2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12750376
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
石山 和志 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (20203036)
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| 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 |
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| 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、平成12年度から表記の研究を遂行した。その結果、平成12年度の研究において、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た。これは、外部から与えた磁界を電磁誘導を介してセンサユニットが電気エネルギーとして受け取り、それを駆動源として温度計測回路が動作し、外部に温度情報を発信するものである。その結果、0.1Kの温度精度と500mmを越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。さらにセンサユニットとして、LCのみからなる単純な回路を用い、センサユニットの共振周波数で外部から磁界を印加した際に、外部に設置した回路の受信する磁界が極大になることを利用して、リモート温度センシングシステムを構築することにも成功した。このシステムを用いることで、より単純なセンサ素子が実現でき、センササイズは、医薬品用のカプセルに納めることが可能なサイズまで小さくなった。これは、平成12年度に行った、センサユニットが動作するために必要な外部磁界強度、センサユニットに用いるコイルに要求されるインダクタンス、コアに用いる温度特性を有する磁性材料の磁気特性とサイズ、受信回路の特性、計測可能距離、の相互の関係を明確化の成果である。さらに、使用する磁性材料の吟味により、計測の精度を維持したまま計測温度範囲を0〜80℃に広げることにも成功し、医療分野のみならず、工業分野への様々な応用が期待される結果となっている。
平成13年度においては、12年度に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、等を明確にし、それをもとに超小型のセンサユニットを試作し、その特性を検討し、温度計測精度ならびに最大計測距離に関する検討を行う。
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