(57)【要約】【課題】表裏を通過する熱流束に応じた起電圧、および荷重変動に応じた起電圧の少なくとも一方を検出可能な熱流式センサモジュールを提供する。【解決手段】熱流式センサモジュール１は、第１熱流束センサ２０、第２熱流束センサ３０、および第１センサ出力および第２センサ出力に基づいて、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧および荷重変動に応じた起電圧の少なくとも一方を抽出する制御部５６を備える。第１熱流束センサ２０は、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧および荷重変動に応じた起電圧を第１センサ出力として出力する。第２熱流束センサ３０は、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧および荷重変動に応じた起電圧を第２センサ出力として出力する。そして、各熱流束センサ２０、３０は、熱流束に応じた起電圧が逆極性となって出力されると共に、荷重変動に応じた起電圧が同極性となって出力されるように積層されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱流式センサモジュールであって、
表裏を通過する熱流束に応じた起電圧、および荷重変動に応じた起電圧を第１センサ出力として出力する板状の第１熱流束センサ（２０）と、
表裏を通過する熱流束に応じた起電圧、および荷重変動に応じた起電圧を第２センサ出力として出力する板状の第２熱流束センサ（３０）と、
前記第１センサ出力および前記第２センサ出力に基づいて、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧および荷重変動に応じた起電圧の少なくとも一方を抽出する抽出部（５６）と、を備え、
前記第１熱流束センサおよび前記第２熱流束センサは、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧が逆極性となって出力されると共に、荷重変動に応じた起電圧が同極性となって出力されるように積層された積層体として構成されている熱流式センサモジュール。
【請求項２】
前記抽出部は、
前記第１センサ出力と前記第２センサ出力との減算を含む演算処理によって、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧を抽出し、
前記第１センサ出力と前記第２センサ出力との加算を含む演算処理によって、荷重変動に応じた起電圧を抽出する構成となっている請求項１に記載の熱流式センサモジュール。
【請求項３】
前記第１熱流束センサおよび前記第２熱流束センサの接続状態を切り替える切替器（５８）を備え、
前記抽出部は、
前記切替器によって、前記第１熱流束センサおよび前記第２熱流束センサの接続状態を、前記第１センサ出力および前記第２センサ出力の減算値が出力される接続状態とすることで、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧を抽出し、
前記切替器によって、前記第１熱流束センサおよび前記第２熱流束センサの接続状態を、前記第１センサ出力および前記第２センサ出力の加算値が出力される接続状態とすることで、荷重変動に応じた起電圧を抽出する構成となっている請求項１に記載の熱流式センサモジュール。
【請求項４】
前記第１熱流束センサと前記第２熱流束センサとの間に配置され、伸縮した際に温度が変化する弾性体（４０）を備え、
前記第１センサ出力には、前記弾性体の伸縮に起因して生ずる熱流束に応じた起電圧が含まれており、
前記第２センサ出力には、前記弾性体の伸縮に起因して生ずる熱流束に応じた起電圧が含まれており、
前記第１熱流束センサ、前記第２熱流束センサ、および前記弾性体は、前記弾性体の伸縮に起因して生ずる熱流束に応じた起電圧が逆極性となって出力されるように積層された積層体として構成されている請求項１に記載の熱流式センサモジュール。
【請求項５】
前記抽出部は、前記第１センサ出力と前記第２センサ出力との減算を含む演算処理によって、前記弾性体の伸縮に起因して生ずる熱流束に応じた起電圧を抽出する構成となっている請求項４に記載の熱流式センサモジュール。
【請求項６】
前記第１熱流束センサおよび前記第２熱流束センサそれぞれは、表裏を貫通する複数の第１ビアホール（２１１、３１１）および複数の第２ビアホール（２１２、３１２）が形成された絶縁基材（２１０）、前記第１ビアホールおよび前記第２ビアホールに埋め込まれると共に互いに異なる金属または半導体で形成された第１層間接続部材（２４０、３４０）および第２層間接続部材（２５０、３５０）を有する多層基板（２００、３００）で構成されており、
前記第１熱流束センサを構成する前記多層基板を第１多層基板（２００）とし、前記第２熱流束センサを構成する前記多層基板を第２多層基板（３００）としたとき、前記第１多層基板および前記第２多層基板の一部が、共通化されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱流式センサモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱流式センサモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、厚み方向に通過する熱流束に応じた起電圧を出力する熱流束センサとして、第１熱電部材と第２熱電部材とが交互に直列接続された構造を有するものがある（例えば、特許文献１参照）。この熱流束センサは、表裏の温度差によって表裏を通過する熱流束が生ずると、ゼーベック効果により第１熱電部材と第２熱電部材との間に生ずる起電圧をセンサ出力として出力する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２１１９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、上述の熱流束センサにおける熱流束の検出精度の向上を図るべく鋭意検討した。この結果、熱流束センサを被測定対象物に挟んで設置した場合、当該被測定対象物から熱流束センサに作用する荷重が変動すると、その影響により起電圧が生ずることが判った。そして、荷重変動に応じて生じた起電圧は、熱流束に応じた起電圧と共に、熱流束センサのセンサ出力として出力される。
【０００５】
このように、従来の熱流束センサでは、センサ出力に対して、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧以外にも、荷重変動に応じた起電圧が含まれる可能性がある。すなわち、従来の熱流束センサでは、熱流束の発生や荷重変動といった異なる事象による起電圧を分離して検出することができない。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧、および荷重変動に応じた起電圧の少なくとも一方を検出可能な熱流式センサモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、熱流式センサモジュールを対象としている。
