本發(fā)明涉及一種靜電電容型傳感器。

背景技術(shù)：

靜電電容型傳感器為如下傳感器，即，可根據(jù)以隔著介電層而相向的方式配置的一對電極層間的靜電電容變化來檢測測定對象物的凸凹形狀等。

一般而言，靜電電容型傳感器的靜電電容(capacitance)由以下的式(1)表示。

c＝ε0εrs/d...(1)

此處，c為電容，ε0為自由空間的介電常數(shù)，εr為介電層的相對介電常數(shù)，s為電極層面積，d為電極間距離。

而且，專利文獻1中記載了靜電電容型傳感片(sensorsheet)，其具備彈性體(elastomer)制的介電層、及分別形成于所述介電層的表面(正面)及背面的表側(cè)電極層及背側(cè)電極層。所述靜電電容型傳感片中，介電層為彈性體制，因而能夠反復(fù)伸縮變形。而且，所述靜電電容型傳感片中，各電極層包含碳納米管(carbonnanotube)，因而能夠追隨介電層的變形而變形。

因此，專利文獻1記載的靜電電容型傳感片中，即便測定對象物為柔軟且伸長度大的測定對象物，也可追隨測定對象物的變形或動作而變形，靜電電容會因所述變形而變化。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2014-81355號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

另一方面，現(xiàn)有的靜電電容傳感器如所述般，具備包含介電層及設(shè)置于其兩面的電極層的電容器構(gòu)造，存在靜電電容的測定值會因使用環(huán)境而發(fā)生變動的情況。

例如，在電極層露出的情況下，當(dāng)所述電極層與導(dǎo)體接觸時靜電電容的測定值會大幅變動。

因此，專利文獻1中提出為了抑制電極層與外部的構(gòu)件的導(dǎo)通而設(shè)置保護層。

然而，在如專利文獻1中提出的、以追隨測定對象物的變形或動作而變形為前提的靜電電容型傳感器中，為了確保傳感片的柔軟性(可變形性)，即便設(shè)置保護層，保護層的厚度也必需薄。

而且，在保護層的厚度薄的情況下，存在無法充分抑制因使用環(huán)境引起的靜電電容的測定值的變動的情況。

根據(jù)本發(fā)明者等人的研究，確認(rèn)若電磁噪聲或商用電源引起的電源噪聲等電磁波噪聲侵入計測器，則靜電電容的測定值會發(fā)生變動。例如，可知若在使用靜電電容型傳感片時商用電源等位于附近，則存在無法正確地測定靜電電容的情況。

而且，在使用如專利文獻1中記載般的、介電層的兩面層疊了電極層(表側(cè)電極層及背側(cè)電極層)而成的傳感片的情況下，也可知在電性連接的導(dǎo)體接近各電極層的情況下(即，在導(dǎo)體分別接近表側(cè)電極層及背側(cè)電極層，且接近表側(cè)電極層的電極與接近背側(cè)電極層的導(dǎo)體電性連接的情況下)，所計測的靜電電容的測定值增大。

本發(fā)明鑒于所述情況而完成，其目的在于提供因使用環(huán)境引起的靜電電容的測定值的變動小的靜電電容型傳感器。

解決課題的技術(shù)手段

本發(fā)明的靜電電容型傳感器，其特征在于包括：

中央電極層；

第1介電層，層疊于所述中央電極層的上表面；

第2介電層，層疊于所述中央電極層的下表面；

第1外側(cè)電極層，形成于所述第1介電層的與所述中央電極層側(cè)為相反側(cè)的面；

第2外側(cè)電極層，形成于所述第2介電層的與所述中央電極層側(cè)為相反側(cè)的面，且所述第1介電層及所述第2介電層為彈性體制，將所述中央電極層及所述第1外側(cè)電極層的相向的部分作為第1檢測部，將所述中央電極層及所述第2外側(cè)電極層的相向的部分作為第2檢測部，且所述靜電電容型傳感器包括：

傳感片，能夠可逆地變形，且所述第1檢測部及所述第2檢測部的靜電電容相應(yīng)于變形而變化；以及

計測器，連接于所述中央電極層、所述第1外側(cè)電極層及所述第2外側(cè)電極層，對所述第1檢測部及所述第2檢測部的靜電電容進行測定，

基于將所述第1檢測部的靜電電容與所述第2檢測部的靜電電容相加所得的合計靜電電容，來計測所述傳感片的變形狀態(tài)。

所述靜電電容型傳感器包括具有中央電極層、及經(jīng)由介電層形成于所述中央電極層的兩側(cè)的外側(cè)電極層的傳感片，對合計靜電電容進行測定，所述合計靜電電容是將中央電極層及第1外側(cè)電極層的相向的部分的靜電電容(第1檢測部的靜電電容)、與中央電極層及第2外側(cè)電極層的相向的部分的靜電電容(第2檢測部的靜電電容)相加所得，基于所述測定值對傳感片的變形狀態(tài)進行計測。所述靜電電容型傳感器因基于兩個檢測部的合計靜電電容對傳感片的變形狀態(tài)進行計測，故實現(xiàn)如下優(yōu)異效果，即，不易產(chǎn)生因使用環(huán)境引起的靜電電容的測定值的變動。

所述靜電電容型傳感器優(yōu)選為所述中央電極層、所述第1外側(cè)電極層及所述第2外側(cè)電極層均包含含有碳納米管的導(dǎo)電性組合物。

根據(jù)本構(gòu)成，各電極層的導(dǎo)電性優(yōu)異，并且適合于追隨介電層的變形而變形。

所述靜電電容型傳感器中，優(yōu)選為所述傳感片進而包括第1保護層及第2保護層中的至少一個，所述第1保護層層疊于所述第1外側(cè)電極層的與所述第1介電層側(cè)為相反的一側(cè)，所述第2保護層層疊于所述第2外側(cè)電極層的與所述第2介電層側(cè)為相反的一側(cè)。

根據(jù)本構(gòu)成，可保護各電極層，并且可更可靠地減少測定時的靜電電容的測定誤差。

所述靜電電容型傳感器中，優(yōu)選為所述計測器具備使用交流阻抗計測靜電電容的電路。所述情況下，即便在使用了高頻率信號的測定中，通過反復(fù)使用精度優(yōu)異且高頻率的信號，而阻抗不會變得過大，因而可進一步提高計測精度，且可進一步縮短靜電電容計測所需的時間。

進而優(yōu)選為，在具有計測器的靜電電容傳感器中，所述計測器具備使用所述交流阻抗計測靜電電容的電路，所述計測器具備cv轉(zhuǎn)換電路，所述中央電極層連接于所述cv轉(zhuǎn)換電路側(cè)，且在所述第1外側(cè)電極層與所述第2外側(cè)電極層電性連接的狀態(tài)下連接于所述計測器的交流信號生成側(cè)。

而且，也優(yōu)選為在具有計測器的靜電電容傳感器中，所述計測器具備使用所述交流阻抗計測靜電電容的電路，所述計測器具備cf轉(zhuǎn)換電路，所述中央電極層連接于所述cf轉(zhuǎn)換電路側(cè)，且在所述第1外側(cè)電極層與所述第2外側(cè)電極層電性連接的狀態(tài)下接地。

根據(jù)具備這些構(gòu)成的靜電電容型傳感器，無論在傳感片的表面?zhèn)燃氨趁鎮(zhèn)鹊哪囊粋?cè)具有噪聲源，均可更可靠地防止因所述噪聲源的存在而引起的靜電電容的測定值發(fā)生變動，從而可更正確地測定檢測部的靜電電容。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的靜電電容型傳感器中，可使靜電電容的測定值的變動極小。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的靜電電容型傳感器的一例的概略圖。

圖2(a)是示意性地表示構(gòu)成本發(fā)明的實施形態(tài)的靜電電容型傳感器的傳感片的一例的立體圖，圖2(b)是圖2(a)的a-a線剖面圖。

圖3是用以說明靜電電容型傳感器所具備的介電層的制作中使用的成型裝置的一例的示意圖。

圖4(a)～圖4(d)是用以說明傳感片的制作步驟的立體圖。

圖5(a)是示意性地表示構(gòu)成本發(fā)明的實施形態(tài)的靜電電容型傳感器的傳感片的另一例的平面圖，圖5(b)是圖5(a)的b-b線剖面圖。

圖6是示意性地表示實施例的傳感片a的立體圖。

圖7是示意性地表示比較例的傳感片b的立體圖。

圖8是表示實施例1及比較例1中的靜電電容的測定中使用的反相放大電路的概略圖。

圖9是表示實施例2及比較例2中的靜電電容的測定中使用的舒密特觸發(fā)器(schmitttrigger)振蕩電路的概略圖。

圖10是表示實施例3及比較例3中的靜電電容的測定中使用的半波倍電壓整流電路的概略圖。

具體實施方式

以下，一面參照附圖一面對本發(fā)明的實施形態(tài)進行說明。

本發(fā)明的實施形態(tài)的靜電電容型傳感器包括：中央電極層，層疊于所述中央電極層的上表面的第1介電層，層疊于所述中央電極層的下表面的第2外側(cè)電極層，形成于所述第1介電層的與所述中央電極層側(cè)為相反側(cè)的面的第1外側(cè)電極層，及形成于所述第2介電層的與所述中央電極層側(cè)為相反側(cè)的面的第2外側(cè)電極層，

所述第1介電層及所述第2介電層為彈性體制，

將所述中央電極層及所述第1外側(cè)電極層的相向的部分作為第1檢測部，將所述中央電極層及所述第2外側(cè)電極層的相向的部分作為第2檢測部，且所述靜電電容型傳感器具備：

傳感片，能夠可逆地變形，且所述第1檢測部及所述第2檢測部的靜電電容相應(yīng)于變形而變化；以及

計測器，連接于所述中央電極層、所述第1外側(cè)電極層及所述第2外側(cè)電極層，對所述第1檢測部及所述第2檢測部的靜電電容進行測定，

基于所述第1檢測部的靜電電容與所述第2檢測部的靜電電容相加所得的合計靜電電容，來計測所述傳感片的變形狀態(tài)。

圖1是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的靜電電容型傳感器的一例的概略圖。

圖2(a)是示意性地表示構(gòu)成本發(fā)明的實施形態(tài)的靜電電容型傳感器的傳感片的一例的立體圖，圖2(b)是圖2(a)的a-a線剖面圖。

如圖1所示，本實施形態(tài)的靜電電容型傳感器1如圖1所示，具備：檢測靜電電容的傳感片2，經(jīng)由外部配線(引線等)而與傳感片2電性連接的計測器3，及用以顯示計測器3中的計測結(jié)果的顯示器4。

