可以确保宽的检测范围。
而且，压电线缆的弯曲部分以相同的曲率弯曲，由此可以确保在整个弯曲部分上一致地增强灵敏度。
根据本发明，提供一种能稳定地确保所需形状并产生稳定输出的线缆状压电元件，一种使用该线缆状压电元件的振动检测传感器，以及使用该线缆状压电传感器的其他产品。
图1为示例性线缆状压电元件的视图，使用螺旋弹簧作为形状保持构件。
图2为示例性线缆状压电元件的视图，使用片弹簧作为形状保持构件。
图3为示例性线缆状压电元件的视图，其中芯电极和/或包覆层被赋予形状保持特性。
图4为使用线缆状压电元件的振动检测传感器系统的示意图。
图5为根据本发明第一实施例的振动检测传感器视图。
图6为根据本发明第二实施例的振动检测传感器视图。
图7为根据本发明第三实施例的振动检测传感器视图。
图8为根据本发明第四实施例的振动检测传感器视图。
图9为根据本发明第五实施例的振动检测传感器视图。
图10为根据本发明第六实施例的振动检测传感器视图。
图11为根据本发明第七实施例的振动检测传感器视图。
图12为根据本发明第八实施例的振动检测传感器视图。
图13为根据本发明第九实施例的振动检测传感器视图。
图14为根据本发明第十实施例的振动检测传感器视图。
图15为根据本发明第十一实施例的振动检测传感器视图。
图16为根据本发明第十二实施例的振动检测传感器视图。
图17为根据本发明第十三实施例的振动检测传感器视图。
图18为将本发明的振动检测传感器应用于流速测量装置的示例性应用视图。
图19为将本发明的振动检测传感器应用于马达驱动儿童车的示例性应用视图。
图20为经过端处理的线缆状压电元件的实例的视图。
图21为支承在基底上的保持件的各种实例的视图，该保持件用于支承线缆状压电元件。
图22为用于将线缆状压电元件连接至基底的方法的视图。
图23为用于将线缆状压电元件连接至基底的另一方法的视图。
图24为施加在线缆状压电元件上的载荷和传感器输出特性的图表。
图25为根据本发明第十四实施例的压敏开关横截面视图。
图26为图25中显示的压敏开关的透视图。
图27为用于描述压电线缆的透视图。
图28为用于压电元件结构的截面透视图。
图29为施加在压敏开关上的载荷和信号输出特性的图表。
图30为本发明的压敏开关修改例的截面视图。
图31为图30所示的压敏开关透视图。
图32为本发明的压敏开关另一修改例的截面视图。
图33为本发明的压敏开关又一修改例的截面视图。
图34为本发明的压敏开关再一修改例的截面视图。
图35为本发明的压敏开关再一修改例的截面视图。
图36为本发明的压敏开关再一修改例的截面视图。
图37为图36显示的压敏开关的透视图。
图38为本发明的压敏开关的修改例的透视图。
图39为本发明的压敏开关的另一修改例的透视图。
图40为本发明的压敏开关的又一修改例的主界面的侧视图。
图41为本发明的示例性线缆状压电元件视图，使用螺旋弹簧作为形状保持构件。
图42为本发明的示例性线缆状压电元件视图，使用片弹簧作为形状保持构件。
图43为本发明的示例性线缆状压电元件的视图，其中芯电极和/或包覆层被赋予形状保持特性。
图44为本发明的线缆状压电元件变形为各种形状，并用于振动检测传感器的实例的视图，其中(a)为线圈状压电元件的实例，(b)为环状压电元件的实例，(c)为圆弧状压电元件的实例，(d)为波纹状压电元件的例子，以及(e)为螺旋状压电元件的例子。
图45为使用本发明的线缆状压电元件的振动检测传感器系统示意图。
图46为将本发明的线缆状压电元件应用于犯罪防护围栏顶部的例子的视图。
图47为将本发明的线缆状压电元件应用于犯罪防护围栏的装饰部分的例子的视图。
图48为将本发明的线缆状压电元件应用于护士呼叫开关的例子的视图。
图49为将本发明的线缆状压电元件应用于护士呼叫开关的另一例子的视图。
图50为施加在线缆状压电元件上的载荷和传感器输出特性的图。
图51为概略表示示例性微开关的示意图。
参考数字说明1 线缆状压电元件2 基底3 芯电极4 重物5 复合压电层7 外电极9 包覆层11 螺旋弹簧13 片弹簧15 控制电路
100、110、120、130、140、150、160、170、170、190、200、210、220振动检测传感器1010 压敏开关1012 支承面1013 弯曲处1014 控制电路1016 间隙1020 压电线缆1023 压电元件的结构1025 压电陶瓷细小颗粒1026 树脂基材料2001 线缆状压电元件2003 芯电极2005 复合压电层2007 外电极2009 包覆层2011 螺旋弹簧2012 片弹簧2015 控制电路2017 振动检测传感器2019 犯罪防护围栏2021 犯罪防护围栏2027 护士呼叫开关具体实施方式
参考附图，在后文中对本发明的实施例进行描述。在对实施例的描述中，具有相同结构并能产生相同工作效果的这些元件标记为相同的参考标号，且省略对它们的重复解释。
(第一实施例)图5显示了根据本发明的振动检测传感器。该实施例的振动检测传感器100由基底2和安装在基底2上的线缆状压电元件1形成。线缆状压电传感器1的至少一端(固定端)直接与基底2连接，而其另一端(开放端)开放。
振动检测传感器100用作地震示波仪，或用作检测各种振动的传感器。在本实施例中，线缆状压电元件1为直线的，且放置为以大致直角从基底2开始延伸。
线缆状压电元件1具有如图1所示的结构。线缆状压电元件1具有置于径向中心的芯电极(中心电极)3。由压电陶瓷制造的压电元件材料(复合压电层)5设置在芯电极3周围，以由此构成压电构件。而且，外电极7设置在复合压电层5周围，而具有形状保持特性的螺旋弹簧11设置在外电极7周围。螺旋弹簧11的最外周覆盖有包覆层9，如PVC(聚氯乙烯)等，以由此构成线缆状压电元件1。归结于螺旋弹簧11，线缆状压电元件1具有优异的形状保持特性，且能响应在线缆状压电元件1变形时产生的变形加速度来形成输出信号。例如，钛酸铅或钛锆酸铅的烧结细小颗粒，或如铌酸钠等无铅压电陶瓷的烧结细小颗粒，都可用作压电陶瓷。本实施例的线缆状压电元件1具有如压电线缆那样的挠性，且由此可以变形成任何形状。该线缆也具有形状保持特性，因此，可以变形并保持为各种形状。有鉴于此，当如第一实施例的情况下，线缆状压电元件1不进行修改而直线地使用时，形状保持特性并不是必要的，且由此螺旋弹簧11也不是必不可少的。
在线缆状压电元件1中，由本申请人专门开发的、可用于高达120℃的温度且具有耐热性的树脂基材料，用于复合压电层5。线缆状压电元件1可在一定温度范围内使用(120℃或更少)，该温度范围高于相关技术中典型聚合物压电元件材料(单轴伸长聚偏二氟乙烯)或压电元件材料(由氯丁二烯细小颗粒和压电陶瓷细小颗粒形成的压电元件材料)的最高工作温度，即90℃。复合压电层5由具有挠性的树脂和压电陶瓷制成，其通过使用由线圈状金属中心电极和薄膜状外电极形成的挠性电极来形成，且该复合压电层5具有与普通乙烯基绳缆相同的挠性。
由树脂基材料和10μm或更小的压电陶瓷细小颗粒形成的复合构件来形成复合压电层5。振动检测性能通过压电陶瓷来实现，而挠性通过树脂来实现。复合压电层5使用氯基聚乙烯作为树脂基材料，由此实现高的耐热性(120℃)、能易于变形的挠性、以及简单的制造过程，不需要交联。
若复合压电层5保持其成形的状态，如此获得的线缆状压电元件1不具有压电特性。因而，需要将每毫米数伏特量级的高DC电压施加在复合压电层5上的处理(极化处理)，以由此向复合压电层5赋予压电特性。当复合压电层5中存在诸如裂纹这样的细微缺陷时，在缺陷处趋于产生放电，使得电极很可能短路。因而，不能在复合压电层上施加足够的极化电压。然而，在本发明中，使用辅助电极来建立独特的极化步骤，该辅助电极能以给定长度与复合压电层5紧密接触，其结果是能够检测和避免缺陷，以由此施行稳定的极化。由此，复合压电层也能制造到数十米长或更长。
