JPH0715417B2 - Distributed pressure sensor - Google Patents
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- JPH0715417B2 JPH0715417B2 JP1043110A JP4311089A JPH0715417B2 JP H0715417 B2 JPH0715417 B2 JP H0715417B2 JP 1043110 A JP1043110 A JP 1043110A JP 4311089 A JP4311089 A JP 4311089A JP H0715417 B2 JPH0715417 B2 JP H0715417B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は分布型圧覚センサに関し、詳しくは、ロボッ
トハンド等に取付けて、ハンドに対して垂直方向に加わ
る力の分布を検出することができる分布型圧覚センサに
関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a distributed pressure sensor, and more specifically, it can be attached to a robot hand or the like to detect the distribution of force applied in a direction perpendicular to the hand. The present invention relates to a distributed pressure sensor.
この種の分布型圧覚センサは、ロボットハンドなどにお
いてその圧覚検知により把持力の強さや、面圧分布等の
情報を得る目的で開発が進められてきた。第7図にこの
ような分布型圧覚センサの一部を、また第8図に分布型
圧覚センサを構成する個々の圧覚センサの一例を示す。
分布型圧覚センサは、適当なヤング率を有する弾性材の
基板である弾性体1の上に第7図に示すような単結晶シ
リコン板2が接着して構成されており、さらにこのよう
な単結晶シリコン板2上には、その中央部に荷重印加部
3が例えばSn/10Auによる共晶結合や接着等により固定
されていて、その周囲には半導体ストレンゲージ2Bおよ
び2Cが配設され、このようにして構成された個々の圧覚
センサ4がマトリクス状に配列されている。なお、単結
晶シリコン板2の上面2D上には、前記半導体ストレンゲ
ージ2Bや2C、更にこれらを結合する図示しない配線に加
えて、信号取出し用のはんだパッド2Aが形成されてお
り、これらのはんだパッド2Aに対して窓5Aが形成された
フレキシブルプリント板5のはんだパッド5Bが重ね合せ
るようにして溶融接合されている。なおここで弾性体1
には、圧覚センサ4を互いに離隔させるために井桁状の
溝1Aが形成されている。This kind of distributed pressure sensor has been developed for the purpose of obtaining information such as the strength of the gripping force and the surface pressure distribution by detecting the pressure of the robot hand. FIG. 7 shows a part of such a distributed pressure sensor, and FIG. 8 shows an example of individual pressure sensors constituting the distributed pressure sensor.
The distributed pressure sensor is constructed by adhering a single crystal silicon plate 2 as shown in FIG. 7 on an elastic body 1 which is a substrate made of an elastic material having an appropriate Young's modulus. A load applying section 3 is fixed to the central portion of the crystalline silicon plate 2 by eutectic bonding or bonding with Sn / 10Au, for example, and semiconductor strain gauges 2B and 2C are arranged around the load applying section 3. The individual pressure sensors 4 thus configured are arranged in a matrix. In addition, on the upper surface 2D of the single crystal silicon plate 2, solder pads 2A for signal extraction are formed in addition to the semiconductor strain gauges 2B and 2C and wiring (not shown) for connecting them, and solder for these signals is formed. The solder pad 5B of the flexible printed board 5 having the window 5A formed therein is melt-bonded to the pad 2A so as to overlap each other. Here, the elastic body 1
A groove-shaped groove 1A is formed on the side of the pressure sensor 4 to separate the pressure sensors 4 from each other.
