| 研究課題/領域番号 |
14550048
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物理学一般
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| 研究機関 | 石巻専修大学 |
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研究代表者 |
菅原 澄夫 石巻専修大学, 理工学部, 教授 (00007197)
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| 研究分担者 |
工藤 すばる 石巻専修大学, 理工学部, 助教授 (20214968)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2002年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
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| キーワード | 力センサ / 横振動子 / 軸力 / 共振周波数変化 / 有限要素法解析 / 加速度センサ / 横振動棒 / 面外モード |
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| 研究概要 |
本研究は横振動棒の軸力による共振周波数変化を利用した新しい平板型高感度力センサの構成に関するもので、研究初年度は有限要素法によるセンサの特性解析及び各部寸法値の決定を主に行い、研究最終年度はこの力センサを加速度センサに応用した場合について検討した。得られた成果を要約すると、以下のようになる。
1.本力センサは、一本の横振動棒の面外振動モードを利用するため、高感度構成となる。
2.印加軸力と共振周波数変化の関係は直線的になる。
3.支持固定部の振動変位が著しく低減できるため、センサは高Qで高安定となる。
4.加速度センサにおける印加加速度と共振周波数変化の関係は直線的となるという解析結果は、実験的にも検証された。
5.試作の金属加速度センサでは、1次及び2次モード利用の場合、それぞれ2800、2150ppm/Gなる周波数変化率が実現できた。ただし、Gは重力加速度を表す。
6.検知軸方向以外からの加速度の影響は、支持固定法の工夫により非常に小さくできる。
7.センサの共振周波数近傍に有害なスプリアス振動は存在しない。
残された課題はセンサの温度特性の検討であるが、これは通常の電子回路技術で補正可能と考えられる。なお、本センサ構成は、今後安価で小型の高感度センサとしてその実用化が期待される。
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