在线缆状压电元件1中，线圈状中心电极用于芯电极3，而薄膜状电极(由铝、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝构成的三层层压薄膜)用于外电极7。由此，确保复合压电层5和电极之间的粘接，从而有助于外部引线的连接。因此，挠性线缆状安装结构成为可能。
芯电极3由铜银合金线圈形成，外电极7由铝—聚对苯二甲酸乙二醇酯—铝制成的三层层压结构形成，而复合压电层5由聚氯乙烯基树脂和压电陶瓷细小颗粒形成。复合压电层5的外鞘由热塑性塑料形成。据此，可以获得，介电常数为55、电荷为10至13C(库仑)/gf，以及最大工作温度为120℃。
在本发明的线缆状压电元件1中，螺旋弹簧11绕在外电极7的外部。螺旋弹簧11在线缆状压电元件1径向上插在外电极7和包覆层9之间。该螺旋弹簧11形成用于将线缆状压电元件1保持为预定形状的形状保持构件。
尽管以下所提供的金属丝可用作螺旋弹簧11的材料，但材料并不限于这种金属丝。
WC(80C)(硬质钢丝)；SWPA，SWPB(乐器线)；SWOSM-B(硅锰钢丝)；SWOSC-V(硅铬钢丝)；SUS304-WPB，SUS316-WPA(不锈钢丝)；BsW(黄铜丝)；PBW(磷青铜丝)。
作为示例，上述线缆状压电元件1通过以下过程制造。在最外侧，通过辊压技术，聚氯乙烯片材和按体积占40％至70％的压电陶瓷(在本实施例中为锆钛酸铅)细微颗粒一致地混合为片状。当该片材被细小地分割为颗粒之后，这些颗粒与芯电极3一起连续挤出，以由此形成复合压电层5(在经历极化处理之前的压电元件材料)。辅助电极与复合压电层的外周接触，而高电压施加在辅助电极与芯电极3之间，由此实现极化处理。外电极7随后绕在复合压电层上。在螺旋弹簧11绕在外电极7上之后，包覆层9连续地挤出，同时包覆外电极7和螺旋弹簧11。如此制造的线缆状压电元件1甚至可以在图5所示的直线状态下使用，但在线缆状压电元件处理为如图7等所示的各种形状中的一个是特别优选的。
当压电陶瓷细小颗粒添加到聚氯乙烯中时，优选地，预先将压电陶瓷细小颗粒浸入钛交联剂水溶液中并对如此浸入的压电陶瓷细小颗粒进行干燥。通过这种处理，压电陶瓷细小颗粒的表面涂敷上亲水基和憎水基，两者都包含在钛交联剂中。亲水基防止压电陶瓷细小颗粒凝结，而憎水基增加聚氯乙烯的可湿润性以及压电陶瓷细小颗粒的可湿润性。结果，大量压电陶瓷细小颗粒可以均匀地加到聚氯乙烯中，最大达到占体积的70％。代替将压电陶瓷细小颗粒浸入钛交联剂水溶液中，而在辊压聚氯乙烯和压电陶瓷细小颗粒时加入钛交联剂，可以获得相同的效果。该处理优越之处在于，不需要用于将压电陶瓷细小颗粒浸入钛交联剂水溶液的特殊处理。如上，聚氯乙烯也可起到在混合压电陶瓷细小颗粒时使用的粘结剂用树脂的作用。
在本实施例中，由铜基金属形成的单根金属丝用于芯电极3。进而，带状电极用作外电极7，且外电极7包裹围绕压电元件材料5，通过将铝金属薄膜粘附在聚合物层上来形成该带状电极。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)用作该聚合物层。由于通过将铝金属薄膜粘附在PET上而形成的电极在商业上能批量生产且廉价，所以这种电极可优选地用作外电极7。当该电极与外部控制电路等连接时，电极可以通过例如填缝(caulking)或孔眼(eyelet)的方式来连接。也可采用将单独一条金属丝或金属编线围绕外电极7的铝薄膜进行钎焊的结构，以在与控制电路等连接时使用。由于可以进行钎焊，所以工作起来很有效。为了使线缆状压电元件1从外部环境中的电噪音屏蔽起来，外电极7按期望的线圈状缠绕在复合压电层上，以使得它们部分地互相重叠。
橡胶材料也可用作包覆层9，橡胶材料在绝热性和防水性方面优于聚氯乙烯。为了使复合压电层5易于通过与复合压电层5接触的物体的推力而变形，优选比复合压电层5更软且更易挠曲的橡胶材料。基于耐热性和耐寒性的考虑来选择要安装在车辆上的组件，且希望选择的组件是，在-30℃至85℃之间挠性降低较少。例如，最好使用三元乙丙橡胶(EPDM)，氯丁二烯橡胶(CR)，异丁烯-异戊二烯橡胶(IIR)，硅橡胶(Si)，热塑性塑料弹性体等作为橡胶材料。通过这种结构，线缆状压电元件1的最小曲率可以降低至半径为5mm。与氯乙烯相比，这些材料提供特别优越的耐热性和防水性。
如上所述，线缆状压电元件1的复合压电构件既具有聚氯乙烯的挠性又具有压电陶瓷的高耐热性。由此，如相关技术的中使用聚偏二氟乙烯作为压电构件的压电传感器在高温下会发生的灵敏度降低的情况，在线缆状压电元件2001中不会发生。进而，除了具有优越的高耐热性外，线缆状压电元件1不需要硫化处理，而在使用诸如EPDM这样的橡胶的情况下、在模制操作过程中需要这种硫化处理。因此，产生了具有优越的生产效率的优点。
图2显示了线缆状压电元件1的修改例。在本实施例中，片弹簧13放置为临近外电极7，位于图1所示的螺旋弹簧1的位置。因而，相对于线缆状压电元件1的径向方向，将片弹簧13插在外电极7和包覆层9之间。片弹簧13具有形状保持构件，用于将线缆状压电元件1保持为预定形状，并产生如螺旋弹簧11所产生的相同的优点。
例如，以下提供的片弹簧可用作片弹簧13的材料。然而，其材料并不限于这些片弹簧。
SK5(普通片弹簧)；SUS301-CSP3/4H，SUS304-CSP3/4H(不锈钢)图3显示了线缆状弹簧1的另一修改例。在本实施例中，没有设置如图1所示的螺旋弹簧11和如图2所示的片弹簧13这样的独立的形状保持构件。替代这些形状保持构件，使用具有形状保持特性的芯电极3a和/或包覆层9a。芯电极3a和/或包覆层9a产生如由螺旋弹簧11和片弹簧13所产生的相同的优势。
特别地，在使用诸如片弹簧13这样的简单构件的情况下，由于施加应力而产生的变形和当构件回复了所保持的形状而产生的变形，在某种程度上为常量。由此，可以获得稳定的输出。而且，只要形状通过下一次施加应力而回复，则可以获得具有再现性的输出。
甚至在本实施例中，芯电极3a可以由例如形状记忆合金来形成。当被变形时只要加热至某一温度或更高就能回复其原始形状，这样的合金称为形状记忆合金。作为增加合金温度的结果，当低温晶体结构被替换为高温晶体结构时，形状得以回复。晶体结构替换的温度(转变点)通常是20℃至100℃的范围。由镍和钛构成的合金可用作这种合金的材料。然而，并不对金属的类型作具体限定。
在本实施例中，包覆层9a可由例如热收缩管形成。聚烯烃或硬的、可收缩氯乙烯可用作热收缩管的材料。然而，并不对材料作具体限定。
芯电极3a和包覆层9a中的一个可以赋予形状保持特性。可替换地，它们二者都可赋予形状保持特性。
如图4所示，用于检测来自线缆状压电元件1的信号输出中振动有无的控制电路15设置具有用于通知使用者存在振动的呼叫器51和用于控制呼叫器51的呼叫器控制部分53，由此构成振动检测传感器系统。该控制电路15通常在基底2上进行图案化来形成，如图4所示。
控制电路15包括分压电阻器55，用于检测线缆状压电元件1中金属丝的断路；滤波部分57，仅允许来自线缆状压电元件1的信号输出的预定频率部分能通过；判定部分59，用于依照从滤波部分57而来的信号输出来判断物体与线缆状压电元件1的接触的发生；和异常判定部分61，用于通过由用来检测线路断路的电阻器33和分压电阻器55所判定的电压值，来判断芯电极3或外电极7的金属线的异常断路，这两个电极都属于线缆状压电元件1。在控制电路15中且同时彼此相邻地设置信号输入部分63和信号输出部分65，该信号输入部分63将芯电极3和外电极7连接至控制电路15并将来自线缆状压电元件1的信号输出输入控制电路15，而该信号输出部分65用于将由判定部分59产生的判断信号输出。信号输出部分65还与用于控制电路15的电源线连接，以及与地线连接。而且，控制电路15具有旁通部分67，如电容等，该旁通部分67插入信号输入部分63和信号输出部分65之间并使高频信号旁通。进而，信号输出部分65设置具有电源73，用于经由控制电路15向线缆状压电元件供电。呼叫器控制部分53和电源73通过连接器39连接于控制电路15的信号输出部分65。