計測器3具備：用以將靜電電容c轉(zhuǎn)換為頻率信號f的舒密特觸發(fā)器振蕩電路3a，將頻率信號f轉(zhuǎn)換為電壓信號v的f/v轉(zhuǎn)換電路3b，及電源電路(未圖示)。計測器3在將由傳感片2的檢測部檢測到的靜電電容c轉(zhuǎn)換為頻率信號f后，進而轉(zhuǎn)換為電壓信號v，并發(fā)送至顯示器4。另外，如后述般，計測器3的構(gòu)成不限于所述構(gòu)成。

顯示器4具備監(jiān)視器4a、運算電路4b、及記憶部4c。顯示器4使由計測器3測定到的所述靜電電容c的變化顯示于監(jiān)視器4a，并且將所述靜電電容c的變化作為記錄數(shù)據(jù)而記憶。

傳感片2具備：為彈性體制且片狀的背側(cè)介電層(第2介電層)11b，形成于背側(cè)介電層11b的表面(正面)的中央電極層12a，形成于背側(cè)介電層11b的背面的背側(cè)電極層(第2外側(cè)電極層)12c，層疊于中央電極層12a的表側(cè)(圖2中為上側(cè))的表側(cè)介電層(第1介電層)11a，及形成于表側(cè)介電層11a的表面的表側(cè)電極層(第1外側(cè)電極層)12b。由此，傳感片2中，在中央電極層12a的上表面層疊著表側(cè)介電層11a，中央電極層12a的下表面層疊著背側(cè)介電層11b。

進而，傳感片2具備：連結(jié)于中央電極層12a的中央配線13a，連結(jié)于表側(cè)電極層12b的表側(cè)配線13b，連結(jié)于背側(cè)電極層12c的背側(cè)配線13c，安裝于中央配線13a的與中央電極層12a為相反側(cè)的端部的中央連接部14a，安裝于表側(cè)配線13b的與表側(cè)電極層12b為相反側(cè)的端部的表側(cè)連接部14b，及安裝于背側(cè)配線13c的與背側(cè)電極層12c為相反側(cè)的端部的背側(cè)連接部14c。

而且，傳感片2中，在表側(cè)介電層11a的表側(cè)設(shè)置著表側(cè)保護層(第1保護層)15a，在背側(cè)介電層11b的背側(cè)設(shè)置著背側(cè)保護層(第2保護層)15b。

中央電極層12a、表側(cè)電極層12b及背側(cè)電極層12c具有同一俯視形狀。中央電極層12a與表側(cè)電極層12b隔著表側(cè)介電層11a而整體相向，中央電極層12a與背側(cè)電極層12c隔著背側(cè)介電層11b而整體相向。傳感片2中，中央電極層12a與表側(cè)電極層12b的相向的部分為表側(cè)檢測部(第1檢測部)，中央電極層12a與背側(cè)電極層12c的相向的部分為背側(cè)檢測部(第2檢測部)。

另外，所述傳感片中，所述中央電極層及所述表側(cè)電極層并非需要隔著介電層而其整體相向，只要至少其一部分相向即可。而且，所述中央電極層及所述背側(cè)電極層也并非需要隔著介電層而其整體相向，只要至少其一部分相向即可。

傳感片2中，將所述第1檢測部的靜電電容與所述第2檢測部的靜電電容相加所得的合計靜電電容設(shè)為傳感片2的檢測部的靜電電容。

因此，傳感片2中，在表側(cè)電極層12b(表側(cè)連接部14b)與背側(cè)電極層12c(背側(cè)連接部14c)電性連接的狀態(tài)(短路狀態(tài))下，經(jīng)由引線等而連接于計測器3的端子，中央電極層12a(中央連接部14a)經(jīng)由引線等而連接于計測器3的其他端子。

而且，傳感片2中雖未圖示，但也可在傳感片2的表側(cè)及/或背側(cè)的最外層形成粘著層。

通過形成所述粘著層，可將傳感片貼附于測定對象物而使用。

傳感片2中，表側(cè)介電層11a及背側(cè)介電層11b均為彈性體制，因而能夠在面方向上變形(伸縮)。而且，介電層11(表側(cè)介電層11a及背側(cè)介電層11b)在面方向上變形時，各電極層(中央電極層12a、表側(cè)電極層12b及背側(cè)電極層12c)以及表側(cè)保護層15a及背側(cè)保護層15b(以下也將兩者合并簡稱作保護層)追隨所述變形而變形。

而且，伴隨傳感片2的變形，各檢測部的靜電電容與介電層(表側(cè)介電層11a及背側(cè)介電層11b)的變形量相關(guān)地發(fā)生變化。由此，通過檢測靜電電容的變化，而可檢測傳感片2的變形量。

具備傳感片2的靜電電容型傳感器可抑制因噪聲引起的靜電電容的測定值的變動，在存在噪聲的狀況下或測定時噪聲發(fā)生變動的狀況下，均可正確地計測傳感片的變形狀態(tài)。

在使用靜電電容型傳感器的情況下，若在如所述般電磁噪聲或電源噪聲容易進入的部位、或傳感片的電極層與導(dǎo)體接觸或接近的環(huán)境中使用，則存在檢測部的靜電電容的測定值會因使用狀況而發(fā)生變動的情況。

例如，在專利文獻1揭示的、具備一層介電層及分別形成于其表面及背面的電極層的傳感片中，因噪聲從表側(cè)進入(或表側(cè)與噪聲源接近)或噪聲從背側(cè)進入(或背側(cè)與噪聲源接近)，而靜電電容的測定值不同。

進而，有時在導(dǎo)體接近表側(cè)的電極層及背側(cè)的電極層此兩者，且接近表側(cè)的導(dǎo)體層的導(dǎo)體與接近背側(cè)的導(dǎo)體層的導(dǎo)體電性連接的情況下(例如在將電極層上層疊了保護層而成的傳感片的兩側(cè)與水或身體接觸的情況下，或由電性連接的金屬板夾著電極層上層疊了保護層而成的傳感片的兩側(cè)的情況下等)，靜電電容的測定值也不同。所述情況下，是將表側(cè)的電極層及與其接近的導(dǎo)體之間的靜電電容，和背側(cè)的電極層及與其接近的導(dǎo)體之間的靜電電容，作為串聯(lián)連接的兩個靜電電容的合成靜電電容，加上傳感片的本來的檢測部的靜電電容而進行測定。

與此相對，所述靜電電容型傳感器中，傳感片具備所述構(gòu)成，對第1檢測部的靜電電容與第2檢測部的靜電電容相加所得的合計靜電電容進行測定。即，所述傳感片中，將檢測部的構(gòu)造(第1檢測部及第2檢測部的構(gòu)造)設(shè)為兩個電容器并聯(lián)配置的構(gòu)造而進行靜電電容的測定。因此，例如，所述靜電電容型傳感器中，將表側(cè)電極層(第1外側(cè)電極層)與背側(cè)電極層(第2外側(cè)電極層)在兩者電性連接的狀態(tài)(短路的狀態(tài))下連接于計測器。所述情況下，在噪聲從表側(cè)(上表面?zhèn)?進入(表側(cè)與噪聲源接近)的情況下，在噪聲從背側(cè)(下表面?zhèn)?進入(背側(cè)與噪聲源接近)的情況下，均只要將各電極層以規(guī)定的朝向連接于計測器，則靜電電容的測定值為大致相同的值。

而且，在從傳感片的表側(cè)及背側(cè)的兩側(cè)，相互電性連接的導(dǎo)體分別與第1外側(cè)電極層及第2外側(cè)電極層接近的情況下(例如浸漬于水中、利用身體使層疊了保護層的傳感片的兩側(cè)接觸，由連接的兩塊金屬板夾著層疊了保護層的傳感片)，也只要將各電極層以規(guī)定的朝向連接于計測器，則靜電電容的測定值為大致相同的值。所述情況下，第1外側(cè)電極層與第2外側(cè)電極層為相同的電位，是因為不會形成供各個外側(cè)電極層與接近的導(dǎo)體之間的靜電電容插入的路徑，且并未將接近的導(dǎo)體與各外側(cè)電極層之間的靜電電容相加而測定。

由此，如所述般，本實施形態(tài)的靜電電容型傳感片中，可抑制因噪聲引起的靜電電容的測定值的變動。

另外，本發(fā)明中，所謂導(dǎo)體與外側(cè)電極層接近，為如下概念：當(dāng)然包括金屬構(gòu)件等導(dǎo)電性的構(gòu)件接近的情況，還包括生物體表面接近的情況，或者水或汗、體液等具有導(dǎo)電性的液體附著于外側(cè)電極層的情況等。

以下，對所述靜電電容型傳感器具備的各構(gòu)件進行詳細說明。

另外，以下的說明中，在關(guān)于第1介電層及第2介電層的說明中無須特別將兩者區(qū)分的情況下，有時簡單表述為“介電層”，在關(guān)于中央電極層、第1外側(cè)電極層(表側(cè)電極層)及第2外側(cè)電極層(背側(cè)電極層)的說明中無須特別將各電極層區(qū)分的情況下，有時簡單表述為“電極層”。

<傳感片>

<<介電層(第1介電層及第2介電層)>>

所述傳感片具備彈性體制的第1介電層及第2介電層。所述第1介電層及所述第2介電層可使用彈性體組合物而形成。第1介電層與第2介電層可使用相同的彈性體組合物而形成，也可使用不同的彈性體組合物而形成。所述第1介電層及所述第2介電層優(yōu)選為使用相同的彈性體組合物而形成。這是因為介電層變形時顯示相同的行為。

所述介電層為使用彈性體組合物形成的片狀物，能夠以其表背面的面積變化的方式可逆地變形。另外，所謂介電層的表背面，是指介電層的表(正)面及背面。

作為所述彈性體組合物，可列舉含有彈性體、及視需要含有其他任意成分的組合物。

作為所述彈性體，例如可列舉天然橡膠、異戊二烯橡膠、腈橡膠(nbr)、乙烯丙烯橡膠(乙烯丙稀二烯橡膠(ethylenepropylenedienerubber，epdm))、苯乙烯·丁二烯橡膠(styrenebutadienerubber，sbr)、丁二烯橡膠(butadienerubber，br)、氯丁二烯橡膠(chloroprenerubber，cr)、硅酮橡膠、氟橡膠、丙烯酸系橡膠、氫化丁腈橡膠、聚氨基甲酸酯橡膠等。這些可單獨使用，也可并用兩種以上。

