| 研究概要 |
従来はジャーク(加加速度)を測定する有効なセンサがなかったが,本研究では,圧電素子を用いた簡易で小型の新しいサイズモ系ジャークセンサを提案し開発することを目的とする.本研究を開始した当初年度では試用していたセンサ素子が単純な短冊形で,かつ支持方法が片持ち方式であるため振動しやすいという欠点があった.そのため1自由度サイズモ系のセンサとしてはやや基本原理に沿った出力特性を示す高周波数側の測定帯域制限が低下することが考えられ,更にジャークの過渡的変化に対してセンサ素子の残留振動が問題であった.今年度はシミュレーション等によりセンサ構造や寸法を検討し,バルクタイプの圧電素子を利用して,素子の上にセンサの内部慣性としてスチールブロックを搭載した新たな形状のセンサを試作した.さらに本研究の測定法は,プリアンプを内蔵しない市販の電化出力型の加速度ピックアップ素子を使用しても,原理的にはそのままジャークの測定をすることが出来る.そこで市販の加速度ピックアップ素子を使用して,ジャークセンサ素子として転用できるかどうかを検討した.その結果,周波数特性としては,加振実験を実施した範囲の全域において振幅と位相ともに,与えられ他ジャークによく追従しており,また,本ジャークセンサの出力電圧の振幅はジャークの値に対してよい線形性を示すことを明らかにした.これにより,特別にセンサの構造部分を設計製作せずとも,ジャーク測定のための計測回路のみを用意することによって,世の中に出回っている加速度ピックアップをそのまま利用することができるという利点を明らかにすることができた.ただし,ジャークセンサとしての感度を上げるためには,構造や材料を含めて設計しなおす必要があり,今後の課題としてセンサ感度の問題が残った.
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