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
表裏を通過する熱流束に応じた起電圧、および荷重変動に応じた起電圧を第１センサ出力として出力する板状の第１熱流束センサ（２０）と、
表裏を通過する熱流束に応じた起電圧、および荷重変動に応じた起電圧を第２センサ出力として出力する板状の第２熱流束センサ（３０）と、
第１センサ出力および第２センサ出力に基づいて、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧および荷重変動に応じた起電圧の少なくとも一方を抽出する抽出部（５６）と、を備える。
【０００９】
そして、第１熱流束センサおよび第２熱流束センサは、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧が逆極性となって出力されると共に、荷重変動に応じた起電圧が同極性となって出力されるように積層された積層体として構成されている。
【００１０】
これによれば、例えば、各熱流束センサからのセンサ出力の加減算等によって、熱流束に応じた起電圧、および荷重変動に応じて起電圧の少なくとも一方を抽出することが可能となる。
【００１１】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の熱流式センサモジュールの設置例を示す模式図である。
【図２】第１実施形態の熱流式センサモジュールの概略構成図である。
【図３】第１熱流束センサの表面側を示す模式的な正面図である。
【図４】第１熱流束センサの裏面側を示す模式的な背面図である。
【図５】熱流束センサに圧縮荷重が作用した際のセンサ出力を説明するための説明図である。
【図６】第１実施形態の熱流式センサモジュールの制御部が実行する検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態の熱流式センサモジュールの概略構成図である。
【図８】第２実施形態の熱流式センサモジュールにおいて熱流束に応じた起電圧を抽出する際の切替器の状態を説明するための説明図である。
【図９】第２実施形態の熱流式センサモジュールにおいて荷重変動に応じた起電圧を抽出する際の切替器の状態を説明するための説明図である。
【図１０】第３実施形態の熱流式センサモジュールの概略構成図である。
【図１１】第４実施形態の熱流式センサモジュールの設置例を示す模式図である。
【図１２】第４実施形態の熱流検出部の模式的な断面図である。
【図１３】第１熱流束センサの表面側を示す模式的な正面図である。
【図１４】第１熱流束センサの裏面側を示す模式的な背面図である。
【図１５】各熱流束センサに圧縮荷重が作用した際のセンサ出力を説明するための説明図である。
【図１６】各センサ出力から抽出された熱流束に応じた起電圧、および荷重変動に応じた起電圧を説明するための説明図である。
【図１７】第４実施形態の熱流式センサモジュールの制御部が実行する検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】第４実施形態の変形例となる熱流式センサモジュールの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【００１４】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。本実施形態の熱流式センサモジュール１は、測定対象となる機器ＴＤに生ずる熱流および荷重といった異なる事象の変化を検出する検出器として機能する。
【００１５】
本実施形態では、機器ＴＤとして、稼働状態において発熱や振動等に伴う荷重変動が生ずるモータ等のアクチュエータＡＤを備えるものを想定している。なお、機器ＴＤとしては、稼働状態において発熱や振動等に伴う荷重変動が生ずるものであればよく、アクチュエータＡＤは必須ではない。
【００１６】
図１に示すように、機器ＴＤは、土台となるブロック状の土台部８２、アクチュエータＡＤ等を設置するブロック状の設置部８４、土台部８２と設置部８４との間に所定のスペースを形成するスペーサ８６を備えている。
【００１７】
土台部８２および設置部８４は、金属ブロックで構成されている。スペーサ８６は、樹脂ブロックで構成されている。土台部８２および設置部８４は、スペーサ８６によって形成されたスペースに、後述する熱流式センサモジュール１の熱流検出部１０が設置された状態で、ボルトネジ等の締結部材８８によって互いに締結されている。なお、締結部材８８は、設置部８４およびスペーサ８６を貫通して土台部８２に締結されている。
【００１８】
熱流式センサモジュール１は、熱流検出部１０および検出処理装置５０を備えている。熱流検出部１０は、土台部８２と設置部８４とで挟持された状態で、その位置が変化しないように、ボルト等の締結部材８８によって土台部８２と設置部８４との間に固定されている。
【００１９】
熱流検出部１０は、第１熱流束センサ２０および第２熱流束センサ３０を備えている。各熱流束センサ２０、３０それぞれは、板状の多層基板２００、３００で構成されている。各熱流束センサ２０、３０は、厚み方向（すなわち、多層基板２００、３００の積層方向）に通過する熱流束により生じた表面２０１、３０１と裏面２０２、３０２との温度差に起因してゼーベック効果による起電力が発生するようになっている。
【００２０】
各熱流束センサ２０、３０の具体的な構造については、図２〜図４を参照して説明する。図３は、第１熱流束センサ２０の模式的な正面図である。また、図４は、第１熱流束センサ２０の模式的な背面図である。なお、図３では、説明の便宜上、表面保護部材２２０の一部の図示を省略している。また、図４では、裏面保護部材２３０の一部の図示を省略している。
【００２１】
図２に示すように、各熱流束センサ２０、３０は、基本的な構造が同様となっている。すなわち、各熱流束センサ２０、３０は、絶縁基材２１０、３１０、表面保護部材２２０、３２０、裏面保護部材２３０、３３０を積層して構成される多層基板２００、３００で構成されている。
【００２２】
各絶縁基材２１０、３１０は、ポリエーテルエーテルケトン（すなわち、ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（すなわち、ＰＥＩ）、液晶ポリマー（すなわち、ＬＣＰ）等に代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムで構成されている。
【００２３】
