2012 Fiscal Year Annual Research Report
２軸加速度及び１軸角速度の検出可能な高性能振動型センサの研究
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22560055
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| Research Institution | Ishinomaki Senshu University |
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Principal Investigator |
菅原 澄夫 石巻専修大学, 理工学部, 教授 (00007197)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 加速度センサ / 角速度センサ / 振動ジャイロスコープ / 軸力 / 周波数変化 / 振動型センサ / 有限要素法 / 力センサ |
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| Research Abstract |
１．高性能振動型センサの構造選定：研究の対象とする振動型センサとして、センサ面内のｘ、ｙ軸方向の加速度を検出させる周波数変化型２軸加速度センサと、ｘ、ｙ面に垂直なｚ軸回りの角速度を検出させる１軸角速度センサとを平面配置する構成に限定する。また、振動型センサは金属（SUS304）製の大きめの寸法値とし、圧電セラミックスによる駆動・検出を実施する。
２．１軸角速度センサの設計：１軸角速度センサとして、ｚ軸回りの角速度を検出させるために横置き型の平板４脚音さ振動子を使用し、センサの駆動・検出には何れも面内モードを利用する。これらの共振周波数は約8,500Hzで、周波数差は約120Hz、振動子の板厚は0.2～0.5mmと薄く不要振動モードは問題とならない。
３．周波数変化型２軸加速度センサの設計：本研究過程において、加速度センサの質量の回転運動に起因する、検出軸以外の他軸方向から受ける加速度の影響を無くす設計法が明らかにされた。この成果を活用して、センサ質量が１軸角速度センサとの複合化によって更に非対称性が増し回転運動が大きくなるにも関わらず、質量を直線運動させて他軸感度を無くす設計が可能となり、センサの試作実験により他軸感度を従来の7.1%から0.6％に著しく低減化できた。
４．振動型センサの試作及び実験：振動型センサの設計は完了し、複合化させた個々のセンサ部については一部実験的に検証したが、複合構造としての実験的検証は遅れており、今後引き続き実施してその成果を順次公表して行きたい。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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