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2020 年度 実績報告書

非定常熱流体解析に基づいた熱感知型センサーの多種物理量の同時測定化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K04915
研究機関立命館大学

研究代表者

大上 芳文  立命館大学, 理工学部, 教授 (30203722)

研究分担者 淺田 啓幸  立命館大学, 理工学部, 助教 (00822800) [辞退]
吉岡 修哉  立命館大学, 理工学部, 准教授 (80375146)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード多種物理量の同時測定 / 回転速度 / 直進加速度 / 温度変化 / 3次元逆関数グラフ
研究実績の概要

初めに計算モデルに対して同時に2軸周りの回転を与え,温度センサーの出力値を測定し,その結果から逆関数を求めた.回転数はいずれの軸の場合も0rad/sから1000rad/sとし,さまざまな組み合わせでの回転数に対して,温度センサーが検知する温度を計測した.逆算された二つの出力値である角速度と,入力値となる周期と振幅は一定の条件下において1対1の関係にならないことが明らかとなった.具体的には計算モデルの中心軸をz軸としたとき,回転軸をx軸のみ,y軸のみ,さらにx軸とy軸の2軸の場合は温度測定部Z1を利用して角速度ωx,ωyを1対1の関係を保ちながら逆算できる.回転軸をy軸のみ,さらにy軸とz軸の2軸の場合は温度測定部X1を, 回転軸x軸のみ,さらにx軸とz軸の2軸の場合は温度測定部Y1を利用して1対1の関係を保ちながら逆算することができることが明らかとなった.
次に計算モデルに直線加速度と回転速度を同時に与えて解析を行った.直線加速度は10gから150gまで変化させ,角速度は0rad/sから1000rad/sとした.この計算で得られたデータを用いて逆関数を数値的に算出した.逆算された角速度と加速度は,入力値となる周期と振幅と1対1の関係になっていることが明らかとなり,運動センサーのデータとして使用が可能であることが示された.また,角速度および加速度の算出する際に未知数が2つ(1軸まわりの角速度と1軸方向の加速度)の場合は1箇所の温度測定部での周期および振幅から角速度または加速度を一意的に算出することが可能であることが分かった.ただし,未知数が増える場合は算出するために必要な温度測定部を増やす必要がある.

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2020

すべて 図書 (1件)

  • [図書] Computational Experiments on the Step and Frequency Responses of a Three-Axis Thermal Accelerometer. In: Xin-Wei Yao, Editor. Prime Archives in Sensors2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Ogami, Naoya Murakita and Koji Fukudome
    • 総ページ数
      26
    • 出版者
      Vide Leaf
    • ISBN
      978-81-945175-7-3

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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