各絶縁基材２１０、３１０には、表裏を貫通する複数の第１ビアホール２１１、３１１および複数の第２ビアホール２１２、３１２が、互いに隣り合うようにマトリクス状に形成されている。なお、図２では、各ビアホール２１１、２１２、３１１、３１２が略円柱形状に形成されているものを例示したが、これに限定されない。各ビアホール２１１、２１２、３１１、３１２は、例えば、略円錐台形状や略角柱形状になっていてもよい。
【００２４】
第１ビアホール２１１、３１１には、第１層間接続部材２４０、３４０が埋め込まれている。また、第２ビアホール２１２、３１２には、第２層間接続部材２５０、３５０が埋め込まれている。このため、各絶縁基材２１０、３１０には、互いに隣り合うように第１層間接続部材２４０、３４０および第２層間接続部材２５０、３５０が設けられている。
【００２５】
第１層間接続部材２４０、３４０および第２層間接続部材２５０、３５０は、ゼーベック効果を発揮するように、互いに異なる半導体で構成されている。第１層間接続部材２４０、３４０は、例えば、Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固定焼結されたＰ型半導体で構成される。また、第２層間接続部材２５０、３５０は、例えば、Ｂｉ−Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固定焼結されたＮ型半導体で構成される。なお、第１層間接続部材２４０、３４０および第２層間接続部材２５０、３５０は、異なる半導体ではなく、異なる金属で構成されていてもよい。
【００２６】
各絶縁基材２１０、３１０の表面には、表面保護部材２２０、３２０が配置されている。各表面保護部材２２０、３２０は、ポリエーテルエーテルケトン（すなわち、ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（すなわち、ＰＥＩ）、液晶ポリマー（すなわち、ＬＣＰ）等に代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムで構成されている。
【００２７】
各表面保護部材２２０、３２０は、各絶縁基材２１０、３１０と平面形状が同様の大きさとなっている。図３に示すように、第１熱流束センサ２０の表面保護部材２２０には、絶縁基材２１０に相対する面に銅箔等がパターニングされた複数の表面パターン２２１が互いに離間するように形成されている。同様に、第２熱流束センサ３０の表面保護部材３２０には、絶縁基材３１０に相対する面に銅箔等がパターニングされた複数の表面パターン３２１が互いに離間するように形成されている。
【００２８】
複数の表面パターン２２１、３２１は、それぞれ第１層間接続部材２４０、３４０および第２層間接続部材２５０、３５０に適宜電気的に接続されている。具体的には、隣り合う第１層間接続部材２４０、３４０と第２層間接続部材２５０、３５０とが一組の熱電素子２６０、３６０を構成している。そして、隣接する組の熱電素子２６０、３６０において、一方の組の熱電素子２６０、３６０の第１層間接続部材２４０、３４０と他方の組の熱電素子２６０、３６０の第２層間接続部材２５０、３５０とが、同じ表面パターン２２１、３２１に接続されている。すなわち、一組となる熱電素子２６０、３６０を跨いで第１層間接続部材２４０、３４０と第２層間接続部材２５０、３５０とが、同じ表面パターン２２１、３２１を介して接続されている。
【００２９】
各絶縁基材２１０、３１０の裏面には、各裏面保護部材２３０、３３０が配置されている。各裏面保護部材２３０、３３０は、ポリエーテルエーテルケトン（すなわち、ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（すなわち、ＰＥＩ）、液晶ポリマー（すなわち、ＬＣＰ）等に代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムで構成されている。
【００３０】
各裏面保護部材２３０、３３０は、各絶縁基材２１０、３１０と平面形状が同様の大きさとなっている。図４に示すように、第１熱流束センサ２０の裏面保護部材２３０には、各絶縁基材２１０に相対する面に銅箔等がパターニングされた複数の裏面パターン２３１が互いに離間するように形成されている。同様に、第２熱流束センサ３０の裏面保護部材３３０には、絶縁基材３１０に相対する面に銅箔等がパターニングされた複数の裏面パターン３３１が互いに離間するように形成されている。
【００３１】
複数の裏面パターン２３１、３３１は、それぞれ第１層間接続部材２４０、３４０および第２層間接続部材２５０、３５０に適宜電気的に接続されている。具体的には、各組の熱電素子２６０、３６０を構成する第１層間接続部材２４０、３４０と第２層間接続部材２５０、３５０とが、同じ裏面パターン２３１、３３１で接続されている。
【００３２】
第１層間接続部材２４０、３４０および第２層間接続部材２５０、３５０は、表面パターン２２１、３２１および裏面パターン２３１、３３１によって互いに直列に接続されている。
【００３３】
図２に示すように、第１層間接続部材２４０、３４０および第２層間接続部材２５０、３５０の直列接続体には、一端側に第１電位測定端子２０１ａ、３０１ａが設けられ、他端側に第２電位測定端子２０１ｂ、３０１ｂが設けられている。
【００３４】
第１電位測定端子２０１ａ、３０１ａは、各熱流束センサ２０、３０の裏面２０２、３０２側から表面２０１、３０１側に通過する熱流束が生じた際に電位が最も高くなる端子である。また、第２電位測定端子２０１ｂ、３０１ｂは、各熱流束センサ２０、３０の裏面２０２、３０２側から表面２０１、３０１側に通過する熱流束が生じた際に電位が最も低くなる端子である。
【００３５】
第１電位測定端子２０１ａ、３０１ａおよび第２電位測定端子２０１ｂ、３０１ｂには、２点間の電位差を検出処理装置５０に出力するための第１信号配線５２ａ、５４ａおよび第２信号配線５２ｂ、５４ｂが接続されている。
【００３６】
このように構成される各熱流束センサ２０、３０は、何らかの要因によって厚み方向に作用する荷重が変動すると、当該荷重変動に起因する起電圧が発生する。この起電圧は、圧電効果によるものと推定される。
【００３７】
図５は、各熱流束センサ２０、３０に作用する荷重が変動した際のセンサ出力の評価結果を示している。具体的には、図５は、各熱流束センサ２０、３０の一方を、所定の圧縮荷重が付与されるように一対の金属製の板材で挟んだ状態で、圧縮荷重を増加させた際の熱流束センサ２０、３０のセンサ出力を示している。この評価は、熱流束センサ２０、３０の厚み方向に熱流が通過しないように、一対の金属製の板材の温度が同じ温度となっている状態で行った。
【００３８】
本発明者らは、図５に示すセンサ出力の評価結果等によって、熱流束センサ２０、３０に作用する荷重が変動すると、その荷重変動に応じた起電圧が生ずることが判った。そして、荷重変動に応じて生じた起電圧は、熱流束に応じた起電圧と共に、熱流束センサ２０、３０のセンサ出力として出力される。すなわち、本実施形態の各熱流束センサ２０、３０は、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧だけでなく、荷重変動に応じた起電圧をセンサ出力として出力する構成となっている。