为了消除外部电噪音，控制电路15的整体由屏蔽构件遮盖，且由此被电屏蔽。外电极7保持与控制电路15的屏蔽构件导电，且线缆状压电元件1也被电屏蔽。电路的输入和输出部分也额外地配备有馈通电容、EMI过滤器等，作为强电场的应对措施。
通常的印刷电路板等可用于基底2，且并不对基底而作具体限定。而且，不对将基底2与线缆状压电元件1的连接方法作具体限定。各种通用印刷电路板等可用于基底2。
图24(a)和24(b)为显示施加在线缆状压电元件1上的载荷以及来自传感器的输出的图表。本申请进行了线缆状压电元件1上的载荷与来自传感器的输出(后文称之为“传感器输出”)之间关系的测试显示的现象是当如图24(a)所示的弯曲载荷施加在线缆状压电元件1上时，传感器的输出呈现如图24(b)所示的波形。
(1)具体地，当在时刻t0没有载荷施加在线缆状压电元件1时，传感器输出呈现2(V)。(2)当在时刻t1弯曲载荷以给定方向施加在线缆状压电元件1时，传感器输出增加至4(V)但立即转为0(V)，且再次回到2(V)。(3)随后，甚至在线缆状压电元件保持弯曲时，传感器输出仍然呈现2(V)。(4)当线缆状压电元件1在时刻t3回复其原始形状时，在该时刻传感器输出下降至0.8(V)，但立即转为2.2(V)，并再次回到2(V)。
当在与测试(2)相同的条件下，线缆状压电元件1在与测试(2)中的弯曲方向相反的方向上弯曲过180度时，传感器输出降低至0(V)，但立即转为4(V)，并再次回到2(V)。
当在相同的条件下，在测试(2)中线缆状压电元件1快速弯曲时，传感器输出大于在测试(2)中所呈现的值。当线缆状压电元件1慢速弯曲时，传感器输出变小。
当在与上述弯曲方向相反的方向上弯曲压电元件1经过180度时，会产生相同的结果。具体地，当线缆状压电元件1快速弯曲时，会出现大的波动。当线缆状压电元件1慢速弯曲时，会出现较小的波动。从这些结果中，可以获得单个线缆状压电元件1的纵向弯曲方向和弯曲动作的加速度。因而，通过使用线缆状压电元件1可以获得模拟输出装置。
(第二实施例)除了具有图5所示的结构之外，图6所示的本实施例的振动检测传感器110，在线缆状压电元件1的最上端设置具有重物4。通过这种结构，可以增强振动检测传感器110对线缆状压电元件1振动的灵敏度。重物4可以由例如任意树脂材料形成，且能用热的方法固定到线缆状压电元件上。线缆状压电元件1通常经历预定的端处理。可以通过以预定的模制树脂对线路断路检测电阻器(对应于如图4所示的线路断路检测电阻器33)进行密封，来实现端处理。图20显示了这种端处理的例子。预定的电阻器10通过金属丝16连接至芯电极3a，且芯电极3和电阻器10被另一热收缩管21包覆。金属丝16的端部23从热收缩管21中暴露出来。进而，该端部，具体地说是从热收缩管21的周缘至线缆的区域，被模制树脂12所密封。模制树脂12由导电树脂材料形成，并起到使金属丝16的端部23与外电极7电接触的作用。如果模制树脂12不具有任何导电性，则金属丝16的端部23可以与外电极7电传导，同时热收缩管21的周围以导电带包覆。
(第三实施例)在如图7所示的本实施例的振动检测传感器120中，线缆状压电元件1整体被弯曲为大致U形，且线缆状压电元件1的两端固定地与基底2连接。至少在线缆状压电元件1中的一个点上进行弯曲。在弯曲处，预定的张力仍施加在压电构件上，由此增强振动检测传感器120的振动检测灵敏度。而且，通过弯曲变形，压电构件的长度可以确保处于节省空间的形式。压电构件越长，则由振动检测产生的整个压电构件的扭曲量就越大。电动势的量相应地增加，且改善信号输出。在本实施例中，弯曲处呈现大致U形，也就是，曲线形状且涵盖了随后描述的“弯曲状态(flexion)”的概念。
图21显示了具有挠曲部分的线缆状压电元件1设置在基底2上的各种实例，该弯曲部分作为弯曲处。在所示实施例中，保持件14与线缆状压电元件1紧密接触并安装在基底2上，同时支承线缆状压电元件。保持件14有助于保持线缆状压电元件1的形状，并保持压电元件1从基底2上伸出。在这种情况下，并不总是有必要为线缆状压电元件1赋予形状保持特性。
在如图21(a)和21(b)所示的实施例中，线缆状压电元件1和保持件14分别设置具有互相对应的弯曲部分。在图21(a)中，弯曲部分呈现钝角。在图21(b)中，弯曲部分呈现直角。在如图21(c)所示的实施例中，保持件14不设置具有弯曲部分，而线缆状压电元件1以直角弯曲。在如图21(d)所示的实施例中，线缆状压电元件1不设置具有弯曲部分，而保持件14弯曲。线缆状压电元件1以对应于弯曲角度的预定角度来保持在基底2上。
相关技术的压电元件，与图1至图3所示的那些压电元件不同，不具有任何形状保持特性且本身具有弹性。因而，甚至在元件固定且同时以所需形状进行变形时，元件仍保持了试图回复原始形状的性能(残余形状回复性)。因此，当从外界向元件施加预定的力时，也能产生从形状回复性而得到的输出以及由力的作用而造成的变形所产生的输出(校正输出)。由形状回复性能产生的输出呈现对应于变形形状或固连方法的各种值，且由此表现出固定放置的元件不稳定输出的问题。
在一次处理为预定形状之后，本实施例的线缆状压电元件1的螺旋弹簧11具有保持其形状的形状保持特性。因而，这导致线缆状压电元件1本身具有形状保持特性。甚至当线缆状压电元件1已经变形为如图7所示的大致U形时，试图回复其原始形状的性能(残余形状回复性)变为大致为0。结果，当从外界向元件施加预定力时，由形状回复性引发出的输出为0或变为大致为0。换句话说，可以稳定地获得仅通过施加力而引发的校正输出。此处，用语“大致为0“表示由于具有形状回复性而引发的输出微不足道，使得能够获得校正输出而不会伴有实际的问题。
(第四实施例)除了具有如图7所示的结构外，如图8所示的本实施例的振动检测传感器130具有重物4，该重物4固定到线缆状压电元件1的弯曲处；具体地，固定到弯曲处的顶部。以这种结构，能增强线缆状压电元件1对振动的灵敏度。
(第五实施例)在如图9所示的实施例的振动检测传感器系统140中，重物4固定到U形线缆状压电元件1的开放端，该开放端与所述元件固定到基底2的一端相反。整个线缆状压电元件1的曲率和通孔2a的位置调整为，使得在振动作用过程中，重物4在通孔2a中相关于线缆状压电元件1的变形而振动，该通孔2a形成为穿透基底2。以这种结构，能增强线缆状压电元件1对振动的检测灵敏度。
(第六实施例)在如图10所示实施例的振动检测传感器150中，重物4固定到线缆状压电元件1的开放端，该开放端与所述元件固定到基底2的一端相反。线缆状压电元件1在大致平行于基底2的主平面的平面中弯曲为大致圆环形的形式。以这种结构，能增强线缆状压电元件1对振动的检测灵敏度。
(第七实施例)在如图11所示实施例的振动检测传感器160中，线缆状压电元件1包括1)端部1b，固定到基底2上且配置为彼此互相平行；和2)中心圆形部分1a，其位于两个端部1b之间并形成为大致圆环形的形式。
(第八实施例)
在如图12所示的本实施例的振动检测传感器170中，线缆状压电元件1形成为线圈形状，并设置为在基底2上大致直立。以该结构，能增强线缆状压电元件1对振动的灵敏度。
(第九实施例)在如图13所示的本实施例的振动检测传感器180中，线缆状压电元件1形成为线圈形状，且线圈的直径随距基底2距离的增加而增加。重物4固定到线缆状压电元件1的开放端，该开放端与所述元件固定到基底2上的一端相反。在以这种结构的情况下，能增强线缆状压电元件1对振动的灵敏度。
(第十实施例)在如图14所示的本实施例的振动检测传感器190中，在基底2中形成大致矩形的通孔2b，且线缆状压电元件1固定到基底2上，以便能在通孔2b中振动。线缆状压电元件1以伸出的方式设置在通孔2b中，以便大致与基底2的主平面相平行。重物4固定到线缆状压电元件1的开放端，该开放端与所述元件固定到基底2上的一端相反。在以这种结构的情况下，能增强线缆状压电元件1对振动的灵敏度。
