電子回路雑音の低減化を弾性振動により誘導する方法

2011 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 23656246
• 研究機関: 広島商船高等専門学校
• 研究代表者: 梶原 和範 広島商船高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (10300617)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2014-03-31
• キーワード: 弾性振動 / 電子回路雑音 / 雑音低減

研究概要

平成２３年度の研究計画として、片栗粉とふるい器を用いた粉の落下分布測定を行い、振動によって粒子の落下経路に一様性を生じさせ得るかを確認することとしていた。　片栗粉の落下分布の測定のための装置として、まずふるい器を一軸方向に振動させる必要があり、この一軸振動装置の設計と試作を行った。DCモータとクランク、ギヤの組み合わせにより振動装置の設計製作を行ったところ、クランクの反転領域に不具合があって回転が滑らかに進行せず、装置全体に揺れを生じた。このため、駆動機構を見直してラックとギヤによる設計製作を行った。結果として装置全体の揺れの程度は低減できたが、この方法では振幅の調整に構成部品の組換えが必要であるためデータ収集の上では問題であった。以上の事情により、現在電動アクチュエータすなわちモータを駆動源とする直動システムによる設計を行っているところである。ただし、駆動源となるモータの回転原理によっては、ステップ状あるいはランプ状の変位しか得られないため、この点も含めて再検討しているところである。　片栗粉の分布状態を調べるため落下した粉の面積当たりの密度測定方法としては、当初領域を分割して質量の分布から調べるように予定していたが、計数の手順として煩雑にならざるを得ないため、この点においても変更案を検討しているところである。現状の測定案としては、各測定点での光の透過量から推定する方法を検討し、装置の準備を行っているところである。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

片栗粉の落下分布の測定のための装置として、まずふるい器を一軸方向に振動させる必要があり、この一軸振動装置の設計と試作を行った。DCモータとクランク、ギヤの組み合わせにより振動装置の設計製作を行ったところ、クランクの反転領域に不具合があり装置全体に揺れを生じた。このため、駆動機構を見直してラックとギヤによる設計製作を行った。結果として装置全体の揺れの程度は低減できたが、振幅の調整には構成部品の組換えが必要であるためデータ収集の上では問題であった。以上の事情により、現在電動アクチュエータすなわちモータを駆動源とする直動システムによる設計を行っているところである。ただし、駆動源となるモータの回転原理によっては、ステップ状あるいはランプ状の変位しか得らず、動作が滑らかでかつ高速回転可能なモータを使用する直動システムを導入しようとすると装置全体の価格が高くなるという障害が出てきた。これらの点も含めて装置作成の再検討を急いでいる。

今後の研究の推進方策

申請時における２４年度の計画は雑音電圧の測定およびその評価であった。しかしながら、平成２３年度の実施状況において記載の通り、古典的現象としてとらえる粒子の擾乱生成と特性評価が完了していない。このため、まず２３年度分の目的を達成することが先決である。したがって当初の計画にある雑音電圧の測定に必要な装置の設計製作を行うと共に、直動システムを用いた装置を構成して年度計画の遅れを回復する。

次年度の研究費の使用計画

２４年度の計画は雑音電圧の測定およびその評価であり、評価用の測定器を購入する。一方で、平成２３度計画していた機械的擾乱生成システムの設計を完了して、装置として汲上げ実験を行なうために、平成２４年度に繰越した費用を今年度使用する。