【００３９】
このため、各熱流束センサ２０、３０を単体で使用する場合、センサ出力に対して、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧以外にも、荷重変動に応じた起電圧が含まれる可能性がある。
【００４０】
そこで、本実施形態では、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧が逆極性となって出力されると共に、荷重変動に応じた起電圧が同極性となって出力されるように、各熱流束センサ２０、３０を積層体として構成している。すなわち、本実施形態の熱流検出部１０は、各熱流束センサ２０、３０における熱流束に応じた起電圧の極性が反対となり、各熱流束センサ２０、３０における荷重変動に応じた起電圧の極性が同じとなるように、各熱流束センサ２０、３０が配置されている。
【００４１】
具体的には、各熱流束センサ２０、３０は、互いの裏面保護部材２３０、３３０が対向するように積層されている。各熱流束センサ２０、３０は、互いの位置がずれないように互いの裏面２０２、３０２が接着剤等によって接合されている。
【００４２】
このように構成された熱流検出部１０は、例えば、第１熱流束センサ２０の表面２０１側から裏面２０２側に熱流が通過した際に、当該熱流が第２熱流束センサ３０の裏面３０２側から表面３０１側に通過する。また、熱流検出部１０は、例えば、第２熱流束センサ３０の表面３０１側から裏面３０２側に熱流が通過した際に、当該熱流が第１熱流束センサ２０の裏面２０２側から表面２０１側に通過する。これにより、各熱流束センサ２０、３０は、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧が逆極性となって出力される。
【００４３】
一方、熱流検出部１０は、例えば、第１熱流束センサ２０および第２熱流束センサ３０に対して圧縮荷重が作用すると、各熱流束センサ２０、３０それぞれが同様に圧縮される。また、熱流検出部１０は、例えば、第１熱流束センサ２０および第２熱流束センサ３０に対して引張荷重が作用すると、各熱流束センサ２０、３０それぞれが同様に伸張される。これにより、各熱流束センサ２０、３０は、荷重変動に応じた起電圧が同極性となって出力される。
【００４４】
続いて、熱流式センサモジュール１の検出処理装置５０について、図１、図２を参照して説明する。本実施形態の検出処理装置５０は、第１電位差測定部５２、第２電位差測定部５４、および制御部５６を備えている。
【００４５】
第１電位差測定部５２は、第１熱流束センサ２０から出力された熱流束に応じた起電圧および荷重変動に応じた起電圧を第１センサ出力Ｖ１として測定する電圧センサである。第１電位差測定部５２は、第１信号配線５２ａおよび第２信号配線５２ｂを介して、第１熱流束センサ２０の第１電位測定端子２０１ａおよび第２電位測定端子２０１ｂに接続されている。
【００４６】
第２電位差測定部５４は、第２熱流束センサ３０から出力された熱流束に応じた起電圧および荷重変動に応じた起電圧を第２センサ出力Ｖ２として測定する電圧センサである。第２電位差測定部５４は、第１信号配線５４ａおよび第２信号配線５４ｂを介して、第２熱流束センサ３０の第１電位測定端子３０１ａおよび第２電位測定端子３０１ｂに接続されている。
【００４７】
制御部５６は、プロセッサ、メモリを有する周知のマイクロコンピュータ、およびその周辺回路にて構成される。なお、制御部５６のメモリは、非遷移的実体的記憶媒体で構成される。
【００４８】
制御部５６は、センサ配線５６１、５６２を介して各電位差測定部５２、５４に接続されている。これにより、制御部５６には、第１熱流束センサ２０から出力された第１センサ出力Ｖ１および第２熱流束センサ３０から出力された第２センサ出力Ｖ２が入力される構成となっている。
【００４９】
制御部５６は、各電位差測定部５２、５４で測定された各熱流束センサ２０、３０のセンサ出力Ｖ１、Ｖ２に基づいて、機器ＴＤに生ずる熱流および荷重といった異なる事象の変化を個別に検出する検出処理を実行する構成となっている。なお、本実施形態では、制御部５６が、第１センサ出力Ｖ１および前記第２センサ出力Ｖ２に基づいて、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧および荷重変動に応じた起電圧の少なくとも一方を抽出する抽出部として機能する。
【００５０】
また、図示しないが、制御部５６は、その出力側に機器ＴＤの状態に関する情報を表示する表示装置が接続されている。制御部５６は、表示装置に対して、各熱流束センサ２０、３０それぞれのセンサ出力に基づいて、機器ＴＤに生ずる熱流および荷重といった異なる事象に関する情報を出力する構成となっている。
【００５１】
次に、本実施形態の制御部５６が実行する検出処理について、図６を参照して説明する。制御部５６は、図６に示す検出処理を所定の周期で実行する。なお、図６に示す各制御ステップは、制御部５６が有する各種の機能実現手段を構成する。
【００５２】
制御部５６は、ステップＳ１１０にて、各電位差測定部５２、５４を介して、第１熱流束センサ２０から出力された第１センサ出力Ｖ１および第２熱流束センサ３０から出力された第２センサ出力Ｖ２を読み込む。
【００５３】
続いて、制御部５６は、ステップＳ１２０にて、第１センサ出力Ｖ１および第２センサ出力Ｖ２に基づいて、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧Ｖｑを抽出する。前述したように、本実施形態の各熱流束センサ２０、３０は、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧Ｖｑが逆極性となって出力され、荷重変動に応じた起電圧Ｖｆが同極性となって出力される。
【００５４】
このため、本実施形態の制御部５６は、第１センサ出力Ｖ１および第２センサ出力Ｖ２を以下の数式Ｆ１に代入して、熱流束に応じた起電圧Ｖｑを算出する。
【００５５】
Ｖｑ＝（Ｖ１−Ｖ２）／２  …Ｆ１
ここで、第１センサ出力Ｖ１に含まれる熱流束に応じた起電圧の絶対値をＶｑ１とし、第１センサ出力Ｖ１に含まれる荷重変動に応じた起電圧の絶対値をＶｆ１としたとき、第１センサ出力Ｖ１は、例えば、「Ｖｑ１＋Ｖｆ１」となる。
【００５６】
一方、第２センサ出力Ｖ２に含まれる熱流束に応じた起電圧の絶対値をＶｑ２とし、第２センサ出力Ｖ２に含まれる荷重変動に応じた起電圧の絶対値をＶｆ２としたとき、第２センサ出力Ｖ２は、例えば、「−Ｖｑ２＋Ｖｆ２」となる。
【００５７】