這些之中，優(yōu)選為聚氨基甲酸酯橡膠、硅酮橡膠。這是因為永久應(yīng)變(或永久拉伸率)小。進而，因比起硅酮橡膠，與碳納米管的密接性更優(yōu)異，故在電極層含有碳納米管的情況下，尤其優(yōu)選為聚氨基甲酸酯橡膠。

所述聚氨基甲酸酯橡膠為至少多元醇成分與異氰酸酯成分發(fā)生反應(yīng)而成者。作為所述聚氨基甲酸酯橡膠的具體例，例如可列舉以烯烴系多元醇為多元醇成分的烯烴系聚氨基甲酸酯橡膠，以酯系多元醇為多元醇成分的酯系聚氨基甲酸酯橡膠，以醚系多元醇為多元醇成分的醚系聚氨基甲酸酯橡膠，以碳酸酯系多元醇為多元醇成分的碳酸酯系聚氨基甲酸酯橡膠，以蓖麻油系多元醇為多元醇成分的蓖麻油系聚氨基甲酸酯橡膠等。這些可單獨使用，也可并用兩種以上。而且，所述聚氨基甲酸酯橡膠也可并用兩種以上的所述多元醇成分。

作為所述烯烴系多元醇，例如可列舉艾波(epol)(出光興產(chǎn)公司制造)等。

而且，作為所述酯系多元醇，例如可列舉波利萊特(polilight)8651(大日本油墨化學(xué)工業(yè)(dic)公司制造)等。

而且，作為所述醚系多元醇，例如可列舉聚氧四亞甲基二醇、ptg-2000sn(保土谷化學(xué)工業(yè)公司制造)、聚丙二醇、普賴玟(preminol)s3003(旭硝子公司制造)、潘德斯(pandex)gcb-41(dic公司制造)等。

關(guān)于所述異氰酸酯成分未作特別限定，可使用現(xiàn)有公知的異氰酸酯成分。

而且，在將所述聚氨基甲酸酯橡膠合成時，也可視需要在其反應(yīng)系統(tǒng)中添加鏈延長劑、交聯(lián)劑、催化劑、硫化促進劑等。

而且，所述彈性體組合物除彈性體以外，也可含有塑化劑、抗氧化劑、抗老化劑、著色劑等的添加劑、介電性填料等。

關(guān)于所述介電層的平均厚度(表側(cè)介電層及背側(cè)介電層的各自的平均厚度)，自增大靜電電容c而實現(xiàn)檢測感度提高的觀點、及實現(xiàn)對測定對象物的追隨性的提高的觀點考慮，優(yōu)選為10μm～1000μm，更優(yōu)選為30μm～200μm。

另外，所述表側(cè)介電層及所述背側(cè)介電層的各自的厚度可相同，也可不同，但優(yōu)選為相同。

所述介電層優(yōu)選為在變形時能夠以面積(表側(cè)介電層的表面的面積及背側(cè)介電層的背面的面積)自無伸長狀態(tài)開始增大30％以上的方式變形。這是因為，若具有此種特性，則在將所述傳感片貼附于測定對象物而使用的情況下，適合于追隨測定對象物的變形等而變形。

此處，所謂能夠以面積增大30％以上的方式變形，是指即便所述介電層施加負(fù)荷而使面積增大30％也不會斷裂，且若釋放負(fù)荷則恢復(fù)為原來的狀態(tài)(即，處于彈性變形范圍)。所述介電層的面積的能夠變形的范圍，更優(yōu)選為能夠以增大50％以上的方式變形，進而優(yōu)選為能夠以增大100％以上的方式變形，尤其優(yōu)選為能夠以增大200％以上的方式變形。

所述介電層的面方向上的能夠變形的范圍可通過介電層的設(shè)計(材質(zhì)或形狀等)來控制。

所述介電層的常溫下的相對介電常數(shù)優(yōu)選為2以上，更優(yōu)選為5以上。若介電層的相對介電常數(shù)小于2，則檢測部的靜電電容減小，存在無法獲得作為傳感片的充分感度的情況。

所述介電層的楊氏模量優(yōu)選為0.1mpa～10mpa。若楊氏模量小于0.1mpa，則存在介電層過于柔軟，高品質(zhì)加工困難，而無法獲得充分的測定精度的情況。另一方面，若楊氏模量超過10mpa，則有介電層過硬，而在測定對象物欲變形時阻礙其變形之虞。

所述介電層的硬度以使用依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(japaneseindustrialstandards，jis)k6253的類型a硬度計的硬度(jisa硬度)計，優(yōu)選為0°～30°，或者以使用依據(jù)jisk7321的類型c硬度計的硬度(jisc硬度)計，優(yōu)選為10°～55°。

若所述介電層過軟，則有高品質(zhì)加工困難，無法確保充分的測定精度的情況。另一方面，若所述介電層過硬，則有阻礙測定對象物的變形之虞。

<<電極層(中央電極層、第1外側(cè)電極層(表側(cè)電極層)及第2外側(cè)電極層(背側(cè)電極層))>>

所述電極層(中央電極層、第1外側(cè)電極層及第2外側(cè)電極層)均包含含有導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性組合物。

此處，各電極層可分別包含同一組成的導(dǎo)電性組合物，也可包含不同組成的導(dǎo)電性組合物。

作為所述導(dǎo)電材料，例如可列舉碳納米管、石墨烯(graphene)、碳納米角、碳纖維、導(dǎo)電性碳黑、石墨(graphite)、金屬納米線、金屬納米粒子、導(dǎo)電性高分子等。這些可單獨使用，也可并用兩種以上。

作為所述導(dǎo)電材料，優(yōu)選為碳納米管。這是因為適合于追隨介電層的變形而變形的電極層的形成。

作為所述碳納米管，可使用公知的碳納米管。所述碳納米管可為單層碳納米管(swnt)，而且，也可為雙層碳納米管(dwnt)或三層以上的多層碳納米管(mwnt)(本說明書中，將兩者合并而簡稱作多層碳納米管)。作為所述碳納米管，也可并用兩種以上層數(shù)不同的碳納米管。

所述碳納米管的形狀(平均長度或纖維徑、縱橫尺寸比)也未作特別限定，只要對靜電電容型傳感器的使用目的或傳感片所要求的導(dǎo)電性或耐久性、進而用以形成電極層的處理或費用進行綜合性判斷并適當(dāng)選擇即可。

所述碳納米管的平均長度優(yōu)選為10μm以上，更優(yōu)選為50μm以上。這是因為，使用此種纖維長度長的碳納米管形成的電極層具有如下優(yōu)異的特性，即，導(dǎo)電性優(yōu)異，且在追隨介電層的變形而變形時(尤其伸長時)電阻幾乎不會增大，進而，即便反復(fù)伸縮，電阻的不均也小。

與此相對，若所述碳納米管的平均長度小于10μm，則存在如下情況：伴隨電極層的變形而電阻增大，或在使電極層反復(fù)伸縮時電阻的不均增大。尤其在傳感片(介電層)的變形量增大的情況下，容易發(fā)生所述不良情況。

所述碳納米管的平均長度的優(yōu)選的上限為1000μm。平均長度超過1000μm的碳納米管目前制造、獲得困難。而且這是因為，在如后述般涂布碳納米管的分散液而形成電極層的情況下，碳納米管的分散性不充分，因而不易形成導(dǎo)電通路，其結(jié)果擔(dān)心電極層的導(dǎo)電性不充分。

所述碳納米管的平均長度的下限進而優(yōu)選為100μm，上限進而優(yōu)選為600μm。若所述碳納米管的平均長度處于所述范圍內(nèi)，則能夠以高水平更可靠地確保如下優(yōu)異的特性，即，導(dǎo)電性優(yōu)異，伸長時電極層的電阻幾乎不會增大，反復(fù)伸縮時電阻的不均也小。

就所述碳納米管的纖維長度而言，只要利用電子顯微鏡觀察碳納米管，并根據(jù)其觀察圖像進行測定即可。

就所述碳納米管的平均長度而言，例如只要基于自碳納米管的觀察圖像隨機地選擇的10處碳納米管的纖維長度算出平均值即可。

所述碳納米管的平均纖維徑未作特別限定，但優(yōu)選為0.5nm～30nm。

若所述纖維徑小于0.5nm，則碳納米管的分散變差，其結(jié)果，存在導(dǎo)電通路無法擴展，而電極層的導(dǎo)電性變得不充分的情況。另一方面，若所述纖維徑超過30nm，則存在即便為相同的重量，碳納米管的根數(shù)也會減少，從而導(dǎo)電性變得不充分的情況。所述碳納米管的平均纖維徑更優(yōu)選為5nm～20nm。

所述碳納米管中，比起單層碳納米管，多層碳納米管更優(yōu)選。

在使用了單層碳納米管的情況下，即便在使用具有所述優(yōu)選的范圍的平均長度的碳納米管的情況下，也存在電阻會增高，或伸長時電阻會大幅增大，或反復(fù)伸縮時電阻會大幅不均的情況。

關(guān)于所述理由，進行如下推測。單層碳納米管通常作為金屬性碳納米管與半導(dǎo)體性碳納米管的混合物而合成，因而推測所述半導(dǎo)體性碳納米管的存在成為電阻增高、或伸長時電阻大幅增大、或反復(fù)伸縮時電阻大幅不均的原因。

另外，若將金屬性碳納米管與半導(dǎo)體性碳納米管分離，而使用平均長度長的金屬性單層碳納米管，則存在如下可能性，即，能夠形成具備與使用平均長度長的多層碳納米管的情況相同的電性特性的電極層。然而，金屬性碳納米管與半導(dǎo)體性碳納米管的分離并不容易(尤其纖維長度長的碳納米管中)，兩者的分離需要煩雜的作業(yè)，因而，自形成電極層時的作業(yè)容易性及經(jīng)濟性的觀點考慮，也如所述般，優(yōu)選為多層碳納米管作為所述碳納米管。

