圧電素子による簡易応力計測センサの開発
使用压电元件开发简单的应力测量传感器
基本信息
- 批准号:11750794
- 负责人:
- 金额:$ 1.34万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
- 财政年份:1999
- 资助国家:日本
- 起止时间:1999 至 2000
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究は、構造物にはたらく応力を圧電材料により簡便に測定するためのセンサ開発を目的としたもので、本年度は以下のことを明らかにした。1)圧電材料の構造物への適用方法曲面形状を有する構造部材の応力測定に関して、高分子圧電材料(圧電フィルム)を使用し、丸棒部材において、軸力、曲げ、ねじりなど、測定目的に応じたフィルムの形状、接着法を考案し、実験を行って各手法が有効であることを確認した。また同手法は、円孔などのように部材の形状変化による応力勾配の影響がある場合にも有効であることを実験的に確認した。さらに、圧電フィルムの面内異方性を利用することで、部材にはたらく多軸応力測定が可能となることを明らかにし、考案したフィルムの取付け法・配線法を実験的に検討した。2)応力センサの信号処理回路の改良昨年度は、圧電セラミック材料に適した信号処理回路の開発を行ったが、本年は圧電フィルムに使用する信号処理回路の設計・試作・検証をシミュレーションおよび回路実験を通じて行った。センサ回路には振動センサなどで使用される電荷増幅回路を使用し、フィルムの機械-電気特性を考慮することと、本センサで使用する低周波応力変動に適した性能を発揮するため、回路時定数などの回路構成の確立と、必要部品の選定をおこなった。この結果、フィルム用として十分実用に耐えうる回路を試作することができた。3)信号処理方法の改良本センサの測定信号処理には、発生応力範囲を多段階に分割し、各レベルの超過数を計数するレベルクロッシング法を使用している。昨年度までのアナログ回路方式を改め、本年度はマイコンを導入することで計数レベルの多段階化(12段階)と測定結果を選択的に表示できるように液晶ディスプレイを導入した。これにより、本センサをより実用に近いものとすることができた。
This study is aimed at the development of a new type of structure. 1) Application method of piezoelectric materials for structural materials The shape of the curved surface is relevant to the measurement of the strength of the structural materials, the use of polymer piezoelectric materials, the shape of the spherical rod, the axial force, the bending force, the bending force, the determination of the shape of the object, the examination of the bonding method, and the confirmation of the various methods. The shape of the material is changed according to the shape of the hole, and the force is matched according to the shape of the hole The in-plane anisotropy of the composite material can be determined by the method of linear distribution. 2) The improvement of signal processing circuit of power supply system. The design, test and verification of signal processing circuit of power supply system. The charge amplification circuit is used for the vibration of the circuit. The mechanical-electrical characteristics of the circuit are considered. The circuit is used for the low frequency vibration. The performance is developed. The circuit timing is determined. The circuit composition is determined. The necessary components are selected. The result of this is that the circuit is very useful. 3)the present invention provide an improved method for measuring signal proces using a multi-stage division method for generating power range and a multi-stage counting method for that numb of excesses of each cycle Last year, the circuit mode of the liquid crystal display was changed, and this year, the liquid crystal display was introduced. This is the first time I've ever been to a school.
项目成果
期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
新宅英司: "圧電素子による構造物の簡易応力履歴計測に関する研究(第2報圧電素子の取付に関する検討)"日本造船学会論文集. 第186号. 401-411 (1999)
Eiji Shintaku:“使用压电元件对结构进行简单应力历史测量的研究(关于压电元件安装的第二次报告研究)”日本造船学会学报第 186. 401-411(1999 年)。
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
藤本由紀夫: "構造物の長期応力度モニタリングのための高感度犠牲試験片の開発"日本造船学会論文集. 第187号. 355-364 (2000)
Yukio Fujimoto:“用于结构长期应力监测的高灵敏度牺牲测试件的开发”日本造船学会汇刊第 187. 355-364 (2000) 号。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Eiji Shintaku.: "Study on simple sensor for stress history measurement of structural member using piezoelectric element"Journal of Marine Science and Technology. Vol.5 Issue 1. 40-47 (2000)
Eiji Shintaku.:“利用压电元件测量结构件应力历史的简单传感器的研究”海洋科学技术杂志。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
新宅英司: "圧電材料による簡易応力履歴センサの開発"溶接構造シンポジウム'99 講演予稿集. 563-566 (1999)
Eiji Shintaku:“使用压电材料开发简单的应力历史传感器”焊接结构研讨会 99 论文集 563-566 (1999)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Eiji Shintaku: "Study on simple sensor for stress history measurement of structural member using piezoelectric element"Journal of Marine Science and Technology. (発表予定). (2000)
Eiji Shintaku:“利用压电元件测量结构件应力历史的简单传感器的研究”海洋科学技术杂志(待出版)。
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