リモート温度計測システム

Research Project

Project/Area Number	12750376
Research Category	Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Measurement engineering
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	石山和志東北大学, 電気通信研究所, 助手 (20203036)
Project Period (FY)	2000 – 2001
Project Status	Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help	¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000) Fiscal Year 2001: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000) Fiscal Year 2000: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords	温度計測 / ワイヤレス / リモート・センシング / 感温磁性材料 / LC共振 / 医療応用
Research Abstract	ワイヤレス・バッテリーレスで温度計測を行うシステムの開発を目標として表記の研究を遂行した。平成13年度は、平成12年度の研究において明らかになったセンサユニットの設計指針を用いて、コアに要求される磁気特性、送信・受信回路の容量と感度、等を明確にするとともに、超小型のセンサユニットを試作し、温度計測精度ならびに最大計測距離に関する検討を行なった。これらの検討により、磁界からのワイヤレスエネルギー供給機構と、感温磁性材料を用いた温度情報のLC共振周波数への変換機構を用いて、リモート温度計測システムを構築することに成功し、プロトタイプの試作に成功した。このプロトタイプリモート温度計測システムは、0.1Kの温度精度と500mmを超える距離での遠隔動作が可能であることを明らかにした。このシステムで用いるセンサユニットとして、いくつかの方式を検討した結果、LC素子のみからなる単純な回路を用いることで、もっとも小型で高性能のセンサユニットが実現できた。このユニットは医薬品服用に用いるカプセル内に納めることができるサイズとなったため、人間がセンサユニットを服用して、体内の温度をリアルタイムモニタすることが可能となった。従来、電池を内蔵した服用型体内温度センサが宇宙飛行士用に用いられているが、親指大のサイズのセンサユニットが必要となり、本研究で開発したセンサユニットにより、画期的な小型化が実現したことになる。以上のように作成したプロトタイプシステムの特性は、研究目標を充分に達成するものとなった。今後は現在100mmφの大きさとなっている送信・受信コイルの小型化を図るとともに、温度計測範囲を様々変えたセンサユニットを製作し、医療分野のみならず、工業分野への適用を目指した研究の進展が期待される。