所述碳納米管的碳純度優(yōu)選為99重量％以上。碳納米管在其制造步驟中，有時包含催化劑金屬或分散劑等，在使用了大量含有此種碳納米管以外的成分(雜質(zhì))的碳納米管的情況下，有時會引起導(dǎo)電性的降低或電阻的不均。

所述碳納米管的制造方法未作特別限定，只要為利用現(xiàn)有公知的制造方法而制造者即可，優(yōu)選為利用基板成長法而制造者。

基板成長法為化學(xué)氣相成長(chemicalvapordeposition，cvd)法的一種，且為通過對涂布于基板上的金屬催化劑供給碳源而使其成長并制造碳納米管的方法?；宄砷L法為適合于制造纖維長度相對長且纖維長度一致的碳納米管的制造方法，因而適合作為所述電極層中使用的碳納米管。

在所述碳納米管為利用基板制造法而制造者的情況下，碳納米管的纖維長度與碳納米管叢林(carbonnano-tubeforest，cntforest)的成長長度實質(zhì)上相同。因此，在使用電子顯微鏡測定碳納米管的纖維長度的情況下，只要測定cnt叢林的成長長度即可。

所述導(dǎo)電性組合物除含有碳納米管等導(dǎo)電材料以外，也可含有例如粘合劑成分。

所述粘合劑成分作為連接材料發(fā)揮功能。因此，通過含有所述粘合劑成分，而能夠提高電極層與介電層的密接性及電極層自身的強度。進而，在利用后述方法形成電極層時，能夠抑制碳納米管等導(dǎo)電材料的飛散，因而電極層形成時的安全性也可提高。

作為所述粘合劑成分，例如可列舉丁基橡膠，乙烯丙烯橡膠，聚乙烯，氯磺化聚乙烯，天然橡膠，異戊二烯橡膠，丁二烯橡膠，苯乙烯·丁二烯橡膠，聚苯乙烯，氯丁二烯橡膠，腈橡膠，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙酸乙烯酯，聚氯乙烯，丙烯酸系橡膠，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(sebs)等。

而且，作為所述粘合劑成分，也可使用生橡膠(caoutchouc)(天然橡膠及合成橡膠的未硫化的狀態(tài)者)。通過使用如生橡膠般的彈性相對弱的材料，也可提高電極層相對于介電層的變形的追隨性。

所述粘合劑成分尤其優(yōu)選為與構(gòu)成介電層的彈性體為相同種類。這是因為能夠顯著提高介電層與電極層的密接性。

所述導(dǎo)電性組合物除含有碳納米管等導(dǎo)電材料及粘合劑成分以外，也可進而含有各種添加劑。

作為所述添加劑，例如可列舉用以提高導(dǎo)電材料的分散性的分散劑、用于粘合劑成分的交聯(lián)劑、硫化促進劑、硫化助劑、抗老化劑、塑化劑、軟化劑、著色劑等。

所述傳感片中，在所述導(dǎo)電材料為碳納米管的情況下，電極層也可實質(zhì)上僅由碳納米管形成。所述情況下也可確保電極層與介電層之間充分的密接性。碳納米管與介電層利用凡德瓦爾力(vanderwaalsforce)等而牢固地密接。

所述電極層中的碳納米管的含量只要為呈現(xiàn)出導(dǎo)電性的濃度則不作特別限定，在含有粘合劑成分的情況下根據(jù)粘合劑成分的種類而不同，但優(yōu)選為相對于電極層的總固體成分而為0.1重量％～100重量％。

而且，若提高碳納米管的含量，則可提高電極層的導(dǎo)電性。因此，即便使電極層變薄也可確保所要求的導(dǎo)電性，其結(jié)果，可更容易地使電極層變薄，或確保電極層的柔軟性。

所述電極層的平均厚度(各電極層的各自的平均厚度)優(yōu)選為0.1μm～10μm。因電極層的平均厚度處于所述范圍，而電極層可發(fā)揮相對于介電層的變形更優(yōu)異的追隨性。

另一方面，若所述平均厚度小于0.1μm，則有導(dǎo)電性不足，作為傳感片的測定精度降低之虞。另一方面，若超過10μm，則存在因碳納米管等導(dǎo)電材料的增強效果而傳感片變硬，傳感片的伸縮性降低，阻礙追隨測定對象物的變形或移動的變形的情況。而且，若傳感片變硬，則存在阻礙測定對象物自身的變形等的情況。

所述電極層的平均厚度例如可使用激光顯微鏡(例如，基恩斯(keyence)公司制造，vk-9510)來測定。具體而言，沿介電層的表面形成的電極層的厚度方向以0.01μm為單位進行掃描，測定介電層的表面的3d形狀后，在介電層上的層疊著電極層的區(qū)域及未層疊的區(qū)域，分別計測長200μm×寬200μm的矩形區(qū)域的平均高度，將所述平均高度的階差作為電極層的平均厚度即可。

構(gòu)成所述傳感片的中央電極層、表側(cè)電極層及背側(cè)電極層的各自的導(dǎo)電性不作特別限定。

<<保護層>>

所述傳感片如圖2所示的例般，優(yōu)選為層疊保護層(表側(cè)保護層及背側(cè)保護層)。通過設(shè)置所述保護層，可使表側(cè)電極層及背側(cè)電極層等與外部電性絕緣。而且，通過設(shè)置所述保護層，可提高傳感片的強度或耐久性。

所述保護層的材質(zhì)未作特別限定，只要相對應(yīng)于其要求特性適當(dāng)選擇即可。作為所述保護層的材質(zhì)的具體例，例如可列舉與所述介電層的材質(zhì)相同的彈性體組合物等。

<<其他>>

所述傳感片如圖2所示的例般，通常，形成著與各電極層連接的中央配線、表側(cè)配線、背側(cè)配線。

這些各配線只要不阻礙介電層的變形，且即便介電層變形也可維持導(dǎo)電性即可。作為各配線的具體例，例如可列舉包含與所述電極層相同的導(dǎo)電性組合物的導(dǎo)體。

而且，所述各配線，優(yōu)選為在確保必要的導(dǎo)電性的范圍內(nèi)其寬度窄。

進而，在所述各配線各自的與電極層為相反側(cè)的端部，如圖2所示的例般，通常形成著用以與外部配線連接的連接部(中央連接部、表側(cè)連接部及背側(cè)連接部)。作為這些各連接部，例如可列舉使用銅箔等形成者。

所述傳感片如所述般，也可在傳感片的背側(cè)的最外層形成粘著層。由此，可經(jīng)由粘著層將所述傳感片貼附于測定對象物。

關(guān)于所述粘著層，未作特別限定，例如可列舉包含丙烯酸系粘著劑、橡膠系粘著劑、硅酮系粘著劑等的層。

此處，各粘著劑可為溶劑型，膠乳型，也可為熱熔型。所述粘著劑只要相應(yīng)于靜電電容型傳感器的使用形態(tài)等適當(dāng)選擇并使用即可。其中，所述粘著層需要有不會阻礙所述介電層的伸縮的柔軟性。

所述粘著層也可形成于傳感片的表側(cè)的最外層。

關(guān)于將所述傳感片自無伸長狀態(tài)向單軸方向伸長100％后，回到無伸長狀態(tài)的周期作為1個周期的伸縮，反復(fù)進行1000個周期時，優(yōu)選為第1000周期的100％伸長時的所述電極層的電阻相對于第2周期的100％伸長時的所述電極層的電阻的變化率([第1000周期100％伸長時的電阻值]-[第2周期100％伸長時的電阻值]的絕對值]/[第2周期100％伸長時的電阻值]×100)小。具體而言，優(yōu)選為10％以下，更優(yōu)選為5％以下。

此處，將第2周期以后而非第1周期的電極層的電阻作為評估對象的理由在于，在自未伸長狀態(tài)伸長的第1次(第1周期)的伸長時，伸長時的電極層的行為(電阻的變動的方式)與第2次(第2周期)以后的伸縮時大有不同。關(guān)于其原因，推測是因為制作傳感片后，通過一次伸長而構(gòu)成電極層的碳納米管等導(dǎo)電材料的狀態(tài)初次穩(wěn)定化。

接下來，對制造所述傳感片的方法進行說明。此處，以圖2(a)、圖2(b)所示的構(gòu)造的傳感片2為例，對制造傳感片的方法進行說明。

(1)制作兩片包含彈性體組合物的片狀介電層及兩片包含彈性體組合物的片狀保護層。所述介電層與所述保護層可利用相同的方法制作。此處，對作為介電層的制作方法的制作方法進行說明。

首先，作為原料組合物，制備在彈性體(或其原料)中視需要調(diào)配鏈延長劑、交聯(lián)劑、硫化促進劑、催化劑、介電填料、塑化劑、抗氧化劑、抗老化劑、著色劑等添加劑而成的原料組合物。接下來，通過使所述原料組合物成形而制作介電層。作為使所述原料組合物成形的方法，可采用現(xiàn)有公知的方法。

具體而言，例如在使包含聚氨基甲酸酯橡膠的介電層成形的情況下，可使用下述方法等。

首先，對多元醇成分、塑化劑及抗氧化劑進行計量，在加熱、減壓下攪拌混合一定時間，從而制備混合液。接下來，對所述混合液進行計量而調(diào)整溫度后，添加催化劑并利用攪拌器(agitator)等進行攪拌。然后，添加規(guī)定量的異氰酸酯成分，利用攪拌器等進行攪拌后，立即將混合液注入至圖3所示的成形裝置，一邊利用保護膜呈夾層狀進行搬送，一邊使其交聯(lián)硬化，從而獲得附著有保護膜的規(guī)定厚度的片材。然后，視需要交聯(lián)一定時間后，最后，裁斷為規(guī)定的形狀，由此可制作介電層。

圖3是用以說明介電層的制作中使用的成形裝置的一例的示意圖。圖3所示的成形裝置30中，將原料組合物33流入至從隔開配置的一對輥32、輥32連續(xù)地送出的聚對苯二甲酸乙二酯(pet)制的保護膜31的間隙中，在所述間隙內(nèi)保持著原料組合物33的狀態(tài)下一邊進行硬化反應(yīng)(交聯(lián)反應(yīng))，一邊導(dǎo)入至加熱裝置34內(nèi)，使原料組合物33在一對保護膜31間保持的狀態(tài)下熱硬化，而成形成為介電層的片狀物35。

