压力分布传感器、压力分布测量方法以及机械手的制作方法_2

文档序号:9255559阅读:来源:国知局
的交点处致动器片段112(1)居于上面,在致动器片段111(1)与致动器片段112(2)的交点处致动器片段112 (2)居于下面。若进行一般化,则在致动器片段111 (21-l)与致动器片段112(2j-l)的交点处致动器片段112(2j-l)居于上面,在致动器片段111 (21-l)与致动器片段112 (2j)的交点处致动器片段112 (2j)居于下面(i以及j是I以上的自然数)。
[0035]图4是表示传感器元件10的结构的立体图。致动器片段111和致动器片段112在电极彼此接触的方向上编织。在此,致动器片段111以及致动器片段112的电极16都露出于相同面。即,任意一个都是电极16露出于表面侧而电极17露出于背面侧。另外在以下的说明中,有时将电极16以及电极17分别称为电极A以及电极B。
[0036]图5是说明传感电路20的电路构成的图。传感电路20具有端子TA、端子TB、端子ST以及端子LS作为输入端子,具有端子DO作为输出端子。以下,将输入到各端子或从各端子输出的信号使用与端子相同的标号来表不。例如将输入到端子TA的信号表不为信号TA。
[0037]压力分布传感器I具有与致动器片段111以及致动器片段112的数量相应的数量的传感电路20。具体来说,压力分布传感器I具有(m+n)个传感电路20。
[0038]此外,传感电路20具有开关21以及开关22。开关21是用于选择信号TA以及信号TB中作为输出信号DO而输出的信号的开关。在该例中,开关21具有FET211以及FET212。FET211是η沟道型的FET,FET212是p沟道型的FET。FET211的源极与相对应的致动器片段11的电极16连接。FET212的源极与相对应的致动器片段11的电极17连接。FET211以及FET212的栅极与信号线ST连接。信号线ST是供给选择信号ST的信号线。选择信号ST是用于选择电极16以及电极17中的任意一方的信号。选择信号ST为高电平时,FET211成为低阻抗状态,FET212成为高阻抗状态。即,电极16被选择。选择信号ST为低电平时,FET211成为高阻抗状态,FET212成为低阻抗状态。S卩,电极17被选择。
[0039]开关22是用于对经由通过开关21而选择的电极所得到的信号的输出以及非输出进行切换的开关。在该例中,开关22具有FET221。FET221是η沟道型的FET。FET221的源极与开关21的输出连接。FET221的漏极与输出端子DO连接。FET221的栅极与信号线LS连接。信号线LS是供给选择信号LS的信号线。选择信号LS是用于选择多个致动器片段11中的一个致动器片段11的信号。选择信号LS为高电平时,FET221成为低阻抗状态,开关21的输出和输出端子DO导通。即,经由通过开关21而选择的电极所得到的信号被输出。选择信号LS为低电平时,FET221成为高阻抗状态,输出端子DO中的信号不定。
[0040]图6是例示致动器片段11与传感电路20的接点构成的图。传感电路20与致动器片段11 一对一地对应。即,压力分布传感器I具有与m个致动器片段111相对应的m个传感电路20、和与η个致动器片段112相对应的η个传感电路20这共计(m+n)个传感电路20。以下,为了进行说明,将致动器片段lll(y)与致动器片段112(x)的交点表示为交点
(X,y)。
[0041]压力分布传感器I具有m条行选择线51和η条列选择线52。行选择线51是供给选择信号YLj的信号线。选择信号YLj是用于依次排他地选择多个致动器片段111中的一个致动器片段111的信号。在多个传感电路20中的与致动器片段111相对应的传感电路20的端子LS,分别连接有行选择线51。提供给列选择线52的选择信号Xli是用于依次排他地选择多个致动器片段112中的一个致动器片段112的信号。在多个传感电路20中的与致动器片段112相对应的传感电路20的端子LS,分别连接有列选择线52。