以上のような構成において、荷重印加部3に垂直荷重が
負荷されると、単結晶シリコン板2が弾性体1と共に変
形することによって、単結晶シリコン板2の表面に形成
された半導体ストレンゲージ2Bおよび2Cにおける抵抗値
が変化する。そこでこれらの抵抗値の変化をホイートス
トンブリッジ回路により電圧変化として取り出せば、荷
重印加部3に加えられる垂直荷重の大きさを知ることが
でき、さらにマトリックス状に並べられた複数の圧覚セ
ンサ4を適当にスキャニングすることによって、加えら
れた垂直荷重の分布を知ることができる。In the above-described structure, when a vertical load is applied to the load applying section 3, the single crystal silicon plate 2 is deformed together with the elastic body 1, so that the semiconductor strain gauge 2B formed on the surface of the single crystal silicon plate 2B. And the resistance value at 2C changes. Therefore, if these changes in resistance value are taken out as a voltage change by the Wheatstone bridge circuit, the magnitude of the vertical load applied to the load applying section 3 can be known, and a plurality of pressure sensors 4 arranged in a matrix are suitable. By scanning the, the distribution of the applied vertical load can be known.
ところで第8図のように圧覚センサ4を構成し、荷重印
加分部3に垂直荷重を付加した場合、単結晶シリコン板
2の表面上には圧縮歪のみが発生する。このため4つの
半導体ストレンゲージ2B,2Bおよび2C,2Cはいずれも正の
抵抗値変化を示すので、これらの半導体ストレンゲージ
間にホイートストンブリッジ回路を構成した場合、互い
にストレンゲージの抵抗値変化を打ち消し合うように働
くため、得られる出力は微小なものとなる。そこで第9
図の圧覚センサ4Aのように半導体ストレンゲージの配置
として、歪が発生しない箇所にダミーゲージ2Eを配置
し、歪が発生する箇所にアクティブゲージ2B1および2B2
を配置し、第10図のような回路構成により出力電圧eoを
得ることが考えられる。なお、第9図の圧覚センサ4Aで
は加工、組立性を考慮し、単結晶シリコン板2の形状、
はんだパッド2Aの配置方法、および荷重印加部3の形状
がそれぞれ第8図に示す例と異なっているが、基本的構
成及び原理は第8図と同一である。By the way, when the pressure sensor 4 is constructed as shown in FIG. 8 and a vertical load is applied to the load applying portion 3, only compressive strain is generated on the surface of the single crystal silicon plate 2. For this reason, the four semiconductor strain gauges 2B, 2B and 2C, 2C all show positive resistance changes, so when a Wheatstone bridge circuit is configured between these semiconductor strain gauges, the changes in resistance value of the strain gauges are canceled by each other. Since they work together, the resulting output is very small. So the ninth
As the arrangement of the semiconductor strain gauge like the pressure sensor 4A in the figure, the dummy gauge 2E is arranged at a position where distortion does not occur, and the active gauges 2B1 and 2B2 are arranged at a position where distortion occurs.
It is conceivable that the output voltage e o is obtained by arranging the above and the circuit configuration as shown in FIG. In the pressure sensor 4A of FIG. 9, the shape of the single crystal silicon plate 2 is
Although the method of arranging the solder pad 2A and the shape of the load applying portion 3 are different from the example shown in FIG. 8, the basic configuration and principle are the same as those in FIG.
しかしながら、上述の第9図に示すような構成とした場
合、荷重印加部3が所定の位置、すなわち単結晶シリコ
ン板2の正確な中心位置から第11図のように、ある偏心
量rだけずれた状態で、第12図のFxのような横荷重の干
渉を受けたとすると、次に述べるような問題点がある。However, in the case of the structure shown in FIG. 9 described above, the load applying section 3 deviates from a predetermined position, that is, the accurate center position of the single crystal silicon plate 2 by a certain eccentricity r as shown in FIG. If a horizontal load such as Fx in FIG. 12 is interfered with in this state, there are the following problems.
すなわち、第11図のような圧覚センサ4Aにおいて、第10
図に示すようにホイートストンブリッジ回路を構成した
場合、回路の出力端子間から得られる出力電圧eoは以下
のようになる。That is, in the pressure sensor 4A as shown in FIG.