(第十一实施例)在如图14所示的实施例的情况下，本实施例的振动检测传感器200中的基底2中形成大致矩形的通孔2b，如图1 5所示，且线缆状压电元件1固定到基底2上，以便能在通孔2b中振动。线缆状压电元件1以延伸的方式设置在通孔2b，以便与基底2的主平面大致平行。线缆状压电元件1弯曲为大致U形形式，且线缆状压电元件1的两端都固定到基底2上。
(第十二实施例)通过将如图7所示的振动检测传感器120容纳在外罩195中的方式来形成的本实施例的振动检测传感器210，如图16所示。由于线缆状压电元件1可变形，外罩195也可以是尺寸紧凑的外罩。通过将压电元件1安装到外罩三维轴线的每个轴线上的壁面上，可以更严格地检测到分别在三维方向上的振动。进而，通过在屏蔽壳体上形成外罩的方式来消除传感器中的噪声。所有其他的振动检测传感器也可以设置在外罩中。
(第十三实施例)在根据如图17所示的本实施例的振动检测传感器220中，如图8所示的线缆状压电元件1从基底2上向下悬挂并固定于其上。结果，振动检测传感器呈现由于将如图8所示的振动检测传感器13倒转而形成的形状。其他振动检测传感器也可用于倒转状态。
(应用)图18显示了应用在流速测量仪器的本发明的示例性振动检测传感器。在本实施例中，如图5所示的振动检测传感器100设置在流动通道230中。诸如水这样的介质的流动与线缆状压电元件1碰撞，且可以基于碰撞程度来测量流速。
图19显示了用于马达驱动儿童车的本发明的示例性振动检测传感器。在本实施例中，上述振动检测传感器的任何一个都可朝向马达驱动儿童车240的底部设置在空间245中。振动检测传感器检测在驾驶者触碰马达驱动儿童车240并乘坐该车时而产生的振动，以由此启动或停止马达驱动儿童车240的主电源。
在驾驶操作过程中产生振动的同时，存在有效的控制，以便启动或停止儿童车的各种照明器具，如车辆本体或驾驶监视器的头灯。由此，可以减少电池的消耗，以由此实现动力节约，且也可以防止驾驶者忘记关掉照明器具。甚至在没有检测到振动时，振动检测传感器也在预定时间段内(例如在暂停等时间段)保持启动状态或待机状态。结果，甚至在暂停的情况下，当车辆继续驾驶时振动检测传感器也能立即检测到振动。
还采用用于检测当人身体企图乘坐儿童车时产生的振动；例如，当驾驶者触碰把手或坐在座位上等时产生的振动，由此打开各种照明器具。也可以获得进一步的增强的便利性。
如上所述的流速检测仪器和马达驱动儿童车，都仅仅是应用的实例。不必说，本发明的振动检测传感器可应用于其他的产品，用于检测振动、压力和应力，以及应用于马达驱动儿童车。
图22显示了用于将线缆状压电元件安装到基底2上的示例性方法。如图22(a)所示，金属夹具18包括上压紧部分18a、下压紧部分18b和底部18c。如图22(b)所示，金属夹具18经由底部18c设置在基底2上。如图22(c)所示，包覆层9通过上压紧部分18a压紧，而外电极7通过下压紧部分18b压紧。这样，线缆状压电元件1固定到基底2上。
图23显示了用于将线缆状压电元件1固定到基底2上的另一示例性方法。如图23(a)所示，天线安装连接器20安装到线缆状压电元件1的末端。如图22(b)所示，线缆状压电元件1固定到基底2上。具体地，也可以采用共用连接器，其用作安装天线的部件。当天线安装连接器20由金属形成时，连接器与外电极7接触但不与芯电极3接触。
本发明的振动检测传感器采用预定的线缆状压电元件，该压电元件可采用各种形状。因而，提供一种压电检测传感器，其也可以在小型化的同时确保对振动的高度检测以及设计上的高自由度。这种振动检测传感器可以提供不受限制的安装方法，所说限制为诸如安装方向、安装位置、安装空间等，且能确保高的安装自由度。可以获得使用传感器的设备的设计自由度的增加。而且，本发明的振动检测传感器能以无需事先设定方向的高度安装精确度以及任意安装状态来进行检测。
(第十四实施例)参见附图对本发明的第十四实施例进行描述。图25为显示压敏开关的横截面视图，该压敏开关即为本发明的第十四实施例；图26为图25显示的压敏开关的透视图；图27为用于描述压电线缆的透视图；图28为用于描述压电元件结构的横截面透视图；和图29至237为本发明的其他实施例的压敏开关。
首先，参见图27至28对用于压敏开关的压电线缆进行描述，该压电线缆即为本发明的第十四实施例。
如图27所示，压电线缆1020包括芯部线1021，该芯部线1021起到中心电极的作用并被压电元件材料1023所覆盖。外电极1022卷绕压电元件材料1023。外电极1022由外鞘1024覆盖，该外鞘1024由热塑树脂PVC(聚氯乙烯)等形成。压电线缆1020具有优越的挠性并能响应变形过程中获得的变形加速度而产生输出信号。
芯部线1021形成为线圈状的金属中心电极，该中心电极由铜银合金等形成。如图28所示，压电元件材料1023形成为由树脂基材料1026和10μm或更小的压电陶瓷细小颗粒1025构成的复合构件。通过压电陶瓷细小颗粒1025实现振动检测性能，并通过树脂基材料1026获得挠曲变形特性。
例如，氯基聚乙烯可作为压电元件材料1023的树脂基材料1026。由此，压电元件材料1023可用在高于90℃的温度范围(120℃或更少)，该90℃即为相关技术的典型聚合物压电元件材料(单轴延伸聚偏二氟乙烯)或压电元件材料(由氯丁二烯细小颗粒和压电陶瓷细小颗粒形成的压电元件材料)的最高工作温度。进而，可实现能易于变形的挠性，且能保证不需要交联的简单制造过程。
例如，钛酸铅或钛锆酸铅的烧结细小颗粒，或诸如硝酸钠等无铅压电陶瓷烧结细小颗粒可作为压电元件材料1023的压电陶瓷细小颗粒1025。
薄膜状电极(由铝、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝构成的三层层压薄膜)用于外电极1022。由此，可确保压电元件材料1023与外电极1022之间的粘合。
如此获得的压电线缆1020呈现介电常数为55、电荷为10至13C(库仑)/gf、和最大工作温度为120℃。然而，在压电元件材料1023保持成形的状态下，不能获得压电性能。由此，必须通过向压电元件材料1023应用数千V/mm的高DC电压来执行用于对压电元件材料1023赋予压电性能的处理(极化处理)。
当在压电元件材料1023中存在诸如裂纹这样的微小缺陷时，在缺陷处产生放电，由此会使电极倾向于短路。由此，不可能施加足够的极化电压。然而，在本实施例中，可以建立使用辅助电极的极化处理，该辅助电极与给定长度的压电元件材料1023紧密接触，由此检测或避开缺陷并产生极化。由此，也能实现对数十米长度量级的压电元件材料进行极化。
如图25和26所示，作为本发明的第十四实施例压敏开关1010包括压电线缆1020。使压电线缆1020的至少一部分从长方体传感器箱1011的上支承面突出。如此突出的部分弯曲为弯曲部分1013，且控制电路1014与压电线缆1020的底端部分连接。
由此，从支承面1012突出的压电线缆1020的至少一部分被弯曲，由此，在弯曲部分1013内周上的压电陶瓷细小颗粒1025之间产生密集的间隔，并有助于产生电动势。
在传感器箱1011的上板1011a形成两个线缆插入孔1015，二者沿传感器箱1011的纵向方向(即图25中的横向方向)彼此分开。压电线缆1020从传感器箱1011的内部插入线缆插入孔1015。如此插入的压电线缆在位于支承面1012之上的抬高位置处以单一曲率进行弯曲，同时保持弯曲处与支承面1012之间的间隙1016，以由此形成弯曲部分1013。压电线缆1020的引出端部分插入另一线缆插入孔1015。
插入另一线缆插入孔1015中的压电线缆1020引出端部分通过诸如螺栓、粘接、在传感器箱1011中填充胶体等紧固手段进行紧固。
压电线缆1020的底端部分插入形成在传感器箱1011一侧的线缆插入孔1017；引导至传感器箱1011的外部；并与控制电路1014连接。控制电路1014与线缆1018连接。控制电路1014可以放大模拟信号并输出如此放大的信号，或可以通过模拟-数字转换部分对放大的模拟信号进行转换并输出数字信号。可替换地，滤波部分等可以从数字信号中选取出预定的频率范围并输出如此选取的频率范围。