所述介電層在制備原料組合物后，也可使用各種涂布裝置、棒涂、刮板等通用的成膜裝置或成膜方法來制作。

如所述般，保護層只要以與介電層的制作相同的方法制作即可。

(2)接下來，與所述(1)的步驟不同地，制備用以形成電極層的涂布液。

此處，作為所述涂布液，制備包含碳納米管等導(dǎo)電材料及分散介質(zhì)的組合物。

具體而言，首先，將碳納米管等導(dǎo)電材料添加至分散介質(zhì)中。此時，也可視需要進而添加粘合劑成分(或粘合劑成分的原料)等所述其他成分或分散劑。

接下來，通過使用濕式分散機將包含導(dǎo)電材料的各成分分散(或溶解)于分散介質(zhì)中，而制備電極層的形成中使用的涂布液。此處，例如只要使用超聲波分散機、噴射磨機、珠磨機等現(xiàn)有的分散機分散即可。

作為所述分散介質(zhì)，例如可列舉甲苯、甲基異丁基酮(methylisobutylketone，mibk)、醇類、水等。這些分散介質(zhì)可單獨使用，也可并用兩種以上。

所述涂布液中，在導(dǎo)電材料為碳納米管的情況下，所述碳納米管的濃度優(yōu)選為0.01重量％～10重量％。若所述濃度小于0.01重量％，則存在碳納米管的濃度過薄而需要反復(fù)涂布的情況。另一方面，若所述濃度超過10重量％，則存在涂布液的粘度過高，而且會因再凝聚而碳納米管的分散性降低，難以形成均勻的電極層的情況。

(3)接下來，使介電層及保護層重合，且適時地形成電極層等而制作傳感片。一面參照圖4一面對本步驟進行說明。圖4(a)～圖4(d)是用以說明傳感片的制作步驟的立體圖。

(a)首先，對所述(1)的步驟中制作的一片保護層(背側(cè)保護層15b)的單面(表面)的規(guī)定的位置，利用噴涂法等涂布所述(2)的步驟中制備的涂布液，使其干燥(參照圖4(a))。由此，在背側(cè)保護層15b上形成背側(cè)電極層12c與背側(cè)配線13c。

此處，所述涂布液的干燥條件未作特別限定，只要對應(yīng)于分散介質(zhì)的種類或彈性體組合物的組成等適當(dāng)選擇即可。

而且，涂布所述涂布液的方法不限定于噴涂法，也可另外采用例如網(wǎng)版印刷法、噴墨印刷法等。

進而，在涂布所述涂布液時，也可在將未形成電極層的位置遮蔽后涂布所述涂布液。

(b)接下來，以包覆背側(cè)電極層12c的整體及背側(cè)配線13c的一部分的方式，通過將所述(1)的步驟中制作的一片介電層(背側(cè)介電層11b)貼合于背側(cè)保護層15b上而層疊。然后，使用與所述(a)相同的方法，在背側(cè)介電層11b的上表面的規(guī)定的位置形成中央電極層12a與中央配線13a(參照圖4(b))。

(c)接下來，以包覆中央電極層12a的整體及中央配線13a的一部分的方式，通過將所述(1)的步驟中制作的另一片介電層(表側(cè)介電層11a)貼合于背側(cè)介電層11b上而層疊。然后，使用與所述(a)相同的方法，在表側(cè)介電層11a的上表面的規(guī)定的位置形成表側(cè)電極層12b與表側(cè)配線13b(參照圖4(c))。

(d)接下來，以包覆表側(cè)電極層12b的整體及表側(cè)配線13b的一部分的方式，層疊所述(1)的步驟中制作的另一片保護層(表側(cè)保護層15a)。

然后，在中央配線13a、表側(cè)配線13b及背側(cè)配線13c的各自的端部安裝銅箔，而形成中央連接部14a、表側(cè)連接部14b及背側(cè)連接部14c(參照圖4(d))。

通過采用此種方法，可制作所述傳感片。

圖2(a)、圖2(b)所示的傳感片在一個部位具備檢測部，但本發(fā)明的實施形態(tài)中，傳感片的檢測部的數(shù)量不限定于一個部位，傳感片也可包括多個部位的檢測部。此處，將第1檢測部與第2檢測部合并而稱作一處檢測部。

作為具備多個檢測部的傳感片的具體例，例如可列舉圖5(a)、圖5(b)所示的傳感片。

圖5(a)是示意性地表示構(gòu)成本發(fā)明的實施形態(tài)的靜電電容型傳感器的傳感片的另一例的平面圖，圖5(b)是圖5(a)的b-b線剖面圖。

如圖5(a)、圖5(b)所示，具備多個部位的檢測部的傳感片2′具備：為彈性體制且片狀的背側(cè)介電層(第2介電層)130，形成于背側(cè)介電層130的表面(正面)的多個中央電極層101a～中央電極層116a，形成于背側(cè)介電層130的背面的多個背側(cè)電極層(第2外側(cè)電極層)101c～背側(cè)電極層(第2外側(cè)電極層)116c，層疊于中央電極層101a～中央電極層116a的表側(cè)(圖5(b)中，上側(cè))的表側(cè)介電層(第1介電層)120，及形成于表側(cè)介電層120的表面的多個表側(cè)電極層(第1外側(cè)電極層)101b～表側(cè)電極層(第1外側(cè)電極層)116b。

進而，傳感片2′具備：中央電極層101a～中央電極層116a，背側(cè)電極層101c～背側(cè)電極層116c，及，用以與安裝于表側(cè)電極層101b～表側(cè)電極層116b的各自的一端部的外部配線連接的連接部(圖5(a)中，101a1～116a1、101b1～116b1等)。

而且，傳感片2′中，在表側(cè)介電層120的表側(cè)設(shè)置著表側(cè)保護層(第1保護層)140，背側(cè)介電層130的背側(cè)設(shè)置著背側(cè)保護層(第2保護層)150。

中央電極層101a～中央電極層116a分別呈帶狀，傳感片2′具有合計16層的中央電極層。

中央電極層101a～中央電極層116a分別沿x方向(圖5(a)中的左右方向)延伸。中央電極層101a～中央電極層116a以分別在y方向(圖5(a)中的上下方向)上每隔規(guī)定間隔而隔開，且彼此大致平行的方式分別配置。

表側(cè)電極層101b～表側(cè)電極層116b分別呈帶狀，傳感片2′具有合計16層的表側(cè)電極層。

表側(cè)電極層101b～表側(cè)電極層116b以從表背方向(介電層的厚度方向)觀察而分別與中央電極層101a～中央電極層116a呈大致直角地交叉的方式配置。即，表側(cè)電極層101b～表側(cè)電極層116b分別沿y方向延伸。而且，表側(cè)電極層101b～表側(cè)電極層116b以在x方向上每隔規(guī)定間隔而隔開，且彼此大致平行的方式分別配置。

背側(cè)電極層101c～背側(cè)電極層116c分別呈帶狀，傳感片2′具有合計16層的背側(cè)電極層。

背側(cè)電極層101c～背側(cè)電極層116c以從表背方向觀察而分別與表側(cè)電極層101b～表側(cè)電極層116b重疊的方式配置。因此，背側(cè)電極層101c～背側(cè)電極層116c以從表背方向觀察而分別與中央電極層101a～中央電極層116a呈大致直角地交叉的方式配置。

傳感片2′中，從表背方向觀察，中央電極層101a～中央電極層116a、表側(cè)電極層101b～116b及背側(cè)電極層101c～背側(cè)電極層116c的相向的各自的部位(圖5(a)所示，傳感片2′中為256個部位)為檢測部c。

各檢測部c中，中央電極層與表側(cè)電極層的相向的部分為表側(cè)檢測部(第1檢測部)，中央電極層與背側(cè)電極層的相向的部分為背側(cè)檢測部(第2檢測部)。

具備傳感片2′的靜電電容型傳感器中，可一面逐部位地切換256個部位的檢測部c一面測定各檢測部的靜電電容，其結(jié)果，可檢測各檢測部的應(yīng)變量或靜電電容型傳感片內(nèi)的應(yīng)變的位置信息。

<計測器>

所述計測器與所述傳感片電性連接。所述計測器具有測定相應(yīng)于所述介電層的變形而變化的所述檢測部(第1檢測部及第2檢測部)的靜電電容的功能。

此時，將所述傳感片的檢測部的構(gòu)造(第1檢測部及第2檢測部的構(gòu)造)設(shè)為兩個電容器并聯(lián)配置的構(gòu)造，將表側(cè)電極層(表側(cè)連接部)及背側(cè)電極層(背側(cè)連接部)連接于計測器的同一端子，將中央電極層(中央連接部)連接于與連接計測器的表側(cè)電極層及背側(cè)電極層的端子不同的端子而進行靜電電容的測定。

此外，傳感片如圖5所示的傳感片2′般具備多個檢測部的情況下，使位于成為測定對象的檢測部的中央電極層(中央連接部)以外的中央電極層為接地的狀態(tài)，進行成為所述測定對象的檢測部的靜電電容的測定。

因此，所述靜電電容型傳感片中，檢測部的靜電電容作為所述第1檢測部的靜電電容c1與所述第2檢測部的靜電電容c2相加所得的合計靜電電容ct(ct＝c1+c2)而計測。所述靜電電容型傳感片中，基于所述合計靜電電容ct來計測所述傳感片的變形狀態(tài)。

即，所述靜電電容型傳感器中，設(shè)為表側(cè)電極層與背側(cè)電極層電性連接的狀態(tài)(短路的狀態(tài))，優(yōu)選為在所述狀態(tài)下，測定所述第1檢測部及所述第2檢測部的各自的靜電電容。由此，可更正確地測定靜電電容的變化。

此處，作為將所述表側(cè)電極層與背側(cè)電極層電性連接的方法，未作特別限定，例如，可采用以下的方法。即，可采用：(1)將兩者(表側(cè)電極層及背側(cè)電極層)在傳感片內(nèi)電性連接(例如形成將表側(cè)配線與背側(cè)配線連接的配線)的方法，(2)將兩者在傳感片與計測器之間連接(例如將連接于表側(cè)配線的外部配線與連接于背側(cè)配線的外部配線連接后，連接于計測器)的方法，(3)將兩者在計測器內(nèi)(例如靜電電容測定電路內(nèi))連接的方法等。

測定所述靜電電容ct的方法未作特別限定，優(yōu)選為使用了交流阻抗的方法。使用了交流阻抗的測定方法在使用了高頻率信號的測定中也通過反復(fù)使用精度優(yōu)異、高頻率信號，而阻抗不會過大，因而可進一步提高計測精度。而且，可縮短靜電電容計測所需的時間，因而可增加作為傳感器的每單位時間的計測次數(shù)。