When the Wheatstone bridge circuit is configured as shown in the figure, the output voltage e o obtained between the output terminals of the circuit is as follows.
eo=−1/4・Ks(∈2b1+∈2b2)ei … eiは電源電圧、∈2b1および∈2b2はアクティブゲージ2B
1および2B2の長手方向歪、Ksはゲージファクタと言われ
る定数である。なおここで、ダミーゲージ2Eには歪が生
じないので、∈2e=0と仮定している。e o = −1 / 4 · K s (∈ 2b1 + ∈ 2b2 ) e i … e i is the power supply voltage, ∈ 2b1 and ∈ 2b2 are active gauges 2B
The longitudinal strains of 1 and 2B2, K s, are constants called gauge factors. Note that here, since no strain occurs in the dummy gauge 2E, it is assumed that ε 2e = 0.
そこでまず、第11図において荷重印加部3の偏心量r=
0の場合を考える。この場合第12図のように垂直荷重Fz
が荷重印加部に負荷されると、アクティブゲージ2B1お
よび2B2には第13A図のように歪∈2b1および∈2b2が発生
し、式より第13B図のような出力電圧eoが得られ、垂
直荷重が検出される。同様に偏心量r=0の場合は、第
12図のように横荷重Fxが負荷されたとしても、第14A図
のようにアクティブゲージ2B1および2B2には大きさが等
しく符号が逆の∈2b1および∈2b2が発生し、式より第
14B図に示すように出力電圧eo=0となり横荷重の影
響、すなわち干渉は現れない。Therefore, first, in FIG. 11, the eccentricity r of the load applying unit 3 is
Consider the case of 0. In this case, as shown in Fig. 12, vertical load F z
Is applied to the load applying section, strains ε 2b1 and ε 2b2 occur in the active gauges 2B1 and 2B2 as shown in FIG. 13A, and the output voltage e o as shown in FIG. The load is detected. Similarly, when the eccentricity amount r = 0,
Even if a lateral load Fx is applied as shown in Fig. 12, active gauges 2B1 and 2B2 generate ε 2b1 and ε 2b2 of the same size and opposite signs as shown in Fig. 14A.
As shown in Fig. 14B, the output voltage e o = 0 and the influence of lateral load, that is, the interference does not appear.
次に荷重印加部3が例えば第11図のようにx方向にある
偏心量rだけずれている場合、横荷重Fxが負荷される
と、第15A図のように大きさが異なる歪み∈2b1と∈2b2
とが発生するため、式より出力電圧eoは第15B図に示
すように非常に大きな値となり、横荷重の干渉を大きく
受けることが分る。Next, if the load applying section 3 is displaced by a certain eccentricity r in the x direction as shown in FIG. 11, when a lateral load Fx is applied, strain ε 2b1 with different magnitudes as shown in FIG. ∈ 2b2
From the equation, the output voltage e o becomes a very large value as shown in FIG. 15B, and it can be seen that the interference of the lateral load is greatly received.
ところで荷重印加部3の位置ずれをなくす、すなわち組
立位置決め精度を上げることは大きなコストアップに繋
がり実用的でないために、実質的には荷重印加部3の位
置ずれが生じることはやむを得ない。従って第11図のよ
うな、すなわち従来技術による圧覚センサ4Aでは横荷重
の干渉が発生し、正確な垂直荷重の検出ができないとい
う問題点があった。By the way, eliminating the positional deviation of the load applying section 3, that is, increasing the assembling positioning accuracy leads to a large cost increase and is impractical. Therefore, it is unavoidable that the positional deviation of the load applying section 3 occurs substantially. Therefore, the pressure sensor 4A as shown in FIG. 11, that is, the conventional pressure sensor 4A has a problem that the lateral load interferes and the vertical load cannot be accurately detected.
本発明の目的は、上述した従来の課題に着目し、その解
決を図るべく、荷重印加部の取付位置の精度いかんにか
かわらず横荷重の干渉を最少限に抑制可能な分布型圧覚
センサを提供することにある。An object of the present invention is to provide a distributed pressure sensor capable of suppressing the interference of lateral load to a minimum regardless of the accuracy of the mounting position of the load applying section in order to solve the above-mentioned conventional problems. To do.