与控制电路1014连接的线缆1018用于供应电力并输出检测信号。线缆1018通过安装在线缆末端的连接器(未示出)与电源或诸如计算机这样的端子连接。
作为力施加在压电线缆1012上的结果，压敏开关10如上所述地响应在压电线缆1020变形期间获得的变形加速度而产生输出信号，该力使弯曲部分1013在例如图25和26的箭头方向或朝向传感器箱1011的支承面1012的方向上变形。
图29(a)和29(b)为显示施加在压敏开关1010上的载荷以及输出信号特征的图。作为本申请人对压敏开关1010上的载荷与输出信号之间关系进行测试的结果，当诸如图29(a)所示的弯曲载荷施加在压敏开关1010上时，可以得知输出信号呈现如图29(b)所示的现象。(1)具体地，当在时刻t0没有载荷施加在压敏开关1010上时，输出信号呈现电压2(V)。
(2)当在时刻t1弯曲载荷以给定方向施加在压敏开关1010上时，输出信号在载荷作用的同时增加至4(V)，但立即转到0(V)，并再次回到2(V)。
(3)随后，当压敏开关保持弯曲时，输出信号保持呈现2(V)。
(4)当在时刻t3压敏开关1010回到原始状态时，输出信号在此时下降至0.8(V)，但立即转到2.2(V)，并再次回到2(V)。
当在与测试(2)中的弯曲方向相反的方向上、以测试(2)中所采取的相同条件下压敏开关弯曲过180度时，输出信号降低至0(V)，但立即转到4(V)，并再次回到2(V)。
当压敏开关在相同的条件下在测试(2)中快速弯曲时，输出信号比测试(2)中呈现的输出信号更大。当压敏开关慢速弯曲时，输出信号较小。
当压敏开关在与上述弯曲方向相反的方向上弯曲时能产生相同的效果。具体地，当压敏开关快速弯曲时，会出现大的波动。当压感元件慢速弯曲时，会出现小的波动。
这种信号不是具有矩形波形的输出。当载荷施加在压敏开关1010上时，或当载荷移走时，信号是作为模拟信号的输出，该模拟信号具有与载荷作用方式(速度和行程)以及载荷施加部位的材料相应的波形。
因而，与压敏开关1010有关，易于通过根据应用适当地选择弯曲部分1013的尺寸、曲率和材料来调整输出信号的特性。
如上所述，在本实施例中，至少从支承面1012突出的压电线缆1020的一部分是弯曲的。因而，压敏开关呈现压电材料的机械弯曲量增加的结构。作为应力施加在弯曲部分1013上的结果，当推压力很弱或推压力行程很短时，根据推压力的强度和行程长度方面的波动，能以高的灵敏度来检测所作用的推压力，以使得可以输出相应于推压力加速度的信号。
特别地，压敏开关1010需要能使压电材料变形的最小行程。然而，甚至响应微小的变形(移置)也能输出信号。甚至响应极小的行程也能输出信号，这种极小的行程会使得使用者会错误地认为他/她已经触碰了开关。
因而，压敏开关1010可用作触碰开关。
由于控制电路1014能放大输出信号，所以压敏开关1010能通过替换电路结构来改变开关的灵敏度。
此外，由于压敏开关1010没有机械接触点，所以可以获得防水性、耐久性和可靠性，这些都比通过相关技术的微开关所能获得的要高。
位于弯曲部分1013内周的压电陶瓷细小颗粒1025的颗粒之间的间隔更密集，因此，电动势易于增加。由此，压电线缆1020能以高灵敏度检测所作用的推压力，并响应推压力的加速度输出信号，不必考虑推压力和推动行程长度方面的波动。
进而，在弯曲部分1013和压电线缆1020的支承面1012之间设置间隙1016。由此，当压电线缆1020被推动时获得的扭曲变形量可以增加，由此确保宽的检测范围。
而且，压电线缆1020的弯曲部分1013以单一曲率弯曲，且由此能在整个弯曲部分1013上一致地增强灵敏度。
本发明的压电开关并不限于该实施例，其可经过适当的替换、改进等。
例如，本发明已经显示了控制电路1013设置在传感器箱1011外部的压敏开关1010。然而，如图30和31所示，还实施了一种替代压敏开关1010的压敏开关1030，其中控制电路1014设置在传感器箱1011内。
上述实施例显示了从传感器箱1011的支承面1012突出的压电线缆1020的弯曲部分1013暴露于外的情况。如图32所示，代替这种情况，也可以实施一种压敏开关1040，其中由诸如橡胶等弹性材料形成的盖部分1041放置在传感器箱1011的顶部，弯曲部分1013的顶部可被突出部分1042所按压，盖突出部分1042设置在盖部分1041的内表面中心。而且，如图33所示，还实施了一种压敏开关1050，其中压电线缆1020的弯曲部分1013由涂敷材料1051覆盖，代替盖部分1041，以使得以留下了间隙1016的部分的形式来覆盖弯曲部分，该覆盖材料1051由诸如橡胶等的弹性材料形成。进而，如图34所示，还实施了一种压敏开关1060，其中压电线缆1020的弯曲部分1013以覆盖材料1061覆盖一致的厚度，以使得弯曲部分以平整方式覆盖且留下间隙1016，该覆盖材料由诸如橡胶等弹性材料形成。
而且，本实施例还显示了将间隙1016设置在传感器箱1011的支承面1012和弯曲部分1013之间的情况。然而，本发明并不限于该实施例。例如，如图35所示，还实施了一种压敏开关1070，其中压电线缆1020从支承面1012突出的部分如此之长以使得具有弯曲部分1013的压电线缆与支承面1012相接触。在本实施例中，压电线缆1020的弯曲部分1013以平坦的方式被覆盖材料1071所覆盖，该覆盖材料由诸如橡胶等弹性材料形成。
本实施例还显示了一种情况弯曲部分1013伸出地形成在传感器箱1011支承面1012上的一点处。然而，本发明并不限于这种情况。如图36和37所示，还是实施了一种压敏开关1080，其中通过使压电线缆1020呈现波纹、以突出的方式在支承面1012上形成两个或更多弯曲部分1013(显示了两个)。可替换地，如图38所示，还实施了一种压敏开关1090，其中压电线缆弯曲并以线圈状的方式缠绕，以由此形成两个或更多弯曲部分1013(图中为4个)，以便从支承面1012上突出。
在如图32所示的压敏开关1040中，放置在传感器箱1011上的盖部分1041由诸如橡胶等弹性材料形成。然而，如同图39中所示的压电开关1100的情况，还采用了一种硬盖部分1101。盖部分1101的一端通过铰链1102的方式与传感器箱1011的上部连接。当没有载荷施加在盖部分上时，盖部分1041靠其自身重量放置在弯曲部分1013上。
在压敏开关1100中，所作用的载荷通过盖部分1101传递至弯曲部分1013，且压敏开关1100输出信号，该盖部分相对于传感器箱1011绕铰链1102枢转。当所作用的载荷释放时，盖部分1101通过弹性提升，这会导致弯曲部分1013试图回到起始形状，由此回到起始位置。
在如图40所示的压敏开关1110的情况下，弯曲部分1013与传感器箱1011的支承面1012之间的空间可由弹性体1111填充；例如，胶体等。
可以保持弯曲部分1013的形状，且可以保护弯曲部分1013免受过度冲击的影响。
向弯曲部分1013作用载荷的方式并不仅是朝向支承面1012的方向，而且也是从弯曲部分1013的弯曲中心的径向方向，或与弯曲轴线平行或交叉的方向(在图25和26中的内部深度方向)。简言之，载荷方向任意，只要压电线缆1020能从其起始位置变形即可。
在其他方面，所有这些在前述实施例中所说明的压电陶瓷细小颗粒的形状、尺寸、模式、数量、位置等，树脂基材料，压电元件的结构，压电线缆，支承面，弯曲部分，控制电路，间隙，紧固手段等都是任意的且不受限制，只要能够实现本发明即可。
(第十五实施例)参见附图，下文中将对本发明的第十五实施例进行描述。在本实施例的描述中，具有与之前描述的元件结构相同且产生相同工作效果的元件以相同的参考数字表示，且省略其详细描述。