このため、上述の数式Ｆ１の如く、第１センサ出力Ｖ１と第２センサ出力Ｖ２との減算を含む演算処理によれば、荷重変動に応じた起電圧Ｖｆ１、Ｖｆ２がキャンセルされる。すなわち、制御部５６では、上述の数式Ｆ１で示す減算を含む演算処理によって、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧Ｖｑを抽出することができる。
【００５８】
続いて、制御部５６は、ステップＳ１３０にて、第１センサ出力Ｖ１および第２センサ出力Ｖ２に基づいて、荷重変動に応じた起電圧Ｖｆを抽出する。本実施形態の各熱流束センサ２０、３０は、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧Ｖｑが逆極性となって出力され、荷重変動に応じた起電圧Ｖｆが同極性となって出力される。
【００５９】
このため、本実施形態の制御部５６は、第１センサ出力Ｖ１および第２センサ出力Ｖ２を以下の数式Ｆ２に代入して、荷重変動に応じた起電圧Ｖｆを算出する。
【００６０】
Ｖｆ＝（Ｖ１＋Ｖ２）／２  …Ｆ２
上述の数式Ｆ２の如く、第１センサ出力Ｖ１と第２センサ出力Ｖ２との加算を含む演算処理によれば、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧Ｖｑ１、Ｖｑ２がキャンセルされる。すなわち、制御部５６では、上述の数式Ｆ２で示す加算を含む演算処理によって、荷重変動に応じた起電圧Ｖｆを抽出することができる。
【００６１】
続いて、制御部５６は、ステップＳ１４０にて、熱流束に応じた起電圧Ｖｑおよび荷重変動に応じた起電圧Ｖｆを、機器ＴＤに関する情報として表示装置に出力する。これにより、機器ＴＤに関する情報が表示装置を介してユーザに提供される。なお、制御部５６は、例えば、各起電圧Ｖｑ、Ｖｆが異常値を示す場合に、異常状態とであることを示すメッセージを表示装置に出力する構成となっていてもよい。
【００６２】
以上説明した熱流式センサモジュール１は、第１熱流束センサ２０および第２熱流束センサ３０が、熱流束に応じた起電圧が逆極性となって出力されると共に、荷重変動に応じた起電圧が同極性となって出力されるように積層された積層体で構成されている。
【００６３】
これによると、例えば、各熱流束センサ２０、３０からのセンサ出力の加減算等によって、熱流束に応じた起電圧、および荷重変動に応じて起電圧の少なくとも一方を検出することが可能となる。
【００６４】
特に、本実施形態では、各熱流束センサ２０、３０からのセンサ出力の減算を含む演算処理によって、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧Ｖｑを抽出し、各センサ出力の加算を含む演算処理によって、荷重変動に応じた起電圧を抽出する構成となっている。これによれば、各熱流束センサ２０、３０からのセンサ出力に基づいて、熱流束の発生や荷重変動といった異なる事象による起電圧を分離して検出することができる。
【００６５】
ここで、本実施形態の各熱流束センサ２０、３０は、それぞれ熱可塑性樹脂フィルムが積層された多層基板２００、３００で構成されている。そして、熱流検出部１０は、各熱流束センサ２０、３０の積層体で構成されている。このため、熱流検出部１０は、全体として可撓性を有している。したがって、熱流検出部１０は、平坦面だけでなく、多少の凹凸のある面に対しても設置可能となっている。
【００６６】
なお、本実施形態では、制御部５６において、各熱流束センサ２０、３０のセンサ出力の加減算を含む演算処理によって、熱流束に応じた起電圧Ｖｑおよび荷重変動に応じた起電圧Ｖｆの双方を検出する例について説明したが、これに限定されない。制御部５６は、例えば、熱流束に応じた起電圧Ｖｑおよび荷重変動に応じた起電圧Ｖｆの一方だけを検出する構成となっていてもよい。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図７〜図９を参照して説明する。図７に示すように、本実施形態の検出処理装置５０は、単一の電位差測定部５３、および各熱流束センサ２０、３０の接続状態を切り替える切替器５８を含んで構成されている。
【００６８】
本実施形態の電位差測定部５３は、各熱流束センサ２０、３０から出力されたセンサ出力を測定する電圧センサである。電位差測定部５３は、検出端子の一方が第１信号配線５２ａを介して第１電位測定端子２０１ａに接続されている。また、電位差測定部５３は、検出端子の他方が切替器５８、第１信号配線５４ａまたは第２信号配線５４ｂを介して、第１電位測定端子３０１ａおよび第２電位測定端子３０１ｂの一方に接続されている。なお、電位差測定部５３は、センサ配線５６３を介して制御部５６に接続されている。
【００６９】
切替器５８は、電位差測定部５３と各熱流束センサ２０、３０における各電位測定端子２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂとの接続状態を切り替えるものである。具体的には、切替器５８は、電位差測定部５３の検出端子の他方と第１電位測定端子３０１ａとを接続する第１接続状態、および電位差測定部５３の検出端子の他方と第２電位測定端子３０１ｂとを接続する第２接続状態を選択的に切替可能に構成されている。
【００７０】
なお、第１接続状態は、図８に示すように、第１信号配線５４ａを介して電位差測定部５３の検出端子の他方と第１電位測定端子３０１ａとが接続され、第２信号配線５４ｂを介して第２電位測定端子２０１ｂと第２電位測定端子３０１ｂとが接続される状態である。
【００７１】
この場合、電位差測定部５３では、第１熱流束センサ２０の第１電位測定端子２０１ａと第２熱流束センサ３０の第１電位測定端子３０１ａとの電位差ΔＶ（＝Ｖ１−Ｖ２）を測定することができる。すなわち、電位差測定部５３では、荷重変動に応じた起電圧Ｖｆ１、Ｖｆ２がキャンセルされた電位差、すなわち、熱流束に応じた起電圧Ｖｑ１、Ｖｑ２の合算値を測定することができる。
【００７２】
第２接続状態は、図９に示すように、第２信号配線５４ｂを介して電位差測定部５３の検出端子の他方と第２電位測定端子３０１ｂとが接続され、各信号配線５２ｂ、５４ａを介して第２電位測定端子２０１ｂと第１電位測定端子３０１ａとが接続される状態である。
【００７３】
この場合、電位差測定部５３は、第１熱流束センサ２０の第１電位測定端子２０１ａと第２熱流束センサ３０の第２電位測定端子３０１ｂとの電位差ΔＶ（＝Ｖ１＋Ｖ２）を測定することができる。すなわち、電位差測定部５３では、熱流束に応じた起電圧Ｖｑ１、Ｖｑ２がキャンセルされた電位差、すなわち、荷重変動に応じた起電圧Ｖｆ１、Ｖｆ２の合算値を測定することができる。
【００７４】
本実施形態の制御部５６は、熱流束に応じた起電圧を抽出する際に上述の第１接続状態となるように切替器５８を制御し、荷重変動に応じた起電圧を抽出する際に上述の第２接続状態となるように切替器５８を制御する。
【００７５】
本実施形態の制御部５６は、上述の第１接続状態となるように切替器５８を制御することで、熱流束に応じた起電圧Ｖｑを抽出することができる。また、本実施形態の制御部５６は、上述の第２接続状態となるように切替器５８を制御することで、荷重変動に応じた起電圧Ｖｆを抽出することができる。
