| 研究課題/領域番号 |
17K19314
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
社会経済農学、農業工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北九州工業高等専門学校 (2020)
徳山工業高等専門学校 (2017-2019) |
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研究代表者 |
山田 健仁 北九州工業高等専門学校, 生産デザイン工学科, 嘱託教授 (40280458)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
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: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 電磁誘導 / 電磁界解析 / 非接触給電 / 有限要素法 / 変流器 / 回路シミュレーション / 倍電流整流回路 / 計測工学 / 農業工学 / 無線センサデバイス / テープヒータ |
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| 研究成果の概要 |
本研究はテープヒータの加温用低周波電力に高周波微小電力を重畳して送電し、その高周波微小電力を受電することで、それを省電力センサデバイスへの供給電力とすることを特徴としている。受電するための電磁誘導素子構造と受電用電子回路の設計手法とその性能評価を確立することが重要な研究要素となる。研究では有限要素法による電磁誘導素子構造の設計指針の検討や試作実験による動作検証を行った。有限要素法による妥当な物理モデルの目途はたったが、電磁誘導素子の性能改善の確立には至らなかった。電磁誘導素子の性能向上や受電用回路に関する問題についての改善法の考案に至らず目的を達成することはできなかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
研究対象の受電機構はファラデーの電磁誘導の法則を基本とする単純なものであるが、小形・高効率という課題を解決するには、従来と異なった観点からの非接触給電機構を提案するものとなる。本研究によりテープヒータ利用等による電力供給とICT 農業に対応したセンサデバイス等への電力供給がテープヒータの敷設一本で可能となり、施設農業の省エネ化とIoT 化を同時に推し進めるシステムを提供することになる。これらの研究が成功すれば、従来の電池電源デバイスに代わり、電源メンテナンスフリーの無線計測デバイスを農場、工場など様々な領域で普及させることが可能となり、汎用計測システムを実装する手法として重要な技術になる。
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