所述計測器具備靜電電容的測定中所必需的靜電電容測定電路、運算電路、放大電路、電源電路等。

測定所述靜電電容ct的方法(電路)的具體例，不限定于將圖1所示的舒密特觸發(fā)器振蕩電路與f/v轉(zhuǎn)換電路組合使用的方法。例如，也可采用將利用了自動平衡橋接電路的cv轉(zhuǎn)換電路(電感電容電阻計((inductancecapacitanceresistance，lcr)meter)等)，利用了反相放大電路的cv轉(zhuǎn)換電路，利用了半波倍電壓整流電路的cv轉(zhuǎn)換電路，利用了舒密特觸發(fā)器振蕩電路的cf振蕩電路等。

此處，為了更正確地測定檢測部的靜電電容，優(yōu)選為(1)在計測器具備如舒密特觸發(fā)器振蕩電路般的cf轉(zhuǎn)換電路的情況下，所述中央電極層連接于cf轉(zhuǎn)換電路側(cè)，且所述表側(cè)電極層與所述背側(cè)電極層電性連接的狀態(tài)下接地。而且，(2)在計測器具備半波倍電壓整流電路或反相放大電路、自動平衡橋接電路的情況下，優(yōu)選為所述中央電極層連接于半波倍電壓整流電路、反相放大電路或自動平衡橋接電路側(cè)，且在所述表側(cè)電極層與所述背側(cè)電極層電性連接的狀態(tài)下連接于所述計測器的交流信號生成側(cè)。

進而，在傳感片如圖5所示的傳感片2′般具備多個檢測部的情況下，優(yōu)選為以成為下述連接狀態(tài)(1)或(2)的方式一面切換電路一面測定成為測定對象的檢測部的靜電電容。即，

(1)在計測器具備如舒密特觸發(fā)器振蕩電路般的cf轉(zhuǎn)換電路的情況下：

位于成為測定對象的檢測部的中央電極層連接于cf轉(zhuǎn)換電路側(cè)，其他中央電極層接地，進而，表背方向上彼此相向的表側(cè)電極層與背側(cè)電極層分別電性連接，且位于成為測定對象的檢測部的一對表側(cè)電極層及背側(cè)電極層在電性連接的狀態(tài)下接地。

(2)在計測器具備半波倍電壓整流電路或反相放大電路、自動平衡橋接電路的情況下：

位于成為測定對象的檢測部的中央電極層連接于半波倍電壓整流電路、反相放大電路或自動平衡橋接電路側(cè)，其他中央電極層接地，進而，將表背方向上彼此相向的表側(cè)電極層與背側(cè)電極層分別電性連接，且位于成為測定對象的檢測部的一對表側(cè)電極層及背側(cè)電極層在電性連接的狀態(tài)下連接于所述計測器的交流信號生成側(cè)。

另外，本發(fā)明的實施形態(tài)中，所謂接地，不僅指與大地接觸，為也包含固定為規(guī)定的電位(例如0v)的情況的概念。

在將各電極層接地的情況下，例如只要連接于計測器的gnd端子等即可。

<顯示器>

所述靜電電容型傳感器也可如圖1所示的例般具備顯示器。由此，所述靜電電容型傳感器的使用者可即時地確認(rèn)基于靜電電容ct的變化的信息。所述顯示器因此具備所必需的監(jiān)視器、運算電路、放大電路、電源電路等。

而且，所述顯示器如圖1所示的例般為了記憶靜電電容ct的測定結(jié)果，也可具備隨機存取存儲器(randomaccessmemory，ram)、唯讀存儲器(read-onlymemory，rom)、硬盤驅(qū)動機(hard-diskdrive，hdd)等記憶部。另外，所述記憶部也可由所述計測器具備。

作為所述顯示器，也可利用個人計算機、智能電話、輸入板等終端設(shè)備。

而且，圖1所示的靜電電容型傳感器1中，測定器3與顯示器4的連接利用有線來進行，而所述靜電電容型傳感器中，這些連接未必需要利用有線來進行，也可利用無線來連接。也存在如下情況：根據(jù)靜電電容型傳感器的使用形態(tài)，測定器與顯示器物理性分離者更易于使用。

本發(fā)明的實施形態(tài)的靜電電容型傳感器在所述傳感片的介電層(表側(cè)介電層及背側(cè)介電層)變形時，在變形前后測定靜電電容(第1檢測部及第2檢測部的合計靜電電容ct)，根據(jù)其測定結(jié)果算出變形前后的合計靜電電容ct的變化量δct，由此可計測變形時的傳感片的變形量。因此，所述靜電電容傳感器例如可作為用以求出測定對象物的變形量的傳感器而使用。

而且，在所述傳感片具備多個檢測部的情況下，也可作為用以求出測定對象物的變形應(yīng)變分布的傳感器而使用。

所述靜電電容型傳感器，例如將膨脹劑(expander)或康復(fù)管(rehabilitationtube)、橡膠球(rubberball)、橡膠氣囊(rubberballoon)、氣囊(airbag)等伸縮物或軟墊或鞋墊等柔軟物等作為測定對象物，對所述測定對象物貼附所述傳感片，可作為用以計測測定對象物的變形的傳感器而使用。

而且，所述靜電電容型傳感器，例如可將人等動物作為測定對象物，作為對其動作進行計測的傳感器等而使用。具體而言，例如，對關(guān)節(jié)、橈骨動脈或頸動脈等血管接觸的部位，手掌或手背、腳心或腳背、胸部或腹部、臉頰或嘴的周圍等身體表面的任意部位貼附傳感片而使用，由此可作為用以計測身體表面的變形(動作)的傳感器而使用。

而且，所述靜電電容型傳感器，例如在穿上衣服后，對所述衣服的表面貼附傳感片而使用，由此也可用作用以計測衣服相應(yīng)于身體的運動的變形(伸縮)的方式或衣服相對于身體的追隨性的傳感器而使用。

而且，所述靜電電容型傳感器中，例如，用戶也可主動地使所述傳感片變形。所述情況下，所述靜電電容型傳感器，基于靜電電容的變化制作反映了用戶的意志的信息，也可用于用以發(fā)送所述信息的用戶界面裝置。

而且，所述靜電電容型傳感器中，所述傳感片可作為電動假手假腳的肌電傳感器的界面的代替品而使用。

而且，所述靜電電容型傳感器中，所述傳感片也可用作重度精神和身體殘疾者的輸入界面的輸入終端。

而且，所述靜電電容型傳感器中，在傳感片具備多個檢測部的情況下，所述靜電電容型傳感器可作為用以檢測在測定對象物與傳感片接觸的狀態(tài)下移動時的位置信息的傳感器而使用。進而，例如也可作為觸摸屏用的輸入界面而使用。

另外，所述靜電電容型傳感器也可用于測定現(xiàn)有的傳感器即光學(xué)式的動作擷取(motioncapture)中無法測定的光的遮蔽部位。

如此，本發(fā)明的實施形態(tài)的靜電電容型傳感器可在各種利用領(lǐng)域及使用環(huán)境下使用。而且如所述般，所述靜電電容型傳感器針對每種利用領(lǐng)域、使用環(huán)境，而暴露于電磁噪聲或電源噪聲，傳感片的單面或兩面與導(dǎo)體(例如身體或汗等)接觸等各種測定噪聲。

與此相對，所述靜電電容型傳感器即便在靜電電容的測定時靜電電容型傳感器的周圍的噪聲狀況發(fā)生變化，也可將靜電電容的測定值的變動抑制得小。

[實施例]

以下，通過實施例對本發(fā)明的實施形態(tài)進一步進行具體說明，但本發(fā)明的實施形態(tài)不受以下的實施例限定。

<傳感片a的制作>

(1)介電層(表側(cè)介電層及背側(cè)介電層)的制作

相對于100質(zhì)量份的多元醇(潘德斯(pandex)gcb-41，dic公司制造)，添加40重量份的塑化劑(磺酸二辛酯)、及17.62重量份的異氰酸酯(潘德斯(pandex)gca-11，dic公司制造)，利用攪拌器進行90秒攪拌混合，制備介電層用的原料組合物。接下來，將原料組合物注入至圖3所示的成形裝置30中，一面利用保護膜31呈夾層狀進行搬送，一面在爐內(nèi)溫度70℃、爐內(nèi)時間30分鐘的條件下使其交聯(lián)硬化，而獲得附著有保護膜的規(guī)定厚度的卷狀片材。然后，在調(diào)節(jié)為70℃的爐中交聯(lián)12小時后，制作包含聚醚系聚氨基甲酸酯橡膠的片材。將所獲得的聚氨基甲酸酯片材裁斷，而制作兩片14mm×74mm×厚50μm的片材。進而，對一片被裁斷的片材，將角部的一個部位以5mm×7mm×厚50μm的尺寸切下而制作表側(cè)介電層。而且，對所裁斷的另一片材，將角部的一個部位以9mm×7mm×厚50μm的尺寸切下而制作背側(cè)介電層。

而且，在對所制作的介電層測定斷裂時拉伸率(％)及相對介電常數(shù)后，斷裂時拉伸率(％)為505％，相對介電常數(shù)為5.7。

此處，所述斷裂時拉伸率依據(jù)jisk6251而測定。

而且，關(guān)于所述相對介電常數(shù)，利用20mmφ的電極隔著介電層，使用lcr海泰特(lcrhitester)(日置電機公司制造，3522-50)以計測頻率1khz測定靜電電容，根據(jù)電極面積與測定數(shù)據(jù)的厚度算出相對介電常數(shù)。

(2)電極層材料的制備

將30mg的作為利用基板成長法制造的多層碳納米管的大陽日酸公司制造的高取向碳納米管(層數(shù)4層～12層，纖維徑5nm～20nm，纖維長度150μm～300μm，碳純度99.5％)添加至30g的2-丙醇，使用噴射磨機(納米噴射(nanojet)puljn10-sp003，常光公司制造)實施濕式分散處理，稀釋為10倍后獲得濃度0.01重量％的碳納米管分散液。

(3)保護層(表側(cè)保護層及背側(cè)保護層)的制作

使用與所述(1)介電層的制作相同的方法，制作聚醚系聚氨基甲酸酯橡膠制且14mm×74mm×厚50μm的背側(cè)保護層與14mm×67mm×厚50μm的表側(cè)保護層。

