| Project/Area Number |
16656126
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Measurement engineering
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| Research Institution | Research Institute for Electric and Magnetic Materials |
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Principal Investigator |
佐々木 祥弘 (財)電気磁気材料研究所, 付置研究所, 研究員 (50249976)
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| Project Period (FY) |
2004 – 2006
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2006)
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| Budget Amount *help |
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2006: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2005: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
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| Keywords | 触覚センサ / 温度センサ / 圧力センサ / 触覚 / 温度 / 圧力 / センサ / 電子回路 |
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| Research Abstract |
センサ素子の目標仕様を、0〜50℃の温度範囲において0.1℃の分解能および0〜1000g/mm^2の圧力範囲において1g/mm^2の分解能を有し、温度および圧力センサを一組とし、横2mm縦3mm間隔で二次元に配置することとした。圧力検知のためステンレス板の厚さを50μmとし、センサ素子を形成した後、幅1m長さ2mmの4×4個のカンチレバーを加工する形状とした。電気抵抗値を増大させ安定な信号検知を行うために、幅10μmのセンサ薄膜素子形状とした。しかし、これまで行ってきたリフトオフ法による作製プロセスでは、レジスト材料と電気的絶縁層としてのSiO_2薄膜の密着が弱いことなどから、微細なレジスト材料の形状を作製することが困難であった。そこで密着性のよいセンサ薄膜を先に形成し、化学エッチングによるパターニングを試みた結果、微細な形状の圧力および温度センサを作製することができた。カンチレバーを作製するために、はじめに炭酸ガスレーザーによるスリット加工を試みたが、薄膜へのダメージと位置精度が悪いことから、スリット加工においても化学エッチングを行った。SiO_2のエッチングに用いたBHFにおいてレジストにダメージがみられたが、条件探索を行ったところ問題が解消され、複合型触覚センサを完成させることができた。
周辺回路については、ディジタルマルチメータの追加によりS/N比を向上させ、測定が困難だった歪からの微弱な信号もクリアに検知可能な回路を完成させた。今年度に作製した複合型センサ素子の動作確認を行った結果、出力信号が微小な圧カセンサにおいて、目標仕様以上となる1g/mm^2以内の検知を行うことができた。また、温度センサにおいても仕様以上の感度が得られている。
平成18年度の目標であるセンサシステムの完成に向け、触覚情報の検出実験を進めつつあり、近々に達成の見込みである。
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