本发明的线缆状压电元件2001具有如图41所示的结构。置于径向中心的芯电极(中心电极)2003由压电元件材料(复合压电层)2005覆盖，该压电元件材料2005由压电构件构成并由压电陶瓷制成。外电极2007绕复合压电层2005设置，而具有形状保持特性的螺旋弹簧2011绕外电极2007设置。螺旋弹簧2011的最外周由诸如PVC(聚氯乙烯)等包覆层2009覆盖，以由此构成线缆状压电元件2001。例如，钛酸铅或钛锆酸铅的烧结细小颗粒或诸如硝酸钠等无铅压电陶瓷的烧结细小颗粒，可用作压电陶瓷。本发明的线缆状压电元件2001具有如压电线缆那样的挠性，且由此可以形成为任何形状。该线缆还被赋予形状保持特性，且因此可以以各种形状成形并保持。
在线缆状压电元件2001中，能在高达120℃的温度下使用且是由本申请人专门开发的并具有耐热性的树脂基材料，可用于复合压电层2005。线缆状压电元件1可在一定温度范围内使用(120℃或更少)，该温度范围高于相关技术中典型聚合物压电元件材料(单轴延伸聚偏二氟乙烯)或压电元件材料(由氯丁二烯细小颗粒和压电陶瓷细小颗粒形成的压电元件材料)的最高工作温度，即90℃。复合压电层2005由具有挠性和压电陶瓷的树脂制成，其通过使用由线圈状金属中心电极和薄膜状外电极形成的挠性电极来形成，且该复合压电层2005具有与普通乙烯基绳缆相同的挠性。
复合压电层2005是由树脂基材料和10μm或更小的压电陶瓷细小颗粒形成的复合构件。振动检测性能通过压电陶瓷来实现，而挠性通过树脂来实现。复合压电层2005使用氯基聚乙烯作为树脂基材料，由此实现高的耐热性(120℃)、易于变形的挠性、以及简单的制造过程，不需要交联。
如此获得的线缆状压电元件2001在复合压电层2005保持原状(intact)时不具有压电性能。因而，需要进行将每毫米数伏特的DC高电压施加在复合压电层2005上的处理(极化处理)，以由此向复合压电层2005赋予压电性能。当复合压电层2005中存在诸如裂纹这样的细微缺陷时，电荷趋于在缺陷处产生，使得电极很可能引发短路。因而，不能在复合压电层上施加足够的极化电压。然而，在本发明中，使用辅助电极来建立独特的极化步骤，该辅助电极能以给定长度与复合压电层5紧密接触，其结果是能够检测和避免缺陷，以由此施行稳定的极化。由此，复合压电层也能制造到数十米长或更长。
在线缆状压电元件2001中，线圈状中心电极用于芯电极2003，而薄膜状电极(由铝、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝构成的三层层压薄膜)用于外电极2007。由此，确保复合压电层2005和电极之间的粘接，由此有助于外部引线的连接。由此，挠性线缆状安装结构成为可能。
芯电极2003由铜银合金线图形成；外电极2007由铝—聚对苯二甲酸乙二醇酯—铝制成的三层层压结构形成，而复合压电层2005由聚氯乙烯基树脂和压电陶瓷细小颗粒形成。复合压电层2005的外鞘由热塑性塑料形成。据此，可以实现，介电常数为55、电荷为10至13C(库仑)/gf，以及最大工作温度为120℃。
在本发明的线缆状压电元件2001中，螺旋弹簧2011绕在外电极2007的外部。螺旋弹簧2011插在外电极2007和位于线缆状压电元件2001径向的包覆层2009之间。该螺旋弹簧2011形成用于将线缆状压电元件2001保持为预定形状的形状保持构件。
尽管以下所提供的金属丝可用作螺旋弹簧2011的材料，但材料并不限于这种金属丝。
WC(80C)(硬质钢丝)；SWPA，SWPB(乐器线)；SWOSM-B(硅锰钢丝)；SWOSC-V(硅铬钢丝)；SUS304-WPB，SUS316-WPA(不锈钢丝)；BsW(黄铜丝)；PBW(磷青铜丝)。
作为示例，上述线缆状压电元件2001通过以下过程制造。在最外侧，通过辊压技术，聚氯乙烯片材和按体积占40％至70％压电陶瓷(在本实施例中为锆钛酸铅)细微颗粒一致地混合为片状。当该片材被细小地分隔为颗粒之后，颗粒与芯电极2003一起连续挤出，以由此形成复合压电层2005(在经历极化处理之前的压电元件材料)。辅助电极与复合压电层的外周接触，而高电压施加在辅助电极与芯电极2003之间，由此实现极化处理。外电极2007随后绕在复合压电层上。在螺旋弹簧2011绕在外电极2007上之后，包覆层2009连续地挤压，同时包覆外电极2007和螺旋弹簧2011。如此制造的线缆状压电元件2001可处理为如图44所示的形状等任意的各种形状。
在以此处理为预定形状之后，螺旋弹簧2011具有用于保持形状的形状保持特性。因而，这导致线缆状压电元件2001本身具有形状保持特性。甚至当线缆状压电元件2001已经变形所需形状时，仍试图回复其原始形状的性能(残余形状回复性)变为大致为0。结果，当从外界向元件施加预定力时，由形状回复性引发出的输出为0或变为大致为0。换句话说，可以稳定地获得仅通过施加力而引发的校正输出。此处，用语“大致为0“表示由于具有形状回复性而引发的输出微不足道，使得能够获得校正输出而不会伴有实际的问题。
当压电陶瓷细小颗粒加到聚氯乙烯时，优选地，预先将压电陶瓷细小颗粒浸入钛交联剂溶液中并对如此浸入的压电陶瓷细小颗粒进行干燥。通过这种处理，压电陶瓷细小颗粒的表面涂敷上亲水基和憎水基。亲水基防止压电陶瓷细小颗粒凝结，而憎水基增加聚氯乙烯的可湿润性以及压电陶瓷细小颗粒的可湿润性。结果，大量压电陶瓷细小颗粒可以均匀地加到聚氯乙烯中，按体积达最大70％。据发现，代替将压电陶瓷细小颗粒浸入钛交联剂水溶液中，而在辊压聚氯乙烯和压电陶瓷细小颗粒时加入钛交联剂，此时，产生与上述效果相同的效果。该处理优越之处在于，不需要用于将压电陶瓷细小颗粒浸入钛交联剂水溶液的特殊处理。如上，聚氯乙烯也可起到粘结剂用树脂的作用，在混合压电陶瓷细小颗粒时使用。
在本实施例中，由铜基金属形成的金属丝用于芯电极2003。进而，带状电极用作外电极2007且外电极2007包裹在压电元件材料2005上，通过将铝金属薄膜粘附在聚合物层上来形成该带状电极。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)用作该聚合物层。由于通过将铝金属薄膜粘附在PET上而形成的电极在商业上能批量生产且廉价，所以这种电极可优选地用作外电极2007。当该电极与外部控制电路等连接时，电极可以通过例如填缝或孔眼的方式来连接。也可采用将单独一条金属丝或金属编线围绕外电极2007的铝薄膜进行钎焊的结构，以在与控制电路等连接时使用。由于可以进行钎焊，所以工作起来很有效。为了使线缆状压电元件2001与外部环境中的电噪音屏蔽起来，外电极2007按期望的线圈状地缠绕在复合压电层上，以使得它们部分地互相重叠。
橡胶材料也可用作包覆层2009，该橡胶材料在绝热性和防水性方面优于聚氯乙烯。为了使复合压电层2005易于通过与复合压电层2005接触的物体的推力而变形，优选比复合压电层2005更软且更易挠曲的橡胶材料。基于耐热性和耐寒性的考虑来选择要安装在车辆上的组件，且希望选择的组件是，在-30℃至85℃之间挠性降低较少。例如，最好使用三元乙丙橡胶(EPDM)，氯丁二烯橡胶(CR)，异丁烯-异戊二烯橡胶(IIR)，硅橡胶(Si)，热塑性塑料弹性体等作为橡胶材料。通过这种结构，线缆状压电元件1的最小曲率可以降低至半径为5mm。当与氯乙烯相比时，可以确保极优越的耐热性和防水性。
如上所述，线缆状压电元件2001的复合压电构件既具有聚氯乙烯的挠性又具有压电陶瓷的高耐热性。由此，如相关技术的、使用聚偏二氟乙烯作为压电构件的压电传感器在高温下会发生这种灵敏度降低，在线缆状压电元件2001中不会发生这样的灵敏度降低的情况。进而，除了具有优越的高耐热性外，线缆状压电元件2001不需要硫化处理，而在使用诸如EPDM这样的橡胶的情况下、在模制操作过程中需要这种硫化处理。因此，具有优越的生产效率。