[0042]在致动器片段111与致动器片段112的交点处,存在各自的电极16以及电极17这共计4个电极。图6示出了这4个电极中哪个与哪个进行了连接。例如在交点(1,1)处,致动器片段111的电极16(电极Α)和致动器片段112的电极17(电极B)连接。在另一例中,在交点(2,1)处,致动器片段111的电极17(电极B)和致动器片段112的电极16(电极Α)连接。
[0043]压力分布传感器I具有逆变器30。在多个传感电路20中的与致动器片段111相对应的传感电路20的端子ST,输入选择信号ST。在与致动器片段112相对应的传感电路20的端子ST,输入由逆变器30反相后的选择信号ST。
[0044]压力分布传感器I具有差动放大器40。差动放大器40是将输入到2个输入端子的信号之差进行放大而从输出端子输出的电路。差动放大器40的输出为压力分布传感器I的输出OUT。
[0045]2.动作
[0046]图7是表不一实施方式所涉及的压力分布传感器I的动作的时序图。在图7中,例示了选择信号ST、选择信号YLl?YL4、选择信号XLl?4以及输出信号OUT。即在该例中,n = m = 4。
[0047]选择信号ST按照每个周期切换为高电平以及低电平。选择信号ST的电平切换的周期为压力分布传感器I的基本动作周期即单位期间。以下,将第k个单位期间表示为期间Tko
[0048]选择信号YLj在m个周期的期间为高电平、即在该例中在4个周期的期间为高电平。自选择信号YLj从高电平向低电平切换起到选择信号YLj+Ι从低电平向高电平切换为止,隔开I个周期的间隔。选择信号YLj依次排他地成为高电平。
[0049]选择信号Xli在选择信号YLj为高电平的期间中依次排他地成为高电平。例如,在选择信号YLl为高电平的期间中,选择信号XLl?XL4以I个周期为单位依次排他地成为高电平。在选择信号YL2为高电平的期间中,选择信号XLl?XL4再次以I个周期为单位依次排他地成为高电平。
[0050]现在,对期间T2 (ST:高、YLl:高、并且XLl:高)进行考虑。由于选择信号YLl为高电平,所以可以从与致动器片段111 (I)相对应的传感电路20的输出端子DO得到传感器输出。由于选择信号ST为高电平,所以传感器输出是经由致动器片段111(1)的电极16(电极A)而得到的信号。在第I行中,与致动器片段111(1)的电极16(电极A)有接点的是致动器片段112(1)以及(3)的电极17(电极B)。由于此时选择信号XLl为高电平并且XL3为低电平,所以可以从致动器片段112(1)得到传感器输出,但不能从致动器片段112(3)得到传感器输出。结果,在期间T2中,可以得到与交点(1,1)处的致动器片段111以及致动器片段112的位移相当的传感器输出。同样地,在期间T3中,可以得到与交点(2,I)处的致动器片段111以及致动器片段112的位移相当的传感器输出。这样,可以分时地得到各交点处的传感器输出。该输出信号与一般的影像信号同样地,具有矩阵的各点的数据按时间序列排列的结构。因此,通过使用影像信号的处理技术,能够得到压力分布。
[0051]另外,自选择信号YLj从高电平向低电平切换起到选择信号YLj+Ι从低电平向高电平切换为止,设置了 I个周期的间隔的理由是,为了在选择信号YLj以及选择信号YLj+1的最初的期间中,使选择信号ST的电平交替地成为高电平和低电平。这是由于致动器片段111以及致动器片段112逐个交替地被编织。S卩,对于致动器片段112,在相当于致动器片段111位于表面或是位于背面发生切换的位置的定时,包含I个周期的未选择致动器片段111的期间。自选择信号YLj从高电平向低电平切换起到选择信号YLj+Ι从低电平向高电平切换为止的输出信号OUT不定。
[0052]图7例示了用于将传感器元件10的所有的交点各扫描一次的信号,但在周
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