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公開番号2025139351
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-26
出願番号2024038241
出願日2024-03-12
発明の名称センサ
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類G01N 27/04 20060101AFI20250918BHJP(測定;試験)
要約【課題】特性の向上が可能なセンサを提供する。
【解決手段】実施形態によれば、センサは、センサ素子を含む。センサ素子は、第1検出部を含む第1素子と、第2検出部を含む第2素子と、を含む。第1検出部は、第1抵抗部材及び第1導電部材を含む。第2検出部は、第2抵抗部材を含む。第1導電部材に第1電力が供給されたときの第1抵抗部材の第2温度は、第1温度よりも高い。第2差は、第1差よりも小さい。第1差は、第1温度における第1抵抗部材の第1電気抵抗の温度に対する第1変化率と、第1温度における第2抵抗部材の第2電気抵抗の温度に対する第2変化率と、の差の絶対値である。第2差は、第2温度における第1抵抗部材の第1電気抵抗の温度に対する第2温度状態変化率と、第2変化率と、の差の絶対値である。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
第１検出部を含む第１素子と、
第２検出部を含む第２素子と、
を含むセンサ素子を備え、
前記第１検出部は、第１抵抗部材及び第１導電部材を含み、
前記第２検出部は、第２抵抗部材を含み、
前記第１導電部材に第１電力が供給されたときの前記第１抵抗部材の第２温度は、第１温度よりも高く、
第２差は、第１差よりも小さく、
前記第１差は、前記第１温度における前記第１抵抗部材の第１電気抵抗の温度に対する第１変化率と、前記第１温度における前記第２抵抗部材の第２電気抵抗の温度に対する第２変化率と、の差の絶対値であり、
前記第２差は、前記第２温度における前記第１抵抗部材の前記第１電気抵抗の温度に対する第２温度状態変化率と、前記第２変化率と、の差の絶対値である、センサ。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記第１温度における前記第１抵抗部材の第１電気抵抗値は、前記第１温度における前記第２抵抗部材の第２電気抵抗値と異なる、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記第２電気抵抗値は、前記第１電気抵抗値よりも低い、請求項２に記載のセンサ。
【請求項４】
制御部をさらに備え、
前記制御部は、第１動作を実施するよう構成され、
前記第１動作において、前記制御部は、前記第１導電部材に前記第１電力を供給し、
前記第１動作において、前記制御部は、前記第１動作における前記第１抵抗部材の前記第１電気抵抗の第１検出値と、前記第１動作における前記第２抵抗部材の前記第２電気抵抗の第２検出値と、の差を検出するよう構成され、
前記第１検出値は、前記第１検出部の周囲の検出対象に応じている、請求項１～３のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項５】
前記第１抵抗部材及び前記第２抵抗部材は、第１条件、第２条件、及び、第３条件の少なくともいずれかを満たし、
前記第１条件において、前記第１抵抗部材の第１長は、前記第２抵抗部材の第２長と異なり、
前記第２条件において、前記第１抵抗部材の第１幅は、前記第２抵抗部材の第２幅と異なり、
前記第３条件において、前記第１抵抗部材の第１厚は、前記第２抵抗部材の第２厚と異なる、請求項１に記載のセンサ。
【請求項６】
前記センサ素子は、第３検出部を含む第３素子をさらに含み、
前記第３検出部は、第３抵抗部材を含み、
前記第１導電部材に第２電力が供給されたときの前記第１抵抗部材の第３温度は、前記第１温度よりも高く、
第４差は、第３差よりも小さく、
前記第３差は、前記第１変化率と、前記第１温度における前記第３抵抗部材の第３電気抵抗の温度に対する第３変化率と、の差の絶対値であり、
前記第４差は、前記第３温度における前記第１抵抗部材の前記第１電気抵抗の温度に対する第３温度状態変化率と、前記第３変化率と、の差の絶対値である、請求項１に記載のセンサ。
【請求項７】
前記第１温度における前記第１抵抗部材の第１電気抵抗値は、前記第１温度における前記第２抵抗部材の第２電気抵抗値と異なり、
前記第１電気抵抗値は、前記第１温度における前記第３抵抗部材の第３電気抵抗値と異なり、
前記第２電気抵抗値は、前記第３電気抵抗値と異なる、請求項６に記載のセンサ。
【請求項８】
制御部をさらに備え、
前記制御部は、第１動作及び第２動作の少なくともいずれかを実施するよう構成され、
前記第１動作において、前記制御部は、前記第１導電部材に前記第１電力を供給し、
