| 研究課題/領域番号 |
07555125
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究分野 |
計測・制御工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
江刺 正喜 東北大学, 工学部, 教授 (20108468)
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| 研究分担者 |
戸田 理作 フォード自動車(日本)(株), 研究所, 研究員
倉林 徹 東北大学, 工学部, 講師 (90195537)
南 和幸 東北大学, 工学部, 講師 (00229759)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| キーワード | 慣性計測 / マイクロマシン / マイクロマシニング / 加速度センサ / ジャイロ / 振動型センサ / 運動制御 / 文体的微細加工 |
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| 研究概要 |
運動を正しく制御するには、加速度センサや角速度センサなどが不可欠である。本研究は、それぞれの方向成分のセンサを持つ集積化慣性計測システムを開発することを目標としており、以下の研究成果を得た。
1.要素技術の開発
重りの動きを静電容量の変化で検出する容量型センサを製作している。これには狭い間隔で電極を対向させる必要があり、このためガラスとシリコンを陽極接合した対向電極構造の歪みを最小限にする技術を開発している。この場合電極間の気体によるダンピングを制御する必要が有り、このため一定の真空度で封止する技術を開発した。
シリコン基板を貫通して垂直にエッチングする技術、およびXeF_2ガスを用いシリコンを選択的に等方エッチングする技術を開発した。前者は振動型角速度センサに応用している。また前者と後者を組み合わせシリコン基板の厚さの中央の位置に任意の幅の梁を形成するTBBMM技術を開発した。シリコンの薄いダイアフラムを形成するための、内部電池作用による新しい電気化学エッチストップ技術を開発した。これらの技術は慣性センサを製作するのに多くの自由度を与え設計の幅を広くする。
2.多軸加速度、加速度・角速度の同時検出センサの開発
加速度の各方向成分を検出する多軸加速度センサや、加速度と角速度を同時に検出できるセンサなどを開発している。
3.シリコン振動ジャイロの開発
シリコンの音又振動子による振動ジャイロを製作した。電磁駆動容量検出型、静電駆動容量検出型、および圧電薄膜による圧電検出型を開発している。真空封止した構造で製作しており、駆動側と検出側の共振周波数を電気的に一致させることで高感度化する研究も行った。
4.静電浮揚型回転ジャイロの基礎研究
シリコンの円板を静電引力で浮揚させ、高速で回転させる方式のジャイロについて研究しており、シミュレーションによる動作確認と製作、および制御実験を行った。
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