上記の目的を達成するために、本発明によれば、弾性材
の基板上に、各々半導体ストレンゲージおよび荷重印加
部が形成された複数個の単結晶シリコン板が、所定の間
隔をおいてアレイ状に配設され、該単結晶シリコン板の
前記荷重印加部に付加される垂直荷重により、前記単結
晶シリコン板を前記弾性材の基板と共に変形させて、前
記半導体ストレンゲージに発生する抵抗値の変化により
前記垂直荷重の大きさを検出する分布型圧覚センサにお
いて、前記荷重印加部近傍の前記垂直荷重により歪が発
生する部分に前記荷重印加部から放射状に複数個の半導
体ストレンゲージを該半導体ストレンゲージの長手方向
が前記放射状方向と一致するように配設して、該複数個
の半導体ストレンゲージにより直列に接続した2組のア
クティブゲージを構成し、前記単結晶シリコン板上の歪
が発生しない部分に半導体ストレンゲージによる2つの
ダミーゲージを配設して前記2組のアクティブゲージと
前記2つのダミーゲージとの間にホイートストンブリッ
ジを構成し、当該ホイートストンブリッジからの出力電
圧により前記垂直荷重を検出するものとする。In order to achieve the above object, according to the present invention, a plurality of single crystal silicon plates, each having a semiconductor strain gauge and a load applying portion, are arrayed on a substrate made of an elastic material at predetermined intervals. Of the resistance value generated in the semiconductor strain gauge by deforming the single crystal silicon plate together with the elastic material substrate by a vertical load applied to the load applying portion of the single crystal silicon plate. In a distributed pressure sensor that detects the magnitude of the vertical load by a change, a plurality of semiconductor strain gauges are radially provided from the load applying section to a portion near the load applying section where strain is generated by the vertical load. Two sets of active gauges arranged so that the longitudinal direction of the gauges coincide with the radial direction and connected in series by the plurality of semiconductor strain gauges are provided. And disposing two dummy gauges by a semiconductor strain gauge on a portion of the single crystal silicon plate where no strain occurs, thereby forming a Wheatstone bridge between the two sets of active gauges and the two dummy gauges. The vertical load is detected by the output voltage from the Wheatstone bridge.
本発明によれば、上記の構成を採用したので、荷重印加
部から放射方向に配置された半導体ストレンゲージは、
荷重印加部から見て全て等価となる。この結果、荷重印
加部が中心よりどちらの方向にずれた場合でも、各半導
体ストレンゲージが補いあい、横方向の干渉出力は除去
もしくは低減される。According to the present invention, since the above-mentioned configuration is adopted, the semiconductor strain gauge arranged in the radial direction from the load applying section,
All are equivalent when viewed from the load applying section. As a result, even if the load applying section is displaced from the center in either direction, the respective semiconductor strain gauges complement each other and the interference output in the lateral direction is eliminated or reduced.
実施例の項で後述するように、第5図は第1図の荷重印
加部がアクティブゲージ2B2の方向にずれたときの、横
方向荷重Fxに対する各半導体ストレンゲージに生じる歪
量およびセンサ出力を表しており、各半導体ストレンゲ
ージが補いあい干渉出力を低減させている。この作用
は、各半導体ストレンゲージが放射方向に配置されてい
るので、荷重印加部がどちらの方向にずれた場合でも同
様に奏せられるものである。As will be described later in the embodiment section, FIG. 5 shows the strain amount and the sensor output generated in each semiconductor strain gauge with respect to the lateral load Fx when the load applying portion of FIG. 1 is displaced in the direction of the active gauge 2B2. The semiconductor strain gauges complement each other to reduce the interference output. Since the semiconductor strain gauges are arranged in the radial direction, this action is similarly exerted when the load applying section is displaced in either direction.