(4)傳感片a的制作

經(jīng)由下述的制作步驟制作傳感片(參照圖4及圖6)。

(a)對所述(3)的步驟中制作的背側(cè)保護層15b的單面(表面)，貼附經(jīng)脫模處理的pet膜上形成有規(guī)定形狀的開口部而成的掩模(未圖示)。

所述掩模上形成有與背側(cè)電極層及背側(cè)配線相當(dāng)?shù)拈_口部，開口部的尺寸中，相當(dāng)于背側(cè)電極層的部分為寬10mm×長50mm，相當(dāng)于背側(cè)配線的部分為寬2mm×長10mm。

接下來，使用噴刷(airbrush)以10cm的距離涂布7.2g的所述(2)步驟中制備的碳納米管分散液，繼而，以100℃干燥10分鐘，形成背側(cè)電極層12c及背側(cè)配線13c。然后，將掩模剝離(參照圖4(a))。

(b)接下來，以包覆背側(cè)電極層12c的整體及背側(cè)配線13c的一部分的方式，通過將所述(1)的步驟中制作的背側(cè)介電層11b貼附于背側(cè)保護層15b上而層疊。

進而，在背側(cè)介電層11b的表側(cè)，使用與所述步驟(a)的背側(cè)電極層12c及背側(cè)配線13c的形成相同的方法，在規(guī)定的位置(俯視背側(cè)電極層12c及中央電極層12a時，兩者重疊的位置)形成中央電極層12a及中央配線13a(參照圖4(b))。

(c)接下來，以包覆中央電極層12a的整體及中央配線13a的一部分的方式，通過將所述(1)的步驟中制作的表側(cè)介電層11a貼附于背側(cè)介電層11b上而層疊。

進而，在表側(cè)介電層11a的表側(cè)，使用與所述步驟(a)的背側(cè)電極層12c及背側(cè)配線13c的形成相同的方法，在規(guī)定的位置(俯視中央電極層12a及表側(cè)電極層12b時，兩者重疊的位置)形成表側(cè)電極層12b及表側(cè)配線13b(參照圖4(c))。

(d)接下來，在形成表側(cè)電極層12b及表側(cè)配線13b的表側(cè)介電層11a的表側(cè)，以包覆表側(cè)電極層12b的整體及表側(cè)配線13b的一部分的方式，層疊所述(3)的步驟中制作的表側(cè)保護層15a(參照圖4(d))。

(e)然后，對中央配線13a、表側(cè)配線13b及背側(cè)配線13c的各自的端部安裝銅箔，而形成中央連接部14a、表側(cè)連接部14b及背側(cè)連接部14c。

接下來，利用焊料在中央連接部14a、表側(cè)連接部14b及背側(cè)連接部14c分別固定成為外部配線的引線19(19a～19c)。

進而，在位于中央連接部14a、表側(cè)連接部14b及背側(cè)連接部14c的背側(cè)保護層15b上的部分，經(jīng)由丙烯酸系粘著帶(3m公司制造，y-4905(厚度0.5mm))16貼附厚度100μm的pet膜17而加以增強，從而完成傳感片a(參照圖6)。

傳感片a具備中央電極層，以夾著所述中央電極層的方式形成的表側(cè)介電層及背側(cè)介電層，以及，形成于表側(cè)介電層及背側(cè)介電層的各自的相反側(cè)的表側(cè)電極層及背側(cè)電極層。

<傳感片b的制作>

(1)介電層的制作

與傳感片a的制作的情況同樣地，在制作了14mm×74mm×厚50μm的聚醚系聚氨基甲酸酯橡膠制的片材后，將角部的一個部位以7mm×7mm×厚50μm的尺寸切下而制作介電層。

(2)電極層材料的制備

與傳感片a的制作的情況同樣地，制備碳納米管分散液。

(3)保護層(表側(cè)保護層及背側(cè)保護層)的制作

與傳感片a的制作的情況同樣地，制作聚醚系聚氨基甲酸酯橡膠制且14mm×74mm×厚50μm的背側(cè)保護層與14mm×67mm×厚50μm的表側(cè)保護層。

(4)傳感片b(參照圖7)的制作

(a)對所述(3)的步驟中制作的背側(cè)保護層25b的單面(表面)，貼附在經(jīng)脫模處理的pet膜上形成有規(guī)定形狀的開口部而成的掩模后，使用噴刷涂布所述(2)的步驟中制備的碳納米管分散液而使其干燥，然后通過剝離掩模，而形成背側(cè)電極層22b及背側(cè)配線23b。

作為本步驟的具體的方法，采用與傳感片a的制作中的(4)的步驟(a)相同的方法。然而，掩模的開口部的尺寸中，相當(dāng)于背側(cè)電極層的部分為寬10mm×長50mm，相當(dāng)于背側(cè)配線的部分為寬2mm×長10mm。

(b)接下來，以包覆背側(cè)電極層22b的整體及背側(cè)配線23b的一部分的方式，通過將所述(1)的步驟中制作的介電層21貼合于背側(cè)保護層25b上而層疊。

進而，在介電層21的表側(cè)，使用與所述步驟(a)的背側(cè)電極層22b及背側(cè)配線23b的形成相同的方法，在規(guī)定的位置(背側(cè)電極層22b與表側(cè)電極層22a俯視時重疊的位置)形成表側(cè)電極層22a及表側(cè)配線23a。

(c)接下來，在形成了表側(cè)電極層22a及表側(cè)配線23a的介電層21的表側(cè)，以包覆表側(cè)電極層22a的整體及表側(cè)配線23a的一部分的方式，層疊所述(3)的步驟中制作的表側(cè)保護層25a。

(d)然后，在表側(cè)配線23a及背側(cè)配線23b的各自的端部安裝銅箔，形成表側(cè)連接部24a及背側(cè)連接部24b。然后，利用焊料在表側(cè)連接部24a及背側(cè)連接部24b固定成為外部配線的引線29(參照圖7)。

最后，與傳感片a的制作的情況同樣地，對位于表側(cè)連接部24a及背側(cè)連接部24b的背側(cè)保護層25b上的部分，經(jīng)由丙烯酸系粘著帶(3m公司制造，y-4905(厚度0.5mm))而貼附厚度100μm的pet膜并加以增強，從而完成傳感片b。

傳感片b具備一層介電層及形成于其兩面的電極層。

<傳感片a及傳感片b的初期性能的確認(rèn)>

分別將利用所述方法制作的傳感片a及傳感片b如下述般經(jīng)由引線而與lcr計(日置電機公司制造，lcr海泰特(lcrhitester)3522-50)連接，在無伸長狀態(tài)下計測靜電電容。將結(jié)果表示于表1。

(連接狀態(tài))

a：將傳感片a與lcr計連接。此時，中央電極層及背側(cè)電極層分別連接于lcr計的不同的端子，表側(cè)電極層不連接于lcr計。即，將圖6中的引線19a、引線19b分別連接于lcr計，引線19c不連接于lcr計。

b：將傳感片a與lcr計連接。此時，將表側(cè)電極層及背側(cè)電極層電性連接(表側(cè)電極層與背側(cè)電極層短路的狀態(tài))，將其連接于lcr計，中央電極層連接于與連接lcr計的表側(cè)電極層及背側(cè)電極層的端子不同的端子。即，圖6中的引線19b及引線19c匯總為一根引線而將其連接于lcr計，并且將引線19a連接于lcr計的其他端子。

c：將傳感片b與lcr計連接。此時，表側(cè)電極層及背側(cè)電極層分別連接于lcr計的不同的端子。

[表1]

如表1所示，傳感片a中，將表側(cè)電極層及背側(cè)電極層利用引線電性連接(表側(cè)電極層及背側(cè)電極層短路的狀態(tài))，將所述引線連接于lcr計的一端子，將中央電極層經(jīng)由引線連接于其他端子，由此可測定傳感片a的第1檢測部的靜電電容c1與第2檢測部的靜電電容c2的合計靜電電容ct。

而且，可知所述合計靜電電容ct為第2檢測部的靜電電容c2的約2倍。另外，關(guān)于合計靜電電容ct無法正確地成為靜電電容c2的2倍的理由，推測為由各電極層的尺寸誤差所引起。

<靜電電容型傳感器與噪聲的關(guān)系：實施例1～實施例3，比較例1～比較例3>

此處，將成為(i)傳感片的兩面未設(shè)置噪聲源的狀態(tài)、(ii)僅在傳感片的單側(cè)設(shè)置噪聲源的狀態(tài)、及(iii)在傳感片的兩側(cè)設(shè)置了噪聲源的狀態(tài)中的任一狀態(tài)的傳感片，與計測器加以連接，而測定各傳感片的檢測部的靜電電容。

此時，使用dc電源(恒定電壓電源)作為計測器的電源，為了避免某些噪聲從地線向dc電源及作為噪聲源的功能發(fā)生器侵入的影響，而使用從相同的ac插座供給的ac。

此處，在所述(i)及(ii)的情況下，首先，在聚丙烯制的工作臺上載置銅箔，進而，在所述銅箔上將傳感片作為背側(cè)，以銅箔與傳感片之間不會進入氣泡的方式載置。然后，將功能發(fā)生器(泰克(tektronix)公司制造，afg3021)連接于銅箔。

而且，在所述(ii)的情況下，將規(guī)定的噪聲信號(60hz，-2.5v～2.5v，或10khz，-1.0v～1.0v)施加至銅箔。

另一方面，在所述(i)的情況下，將功能發(fā)生器斷開(off)。

而且，在所述(iii)的情況下，與所述(ii)的情況同樣地，將傳感片以兩者間不會進入氣泡的方式載置于銅箔上后，在傳感片的上表面載置厚度1mm的黃銅板。然后，將功能發(fā)生器(afg3021)連接于銅箔及黃銅板，將規(guī)定的噪聲信號(60hz，-2.5v～2.5，或10khz，-1.0v～1.0v)分別施加至銅箔及黃銅板。

(實施例1)

使用圖8所示的反相放大電路300作為計測器，將其與傳感片a(圖8中為310)連接而測定合計靜電電容ct。反相放大電路300中，交流施加裝置311的振蕩頻率為5khz，反饋電容器313的靜電電容為1000pf，反饋電阻314的電阻值為4.7mω。而且，圖8中，315為帶阻濾波器(band-eliminationfilter，bef)。