图42显示了线缆状压电元件2001的修改例。在本修改例中，片弹簧2013放置为临近外电极2007，位于图41所示的螺旋弹簧2011的位置。因而，相对于线缆状压电元件2001的径向方向，将片弹簧2011插在外电极2007和包覆层2009之间。片弹簧2013具有形状保持构件，用于将线缆状压电元件2001保持为预定形状，并产生如螺旋弹簧2011所产生的相同的优点。
例如，以下提供的片弹簧可用作片弹簧2013的材料。然而，其材料并不限于这些片弹簧。
SK5(普通片弹簧)；SUS301-CSP3/4H，SUS304-CSP3/4H(不锈钢)图43显示了线缆状弹簧2001的另一修改例。在本修改例中，没有设置如图41所示的螺旋弹簧2011和如图42所示的片弹簧2013这样的独立的形状保持构件。替代这些形状保持构件，使用芯电极2003a和/或包覆层2009a，它们具有形状保持特性。芯电极2003a和/或包覆层2009a产生如由螺旋弹簧2011和片弹簧2013所产生的相同的优点。
特别地，在使用诸如片弹簧2013这样的简单构件的情况下，由于施加应力而产生的变形和当构件回复了所保持的形状而产生的变形，在某种程度上为常量。由此，可以获得稳定的输出。而且，只要形状通过下一次施加应力而回复，则可以获得具有再现性的输出。
在本实施例中，芯电极2003a可以由例如形状记忆合金来形成。当被变形时只要加热至某一温度或更高就能回复其原始形状，这样的合金称为形状记忆合金。作为增加合金温度的结果，当低温晶体结构被替换为高温晶体结构时，形状得以回复。晶体结构替换的温度(转变点)通常是20℃至200℃的范围。由镍和钛构成的合金可用作这种合金的材料。然而，并不对金属的类型作具体限定。
在本实施例中，包覆层2009a可由例如热收缩管形成。聚烯烃或硬的、可收缩氯乙烯可用作热收缩管的材料。然而，并不对材料作具体限定。
芯电极2003a和包覆层2009a中的一个可以赋予形状保持特性。可替换地，它们二者都可赋予形状保持特性。
图44(a)至44(e)显示了修改例，其中上述线缆状压电元件2001通过利用其形状保持特性而变形为各种形状。如此变形并保持的线缆状压电元件2001与预定的控制电路2015连接，以由此构成振动检测传感器2017。图45(a)为示例性线圈状压电元件；图45(b)为示例性环形压电元件；图45(c)为示例性段状压电元件；图45(d)为示例性波纹状压电元件；图45(e)为示例性螺旋压电元件。形状并不限于所示的实例，而可以采用其他的形状。
如图45所示，用于在来自线缆状压电元件2001的信号输出中检测是否与物体接触的控制电路2015设置具有用于通知使用者存在物体接触的呼叫器2051和用于控制呼叫器2051的呼叫器控制部分2053，由此构成振动检测传感器系统。
控制电路2015包括分压电阻器2055，用于检测线缆状压电元件2001中金属丝的断路；滤波部分2057，允许来自线缆状压电元件2001的信号输出的仅预定频率部分能通过；判定部分2059，用于依照来自滤波部分2057的信号输出来判断物体与线缆状压电元件2001的接触的发生；和异常判定部分2061，用于通过由用来检测线路断路的电阻器2033和分压电阻器2055所产生的电压值，来判断芯电极2003或外电极2007的金属线的异常断路，这两个电极都属于线缆状压电元件2001。在控制电路2017中彼此相邻地设置信号输入部分2063和信号输出部分2065，该信号输入部分2063将芯电极2003和外电极2007连接至控制电路2015并将来自线缆状压电元件2001的信号输出输入至控制电路2015，而该信号输出部分2065用于将判定部分2059产生的判断信号输出。信号输出部分2065还与用于控制电路2015的电源线连接，以及与地线连接。而且，控制电路2015具有旁通部分2067，如电容等，该旁通部分2067插入信号输入部分2063和信号输出部分2065之间并使高频信号旁通。进而，信号输出部分2065设置具有电源2073，用于经由控制电路2015向线缆状压电元件供电。呼叫器控制部分2053和电源2073通过连接器2039连接于控制电路2015的信号输出部分2065。
为了消除外部电噪音，控制电路2015的整体由屏蔽构件遮盖，且由此得以电屏蔽。外电极2007保持与控制电路2015的屏蔽构件导电，且线缆状压电元件2001也电屏蔽。电路的输入和输出部分也额外地配备有馈通电容、EMI过滤器等，作为强电场的应对措施。
图50(a)和50(b)为显示施加在线缆状压电元件2001上的载荷以及来自传感器的输出的图。通过本申请人进行的线缆状压电元件2001上的载荷与来自传感器的输出(后文称之为“传感器输出”)之间关系的测试所显示的现象是当如图50(a)所示的弯曲载荷施加在线缆状压电元件2001上时，传感器的输出呈现如图50(b)所示的波形。
(1)具体地，当在时刻t0没有载荷施加在线缆状压电元件2001时，传感器输出呈现2(V)。(2)当在时刻t1弯曲载荷以给定方向施加在线缆状压电元件2001时，传感器输出增加至4(V)但立即转为0(V)，且再次回到2(V)。(3)随后，甚至在线缆状压电元件保持弯曲时，传感器输出仍然呈现2(V)。(4)当线缆状压电元件2001在时刻t3回复其原始形状时，在该时刻传感器输出下降至0.8(V)，但立即转为2.2(V)，并再次回到2(V)。
当在与测试2相同的条件下，线缆状压电元件2001在与测试(2)中的弯曲方向相反的方向上弯曲过180度时，传感器输出降低至0(V)，但立即转为4(V)，并再次回到2(V)。
当在相同的条件下，在测试(2)中线缆状压电元件2001快速弯曲时，传感器输出大于在测试(2)中所呈现的值。当线缆状压电元件2001慢速弯曲时，传感器输出变小。
当在与上述弯曲方向相反的方向上弯曲压电元件2001经过180度时，会产生相同的结果。具体地，当线缆状压电元件2001快速弯曲时，会出现大的波动。当线缆状压电元件2001慢速弯曲时，会出现较小的波动。从这些结果中，可以获得单个线缆状压电元件2001的纵向弯曲方向和弯曲动作的加速度。因而，通过使用线缆状压电元件2001可以获得模拟输出装置。
图46显示了线缆状压电元件2001和振动检测传感器2017用于犯罪防护围栏2019的例子，该压电元件2001和振动检测传感器2017都属于本发明。在本实施例中，线缆状压电元件2001在犯罪防护围栏2019顶部伸展。当入侵者触碰线缆状压电元件2001时，就会检测到振动，且指示有入侵者存在的警报会通过呼叫器2051向使用者报告。
图47显示了线缆状压电元件2001和振动检测传感器2017用于犯罪防护围栏2021的例子，该压电元件2001和振动检测传感器2017都属于本发明。在本实施例中，线缆状压电元件2001用于犯罪防护围栏2021顶部的装饰部分。具体地，线缆状压电元件2001处理为有弯曲部分2023和直线部分2025构成的预定形状，并以其原始形状用作装饰部分。当入侵者触碰该装饰部分时，就会检测到振动，且指示有入侵者存在的警报会通过呼叫器2051向使用者报告。
在本实施例中，能准确检测到振动的线缆状压电元件2001，在处理为预定形状时，能用于构成范围防护围栏2021的组成部件。可以用普通部件制造构成犯罪防护围栏2021的部件以及传感器部分。因此，可以试图简化制造过程。
当线缆状压电元件2001用作这种犯罪防护围栏时，如图46和47所示，必须消除当鸟等接触围栏时引发的不期望的信号。为此，最好是设置图45所示的滤波部分2057，当线缆状压电元件2001通过推压力变形，而该推压力是由于人的接触而产生的，此时该滤波部分2057具有来自线缆状压电元件2001的信号输出中消除掉不期望信号的滤波特性，以及能从来自线缆状压电元件2001的信号输出中提取独特频率部分。对于确定滤波特性来说必不可少的需要是分析振动的特征，该振动的特征是当人体接触压电元件时产生的，以及对该振动特征进行优化。
需要使用具有预定刚性的材料，用于能将线缆状压电元件保持为预定形状的构件或元件。因此，当人在线缆状压电元件上施加力时形状被破坏。然而，该形状并不会被由鸟类或自然现象所导致的振动或物理冲击而破坏。这样，可以在信号输出中产生差别，由此能够区分开入侵者和其他事件。这样，可以获得罪犯防护的精确性增强。