前記第１動作において、前記制御部は、前記第１動作における前記第１抵抗部材の前記第１電気抵抗の第１検出値と、前記第１動作における前記第２抵抗部材の前記第２電気抵抗の第２検出値と、の差を検出し、
前記第１検出値は、前記第１検出部の周囲の検出対象に応じ、
前記第２動作において、前記制御部は、前記第１導電部材に前記第２電力を供給し、
前記第２動作において、前記制御部は、前記第２動作における前記第１抵抗部材の前記第１電気抵抗の前記第１検出値と、前記第２動作における前記第３抵抗部材の前記第３電気抵抗の第３検出値と、の差を検出する、請求項６または７に記載のセンサ。
【請求項９】
制御部をさらに備え、
複数の前記センサ素子が設けられ、
前記制御部は、第１検出動作及び第２検出動作を実施するよう構成され、
前記第１検出動作において、前記制御部は、前記複数のセンサ素子の１つに含まれる前記第１導電部材に前記第１検出動作における前記第１電力を供給して、前記複数のセンサ素子の前記１つに含まれる前記第１抵抗部材の電気抵抗と、前記複数のセンサ素子の前記１つに含まれる前記第２抵抗部材の電気抵抗と、の差に対応する第１値を検出し、
前記第２検出動作において、前記制御部は、前記複数のセンサ素子の別の１つに含まれる前記第１導電部材に前記第２検出動作における前記第１電力を供給して、前記複数のセンサ素子の前記別の１つに含まれる前記第１抵抗部材の電気抵抗と、前記複数のセンサ素子の前記別の１つに含まれる前記第２抵抗部材の電気抵抗と、の差に対応する第２値を検出する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項１０】
前記第１素子は、
第１基体領域と、
前記第１基体領域の一部に固定された第１固定部と、
前記第１固定部に支持され、前記第１検出部を支持する第１支持部と、
を含み、
前記第１基体領域の別の一部と前記第１検出部との間に第１間隙が設けられ、
前記第２素子は、
第２基体領域と、
前記第２基体領域の一部に固定された第２固定部と、
前記第２固定部に支持され、前記第２検出部を支持する第２支持部と、
を含み、
前記第２基体領域の別の一部と前記第２検出部との間に第２間隙が設けられた、請求項１に記載のセンサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、センサに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子などを用いたセンサがある。センサにおいて、特性の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－７５５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、特性の向上が可能なセンサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、センサは、センサ素子を含む。前記センサ素子は、第１検出部を含む第１素子と、第２検出部を含む第２素子と、を含む。前記第１検出部は、第１抵抗部材及び第１導電部材を含む。前記第２検出部は、第２抵抗部材を含む。前記第１導電部材に第１電力が供給されたときの前記第１抵抗部材の第２温度は、第１温度よりも高い。第２差は、第１差よりも小さい。前記第１差は、前記第１温度における前記第１抵抗部材の第１電気抵抗の温度に対する第１変化率と、前記第１温度における前記第２抵抗部材の第２電気抵抗の温度に対する第２変化率と、の差の絶対値である。前記第２差は、前記第２温度における前記第１抵抗部材の前記第１電気抵抗の温度に対する第２温度状態変化率と、前記第２変化率と、の差の絶対値である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図４は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第２実施形態に係るセンサの一部を例示する模式的平面図である。
図６は、第３実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図１に示すように、実施形態に係るセンサ１１０は、センサ素子１０Ｅを含む。センサ素子１０Ｅは、第１素子１０Ａ、及び、第２素子１０Ｂを含む。第１素子１０Ａは、第１検出部１１Ｅを含む。第２素子１０Ｂは、第２検出部１２Ｅを含む。
【０００９】
第１検出部１１Ｅは、第１抵抗部材１１及び第１導電部材２１を含む。第２検出部１２Ｅは、第２抵抗部材１２を含む。第２検出部１２Ｅは、第２導電部材２２を含んでも良い。
【００１０】
図２（ａ）は、第１導電部材２１を含む平面における平面図である。図２（ｂ）は、第１抵抗部材１１を含む平面における平面図である。図３（ａ）は、第２導電部材２２を含む平面における平面図である。図３（ｂ）は、第２抵抗部材１２を含む平面における平面図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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