【００７６】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の熱流式センサモジュール１は、第１実施形態と共通の構成から奏される作用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００７７】
特に、本実施形態の熱流式センサモジュール１は、切替器５８による各熱流束センサ２０、３０の接続状態の切り替えによって、単一の電位差測定部５３で、熱流束に応じた起電圧Ｖｑおよび荷重変動に応じた起電圧Ｖｆを抽出可能となっている。これによると、熱流式センサモジュール１の簡素な構成で実現することができる。
【００７８】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１０を参照して説明する。本実施形態では、第１熱流束センサ２０を構成する多層基板２００および第２熱流束センサ３０を構成する多層基板３００の一部が共通化されている例について説明する。なお、本実施形態では、説明の便宜上、第１熱流束センサ２０を構成する多層基板を第１多層基板２００と呼び、第２熱流束センサ３０を構成する多層基板を第２多層基板３００と呼ぶ。
【００７９】
具体的には、図１０に示すように、本実施形態の各熱流束センサ２０、３０は、第１多層基板２００の裏面保護部材に相当する部位と、および第２多層基板３００の裏面保護部材に相当する部位とが、共通の保護部材２７０で構成されている。なお、保護部材２７０は、第１実施形態で説明した裏面保護部材２３０、３３０と同様に構成されている。
【００８０】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の熱流式センサモジュール１は、第１実施形態と共通の構成から奏される作用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００８１】
特に、本実施形態では、第１熱流束センサ２０を構成する多層基板２００および第２熱流束センサ３０を構成する多層基板３００の一部が共通化されているので、熱流式センサモジュール１の簡素化を図ることができる。
【００８２】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図１１〜図１８を参照して説明する。図１１、図１２に示すように、本実施形態の熱流検出部１０は、第１熱流束センサ２０と第２熱流束センサ３０との間に、弾性体４０が配置されている。
【００８３】
図１３に示すように、本実施形態の第１熱流束センサ２０は、複数の表面パターン２２１が、それぞれ第１層間接続部材２４０および第２層間接続部材２５０に適宜電気的に接続されている。同様に、本実施形態の第２熱流束センサ３０は、複数の表面パターン３２１が、それぞれ第１層間接続部材３４０および第２層間接続部材３５０に適宜電気的に接続されている。
【００８４】
また、図１４に示すように、本実施形態の第１熱流束センサ２０は、複数の裏面パターン２３１が、それぞれ第１層間接続部材２４０および第２層間接続部材２５０に適宜電気的に接続されている。同様に、本実施形態の第２熱流束センサ３０は、複数の裏面パターン３３１が、それぞれ第１層間接続部材３４０および第２層間接続部材３５０に適宜電気的に接続されている。
【００８５】
続いて、弾性体４０は、弾性変形可能であって、伸縮した際に温度が変化する材料で構成されている。本実施形態の弾性体４０は、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム等のゴム材料で構成されている。なお、弾性体４０としては、伸縮した際に温度が変化する材料であれば、樹脂等の高分子材料で構成されていてもよい。
【００８６】
ここで、例えば、アクチュエータＡＤの振動によって、機器ＴＤの設置部８４が振動すると、設置部８４と土台部８２との間隔が変化することで弾性体４０が伸縮する。この際、弾性体４０は、可逆変化であるグー・ジュール効果によって温度が変化する。
【００８７】
本実施形態の第１熱流束センサ２０は、設置部８４と弾性体４０とで挟持されている。具体的には、本実施形態の第１熱流束センサ２０は、表面２０１が設置部８４に当接し、裏面２０２が弾性体４０に当接している。これにより、第１熱流束センサ２０は、裏面２０２側が弾性体４０に近い温度となり、表面２０１側が設置部８４に近い温度となる。
【００８８】
設置部８４は、金属ブロックで構成されており、熱容量が大きいことから、弾性体４０の温度変化の周期で見ると略一定の温度となる。このため、第１熱流束センサ２０における表裏の温度差は、弾性体４０の温度変化、すなわち、設置部８４に設置されたアクチュエータＡＤの振動に応じたものとなる。このため、第１熱流束センサ２０において、弾性体４０の伸縮に起因して生ずる熱流束を検出することができれば、アクチュエータＡＤの振動を検出することが可能となる。
【００８９】
しかしながら、弾性体４０が振動すると、第１熱流束センサ２０に作用する荷重が変動することで、第１熱流束センサ２０に荷重変動に応じた起電力が生ずる。また、設置部８４と土台部８２との間に温度差が生ずると、第１熱流束センサ２０に設置部８４と土台部８２との温度差に起因して生ずる熱流束に応じた起電力が生ずる。
【００９０】
このため、第１熱流束センサ２０を単体で使用すると、センサ出力に対して、弾性体４０の伸縮に起因して生ずる熱流束に応じた起電圧以外にも、荷重変動に応じた起電圧や、設置部８４と土台部８２との温度差に応じた起電力が含まれる可能性がある。
【００９１】
そこで、本実施形態では、弾性体４０の伸縮に起因して生ずる起電圧が逆極性となり、荷重変動に応じた起電圧および設置部８４と土台部８２との温度差に応じた起電力が同極性となるように、各熱流束センサ２０、３０および弾性体４０を積層している。
【００９２】
具体的には、第１熱流束センサ２０は、表面保護部材２２０が設置部８４に当接し、裏面保護部材２３０が弾性体４０に当接するように配置されている。なお、第１熱流束センサ２０および弾性体４０は、接着剤等によって接合されている。
【００９３】
また、第２熱流束センサ３０は、表面保護部材２２０が弾性体４０に当接し、裏面保護部材２３０が土台部８２に当接するように配置されている。なお、第２熱流束センサ３０および弾性体４０は、接着剤等によって接合されている。
【００９４】
このように構成された熱流検出部１０は、例えば、弾性体４０が伸縮によって発熱した際に、第１熱流束センサ２０の裏面２０２側から表面２０１側に熱流が通過すると共に、第２熱流束センサ３０の表面３０１側から裏面３０２側に熱流が通過する。また、熱流検出部１０は、例えば、弾性体４０が伸縮によって低温になった際に、第１熱流束センサ２０の表面２０１側から裏面２０２側に熱流が通過すると共に、第２熱流束センサ３０の裏面３０２側から表面３０１側に熱流が通過する。これにより、本実施形態の各熱流束センサ２０、３０では、弾性体４０の伸縮に起因して生ずる熱流束に応じた起電圧が逆極性となって出力される。
