マイクロマシン用制御給電システムに関する基礎的研究

• Project/Area Number: 05750058
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied physics, general
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 大岩 孝彰 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (00223727)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1993: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: マイクロマシン / マイクロメカニズム / 無線制御 / 電磁誘導

Research Abstract

1.エネルギ供給方式の選定
無線によるエネルギの供給方法には、光、外部からの機械的共振、電磁誘導、マイクロ波を用いたものなどがある。生体内での利用を前提にして安全性・透過性・無指向性等を考慮すると、電磁波、音波などの方式が考えられる。これらは波動による共振現象を利用するものであるが、液中での超音波によるものでは、キャビテーションの発生により効率が低下することが予備実験により確かめられたので、本報では電磁誘導を用いた。
2.エネルギ送信実験
送信側はRLC直列回路で構成した。一次コイルは 400mmの大きさで、このコイルの中央に受信側の二次コイルを設置した。二次コイルの大きさはphi6〜8×5〜7程度である。これに並列に接続したコンデンサにより、送信側の共振周波数に同調させてある。得られた二次起電力は整流・平滑化してマイクロマシンに搭載する二次電池の充電に利用できる。本実験では送信周波数35〜75KHzの時電圧値70〜50V、20〜30mWと二次電池の充電や制御回路の駆動に十分使用できる電力が得られた。
3.振幅変調による制御
送信用信号を任意の波形で振幅変調し、受信側の復調回路により、制御用信号の送受を行なう実験を行った。受信側で得られる復調信号は最大50V程度の振幅となった。正弦波、短形波、三角波、鋸波を送信し、バイモルフ型アクチュエータを駆動することができた。
以上の成果は1993年度精密工学会秋期大会学術講演会(平成5年10月9日)において発表された。