以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail and specifically with reference to the drawings.
第1図に本発明の分布型圧覚センサを構成する個々の圧
覚センサ4Bの一実施例を示す。ここで、2B1〜2B4は単結
晶シリコン板2の上面2Dに形成され、荷重印加部3に加
えられた荷重を歪として検出する半導体ストレンゲージ
であるアクティブゲージ、2Eは歪が発生しない周辺部に
形成された半導体ストレンゲージであるダミーゲージで
あり、上面2Dにはこれらのアクティブゲージ2B1〜2B4お
よびダミーゲージ2Eの外、これらの間を接続する図示し
ない配線や信号取出し用のはんだバンプ2Aが形成されて
いる。FIG. 1 shows an embodiment of each pressure sensor 4B constituting the distributed pressure sensor of the present invention. Here, 2B1 to 2B4 are formed on the upper surface 2D of the single crystal silicon plate 2 and are active gauges that are semiconductor strain gauges that detect the load applied to the load applying section 3 as strain, and 2E is a peripheral portion where no strain occurs. It is a dummy gauge that is a semiconductor strain gauge that is formed.On the top surface 2D, in addition to these active gauges 2B1 to 2B4 and the dummy gauge 2E, wiring (not shown) connecting these and solder bumps 2A for signal extraction are formed. Has been done.
しかして、これらのアクティブゲージ2B1〜2B4およびダ
ミーゲージ2Eを第2図のようなブリッジ回路に、アクテ
ィブゲージ2B1と2B2とを1組とし、アクティブゲージ2B
3と2B4とを1組として組込んで構成することによりその
出力端子間から出力電圧eoが得られ、この場合の出力電
圧eoは次式のように表される。Then, the active gauges 2B1 to 2B4 and the dummy gauge 2E are combined into a bridge circuit as shown in FIG.
3 and the output voltage e o from between the output terminals can be obtained by configuring incorporating the 2B4 as a set, the output voltage e o in this case is expressed by the following equation.
eo=−1/8・Ke(∈2b1+∈2b2+∈2b3+∈2b4)ei … ここで、eiは電源電圧、∈2b1〜2b4はアクティブゲージ
2B1〜2B4の長手方向歪、Keはゲージファクタと呼ばれる
定数である。なおダミーゲージ2Eには歪が生じないので
∈2e=0と仮定している。 e o = -1 / 8 · K e (∈ 2b1 + ∈ 2b2 + ∈ 2b3 + ∈ 2b4) e i ... here, e i is the power supply voltage, ∈ 2b1 ~ 2b4 is active gauge
The longitudinal strain of 2B1 to 2B4, K e, is a constant called a gauge factor. Since the dummy gauge 2E is not distorted, it is assumed that ε 2e = 0.
そこで、このように構成した圧覚センサ4Bにおいて荷重
印加部3の偏心量r=0の場合、第12図に示したような
垂直荷重Fzが荷重印加部3に付加されたとすると、アク
ティブゲージ2B1〜2B4には第3A図のような歪がそれぞれ
発生し、式により第3B図のような出力電圧eoが得られ
る。同様に第12図に示す横荷重Fxに対しては、第4A図の
ようになり第4B図に示すように出力電圧eo=0となる。Therefore, in the pressure sensor 4B configured as described above, when the eccentricity amount r of the load applying section 3 is 0, assuming that a vertical load F z as shown in FIG. 12 is applied to the load applying section 3, the active gauge 2B1 Distortions as shown in Fig. 3A are generated in ~ 2B4, and the output voltage e o as shown in Fig. 3B is obtained from the equation. Similarly, for the lateral load Fx shown in FIG. 12, the output voltage becomes as shown in FIG. 4A and the output voltage e o = 0 as shown in FIG. 4B.
