2012 Fiscal Year Annual Research Report
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24360156
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
藤井 雄作 群馬大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80357904)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田北 啓洋 群馬大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20432768)
山口 誉夫 群馬大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90323328)
丸 浩一 香川大学, 工学部, 准教授 (00530164)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 計測システム / 力センサ |
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| Research Abstract |
本年度は,浮上質量法を用いた力センサの動的校正法における測定精度の向上のために,[1]力センサ固定台の改良,[2]レーザドップラ速度計における周波数計測手法の改良,[3]小型力センサの動的校正を行った.
[1]力センサ固定台の改良:これまでの力センサの固定方法では,衝突実験の際に台の変形により力センサがわずかに移動してしまう問題があった.これを解決するため,重量約500kgの鋳鉄定盤上に力センサを固定した.その結果,力センサ固定部の移動が約60μmから10即に減少し,より高精度な計測が可能になった.
[2]周波数計測手法の改良:これまで開発してきたZero-crossing Fitting Method(ZFM)では,"ある区間内の周波数は一定である"として周波数を推定していたが,これを"ある区間内で加速度が一定である"として推定を行う,新しい周波数推定手法を開発した.計算機シミュレーション上では,本手法はこれまでの手法に比べノイズに強いことがわかった.また,本手法では,ドップラ周波数(速度)の微分を計算せずに,加速度を直接求めることが可能である.
[3]小型力センサの動的校正:これまでの実験では,数Nから300N程度の力で実験を行ってきたが,これまでよりも小さな力の発生と計測のために,浮上質量法実験装置の小型化が行われた.その結果,0.4Nから5.0Nの範囲において,小型力センサの動的特性を高精度に計測することが可能になった.定格入力5Nの小型力センサを用いて,その動的特性の測定を行った結果,大型の力センサに比べて良い動的特性を持つことがわかった.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度予定されていた力センサ固定台の改良は完了し,周波数推定においても,レーザドップラ速度計に適した新しい加速度推定手法が開発された.これらの結果より現在までの達成度は概ね順調に推移していると考えられる.
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| Strategy for Future Research Activity |
平成24年度に引き続き,浮上質量法による計測精度を向上させるため,実験装置の改良と周波数推定手法の改良を行う.加えて,様々な種類の力センサの動的特性を計測し,それぞれの形式に適した校正手法を開発する.
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当該助成金の発生は,当初,平成24年度に予定されていたゼーマンレーザの導入を平成25年度に繰り越したためである.そのため,平成25年度中にゼーマンレーザの導入費用として使用される予定である.
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