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任意波形制御可能な強力超音波発生システム

研究課題

研究課題/領域番号 15K13895
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 機械力学・制御
研究機関東京大学

研究代表者

森田 剛  東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (60344735)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード強力超音波 / 共振周波数 / 圧電現象 / 共振周波数制御
研究成果の概要

強力超音波トランスデューサの駆動では、正弦波以外の振動波形が必要となる場合がある。例えば、共振駆動型SIDMアクチュエータでは、鋸歯状の振動波形が必須で、共振周波数の変化によって特性低下が生じる。このような問題に対して、本研究では、MOSFETを共振周波数制御用の圧電部分に接続し、共振周波数を動的に制御するシステムを提案した。圧電体は電気的短縮状態と開放状態で圧電効果により機械的スティフネスが変化し、短絡状態で共振周波数が低くなる。そこで、電気的境界条件を間欠的にMOSFETで変化させ、そのデューティー比を制御パラメータとすることで共振周波数を制御することに成功した。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] ハノーファー大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 圧電体の電気端制御を用いた超音波振動子の共振周波数制御2016

    • 著者名/発表者名
      横澤宏紀,Jens Twiefel, Michael Weinstein, 森田剛
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      野田・東京理科大学
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 受動圧電部を用いた超音波振動子のよる共振周波数の動的制御2016

    • 著者名/発表者名
      横澤宏紀, Jens Twiefel, Michael Weinstein, 森田剛
    • 学会等名
      圧電材料・デバイスシンポジウム2016
    • 発表場所
      仙台;東北大学
    • 年月日
      2016-02-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2017-05-10  

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