次に荷重印加部3が従来の技術のところで説明したよう
に中心位置からx方向にある偏心量rでけずれている場
合、横荷重Fxが負荷されたとすると第5A図のような歪が
各アクティブゲージ2B1〜2B4に生じ、その結果、出力電
圧eoは零ではないが、第5B図に示すように極めてわずか
な値となり、横荷重の干渉が大方消去されたことが分
る。Next, when the load applying section 3 is displaced from the center position by the eccentricity amount r in the x direction as described in the prior art, if the lateral load Fx is applied, the strains shown in FIG. It occurs in the active gauges 2B1 to 2B4, and as a result, the output voltage e o is not zero, but has an extremely small value as shown in FIG. 5B, and it can be seen that the lateral load interference is largely eliminated.
以上の様に本発明による圧覚センサの場合、4つのアク
ティブゲージ2B1〜2B4に発生する歪が互いに補い合う形
で発生するため、2つのアクティブゲージで荷重値を検
出する従来技術の場合よりも、横荷重の干渉をはるかに
小さいものとすることができる。As described above, in the case of the pressure sensor according to the present invention, the strains generated in the four active gauges 2B1 to 2B4 are generated in a mutually complementary manner, and therefore, the lateral force is larger than that in the conventional technique in which the load values are detected by the two active gauges. The load interference can be much smaller.
なお第1図のように構成した圧覚センサ4Bにおいて、第
6図のようにホイートストンブリッジ回路を構成して
も、第2図の場合と全く同様な効果が得られることはい
うまでもない。Needless to say, in the pressure sensor 4B configured as shown in FIG. 1, even if the Wheatstone bridge circuit is configured as shown in FIG. 6, the same effect as in the case of FIG. 2 can be obtained.
本発明によれば、上記の構成を採用した結果、横方向荷
重による干渉出力を除去もしくは低減することが可能と
なる。According to the present invention, as a result of adopting the above configuration, it is possible to eliminate or reduce the interference output due to the lateral load.
第1図は本発明の分布型圧覚センサを構成する個々の圧
覚センサの構成図、 第2図は本発明によるホイートストンブリッジ回路の構
成図、 第3A図および第3B図から第5A図および第5B図まではアク
ティブゲージに生ずる歪量およびホイートストンブリッ
ジ回路出力電圧の関係をそれぞれ異なる荷重付加状態で
示す説明図、 第6図は本発明による別のホイートストンブリッジ回路
の構成図、 第7図は従来技術による分布型圧覚センサの断面図、 第8図および第9図は従来技術にかかる個々の圧覚セン
サの構成図、 第10図は従来技術によるホイートストンブリッジ回路の
構成図、 第11図は第9図の構成において荷重印加部の偏心を示し
た平面図、 第12図は圧覚センサに対する荷重方向を示した断面図、 第13A図および第13B図から第15A図および第15B図までは
従来の圧覚センサにおいてアクティブゲージに生ずる歪
量およびホイートストンブリッジ回路出力電圧の関係を
それぞれ異なる荷重付加状態で示す説明図である。 1……弾性体、1A……溝、2……単結晶シリコン板、2A
……はんだパッド、2B,2C……半導体ストレンゲージ、2
E……ダミーゲージ、2B1〜2B4……アクティブゲージ、
3……荷重印加部、4,4A,4B……圧覚センサ、5……
フレキシブルプリント板、∈2b1〜∈2b4……アクティブ
ゲージの歪量。1 is a block diagram of individual pressure sensors constituting the distributed pressure sensor of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a Wheatstone bridge circuit according to the present invention, FIGS. 3A and 3B to 5A and 5B Up to the figure, an explanatory view showing the relationship between the amount of strain generated in the active gauge and the output voltage of the Wheatstone bridge circuit under different load conditions, FIG. 6 is a configuration diagram of another Wheatstone bridge circuit according to the present invention, and FIG. 8 is a sectional view of a distributed pressure sensor according to the related art, FIGS. 8 and 9 are configuration diagrams of individual pressure sensors according to the related art, FIG. 10 is a configuration diagram of a Wheatstone bridge circuit according to the related art, and FIG. 11 is FIG. FIG. 12 is a plan view showing the eccentricity of the load applying section in the configuration of FIG. 12, FIG. 12 is a cross-sectional view showing the load direction with respect to the pressure sensor, and FIGS. 13A and 13B to 15A and 15B. In an explanatory view showing in different load application states a relationship between the strain amount and the Wheatstone bridge circuit output voltage generated in the active gauge in the conventional sense of pressure sensors. 1 ... Elastic body, 1A ... Groove, 2 ... Single crystal silicon plate, 2A
...... Solder pad, 2B, 2C …… Semiconductor strain gauge, 2
E …… Dummy gauge, 2B1-2B4 …… Active gauge,
3 ... Load application part, 4 , 4A , 4B ... Pressure sensor, 5 ...