图48显示了本发明的线缆状压电元件2001用于护士呼叫开关2027的情况。线缆状压电元件2001处理为预定形状，诸如漩涡状等，并承装在开关本体2029中。在紧急情况下，患者轻轻的抓持住开关本体2029，以由此能够向呼叫中心发送信号，该信号能报告异常情况，由此可以提供高度可靠的护士呼叫开关。
仍会有患者不能抓持开关或按下按钮的情况；开关的形状可以根据这种情形而自由地形成。例如，线缆状压电元件2001可以嵌入平坦的本体2029中，如图49(a)所示。线缆状压电元件2001也可嵌入管状本体2029中，如图49(c)所示。在这种情况下，患者易于通过轻轻地敲打开关2027来发出信号。线缆状压电元件2001也可嵌入放置在安装座2030上的棍状本体2029中，如图49(c)所示。在这种情况下，患者易于通过敲击或摇动开关2027来发出信号。
上述犯罪防护围栏和护士呼叫开关仅是线缆状压电元件应用的示例。不必说，除了应用于上述例子之外，本发明的线缆状压电元件还可用于检测振动、压力和应力的产品。
上述实施例说明了为了将线缆状压电元件2001保持为预定形状而设置螺旋弹簧2011及片弹簧2013以及芯电极2003和/或包覆层2009被赋予形状保持特性的情况，所有呈现了线缆形状并具有预定的形状保持特性的压电元件都属于本发明。
尽管已经如此描述了本发明的各种实施例，本发明并不限于实施例中所描述的项目。本领域技术人员基于权利要求、说明书描述的范围和公知技术所能作出的替换或应用，都是本发明所能预料的；且落入本发明寻求保护的范围内。
参考特定实施例详细描述本发明，然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，能在不脱离本发明的范围和精神的情况下对本发明进行替换和修改。
本发明要求于2004年9月10日递交的日本专利申请No.2004-263973；于2004年9月10日递交的日本专利申请No.2004-263974；和于2004年9月10日递交的日本专利申请No.2004-264179的优先权；所有这些都以其全部内容合并于此以作参考。
工业应用性如上，本发明的振动检测传感器能用于需要精确检验和测量振动的设备以及领域。
权利要求
1.一种振动检测传感器，包括基底；和线缆状压电元件，与所述基底的至少一端顺序连接，其中，所述线缆状压电元件在其径向方向上包括芯电极；压电构件，其围绕所述芯电极设置；外电极，其围绕所述压电元件设置；和包覆层，其围绕所述外电极设置。
2.根据权利要求1所述的振动检测传感器，其中所述线缆状压电元件具有弯曲部分。
3.根据权利要求1或2所述的振动检测传感器，其中重物紧固到所述压电元件的至少一部分上。
4.根据权利要求1所述的振动检测传感器，其中所述线缆状压电元件弯曲，以便在大致平行于所述基底的主平面的平面内成为大致圆形，且重物紧固到所述压电元件的开放端，该开放端与所述压电元件固定到所述基底上的一端相对。
5.根据权利要求1所述的振动检测传感器，其中所述线缆状压电元件与所述基底连接，而所述线缆状压电元件的两端配置为彼此大致平行，且两端之间的中间部分形成为大致圆形。
6.根据权利要求1所述的振动检测传感器，其中所述线缆状压电元件形成为线圈形状并以与所述基底大致成直角来设置。
7.根据权利要求1所述的振动检测传感器，其中所述线缆状压电元件形成为线圈形状，并从所述基底伸出，以使得线圈的直径随距所述基地的距离的增加而增加。
8.根据权利要求1所述的振动检测传感器，其中在所述基底中形成通孔，其中所述线缆状压电元件与所述基底连接，以便在所述通孔中大致与所述基底的主平面平行，和其中重物紧固到所述线缆状压电元件的开放端，该开放端与所述线缆状压电元件固定到所述基底上的一端相对。
9.根据权利要求1所述的振动检测传感器，其中在所述基底中形成通孔，其中所述线缆状压电元件与所述基底连接，以便在所述通孔中大致与所述基底的主平面平行，其中所述线缆状压电元件弯曲为大致U形，和其中所述线缆状压电元件两端都固定到所述基底上。
10.根据权利要求1至9中任何一项所述的振动检测传感器，进一步包括用于容纳所述基底和所述线缆状压电元件的外罩。
11.根据权利要求1至9中任何一项所述的振动检测传感器，其中所述线缆状压电元件与所述基底连接，以使得所述线缆状压电元件从所述基底的下表面上悬下，以便向下伸出。
12.根据权利要求1所述的振动检测传感器，其中所述线缆状压电元件具有形状保持特性。
13.根据权利要求1至12中任何一项所述的振动检测传感器，其中所述压电构件包括树脂和压电陶瓷。
14.一种压敏开关，包括压电线缆，其具有由压电陶瓷细小颗粒和树脂基材料形成的压电元件结构，其中所述压电线缆的至少一部分从支承面上突出，该突出部分弯曲为弯曲部分，和控制电路与所述压电线缆的底端部分连接。
15.根据权利要求14所述的压敏开关，其中在所述压电线缆的弯曲部分与所述支承面之间设置间隙。
16.根据权利要求14或15所述的压敏开关，其中所述压电线缆的弯曲部分以单一曲率弯曲。
17.根据权利要求14至17任何一项所述的压敏开关，进一步包括用于固定所述压电线缆引出端部分的固定装置。
18.一种线缆状压电元件，具有形状保持特性，并沿其径向方向至少包括芯电极；压电构件，其围绕所述芯电极设置；外电极，其围绕所述压电元件设置；和包覆层，其围绕所述外电极设置。
19.一种线缆状压电元件，沿其径向方向包括芯电极；压电构件，其围绕所述芯电极设置；外电极，其围绕所述压电元件设置；和包覆层，其围绕所述外电极设置；和形状保持构件，其在所述径向方向上插入到所述外电极与所述包覆层之间，并将所述线缆状压电元件保持为预定形状。
20.根据权利要求19所述的线缆状压电元件，其中所述形状保持构件至少为片弹簧和螺旋弹簧中的一种。
21.一种线缆状压电元件，在其径向方向包括芯电极；压电构件，其围绕所述芯电极设置；外电极，其围绕所述压电元件设置；和包覆层，其围绕所述外电极设置，其中所述芯电极具有用于将所述线缆状压电元件保持为预定形状的形状保持特性。
22.根据权利要求21所述的线缆状压电元件，其中所述芯电极由形状记忆合金形成。
23.一种线缆状压电元件，具有形状保持特性，沿其径向方向包括芯电极；压电构件，其围绕所述芯电极设置；外电极，其围绕所述压电元件周围；和包覆层，其围绕所述外电极设置，其中所述包覆层具有用于将所述线缆状压电元件保持为预定形状的形状保持特性。
24.根据权利要求23所述的线缆状压电元件，其中所述包覆层由热收缩管形成。
25.根据权利要求19至24中任何一项所述的线缆状压电元件，其中所述压电构件由树脂和压电陶瓷形成。
26.根据权利要求19至25中任何一项所述的线缆状压电元件，其中所述预定形状为线圈状、圆形、段状、波纹状以及漩涡状中的至少一种。
27.一种振动检测传感器，包括根据权利要求18至26中任何一项所述的线缆状压电元件；和控制电路，其用于检测来自所述线缆状压电元件的信号输出。
28.一种犯罪防护围栏，包括根据权利要求18至26中任何一项所述的线缆状压电元件。
29.一种护士呼叫开关，包括根据权利要求18至26中任何一项所述的线缆状压电元件。
全文摘要
本发明提供一种振动检测传感器，可用于需要精确振动检测和测量的各种装置和领域。一种振动检测传感器(100)，设置具有基底(2)，直接与基底(2)的至少一端连接的线缆状压电元件(1)。该线缆状压电元件(1)沿其直径方向具有芯电极(3)，围绕该芯电极设置的压电构件(5)，围绕压电构件设置的外电极(7)和围绕外电极设置的包覆层(9)。
文档编号H01L41/45GK101044378SQ20058003602
公开日2007年9月26日 申请日期2005年9月9日 优先权日2004年9月10日
发明者植田茂树, 荻原弘之, 金子秀树, 河合美幸, 松田正人 申请人:松下电器产业株式会社