| 研究課題/領域番号 |
17K17785
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
計測工学
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
二川 雅登 静岡大学, 工学部, 准教授 (90607871)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 半導体型センサチップ / 土中水分量 / イオン濃度 / オンサイトモニタリング / センサシステム / インピーダンス計測 / インピーダンス / リーク電流 / 半導体センサチップ / 周波数微分 / 水分量 / 土壌計測 / 水分量センサ / イオン濃度センサ / リーク電流低減 / 電子デバイス / モニタリング / 自然現象観測・予測 |
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| 研究成果の概要 |
これまで、培地内直接計測を目指した半導体型の小型水分量・イオン濃度センサの開発を行ってきた。外乱ノイズの除去、低水分量・低イオン濃度計測を可能とし、微弱な電流の検知が必要な低い水分量の土壌で計測できる高感度検出型土中水分量・イオン濃度センサの実現を目指した。
センサチップ内部でリーク電流が混入する電極部に保護電極を配置した新たなセンサ構造を提案しデバイス製作を行った。また、ノイズに強い計測方法を実現するため、複数の周波数で計測できる新たなセンサシステムの開発を行った。モデル培地を用い、センサシステムから得られるデータとの線形性、信頼性評価を行い、良好な結果をえることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来のセンサでは、２０％より低い培地内水分量ではバラツキが大きく計測が困難であったが、新センサシステムでは、５％以下まで高い相関性を持つ計測を実現でき、農業分野での小型培地にも直接挿入可能なセンサシステムを完成させることができた。また、このセンサは他分野でも活用でき、高速道路法面に水分量センサを設置して観測の実施も行った。6か月以上の長期間の観測を確認し、地下水位の変動を土中水分量として可視化可能であることを確認することができた。幅広い分野での適用が可能であり、これまで得ることができなかった原位置での長期計測が可能なセンサシステムが実現できた。
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