Flexible printed circuit board, ∈ 2b1 ~∈ 2b4 ...... strain amount of active gauge.
Claims (1)
ージおよび荷重印加部が形成された複数個の単結晶シリ
コン板が、所定の間隔をおいてアレイ状に配設され、該
単結晶シリコン板の前記荷重印加部に付加される垂直荷
重により、前記単結晶シリコン板を前記弾性材の基板と
共に変形させて、前記半導体ストレンゲージに発生する
抵抗値の変化により前記垂直荷重の大きさを検出する分
布型圧覚センサにおいて、 前記荷重印加部近傍の前記垂直荷重により歪が発生する
部分に前記荷重印加部から放射状に複数個の半導体スト
レンゲージを該半導体ストレンゲージの長手方向が前記
放射状方向と一致するように配設して、該複数個の半導
体ストレンゲージにより直列に接続した2組のアクティ
ブゲージを構成し、 前記単結晶シリコン板上の歪が発生しない部分に半導体
ストレンゲージによる2つのダミーゲージを配設して前
記2組のアクティブゲージと前記2つのダミーゲージと
の間にホイートストンブリッジを構成し、当該ホイート
ストンブリッジからの出力電圧により前記垂直荷重を検
出するようにしたことを特徴とする分布型圧覚センサ。1. A plurality of single crystal silicon plates, each having a semiconductor strain gauge and a load applying section, formed on an elastic substrate and arranged in an array at predetermined intervals. The single crystal silicon plate is deformed together with the substrate of the elastic material by a vertical load applied to the load applying portion of the plate, and the magnitude of the vertical load is detected by a change in resistance value generated in the semiconductor strain gauge. In the distributed pressure sensor, a plurality of semiconductor strain gauges are radially provided from the load applying section in a portion where strain is generated by the vertical load in the vicinity of the load applying section, and a longitudinal direction of the semiconductor strain gauge is aligned with the radial direction. So as to form two sets of active gauges connected in series by the plurality of semiconductor strain gauges. Two dummy gauges by a semiconductor strain gauge are arranged in a portion where no strain is generated to form a Wheatstone bridge between the two sets of active gauges and the two dummy gauges, and the output voltage from the Wheatstone bridge is used to A distributed pressure sensor characterized by detecting a vertical load.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1043110A JPH0715417B2 (en) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | Distributed pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1043110A JPH0715417B2 (en) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | Distributed pressure sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02223835A JPH02223835A (en) | 1990-09-06 |
| JPH0715417B2 true JPH0715417B2 (en) | 1995-02-22 |
Family
ID=12654695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1043110A Expired - Lifetime JPH0715417B2 (en) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | Distributed pressure sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715417B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6029708Y2 (en) * | 1979-08-31 | 1985-09-07 | 川崎製鉄株式会社 | Shear strain type load cell |
| JPS63155674A (en) * | 1986-12-19 | 1988-06-28 | Agency Of Ind Science & Technol | Distributed type sensor for sense of contact force |
-
1989
- 1989-02-27 JP JP1043110A patent/JPH0715417B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02223835A (en) | 1990-09-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |