2021 Fiscal Year Annual Research Report
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19H02575
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
前中 一介 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (70173721)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ジャイロ / 水晶 / 縦振動 / 温度特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水晶の縦振動（内部歪み振動）を検出原理とした角速度センサ実現を目的とし、設計、シミュレーション、試作を進めてきた。最終年度は専用回路を設計して特性の詳細評価を進めた。デバイスのクランプ条件による特性変化、機械的Q値の変化、温度特性変化の評価など、実装や環境条件に対する評価を行っている。特に、共振周波数の温度特性についてはクランプ条件を適切に設定することによって100ppm/℃以下の安定性が確認できている。計測回路についてはアナログ系の専用基板を再設計、試作して自動計測システムを構築した。回路構成としては同調型の増幅回路とし、1/f揺らぎによるオフセットドリフトや外来ノイズ成分を除去している。これによって強固な角速度検出システムの実現だけではなく、多数のデバイス特性を容易に計測してデバイス作製におけるトレランスによる特性ばらつきなどを評価できるようになっている。計測において、検出電極に漏れる励振電圧の漏れが大きくまた相当にインピーダンスが高いため、回路だけではなく、デバイスの電極にガードを設ける、オフセット調整端子を設けるなどの工夫も行っているがこれらが有効に作用していることを確認できた。また、デバイス形状については一辺4.7mm×高さ3mmの三角柱形状を基本構造として使用しているが、水晶ウエハを複数の結晶方位でカットし、それに対する特性変化についてもシミュレーション・実験で評価し将来にむけて更に高感度なデバイス設計ができるようになった。さらに、励振のモードについては角速度が検出可能な他のモードについても調査し、総合的にバルク型水晶ジャイロの設計指針を確立することができた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(1 results)