【００９５】
一方、例えば、第１熱流束センサ２０および第２熱流束センサ３０に対して圧縮荷重が作用すると、各熱流束センサ２０、３０それぞれが同様に圧縮される。また、例えば、第１熱流束センサ２０および第２熱流束センサ３０に対して引張荷重が作用すると、各熱流束センサ２０、３０それぞれが同様に伸張される。これにより、各熱流束センサ２０、３０では、荷重変動に応じた起電圧が同極性となって出力される。
【００９６】
また、設置部８４と土台部８２との温度差に生ずる熱流は、基本的に各熱流束センサ２０、３０、および弾性体４０の積層方向における一方向に作用する。このため、各熱流束センサ２０、３０では、設置部８４と土台部８２との温度差に起因して生ずる起電圧が同極性となって出力される。
【００９７】
ここで、図１５は、各熱流束センサ２０、３０に荷重変動が生じた際のセンサ出力の評価結果を示している。具体的には、図１５は、各熱流束センサ２０、３０および弾性体４０の積層体を、所定の圧縮荷重が付与されるように一対の金属製の板材で挟んだ状態で、圧縮荷重を増加させた際の各熱流束センサ２０、３０のセンサ出力を示している。この評価は、熱流束センサ２０、３０の厚み方向に熱流が通過しないように、一対の金属製の板材の温度が同じ温度となっている状態で行った。
【００９８】
図１５に示すように、荷重変動によって弾性体４０が伸縮すると、第１熱流束センサ２０からの第１センサ出力Ｖ１および第２熱流束センサ３０からの第２センサ出力Ｖ２が逆極性となって出力される。この際、荷重変動による起電力が同極性となって出力されることで、各センサ出力Ｖ１、Ｖ２に差が生ずる。
【００９９】
ここで、例えば、第１センサ出力Ｖ１が「Ｖｑｖ１＋Ｖｆ１」となる場合、第２センサ出力Ｖ２が「−Ｖｑｖ２＋Ｖｆ２」となる。なお、「Ｖｑｖ１」は、第１センサ出力Ｖ１に含まれる弾性体４０の伸縮に起因する熱流束に応じた起電圧の絶対値である。「Ｖｆ１」は、第１センサ出力Ｖ１に含まれる荷重変動に応じた起電圧の絶対値である。また、「Ｖｑｖ２」は、第２センサ出力Ｖ２に含まれる弾性体４０の伸縮に起因する熱流束に応じた起電圧の絶対値である。「Ｖｆ２」は、第２センサ出力Ｖ２に含まれる荷重変動に応じた起電圧の絶対値である。
【０１００】
したがって、本実施形態の熱流式センサモジュール１では、第１センサ出力Ｖ１と第２センサ出力Ｖ２との減算を含む演算処理によって、図１６に示すように、弾性体４０の伸縮に起因して生ずる熱流束に応じた起電圧Ｖｑｖを抽出することができる。また、本実施形態の熱流式センサモジュール１では、第１センサ出力Ｖ１と第２センサ出力Ｖ２との加算を含む演算処理等によって、荷重変動に応じた起電圧Ｖｆを抽出することが可能となる。
【０１０１】
次に、本実施形態の制御部５６が実行する検出処理について、図１７を参照して説明する。制御部５６は、図１７に示す検出処理を所定の周期で実行する。なお、図１７に示す各制御ステップは、制御部５６が有する各種の機能実現手段を構成する。
【０１０２】
制御部５６は、ステップＳ２１０にて、各電位差測定部５２、５４を介して、第１熱流束センサ２０から出力された第１センサ出力Ｖ１および第２熱流束センサ３０から出力された第２センサ出力Ｖ２を読み込む。
【０１０３】
続いて、制御部５６は、ステップＳ２２０にて、第１センサ出力Ｖ１および第２センサ出力Ｖ２に基づいて、弾性体４０の伸縮に起因して生ずる熱流束に応じた起電圧Ｖｑｖを抽出する。具体的には、本実施形態の制御部５６は、第１センサ出力Ｖ１および第２センサ出力Ｖ２を以下の数式Ｆ３に代入して、弾性体４０の伸縮に起因する熱流束に応じた起電圧Ｖｑｖを算出する。
【０１０４】
Ｖｑｖ＝（Ｖ１−Ｖ２）／２  …Ｆ３
ここで、第１センサ出力Ｖ１に含まれる設置部８４と土台部８２との温度差に起因して生ずる起電力をＶｑｓ１としたとき、第１センサ出力Ｖ１は、例えば、「Ｖｑｖ１＋Ｖｑｓ１＋Ｖｆ１」となる。
【０１０５】
一方、第２センサ出力Ｖ２に含まれる設置部８４と土台部８２との間に生ずる熱流による起電力をＶｑｓ２としたとき、第２センサ出力Ｖ２は、例えば、「−Ｖｑｖ２＋Ｖｑｓ２＋Ｖｆ２」となる。
【０１０６】
このため、上述の数式Ｆ３の如く、第１センサ出力Ｖ１と第２センサ出力Ｖ２との減算を含む演算処理によれば、荷重変動に応じた起電圧Ｖｆ１、Ｖｆ２、および設置部８４と土台部８２との温度差による起電力Ｖｑｓ１、Ｖｑｓ２がキャンセルされる。すなわち、制御部５６では、上述の数式Ｆ３で示す減算を含む演算処理によって、弾性体４０の伸縮に起因する熱流束に応じた起電圧Ｖｑｖを抽出することができる。
【０１０７】
続いて、制御部５６は、ステップＳ２３０にて、第１センサ出力Ｖ１および第２センサ出力Ｖ２に基づいて、荷重変動に応じた起電圧Ｖｆを抽出する。具体的には、制御部５６は、第１センサ出力Ｖ１および第２センサ出力Ｖ２の加算を含む演算処理によって得られた演算結果における低周波成分をカットすることで、荷重変動に応じた起電圧Ｖｆを算出する。なお、設置部８４と土台部８２との温度差に起因して生ずる起電圧Ｖｑｓは、荷重変動に応じた起電圧Ｖｆに比べて変動周波数が小さい。このため、第１センサ出力Ｖ１および第２センサ出力Ｖ２の加算を含む演算処理によって得られた演算結果における低周波成分をカットすることで、荷重変動に応じた起電圧Ｖｆを算出することができる。
【０１０８】
続いて、制御部５６は、ステップＳ２４０にて、第１センサ出力Ｖ１および第２センサ出力Ｖ２に基づいて、設置部８４と土台部８２との温度差に起因する起電圧Ｖｑｓを抽出する。具体的には、制御部５６は、第１センサ出力Ｖ１および第２センサ出力Ｖ２の加算を含む演算処理によって得られた演算結果における高周波成分をカットすることで、設置部８４と土台部８２との温度差に起因する起電圧Ｖｑｓを算出する。
【０１０９】
続いて、制御部５６は、ステップＳ２５０にて各起電圧Ｖｑｖ、Ｖｑｓ、Ｖｆを、機器ＴＤに関する情報として表示装置に出力する。これにより、機器ＴＤに関する情報が表示装置を介してユーザに提供される。なお、制御部５６は、例えば、各起電圧Ｖｑｖ、Ｖｑｓ、Ｖｆが異常値を示す場合に、異常状態であることを示すメッセージを表示装置に出力する構成となっていてもよい。
【０１１０】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の熱流式センサモジュール１は、第１実施形態と共通の構成から奏される作用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。すなわち、本実施形態の熱流式センサモジュール１では、各熱流束センサ２０、３０からのセンサ出力に基づいて、異なる事象で生じた起電圧を個別に検出することができる。
【０１１１】