此時，將如下的配線條件設(shè)為正連接，即，中央電極層連接于運算放大器312，表側(cè)電極層及背側(cè)電極層在短路的狀態(tài)下連接于交流施加裝置311。相反，將如下的配線條件設(shè)為逆連接，即，中央電極層連接于交流施加裝置311，表側(cè)電極層及背側(cè)電極層在短路的狀態(tài)下連接于運算放大器312。在各自的配線條件下，進行所述(i)～(iii)的噪聲狀態(tài)下的測定。將結(jié)果表示于表2。

另外，各實施例中的電極層的連接方法的說明中，所謂電極層彼此短路的狀態(tài)，是指電極層處于彼此電性連接的狀態(tài)。

(比較例1)

使用與實施例1相同的反相放大電路300作為計測器，將其與傳感片b連接，而測定檢測部的靜電電容。

此時，將如下的配線條件設(shè)為正連接，即，表側(cè)電極層連接于運算放大器312，背側(cè)電極層連接于交流施加裝置311。相反，將如下的配線條件設(shè)為逆連接，即，表側(cè)電極層連接于交流施加裝置311，背側(cè)電極層連接于運算放大器312。在各自的配線條件下，進行所述(i)或(ii)的噪聲狀態(tài)下的測定。將結(jié)果表示于表2。

(實施例2)

使用圖9所示的舒密特觸發(fā)器振蕩電路400作為計測器，將其與傳感片a(圖9中410)連接而通過來自舒密特觸發(fā)器412的輸出頻率測定合計靜電電容ct。舒密特觸發(fā)器振蕩電路400中，可變電阻413在通常測定的正連接中以振蕩頻率為5khz的方式調(diào)節(jié)電阻值。

此時，將如下的配線條件設(shè)為正連接，即，中央電極層連接于舒密特觸發(fā)器412側(cè)，表側(cè)電極層及背側(cè)電極層在短路的狀態(tài)下接地。相反地，將如下的配線條件設(shè)為逆連接，即，中央電極層接地，表側(cè)電極層及背側(cè)電極層在短路的狀態(tài)下連接于舒密特觸發(fā)器412側(cè)。在各自的配線條件下，進行所述(i)～(iii)的噪聲狀態(tài)下的測定。將結(jié)果表示于表2。

(比較例2)

使用與實施例2相同的舒密特觸發(fā)器振蕩電路400作為計測器，將其與傳感片b連接，測定檢測部的靜電電容。

此時，將如下的配線條件設(shè)為正連接，即，表側(cè)電極層連接于舒密特觸發(fā)器412側(cè)，背側(cè)電極層接地。相反地，將如下的配線條件設(shè)為逆連接，即，表側(cè)電極層接地，背側(cè)電極層連接于舒密特觸發(fā)器412側(cè)。在各自的配線條件下，進行所述(i)或(ii)的噪聲狀態(tài)下的測定。將結(jié)果表示于表2。

(實施例3)

使用如圖10所示的半波倍電壓整流電路500作為計測器，測定其與傳感片a(圖10中510)連接而輸出的電壓。半波倍電壓整流電路500中，交流施加裝置511的振蕩頻率為5khz，電容器512的靜電電容為0.1μf，電阻513的電阻值為33kω或470kω。而且，使用蕭特基二極管(schottkydiode)作為二極管514、二極管515。

此時，將如下的配線條件設(shè)為正連接，即，中央電極層連接于輸出側(cè)(output側(cè))，表側(cè)電極層及背側(cè)電極層在短路的狀態(tài)下連接于交流施加裝置511。相反地，將如下的配線條件設(shè)為逆連接，即，中央電極層連接于交流施加裝置511，表側(cè)電極層及背側(cè)電極層在短路的狀態(tài)下連接于output側(cè)。在各自的配線條件下，進行所述(i)～(iii)的噪聲狀態(tài)下的測定。將結(jié)果表示于表2。

(比較例3)

使用與實施例3相同的半波倍電壓整流電路500作為計測器，測定將其與傳感片b連接而輸出的電壓。

此時，將如下的配線條件設(shè)為正連接，即，表側(cè)電極層連接于output側(cè)，背側(cè)電極層連接于交流施加裝置511。相反地，將如下的配線條件設(shè)為逆連接，即，表側(cè)電極層連接于交流施加裝置511，背側(cè)電極層連接于output側(cè)。在各自的配線條件下，進行所述(i)或(ii)的噪聲狀態(tài)下的測定。將結(jié)果表示于表2。

[表2]

根據(jù)表2所示的結(jié)果，可知具備傳感片a的靜電電容型傳感器中，若為正連接，則噪聲源僅位于單側(cè)，或，無論位于兩側(cè)中哪一側(cè)，計測值均不受影響。

另一方面，可知具備傳感片b的靜電電容型傳感器中，計測值不受來自成為正連接的單側(cè)的噪聲影響，但測定值會大幅受到來自相反側(cè)的單側(cè)的噪聲影響。當(dāng)然，傳感片b中，在噪聲源位于兩側(cè)的情況下，測定值也同樣地受到大的影響。

(實施例4/比較例4)

對各個傳感片a(實施例4)及傳感片b(比較例4)，以俯視時傳感片的檢測部整體被覆蓋的方式，在傳感片的兩面設(shè)置銅箔，并且將兩面的銅箔設(shè)為電性連接的狀態(tài)，在所述狀態(tài)下，與所述初期性能的確認(rèn)同樣地，使用lcr計來測定靜電電容。

此時，lcr計的測定頻率設(shè)為5khz，傳感片a與lcr計的連接在所述連接狀態(tài)b下進行，傳感片b與lcr計的連接在所述連接狀態(tài)c下進行。

另外，噪聲不會施加至銅箔。

結(jié)果，傳感片a的靜電電容為502.7pf，比起不設(shè)置銅箔而測定的初期性能的靜電電容(501.7pf(參照表1))，變化了1.0pf。

另一方面，傳感片b的靜電電容為370.9pf，比起不設(shè)置銅箔而測定的初期性能的靜電電容(252.7pf(參照表1))，變化了118.2pf。

這樣，可知傳感片b在由從其兩側(cè)電性連接的導(dǎo)體夾持的情況下，靜電電容大幅變化，與此相對，傳感片a即便在由從其兩側(cè)電性連接的導(dǎo)體夾持的情況下靜電電容也幾乎不會發(fā)生變化。

關(guān)于所述理由，認(rèn)為傳感片b中，表側(cè)電極層及與所述表側(cè)電極層接近的銅箔之間的靜電電容，和背側(cè)電極層及與所述背側(cè)電極層接近的銅箔之間的靜電電容此兩個靜電電容串聯(lián)連接而成的合成靜電電容，與傳感片的本來的檢測部的靜電電容并聯(lián)連接，并將靜電電容相加而測定。根據(jù)所述傳感片b的構(gòu)成，因進行通過相加而靜電電容的測定值增加至1.50倍的計算，且以測定值計為1.47倍，從而可知所述研究正確。

另一方面，傳感片a中，表側(cè)電極層與背側(cè)電極層在短路的狀態(tài)下，連接于計測器(lcr計)，兩電極層為同電位，因而如傳感片b般，不存在供表側(cè)電極層或背側(cè)電極層與銅箔之間的靜電電容插入的路徑，并未將由檢測部測定的靜電電容的測定值相加。

根據(jù)以上，可知具備傳感片a的靜電電容型傳感器不易受到計測環(huán)境的影響。

(實施例5)

露出在傳感片a的外部的導(dǎo)電性部位(各配線部或各連接部、引線的端部等)整體由絕緣性的電性零件用粘著劑(施敏打硬(cemedine)股份有限公司，sx720b)而包覆，在導(dǎo)電性的構(gòu)件不露出在外部后，將傳感片a與lcr計連接。傳感片a與lcr計的連接，與所述初期性能的確認(rèn)中的連接狀態(tài)b同樣地進行(頻率為5khz)。

首先，對傳感片a的空氣中的合計靜電電容ct進行測定。其結(jié)果，合計靜電電容ct為497.5pf。

接下來，將傳感片a整體浸漬于離子交換水中，經(jīng)過1分鐘后，測定合計靜電電容ct。其結(jié)果，合計靜電電容ct為525.7pf，增加了28.2pf。

(比較例5)

露出在傳感片b的外部的導(dǎo)電性部位(各配線部或各連接部、引線的端部等)整體由絕緣性的粘著劑包覆，在導(dǎo)電性的構(gòu)件不露出在外部后，將傳感片b與lcr計連接。傳感片b與lcr計的連接與所述初期性能的確認(rèn)中的連接狀態(tài)c同樣地進行(頻率為5khz)。

首先，對傳感片b的空氣中的靜電電容進行測定。其結(jié)果，靜電電容為248.2pf。

接下來，將傳感片b整體浸漬于離子交換水中，經(jīng)過1分鐘后，測定靜電電容。其結(jié)果，靜電電容為405.6pf，增加了157.4pf。

根據(jù)實施例5及比較例5的結(jié)果，可知在具備傳感片a的靜電電容型傳感器中，比起具備傳感片b的靜電電容型傳感器，即便在表面濕潤的狀態(tài)下使用，檢測部的靜電電容的變化也小。

因此，關(guān)于所述靜電電容型傳感器，認(rèn)為可優(yōu)選地用于如下使用環(huán)境中，即，傳感片在因汗等而潤濕的環(huán)境下的使用，例如運動時貼附在生物體而使用等。

符號的說明

1：靜電電容型傳感器

2、2′：傳感片

3：計測器

3a、400：舒密特觸發(fā)器振蕩電路

3b：f/v轉(zhuǎn)換電路

4：顯示器

4a：監(jiān)視器

4b：運算電路

4c：記憶部

11a、120：表側(cè)介電層(第1介電層)

11b、130：背側(cè)介電層(第2介電層)

12a、101a～116a：中央電極層

12b、101b～116b：表側(cè)電極層(第1外側(cè)電極層)

12c、101c～116c：背側(cè)電極層(第2外側(cè)電極層)

13a：中央配線

13b：表側(cè)配線

13c：背側(cè)配線

14a：中央連接部

14b：表側(cè)連接部

14c：背側(cè)連接部

15a、140：表側(cè)保護層(第1保護層)

15b、150：背側(cè)保護層(第2保護層)

101a1～116a1、101b1～116b1：連接部

300：反相放大電路

500：半波倍電壓整流電路