特に、本実施形態では、弾性体４０が伸縮した際に生ずる熱流束に応じた起電圧Ｖｑｖを検出する構成となっているので、弾性体４０が伸縮した際に生ずる熱流束に応じた起電圧Ｖｑｖに基づいて、機器ＴＤの振動状態を把握することが可能となる。
【０１１２】
なお、本実施形態では、制御部５６において、各熱流束センサ２０、３０のセンサ出力の加減算を含む演算処理によって、異なる事象で生じた各起電圧Ｖｑｖ、Ｖｑｓ、Ｖｆそれぞれを検出する例について説明したが、これに限定されない。制御部５６は、例えば、異なる事象で生じた各起電圧Ｖｑｖ、Ｖｑｓ、Ｖｆの一部だけを検出する構成となっていてもよい。
【０１１３】
（変形例）
上述の第４実施形態では、第１電位差測定部５２および第２電位差測定部５４によって各熱流束センサ２０、３０から出力された起電圧を検出する例について説明したが、これに限定されない。熱流式センサモジュール１は、例えば、図１８に示すように、各熱流束センサ２０、３０の接続状態を切替器５８で切り替えることで、単一の電位差測定部５３によって各起電圧Ｖｑｖ、Ｖｑｓ、Ｖｆを抽出する構成となっていてもよい。
【０１１４】
（他の実施形態）
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
【０１１５】
上述の各実施形態では、熱流式センサモジュール１の熱流検出部１０が機器ＴＤの土台部８２と設置部８４との間に配置される例について説明したが、これに限定されない。熱流検出部１０は、例えば、温度の異なる機器の間に配置されていてもよい。
【０１１６】
上述の各実施形態では、制御部５６が機器ＴＤに関する情報を表示装置に出力する例について説明したが、これに限定されない。制御部５６は、例えば、機器ＴＤを制御する機器側制御装置に対して、機器ＴＤに関する情報を出力する構成となっていてもよい。
【０１１７】
上述の各実施形態では、多層基板２００、３００を構成する絶縁基材２１０、３１０、表面保護部材２２０、３２０、裏面保護部材２３０、３３０が、熱可塑性樹脂フィルムで構成される例について説明したが、これに限定されない。絶縁基材２１０、３１０、表面保護部材２２０、３２０、裏面保護部材２３０、３３０は、熱可塑性樹脂フィルム以外のフィルム状の部材で構成されていてもよい。
【０１１８】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【０１１９】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【０１２０】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【０１２１】
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、熱流式センサモジュールの各熱流束センサは、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧が逆極性となって出力されると共に、荷重変動に応じた起電圧が同極性となって出力されるように積層されている。
【０１２２】
第２の観点によれば、熱流式センサモジュールは、抽出部が、第１センサ出力と第２センサ出力との減算を含む演算処理によって、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧を抽出する構成となっている。また、抽出部は、第１センサ出力と第２センサ出力との加算を含む演算処理によって、荷重変動に応じた起電圧を抽出する構成となっている。これによれば、各熱流束センサからのセンサ出力に基づいて、熱流束の発生や荷重変動といった異なる事象による起電圧を分離して検出することができる。
【０１２３】
第３の観点によれば、熱流式センサモジュールは、第１熱流束センサおよび第２熱流束センサの接続状態を切り替える切替器を備える。抽出部は、切替器によって、第１熱流束センサおよび第２熱流束センサの接続状態を、第１センサ出力および第２センサ出力の減算値が出力される接続状態とすることで、表裏を通過する熱流束に応じた起電圧を抽出する構成となっている。また、抽出部は、切替器によって、第１熱流束センサおよび第２熱流束センサの接続状態を、第１センサ出力および第２センサ出力の加算値が出力される接続状態とすることで、荷重変動に応じた起電圧を抽出する構成となっている。これによっても、各熱流束センサからのセンサ出力に基づいて、熱流束の発生や荷重変動といった異なる事象による起電圧を分離して検出することができる。
【０１２４】
第４の観点によれば、熱流式センサモジュールは、第１熱流束センサと第２熱流束センサとの間に配置され、伸縮した際に温度が変化する弾性体を備える。第１センサ出力には、弾性体の伸縮に起因して生ずる熱流束に応じた起電圧が含まれている。また、第２センサ出力には、弾性体の伸縮に起因して生ずる熱流束に応じた起電圧が含まれている。そして、第１熱流束センサ、第２熱流束センサ、および弾性体は、弾性体の伸縮に起因して生ずる熱流束に応じた起電圧が逆極性となって出力されるように積層された積層体として構成されている。
【０１２５】
これによれば、例えば、各熱流束センサからのセンサ出力の加減算等によって、弾性体の伸縮に起因して生ずる熱流束に応じた起電圧、および荷重変動に応じた起電圧の少なくとも一方を検出することが可能となる。
【０１２６】
第５の観点によれば、熱流式センサモジュールは、抽出部が、第１センサ出力と第２センサ出力との減算を含む演算処理によって、弾性体の伸縮に起因して生ずる熱流束に応じた起電圧を抽出する構成となっている。これによれば、各熱流束センサからのセンサ出力に基づいて、弾性体の伸縮に起因して生ずる熱流束に応じた起電圧を高精度に検出することができる。
【０１２７】
第６の観点によれば、熱流式センサモジュールは、第１熱流束センサおよび第２熱流束センサそれぞれが多層基板で構成されている。この多層基板は、表裏を貫通する複数の第１ビアホールおよび複数の第２ビアホールが形成された絶縁基材、各ビアホールに埋め込まれると共に互いに異なる金属または半導体で形成された第１層間接続部材および第２層間接続部材を含んで構成されている。そして、第１熱流束センサを構成する多層基板を第１多層基板とし、第２熱流束センサを構成する多層基板を第２多層基板としたとき、第１多層基板および第２多層基板の一部が、共通化されている。これによると、熱流式センサモジュールを簡素な構成で実現することができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１        熱流式センサモジュール
２０      第１熱流束センサ
３０      第２熱流束センサ
５６      制御部（抽出部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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